Un grupo de investigadores multisectoriales de la Universidad de Lima conjuntamente asociados con el Centro de Investigación de Hidroponía y Nutrición Mineral de la Universidad Agraria La Molina investigan la desinfección del agua contaminada con nematodos y otras bacterias, como  Escherichia coli y salmonella, para uso agrícola, mediante un dispositivo diseñado con dióxido de titanio.

Este proyecto, que fue financiado por el Fondo para la Innovación, Ciencia y Tecnología (FINCyT) y el Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (Concytec), entró a su etapa final con la convalidación de la desinfección de aguas contaminadas con nematodos en cultivos de lechuga bajo el sistema NFT. Según comenta el profesor de física de la Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Lima, Erich Saettone, el dióxido de titanio se ha investigado en la comunidad académica internacional desde hace tres décadas como un agente desinfectante del agua. Sin embargo, refiere que no existe una máquina o un reactor para el tratamiento del agua que se pueda vender comercialmente en el país. Por tanto, el objetivo de esta investigación aplicada es tomar el conocimiento existente y llevarlo a que funcione a nivel de un prototipo de tratamiento de agua de uso agrícola.

El dispositivo es un tubo que contiene dióxido de titanio y está conectado a una lámina de acero que provoca turbulencia y calienta el agua. El dióxido de titanio es un semiconductor sensible a la luz que absorbe radiación electromagnética. También se instaló una estación meteorológica, para determinar el nivel de radiación que captará el nuevo sistema, así como obtener el registro de la temperatura máxima y mínima.

La investigación empezó el 2016 con una primera etapa en que, con esfuerzo, se logró alinear el dióxido de titanio con la lámina de acero para que trabajasen juntos. La lámina de acero además de servir de soporte genera turbulencia cuando pasa el agua. “Estas láminas de acero concentran rayos ultravioleta y también calor. Aparentemente, el efecto del calor y el dióxido de titanio producen una sinergia para lograr matar a los microorganismos”, explica.

Seguidamente, el equipo de investigadores de la Universidad de Lima realizó pruebas de desinfección de E. coli del agua con resultados positivos. Las bacterias E. coli y Salmonella son problemas para la salud de la población, debido a que causan graves problemas intestinales. En este caso, a simple vista es difícil determinar si una lechuga está contaminada por alguna de estas bacterias.

En cuanto al resultado de la primera parte de la investigación, “se registró una reducción bastante fuerte del E.coli en agua preparada en laboratorio, que contenía la bacteria. Aun faltaría corroborar si esto funciona en agua de regadío donde suele haber un consorcio de bacterias y microorganismos”, apunta. Asimismo, menciona que aprendieron a trabajar con la bacteria, debido a que cuentan con una bióloga de la Universidad de Lima en el equipo de investigación.

Además, se realizó el mismo trabajo de cultivo con una población de nematodos.

VALIDACIÓN DE NEMATODOS

En la actual fase se validará la eliminación de nematodos con el sistema de dióxido de titanio en el Centro de Hidroponía. Su director, Alfredo Rodríguez Delfín, refiere que serán dos pruebas en paralelo con lechugas que reciban y otras que no reciban el agua desinfectada, para hacer la comparación. “El agua pasará por el sistema y se espera que elimine nematodos y otros agentes. Preliminarmente, se han cultivado los huevos y la población de nematodos. Se ha comprobado que los nematodos que, por lo general, se encuentran en el suelo, son muy lábiles en el agua, lo que significa que su vida en agua es breve, de 3 a 5 días. Sin embargo, los huevos si tienen una vida más larga y, tras eclosionar, podrían infectar a la planta. Este sería un prototipo que podría ser usado en campo abierto”, refiere.

La elección por las lechugas se debe a que son de rápido crecimiento frente a otras hortalizas, sobre todo en el sistema NFT. El nematodo puede afectar la raíz, el crecimiento de la planta, la distribución de nutrientes. Al finalizar se determinará si sale una lechuga de buena o mala calidad.

Preliminarmente, Saettone comenta que realizaron pruebas de desinfección del agua y se ha determinado que, en efecto, mueren las larvas de nematodo. Ahora toca regar las lechugas con esa agua. Si elimina o no a los huevos será parte de esta última fase de evaluación, porque eso amerita que se compruebe en el cultivo en sí, tras algunas semanas en que se observará si eclosionan o no.

“El dispositivo es para desinfectar el agua, por eso se piensa en cultivos hidropónicos. Sin embargo, también se podría desinfectar el agua para cultivos en suelos, siempre y cuando el nematodo no esté instalado en la tierra. Allí se requiere otro tratamiento. Lo mismo en el caso de las bacterias en estudio”, agrega. Aunque aún no se puede determinar un costo total, refirió que el reactor sería asequible para agricultores pequeños y medianos.

Por lo general, Rodríguez Delfín indica que el agua que se usa en hidroponía suele ser de buena calidad. Además de las pruebas usuales que se hacen al agua para la elaboración de las soluciones, también se hacen análisis microbiológicos, para determinar la presencia de bacterias o coliformes fecales.

Sobre otros tratamientos del agua, en el caso de exceso de salinidad, explica que se compensa con una menor dosis de algunos elementos en las soluciones concentradas nutritivas. Por ejemplo, el objetivo es tener entre  2.2 y 2.5 de conductividad, lo que se puede lograr con una menor dosis de fertilizantes. En esa línea,menciona que en Arequipa hay toxicidad de boro en el agua, así que las soluciones nutricionales pueden incrementar el nivel de calcio para bloquear el exceso o, en todo caso, utilizar el sistema de osmosis inversa. Esta contaminación se da por fuentes naturales, de las zonas altas de la sierra.