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Desinfección del agua, parte 3a: Oxidantes usados para la desinfección del agua

En la parte 2, analizamos la importancia de la “preparación” del agua de riego para la desinfección. Esto involucraba el retiro del total de sólidos en suspensión, la reducción de biopelícula en tuberías y depósitos y la consideración del pH del agua y la conductividad eléctrica. Todos estos factores influyen en la tasa de aplicación y en la eficacia de un agente desinfectante. Ahora en esta parte final, analizaremos los diferentes tipos de agentes desinfectantes, cómo funcionan y algunas de las ventajas y desventajas de cada uno. Como muchos se han dado cuenta, no hay un sistema único que funcione mejor para todos los horticultores. Este artículo se enfocará en los agentes oxidantes para desinfectar el agua de riego de los invernaderos y la segunda mitad, que aparecerá en el próximo boletín de Servicios al Productor, se enfocará en otros métodos para desinfectar el agua.

Agentes oxidantes

Los agentes oxidantes se agregan al agua de riego para matar a los agentes patógenos exponiéndolos directamente al agente por una duración específica de tiempo. La duración de la exposición que se requiere para matar a los agentes patógenos depende de los agentes patógenos en sí, su estructura inoculante, el tipo de concentración del agente oxidante y la carga biológica del agua.

Una ventaja de la mayoría de los agentes oxidantes es que el producto residual permanece en el agua. Por lo tanto, si el agua de riego “desinfectada” se vuelve a contaminar con agentes patógenos antes del riego, esta agua con el producto residual puede controlar a los patógenos. Los agentes oxidantes funcionan bien, pero a menudo los componentes orgánicos de sustratos, como turba, corteza, compost y fibra de coco los “agotan”, además de las algas, los desechos de plantas, la biopelícula y por supuesto, los agentes patógenos. Es importante que el agua esté filtrada y limpia para que un agente oxidante controle efectivamente los agentes patógenos del agua. Además tenga en cuenta que los oxidantes reaccionan y forman enlaces con el hierro, el manganeso, el boro y otros metales que se encuentran en el agua, lo que también disminuye su eficacia.

Los agentes oxidantes más comunes que se usan para limpiar el agua de riego se analizarán a continuación, en el siguiente cuadro. Estos son gas de cloro, dióxido de cloro, hipoclorito de calcio, hipoclorito de sodio, ozono y peroxígeno activado.

Desinfectante (ingredient activo) Liberación en el agua Proporción Comentarios
Gas de cloro(CI2) El gas de cloro se introduce en el agua en forma de burbujas y se combina con est para formar ácido hipocloroso (HOCI) o ácido ácido
clorhídrico 
(HCI).
0,5-2,0 ppm de cloro libre, 2 ppm controlan las zoosporas de muchas especies de Pythium y Phytophtora Formade cloro de más bajo costo por ppm. El gas de cloro se almacena en un cilindro, por lo no se requiere que se mezcle previament. El un gas peligroso requiere equipo, ventilación y manipulación especiales. Superar las 2 ppm de cloro libre en el agua puede ser fitotóxico para las plantas. El pH ideal del es de 6,0 a 7,5 (bajo 4 despide gases, sobre 7,5 es menos efectivo). Los metales, como Fe, Mn, B, Cu, etc. y la materia orgánica se pueden ligar al cloro libre.
Dioxido de cloro (CIO2) El gas se inyecta en el agua para formar una solución madre concentrada de CIO2, luego se inyecta.  0,25 ppm o menos de CIO2 residual (es posible que algunas bacterias requieran 1 ppm de CIO2).

El dióxido de cloro se mueve libremente dentro del agua, lo que lo convierte en un controlador efectivo de la biopelícula. Efectivo a un de pH 4 a 10. No es tan sensible sensible a la materia orgánica como otras fuentes de cloro. A menudo, se requiere de equipo para preparar dióxido de cloro en el establecimiento. Se debería usar la solución madre antes de 15 días para minimizar la pérdida por volatilización. Puede ser fitotóxico en proporciones altas. Forma precipitados con los metales (Fe, Mn, B, Cu, etc.).

Hipoclorito de calcio (Ca(OCI)2) Los gránulos o tabletas se disuelven con una pequeña cantidad de agua de riego y esto se desvía a través del clorador. Una compuerta controla la proporción de CI2, por ppm. 0,5-2,0 ppm de cloro libre. 2 ppm controlan las zoosporas de muchas especies de Pythium y Phytophtora Es más seguro que el gas de cloro y que el hipoclorito de sodio. Más fácil de almacenar y menos corrosivo que otras formas de cloro. Los gránulos y las tabletas se disuelven en menor proporción a medida que la temperatura del agua desciende. Superar las 2 ppm de cloro libre puede ser fitotóxico para las plantas. El pH ideal del agua es de 6,0 y 7,5 (bajo 4,0 despide gases, sobre 7,5 es menos efectivo). Los metales y los materiales orgánicos en el agua se pueden ligar al cloro libre. Puede producir turbiedad y sedimento si el concentrado de cloro libre supera las 200 ppm de CI2. 
Hipoclorito de sodio (NaOCI) El hipoclorito de sodio líquido (5 a 15% cloro) se inyecta directamente en el agua. También se conoce como blanqueador.  0,5-2,0 ppm de cloro libre. 2 ppm controlan las zooporas de muchas especies de Pythium y Phytophtora Fácil de aplicar a través de inyección. Superar las 2 ppm de cloro libre puede ser fitotóxico para las plantas. El pH del agua debe es 6,0 a 7,5 (bajo 4,0 despide gases, sobre de 7,5 es menos efecto). Los mentales y materia orgánica se pueden ligar el cloro libre. Requiere un inyector resistente a la corrosión. Tiene una vida útil limitada del almacenamiento (úselo dentro de 1 a 2 meses), las temperaturas templadas y la luz solar aceleran la  degradación.
Ozono (O3) Se genera en el lugar con un arco elétrico y luego, se introduce en el agua en forma de burbujas. Proporción de inyección <1 ppm O3, actividad residual: 0,01-0,2 ppm de O3. Los residus a partir de >1 ppm de O3 pueden ser fitotóxicos.   No se necesita materia prima y no se crean despericios. Costo de instalación inicial alto, pero bajo costo de operación. Tiene que ser diseñado por un profesionale para evitar los niveles peligrosos de ozono cuando escapa del agua. Lo mejor es inyectarlo en el agua en un de depósito cerrado, el ozono debería estar en contacto con el agua durante 20 a 60 min. 0,2 ppm de O3 pueden destruir la biopelícula si se mantiene por 30 minutos. Actividad residual de corta vida en el agua, pH dial = 4 y la temperatura fría del agua proporciona la mejor vida útil de almacenamiento, a medida que el pH y la temperatura del agua aumentan, la vida útil de almacenamiento residual disminuye. Oxidará los metales en el agua, lo que crea precipitados. Filtre el agua para eliminar los materiales orgánicos a medida que disminuyen su eficacia. Dificultad para monitorear, ya que el ozono se degrada rápidamente.
Peróxido de hidrógeno / dióxido de hidrógeno (H2O2) y ácido peroxiacético / ácido perético(CH3COO-OH) Ambos tipos se inyectan directamente en el agua Depende del fabricante, pero va desde 27 hasta 540 ppm de H2O2. No se producen residuos tóxicos (solo dióxido de carbono, hidrógeno y oxígeno) y es ecológico. Fácil de usar, pero corrosivo, por lo que se necesitan inyectores especiales.  El ácido peroxiacético o ácido peracético son biocidas más efictivos y más estables en agua que el peróxido de hidrógeno y el dióxido de hidrógeno. La materia orgánica reduce mucho la eficacia, forma precitados con los metales y el pH ideal del agua menor que 7. Es más efectivo a temperaturas templadas. La luz UV degradará estos productos.

Chlorine tanks - Bennett Creek Nursery

Los cilindros de gas de cloro suministran el gas de cloro que se inyecta en el agua de riego para desinfectarla. Fuente: Premier Tech.


Chlorine dioxide generator - Aquapulse Chemical

Generador de dióxido de cloro para la desinfección del agua de los invernaderos. Fuente: http://aquapulsechemicals.com/products.html


Ozone generator – Climate Control Systems, Inc.

Generador de ozono para desinfección del agua. Fuente: www.climatecontrol.com

Todos estos agentes oxidantes tienen sus propias ventajas y desventajas.Ya sea que considere el costo, los efectos residuales, los peligros para el medioambiente, la seguridad del trabajador, etc., no se satisfacen estos criterios en un solo sistema.En la próxima edición del boletín de Servicios al Productor, continuaremos presentando los tipos restantes de métodos de desinfección del agua que se ofrecen actualmente para desinfectar el agua de riego para las plantas.

Referencias:

  • Konjoian, P. 2011. "Chlorine Dioxide in Horticulture: A Technology Review." (Dióxido de cloro en la horticultura: Un análisis de la tecnología.) Greenhouse Grower 17 de marzo de 2011
  • Powell, C.C. 2001. "Are Your Plants Drinking Dirty Water?" (¿Beben agua sucia sus plantas?)  Grower Talks 79(7)
  • http://pnwhandbooks.org/plantdisease/pesticide-articles/treating-irrigation-water-eliminate-water-molds
  • Newman, S.E.  2004. "Disinfecting Irrigation Water for Disease Management." (Desinfección del agua de riego para el manejo de enfermedades.) 20th Annual Conference on Pest Management on Ornamentals (20.ª Conferencia Anual de Manejo de pestes en plantas ornamentales) – Society of American Florist Meeting (Reunión de la Sociedad Norteamericana de Floristas) (San Jose, CA).

Si tiene dudas, comuníquese con el representante de Servicios al Productor de Premier Tech o con su representante de Ventas regional:

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Jose Chen Lopez
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