La lixiviación de nitratos, un problema endémico causado por un bien fundamental

La aplicación de fertilizantes minerales nitrogenados (N) es fundamental para alcanzar altos niveles de producción en todos los sistemas agrícolas modernos. Esto ocurre en la horticultura intensiva, en la producción de cultivos no intensivos y en cultivos forrajeros para la producción animal. 

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Abonos nitrogenados: no queremos vivir sin ellos

Sin los fertilizantes de N, no tendríamos la enorme abundancia de alimentos accesibles a todos los consumidores que ahora todos damos por sentada. Numerosos factores han contribuido a nuestro privilegiado suministro de alimentos. Sin embargo, se estima que el 40 % del aumento de la producción mundial de alimentos, que ha ocurrido en los últimos 70 años, es atribuible directamente al uso de los fertilizantes nitrogenados. Sin estos fertilizantes nitrogenados, el abundante suministro de alimentos actual no existiría.

El abundante suministro de alimentos que tenemos gracias de la agricultura intensiva.

Demasiado de algo muy bueno

Como muchas cosas buenas de la vida, un exceso de fertilizantes de N puede causar problemas. Cuando la cantidad de N suministrada a un cultivo (procedente de fertilizantes, estiércol o materia orgánica del suelo) es considerablemente mayor que la cantidad absorbida por el cultivo, el exceso de N puede acabar en el medio ambiente. 

La entrada de N excedentario de origen agrícola al medio ambiente circundante puede alterar los delicados equilibrios ecológicos, causando graves problemas ambientales y riesgos para la salud humana. 

El exceso de N aplicado al cultivo no es retenido fuertemente por el suelo, a diferencia de lo que ocurre con los aportes excedentarios de fósforo (P) y potasio (K). Este exceso de N puede perderse del suelo y liberarse al aire en forma de gases, como el amoníaco (NH3), el gas nitrógeno (N2) y el óxido nitroso (N2O), que además es un importante gas de efecto invernadero, o puede ser arrastrado del suelo hasta los acuíferos subyacentes mediante la lixiviación de nitratos (NO3-). 

En la agricultura de regadío, y en especial en la horticultura, el proceso de pérdida de N más importante es la lixiviación de nitratos. A través de este proceso, los nitratos son arrastrados verticalmente del suelo por el drenaje, alejándose de las raíces del cultivo hasta que acaban entrando en el acuífero subyacente. El nitrato es muy susceptible de ser arrastrado en profundidad porque no es retenido por las partículas del suelo, como ocurre con muchos nutrientes de los cultivos.

Arrastre de nitratos excedentarios hasta los acuíferos subyacentes.

Los dos problemas

Con el tiempo, la lixiviación de nitratos provoca la contaminación de los acuíferos con altas concentraciones de nitrato. 

El consumo de agua contaminada con nitrato está asociado a un grave riesgo para la salud de los bebés humanos, conocido como ‘síndrome del bebé azul’ o metahemoglobinemia. 

Cuando los bebés consumen agua o biberones que contienen altas concentraciones de nitrato, este puede transformarse en nitrito (NO2-) en la saliva humana, entrando en la sangre e impidiendo el transporte de oxígeno en la misma. Se trata de una afección muy grave que puede llegar a ser mortal. 

Un segundo problema de la lixiviación de nitratos es la eutrofización de las aguas superficiales (ríos, lagos, aguas costeras) que resulta de la acumulación de altas concentraciones de nitratos de origen agrícola. 

El Mar Menor, en Murcia, es un ejemplo llamativo de eutrofización. La adición de nitrato a los ecosistemas acuáticos favorece el rápido crecimiento de las algas que alteran el equilibrio ecológico, reduciendo la calidad del agua y produciendo a veces toxinas. 

El oxígeno consumido por la descomposición de la gran biomasa de algas da lugar a una gran reducción del oxígeno disuelto en el agua, lo que causa una pérdida masiva de vida marina, como se ha visto recientemente en el Mar Menor y en otros lugares.

La legislación

La Unión Europea ha establecido un límite de 50 mg NO3-/L en todas las masas de agua naturales, tanto superficiales como subterráneas, para evitar estos problemas (CEE, 1991). Las regiones donde los acuíferos superan este límite se identifican como ‘Zonas Vulnerables a la contaminación por Nitratos (ZVN)’. 

Dentro de las ZVN, los agricultores están obligados a seguir ‘Planes de Actuación’ de buenas prácticas de gestión para reducir la lixiviación de nitratos y, por tanto, la contaminación por nitratos de los acuíferos. 

Ejemplos de las prácticas recomendadas es el límite de aplicación de estiércol de 170 kg N/ha/año, los límites de adición de fertilizantes N, el cálculo de un balance de N para cada cultivo, y el uso de herramientas para programar científicamente el riego. 

Los agricultores están obligados a registrar todas las aplicaciones de fertilizantes de N. En el caso de la fertirrigación, deben registrar un resumen de estas. 

La legislación europea relativa a la lixiviación de nitratos se ha incorporado a la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea (UE, 2000), cuyo objetivo es garantizar la buena calidad ecológica de las masas de agua dentro de la Unión. Las directivas europeas se han traslado a la legislación española a través del Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias (BOE, 1996). 

Adicionalmente, cada comunidad autónoma ha desarrollado su propia legislación para aplicar la normativa nacional y europea. Es de destacar que, actualmente (marzo de 2021), se está preparando una legislación nacional más restrictiva aún en cuanto a la lixiviación de nitratos de origen agrícola. 

Cumplimiento de la legislación

La presión para cumplir con la legislación referente a la lixiviación de nitratos ha sido variable en los últimos años. Sin embargo, existe una tendencia general de aumento de la presión para reducir la lixiviación de nitratos. 

Los gobiernos están sometidos a una presión cada vez mayor para reducir la contaminación y preservar los recursos naturales, mientras que los consumidores cada vez más exigen alimentos producidos con un impacto medioambiental mínimo. 

Reducción de la lixiviación de nitratos

Existen sistemas de manejo y herramientas para reducir la lixiviación de nitratos. En primer lugar, la cantidad de fertilizante de N debe ajustarse a las necesidades de cada cultivo individual y deben tenerse en cuenta las cantidades de N suministradas por el estiércol, los residuos de los cultivos y la materia orgánica del suelo. 

Esto se conoce como el cálculo del balance de N. Aunque estos cálculos pueden hacerse manualmente, cada vez hay más aplicaciones y programas informáticos fáciles de usar, conocidos como ‘Sistemas de Ayuda a la Toma de Decisiones’, que permiten realizar rápidamente estos cálculos y proporcionar programas de abonado de fertilizantes de N adaptados a cultivos y parcelas individuales. 

Las recomendaciones generales son fraccionar las aplicaciones de fertilizantes de N durante el cultivo y evitar grandes aplicaciones únicas, evitar la aplicación de fertilizantes de N antes de eventos de lluvia, evitar grandes aplicaciones de estiércol, etc. 

Dependiendo del cultivo y de la región, se puede disponer de información de diferentes herramientas que se pueden utilizar para monitorizar el estado de N de los cultivos y/o el suministro de N disponible en el suelo. Estas herramientas garantizan un suministro adecuado de N a los cultivos y evitan la aplicación excesiva de N. 

En el caso de los cultivos de regadío, la programación científica del riego es esencial. A menudo, se dispone de aplicaciones y programas para estimar las necesidades de agua de los cultivos y sugerir el momento y la cantidad del riego. Los sensores de humedad del suelo, como los tensiómetros, los sensores de capacitancia y los sensores de matriz granular, son muy útiles para evitar un riego excesivo. 

El futuro

La sociedad en general y los consumidores en particular exigen que los alimentos se produzcan con menos contaminación del medioambiente. Producir alimentos de alta calidad con menos lixiviación de nitratos será una parte importante de la agricultura en el futuro.

Producir alimentos con menos lixiviación de nitratos es parte de los objetivos del pacto verde europeo.

Referencias

BOE 1996. Real Decreto 261/1996 de 16 de febrero sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias. BOE núm. 61 de 11 de marzo de 1996.

CEE 1991. Directiva 91/676/CEE del Consejo, de 12 de diciembre de 1991, relativa a la protección de las aguas contra la contaminación producida por nitratos utilizados en la agricultura. Diario Oficial n° L 375 de 31/12/1991 p. 0001 – 0008.

UE 2000. Directiva 2000/60/CE del parlamento europeo y del consejo de 23 de octubre de 2000 por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. DO L 327 de 22.12.2000, p. 1.