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ISSN: 2960-8317
Vol. 4 N° 2, julio-diciembre 2025 (94-110)
94
Artículo de investigación
Evaluación de la calidad física, química y microbiológica del
agua en el sistema de riego Guangopud-Gatazo, provincia de
Chimborazo, Ecuador
Evaluation of physical, chemical, and microbiological water quality in the
Guangopud-Gatazo irrigation system, Chimborazo province, Ecuador
Ana Belén Mejía-Pérez*
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Riobamba - Ecuador
belen.mejia@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-1125-9128
Maritza Yolanda García García
Universidad Nacional de Chimborazo
Riobamba - Ecuador
garciamaritza436@gmail.com
https://orcid.org/0009-0001-1266-6526
Tatiana Abigail Lliguin Rodriguez
Universidad Nacional de Chimborazo
Riobamba - Ecuador
tatianalliguin7@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-5999-389X
Ronny Fernando Robalino Silva
Profesional Independiente
Riobamba - Ecuador
ronnyrobalino1@gmail.com
https://orcid.org/0009-0009-2412-5506
*Correspondencia:
belen.mejia@espoch.edu.ec
Cómo citar este artículo:
Mejía-Pérez, A., García, M., Lliguin, T., &
Robalino, R. (2025). Evaluación de la calidad
física, química y microbiológica del agua en
el sistema de riego Guangopud-Gatazo,
provincia de Chimborazo, Ecuador. Esprint
Investigación, 4(2), 94-110.
https://doi.org/10.61347/ei.v4i2.147
Recibido: 30 de mayo de 2025
Aceptado: 04 de julio de 2025
Publicado: 10 de julio de 2025
Resumen: Garantizar la calidad del agua utilizada en sistemas de riego es fundamental
para preservar la productividad agrícola y la salud del suelo, especialmente en regiones
rurales donde esta constituye un recurso vital para el desarrollo sostenible. El objetivo de
este estudio fue evaluar de manera integral la calidad del agua del sistema de riego
Gatazo en la provincia de Chimborazo, centrándose en sus características físicas,
químicas y microbiológicas para determinar su idoneidad para uso agrícola. Se empleó
una metodología de enfoque cuantitativo, mediante un muestreo sistemático en distintos
puntos y estaciones. Los resultados evidenciaron que la mayoría de los parámetros
analizados como el pH, la conductividad eléctrica, la relación de adsorción de sodio
(RAS) y los indicadores microbiológicos cumplen con los estándares establecidos por la
FAO y el MAATE. No obstante, se detectaron concentraciones elevadas de cloruros en
ciertas zonas, lo que podría comprometer la salud del suelo a largo plazo. La evaluación
incluyó el uso de índices especializados, como el RAS y el CSR, que confirmaron un bajo
riesgo de sodicidad. Las recomendaciones se orientan a la adopción de tecnologías para
el tratamiento del agua, el fortalecimiento de los protocolos de monitoreo y la promoción
de una gobernanza participativa, a fin de mejorar la resiliencia del sistema de riego frente
a los desafíos ambientales y socioeconómicos.
Palabras clave: Análisis fisicoquímico, calidad del agua, Chimborazo, sistema de riego,
sostenibilidad agrícola.
Abstract: Ensuring the quality of water used in irrigation systems is essential to preserving
agricultural productivity and soil health, especially in rural regions where it represents a vital
resource for sustainable development. The objective of this study was to comprehensively assess
the water quality of the Gatazo irrigation system in the province of Chimborazo, focusing on its
physical, chemical, and microbiological characteristics to determine its suitability for agricultural
use. A quantitative approach was employed, using systematic sampling at various points and
during different seasons. The results showed that most of the parameters analyzed such as pH,
electrical conductivity, sodium adsorption ratio (SAR), and microbiological indicators comply
with the standards established by the FAO and MAATE. However, elevated chloride
concentrations were detected in certain areas, which could compromise soil health in the long
term. The evaluation included the use of specialized indices, such as SAR and CSR, which
confirmed a low risk of sodicity. Recommendations focus on the adoption of water treatment
technologies, the strengthening of monitoring protocols, and the promotion of participatory
governance to enhance the resilience of the irrigation system in the face of environmental and
socio-economic challenges.
Keywords: Agricultural sustainability, Chimborazo, irrigation system, physicochemical
analysis, water quality.
Copyright: Derechos de autor 2025 Ana
Belén Mejía-Pérez, Maritza Yolanda García
García, Tatiana Abigail Lliguin Rodriguez,
Ronny Fernando Robalino Silva.
Esta obra está bajo una licencia internacional
Creative Commons Atribución-
NoComercial 4.0.
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1. Introducción
La sostenibilidad de los suelos agrícolas depende en gran medida de la calidad del agua utilizada
para el riego, particularmente de sus características físicas, químicas y biológicas, las cuales inciden
directamente en la salud del suelo, el rendimiento de los cultivos y la viabilidad a largo plazo de
los sistemas agrícolas (Espinosa, 2020; Shyamala et al., 2021). La evaluación de esta calidad requiere
un proceso sistemático de muestreo, acompañado del análisis de parámetros específicos
establecidos por entidades reguladoras, como el Ministerio del Ambiente, Agua y Transición
Ecológica (MAATE).
De esta manera, los marcos legales y normativos desempeñan un papel crucial en la evaluación de
la calidad del agua, puesto que establecen los límites permitidos, los requisitos de monitoreo y los
procedimientos para detectar contaminantes (Carrillo & Urgilés, 2016). El cumplimiento de estas
regulaciones es esencial para proteger tanto la productividad agrícola como la salud pública. Las
recomendaciones técnicas derivadas de estas evaluaciones suelen incluir medidas para reducir las
cargas contaminantes, como la protección de las fuentes hídricas, la mejora de las prácticas de gestión
y la implementación de iniciativas de monitoreo comunitario (Cantuña, 2017).
Para llevar a cabo estas evaluaciones y asegurar el cumplimiento normativo, es fundamental medir
los principales indicadores de calidad del agua. Entre ellos se encuentran la conductividad eléctrica, el
pH, los sólidos totales disueltos, los cationes y aniones principales, así como los parámetros biológicos
(Cantuña, 2017). En complemento, existen índices que integran múltiples parámetros en una sola
métrica, como el ICA-NSF, facilitando así una visión global del estado del recurso hídrico. Este índice
no solo simplifica la interpretación de datos, sino que también permite comparar diferentes cuerpos
de agua y priorizar intervenciones de gestión o conservación.
En cuanto a los parámetros físicos del agua, elementos como la temperatura, turbidez, color y
conductividad eléctrica proporcionan una caracterización inicial fundamental. Particularmente, la
conductividad eléctrica funciona como un indicador clave de la concentración total de sales disueltas.
Una elevada conductividad suele asociarse con alta salinidad, la cual puede interferir en el crecimiento
de las plantas y afectar la calidad del suelo. Por ejemplo, Behilil et al. (2024) observaron que el agua
subterránea con valores elevados de conductividad eléctrica (CE) generalmente contiene cantidades
significativas de sustancias inorgánicas disueltas, y que la CE tiende a aumentar a lo largo de la
dirección del flujo del agua subterránea.
De igual manera, el análisis químico del agua de riego es crítico para la determinación de su uso.
Los parámetros esenciales medidos en los estudios son: (a) pH, (b) sólidos totales disueltos, (c) la
dureza, (d) concentraciones de cationes (como calcio, magnesio y sodio), (e) aniones (como cloruro,
nitrato, fosfato y sulfato) y (f) la relación de adsorción de sodio (SAR). Este último permite determinar
la capacidad del sodio para acumularse en el suelo; generalmente suelos con un SAR< 10 (clase S1) son
considerados adecuados (Espinosa, 2020).
Un caso particular son los nitratos, los cuales, dependiendo de su nivel de concentración 50 mg/L
es el límite recomendado por la Organización Mundial de la Salud pueden ser considerados como
contaminantes o nutrientes, debido a que al presentarse en elevadas concentraciones tienen la
capacidad de formar nitritos tóxicos. Por otro lado, la concentración de elementos como el cloro, sodio
o fosfatos en grandes cantidades tienen la capacidad de deteriorar los cultivos. Por ejemplo, los
fosfatos, aunque son esenciales para el crecimiento de la planta, en cantidades elevadas producen la
eutrofización con la consecuente liberación de toxinas (Behilil et al., 2024).
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Otro aspecto crítico en la calidad del agua de riego es el factor microbiológico, puesto que, este no
solo supone un riesgo para los cultivos sino para la salud humana (Biblioteca del Congreso Nacional
de Chile, 2016). La detección de propiedades como los coliformes es indispensable para evitar que el
agua utilizada se convierta en un vector de transmisión de enfermedades (Ministerio del Ambiente del
Ecuador, 2015). Estos análisis se ven complementados con el monitoreo biológico e hidromorfológico,
que destacan la condición de los cuerpos acuáticos y cómo las comunidades biológicas responden a
cambios en su entorno. Además, el entrelazamiento en los datos hidromorfológicos con monitoreos
biológicos permite que exista una evaluación más completa tanto de los impactos directos como
indirectos en usos y prácticas de manejo del agua (Ortiz et al., 2024).
Dada la importancia para la agricultura de la zona y a la falta de información se evaluó el sistema
de riego de Guangopud Gatazo. Este sistema está situado en la provincia de Chimborazo, una región
caracterizada por una compleja interacción de factores geográficos y climáticos que influyen
directamente en la disponibilidad y la calidad del agua para uso agrícola. La topografía de esta zona
se define por su paisaje andino de gran altitud, con elevaciones que pueden alcanzar hasta 3400 metros
sobre el nivel del mar. Se sabe que estos gradientes altitudinales determinan tanto el régimen
hidrológico como la composición de la vegetación local.
Desde el punto de vista climático, la provincia experimenta una marcada estacionalidad, con
períodos húmedos y secos bien diferenciados que influyen en el caudal de los ríos y la recarga de las
aguas subterráneas. Las campañas de monitoreo en cuencas andinas comparables se han
estructurado para captar las condiciones tanto del verano como del invierno, lo que refleja la
necesidad de tener en cuenta la variabilidad estacional en las evaluaciones de la calidad del agua
(Carrillo & Urgilés, 2016).
Estos procesos naturales, junto con influencias antropogénicas como la agricultura y la
urbanización, determinan la composición química del agua de riego, lo que afecta a su idoneidad para
la producción agrícola y la salud del suelo (Shyamala et al., 2021). La necesidad de una supervisión
continua se ve reforzada por la posibilidad de que las fluctuaciones estacionales y los cambios en el
uso del suelo alteren el perfil químico y microbiológico del agua de riego. Las medidas de gestión
comunitaria y de protección de las fuentes se reconocen cada vez más como componentes esenciales
para mantener la viabilidad a largo plazo de los sistemas de riego en estas regiones montañosas (de
Oliveira et al., 2009).
Las prácticas agrícolas en el sistema de riego Guangopud Gatazo dependen de la disponibilidad y
calidad del agua, así como de las necesidades hídricas de los cultivos. La presencia de altos niveles de
cloruro influye en la selección de cultivos, ya que algunos son más tolerantes a la salinidad que otros:
por ejemplo, cereales como el maíz y el trigo toleran moderadamente la sal, mientras que ciertas
hortalizas y frutales son más sensibles (Valles-Aragón et al., 2017). Esto requiere una planificación
cuidadosa y prácticas que eviten la salinización del suelo.
El número de usuarios asociados al sistema Guangopud Gatazo es considerable, lo que refleja su
amplio impacto en la población local. Por ejemplo, sistemas de riego similares en la región dan
servicio a miles de usuarios, como lo demuestra la Junta General de Riego de Tumbaco, que da
soporte a casi 2800 usuarios distribuidos en múltiples comunidades (Cantuña, 2017). La gestión
eficiente del agua en estos sistemas es fundamental para maximizar la producción agrícola y
garantizar una distribución equitativa entre los usuarios. La mejora de la operación y el
mantenimiento, junto con la participación de los usuarios, son esenciales para la sostenibilidad de
los sistemas públicos de riego.
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La hipótesis central de este estudio plantea que el sistema de riego Guangopud Gatazo, ubicado en
la provincia de Chimborazo, cumple con los parámetros de calidad establecidos por las normativas de
la FAO y el MAATE, según lo evidenciado en los análisis físicos, químicos y biológicos del agua. No
obstante, se anticipan posibles excedencias localizadas en ciertos parámetros, como la concentración
de cloruros, lo que podría representar un riesgo para la salud de los cultivos y la sostenibilidad del
suelo si no se implementan medidas de gestión adecuadas.
Esta hipótesis se fundamenta en el reconocimiento de que la calidad del agua de riego es un factor
clave tanto para la productividad de los cultivos como para la viabilidad a largo plazo del suelo. Las
concentraciones excesivas de iones y sales pueden causar estrés fisiológico en cultivos sensibles y
favorecer la salinización del suelo, lo que finalmente se traduce en pérdidas económicas para los
productores (Mancilla-Villa et al., 2021).
La expectativa de que la mayoría de los parámetros medidos se mantengan dentro de los límites
aceptables está respaldada por estudios previos en sistemas de riego andinos similares, donde, a pesar
de las presiones antropogénicas, las fuentes de agua suelen conservar su aptitud para uso agrícola
gracias a la implementación de prácticas regulares de monitoreo y gestión (Cantuña, 2017).
Además, la hipótesis sostiene que el monitoreo continuo y la adopción de medidas de conservación
como la protección de las fuentes y la gestión comunitaria son fundamentales para preservar la calidad
del agua y asegurar la sostenibilidad de la producción agrícola en la región. La importancia de estas
acciones se enfatiza ante los desafíos que implica obtener evaluaciones objetivas y constantes de las
condiciones del campo, dificultades que pueden superarse mediante la implementación de herramientas
operativas y protocolos específicos para la evaluación de la calidad del agua (Carpio y Uguña, 2022).
El objetivo general de este estudio es evaluar de manera integral la calidad del agua del sistema de
riego Gatazo en la provincia de Chimborazo, centrándose en sus características físicas, químicas y
microbiológicas para determinar su idoneidad para uso agrícola. Esta evaluación resulta fundamental,
puesto que la eficacia y sostenibilidad de los sistemas de riego dependen directamente de la calidad
del agua suministrada a los cultivos, la cual influye notablemente en las respuestas fisiológicas de las
plantas, el rendimiento agrícola y la salud del suelo (Mancilla-Villa et al., 2021).
La propuesta trasciende la simple verificación del cumplimiento normativo, buscando identificar los
riesgos y limitaciones potenciales relacionados con la calidad actual del agua, y así proporcionar una
base científica para el diseño de estrategias de gestión y conservación. Además, el estudio enfatiza la
importancia del monitoreo continuo y la gestión adaptativa de los recursos hídricos. La evaluación
periódica de los parámetros de calidad permite detectar tempranamente tendencias adversas, que
pueden ser abordadas mediante intervenciones específicas, como la protección de las fuentes, el
fortalecimiento de la gestión comunitaria y la adopción de mejores prácticas de riego (Soares et al., 2020).
Al combinar los análisis de laboratorio con las directrices establecidas y el contexto local, esta
investigación busca fomentar prácticas agrícolas sostenibles y asegurar la viabilidad a largo plazo del
sistema de riego Guangopud Gatazo, beneficiando así a la comunidad agrícola de la región.
2. Metodología
La investigación tuvo un enfoque cuantitativo y un diseño exploratorio-descriptivo, con el objetivo de
evaluar la calidad del agua en el sistema de riego Guangopud Gatazo, ubicado en la parroquia
Cajabamba, cantón Colta (Ecuador). El estudio se centró en la medición de parámetros fisicoquímicos
y microbiológicos del agua en distintos puntos del sistema de captación, almacenamiento y
distribución.
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Diseño y procedimientos de muestreo
La unidad de análisis fue el sistema de riego Guangopud Gatazo. Se efectuó una visita técnica inicial
para georreferenciar y caracterizar 15 puntos distribuidos en el sistema: 3 de captación, 3 de
almacenamiento y 9 de distribución. A través de análisis de varianza (ANOVA) y comparación de
medias, se seleccionaron 8 puntos representativos (véase tabla 1), asegurando una cobertura adecuada
sin redundancia de datos. Se aplicó un muestreo simple, con recolectas quincenales durante tres meses
(marzo a mayo), correspondientes a la temporada lluviosa. En total, se realizaron 6 campañas de
muestreo por punto, sumando 48 muestras fisicoquímicas y 48 microbiológicas.
Tabla 1
Puntos de muestreo del sistema de riego Guangopud Gatazo
N°
Código de
identificación
Lugar
Coordenadas UTM
Latitud (X)
Longitud(Y)
1
A
Fuente 1
738587.135
9807280.47
2
B
Fuente 2
737080.935
9807627.83
3
C
Fuente 3
737204.806
9806991.45
4
D
Almacenamiento principal (Rumi Cruz)
750279.023
9811730.609
5
E
Gatazo La Rinconada
750856.813
9813182.681
6
F
Bellavista
748295.108
9814488.866
7
G
Gatazo Sambrano
751370.618
9815537.699
8
H
Pucara
749227.171
9813785.732
Procedimientos de recolección, preservación y transporte de muestras
Las muestras se recolectaron siguiendo la norma NTE INEN 2169:98 para agua de uso agrícola. Para
los análisis fisicoquímicos se utilizaron envases plásticos de 1 L, mientras que para los microbiológicos
se emplearon frascos estériles de 100 mL. Antes de llenarlos, cada envase fue enjuagado tres veces con
el agua a analizar. En las muestras fisicoquímicas se evitó dejar espacio de aire, mientras que en las
microbiológicas se reservó un pequeño volumen libre.
Cada muestra fue rotulada con código, fecha, hora, punto de recolección y nombres de los
responsables. Estas muestras fueron transportadas en refrigeradores, manteniéndose entre 4 y 8 °C,
protegiéndolas de la luz solar directa, con el fin de evitar alteraciones fisicoquímicas y microbiológicas
durante su traslado al Laboratorio de Servicios Ambientales (LSA) de la Universidad Nacional de
Chimborazo.
Parámetros evaluados
Las técnicas analíticas empleadas se basaron en métodos de laboratorio estandarizados. A
continuación, se describen los parámetros medidos, sus unidades correspondientes y la metodología
aplicada para su determinación (tabla 2).
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Tabla 2
Parámetros analizados, unidades y metodología utilizada para la evaluación de la calidad del agua del sistema de riego
Guangopud Gatazo
Parámetro
Unidad
Metodología
Temperatura
°C
Medición in situ con potenciómetro digital directamente en los tanques del
sistema de riego.
Conductividad
Eléctrica
μS/cm
Medición con conductímetro; se sumerge la sonda en la muestra, se espera
estabilización y se registra el valor.
pH
[H⁺]
Uso de pHmetro Mettler; la sonda se limpia con agua destilada entre
mediciones.
TDS
mg/L
Valor obtenido junto con la conductividad mediante el conductímetro;
limpieza de sonda con agua destilada entre muestras.
Sulfatos
mg/L
Fotometría UV con reactivo Sulfaver 4; reposo por 5 minutos y lectura en
espectrofotómetro.
Cloruros
mg/L
Titulación con nitrato de plata 0,01N usando indicador de cromato de
potasio; viraje a color ladrillo.
Carbonatos
mg/L
Titulación con H₂SO₄ 0,02N; se usa indicador fenolftaleína y naranja de
metilo según el viraje observado.
Bicarbonatos
mg/L
Mismo procedimiento que carbonatos, con ajuste de viraje a naranja con
indicador de naranja de metilo.
Nitratos
mg/L
Fotometría UV con reactivo Nitriver 5; agitación y reposo por 5 minutos
antes de lectura.
Calcio
mg/L
Absorción atómica tras digestión con HNO₃ al 65%, dilución y aforo;
lectura a 422,7 nm.
Sodio
mg/L
Absorción atómica tras digestión con HNO₃ al 65%, dilución y aforo;
lectura a 589 nm.
Magnesio
mg/L
Absorción atómica tras digestión con HNO₃ al 65%, dilución y aforo;
lectura a 285,2 nm.
Potasio
mg/L
Absorción atómica tras digestión con HNO₃ al 65%, dilución y aforo;
lectura a 766,5 nm.
Coliformes Totales
UFC/100
mL
Filtración al vacío con membrana, incubación en agar Endo a 36 °C por 24
h; conteo de colonias.
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La tabla 3 presenta los equipos utilizados, sus modelos comerciales y una breve descripción de sus
funciones dentro del proceso analítico del estudio.
Tabla 3
Equipos utilizados para el análisis de la calidad del agua en el sistema de riego Guangopud Gatazo
Equipo
Modelo
Descripción
Potenciómetro
Hanna Instruments HI5522
Medidor multiparamétrico de sobremesa;
mide pH, temperatura, conductividad y
TDS.
Espectrofotómetro UV-Vis
Thermo Scientific GENESYS 10S
UV-Vis
Espectrofotómetro de doble haz con rango
UV-Visible (190–1100 nm).
Titulador volumétrico
Metrohm 877 Titrino Plus
Titulador automático digital para análisis
volumétrico de alta precisión.
Absorción atómica
PerkinElmer AAnalyst 400
Espectrofotómetro de absorción atómica
con llama; lectura automática de metales.
Sistema de filtración por
membrana
Millipore Microfil®
Sistema de filtración con membranas de
0,45 μm para análisis microbiológico.
Incubadora
Memmert IN30
Estufa de incubación programable;
mantiene 36 °C constantes por 24 horas.
Estimación del efecto del sodio
La estimación del RAS se realizó según la metodología utilizada por Rodríguez et al. (2022), empleando
la Ecuación 1.
Donde:
• [+], [2+] y [2+] representan las concentraciones en miliequivalentes por litro (meq/L).
Carbonato sódico residual (CSR)
Se siguió la metodología utilizada por Camacho-Ballesteros et al. (2020) en el cálculo del CSR,
realizándolo con la Ecuación 2.
Donde:
•
y
son las concentraciones de carbonato y bicarbonato, respectivamente.
•
y
son las concentraciones de calcio y magnesio.
• Las concentraciones se expresan en miliequivalentes por litro (meq/L).
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3. Resultados
En relación con los parámetros físicos, las mediciones de temperatura realizadas en distintos puntos y
momentos de muestreo mostraron una variabilidad tanto espacial como temporal. Los datos
evidenciaron un aumento progresivo de la temperatura del agua desde las zonas aguas arriba hacia las
aguas abajo, correlacionándose con el incremento de la temperatura ambiental a lo largo del día. El rango
y la desviación estándar de los valores de temperatura reflejan la dinámica propia del sistema (tabla 4).
Tabla 4
Parámetros fisicoquímicos del agua en distintos puntos de muestreo del sistema de riego
Puntos de
muestreo
Temperatura
pH
Conductividad
SDT
Sulfatos
Cloruros
A
7.03 ± 0.05
a
7.70 ± 0.05
bc
357.5 ± 26.38
d
181.48 ± 11.13
c
6.83 ± 1.60
b
8.88 ± 1.33
a
B
7.13 ± 0.71
a
7.45 ± 0.15
a
170.5 ± 26.17
a
87.92 ± 14.03
a
2.83 ± 2.70
a
8.40 ± 1.14
a
C
7.02 ± 0.63
a
7.72 ± 0.13
bc
198.30 ± 25.25
b
98.06 ± 12.32
a
4.42 ± 2.99
ab
8.40 ± 1. .38
a
D
10.85 ± 0.73
b
7.62 ± 0.18
b
256.45 ± 22.79
c
123.60 ± 19.82
b
4.75 ± 4.03
ab
7.81 ± 1.62
a
E
10.87 ± 0.43
b
7.80 ± 0.11
c
251.78 ± 21.52
c
125.90 ± 10.71
b
3.08 ± 1.80
a
8.28 ± 1.47
a
F
11.02 ± 0.66
b
7.72 ± 0.15
bc
255.56 ± 20.66
c
127.76 ± 10.30
b
4.58 ± 2.76
ab
7.69 ± 0.94
a
G
11.43 ± 0.48
b
7.70 ± 0.14
bc
254.44 ± 22.29
c
127.20 ± 11.17
b
3.58 ± 1.28
a
7.34 ± 0.86
a
H
11.52 ± 0.83
b
7.74 ± 0.11
bc
256.56 ± 24.36
c
126.35 ± 13.71
b
2.75 ± 1.37
a
8.52 ± 1.49
a
El análisis de varianza (ANOVA) reveló diferencias estadísticamente significativas (p = 0.0001) entre
los puntos de muestreo respecto a la variable temperatura. Los puntos A, B y C conformaron un grupo
homogéneo (figura 1) con temperaturas significativamente más bajas, mientras que los puntos D a H
integraron un segundo grupo con temperaturas más elevadas.
Figura 1
Temperatura en diferentes puntos de muestreo
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Se midieron parámetros químicos como el pH, la conductividad eléctrica (CE) y las concentraciones
de los principales iones. En general, los valores de pH se mantuvieron dentro del rango aceptable para
agua de riego (figura 2), aunque se registraron pequeñas desviaciones en algunas muestras.
Figura 2
Niveles de pH en diferentes puntos de muestreo
El análisis estadístico del pH reveló una variabilidad significativa tanto entre los distintos muestreos
(tabla 5) como entre los puntos de muestreo (tabla 4).
Tabla 5
Variación de parámetros fisicoquímicos del agua en seis muestreos secuenciales del sistema de riego
Muestreos
pH
Conductividad
SDT
Sulfatos
Cloruros
I
7.52 ± 0.16
a
254.38 ± 58.81
b
127.27 ± 29.28
b
2.75 ± 1.75
a
8.12 ± 1.05
a
II
7.67 ± 0.12
bc
227.07 ± 51.04
a
12.42 ± 31.99
a
8.00 ± 2.96
b
8.58 ± 1.29
a
III
7.61 ± 0.09
ab
221.13 ± 57.93
a
110.44 ± 28.95
a
3.44 ± 1.50
a
8.46 ± 1.14
a
IV
7.67 ± 0.11
bc
250.85 ± 45.52
b
127.14 ± 23.27
b
3.56 ± 2.16
a
7.89 ± 1.10
a
V
7.87 ± 0.15
d
270.62 ± 58.21
c
133.87 ± 26.90
b
3.25 ± 1.41
a
8.33 ± 1.42
a
VI
7.75 ± 0.06
c
276.79 ± 56.50
c
137.55 ± 29.34
b
3.63 ± 2.07
a
7.98 ± 1.26
a
Los valores de conductividad eléctrica (figura 3) fueron analizados mediante el diagrama de
Richards para evaluar el riesgo de salinización y sodificación. La mayoría de las muestras se ubicaron
en categorías de riesgo bajo a moderado, lo que indica que el agua es generalmente apta para el riego.
Además, el análisis estadístico reveló diferencias significativas en la conductividad eléctrica tanto entre
los diferentes muestreos (tabla 5) como entre los puntos de muestreo (Tabla 4).
Los resultados del test de Tukey (tabla 5) indicaron que los muestreos V y VI presentaron los valores
más altos de conductividad (270.62 y 276.79 µS/cm, respectivamente), significativamente diferentes de
los primeros tres muestreos. En cuanto a los puntos de muestreo (tabla 4), el punto A mostró la mayor
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conductividad (357.50 µS/cm), lo cual representa una diferencia significativa respecto a los demás,
especialmente frente al punto B (170.50 µS/cm), que tuvo el valor más bajo.
Figura 3
Niveles de conductividad eléctrica en diferentes puntos de muestreo
Se prestó especial cuidado a los cloruros, puesto que, los valores superaron los límites permisibles
(figura 4). La concentración de cloruros en el sistema de riego mostró una variación moderada a lo
largo de los seis muestreos, con valores que oscilaron entre 7.89 ± 1.10 mg/L (muestreo IV) y 8.58 ± 1.29
mg/L (muestreo II) (tabla 5). Estos valores se mantienen dentro de un rango relativamente estable, lo
cual sugiere una baja influencia de fuentes externas de contaminación salina durante el período de
evaluación.
Figura 4
Niveles de cloruro en diferentes puntos de muestreo
Por otro lado, los niveles de sulfatos (figura 5) en los seis muestreos del sistema de riego se
mantuvieron relativamente bajos, con valores comprendidos entre 2.75 ± 1.75 mg/L (muestreo I) y 8.00
± 2.96 mg/L (muestreo II) (tabla 5). Aunque se observa un ligero incremento puntual en el segundo
muestreo, no se evidencian tendencias marcadas de acumulación. Estos resultados indican una baja
presencia de compuestos azufrados en el sistema.
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Figura 5
Niveles de sulfatos en diferentes puntos de muestreo
Continuando el análisis con la concentración de sólidos disueltos totales (SDT), se obtuvo que en
los seis muestreos secuenciales se mostró una ligera variabilidad, con valores que fluctuaron entre
110.44 ± 28.95 mg/L (muestreo III) y 137.55 ± 29.34 mg/L (muestreo VI) (figura 6). Aunque se
evidenciaron diferencias entre los muestreos, los niveles se mantienen dentro de un rango considerado
bajo a moderado, sin superar los límites críticos para uso agrícola (tabla 5).
Figura 6
Niveles de sólidos disueltos totales en distintos puntos de muestreo
Finalmente, el análisis estadístico del índice RAS (figura 7) reveló una variación significativa a lo
largo del tiempo, mientras que no se encontraron diferencias significativas entre los puntos de
muestreo (p = 0.4439). Los valores más altos de RAS se registraron en los muestreos I y II, con medias
de 0.45 ± 0.11 y 0.41 ± 0.08, respectivamente, indicando una mejor calidad en esos momentos. En
contraste, los muestreos III a VI presentaron valores significativamente más bajos, con promedios entre
0.20 ± 0.03 y 0.25 ± 0.04, lo que refleja un deterioro progresivo en las condiciones evaluadas (tabla 5).
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Figura 7
Valores de la Relación de Adsorción de Sodio (RAS) en diferentes puntos de muestreo
Por su parte, el índice CSR (figura 8) presentó diferencias significativas tanto entre los muestreos
como entre los puntos de muestreo, lo cual evidencia una influencia combinada de factores temporales
y espaciales. El muestreo I mostró el valor más negativo, con una media de −3.90 ± 0.84, indicando
condiciones ecológicas más deterioradas al inicio del periodo evaluado (tabla 5). En cuanto a los puntos
de muestreo, el punto A registró el valor más bajo de CSR (−2.85 ± 0.78), mientras que el punto B mostró
el valor más alto (−1.52 ± 0.77), sugiriendo que este último tiene una calidad ambiental relativamente
mejor. Otros puntos, como C (−1.85 ± 1.07) y D (−2.13 ± 0.99), presentaron valores intermedios con
solapamientos estadísticos, lo que indica una variabilidad considerable en la calidad ecológica entre
distintas ubicaciones del área de estudio (tabla 4).
Figura 8
Carbonato de Sodio Residual (CSR) en distintos puntos de muestreo
En cuanto a la calidad microbiológica del agua, los resultados de coliformes totales mostraron una
marcada disminución en las concentraciones a lo largo de los seis muestreos. En el primer muestreo (I), se
registraron las concentraciones más altas en todos los puntos, con valores de 16 UFC/100 mL en el punto
B, 12 en C, 11 en A y E, y 10 en D, entre otros. Sin embargo, a partir del segundo muestreo (II) y hasta el
sexto (VI), los valores disminuyen drásticamente, alcanzando 0 UFC/100 mL en la mayoría de los puntos
durante los muestreos II y III, y manteniéndose entre 0 y 5 UFC/100 mL en los muestreos IV a VI (tabla 6).
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Tabla 6
Recuento de coliformes totales (NMP/100 mL) en distintos puntos de muestreo
Puntos de
Muestreo
Numero de muestreo
I
II
III
IV
V
VI
A
11
0
0
5
2
4
B
16
0
0
1
0
1
C
12
0
0
0
0
1
D
10
0
0
3
1
1
E
11
0
0
2
2
0
F
8
0
0
12
2
0
4. Discusión
La hipótesis de esta investigación planteaba que la calidad del agua del sistema de riego Guangopud
Gatazo, ubicado en la provincia de Chimborazo, es en general adecuada para uso agrícola, conforme
a los análisis de parámetros físicos, químicos y microbiológicos y en comparación con los estándares
establecidos por la FAO y el MAATE. Los resultados obtenidos aportan evidencia sólida para evaluar
y respaldar esta hipótesis.
Los análisis físicos y químicos mostraron que la mayoría de los parámetros evaluados, como el pH y los
sólidos totales disueltos, se ubicaron dentro de los rangos aceptables para agua de riego, conforme a las
directrices nacionales e internacionales. En particular, los valores de pH registrados en las muestras oscilaron
entre 6 y 9, ajustándose a los límites recomendados para uso agrícola (Carpio & Uguña, 2022). Esto resulta
relevante, ya que un pH fuera de este rango podría afectar la disponibilidad de nutrientes y la salud de los
cultivos, por lo que es poco probable que el agua cause estrés relacionado con el pH en las plantas.
La evaluación química también consideró la concentración de iones como sodio y cloruro. Aunque los
niveles de sodio se mantuvieron bajos, lo cual es beneficioso para prevenir la sodicidad del suelo y los
problemas estructurales asociados, en algunas muestras se detectaron concentraciones elevadas de cloruro.
Un exceso de cloruro representa un riesgo para cultivos sensibles, ya que puede causar quemaduras
foliares y reducir el rendimiento si no se controla adecuadamente (Stavi et al., 2021).
Estudios recientes recomiendan que los niveles de cloruros no superen aproximadamente 10
meq/L (~355 mg/L) para evitar toxicidad foliar en cultivos de alto valor (Bauder et al., 2014).
Asimismo, tanto la relación de adsorción de sodio (SAR) como la conductividad eléctrica (CE) se
mantuvieron dentro de límites seguros para la mayoría de los cultivos. El SAR, un indicador clave
para evaluar la estabilidad de los agregados del suelo y su permeabilidad, permaneció por debajo
de 3, lo que señala un bajo riesgo de sodificación (Ushurhe et al., 2024).
Esta concordancia refuerza la idea de que el agua es generalmente adecuada para riego, aunque se
recomienda precaución en el caso de cultivos sensibles al cloruro. Además, el Carbonato de Sodio Residual
(RSC) calculado fue inferior a 0,5 meq/L, clasificándose como bajo y señalando un bajo riesgo de dispersión
del suelo y formación de suelos alcalinos (Zhang, 2016).
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En cuanto a la calidad microbiológica, los resultados de coliformes totales indican una condición
generalmente aceptable. Los recuentos disminuyeron de valores elevados de 11–16 UFC/100 mL en el
primer muestreo hasta 0 UFC/100 mL en los muestreos II y III, lo que sugiere un control efectivo o
mejora en las fuentes contaminantes. Sin embargo, la detección residual de 1–12 UFC/100 mL en los
muestreos IV a VI, en puntos como A y F, evidencia episodios puntuales de contaminación,
posiblemente causados por escorrentía superficial o fallos menores en la infraestructura. Las directrices
de Health Canada (2020) señalan que incluso estas detecciones puntuales requieren investigación, ya
que reflejan vulnerabilidades en el sistema. Además, la aplicación de métodos modernos de detección,
tanto basados en cultivo como moleculares, permite una monitorización más precisa y rápida,
facilitando intervenciones oportunas (Tambi et al., 2023).
La detección de coliformes totales es un indicador ampliamente utilizado para evaluar la integridad
de los sistemas de tratamiento y distribución de agua potable, ya que su presencia puede asociarse con
riesgos patógenos potenciales (Health Canada, 2020). Según las Guías de Calidad del Agua de Canadá,
el estándar máximo aceptable para las descargas de planta y para el agua subterránea no desinfectada
es la ausencia total de detección por cada 100 mL. Además, cualquier detección en sistemas de
distribución debe ser investigada, pues señala vulnerabilidades en el sistema. Estos hallazgos subrayan
la importancia de mantener una vigilancia constante, implementando medidas específicas en puntos
críticos para asegurar el cumplimiento normativo y proteger la salud de la población consumidora.
El estudio también resalta la importancia de la participación comunitaria y la protección de las
fuentes como medidas clave de conservación. La implementación de estas estrategias contribuye a
mantener la calidad del agua y a garantizar la sostenibilidad del sistema de riego, tal como se ha
evidenciado en otros contextos donde la gestión comunitaria ha fortalecido la resiliencia de los
sistemas de abastecimiento hídrico (Wang & Chen, 2021).
Las pruebas recopiladas a partir del análisis de los parámetros físicos, químicos y microbiológicos,
junto con la comparación con las normas de la FAO y MAATE, respaldan la hipótesis de la
investigación de que el sistema de riego de Guangopud Gatazo proporciona agua que, en general, es
apta para uso agrícola. Las excepciones observadas, en particular en lo que respecta al cloruro, ponen
de relieve la necesidad de prácticas de gestión específicas y un seguimiento periódico para mantener
la calidad del agua y la productividad agrícola a largo plazo (Rodríguez et al., 2022).
5. Conclusiones
La evaluación de la calidad del agua del sistema de riego de Guangopud Gatazo revela que, en general, el
agua cumple con los estándares establecidos tanto por organismos internacionales como la FAO como por
autoridades nacionales como el MAATE, lo que confirma su idoneidad general para uso agrícola. Los
parámetros físicos y químicos, incluidos el pH, la conductividad eléctrica, la relación de adsorción de sodio
y la mayoría de las concentraciones de iones, se encuentran dentro de los rangos aceptables, lo que respalda
el riego sostenible de una variedad. Sin embargo, la detección de concentraciones elevadas de cloruro en
determinados puntos de muestreo pone de relieve un problema localizado pero significativo que requiere
una gestión específica para evitar efectos adversos en cultivos sensibles y en la salud del suelo a largo plazo.
La variabilidad espacial y temporal observada en la red de riego subraya la naturaleza dinámica de la
calidad del agua, influida por factores geológicos naturales, cambios hidrológicos estacionales y
actividades antropogénicas como la escorrentía agrícola y las modificaciones en el uso del suelo. Esta
variabilidad requiere un seguimiento continuo y sistemático para detectar las fluctuaciones y los riesgos
emergentes, lo que permite intervenir a tiempo.
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Las evaluaciones microbiológicas indican niveles de contaminación generalmente bajos, lo que
reduce la preocupación por la transmisión de patógenos a través del agua de riego, pero sigue siendo
esencial mantener una vigilancia continua para salvaguardar tanto la seguridad de los cultivos como
la salud pública.
La integración de índices especializados como el SAR y el RSC proporciona una comprensión
matizada del potencial de sodicidad y salinización del suelo, con resultados que indican un riesgo bajo
a moderado en las condiciones actuales. Estos hallazgos respaldan la implementación de estrategias
de gestión adaptativa, incluida la selección de variedades de cultivos tolerantes a la sal, enmiendas del
suelo y ajustes en la programación del riego para mitigar los riesgos de salinidad.
La importancia de la participación de la comunidad y la gobernanza participativa se perfila como
un factor crítico para mantener la calidad del agua y garantizar una distribución equitativa de la
misma. Empoderar a las asociaciones locales de usuarios de agua para que participen en el monitoreo,
el mantenimiento y la toma de decisiones mejora la resiliencia y la sostenibilidad del sistema de riego.
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Transparencia
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existen conflictos de interés de naturaleza alguna como parte de la
presente investigación.
Fuente de financiamiento
Los autores financiaron completamente la investigación.
Contribución de autoría
Ana Belén Mejía-Pérez: Conceptualización, metodología, software, validación, análisis formal,
investigación, visualización, redacción - preparación del borrador original, redacción - revisión y
edición, financiamiento, administración del proyecto, supervisión.
Maritza Yolanda García García: Conceptualización, metodología, software, validación, análisis formal,
investigación, gestión de datos, visualización, redacción - preparación del borrador original, redacción
- revisión y edición, financiamiento, recursos, supervisión.
Tatiana Abigail Lliguin Rodriguez: Conceptualización, metodología, validación, análisis formal,
investigación, redacción - preparación del borrador original, redacción - revisión y edición,
financiamiento.
Ronny Fernando Robalino Silva: Conceptualización, metodología, validación, análisis formal,
investigación, redacción - preparación del borrador original, redacción - revisión y edición,
financiamiento.
Los autores contribuyeron activamente en el análisis de los resultados, revisión y aprobación del
manuscrito final.
