FACULTAD DE INGENIERASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTALPROYECTO DE TESIS

Fitorremediacin con Sesuvium portolacastrum para disminuir la continuacin salina de los suelos en san juan la punta-TUMAN en el ao 2015Autor:Vsquez tenorio, willanAsesor:Mg. Sergio Chimpen Ciurlizza

Lnea de Investigacin:Conservacin y manejo de la biodiversidad

CHICLAYO-PERU2015I. GENERALIDADES2.1 TituloFitorremediacin con Sesuvium portolacastrum para disminuir la continuacin salina de los suelos en san juan la punta-TUMAN en el ao 20152.2 Autor Vsquez tenorio willan

2.3. AsesorMg. Sergio juan pastor Chimpen Ciurlizza

2.4. Tipo de investigacinInvestigacin Aplicada

2.5. Lnea de investigacinConservacin y Gestin de los Recursos Naturales

2.6. LocalidadSan juna la punta-TUMAN

2.7. Duracin de la investigacinAbril Julio 2015

II. PLAN DE INVESTIGACIN

2.1. REALIDAD PROBLEMTICALa salinizacin de suelos es un problema que por mucho tiempo ha sido asociado con la agricultura, ya que es vista como una consecuencia de prcticas inadecuadas. El fenmeno de salinizacin es el resultado de procesos naturales y/o antrpicos presentes en todos los suelos que conducen a una acumulacin de sales que pueden afectar el estado frtil del suelo (Flores, 1996).

En los ltimos aos al nivel mundial est ocurriendo problemas ambiental debido al desarrollado las actividades agrcolas, pueden apreciarse diversas fuentes de contaminacin que, con el paso del tiempo, tienden a provocar la alteracin del suelo y a repercutir en la produccin de los cultivo. Las reas afectadas con sales y sodio estn ampliamente distribuidas en el mundo, pero cobran mayor importancia para el hombre, aquellas zonas ridas y semiridas que se han abierto a la agricultura intensiva. (Crescimanno etaL, 1995).

A media que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza con ellas aparecen necesidades como consecuencia la vida en la sociedad, y esto conlleva el deterioro de los suelos cada vez ms. La contaminacin del medio ambiente constituye uno de los problemas crticos en el mundo y es por el que ha surgido la necesidad de tomar conciencia y buscar alternativas para su solucin.La salinizacin en nuestro pas es un problema que afecta a un gran porcentaje de las reas cultivables y que se acenta en la costa. De acuerdo al anlisis realizado en 1986 por la Oficina Nacional de Evaluacin de Recursos Naturales, de la superficie cultivada total de la costa de 775,431 ha, alrededor del 40% de estas tierras (306,701 ha) se encontraban afectadas en diferentes grados por el proceso de salinizacin (ONERN 1986).

La principal causa de este problema fue atribuida al mal manejo del agua de riego y al pobre drenaje de los suelos. Asimismo, a condiciones particulares de la costa peruana tales como el alto contenido de sales en los suelos dado su origen marino y la ausencia de lluvias, lo que contribuye a la acumulacin de sales (ONERN 1986). En el centro poblado san juan la punta-tuman; tambin cuenta con hectreas de suelos salido debido al mal drenaje de los agricultores, exceso de sales en los suelos causan daos de gran magnitud econmica en los cultivos; por lo cual debemos encontrar alternativas viables para incorporarlas a la produccin, adicionando mejoradores orgnicos de suelo para mitigar el impacto ambiental e introduciendo cultivos tolerantes.

Para tratar de disminuir las sales del suelo utilizaremos una especie halfitos que se va utilizar para mitigar el impacto del suelo salino es la herbcea Sesuvium portolacastrum.

2.2. FORMULACION DEL PROBLEMALa Fitorremediacin con Sesuvium portolacastrum disminuye la continuacin salina de los suelos en san juan la punta-TUMAN en el ao 2015?

2.3. OBJETIVOS

2.3.1. OBJETIVO GENERAL

La Fitorremediacin con Sesuvium portolacastrum disminuye la continuacin salina de los suelos en san juan la punta-TUMAN en el ao 2015?

2.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Aplicacin de la planta sesuvium portolacastrum (platanito), para las degradacin de las sales del suelo contaminado. identificar el nivel de salinidad del suelo en despus de la fitorremedicacin disminuir la salinidad del suelo mediante la tcnica de la fitorremediacin

2.4. ANTECEDENTES CARMELA FOX LLERENA, Estefana (2003) tesis en EVALUACIN DE PRDIDA DE SUELO POR SALINIZACIN EN LA PARTE BAJA DE LA CUENCA DEL JEQUETEPEQUE concluye: Segn el anlisis realizado en campo los suelos en la zona Santa Elena del subsector bajo se clasifican como ligeramente salinos (USSL-USDA, 1954), lo que quiere decir, que aquellas especies ms sensibles a la salinidad vern afectado su crecimiento. Sin embargo, los subsectores medio y alto presentan una clasificacin de suelo normal, es decir, son suelos que presentan un buen desarrollo y alto rendimiento. Del mismo modo de acuerdo a los resultados de la zona del subsector bajo presenta un suelo entre fuertemente salino y extremadamente salino. Por otro lado, el subsector medio presenta una clasificacin de suelo de ligeramente salino a moderadamente salino y el subsector alto presenta una clasificacin de ligeramente salino a no salino. Ambos anlisis coinciden que la zona del subsector bajo presenta una mayor salinidad en comparacin con el resto de los subsectores del rea de estudio, lo cual se corrobora con la salida de campo en donde se observ que parte de las parcelas pertenecientes a dicho subsector se encontraban en estado de abandono y cubiertas de grama salada. Es posible que esta situacin se encuentre relacionada con la prdida de reas de cultivo; sin embargo, no se puede llegar a determinar con exactitud el alcance y dimensin de su influencia en dicho proceso. Cabe la posibilidad de una cierta influencia marina, debido a la localizacin de aquellas parcelas con resultados de alto contenido de salinidad

JAHNSEN CISNEROS, Michelle (2013) tesis en IMPACTO DE LA REPRESA GALLITO CIEGO EN LA PRDIDA DE TIERRAS DE CULTIVO POR SALINIZACIN EN LA CUENCA BAJA DEL RO JEQUETEPEQUE 1980-2003 concluye: En primer lugar, a travs del anlisis cartogrfico espacial-temporal se puede concluir que en el periodo 1980-2003 se ha dado una pequea ampliacin de la superficie agrcola en el rea de estudio de 42.19 ha (1.79%) desde el establecimiento de la represa Gallito Ciego. Sin embargo, se perdieron 256.19 ha de reas de cultivo. A travs de la interpretacin de las fotografas areas e imgenes satelitales es posible afirmar que la prdida de estas reas de cultivo se debe, principalmente, a cambios en el cauce del ro y posiblemente a la expansin urbana en los alrededores del pueblo de Jequetepeque. Por otro lado, el anlisis de muestras de suelo en el laboratorio permiti la caracterizacin de los suelos a travs del anlisis de textura, materia orgnica y pH. Los resultados del anlisis textural permitieron identificar que la mayor parte de los suelos presentan texturas gruesas que favorecen el lavado de sales. El contenido de materia orgnica, por su parte, se encuentra dentro del rango promedio para los suelos en general de 2 a 11%. Los resultados del anlisis de pH se encuentran en el rango de 7.83 - 8.88, presentando la mayor parte de las muestras un pH moderadamente alcalino. De igual forma, la conductividad elctrica medida en laboratorio permiti identificar que en el rea de estudio la mayor parte de las muestras analizadas pueden ser calificadas como no salinas o ligeramente salinas. De tal forma, que si bien las condiciones de salinidad de los suelos podran afectar en cierto grado la productividad de algunos cultivos sensibles, a nivel general, no tendran un impacto tan grave como para ocasionar el abandono y consecuentemente la prdida de tierras de cultivo. De esta manera, a travs de las observaciones del anlisis cartogrfico espacial-temporal y los resultados del anlisis de las muestras en el laboratorio es posible concluir que, a partir del establecimiento de la represa Gallito Ciego no se ha identificado prdidas importantes de tierras de cultivos por salinizacin en el periodo comprendido entre 1980-2003 en el rea de estudio.

2.5. JUSTIFICACINUno de los problemas en el contexto ambiental lo presente el mal drenaje por parte de los agricultores.Existen diversas tcnicas para la remediacin los suelos contaminados sin embargo, estas alteran de manera significativa sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas e implican un alto costo econmico. Por lo tanto la investigacin que se plantea es de carcter innovador ya que es la primera vez que se realiza en el centro poblado san juan la punta-TUMAN, donde se pretende utilizar una alternativa ms amigable, econmica, para lograr una remediacin del suelo de una manera ms ecolgica, ya que esta planta tiene un facilidad de convivir en un medio salino y degradar las sales de dicho suelo, es porque ante ese problema planteado surge la necesidad de buscar soluciones para estos suelos salinos. Frente a esta realidad se pretende aplicar plantas halofitas (sesuvium portolacastrum) que se encargan de degradar las sales del suelo.

2.6. MARCO TEORICOSesuvium portulacastrum:Unaespeciedeplanta suculentaperteneciente a la familia de lasaizoceas. Es una hierbaperennifoliaque se expande en las zonas costeras a lo largo de gran parte del mundo.Crece como una hierba perenne que alcanza hasta 30 centmetros de altura, con tallos gruesos y suaves de hasta 1 metro de largo. Tiene las hojas carnosas y suaves, de color verde brillante y son lineales o lanceoladas, de 10 a 70 milmetros de largo y 2.15 milmetros de ancho. Las flores son de color rosa o prpura (Otto Kuntzeen 1891).Proceso de salinizacin La salinizacin es un fenmeno que consiste principalmente en la acumulacin en el suelo de sales solubles en agua, tales como sales de potasio (K+), magnesio (Mg2+), calcio (Ca2+), cloruro (Cl-), sulfato (SO42-), carbonato (CO32-) y bicarbonato (HCO3-)- Estas sales tienen efectos negativos en las propiedades qumicas y fsicas de los suelos, as tambin, como en las races de las plantas, lo cual afecta su crecimiento, desarrollo y productividad (Garca, 2006).

Caractersticas de los suelos salinos El trmino salino se aplica a suelos cuya conductividad del extracto de saturacin es mayor de 4 dS/m a 25C y presenta un pH mayor a 8.5 (Hilgard, 1906). Una caracterstica fsica de los suelos salinos es la presencia de costras blancas de sal en su superficie. Dichos suelos se encuentran principalmente en climas ridos o semiridos. Esto ocurre debido a que hay menor precipitacin para lavar y transportar las sales, y por la elevada evaporacin que tiende a concentrar las sales en los suelos y en el agua superficial (Allison et al. 1954).Uno de los factores relacionados al proceso de salinizacin es el sistema de drenaje compuesto por una red de canales que recogen y conducen el agua hacia otras zonas, adems de controlar la acumulacin de sales en el suelo (FAO, 1992). Por lo tanto, un drenaje restringido contribuye a la salinizacin de los suelos, ya que puede llevar consigo la presencia de una capa fretica poco profunda o una baja permeabilidad del suelo. Este ltimo puede deberse a la textura o presencia de capas endurecidas que pueden estar constituidas por arcilla (Postel, 1989). Es importante resaltar que, despus de todo proyecto de irrigacin, el agua es abundante, lo que genera una tendencia de usarla en exceso que acelera la elevacin de la capa fretica produciendo la salinizacin (Allison, et al. 1954).

Indicadores de salinidad Los anlisis fsicos y qumicos permiten evaluar las propiedades y las caractersticas de los suelos. a) Textura La textura indica el contenido relativo de partculas de diferente tamao menores a 2 mm stas son la arena, el limo y la arcilla (Zavaleta, 1992). Arena (2- 0.05 mm). Son partculas de tamao grande e irregular. Poseen una textura spera y moldeable cuando est hmeda, sin embargo, se seca rpidamente. Los poros que presentan dichas partculas son de tamao grande, por lo tanto, son de alta permeabilidad para el agua y aire. Limo (0.05-0.002 mm). Son partculas de tamao mediano; cuando el suelo est hmedo presenta limitada plasticidad y pegajosidad, son fcilmente moldeables; sin embargo, al secarse se deshace fcilmente. El limo tiene alta capacidad de retencin de agua. Arcilla (< 0.002 mm). Son partculas pequeas que solo pueden ser observadas con microscopio electrnico. Se caracteriza por ser plstica y pegajosa cuando se humedece y cuando est seca se endurece. La arcilla retine una gran cantidad de agua.

Anlisis textural

La textura de los suelos se determina por el procedimiento de laboratorio conocido como anlisis de granulometra, en donde se determina la distribucin porcentual de las partculas de arena, limo y arcilla. El mtodo utilizado es el del hidrmetro o de Bouyoucos, el cual se basa en la sedimentacin en un determinado tiempo, donde la densidad es mayor en el fondo a comparacin de la superficie.

Tringulo textural Las clases texturales se observan grficamente en el tringulo textural (Figura 1). La base representa la arena de 0 a 100%, el lado izquierdo representa el porcentaje de arcilla de 0 a 100% y el lado derecho representa el limo de 0 a 100%. La clase textural se determina por la combinacin de las tres fracciones obtenidas en el anlisis de granulometra; la suma equivale a 100% (Zavaleta, 1992).

b) pH El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solucin; mide la proporcin de iones H+ e OH- sealando el grado de acidez o alcalinidad en la solucin. Si hay mayor concentracin de iones H+, se dice que la solucin es cida, pero si hay ms iones OH-, la solucin es alcalina. Si la concentracin de iones (H+, OH-) es la misma, la solucin y el pH es neutra. La escala est dentro de los valores 0 a 14 a 25C(Tabla II), es el logaritmo negativo en base 10 de la concentracin molar de iones H+, donde 7 es neutra, menor a 7 es cida y mayor a 7 es alcalina (Zavaleta, 1992).Conductividad elctrica (CE) La conductividad elctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente elctrica a travs de s. Tambin es definida como la propiedad natural caracterstica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por l. Vara con la temperatura (Zavaleta, 1992).En suelos salinos la conductividad elctrica (CE) se mide en una solucin extrada de una pasta de suelo saturado con agua, donde el resultado se expresa en deciSiemens (dS) por metro (m), es decir, (dS/m) (Delatorre, 2010).Causas de salinizacin El desarrollo de los suelos salinos es debido a una acumulacin de sales solubles originadas, en un principio, por la intemperizacin de los minerales; sin embargo, es una causa de acumulacin de sales poco daina. Para la formacin de suelos salinos las sales tienen que ser transportadas y concentradas siendo los agentes principales el agua y el viento (Buringh, 1960.b).Considera la USDA, 1954 que los suelos salinos se originan en: - Sales del agua subterrnea. Esta es una de las importantes fuentes de acumulacin de sales en regiones ridas y semiridas, ya que al momento en el que el agua subterrnea se encuentra a pocos metros de la superficie, hay propensin a que el agua con contenido de sales ascienda a la superficie por capilaridad, lo que genera la acumulacin de sales en la superficie. - Sales del agua de riego. Toda irrigacin trae consigo la recarga del agua subterrnea, debido a que las parcelas al inundarse generan el aumento de esta aguas, con la consecuente acumulacin de sales en las reas de cultivo.

- Sales del agua de mar Son una causa importante de la salinizacin del suelo en zonas costeras donde el rea es inundada con agua de mar o donde partculas de sal son depositadas en las reas de cultivo por accin del viento. - Sales por factores antrpicosEs uno de los factores que influyen en la concentracin de sales en los suelos debido a que generan la elevacin de la capa fretica por filtracin de canales y depsitos sin revestir. Tambin ocurre por la distribucin desigual del agua de riego, inadecuados mtodos de regado y drenaje. Y por hacer uso de fertilizantes y otros insumos, especialmente en zonas de agricultura intensiva.

Clasificacin de la salinidad de los suelos con fines agrcolas La salinidad de los suelos es considerada uno de los procesos que afecta a la mayora de los pases, por lo que Van Hoorn y Van Alphen (1994)plantean una clasificacin de los suelos afectados por sales, que toma en cuenta la tolerancia de los cultivos. Est basado en la escala de salinidad sealada por el USSLS USDA (1954) respecto a la tolerancia de los cultivos a las sales, en base a la clasificacin de suelos con contenido salino en extracto de pasta saturada (Villafae, FAO-UNESCO, 1999)

Suelos normales, cuando estos se secan no presentan afloramiento de manchas salinas. El proceso de germinacin y desarrollo de los cultivos es de forma normal, ya que no muestran ningn tipo de alteracin fsica por lo que poseen un buen rendimiento (MINAG, 1973). En el anlisis de laboratorio se obtiene valores de salinidad menores a 2 dS/m.

Suelos ligeramente salinos, son suelos que presentan manchas aisladas de sales (blancas) en la superficie cuando estn secos. Se afecta significativamente el rendimiento de los cultivos, especialmente aquellos que son muy sensibles a la salinidad como las hortalizas. La vegetacin, en este caso, presenta una malformacin en su crecimiento (MINAG, 1973). En el anlisis de laboratorio se obtiene valores de salinidad de 2 -4 dS/m.

Suelos salinos, son suelos que presentan acumulacin de sales en todo su perfil; son de color blanquecinos cuando se secan. Cuando estn ligeramente hmedos, forman grumos salinos en la superficie. No son aptos para cultivos sensibles a la salinidad. El rendimiento en estos suelos es de 15 a 30% (MINAG, 1973). En el anlisis de laboratorio se obtiene resultados de 4-8 dS/m.

- Suelos fuertemente salinos, son suelos que presentan una fuerte acumulacin de sales en todo el perfil y costras salinas en su superficie. Estos suelos suelen ser abandonados o son usados como pastizales naturales (MINAG, 1973). En el anlisis de laboratorio se obtiene resultados de 8-16 dS/m.

- Suelos extremadamente salinos, estos suelos poseen una alta concentracin salina, se hallan aislados y en completo abandono, con algunas especies halfitos, tales como la grama salada, verdolaga, entre otras. Presenta valores mayores a 16 dS/m (MINAG, 1973).

2.7. MARCO CONCEPTUALLos conceptos que se presentan a continuacin son los trminos ms relevantes dentro de la investigacin:Qu es la fitorremediacin?La fitorremediacin es un eco tecnologa, basada en la capacidad de algunas plantas para tolerar, absorber, acumular y degradar compuestos contaminantes, que en la actualidad est siendo aplicada en diversos pases para recuperar suelos contaminados tanto con compuestos orgnicos como inorgnicos. Frente a las tradicionales tcnicas fsico-qumicas, la fitorremediacin presenta diversas ventajas entre las que se puede destacar su menor coste econmico, su aproximacin ms respetuosa con los procesos ecolgicos del ecosistema edfico, y el hecho de ser una tecnologa social, esttica y ambientalmente ms aceptada. Por ello, no es de extraar que la fitorremediacin se contemple cada vez ms como una alternativa medioambientalmente respetuosa, frente a las tcnicas fsico-qumicas.La Salinidad del SueloLa salinidad del suelo se refiere a la cantidad de sales en el suelo y puede ser estimada por la medicin de la conductividad elctrica (CE) de una solucin extrada del suelo. La sal es un compuesto qumico formado por iones con carga negativa enlazados a iones con carga positiva. Un fertilizante es una sal.Disolucin: Lossuelos, entro otros compuestos, comienzan a disolverse en unidades menores cuando se ponen en contacto conel agua.Degradacin:Transformacin del perfil delsuelo, y con ello el tipo de suelo, como consecuencia de uncambioen las condiciones de formacin del mismo. Se limita, fundamentalmente, al Horizonte A. En sentido amplio, degradacin es el rebajamiento delrelievedel suelo realizado por los agentes de la geodinmica externa.Germinacin:es elprocesoen el cual el crecimiento emerge desde unestadode reposo. El ejemplo ms comn de la germinacin, es el brote de un semillero a partir de una semilla de una planta floral oangiosperma.Materia orgnica: Cualquier material vegetal o animal que se aade al suelo.

III. METODOLOGIA

3.1. Tipo de EstudioDe acuerdo al fin que se persigue: Aplicada, porque se va a demostrar la fitorremediacin para los suelos salinos.

3.2. Diseo de InvestigacinExperimental: porque se presenta mediante la manipulacin de variables experimentales no comprobada, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qu modo o por qu causa se produce una situacin o acontecimiento particular.

3.3. Hiptesis

Si se aplica la fitorremediacin con sesuvium portolacastrum entonces se disminuye la contaminacin salina de los suelos en san juan la punta TUMAN en el ao 2015.

3.4. Identificacin de variablesVariable independiente: fitorremediacin Variable dependiente: contaminacin de los suelos salinos3.4.1. Operacionalizacin de variables

VARIABLESDEFINICIN CONCEPTUALDEIFINICIN OPERACIONALDIMENSIONESINDICADORESinstrumento

FitorremediacinEs el uso de plantas y su microbiota asociada, para remover, contener, o reducir contaminantes ambientales. Los contaminantes pueden ser orgnicos e inorgnicos y se encuentran presentes en los suelos, los sedimentos, las aguas superficiales y las aguas subterrneas.(Larenas y De Viana, 2005).

La Tcnica de fitorremediacin de los suelos con salinidad, tienes como objetivo; degradar, asimilar, y estabilizar los suelos salinos.

Alteracin fisicoqumica del suelo

PH

Materia orgnica

-Alcalinidad

-Prueba con plantas terrestre

-anlisis de material vegetal.

Salina de los suelos

Consiste en una degradacin fsica que provoca la prdida de flora en los en los suelos. La presencia de sales indican el grado de productividad del suelo

Alteracin fsica del suelo

-Textura del suelo

-humedad

Anlisis fisicoqumico

Alteracin biolgica del suelo

Color de sueloAnlisis microbiolgicos

3.5. Poblacin, y muestra

PoblacinEl centro poblado de san juan la punta-TUMAN Muestra : De 0.5 ha de suelos del centro poblado de san juan la punta-TUMAN