Analysis of viability and safe use of regenerated water andbiosolids in agriculture and restoration of degraded soils inthe La Villa river basin of the Republic of Panama

Authors

  • Valentina Opolenko Centro del Agua del Trópico Húmedo para América Latina y el Caribe (CATHALAC) , Panama https://orcid.org/0000-0002-8734-9349
  • Antonia Jiménez Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla, España , Spain
  • María José Rodríguez Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla, España , Spain

DOI:

https://doi.org/10.15359/

Keywords:

Hydrographic basin, wastewater, wetland, biosolid, circular economy

Abstract

The objective of the research carried out was to establish the technical and economic advantages of using post-treated water, from the Chitre Wastewater Treatment Plant (WWTP), in agricultural irrigation, in addition to sludge as organic fertilizer in cropsand the recovery of degraded soil. The experimental plots were installed, planted with corn and grass, which were fertilized with different doses of biosolids and with nutrient-rich water, post-treated in artificial wetlands. Among the most relevant findings, the in-creased productivity of maize crops fertilized with biosolids stands out, reaching yields comparable to those achieved through technified agriculture. Additionally, there was a significant improvement in the nutritional quality of the forage and in the fertility of degraded soils within the albina ecosystem, which supported the successful development of plant species adapted to these conditions. These achievements not only sustainably contribute to food security but also promote the transition toward a circular economy in the coastal area of the Los Santos district, in the context of climate change adaptation.


References

Alberto, R. (2020). Técnicas y Buenas Prácticas para la restauración de

ecosistemas y paisajes en Centroamérica y el Caribe. Fondo de De-

sarrollo Verde para la región SICA / REDD+ Landscape Agencia de

la GIZ. Bonn y Eschborn, Alemania.

Autoridad Nacional del Ambiente (ANAM) (2008). Plan de Ordenamiento Territorial Ambiental de la cuenca del río La Villa (POTA). Panamá: Autoridad Nacional del Ambiente.

Cabezas Mejía, E.; Andrade Naranjo, D. y Torres Santamaría, J. (2018).

Introducción a la metodología de la investigación científica. Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Ecuador. ISBN: 978-9942-765-44-4

Carr, R. M.; Blumenthal, U. J. y Mara, D. D. (2004). Guidelines for the safe use of wastewater in agriculture: Revisiting WHO guidelines. Water Science and Technology, 50(2), 31-38.

Castro Piguave, C. A., Indacochea Ganchozo, B. S., Alcívar Cobeña, J. L., Vera Tumbaco, M., Vera Velázquez, R., Ortega, J. L. G. y Valverde Lucio, Y. A. (2022). Diseños experimentales: Teoría y prácticas para experimentos agropecuarios. Mawil Publicaciones de Ecuador. https://doi.org/10.26820/978-9942-602-26-8

Cruz, L. (2015). Optimización de la aplicación de lodos de depuradora de aguas residuales al abono o mejoras de suelo. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid, España.

Decreto Ejecutivo N.o 110 (2021). República de Panamá. “Reglamento Técnico para el Uso Agrícola de Lodos Residuales Tratados y Biosólidos”.

Dirección General de Recursos Minerales. (DGRM) (1991). Mapa Geológico de la República de Panamá; Escala 1:250.000. Panamá: Minis-

terio de Comercio e Industrias, República de Panamá.

Dourojeanni, A. (2011). Red de Cooperación en la Gestión Integral de Re-

cursos Hídricos para el Desarrollo Sustentable en América Latina y el Caribe. Carta Circular N.° 34, Junio de 2011 CEPAL, Naciones Unidas.

FAO. (2006). Plant nutrition for food security: A guide for integrated nu-

trient management. FAO Fertilizer and Plant Nutrition Bulletin No.16. FAO/OMS (2010). Codex Alimentarius: Guidelines on the Application of General Principles of Food Hygiene to the Control of Pathogenic Vibrio Species in Seafood.

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2013).

Reutilización del agua en la agricultura: ¿Beneficios para todos? Informe sobre Temas Hídricos No. 35 FAO. Roma: Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

Garcimartín, C. (2020). El agua en la economía de Panamá. Banco Intera-

mericano de Desarrollo (BID).

González-Flores, E. et al. (2017). Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 8(1), 119-132.

IDRC (2019). Informe Técnico Final: Fortalecimiento de la resiliencia de los recursos hídricos frente al cambio climático en dos ciudades de la cuenca del río La Villa del Arco Seco de Panamá. IDRC Digital Library/Bibliothèque numérique du CRDI. https://idl-bnc-idrc.dspa-cedirect.org/search?query=cathalac

Instituto Geográfico Nacional “Tommy Guardia” (IGNTG) (2007). Atlas

Nacional de la República de Panamá. Panamá: Instituto Geográfico

Nacional “Tommy Guardia”.

Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá (IDIAP) (2006). Zonificación de suelos de Panamá por niveles de nutrientes. Panamá:

Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá. IDIAP (2016) http://www.idiap.gob.pa/download/memoria-anual-2016/(accessed 6/12/2025)

IDIAP. (2019). Proyecto Manejo de suelos degradados y uso eficiente del agua, en la Cuenca del Canal de Panamá. Panamá: Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá.

https://proyectos.idiap.gob.pa/proyectos/Manejo_de_suelos_degradados_y_uso_eficiente_del_agua_en_la_Cuenca_del_Canal_de_Panama/es

Instituto Nacional de Estadística y Censo (INEC) (2010). XI Censo de Población y VII de Vivienda, 2010. Resultados Finales. Panamá: Instituto Nacional de Estadística y Censo.

Interempresas Agua. (2019). Reutilización de agua: un recurso abundante

y seguro, cada vez más estratégico. https://www.interempresas.net/Agua/Articulos/245876-Reutilizacion-de-agua-un-recurso-abun-dante-y-seguro-cada-vez-mas-estrategico.html

IUSS Working Group (WRB) (2015). Base referencial mundial del recurso suelo 2014, Actualización 2015. Sistema internacional de clasificación de suelos para la nomenclatura de suelos y la creación de leyendas de mapas de suelos. Informes sobre recursos mundiales de suelos 106. FAO, Roma.

Ministerio de Desarrollo Agropecuario (MIDA) (2009). Resultados de la zonificación Agroecológica de 20 especias de pastos y forrajes en la República de Panamá. Panamá: Secretaría Técnica Programa Nacional de Zonificación Agroecológica, Ministerio de Desarrollo Agropecuario.

Ministerio de Ambiente de Panamá (MIAMBIENTE) (2021). Mapa de Cobertura Boscosa y Uso de Suelo, República de Panamá, Año 2021. Dirección de Dirección de Información Ambiental, Ministerio de Ambiente de Panamá.

Neill, D. y Cortez Suárez, L. (2018). Procesos y Fundamentos de la Inves-

tigación Científica. Editorial UTMACH, Machala-Ecuador. ISBN: 978-9942-24-093-4

OMS (2006). Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and

Greywater: Volume II-Wastewater Use in Agriculture. World Health

Organization.

ONU. (2017). Informe Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos 2017. Aguas residuales: El recurso desaprovechado. París: UNESCO.

Opolenko, V. (2015). Sensibilidad Medioambiental a la desertificación en

la cuenca del río La Villa, República de Panamá. (Tesis doctoral).

Universidad Internacional de Andalucía y Universidad de Huelva,

España.

Opolenko, V. (2022). Potencialidad de uso de aguas servidas para riego y

recarga de acuíferos: cuenca del río La Villa, República de Panamá.

Revista Geográfica de América Central, 1(68), 269-304. https://doi.

org/10.15359/rgac.68-1.10

Opolenko, V. y Jiménez, A. (2022). La reutilización de las aguas regene-

radas y biosólidos, base de la economía circular en la cuenca del río

La Villa de la República de Panamá. Congreso Ibérico de las Aguas Subterráneas: Libro de resúmenes CIAS2022. Asociación Internacional de Hidrogeólogos-Grupo Español. ISBN: 978-84-920529-8-1. https://cias2022.webs.upv.es/wp-content/uploads/2023/01/Libro-De Resumenes2.pdf

Orozco Lab. (2023). Lodos y biosólidos ¿Problema o Beneficio? San

Juan del Río, Qro. México. https://www.orozcolab.com.mx/blog/

lodos-y-biosolidos-problema-o-beneficio

Salas, J.; Pidre, J. y Sánchez, L. (2007). Manual de tecnologías no convencionales para la depuración de aguas residuales: Humedales Artificiales. España: Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA).

Saravia Matus, S. et al. (2022). Oportunidades de la economía circular en

el tratamiento de aguas residuales en América Latina y el Caribe. Serie Recursos Naturales y Desarrollo, N.° 213 (LC/TS.2022/193). Santiago: Comisión Económica.

Seguí Amórtegui, L. A. (2004). Sistemas de regeneración y reutilización de aguas residuales. Metodología para el análisis técnico-económico y casos. Tesis doctoral, UPC, Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia, 2004. ISBN 8468867373. DOI https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-94371

Universidad Tecnológica de Panamá (UTP) (2023). Libro del XIX Congre-

so Nacional de Ciencia y Tecnología - APANAC 2023. Portal de Re-

vistas de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP), 159. https://

revistas.utp.ac.pa/index.php/apanac/article/download/3864/4399/

US EPA. (1994). A Guide to the Biosolids Risk Assessments for the EPA

Part 503 Rule. EPA/832-B-93-005.

Villarreal, J. (2016). Caracterización físico-química de los suelos de la Re-

gión de Azuero-Panamá. Financiado con fondos del presupuesto de investigación del IDIAP- Proyecto: Zonificación Agroecológica de Suelos de Panamá. Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá-Centro de Investigación Agropecuaria. Panamá.

WHO. (2006). Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and

Greywater-Volume II: Wastewater Use in Agriculture.

WRB (2015)

http://www.suelos2015.es/publicaciones/informe/base-refe-

rencial-mundial-del-recurso-suelo (accessed 6/12/2025)

Portada

Downloads

Published

2025-12-12

How to Cite

Opolenko, V. ., Jiménez, A., & Rodríguez, M. J. (2025). Analysis of viability and safe use of regenerated water andbiosolids in agriculture and restoration of degraded soils inthe La Villa river basin of the Republic of Panama. Revista Geográfica De América Central., 1(76), 1-39. https://doi.org/10.15359/