La contaminación de las aguas en zonas vulnerables provocada por la agricultura y la ganadería intensivas es cada vez más notoria. El aumento de la concentración de nitratos en las aguas superficiales y subterráneas conlleva problemas de eutrofización de las aguas litorales y este es un problema que estamos sufriendo desde hace tiempo en el Campo de Cartagena. Pero no nos equivoquemos: no es la agricultura la causante de este problema si no las malas prácticas agrícolas.

Fertirrigación en zonas vulnerables

  1. Una vista general del problema
  2. Qué son las Zonas Vulnerables; programas de actuación
  3. Qué son los nitratos
  4. Efectos de la contaminación por nitratos en el medio ambiente
  5. Abonos nitrogenados
  6. Abonos orgánicos
  7. Otras fuentes de nitrógeno
  8. Nitrógeno procedente de la humificación del suelo
  9. Nitrógeno procedente de las aguas de riego
  10. Dosis de nitrógeno recomendada para los principales cultivos
  11. Cálculo del balance de nitrógeno
  12. Buenas prácticas
  13. Agricultura
  14. Ganadería

Una vista general del problema

La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas en zonas vulnerables por nitratos procedentes de la agricultura y ganadería intensivas es uno de los problemas medioambientales y de salud pública más graves a los que se enfrentan las generaciones venideras. Esta contaminación es producida por un exceso en la fertilización de los cultivos, por un mal manejo de la fertirrigación y por la inadecuada gestión de los residuos procedentes de las explotaciones ganaderas. Este problema es aún más grave en las zonas de baja pluviometría.

Actualmente la contaminación por nitratos se ha extendido a muchos países de tal manera que la Unión Europea ha intervenido para promover leyes que eviten o minimicen este problema. Uno de los aspectos más relevantes de esta normativa ha sido el establecimiento de Códigos de Buenas Prácticas Agrarias y la designación de las zonas geográficas más afectadas, las cuales han sido calificadas como Zonas Vulnerables; así mismo se han desarrollado Programas de Actuación para dichas zonas con el fin de controlar y reducir esta contaminación.

Niveles medios de nitratos en las aguas subterráneas en España (MITECO)
Niveles medios de nitratos en las aguas subterráneas en España (MITECO)

Qué son las Zonas Vulnerables; programas de actuación

Son aquellas áreas geográficas en las cuales tanto las aguas superficiales como las subterráneas pueden verse afectadas de contaminación por nitratos procedentes de la agricultura y la ganadería intensivas. Los Programas de Actuación tratan de ajustar la fertilización y el riego a las necesidades de los cultivos, evitando las aportaciones excesivas de los mismos, los momentos en los que las plantas no están transpirando y las épocas inadecuadas. Así mismo tratan de adecuar las explotaciones ganaderas intensivas y sus residuos orgánicos. Los Programas de Actuación también contemplan la realización de diversos proyectos de investigación y/o transferencia tecnológica, actividades de divulgación y formación en los Centros Integrados de Formación y Experiencias Agrarias (CIFEA).

Situación actual de la contaminación por nitratos en la UE
Situación actual de la contaminación por nitratos en la UE

Qué son los nitratos

Los nitratos son compuestos químicos inorgánicos formados por tres átomos de oxígeno y uno de nitrógeno y con carga negativa (NO3) por lo que no se fijan al complejo de cambio del suelo (complejo arcillo húmico) y están afectados por el proceso de lixiviación a capas profundas del perfil del suelo. Proceden tanto de la aportación de fertilizantes químicos (su entrada en el ciclo se debe fundamentalmente al lavado de suelos ricos en nitratos como consecuencia de prácticas agrícolas intensivas; esta contaminación en forma de nitratos suele ser bastante estable en el tiempo y muy difícil de eliminar) como de fertilizantes orgánicos (su entrada es una consecuencia de la contaminación producida por el vertido al medio natural de excrementos de animales procedentes de la ganadería intensiva, el uso excesivo de fertilizantes sintéticos en agricultura, el vertido de aguas residuales urbanas o la infiltración procedente de fosas sépticas mal diseñadas).

Los nitratos no tienen color ni sabor y se encuentran en la naturaleza tanto en la solución del suelo como disueltos en el agua. Se desplazan desde los denominados sumideros a largo plazo (por ejemplo, rocas y sedimentos) hasta lugares en el medio ambiente donde están disponibles para las plantas y animales (por ejemplo, el agua o el humus), y pueden ser absorbidos por los organismos vivos. Sin embargo, estos ciclos naturales pueden verse alterados por la acción antrópica como la producción y el uso de fertilizantes artificiales y el uso de los estiércoles de animales como fertilizantes, muy ricos en nitratos.

Aunque los nitratos son esenciales para la vida, sus cantidades presentes en el medio ambiente puede tener impactos negativos significativos en los ecosistemas y afectar incluso la salud humana. La principal fuente de exposición humana a los nitratos es el consumo de verduras y hortalizas, y en menor medida, el agua de bebida y otros alimentos. Algunas especies vegetales acumulan nitratos en sus partes verdes. Por tanto, los cultivos de los cuales se consume las hojas como las lechugas, escarolas, espinacas, etc., generalmente presentan mayores concentraciones de nitratos que aquellos cultivos de los que se aprovechan las inflorescencias o los frutos.

Los mayores problemas ocasionados por los nitratos y los nitritos se dan en los niños menores de 6 años; la normativa española establece los criterios sanitarios de calidad para el agua de consumo humano en el Real Decreto 140/2003, y la concentración máxima permitida de nitratos (NO3) es de 50 mg/L y 0,5 mg/L para los nitritos (NO2).

Estructura molecular del anión nitrato
Estructura molecular del anión nitrato

Efectos de la contaminación por nitratos en el medio ambiente en zonas vulnerables

Se dice que un agua está contaminada por nitratos a partir de una concentración de 25 mg/L.

  • Contaminación de las masas de aguas superficiales. Es la forma más rápida de detectar y de corregir. Los ecosistemas poseen mecanismos propios de mantenimiento gracias a la acción de diversas familias de microorganismos. Un aumento de nutrientes, como nitrógeno o fósforo, producen un aumento en los niveles poblacionales de esa microfauna lo que conlleva problemas de eutrofización. Definimos el concepto de eutrofización como el proceso que sucede en los ecosistemas acuáticos y que esta caracterizado por un aumento significativo en la concentración de nutrientes (nitratos y fosfatos fundamentalmente) lo que se traduce en cambios en la composición de la comunidad de seres vivos de estas aguas. Las aguas eutróficas en contraste con las oligotróficas son más productivas, pero si se superan ciertos límites el proceso se vuelve negativo para el ecosistema al aparecer grandes cantidades de materia orgánica cuya descomposición microbiana ocasiona un descenso en los niveles de oxígeno debido a que la degradación de esa materia orgánica se acumula en los fondos y potencian la proliferación de plantas acuáticas. El incremento en la población microbiana de las aguas y de la población de algas y plantas acuáticas junto con la oxidación de los sedimentos conllevan el agotamiento del oxígeno disuelto.
  • Contaminación de las masas de agua subterráneas. Estas masas de agua no son visibles y debemos de saber que son las futuras reservas de la humanidad. El problema de la contaminación de este tipo de masas de agua, al contrario que sucede con las masas superficiales, es que cuando nos damos cuenta de lo que ha pasado ya es tarde y el periodo de recuperación es largo, difícil y costoso ya que estas masas de agua suelen estar afectadas por superficies muy extensas de terreno.
Agua eutrofizada en el Mar Menor
Agua eutrofizada en el Mar Menor

Abonos nitrogenados

Abonos minerales

  1. Abonos nítricos. Son aquellos abonos cuyo nitrógeno se encuentra exclusivamente en forma de ión nitrato (NO3). Son los más rápidamente asimilables por el aparato radicular de las plantas y por lo tanto de buena eficiencia. Es un ión muy móvil en el suelo al tener carga negativa y no ser fijado por el complejo de cambio de los suelos y es fácilmente arrastrado y desplazado de la zona radicular a consecuencia de los fenómenos de lixiviación y escorrentía en presencia de excedentes de agua (riego o lluvia).
  2. Abonos amoniacales. Son los abonos que presentan el nitrógeno en forma de ión amonio (NH4+). El ión amonio es retenido por el complejo de cambio del suelo por lo que no se lixivia tan fácilmente como el ión nitrato. Los suelos arcillosos lo retienen más que los arenosos y es absorbido por las raíces después de que sea convertido a nitrato mediante los microorganismos nitrificantes del suelo, siendo en esta forma iónica cuando deja de estar retenido por el complejo de cambio del suelo y se puede producir el lixiviado del mismo. No obstante, una pequeña parte en forma amoniacal se absorbe directamente por la planta. Su disponibilidad en el suelo no es fácilmente controlable, a diferencia del nitrato, pues depende de la actividad de los microorganismos.
  3. Abonos nítrico-amoniacales. Presentan las características de los dos grupos anteriormente vistos.
  4. Abonos ureicos. Son los de más lenta absorción pues para estar disponibles para las planas deben ser transformados a amonio y de amonio a nitrato.
  5. Abonos nitrogenados de liberación lenta. Incluye productos con alto contenido en nitrógeno y que por tener baja solubilidad, como algunos polímeros de la urea, o por estar recubiertos de una película impermeable cuya permeabilidad se incrementa al ir degradándose en el suelo o por que llevan adicionados inhibidores de la nitrificación que ralentizan la transformación del ión amonio a nitrato, el aporte de nitrógeno se hace de forma más regular y continua por lo que se adaptan mejor al ritmo de absorción de las plantas y se reducen las pérdidas por lixiviación.
Tabla 1. Nitrógeno aportado por los fertilizantes minerales
Tabla 1. Nitrógeno aportado por los fertilizantes minerales

Abonos orgánicos.

Dentro de este grupo de sustancias fertilizantes se incluyen una serie de productos de naturaleza orgánica, muy heterogéneos, que pueden utilizarse como fertilizantes o enmiendas del suelo. La mayoría de ellos provienen de los residuos de los animales de granjas o explotaciones ganaderas (estiércol bovino, lisier bovino, lisier porcino, estiércol ovino, gallinaza, compost, etc.) y también los compuestos procedentes de la transformación de los residuos sólidos urbanos y los lodos de las depuradas, los aminoácidos de procedencia animal o vegetal y los extractos de algas.

Tabla 2. Nitrógeno procedente de la mineralización de la materia orgánica
Tabla 2. Nitrógeno procedente de la mineralización de la materia orgánica

Evolución del nitrógeno en el suelo Proceso de nitrificación de la urea
Evolución del nitrógeno en el suelo Proceso de nitrificación de la urea
Evolución del nitrógeno en el suelo Proceso de nitrificación de la urea

Otras fuentes de nitrógeno

Nitrógeno procedente de la humificación del suelo

Es el nitrógeno procedente de la mineralización neta de la materia orgánica (humus) que se encuentra en el suelo de forma natural. Se puede conocer mediante analítica del suelo.

Tabla 3. Nitrógeno procedente del humus
Tabla 3. Nitrógeno procedente del humus

Nitrógeno procedente de las aguas de riego

Depende de la concentración de nitrato en las aguas de riego y del volumen aportado.

Tabla 4. Dosis de nitrógeno aportada por el agua de riego
Tabla 4. Dosis de nitrógeno aportada por el agua de riego

Dosis de nitrógeno recomendada para los principales cultivos

Tabla 5. Dosis de nitrógeno recomendadas para los cultivos
Tabla 5. Dosis de nitrógeno recomendadas para los cultivos

Cálculo del balance de nitrógeno

La dosis de fertilizante a aportar a un cultivo se hace restando los datos de la tabla 5 a los valores de las posibles aportaciones de nitrógeno que son:

  1. Nitrógeno inorgánico soluble y asimilable que se encuentra al inicio del cultivo procedente de ciclos anteriores y de la descomposición de los restos del cultivo anterior. Se determina mediante analítica antes de implantar el cultivo.
  2. Nitrógeno procedente de la mineralización de los fertilizantes o enmiendas orgánicas aportadas a la parcela (Tabla 2).
  3. Nitrógeno procedente de la mineralización neta de la materia orgánica (humus) que se encuentra en el suelo de forma natural (Tabla 3).
  4. Nitrógeno aportado por el agua de riego que dependerá de la concentración de nitratos y el volumen aportado (Tabla 4).

La diferencia son las Unidades de Fertilizantes que debemos aportar a nuestro cultivo mediante el uso de abonos minerales.

Buenas prácticas en zonas vulnerables

Los Programas de Actuación disponen unas medidas prácticas exigibles únicamente a las explotaciones agropecuarias que se encuentren ubicadas dentro de las zonas declaradas como vulnerables pero no estaría de más que fuera una guía para el resto de explotaciones.

Agricultura

  • La explotación debe llevar un cuaderno de control con las dosis de abonado, enmiendas y riegos, de las instalaciones de riego y del almacenamiento de abonos, junto con facturas, análisis de suelo y agua, etc.
    • Determinar las dosis de fertilizantes óptimas necesarias para los distintos cultivos, teniendo en cuenta los resultados de los análisis de suelo, agua, etc. respetando el límite máximo de U.F. de Nitrógeno /hectárea y año, en el caso de los fertilizantes orgánicos, fijados por la administración competente en materia.
    • Optimizar el consumo de agua y la frecuencia de riego, a través de parámetros agro-meteorológicos.
    • Fertirrigar cuando la planta se encuentra activa; fertirrigar por la noche conlleva una pérdida enorme de nitratos y fosfatos.
    • Realizar un adecuado mantenimiento y control de la instalación de riego. Un sistema de riego moderno permite fraccionar la dosis diaria de riego minimizando las pérdidas por lixiviación de los fertilizantes aportados.
    • Elegir el momento, tipo de fertilizantes y condiciones de aplicación adecuados, según cultivo, estado fenológico de la planta, características del sistema de riego, tipo de suelo, climatología, pendiente de las parcelas.
    • En aquéllas parcelas cuya pendiente sea superior al 15%, se prohíbe la fertilización mineral u orgánica.
    • Realizar las labores siguiendo las curvas de nivel.
    • Disponer las líneas de cultivo paralelas a las curvas de nivel, nunca perpendiculares, para evitar escorrentías.
    • No aplicar fertilizantes en terrenos inundados (excepto en cultivos de arroz), helados o cubiertos de nieve.
    • Dejar sin abonar una distancia mínima de 3 metros a cursos de agua y establecer una zona de protección de 50 metros, en torno a pozos, fuentes y aljibes de agua para consumo humano, donde no se debe aplicar abono alguno.
    • Cuidar el almacenamiento de los fertilizantes químicos para evitar posibles contaminaciones accidentales (en zonas elevadas y alejadas de cursos de agua o pozos, con sistemas de retención de derrames).
    • No apilar el estiércol u otros materiales orgánicos en las parcelas de uso agrario, para su posterior aplicación agrícola, más allá de 15 días, salvo circunstancias meteorológicas adversas. Este depósito temporal no podrá superar las 30 toneladas en un punto concreto, entre otros condicionantes, siempre y cuando no suponga riesgo de contaminación por escorrentía superficial.
    • Potenciar todas aquellas alternativas y rotaciones de cultivos que beneficien a los suelos. anadería

Ganadería

  • El almacenamiento de estiércol o purines (caso de porcino), debe realizarse en tanques o balsas impermeabilizadas, natural o artificialmente, con capacidad mínima suficiente como para almacenar la producción de purines y/o estiércoles de 3 meses.
    • Además, a la hora de establecer estos almacenamientos, deberán respetarse las observaciones respecto a distancias a fuentes de agua antes mencionadas para las aplicaciones.
    • Se deben aplicar las mejores técnicas disponibles para minimizar la producción de aguas en actividades de limpieza y acondicionamiento de instalaciones.
    • Elaborar un Plan de Gestión (incluido el transporte) de purines y estiércoles que deberá encontrarse disponible para posibles inspecciones. Dentro del mismo, se deberán cumplimentar los registros de control contemplados en el Programa de Actuación