Contaminación por nitratos en las aguas subterráneas

Distribución del agua subterránea. Acuíferos. Mineralización. Riego

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1. I N T R O D U C C I Ó N

En las ultimas décadas la agricultura, ha experimentado un avance espectacular con la aplicación de nuevas tecnologías, fertilizantes, productos fitosanitarios, semillas híbridas, nuevas técnicas de cultivo, etc. La combinación de todos estos recursos entre otros muchos, han logrado elevar las producciones y el nivel de vida del agricultor aceptablemente.

A medida que los años pasan, los efectos de algunas practicas agrícolas, van dejándose sentir en el medio ambiente, sobre todo en las zonas de cultivo. De sobra son conocidos, los efectos del empleo de muchos productos químicos, para tratamientos fitosanitarios.

Actualmente hay un tipo de contaminación, que ha empezado ha cobrar una alta importancia, es el caso de "la contaminación de aguas por nitrato". Los excesos de abonado con abonos nitrogenados, y su posterior arrastre, por las aguas de lluvia o riegos, están provocando concentraciones, elevadas de nitratos, en aguas superficiales y subterráneas.

Las aguas con dosis de nitrato altas, puede alterar la salud del ser humano, si son consumidas por este. Otro efecto es el alto crecimiento de las plantas acuáticas, que habitan en aguas, con elevadas dosis de nitrato. Este crecimiento se puede considerar perjudicial, ya que las plantas se pudren y consumen el oxigeno, causando la muerte de los peces, entre otros efectos que ya veremos.

Preocupado por el estado de la calidad de nuestras aguas dulces, el Ministerio de Obras Publicas emprende a principios de la década de 1960 una serie de análisis fisico-quimicos y bacteriológicos en un numero de estaciones de muestreo dispersas por todo el territorio nacional. Estos análisis comienzan a ser publicados anualmente en 1973 en unos volúmenes editados por el propio Ministerio. En la actualidad el numero de estaciones consideradas alcanza las 1000. Aunque los primeros trabajos, en los que se habla de altas dosis de nitratos en aguas subterráneas, datan de principios de los 80.

Prueba de la seriedad del problema, son las normas elaboradas por el Consejo de la Comunidad Europea, en el 91 donde en relación con el tema se dictan una serie de buenas practicas agrícolas, y normas preventivas con el fin de reducir el incremento del nitrato en aguas. Recientemente el Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero sobre la protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias, establece una serie de programas y medidas para empezar a frenar la contaminación.

Como apoyo al conocimiento, del problema, numerosas instituciones, además del M.O.P.T., como son el Instituto Tecnológico Geo-Minero de España, Algunas diputaciones, Universidades, entre otros suman una larga lista de trabajos o estudios en determinadas zonas.

Quizás uno de los factores de mas transcendencia en este tipo de contaminación, es desconocimiento por parte de los sectores implicados directamente y la población en general sobre el problema, lo cual deberá ser tomado muy en cuenta a la hora de elaborar los programas de prevención.

La actual normativa, pone de manifiesto que este es un campo en el cual se va a trabajar intensamente a partir de ahora, ya que debido a la multitud de factores que intervienen en esta situación, hacen necesario la participación de distintos organismos y técnicos de diversos campos, con el fin de profundizar los conocimientos sobre el tema, así como elaborar nuevas practicas agrarias beneficiosas y sistemas de depuración de aguas.

Las concentraciones elevadas de nitratos en las aguas subterráneas, afectan en gran medida a buena parte de la población, ya que en numerosos núcleos urbanos, estas son utilizadas como fuente de agua potable para consumo domestico. La autoridades sanitarias consideran tolerable un nivel de nitratos no superior a 50 mg/l.

Independientemente de los posibles efectos directos sobre la población, las altas concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas en España constituye una grave amenaza a la integridad de nuestro patrimonio hídrico, principalmente por su carácter acumulativo.

2. FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Las principales fuentes de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas por nitratos, son la agricultura, ganadería, aguas residuales urbanas e industriales, no estando así clasificándolas por ningún orden de importancia a la hora de evaluar sus secuelas en la naturaleza. En raras ocasiones el nitrato puede proceder de los minerales del suelo.

Debemos de tener dos conceptos claros para entender mejor el tema:

Lixiviación: La lixiviación o lavado del nitrato es el arrastre del mismo por el agua del suelo que percola mas abajo de la zona radicular. Este proceso es el que produce la contaminación de las aguas subterráneas por nitrato, ya que, en general, una vez que deja de estar al alcance de las raíces, continua su movimiento descendente hacia los acuíferos sin apenas ninguna transformación química o biológica.

Arrastre por escorrentia: La escorrentia del agua en los suelos agrícolas es el flujo del agua sobre la superficie del suelo, de modo que no se infiltra en el campo, sino que fluye normalmente hacia terrenos mas bajos o cursos de superficiales de agua. Se produce como consecuencia de lluvias o riegos excesivos y puede arrastrar cantidades variables de N. En general, estas perdidas de N del suelo son pequeñas, excepto cuando la escorrentia se produce poco después de un abonado nitrogenado.

Para la mejor compresión de este punto, será necesario hacer una distinción, según su origen y distribución espacial, que nos permitirá claramente distinguir los distintos casos, a la hora de evaluar las fuentes de contaminación:

2.1 FOCOS PUNTUALES

2.2 FOCOS NO PUNTUALES O DIFUSOS

2.1 Puntuales: el foco de contaminación esta muy localizado afectando a una zona concreta, y son fáciles de identificar. La contaminación de origen puntual se genera frecuentemente en vertidos urbanos o industriales. Los vertidos de aguas residuales urbanas, tienen una media aproximada de 12-15 grs/persona/día de nitrógeno.

En las plantas depuradoras de aguas residuales urbanas o industriales se produce la transformación del nitrógeno orgánico o amoniacal en nitratos.

Estas aguas se vierten para su dilución en la mayoría de los casos, en curso de agua superficiales o zonas costeras. Es por ello que este tipo de contaminación afecta principalmente a ríos, lagos, embalses y aguas próximas a la costa en zonas marinas. Este tipo de contaminación afecta mas a las aguas superficiales, no obstante en ocasiones pueden verse afectadas las subterráneas donde la conexión hidráulica facilite la contaminación.

En localidades pequeñas y núcleos aislados, estos vertidos se realizan

directamente a los cauces, son los vertidos no controlados.

Como foco puntual, se debe señalar también las instalaciones de ganado estabulado, que también son amplios productores de residuos orgánicos, con altas concentraciones de nitrógeno.

En este tipo de focos las medidas preventivas y correctoras, aunque no siempre posibles no son tan complejas, como lo pueden ser en los focos difusos, entre los que se encuentra la agricultura.

2.2 Fuentes no puntuales o difusos: este tipo se caracteriza por una parte por los numerosos puntos de entrada en el terreno, además de la dificultad de localización precisa que presentan, a la hora de su evaluación.

La agricultura de regadío es la fuente potencial de este tipo, el empleo de grandes dosis de abonado, excesiva en muchos casos y los grandes volúmenes de agua, que facilitan el lixiviado del nitrato, favorecen ampliamente el aumento en nitratos de las aguas cercanas.

En este caso, la dificultad de control aumenta notablemente, como veremos mas adelante en el presente trabajo, ya que controlar las dosis de abonado que utiliza el agricultor es poco posible. Conviene tener en cuenta muchos factores además, como son el tipo de riego, tipo de suelo, cultivos, clima, etc. ( Servicio Geologico 1991 )

3. NITRATO Y SALUD

Como consecuencia de los métodos actuales de aplicación de abonos en Europa se consumen productos vegetales con exceso de algunos elementos ( especialmente fósforo y potasio ) y defecto de otros ( magnesio, calcio, sodio ). Estas modificaciones en la composición de los alimentos

( tanto de origen vegetal como de origen animal ) influyen sobre la salud del hombre. El progreso de ciertas enfermedades, tales como cáncer, caries dental, trastornos endocrinos, cardiopatias, etc., parece que tienen como causa principal una alimentación desequilibrada. Por tanto podríamos decir que la salud del hombre depende en cierto modo del suelo, debido a la influencia que este ejerce sobre la calidad de los alimentos.

En el caso de los nitratos, las fuentes principales de nitrato en el hombre son vegetales, conservantes y agua. En cada caso el aporte relativo varia sensiblemente. En estudios llevados a cabo en Estados Unidos se ha estimado que la cantidad media diaria ingerida, incluida todas las fuentes, es de 100 mg, en los que el agua representa menos del 1 % del total. La fuente principal ( 86 % ) son vegetales, y la segunda en importancia carnes con conservantes ( 9 % ). Independientemente de la variabilidad de estas cifras en función de una serie de circunstancias, parece evidente que la dieta es el factor clave en la ingestión de nitratos y nitritos, si además de los vegetales, se consume agua con un alto nivel de nitratos, la ingestión de estos aumenta considerablemente.

No obstante para adultos, en condiciones normales, la proporción correspondiente a alimentos es mucho mas alta que la correspondiente al agua. Así en dietas bajas en vegetales y carnes curadas la ingestión de ambos compuestos será muy reducida.

En algunas cosechas los niveles de nitrato pueden alcanzar hasta los 100 mg/kg. Algunas hortalizas, tales como coles, lechugas y espinacas, contienen altos niveles de nitrato aunque solo pequeñas cantidades de nitrito.

El metabolismo de los nitratos ingeridos por el hombre no esta totalmente claro; sin embargo, parece probado que tanto nitratos como nitritos se absorben rápidamente por el organismo. La reducción de nitrato a nitrito ocurre en la saliva y en otras partes del organismo incluyendo el estomago. La intensidad de esta transformación es inversamente proporcional a la acidez del medio.

En los lactantes, en los que la acidez del estomago es normalmente muy baja, se favorece la proliferación de bacterias que reducen el nitrato a nitrito. En determinadas circunstancias, se puede producir una alteración conocida como metahemoglobinemia, originada por la reacción del nitrito con la hemoglobina de la sangre, con formación de hierro ferroso y generación de metahemoglobina, que imposibilita el transporte de oxigeno, pudiendo dar lugar a un proceso de consecuencias fatales.

El contenido normal de metahemoglobina en el hombre esta comprendido entre 1 y 2 %. Un nivel superior al 3 % se considera como metahemoglobinemia. Se observa, no obstante una elevación consistente de la concentración de metahemoglobina en mujeres embarazadas a partir de la 14ª semana.

La primera manifestación clínica del proceso es la cianosis, que se presenta cuando la metahemoglobina alcanza el 10 % de la hemoglobina total. Concentraciones entre el 30 % y el 40 % dan lugar a signos de anoxia

( cefalea, astenia, disnea, taquicardia y vómitos ), pudiéndose producir un coma con cifras superiores al 40 % . (Servicio Geológico 1991)

También existen estudios que parecen indicar que los nitratos tienen una relación directa con la anemia, decrecimientos del contenido en vitamina A en el hígado. Además los nitratos y nitritos participan en la formación de compuestos carcinogenos con relación en el cáncer de estomago. (Grabek 1993 )

La susceptibilidad de los lactantes a los nitratos ha sido atribuida a la ingestión de dosis elevadas en relación con el peso del cuerpo, a la presencia de bacterias reductoras del nitrato en el estomago y a la mayor facilidad de oxidación de la hemoglobina fetal, característica de los primeros meses de la vida del niño. La presencia de coliformes acelera la conversión de nitratos a nitritos debido a la evaporación.

La causa mas común de esta dolencia infantil es el alto contenido de nitratos en el agua utilizada en los biberones. El hervir este agua puede exacerbar el problema al aumentar la concentración de nitratos debido a la evaporación.

En España, los casos documentados de metahemoglobina son muy escasos. Cabe destacar el brote, iniciado en julio de 1980, que afecto a nueve lactantes catalanes, con la aparición de cianosis en tres de ellos. El análisis del agua del pozo que ocasiono la contaminación de los lactantes dio como resultado 76 mg/l de nitratos. Al sustituir dicha agua por otra embotellada cuyo contenido era de 3 mg/l, desapareció la cianosis en todos los casos al cabo de 24-72 h.

En Polonia un estudio destinado a evaluar la concentración de nitratos en algunos productos alimenticios, y muestras de agua potable recogidas en la región de Krakow, a la vez que se comparaban con los casos aparecidos de metahemoglobinemia.

Entre los años 91-93, 91 muestras de comida, 288 muestras de agua de grifo, y 399 muestras de pozos en el campo de Kradow, fueron analizados para determinar las concentraciones de nitratos.

En las muestras de comida y agua de grifo no se encontraron concentraciones elevadas de nitratos en la mayoría de los casos. No obstante en el agua de los pozos se encontró un elevado porcentaje de muestras con elevados niveles de nitratos, que excedían el nivel permitido por la ley sanitaria.

En el Hospital Materno Provincial durante los recientes 14 años, 8 niños fueron tratados de un diagnostico de metahemoglobinemia, todos los caos estaban conectados con la contaminación del agua.

En el centro de información toxicología, de este pais durante los últimos 14 años ha sido consultados 239 casos de metahemoglobinemia, de los cuales el 90 % correspondían a niños pequeños intoxicados a causa de la contaminación ambiental.

En Berkeley, Estados Unidos, este año, se ha estado relizando pruebas con hámsters, ratas, conejos y demás animales para determinar la relación entre el consumo elevado de nitratos y la relación con procesos carcinogenicos, pero los resultados no son muy esclarecedores en este campo.

En los casos de intoxicación, por agua el cambio de la fuente de abastecimiento de agua, es la medida mas eficaz. En aguas de abastecimiento que han sido sometidas a cloración, los niveles de nitratos son prácticamente inapreciables. Los niveles altos en aguas de abastecimiento se encuentran generalmente en fuentes de mala calidad.

( Lutynski 1996 )

4. ACTUAL LEGISLACIÓN SOBRE EL PROBLEMA

REAL DECRETO 261/1996, DE 16 DE FEBRERO

SOBRE PROTECCIÓN DE LAS AGUAS CONTRA

LA CONTAMINACIÓN PRODUCIDA POR LOS

NITRATOS PROCEDENTES DE FUENTES AGRA-

RIAS.

La contaminación de las aguas causada, en determinadas circunstancias, por la producción agrícola intensiva es un fenómeno cada vez mas acusado que se manifiesta, especialmente, en un aumento de la concentración de nitratos en la aguas superficiales y subterráneas, así como la eutrofización de los embalses, estuarios y aguas litorales.

De hecho, entre las fuentes difusas que contribuyen a la contaminación de las aguas, la mas importante actualmente es la aplicación excesiva o inadecuada de los fertilizantes nitrogenados en la

agricultura.

Para paliar este problema, la directiva 91/676/CEE de 12 diciembre relativa a la protección de las aguas, contra la contaminación agrícola, impone a los Estados miembros la obligación de identificar las aguas que se hallen afectadas por la contaminación por los nitratos de esta procedencia, cuyas concentraciones deberán ser vigiladas en una serie de estaciones de muestreo.

Por otra parte, establece criterios para designar como zonas vulnerables, aquellas superficies territoriales cuyo drenaje da lugar a la contaminación por nitratos. Una vez determinadas tales zonas, se deberán realizar y poner en funcionamiento, programas de actuación, coordinados con técnicas agrícolas, con la finalidad de eliminar o minimizar los efectos de los nitratos sobre las aguas. Por ultimo, la Directiva establece la obligación de emitir periódicamente informes de situación sobre este tipo de contaminación.

Asimismo, el Reglamento (CEE) 2078/92, del Consejo, de 30 de junio, ha establecido las normas sobre los métodos de producción agraria compatibles con las exigencias de protección del medio ambiente y la conservación del espacio natural. Para aplicar las medidas contenidas en el mismo se han dictado los Reales Decretos 51/1995, de enero, por el que se establece un régimen de medidas horizontales para

fomentar dichos métodos; 632/1995, de 21 de abril, por el que se establece un régimen de medidas a aplicar en las zonas de influencia de los parques nacionales y de otras zonas sensibles de especial protección, para fomentar el empleo de dichos métodos, y 928/1995, de 9 de junio, por el que se establece un régimen de fomento del uso, en determinados humedales, de dichos métodos.

Mediante el presente Real Decreto se incorpora a nuestro ordenamiento la Directiva 91/676/CEE, de conformidad con las competencias atribuidas al Estado por el articulo 149.1.13ª., 22ª. y 23ª. de la Constitución, en materia de planificación general de la economía, legislación sobre recursos hidráulicas cuando las aguas discurran por mas de una Comunidad Autónoma y de legislación básica sobre protección del medio ambiente, respectivamente.

En la elaboración del presente Real Decreto se ha consultado a las Comunidades Autónomas y a los sectores afectados.

En su virtud, a propuesta de los Ministros de Obras Publicas, Transportes y Medio ambiente, y de Agricultura, Pesca y Alimentación, de acuerdo con el Consejo de Estado, y previa deliberación del Consejo de Ministros en su reunión del día 16 de febrero de 1996.

DISPONGO:

4.1 ARTICULO 1. Objetivo.

El presente Real Decreto tiene por objeto establecer las medidas necesarias para prevenir y corregir la contaminación de las aguas, continentales y litorales, causadas por los nitratos de origen agrario.

4.2 ARTICULO 2. Definiciones.

Nota: “ Como en la anterior normativa, sobre el tema, aprobada por la directiva del Consejo Europeo y publicada en el Diario Oficial de las comunidades Europeas, se incluye una lista en el articulo 2. donde

se definen los términos técnicos o procesos, que se citan en los siguientes artículos”. Dicho punto no será desarrollado aquí, ya que en el presente trabajo se incluye un glosario al final donde se encontraran estos términos, además del resto de los empleados en el trabajo.

4.3 ARTICULO 3. Aguas afectadas por la contaminación por nitratos.

1./ El Ministerio de Obras Publicas, Transportes y Medio Ambiente, en el caso de aguas continentales de cuencas hidrograficas que excedan del ámbito territorial de una Comunidad Autónoma, y los órganos competentes de las Comunidades Autónomas, en el resto de los casos determinaran las masas de agua que se encuentran afectadas por la contaminación, o en riesgo, de estarlo, por aportación de nitratos de origen agrario.

2./ Dicha determinación se efectuara sobre aquellas masas de agua que se encuentren en las circunstancias que se indican a continuación:

a) Aguas superficiales que presenten, o puedan llegar a presentar si no se actúa de conformidad con lo establecido en el articulo 6 de la presente disposición, una concentración de nitratos superior a los limites fijados en el anexo numero 1 del Reglamento de la Administración Publica del agua y de la Planificación y de la Planificación Hidrológica, aprobado por Real Decreto 1541/1994, de 8 de julio.

b) Aguas subterráneas cuya concentración de nitratos sea superior a 50 mg/l. o pueda llegar a superar este limite si no se actúa de conformidad con el articulo 6.

c) Embalses, lagos naturales, charcas, estuarios y aguas litorales que se encuentren en estado eutrofico o puedan eutrofizarse en un futuro próximo si no se actúa de conformidad al articulo 6.

3/ Al valorar las situaciones indicadas en el apartado anterior también deberán tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

a) Características limnologicas de los ecosistemas acuáticos y factores ambientales de las cuencas alimentadoras y, en especial, las emisiones puntuales de nitrógeno, tales como vertidos de aguas residuales y su contribución al contenido de nitratos en las aguas.

b) Conocimiento cientifico actual sobre el comportamiento de los compuestos nitrogenados en los medios acuático, atmosférico, edafico y litológico.

c) Conocimientos actuales sobre las posibles repercusiones de las medidas previstas en el articulo 6 de este Real Decreto.

4/ Cuando la determinación de las aguas afectadas por la contaminación haya sido llevada a cabo por el M.O.P.T. y el de Medio Ambiente, este le pondrá en conocimiento de los órganos competentes de las Comunidades Autónomas territorialmente afectadas, a efectos de la declaración de zonas vulnerables y la consiguiente elaboración de lo programas de actuación, de acuerdo con lo establecido en los artículos 4 y 6.

4.4 ARTICULO 4. Zonas vulnerables.

1/ En el plazo de seis meses a partir de la entrada en vigor de este Real Decreto, los órganos competentes de las Comunidades Autónomas designaran como zonas vulnerables en sus respectivos ámbitos, aquellas superficies territoriales cuya escorrentía o filtración afecte o pueda afectar a la contaminación por nitratos de las aguas contempladas en el articulo anterior.

2/ Las zonas designadas como vulnerables deberán ser examinadas y, en su caso, modificadas o ampliadas por los órganos competentes de las Comunidades Autónomas, en un plazo adecuado y como mínimo cada cuatro años a fin de tener en cuenta los cambios o factores que no hubiesen sido previstos en el momento de su designación.

3/ En el plazo de cinco meses a partir de la designación, los órganos competentes de las Comunidades Autónomas pondrán en conocimiento de la Secretaria de Estado de Medio Ambiente y Vivienda del M.O.P.T. y Medio Ambiente la relación de las zonas vulnerables designadas, para su comunicación a la comisión Europea. Asimismo, en idéntico plazo y con los mismos efectos, comunicaran, en sus caso, las zonas modificadas o ampliadas.

4/ Cuando las aguas indicadas en el articulo anterior estén afectadas por la contaminación por nitratos de origen agrario procedente de otro

Estado miembro, el M.O.P.T. y Medio Ambiente, previa notificación efectuada, en su caso, por los órganos competentes de las comunidades Autónomas, lo pondrá en conocimiento de dicho Estado y de la Comisión Europea, a través del cauce correspondiente, a fin de facilitar la actuación concertada entre los Estados miembros afectados y en su caso, con la Comisión Europea, para determinar las fuentes causantes de la contaminación y las medidas que deban tomarse para proteger las aguas afectadas.

4.5 ARTICULO 5. Códigos de buenas practicas agrarias.

1/ Los órganos competentes de las Comunidades Autónomas elaboraran, de acuerdo con las determinaciones que se especifican en el anejo 1 y en plazo máximo de seis meses desde la entrada en vigor del presente Real Decreto, uno o varios códigos de buenas practicas agrarias, que los agricultores podrán poner en practica de forma voluntaria, con la finalidad de reducir la contaminación producida por los nitratos de origen agrario. Asimismo, si lo estiman conveniente, podrán elaborar programas de fomento de la puesta en practica de los códigos de buenas practicas agrarias, que incluirán la formación e información a los agricultores.

2/ Las Comunidades Autónomas remitirán los códigos de buenas practicas agrarias que hayan elaborado al Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación, a los efectos de su comunicación a la Comisión Europea, a través del cauce correspondiente.

4.6 ARTICULO 6. Programas de actuación.

1/ En las zonas designadas como vulnerables, los órganos competentes de las Comunidades Autónomas establecerán programas de actuación con objeto de prevenir y reducir la contaminación causada por los nitratos de origen agrario. Estos programas de actuación serán elaborados en el plazo de dos años a partir de la designación inicial de zonas vulnerables, o de un año a partir de cada ampliación o modificación complementaria, y se llevaran a la practica durante los cuatro años siguientes a su elaboración.

2/ Se podrán establecer programas de actuación diferentes para distintas zonas vulnerables o partes de estas cuando esta solución sea mas apropiada.

3/ Los programas de actuación habrán de tener en cuenta la información científica de que se disponga en especial, en lo que se refiere a las aportaciones de nitrógeno de origen agrario o de otras fuentes, así como las condiciones medioambientales existentes o previsibles en las zonas afectadas.

4/ Los programas de actuación se revisaran, al menos, cada cuatro años, y se modificaran, si fuera necesario, para incluir en ellos aquellas medidas adicionales que se consideren oportunas a la vista del grado de cumplimiento que, con respecto a la finalidad enunciada en el articulo 1 de este Real Decreto, se haya alcanzado mediante la aplicación de las medidas indicadas en el anejo 2. Para adoptar estas medidas adicionales se tendrá en cuenta su eficacia y su comparación con otras posibles medidas de prevención.

5/ Los órganos competentes de las Comunidades Autónomas aportaran el contenido de los programas de actuación en el procedimiento de elaboración de los planes hidrológicos de cuenca, de conformidad con lo establecido en los artículos 95 y 100.3 del Real Decreto Reglamento de la Administración Publica de Agua y de la Planificación Hidrológica.

6/ Los órganos competentes de las Comunidades Autónomas enviaran a la Secretaria de Estado de Medio Ambiente y Vivienda los programas de actuación elaborados o modificados, a efectos de su comunicación a la Comisión Europea, a través del cauce correspondiente

4.7 ARTICULO 7. Medidas a incorporar en los programas de actuación.

1/ Los programas de actuación deberán contener con carácter obligatorio, al menos, las medidas que se indican en el anejo 2.

Asimismo, los programas de actuación incluirán las medidas incorporadas en los códigos de buenas practicas agrarias elaborados por las respectivas Comunidades Autónomas.

2/ Las medidas indicadas en el apartado anterior deberán evitar que la cantidad de estiércol aplicada al terreno cada año incluyendo la de los propios animales existentes en cada explotación o unidad ganadera, exceda de las cantidades especificadas por hectárea establecidas en el anejo 3 de esta disposición.

Los órganos competentes de las Comunidades autónomas informaran a la secretaria de Estado de Medio Ambiente y Vivienda sobre la forma en que estén aplicando lo establecido en este apartado, a efectos de su comunicación a la comisión Europea, a través del cauce correspondiente.

4.8 ARTICULO 8. Programas de muestreo y seguimieto de la calidad de las aguas

1/ A fin de modificar, en su caso, la relación de zonas vulnerables designadas, así como para comprobar la eficacia de los programas de actuación elaborados, los organismos de cuenca y los órganos competentes de las Comunidades Autónomas, en el ámbito de sus respectivas competencias, realizaran programas de muestreo y seguimiento de la calidad de las aguas, con las siguientes especificaciones:

a) En el plazo de dos años a partir de la entrada en vigor de este Real Decreto se controlara la concentración de nitratos en las aguas continentales durante un año:

1/- En las estaciones de muestreo que sean representativas de los acuíferos subterráneos, a intervalos regulares y teniendo en cuenta lo establecido en el Real Decreto 1138/1990, de septiembre, por el que se aprueba la Reglamentación técnico-sanitaria

para el abastecimiento y control de calidad de las aguas potables de consumo publico.

2/- En las estaciones de muestreo que sean representativas de los acuíferos subterráneos, a intervalos regulares y teniendo en cuenta lo establecido en el real decreto 1138/1990, de 14 de septiembre, por el que se aprueba la reglamentación técnico-sanitaria para el abastecimiento y control de las aguas potables de consumo publico.

b) Los controles establecidos en el apartado anterior se repetirán cada cuatro años. No obstante, se suprimirán los controles en las estaciones de muestreo en las que la concentración de nitratos de todas las muestras anteriores hubiese sido inferior a 25 mg/l. y cuando no hubieren aparecido nuevos factores que pudiesen propiciar un aumento del contenido de nitratos. En tal caso, bastara con repetir el programa de seguimiento cada ocho años.

c) Cada cuatro años se revisara el estado de eutrofización de los embalses, lagos naturales, charcas, estuarios y aguas litorales.

2/ La medición de los nitratos se hará según los métodos de referencia fijados en el anejo 4.

3/ La administración General del Estado y los órganos Competentes de las Comunidades Autónomas se intercambiaran los datos obtenidos como consecuencia del resultado de los programas de muestreo y seguimiento de las calidad de las aguas que hayan realizado, como método de colaboración en le ejercicio de las competencias que corresponden a cada una de ellas, de acuerdo con lo establecido en este Real Decreto.

4.9 ARTICULO 9. Informe de situación.

Los ministerios de Obras Publicas, Transportes y Medio Ambiente y de Agricultura, Pesca y Alimentación elaboraran cada cuatro años un informe de situación. Este informe será comunicado a la Comisión Europea a través del cauce correspondiente, dentro de los seis meses siguientes al final del periodo al que se refiera y deberá contener los extremos que se señalan en el anejo 5, que serán previamente notificados por los órganos competentes de las Comunidades Autónomas a la Secretaria de Estado de Medio Ambiente y Vivienda cuando se corresponda con actuaciones llevadas a cabo en el ejercicio de sus competencias.

Dicho informe se pondrá en conocimiento de los órganos competentes de las Comunidades Autónomas.

Disposición final primera. Fundamento constitucional y carácter básico.

El presente Real Decreto tiene el carácter de legislación básica en materia de planificación general de la economía y sobre protección del medio ambiente, de acuerdo con lo establecido en el articulo 149.1.13ª. y 23ª. de la Constitución, y se dicta, además, de conformidad con la competencia atribuida al Estado por el articulo 149.1.22ª en materia de legislación sobre recursos hidraulicos cuando las aguas discurran por mas de una Comunidad Autónoma.

Disposición final segunda. Autorización de desarrollo.

Se autoriza a los Ministros de Obras Publicas, Transportes y Medio Ambiente y de Agricultura Pesca y alimentación para dictar, en el ámbito de sus respectivas competencias, las disposiciones necesarias para la aplicación y desarrollo de este Real Decreto y en particular, para adaptar la presente disposición a las modificaciones que, en su caso, sean introducidas por la Comisión Europea en los anejos de la Directiva 91/676/CEE, para adactarlos al progreso científico y técnico.

Disposición final tercera. Entrada en vigor.

Este Real Decreto entrara en vigor el día Siguiente al de su publicación en el Boletín Oficial del Estado.

Dado en Madrid a 16 de febrero de 1996.

JUAN CARLOS R.

El Ministro de la Presidencia,

ALFREDO PÉREZ RUBALCABA

5.1 ANEJO 1 Códigos de buenas practicas agrarias

A) El código, o los códigos, de buenas practicas agrarias deberán contener, almenos disposiciones que contemplen las siguientes determinaciones, en la medida en que sean pertinentes:

1./ Los periodos en que no es conveniente la aplicación de fertilizantes a las tierras.

2./ La aplicación de fertilizantes a tierras en terrenos inclinados o escarpados.

3./ Las condiciones de aplicación de fertilizantes a tierras cercanas a cursos de agua.

4./ La capacidad y el diseño de los tanque de almacenamiento de estiércol, las medidas para evitar la contaminación del agua por escorrentia y filtración en las aguas superficiales o subterráneas de líquidos que contengan estiércol y residuos procedentes de productos vegetales almacenados como el forraje ensilado.

6./ Los procedimientos para la aplicación a las tierras de fertilizantes químicos y estiércol que mantegan las perdidas de nutrientes en las aguas a un nivel aceptable, considerando tanto la periodicidad como la uniformidad de la aplicación.

B) Además de lo indicado en el apartado A) anterior, el código, o los códigos de buenas practicas agrarias también podrán incluir las siguientes cuestiones, con carácter complementario:

1./ La gestión del uso de la tierra con referencia a los sistemas de rotación de cultivos y a la proporción de la superficie de tierras dedicadas a cultivos permanentes en relación con cultivos anuales.

2./ El mantenimiento durante periodos lluviosos de un manto mínimo de vegetación que absorba el nitrógeno del suelo que, de lo contrario, podría causar fenómenos de contaminación por nitratos.

3./ La utilización, como alternativa, de cultivos con alta demanda de nitrógeno y con sistemas radicales potentes, capaces de aprovechar los nitratos que hayan sido arrastrados a capas profundas.

4./ El establecimiento de planes de fertilización acorde con la situación particular de cada explotación y la consignación en registro del uso de fertilizantes.

5./ La prevención de la contaminación del agua por escorrentia y la filtración del agua por debajo de los sistemas radiculares de los cultivos en los sistemas de riego.

5.2 ANEJO 2 Medidas a incorporar en los programas de actuación.

A) Determinación de los periodos en los que este prohibida la aplicación al terreno de determinados tipos de fertilizantes.

B) Determinación de la capacidad necesaria de los tanque de almacenamiento de estiércol, que deberá se superior a la requerida para almacenamiento de este abono a lo lago del periodo mas largo durante el cual este prohibida la aplicación del mismo a la zona vulnerable. Esta medida no será necesaria cuando pueda demostrarse a las autoridades competentes que toda cantidad de estiércol que exceda de la capacidad real de almacenamiento será eliminada de forma que cause daños al medio ambiente.

C) Limitación de la aplicación de fertilizantes al terreno, de tal manera que esta sea compatible con practicas agrarias adecuadas y que tenga en cuenta las características de la zona vulnerable considerada y, en particular, los siguientes factores: el estado del suelo, tipo de suelo y pendiente; las condiciones climáticas de la zona y necesidades de riego; los usos de la tierra y practicas agrarias, incluidos los sistemas de rotación de cultivos.

Esta limitación deberá basase en un equilibrio entre la cantidad previsible de nitrógeno que en su momento precisen los cultivos y la cantidad de nitrógeno que estos vayan a tener disponible. Esta disponibilidad de nitrógeno se compone de las siguientes fracciones:

1./ Cantidad de nitrógeno presente en el suelo en el momento en que los cultivos comienzan a demandar un elevado consumo de nitrógeno.

2./ Suministro de nitrógeno a través de la mineralizacion neta de las reservas de nitrógeno orgánico del suelo.

3./ Aportes de compuestos nitrogenados de excrementos animales.

4./ Aportes de compuestos nitrogenados procedentes de fertilizantes químicos y otros productos, así como de las propias aguas utilizadas para el riego.

5.3 ANEJO 3 Cantidades máximas de estiércol aplicadas al terreno.

1./ La cantidad especifica por hectárea será la cantidad de estiércol que contenga 170 kg/año de nitrógeno. No obstante, durante los primeros programas de actuación cuatrienal se podrá permitir una cantidad de estiércol que contenga hasta 210 kg/año de nitrógeno. Estas cantidades podrán ser calculadas basándose en el numero de animales de la explotación agraria.

2./ Asimismo, durante y una vez transcurrido, el primer programa de actuación cuatrienal, los órganos competentes de las Comunidades Autónomas podrán establecer cantidades distintas a las mencionadas anteriormente. Dichas cantidades deberán establecerse de forma que no perjudiquen el cumplimiento de los objetivos especificados en el articulo 1 y debera justificarse con arreglo a criterios objetivos tales como:

Ciclos de crecimiento largos.

Cultivos con elevada captacion de nitrógeno.

Alta precipitación neta en la zona vulnerable.

Suelos con capacidad de perdida de nitrógeno excepcionalmente elevada.

5.4 ANEJO 4 Métodos de medición de referencia.

1./ Fertilizantes químicos: la medición de los compuestos nitrogenados se efectuara con arreglo a lo dispuesto en la Orden de 18 de julio de 1989, por la que se aprueba el método oficial de la toma de muestras de fertilizantes, y por la Orden de 18 de julio de 1989, por la que se aprueban los métodos de análisis de fertilizantes.

2./ Aguas continentales, costeras y marinas: la concentración de nitratos se medirá, en mg/l. NO3 -, por espectrofotometria de absorción molecular.

5.5 ANEJO 5 Contenido que deberá figurar en el informe de situación a que se hace referencia en el articulo 9.

1./ Declaración de medidas preventivas adoptadas de conformidad con los códigos de buenas practicas agrarias que se elaboren.

2./ Mapa que refleje las aguas afectadas por contaminación por nitratos, señalando las circunstancias que se han aplicado entre las expuestas en el apartado 2 del articulo 3 de este Real Decreto.

3./ Localización de las zonas designadas como vulnerables, distinguiendo entre las zonas ya existentes y las que hayan sido designadas, en su caso, con posterioridad al anterior informe de situación.

4./ Resumen del resultado del seguimiento efectuado en las estaciones de muestreo, de conformidad con el articulo 8, en el que deben constar los motivos que ha inducido a la designación de cada zona vulnerable o, en su caso, a su modificación o ampliación.

5./ Resumen de los programas de actuación elaborados de conformidad con el articulo 6 de la presente disposición y en especial, de:

Las medidas impuestas de conformidad con lo establecido en los anejos 2 y 3 de presente Real Decreto y, en su caso, en los códigos de buenas practicas agrarias, así como las medidas adicionales indicadas en segundo párrafo del apartado 1 del articulo 7.

La información a que se hace referencia en el segundo párrafo del apartado 2 del articulo 7 del presente Real Decreto.

6./ Resumen de los programas de muestreo y seguimiento de la calidad de las aguas indicados en el articulo 8.

7./ Hipótesis, grado de certidunbre y plazos en los que se presuma se producirán resultados beneficiosos para las aguas contaminadas por nitratos, como consecuencia de los programas de actuación.

6. SITUACIÓN EN ESPAÑA

La contaminación por nitratos representa la causa mas común del deterioro de la calidad de las aguas subterráneas en nuestro país, cuya causa principal es: la fertilización en la agricultura y el sector ganadero.

En España en los últimos 25 años se ha triplicado la superficie dedicada a cultivos de regadío pasando de uno a tres millones de hectáreas, de las cuales un 75% se riega con aguas superficiales y el 25% restante se riega con aguas subterráneas.

El desarrollo de la agricultura intensiva se ha basado en dos pilares principales: disponibilidad en fertilizantes sintéticos de alto rendimiento y cultivo de especies vegetales de rápido crecimiento y elevada producción, lo que ha llevado en general a utilizar dosis excesivas de fertilizantes, ya que si el producto es mas rentable, se le aplica mas abonado, y si se le aplica mas abonado produce mas, aunque el rendimiento del fertilizante en la planta tiene un optimo, y por encima de el, abonar en exceso no es rentable.

El rendimiento medio por hectárea en los últimos veinte años se ha duplicado en trigo y cebada y casi se ha triplicado en maíz y frutales.

Este aumento en las producciones se ha debido sobre todo a la

introducción de nuevas técnicas de cultivo: ( Alvarez 1995 )

* Mayor uso de fertilizantes ( TABLA 1).

AÑOS

SUPERFICIE FERTILIZABLE (*)

Miles de ha.

CONSUMO DE N

TOTAL POR HECTÁREA

Tm kg./ha

1955

16.188

178.826

11.0

1960

16.255

242.824

14.9

1961

16.337

301.892

18.5

1962

16.592

338.489

20.4

1963

16.336

340.437

20.5

1964

16.224

379.300

23.3

1965

16.155

399.470

24.7

1966

16.181

402.431

24.9

1967

16.119

455.755

28.2

1968

16.137

520.797

32.2

1969

16.315

586.638

35.9

1970

16.978

614.761

36.2

1971

16.996

620.609

36.5

1972

17.105

664.625

38.9

1973

17.062

716.048

42.0

1974

17.271

748.152

43.3

1975

17.156

749.369

43.7

1976

17.007

747.702

44.0

1977

16.734

850.193

50.8

1978

16.955

793.484

46.8

1979

16.794

903.460

53.8

1980

17.057

984.808

57.7

1981

16.965

806.019

47.5

1982

17.222

883.674

51.3

1983

17.216

687.518

39.9

1984

17.379

870.277

50.1

1985

17.300

942.293

54.5

TABLA 1 Fuente: Anuario de Estadística Agraria 1985 (M.A.P.A.)

(*) Superficie cultivada, menos barbecho, mas prados naturales.

* Aumento de la superficie de regadío (TABLA 2)

AÑOS

CULTIVOS HERBÁCEOS Y BARBECHO

Miles ha

CULTIVOS

LEÑOSOS

Miles ha.

TOTAL

Miles ha.

PRADOS

NATURALES

Miles ha.

1950

1.150

309

1.459

------

1960

1.498

342

1.828

------

1962

1.511

370

1.881

97

1963

1.595

393

1.988

104

1964

1.597

410

2.007

138

1965

1.621

437

2.058

175

1966

1.666

428

2.094

181

1967

1.695

456

2.151

184

1968

1.749

453

2.202

188

1969

1.760

472

2.232

193

1970

1.710

488

2.198

181

1971

1.903

520

2.423

201

1972

1.951

547

2.498

212

1973

1.973

564

2.537

198

1974

2.018

567

2.585

199

1976

2.078

573

2.651

203

1977

2.123

568

2.691

202

1978

2.174

566

2.740

203

1979

2.195

599

2.794

203

1980

2.214

608

2.822

207

1981

2.238

615

2.853

206

1982

2.287

627

2.914

209

1983

2.287

636

2.923

210

1984

2.350

654

3.004

211

1985

2.345

662

3.007

211

TABLA 2 Fuente: Anuario de Estadística Agraria 1985 ( M.A.P.A.)

* Mayor uso de plaguicidas.

* Aumento del numero de tractores y maquinaria especializada.

Como veremos mas adelante en el trabajo el exceso de abonado,

deja excedentes que se irán acumulando en el agua subterránea, debido a

la lluvia o el riego principalmente.

A continuación vemos una tabla donde se reflejan los niveles guía

y máximos admisibles para el agua destinada al consumo humano:

Nivel Guía

Concentración Máxima

Admisible

Nitratos

mg/l NO3

25

50

Nitritos

mg/l NO2

----

0.1

Amonio

mg/l NH4

0.05

0.5

Fósforo

mg/l P2O5

400

5000

(Directiva 778/80 de la CEE). Referente a calidad de aguas destinadas a consumo humano.

El trabajo que nos ocupa esta centrado en el nivel de nitratos, que es el que ha dado concentraciones excesivas en numerosos lugares de la geografía española como vemos a continuación.

Por otra parte, el incremento producido en los últimos 30 años en la producción de ganado vacuno, porcino y avícola se ha logrado merced al desarrollo de mejores razas animales y a la alimentación intensiva, en áreas de explotación estabulada, con la consiguiente generación de residuos orgánicos, que en la mayoría de las ocasiones son aplicados en exceso a la tierra, o almacenados en montones, que suponen un claro foco de contaminación potencial.

Contaminación del agua subterránea en las cuencas según la evaluación hecha por el M.O.P.T. ( Varela. 1991 ) :

Tajo: en las cuencas del Tajuña. Guadalix. Guadarrama. Tietar y Henares de origen agrícola (Madrid, Toledo).

Guadiana: el gran acuífero de la llanura Manchega (C.Real). La contaminación se ha originado en los últimos años al transformarse 17.760 ha de secano en regadío entre 1985-87. En muchos casos supera los 100 mg/l de NO3-. En la zona de Daimiel ha disminuido puntualmente la concentración de nitratos por incorporación de vinazas, que debido a su carácter reductor, favorecen los procesos de desnitrificacion. En la zona de Badajoz, las vegas altas y bajas también presentan concentraciones preocupantes.

Guadalquivir: se encuentran principalmente afectadas la marisma de la desembocadura y las vegas del Genil y de Granada.

Segura: el 80% de los recursos hídricos de Murcia se destinan al riego y de estos, la mitad procede de aguas subterráneas. Las mas afectadas: Murcia( Santomera ) y Campo de Cartagena( >150mg/l ).

Júcar: es quizás la cuenca mas agudamente afectada. El problema mas grave se sitúa en la zona costera, debido a la sobreexposición de los acuíferos para atender las necesidades de los cultivos y de la afluencia turística. En algunos casos se agrava con la presencia de explotaciones ganaderas y los vertidos urbanos. Las zonas mas afectadas son: Plana de Castellón, Plana de Sagunto y Plana de Valencia. También debemos incluir los llanos de Albacete donde el regadío ha pasado de 12.000 ha a 56.000 y el consumo de fertilizantes nitrogenados a 250 kg. N/ha/año.

Ebro: la contaminación se centra en ambas orillas del propio río en las zonas aluviales donde predominan cultivos de regadío. Se detecta un alto grado de contaminación en Navarra ( río Aralar y aluvial del Ebro ).

Pirineo Oriental: se ven especialmente afectados los aluviales del Llobregat, Ter, Muga y la zona del Maresme, motivado fundamentalmente por el aporte de fertilizantes en zona de regadío.

Como podemos ver la contaminación por nitratos afecta a extensas áreas de la geografía española. Con la excepción de la cuenca Norte, en el resto de las regiones se ha detectado acuíferos contaminados que con frecuencia exceden los 50mg/l .

Es combeniente destacar que la distinta procedencia de datos, correspondientes a muestras de agua subterraneas obtenidas en variadas condiciones y analizadas con metodos analiticos diferentes, aconseja un cierto grado de reserva en la confeccion de series temporales dificilmente homogeneas a la hora de hacer comporaciones entre ellas. (M.O.P.T. (1991) )

7. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

En general la contaminación por nitratos no afecta en la misma medida a las aguas superficiales, aunque sus efectos son mas vistosos que en el agua subterránea, como veremos en la eutrofizacion.

Las aguas superficiales se mueven a bastante velocidad, en muchos casos, lo que permite una rápida renovación de los recursos hidráulicas en un determinado punto o zona en particular. La contaminación se hace mas patente en los lugares donde el agua se haya retenida.

Un efecto a destacar es que en el caso de la agricultura, cuando los excedentes de nitrógeno son arrastrados por el agua de riego o lluvia a las aguas superficiales, cuando la actividad agrícola cesa, la concentración de nitratos en estas también disminuye considerablemente.

Por lo tanto en lo referente a la agricultura y la contaminación directa de las aguas superficiales el problema es de menor envergadura, pero no deja de ser importante.

En ciertos casos la contaminación de las aguas superficiales se debe al aporte de aguas subterráneas contaminadas, a los ríos o embalses, lo cual explica su concentración en nitratos, fuera de lugares o épocas en las que los aportes son mínimos.

7.1. EUTROFIZACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

El enriquecimiento en nutrientes de las aguas superficiales (ríos, lagos, embalses y océanos ) se denomina eutrofización. Los nutrientes que normalmente estimulan el crecimiento de la vegetación acuática en estas aguas son el nitrógeno y el fósforo (siendo este de especial importancia ).

En el caso de que los nutrientes procedan de materia orgánica, como consecuencia de actividades domesticas y fecales, implica que son en su mayoría biodegradables, lo que da lugar a una proliferación de bacterias en el agua. Estos mecanismos consumen el oxigeno disuelto y originan situaciones de deficiencia de O2 (oxigeno) que implican una serie de efectos como son: muerte de especies animales, malos olores, etc.

Las aguas residuales también son portadoras de bacterias, virus, y protozoos patógenos, organismos que pueden sobrevivir en el agua durante periodos variables de tiempo, de días a semanas, dependiendo de las condiciones ambientales. ( Ramos Mompo 1992 )

Los compuestos minerales de fósforo y nitrógeno, al activar notablemente el crecimiento de las plantas acuáticas como las algas, eneas, juncos, etc. son también potenciales responsables de la eutrofización.

En lugares donde el movimiento de agua sea muy reducido

como pantanos o lagos, se puede dar una proliferación de algas muy elevada, esta puede llegar a ser tal que la luz no llegue a zonas profundas y finalmente mueran. Al descomponerse consumen el oxigeno disuelto en el agua, con la consecuente perdida de calidad para los peces y demás organismos. Estas poblaciones van desapareciendo al faltar alimentos en las cadenas troficas, con el tiempo será un lugar contaminado y eutrofizado de forma irreversible.

En la Comunidad Económica Europea se ha detectado eutrofización en diversos grados. Por ejemplo, en Italia se ha comprobado que de setenta y cinco lagos estudiados, mas de dos terceras partes presentan procesos mas o menos graves.

En la zona del mar Adriático el problema es bastante mas grave. El lago Constanza en Alemania tenia en 1930 alrededor de 10 mg/l. de Fósforo, en 1978 tenia 90mg/l. lo que indica un alto grado de eutrofización. Muchos lagos daneses están eutrofizados totalmente. El lago Neagh en Irlanda del Norte es uno de los lagos mas grandes del mundo más eutrofizado.

Otro de los efectos de importancia, es la dificultad para que el agua circule en estos cauces, donde la vegetación es excesiva. En muchos casos dichos cauces son canales excavados en la tierra, por donde circula el agua sobrante, (Azarbes) de las explotaciones en regadío ( de ahí la abundancia de N y P ).

El exceso de vegetación provoca retenciones de agua, además de sedimentos, que se van acumulando y que favorecerán mas el crecimiento, impidiendo o limitando notablemente el fin para el que fueron concebidos.

Por ultimo también podemos destacar como efectos negativos la perdida de la capacidad de las aguas para usos recreativos, además de el mal efecto estético. ( Diaz Alvarez 1989 ).

8. AGUAS SUBTERRÁNEAS

8.1 RELACIÓN ENTRE AGUA SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA.

Para una mejor complexión del problema de la contaminación por nitratos, será conveniente conocer la relación entre el agua superficial y la subterránea, así como la dinámica de esta ultima y las formaciones que la acumulan, ya que sin ello difícilmente podremos evaluar cuantitativamente el daño causado.

Una parte de la precipitación caída (en forma de lluvia, nieve o granizo) discurre por la superficie terrestre formando arroyos y ríos, lo que constituye la escorrentia superficial. Otra parte se infiltra en el terreno, rellenando poros y fisuras; cuando estos se saturan, el agua fluye por gravedad hacia los manantiales, ríos o mares, dando lugar a la escorrentia subterránea.

Las aguas superficiales y las subterráneas están muy relacionadas, pues es muy frecuente que el agua subterránea aflore en fuentes y manantiales para seguir un recorrido superficial, mientras que en otros casos el agua superficial se infiltra, pasando a formar parte del agua subterránea. En muchos casos, los ríos superficiales sirven de desagüe natural a las corrientes subterráneas, por cuya causa aquellos siguen llevando agua aunque transcurran largos periodos de sequía.

La relación entre las aguas superficiales y subterráneas resulta muy patente en el curso de muchos ríos. Cuando el agua circula por el álveo de un cauce asentado sobre un terreno permeable no consolidado, una parte del caudal rellena los poros de ese terreno, formando un manto de aguas subálveas que discurren a la par del agua superficial. Por lo tanto, en torno al río superficial fluye otro río subterráneo que discurre a mucha menos velocidad que el anterior. Cuando el nivel del agua se sitúa por debajo de la superficie del cauce, la totalidad del agua es subterránea. ( Fuentes 1992 )

Desde el punto de vista de su explotación hay que tener en cuenta una serie de características diferenciales entre las aguas superficiales y subterráneas:

1/* La velocidad de desplazamiento de las aguas superficiales es muy superior ( del orden de las 100.000 veces ) a la de las aguas subterráneas. Lo que supone que la contaminación en estas aguas permanece mucho mas tiempo en un lugar determinado.

2/* El volumen de agua subterránea almacenada es mucho mayor que el volumen del agua que discurre superficialmente en un momento dado, siendo esta una reserva de agua que hay que preservar, en el mejor estado posible para su posible aprovechamiento económico.

3/* Las aguas que discurren superficialmente se concentran en un pequeño numero de ríos, mientras que las aguas subterráneas se mueven y ocupan grandes extensiones, lo que permite su aprovechamiento en zonas en las que no circula superficialmente.

4/* Las corrientes superficiales tienen grandes variaciones de caudal, mientras que las subterráneas experimentan unas variaciones muy pequeñas, Siendo posible su aprovechamiento en épocas de escasas lluvias.

8.2 DISTRIBUCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA

Las aguas superficiales se infiltran en el terreno por los poros y las grietas del suelo, hasta llegar a una cierta profundidad en donde todos los huecos están llenos de agua. Esta zona se llama zona de saturación o capa freatica. Su limite superior se llama superficie de saturación o superficie freatica.

La zona comprendida entre la superficie de saturación y la superficie del suelo, llamada zona de aireación, esta recorrida por el agua que se infiltra hacia abajo y el vapor de agua que tiende a escapar hacia la atmósfera.

El agua de la zona de saturación asciende por capilaridad por los pequeños huecos del terreno, formando un franja capilar de mayor o menor espesor, según la naturaleza del terreno: puede no existir o elevarse uno, dos o hasta tres metros por encima de la superficie de saturación.

Cuando el agua contiene nitratos o otro tipo de contaminación, la zona capilar estará saturada del elemento en cuestión, pudiendo ser un indicativo del problema.

La franja capilar es fácilmente observable por encima de las aguas en las orillas arcillosas de los ríos cuando el terreno forma un talud desprovisto de vegetación.

El limite inferior de la zona de saturación puede llegar a grandes profundidades (hasta 10.000 metros).

En algunas formaciones geológicas no se dan zonas de saturación como las anteriormente descritas. Es el caso de las calizas y dolomitas, que bajo la acción de las aguas meteóricas ligeramente ácidas se solubilizan, formando fisuras y cavidades de considerable tamaño, por donde el agua circula formando corrientes y lagos subterráneos. Este fenómeno, llamado karstificacion, confiere a las rocas de esta naturaleza una considerable capacidad de almacenar agua. ( Fuentes 1992 )

9. ACUÍFEROS

Se denominan acuíferos las formaciones geológicas que contienen

agua subterránea. Desde un punto de vista practico, un acuífero ha de ser capaz de almacenar y transmitir agua en cantidad susceptible de ser explotada económicamente. -

Un acuífero se comporta como si fuera un embalse, en donde hay que considerar: un caudal de entrada, uno de salida y una capacidad de almacenamiento. Las formaciones arcillosas, por ejemplo son capaces de almacenar una gran cantidad de agua pero no la transmiten con facilidad, por lo que no pueden ser considerados como acuíferos.

El caudal de entrada o recarga de agua esta constituido, generalmente, por el agua infiltrada procedente de precipitaciones, aguas superficiales, riegos, aguas residuales, etc. lo cual implica que si el este agua de recarga esta contaminada, el acuífero, que es un volumen de agua protegido, se vera afectado. ( Fuentes 1992 )

En régimen general de funcionamiento del acuífero, la salida o descarga de agua se produce por el afloramiento superficial en fuentes y manantiales o mediante descarga subterránea hacia los cauces de los ríos, otros acuíferos vecinos o el mar. En el caso de acuíferos explotados por el hombre esta salida se produce por bombeo, o sale por si sola a través de la perforación, debido a que la presión dentro del acuífero es mayor que la atmosférica y esta se eleva hasta que la columna de agua se iguala con la presión atmosférica ( sondeo artesiano ).

La capacidad de almacenamiento de un acuífero viene determinada por su volumen (definido por su extensión y volumen) y por su porosidad y fisuración.

La reserva es la cantidad de agua almacenada en el acuífero. Tenemos que distinguir entre reserva variable, que puede variar según las entradas y salidas de agua, y la reserva invariable, que es independiente de la cuantía de las entradas y salidas.

La reserva variable se puede explotar de forma indefinida, mientras que la reserva invariable se puede explotar una sola vez, salvo que se haga una recarga con aguas superficiales.

9.2. TIPOS DE ACUÍFEROS

9.2.1. ACUÍFEROS POROSOS.

9.2.2. ACUÍFEROS FISURADOS.

9.2.1. Acuíferos porosos. Están constituidos por materiales sueltos no consolidados (gravas y arenas, generalmente). El agua circula con facilidad por los poros o espacios que dejan entre si las partículas sólidas. El agua se va infiltrando en el terreno poroso, hasta que llega a un terreno impermeable, allí forma un manto freatico saturado de agua.

9.2.2. Acuífero fisurado. Están constituidos por rocas consolidadas, en donde el agua circula por las fisuras y grietas formadas en las mismas. Algunas rocas ( tales como las calizas y dolomitas ) bajo determinadas condiciones son solubles al agua, con lo cual las fisuras se agrandan, formando conductos y cavidades de considerable tamaño, fenómeno que recibe el nombre de karstificación.

En las rocas consolidadas que no tienen esta característica

( granito, gneis, pizarra, etc. ) solo actúa el fenómeno de meteorización, con lo cual las fisuras son mas pequeñas, menos numerosas y discontinuas, a la vez que mas superficiales, con lo que la penetración del agua queda limitada ampliamente, no siendo este tipo de importancia.

A su vez estos se pueden dividir en dos tipos que indican también un grado de vulnerabilidad a la contaminación de origen agrario.

9.3 GRADO DE VULNERAVILIDAD DE LOS ACUIFEROS

9.3.1. ACUÍFEROS CONFINADOS.

9.3.2. ACUÍFEROS NO CONFINADOS.

9.3.1. Acuíferos confinados: se caracterizan porque se encuentran entre dos capas geológicas impermeables. Por tanto, estos acuíferos están protegidos de la contaminación agraria difusa derivada de la actividad agrícola que se puede desarrollar en el suelo ubicado sobre los mismos, pero pueden contaminarse, por entrada de nitrato en su recarga hídrica.

9.3.2. Acuíferos no confinados: la principal característica de estos acuíferos es que poseen una capa impermeable en su parte inferior y las formaciones geológicas superiores son permeables y, por lo tanto, mas vulnerables a la contaminación, ya que el agua cargada con nitrato en el suelo puede llegar al acuífero directamente. ( Fuentes 1992 ).

10. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Los trabajos pioneros datan de principios de la década pasada, En concreto los de la contaminación por nitratos en acuíferos, que se hicieron notar entonces, señalando ya en aquella época, concentraciones muy altas en zonas de elevada producción agrícola.

En la actualidad se encuentran contaminados extensos acuíferos de la geografía española, entre los que podemos citar: las cuencas de los ríos Guadiana, Guadalquivir, Segura y Júcar, y en zonas puntuales las del Tajo y Ebro. ( Alvarez 1995 ).

La contaminación de acuíferos se produce generalmente de tres

formas distintas, según la situación del medio contaminante:

10.1 PROPAGACIÓN DESDE LA SUPERFICIE:

El caso mas frecuente de contaminación puntual es la acumulación de residuos sólidos, cuyo material soluble es lixiviado o lavado por el agua de lluvia y arrastrado hasta el acuífero.

La contaminación difusa mas frecuente es la causada por la actividad agrícola con el empleo de fertilizantes y pesticidas. El agua de lluvia o de riego arrastra por lixiviación estos productos hasta la zona saturada del acuífero.

10.2 PROPAGACIÓN SUBTERRÁNEA DESDE LA ZONA NO SATURADA:

Uno de los casos mas frecuentes de contaminación de este tipo es el provocado por la depuración de aguas residuales domesticas. El riesgo es mayor cuando el sistema de evacuación se concentra en un área pequeña o en terrenos que favorecen la infiltración. El flujo vertical es lento, y condiciona en gran parte el tiempo de transferencia hacia la zona saturada. En esta porción de la columna se produce una sucesión de “olas” de nitratos, correspondiendo cada una al efecto global de un ciclo de lixiviación, incorporándose a las capas profundas a una velocidad que se sitúa con frecuencia entre 50 y 100 cm. por año, aunque esto es muy variable y depende de una serie de factores. ( Servicio Geologico 1991 )

A pesar de la depuración que se produce en el terreno, es fácil que lleguen contaminantes hasta la zona saturada del acuífero. También se produce esta forma de contaminación con la acumulación de residuos líquidos industriales que se depositan en depresiones del terreno o en excavaciones. Si el terreno es una gravera cuyo fondo esta próximo a la zona de saturación es mas que seguro que el agua del acuífero será contaminada.

10.3 PROPAGACIÓN DESDE LA ZONA SATURADA:

La contaminación mas directa y peligrosa se produce cuando se utilizan pozos de inyección profunda para evacuar las aguas residuales. En esta zona las transferencias del agua y del soluto son esencialmente laterales, oblicuas, al contrario de las verticales de la zona no saturada. En esta zona desempeñan un papel importante los métodos de dilucion.

Este método de evacuación solo se puede utilizar con grandes precauciones y siendo consciente de sus limitaciones.

El bombeo de agua de pozos situados en las proximidades de un cauce superficial contaminado provoca un flujo inducido desde ese cauce hacia el pozo. Al cabo de cierto tiempo de extracción continua, el pozo extrae agua contaminada.

11. FACTORES A TENER EN CUENTA EN LA CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS.

A) Las características endogenas del acuífero, que pueden favorecer, retrasar e incluso impedir la llegada del contaminante a la masa de agua; estos rasgos hidrogeologicos -textura, estructura, características geoquímicas, etc. condicionan el grado de vulnerabilidad del acuífero.

B) Factores exógenos, asociados por una parte, a las condiciones climatológicas -pluviometria, humedad, temperatura, y por otra, a los rasgos de la intervención humana en la actividad potencialmente contaminante: naturaleza y cuantía de la carga contaminante y distribución espacial y temporal de su aplicación al terreno.

En lo que se refiere a las transferencias entre las zonas no saturada y saturada conviene resaltar que, en especial en zonas semiáridas, los niveles piezometricos descienden durante las épocas de bombeo y riego y se recuperan durante la estación húmeda. El ascenso piezometrico durante la recarga provoca la mezcla del agua de las zonas saturada y no saturada. Este ciclo se repite cada año y se extrema en años de sequía o de precipitaciones anormalmente altas. La estratificación de los nitratos en la zona no saturada se desplaza en los ascensos piezometricos a la zona saturada, produciéndose una mezcla de niveles distintos de concentración. Así, se pueden advertir incrementos en las concentraciones, en algunos casos con posterioridad al periodo de recarga.

La oxidación del amonio a nitrato es mas efectiva si la penetración del agua es intermitente ya que entonces se permite la reaireacion periódica. Las reacciones son notablemente mas lentas en invierno que en verano.

El paso del soluto a través de la zona de aireación, aun en el caso de no existir fenómenos químicos puede durar años, debido a la baja velocidad del agua en su movimiento de percolacion. Existen, sin embargo, fenómenos de tipo pulsatorio, donde se produce una especie de onda de presión, y gracias a los cuales, el grado de saturación del terreno ( no de las partículas de agua por si mismas ) se transmite, por así decirlo, en forma ondulatoria, en semanas o meses. De todas formas, y en circunstancias favorables, el soluto puede alcanzar la superficie piezometrica en cuestión de horas, aunque un orden mas realista seria de días o semanas. Una vez que la contaminación alcanza la zona saturada, suele extenderse lateralmente y moverse en la dirección general del flujo subterráneo.

En los acuíferos confinados el flujo es predominantemente horizontal, debido a la presencia de estratos confinados, a menos que exista una importante pendiente en la formación. En los acuíferos libres, el flujo también es fundamentalmente horizontal, aunque existe una cierta componente vertical en el movimiento. (Servicio Geologico 1991 ).

Conforme el agente contaminante se mueve en el acuífero, se va diluyendo en parte debido a efectos de densidad.

12. CICLO DEL NITRÓGENO

En la naturaleza el nitrógeno se encuentra en distintos estados químicos, y combinado de diversas formas, el paso de una fase a otra es un complejo ciclo que no siempre es fácil de generalizar debido a la variedad de situaciones climáticas, edaficas, biológicas, etc. Los siguientes puntos explican los pasos que sigue el nitrógeno orgánico para su transformación en nitrato.

El nitrógeno orgánico es parte integrante de toda materia viva tanto animal como vegetal. Se combina con otros elementos ( Carbono, Oxigeno, Hidrogeno, Azufre, Fósforo, etc.) para formar materias nitrogenadas orgánicas denominadas: albúminas, proteínas o protidos.

Por lo tanto los restos de vegetales y animales, son fuentes de nitrógeno en el suelo. El nitrógeno se encuentra en el suelo en 3 formas principales: Orgánica, Amoniacal y Nítrica.

En la forma orgánica, es muy poco soluble y la plante no puede absorber directamente el nitrógeno y sin embargo, los animales toman de los vegetales en esta forma todo el que necesitan.

La aportación de materia orgánica rica en carbono al suelo va a desencadenar una intensa actividad microbiana, encaminada a descomponer dicha materia orgánica. En el suelo existe una relación C/N relativamente constante y toda modificación en alguno de sus términos trae consigo una proliferación de microorganismos que tiende a restituir el valor primitivo, y que tienen un papel principal en el ciclo del N. ( Gros1992 )

Las fases que sigue el nitrógeno en el suelo son las siguientes:

12.1 MINERALIZACÍON: la cual de divide en dos fases, siendo estas:

12.1.1 AMONIZACIÓN es la transformación de nitrógeno orgánico en amoniacal ( NH4+ ). Este proceso de degradación biológica del nitrógeno orgánico ( paso de proteínas aminoácidos y después a amonio ) se lleva a cabo por microorganismos diversos ( bacterias aerobias; es decir bacterias oxidantes, que viven en contacto con el aire y de el toman el oxigeno, ademas de actinomicetos y hongos).

Esta es la primera transformación que sufre el nitrógeno orgánico. Es soluble en agua pero queda retenido por el poder absorbente del suelo, al tener carga ( + ) . Se encuentra poco nitrógeno amoniacal en el suelo, ya que es solo una forma transitoria que se transforma rápidamente en nitrógeno nítrico, siendo esta la segunda fase de la mineralización. Esta transformación se realiza cuando llega el buen tiempo de la primavera. Por el contrario, cuando la temperatura es bastante baja o en las capas profundas del suelo, donde la aireación es limitada, el nitrógeno permanece mucho mas tiempo en estado amoniacal.

12.1.2. NITRIFICACIÓN: o transformación del nitrógeno amoniacal en nítrico. Es la etapa final de la descomposición de la materia orgánica, que se desarrolla en dos fases sucesivas, bajo la acción de dos grupos de bacterias oxidantes aerobias.

1* La nitrosacion: en la que el amoniaco y sales minerales pasan a ácido nitroso ( HNO2 ) y nitritos ( NO2 - ), por medio de bacterias del tipo nitrosomas.

2* La nitratacion: en la que una nueva oxidación por bacterias del tipo nitrobacters transforma el ácido nitroso y los nitritos en ácido nítrico ( HNO3 ) y nitrato ( NO3+).

La nitrificación se realiza mejor en un medio neutro o ligeramente alcalino y en un suelo aireado. El calor y el laboreo del suelo favorecen la nitrificación. La temperatura y la sequía son los dos factores mas favorables para una nitrificación intensa. Debemos tener en cuenta el aporte de materia orgánica, debido a la relación C/N, esta suele tener un valor en la capa arable de un suelo agrícola de 10-12.

Cuando se añade materia orgánica a suelo con una relación 20-25 o menor, se produce una mineralizacion neta, sin embargo si los valores son mas altos, entonces los microbios que degradan esta materia orgánica consumen mas amonio que el que se produce en la descomposición y el resultado es una inmovilización neta de N ( esta regla es aproximada, debido a la multitud de factores que pueden influir ).

Bajo condiciones adecuadas, la nitrificación puede transformar del orden de 10-70 kg./N/ha/día. Esto implica que un abonado en forma amonica puede transformarse casi totalmente en nitrato en unos pocos dias si la humedad y temperatura del suelo son favorables.

El nitrógeno en estado nítrico y en nitratos es extremadamente soluble en agua, y no es retenido por el suelo debido a su carga ( - ). Sin embargo los nitritos tienen una existencia muy breve en el suelo ya que se trata de un producto intermedio entre la forma amoniacal y el nitrato, así pues este estado no debe preocuparnos en la contaminación del agua.

Una vez se ha llegado a nitrato, se ha cerrado el ciclo principal, ya que es en este estado en el que es aprovechable por la planta.

12.2 INMOVILIZACIÓN O REORGANIZACIÓN DEL NITRÓGENO MINERAL EN EL SUELO: La evolución del nitrógeno en el suelo no se produce en un sentido único, pasando del estado orgánico al mineral. En ciertas condiciones el nitrógeno mineral vuelve a transformarse en orgánico, siguiendo un proceso inverso al de la nitrificación. Mediante este proceso numerosos microorganismos que utilizan el nitrógeno mineral del suelo para la síntesis de sus propias proteínas, compiten directamente con las plantas cultivadas. Se trata en suma de una inmovilización temporal, un retrogradacion, una reserva del nitrógeno mineral en forma de proteínas microbianas que juegan un papel importante en el balance de las transformaciones del nitrógeno.

Este fenómeno se produce especialmente durante el periodo frío pero también en primavera en algunas ocasiones, por ejemplo cuando se añade nitrógeno al suelo después de una lluvia o riego.

La inmovilización afecta a cantidades de nitrógeno muy superiores. Se produce así un almacenamiento de nitrógeno en forma orgánica estable durante la estación invernal que limita el lavado de los nitratos formados durante el verano. Esta comprobado un enriqucimiento efectivo del suelo en microorganismos durante el invierno, correspondiendo a la desaparición de una parte del nitrógeno mineral.

Debemos entonces tener en cuenta que a la hora de evaluar las perdidas de nitrógeno por lavado invernal, parte del que falta en el suelo, se halla formando parte de cuerpos microbianos.

Como la mineralizacion y la inmovilización son procesos contrarios o en sentidos opuestos, su balance se denomina mineralizacion neta ( aquella de la que la planta puede beneficiarse ).

La mineralizacion neta sufre variaciones muy rápidas, que son difíciles de comparar en análisis realizados en condiciones que no sean rigurosamente idénticas. J. Hérbert ( Estación Agronómica de Laon ),

que ha estudiado especialmente estas cuestiones, cita variaciones de 20 a 50 kg. de nitrógeno mineral por hectárea en el espacio de algunos días e incluso algunas ! horas !. Este autor ha demostrado que la cantidad de nitrógeno mineral presente en un suelo, en un momento dado varia constantemente, oscilando desde algunos kg. al final del invierno hasta 200-300 kg. como máximo, al final del verano, detrás de un periodo seco. ( Gros 1992 )

12.3 ADSORCIÓN DE N POR LA PLANTA: la planta absorbe el nitrógeno del suelo por medio de sus raíces, en estado mineral, nítrico o amoniacal. Sin embargo para simplificar se dice que lo absorbe en estado nítrico. Esto no es del todo cierto ya que también puede absorber el nitrógeno amoniacal sin previa nitrificacion. En las primeras fases de su vida las plantas muestran preferencia por el nitrógeno amoniacal, que utilizan mas rápidamente en la síntesis de proteínas que el nítrico.

En cualquier caso, el nitrógeno se absorbe principalmente en forma nítrica ( NO3-), la cual sirve de partida a la planta para la síntesis de proteínas en sus tejidos. La planta consume nitrógeno hasta el final de la vegetación.

Los restos de la planta, tales como ( hojas, frutos, tallos, etc.) que se desprendan de ella, así como rastrojos de cosechas, que se incorporen de nuevo a la tierra, inician de nuevo el ciclo, pudiendo ser aprovechado por futuras cosechas.

12.4 DESNITRIFICACION: denominamos así el proceso microbiano mediante el cual los nitratos son reducidos al estado de productos gaseosos, susceptibles de volatilizarse y perderse en la atmosfera, tales como el oxido nitroso ( N2O ) o en nitrógeno molecular ( N2 ). Este proceso lo realizan bacterias anaerobias (bacterias que viven al abrigo del aire y toman el oxigeno de otro sitio ), en este caso lo toman de los nitritos y nitratos, reemplazando así el oxigeno que no existe en el suelo.

Este fenómeno se encuentra relacionado con casos de anaerobiosis, especialmente en las tierras saturadas de agua ( suelos hidromorfos ), donde este proceso impide la renovación de oxigeno del suelo o también en el caso de enterrado profundo de materias orgánicas fácilmente atacables, ya que los microorganismos desnitrificadores tienen necesidad de una fuente de carbono para desarrollarse.

12.4 VOLATIZACIÓN: siendo la emisión de amoniaco gaseoso desde el suelo a la atmósfera. Esto ocurre porque el amonio ( NH4+) del suelo, en condiciones de ph alcalino, se transforma en amoniaco ( NH3 ), que es un gas volátil. Suele ocurrir cuando se abona con abonos nitrogenados en forma amonica en suelos alcalinos, sobre todo si el ph es mayor de 8. La urea puede experimentar perdidas variables por vocalización después de transformarse en amonio en el suelo. También los estiércoles si no se incorporan al suelo, pueden perder entre el 10 y el 60% de su N por volatización, debido a que una parte importante de su nitrógeno puede estar en forma amonica.

Los puntos tratados anteriormente constituyen el ciclo del nitrógeno en el suelo, se ha omitido la fijación biológica del nitrógeno por algunas bacterias, ya que será tratado en un punto posterior.

ADICIONES RESERVAS PERDIDAS O

EXTRACCIONES

Fijacion biologica N de las plantas Productos animales

Cosechas

Estierco N organico del suelo

1 2 3

Desnitrificacion y volatizacion

Lluvia N mineral del suelo

Lixiviacion NO3-

Fertilizantes

* 1: Inmovilización.

* 2: Mineralizacion.

* 3: Absorción.

Principales componentes y procesos del ciclo del nitrógeno en los suelos agrícolas

13. EL SUELO

La lixiviación del nitrato en los suelos esta relacionada directamente con el tipo de suelo, el cual será el factor que acentúe las perdidas o las reduzca en relación a algunas practicas culturales como por ejemplo el riego.

La textura se define como la proporción de arena, limo y arcilla obtenida en el análisis granulometrico. Existen tres tipos de partículas que componen los suelos:

La arena: corresponde a partículas cuyo tamaño esta comprendido entre 0,02 y 2 mm. Las partículas de arena no tienen ninguna cohesión entre ellas.

El limo: engloba todos los elementos cualesquiera que sea su naturaleza química, las dimensiones están comprendidas entre 0,02 y 0,002 mm.

La arcilla: comprende partículas cuyo tamaño es inferior a 0,002 mm. Es la fracción mas fina del suelo.

La estructura viene determinada por la forma en que se unen los elementos de la tierra fina. Esta influye sobre la aireación, porosidad, adsorción de agua frente a la escorrentia, y en el lixiviado de los suelos, es por lo tanto un factor importante a la hora de evaluar las posibles perdidas de nitratos.

La forma y la dimensión de los agregados se puede esquematizar así: los elementos gruesos están unidos entre si gracias a una especie de cola, formada por el complejo arcilloso-humico. Se forman así los agregados que mantienen entre ellos espacios o poros llenos de agua o de aire. Los agregados a su vez, se reúnen para formar los terrones.

El complejo arcilloso humico actúa por tanto de estabilizador de la estructura. Los poros permiten la circulación libre del agua y del aire en el suelo; facilitan igualmente la penetración de las raíces de las plantas.

Debemos actuar de forma que la estructura no se dañe, ya que el buen funcionamiento de la actividad biológica depende de esta, debido a su relación con la circulación del aire.

El laboreo del suelo, en periodos desfavorables es un agente destructor de esta, el sodio es un agente dispersor de los coloides del suelo, la acción del agua en muchos casos también es perjudicial, al formarse costras en ocasiones. Por lo tanto debemos evitar en cobertera el empleo de abonos sodicos. Por el contrario la aplicación de materia orgánica, y calcio al suelo son muy favorables para el mantenimiento de los agregados. ( Gros 1992 ).

13.1 PODER ABSORBENTE DEL COMPLEJO ARCILLOSO-HUMICO

Se llama poder absorbente a la propiedad que tiene el complejo arcilloso-humico de retener enérgicamente en su superficie, ciertos iones de la solución del suelo. La retención es en la superficie.

El complejo arcilloso-humico tiene carga ( - ), por lo que solo los cationes con carga ( + ) son atraídos por el complejo.

Las partículas coloidales se comportan lo mismo como receptores que como emisores de cationes -fijados o en la solución-.

Entre los cationes fijados, el hidrogeno es el mas enérgicamente retenido, vienen después los microelementos, el calcio, el magnesio, el amonio, el potasio, y finalmente el sodio, mal retenido.

Los cationes utilizables por la planta se encuentran bien en la solución en el agua de los poros del suelo, o bien fijados en la superficie del complejo.

Los suelos arcillosos constituyen una reserva de cationes que son intercambiables, mientras que en los arenosos, no se da esta propiedad.

( Carbonero 1985 )

14. LA ACTIVIDAD AGRÍCOLA Y LA LIXIVIACIÓN DEL NITRATO.

Conviene tener en cuenta que el aporte excesivo de nitrógeno además de contaminar el agua, tiene otros factores negativos sobre la vegetación:

El retraso en la maduración: la planta demasiado bien alimentada en nitrógeno continua desarrollándose, y tarda en madurar, lo que generalmente es un inconveniente ( riesgo de asurado en los cereales, menor riqueza de azúcar en la fruta y en la remolacha ).

Aumenta la sensibilidad a las enfermedades: los tejidos permanecen verdes y vulnerables mas tiempo.

La tendencia de los cereales a encamarse: las cañas son menos rígidas, el gran desarrollo foliar impide que la luz ilumine y fortalezca el pie de las plantas, por lo que los tallos tiende a tumbarse.

En cuanto a la equivalencia entre nitrato y nitrógeno, debemos destacar que el nitrato ( NO3- ) es un compuesto químico que tiene un 23 % de nitrógeno.

También debemos de considera que cuando nos referimos al termino “ kg N “ nos referimos a lo que se denomina unidades fertilizantes ( U.F. ), no a los kg de abono nitrogenado, ya que la proporción de nitrógeno variara, de un tipo a otro de abono.

Veamos a continuación las practicas agrícolas que tienen relación con las perdidas de nitrato y en que medida. ( Gros 1992 ) .

14.1 CURVA DE RESPUESTA DE LAS PLANTAS AL ABONADO

A medida que aumenta la dosis de fertilizante incorporado al suelo va disminuyendo el incremento de cosecha conseguido por cada unidad de fertilizante aportada, hasta que llega un momento en que un aumento de la dosis no se traduce en un aumento de la producción.

Para calcular la dosis de abonado mas conveniente es preciso conocer previamente el nivel de fertilidad del suelo, que se logra mediante los oportunos análisis y se complementa con las experiencias de abonado en el campo. Analizando los resultados obtenidos en estas experiencias se pueden determinar unas dosis de abonado, a las cuales hay que ajustarse en la practica.

Para analizar los resultados obtenidos en las experiencias se llevan al eje de abscisas la diferentes dosis de abonado, y las producciones obtenidas, al eje de ordenadas; uniendo los puntos que se corresponden se obtiene una curva que se denomina curva de respuesta de la planta al abonado.

Supongamos que en una experiencia de campo tenemos cinco parcelas sembradas de una determinada variedad de trigo. A todas las parcelas se aporta la misma cantidad de fósforo y potasio, variando la dosis de nitrógeno aportado desde cero hasta 160 kilogramos por hectárea. Supongamos que las dosis de abonado y las producciones obtenidas en las parcelas objeto de la experiencia son las indicadas en el cuadro siguiente:

Parcelas

Dosis de nitrógeno

Incremento al abonado con respecto a la dosis

anterior

Producción

Kg/ha

Kg/ha

Kg/ha

1

0

-

1.200

2

40

40

2.000

3

80

40

2.500

4

120

40

2.700

5

160

40

2.700

Para las diferentes dosis y producciones se obtienen los puntos A, B, C, D, y E. Uniendo estos puntos se obtiene la curva de respuesta (fig. 1).

El punto mas alto de la curva, el punto M, es el de máxima producción ( limite técnico ), y corresponde a una dosis de nitrógeno comprendida entre 120 y 160 kg/ha. A partir del limite técnico la curva empieza a decrecer, lo que indica que la producción disminuye cuando se incrementa la dosis de abonado.

Hasta el punto M, el nitrógeno es aprovechado por la planta en su mayoría, y el nitrógeno mineral en el suelo después de la cosecha ( lo que se denomina “nitrógeno residual”, creció poco, pero a partir de ese punto se incremento notablemente. Así pues, las perdidas de nitrato por lixiviación aumentan considerablemente cuando las dosis de abonado sobrepasan unos ciertos valores críticos; estos valores suelen ser algo inferiores a los que producen las cosechas máximas.

Por lo tanto debemos de ser conscientes, de que para obtener unos buenos rendimientos debemos de conocer aproximadamente las dosis de abonado de los distintos cultivos, con el fin de obtener beneficios y contaminar lo menos posible. ( Fuentes 1994 ).

14.2 FORMA QUÍMICA

Como hemos visto el complejo de cambio del suelo tiene carga ( - ), arcillas, materia orgánica, siendo esta la razón por la que el nitrato NO3-, al tener carga negativa, no se absorbe en el suelo y es fácilmente arrastrado por el agua.

El ion amonio NH4+, puede ser retenido por el complejo, siempre que este posea una capacidad de intercambio cationico adecuada. El NH4+ de cambio podrá ser canjeado por otros cationes, pasando a la solución y pudiendo ser absorbido por los distintos organismos vivos que lo precisan.

Sin embargo existe la posibilidad de que el amonio sea fijado por los minerales de la arcilla ( principalmente por vermiculita, illita y esmectitas ) en una forma no directamente utilizable por los organismos vivos. Así por ejemplo en las illitas se llegan a fijar del orden de 40 mg de nitrógeno por 100 gramos, y en los suelos puede haber entre 5 y 80 mg de N2 / 100 gr. lo que viene a representar varias Toneladas por ha.

El NH4+ ocupa el mismo lugar que el K+ en la red cristalina de los silicatos debido a que sus radios ionicos son muy parecidos. Todos los minerales y suelos capaces de fijar potasio, fijan también el amonio. La proporción de ambos cationes fijados guarda relación con su proporción en la disolución del suelo. Así si se aumenta el contenido en potasio en la solución del suelo aumenta el amonio fijado en la red de los silicatos. El amonio fijado puede ser reemplazado por cationes capaces de expandir las arcillas ( Ca2+, Mg2+, Na+, H+ ) pero no por los que no lo son ( principalmente K+ ). ( Carbonero 1985 ).

Los suelos ricos en materia orgánica también pueden fijar amonio, siendo la cantidad fijada proporcional a la cantidad de carbono de la misma.

El amonio puede que al fijarse se quede en los primeros centímetros, pero si se trata de suelos arenosos con poca capacidad de retención, puede ser arrastrado por el agua a profundidades mayores.

La urea, por el contrario no tiene carga eléctrica, y mientras no se transforma en amonio es transportada fácilmente por el agua debido a sus alta solubilidad y poca absorción al suelo.

Los abonos amonicales o amonicos ( con el N en forma de amonio ) y la urea se transforman en nitrato con cierta rapidez si la temperatura y la humedad del suelo son adecuadas. Por ejemplo, en un suelo con humedad media y con una temperatura superior a los 20ºC, mas del 50% del amonio añadido con un fertilizante se puede haber transformado en nitrato en unas dos semanas, y este puede lixiviarse si hay un exceso de lluvia o riegos. ( Ramos 1992 ).

14.3 ÉPOCA DE APLICACIÓN

Existen tres factores a tener en cuenta para definir la época de aplicación del fertilizante: la distribución temporal de las necesidades de la planta, el riesgo de perdida de nitrógeno en cada época de aplicación y el coste económico que supone para el agricultor. ( Ramos 1992 ).

Las plantas aprovechan solamente un porcentaje relativamente reducido de los fertilizantes sintéticos añadidos al suelo. Este porcentaje es del 50-60 % para los nitrogenados, del 20-30 % para los fosfatados y del 40-70 % para los potasicos.

La compensación de estas perdidas se hace normalmente añadiendo mas cantidad, pero esta no es la solución correcta, ya que en muchas ocasiones se produce un consumo excesivo de nutrientes por parte de la planta, sin que ello repercuta en un incremento apreciable de la producción.

( Fuentes 1994 )

En las zonas húmedas la percolacion máxima de agua suele ser en invierno y, por tanto, las aplicaciones de nitrógeno en el otoño e invierno están expuestas a un riesgo elevado de lixiviación. Este tipo de aplicación solo se realiza en cultivos que se siembran en estas épocas, como los cereales o la colza; sin embargo la mayor parte del abonado incluso en estos cultivos, se realiza en primavera, cuando el riesgo de lixiviación es mucho menor.

La demanda de nitrógeno en los cultivos es baja en la primera fase de crecimiento, aumenta mucho en la fase de desarrollo rápido y disminuye al llegar a la madurez.

Se ha estimado que en años con una pluviosidad invernal normal, en las zonas cerealistas de la España húmeda, hasta un 50 % del N aplicado en sementera se podría perder por lixiviación durante el invierno; por tanto, esta aplicación esta siendo eliminada en varios países europeos. Aunque las aportaciones nitrogenadas en esta época suelen ser bajas ( entre 30 y 60 kg de N/ha ), si consideramos la superficie total dedicada a este cultivo, las perdidas totales de N pueden ser importantes.

La mayoría de las plantas necesitan grandes cantidades de nitrógeno en la época de expansión, fructificación, ahijamiento en los cereales. Pudiendo en la época de la nascencia aprovechar las reservas del suelo, sin aportes adicionales de nitrógeno.

Por lo tanto la aplicación de abonos nitrogenados, será conveniente realizarla en la época adecuada, y fraccionadamente, pero esto aumentara el coste de la aplicación. Otra solución es la aportación de urea, o fertilizantes de liberación lenta, no estando estos muy desarrollados todavía, o siendo demasiado caros. ( Ramos 1992 ).

14.4 EL ESTIÉRCOL

El estiércol es la mezcla de la cama de los animales y sus deyecciones -sólidas y líquidas-, que han sufrido fermentaciones mas o menos avanzadas en establo y después en el estercolero.

Básicamente esta formado por materiales hidrocarbonados, compuestos nitrogenados y una gran población microbiana.

Con respecto a la composición mineral del estiércol, y con carácter orientativo, cabe destacar que se trata de un abono compuesto de naturaleza organo-mineral, y con contenido en elementos minerales bajo, como puede observarse en la tabla 1. Su nitrógeno se encuentra casi en forma orgánica y requiere la mineralizacion previa para ser asimilado por los cultivos; el fósforo y el potasio se encuentran aproximadamente al 50% de forma orgánica y mineral. Contiene además gran numero de oligoelementos y sustancias fisiológicamente activas, como hormomas, vitaminas y antibióticos, entre una enorme población microbiana.

La composición del estiércol no es homogénea y variara entre limites muy amplios, dependiendo de la raza, edad, alimentación, naturaleza de la cama, elaboración y manejo del mismo.

14.4.1. PERDIDAS DE NUTRIENTES EN EL ESTIÉRCOL ALMACENADO.

El estiércol desde que se produce hasta que es utilizado, puede sufrir una serie de perdidas en el contenido de nutrientes vegetales, que se pueden clasificar en tres tipos:

1/ Perdidas gaseosas. El estiércol contiene elementos que pueden volatilizarse y que si no se almacena de una forma adecuada se pierden. Estas perdidas pueden suponer un 10% del nitrógeno.

2/ Perdidas por lavado. El estiércol suele almacenarse al aire libre y, por lo tanto, al llover, el agua puede arrastrar los componentes nutritivos. Por esta vía se puede perder un 20% del nitrógeno, un 5% del fósforo y mas del 35% del potasio.

3/ Perdidas por filtración. Estas perdidas se producen cuando los líquidos del interior de la pila de estiércol pasan al suelo.

La contaminación del estiércol almacenado, puede considerarse como de tipo puntual, y es fácil que llegue a aguas superficiales y subterráneas, bien directamente o por filtraciones.

14.4.2 . EFICIENCIA DE UTILIZACIÓN

Cuando se aplica el estiércol al terreno no todos los nutrientes son asimilables inmediatamente por las plantas. El P y el K se encuentran retenidos y solo tras su liberación pueden ser asimilados. Para el caso del nitrógeno el proceso es mas complejo.

Como sabemos las plantas solo usan el nitrógeno en forma mineral, y dado que el estiércol contiene nitrógeno tanto en forma mineral como orgánica, no podrá ser utilizado por los cultivos en su totalidad inmediatamente, sino que habrá que esperar a que se mineralice la fracción orgánica para que las plantas puedan asimilarlo.

Debemos entonces tener en cuenta, que como la mineralizacion es un proceso continuo que se produce durante todo el año y como los cultivos solo utilizan el nitrógeno mineral en las épocas de producción, aquel nitrógeno que se mineralice fuera de los periodos en los que puede ser aprovechado por las plantas sufrirá perdidas. Además de no ser igual la demanda de nitrógeno, durante el ciclo vegetativo de la planta.

Así pues, la eficiencia de utilización del nitrógeno del estiércol no es de un 100 %, sino que se ve reducida, siendo varios los factores que afectan, entre los que cabe destacar: la forma, las condiciones, la época de aplicación y el tipo de cultivo.

El nitrógeno presente en el estiércol se puede dividir en tres fracciones:

- Nitrógeno mineral ( N ). Es el nitrógeno que se encuentra en la forma mineral y que, por tanto, es directamente asimilable por las plantas; su eficacia seria del 100 % pero puede sufrir perdidas en la aplicación del estiércol al terreno.

- Nitrógeno orgánico mineralizable el primer año ( N01 ). Es la parte de nitrógeno orgánico que durante el primer año va a pasar a forma mineral y sobre el que se van a sufrir perdidas durante los periodos en que los cultivos no están en producción.

- Nitrógeno orgánico mineralizable en años sucesivos ( N05 ).

Es aquel nitrógeno orgánico que en condiciones de equilibrio se va a ir mineralizando lentamente y que también puede sufrir perdidas en los periodos en los que los cultivos no están en producción.

En la siguiente tabla se refleja el porcentaje que representa cada una de estas fracciones para los distintos tipos de estiércol : ( Iglesias 1994 )

Fracciones de nitrógeno ( % )

Tipo de estiércol

Nitrógeno mineral

Nm

Nitrógeno mineralizable el primer año

N01

Nitrógeno mineralizable en los años siguientes

N05

Vacas

Aves

Cerdos

Terneros

Purin de cerdos

40

70

50

80

94

30

20

22

9

3

30

10

28

11

11

( Tabla 1 ) Fuente C.E.

14.4.3. PERDIDAS EN SU APLICACIÓN AL SUELO.

Son de varios tipos y estas están influenciadas por diversos factores, las perdidas pueden ser:

- Perdidas en la aplicación sobre el terreno. Aproximadamente un 20% del nitrógeno presente en forma mineral puede perderse principalmente por vocalización. Estas perdidas dependen principalmente de la temperatura y de la forma en que se aplica, pudiendo reducirse notablemente si en lugar de esparcirlo se inyecta dentro de el.

- Perdidas por lixiviación. tanto el nitrógeno mineral como el mineralizado pueden sufrir perdidas por arrastres con el agua de lluvia, especialmente en épocas en que los cultivos no lo utilizan.

- Desnitrificacion. pasando de forma mineral a gaseosa a causa de diversos microorganismos.

Debemos tener especial cuidado en las aplicaciones en otoño, ya que tanto el nitrógeno mineral, como el que se mineralice durante un periodo en que las plantas no crecen ( otoño-invierno ), puede sufrir grandes perdidas por los factores anteriores.

Por lo tanto la eficacia de la aplicación es muy variable, lo cual se puede ver en la tabla 2. ( Iglesias 1994 )

Tierras cultivadas

Praderas

Tipo de estiércol

% de N mineral

Sin pastoreo

Pastoreo

Prim.

Otoño

Prim.

Otoño

Vacas

40

44

22

30

18

20

Cerdos

50

52

25

38

20

25

Aves

70

66

29

53

24

35

Terneros

80

73

31

60

26

40

( Tabla 2 ) Fuente C.E.

15 OTRAS FUENTES DE NITRÓGENO.

Además de los aportes nitrogenados que aportamos a los cultivos, hay

que tener en cuenta otras fuentes de nitrógeno, de las que el agricultor en la

mayoría de los casos no es consciente.

15.1. LOS RESIDUOS VEGETALES

Los residuos vegetales que quedan en el campo después de una cosecha ( raíces, tallos, restos de frutos, y hojas ) pueden ser una fuente importante de N para el cultivo siguiente. En muchos cultivos hortícolas en los que la recolección se realiza cuando el contenido de N en las hojas aun es alto ( como ocurre, por ejemplo en el cultivo de la patata temprana y otros cultivos hortícolas ), los restos de tallos y hojas tienen un alto contenido de N que se puede mineralizar fácilmente en el suelo. Por ejemplo, en Inglaterra se ha observado que el residuo que queda en el campo después de la recolección de la coliflor, en verano, puede producir hasta 100 kg/ha de nitrato ( equivalente a unos 23 kg de N/ha ) en las dos semanas siguientes a su enterrado.

Cuando los residuos tienen poco N, en comparación con el carbono

( C ), como en las pajas de los cereales ( C/N mayor que 30 ), su incorporación al suelo puede inmovilizar parte del N mineral del mismo, ya que entonces los microbios que descomponen la paja, al tener una fuente de energía fácilmente disponible ( el carbono de la paja ) se multiplican mucho y absorben parte del nitrógeno mineral del suelo. En algunos ensayos de campo se ha observado que el enterrado de la paja puede reducir la lixiviación de nitrato entre un 30 y un 40 %. ( Ramos 1992 ).

Es recomendable “enterrar” la paja a principios de otoño para que estos residuos absorban humedad durante la estación húmeda. Las condiciones de humedad y temperatura ambiental son muy importantes; temperaturas mas bajas retardan el proceso de descomposición de la paja; un exceso de humedad es tan peligroso como su falta.

Debemos tener en cuenta que la quema de los rastrojos, traerá consigo una disminución del nivel de materia orgánica en el suelo, así como la reducción de los aportes de nitrógeno.

15.2 EL AGUA DE RIEGO

El agua de riego puede aportar una cantidad importante de N si proviene de pozos con alto contenido de nitrato.

Podemos ver un ejemplo de como estimar estos aportes, supongamos que un agua de riego tiene 50 mg/l de nitrato y que aplicamos una dosis de 600 metros cúbicos/ ha en un riego; para calcular la cantidad de nitrato aportado en el riego se multiplica la concentración por el volumen, teniendo en cuenta que hay que emplear las unidades correctas:

- Concentración de nitrato: 50 mg/l ( equivalente a 50 g/ metro cubico).

- Cantidad de nitrato: 50 g/metro cubico x 600 metros cúbicos/ha. = 30.000 g/ha = 30 kg/ha.

y si queremos expresar este aporte de nitrato en unidades de nitrógeno basta recordar que 1 kg de N equivale a 4,4 kg de nitrato; así pues, el N aportado en el riego seria:

- Cantidad en nitrógeno: ( 30 kg de nitrato/ha )/ 4,4 = 6,6 kg N/ ha.

Si por ejemplo en el cultivo del maíz gastamos aproximadamente 3500 metros cúbicos de agua de riego por hectárea, en su ciclo vegetativo la cantidad total seria:

- Cantidad total de nitrógeno: 39.77 kg N/ha. ( Ramos 1992 ).

15.2 FIJACIÓN DEL NITRÓGENO ATMOSFÉRICO POR LEGUMINOSAS

La fijación de nitrógeno atmosférico puede ser natural o artificial. La primera puede ser biotica o no-biotica. La fijación biotica de nitrógeno atmosférico, es la mayor fuente natural de nitrógeno fijado la realizan microorganismos en simbiosis con vegetales o que viven libres en el suelo.

La fijación simbiótica de nitrógeno ha sido importantisima en la agricultura tradicional. Las bacterias del genero Rhizobium viven en simbiosis con las plantas leguminosas, simbiosis que se manifiesta por la aparición de nódulos en las raíces donde se alberga la bacteria. Se conocen numerosas especies bacterianas, del genero Rhizobium, y cada una infecta un determinado tipo de planta huespez, y viceversa, cada especie de leguminosas necesita ciertas especies o cepa de Rhizobium, la planta huésped y las condiciones ambientales en que se desarrollan.

El aporte de nitrógeno al suelo por el cultivo de leguminosas es muy variable y del orden de 100-200 kg. de N por hectárea, en Nueva Zelanda se han llegado a fijar 400 kg. de nitrógeno por hectárea en praderas de trébol. Las leguminosas tienen por tanto un gran interés para la cosecha siguiente; de ahí su importancia en la rotación de los cultivos. ( Carbonero 1985 )

La fijación es máxima cuando no se añaden al suelo fertilizantes nitrogenados . Sin embargo, en la practica agrícola, a veces se abona ligeramente con nitrógeno en el momento de la siembra para facilitar la germinación y la vida de la leguminosa en sus primeros momentos hasta que la nodulacion de las raíces tenga lugar.

Tiene una gran importancia ecológica la fijación de nitrógeno por leguminosas arbóreas en zonas selváticas tropicales y subtropicales. También se dan relaciones simbióticas de este tipo con plantas no leguminosas que tienen nódulos en sus raíces capaces de fijar nitrógeno, por ejemplo en ciertos miembros de las familias de la Betulaceas, Miriaceas, Ramnaceas, etc.

En la siguiente tabla se muestran los valores medios para la fijación de nitrógeno por ciertas especies de leguminosas.

Fijación de nitrógeno por leguminosas:

Leguminosa Especie de Rhizobium Nitrógeno fijado (Kg./Ha)

Alfalfa R. meliloti 180

Meliloto R. meliloti 110

Trebol rojo R. trifolii 120

Guisante R. leguminosarum 70

Soja R. japonicum 60

Judía R. phaseoli 40

Entre los microorganismos fijadores de nitrógeno no simbiótico se incluyen numerosas especies de algas verde-azuladas ( Nostoc, Calothrix, etc. ), así como diversas bacterias. Entre estas ultimas merecen mencionarse las pertenecientes a los géneros Clostridium, Azotobacter y Rhodospirillum que son respectivamente saprofitas anaerobias, saprofitas aerobias y fotosintéticas. Las cantidades de nitrógeno fijado por estas bacterias pueden llegar hasta 60 Kilos por ha. Una cifra media en un suelo mediterráneo seria de unos 10 kg./ha/año.

Las algas verde-azuladas, que son fotosintéticas, tienen importancia en la fijación de nitrógeno en las masas de agua, en la superficie de las rocas, en los campos de arroz, etc. Estas necesitan para su desarrollo solamente luz, N2 y CO2 ( gases de la atmósfera ), y sales minerales. ( Carbonero 1985 ).

16 INFLUENCIA DE ALGUNAS PRACTICAS AGRICOLAS Y FENOMENOS ATMOSFERICOS

16.1. INFLUENCIA DEL TIPO DE CULTIVO

Las perdidas de nitrato por lavado están muy relacionadas con el tipo de uso del suelo. Así, se ha observado que, en general, estas perdidas aumentan en la secuencia: sistemas forestales, praderas ( sin pastoreo ), cereales, cultivos extensivos de regadío, y cultivos hortícolas.

Los cultivos hortícolas suelen tener perdidas mas importantes de nitrato porque normalmente requieren altas dosis de abonado y son poco eficientes en su utilización. También es frecuente que después de la cosecha queden en el campo residuos vegetales con altos contenidos en nitrógeno, que pueden convertirse fácilmente en nitrato y este ser lavado.

( Ramos 1992 ).

Veamos a continuación una relación de algunos cultivos y las dosis de abonado recomendadas, lo que no quiere decir que sean en realidad las que se aplican a la tierra ya que en la mayoría de los casos se sobrepasa siempre con creces las recomendaciones. ( Tabla 1 ).

En el caso de leguminosas de invierno, o praderas debido a la fijación simbiótica de nitrógeno, y para la conservación del Rhizobium, no será necesario el abonado nitrogenado.

A continuación en la ( Tabla 2 ) se muestra una relación de la extracción de nitrógeno por diferentes cultivos por tonelada producida, de cosecha

CULTIVO

KG. DE NITRÓGENO/ha

Arroz

150

Maíz

300-320

Trigo

70

Cebada

120-140

Avena

75

Centeno

60

Girasol

60

Tomate intensivo

150-250

Tomate protegido

250-600

Pimiento intensivo

150-200

Pimiento protegido

250-300

Berengena

200-400

Pepino

60-500

Melón

150-350

Sandia

80-300

Calabacin

70-250

Lechuga

60-180

Espinaca

60-180

Cebolla

60-220

Ajo

60-200

Zanahoria

80-160

Alcachofa

200-400

Espárrago

120-200

Fresa, freson

100-240

( Tabla 1

Extracción de elementos nutritivos por diferentes cultivos por ha y por tonelada producida.

Cultivo

Producción

t/ha

N / tonelada

kg

Cereales

Trigo

1,5-4

28-30

Cebada

1,5-4

26-28

Avena

1-2,5

28-30

Centeno

1-2

26-28

Maíz

10-15

26-30

Sorgo

3-6

26-30

Arroz

5-7

20-24

Leguminosas

Garbanzo

0,8-1,5

45-50

Lenteja

0,6-1,2

45-50

Haba

1-2,5

50-52

Guisante

0,8-2

50-55

Judía

0,6-1

45-50

Forrajeras

Alfalfa

50-60

4-5

Trevol

30-40

5-6

Veza

20-30

4-5

Maíz forrajero

50-70

2-2,5

Sorgo forrajero

50-70

2-2,5

Pradera Gramineas

30-40

2-2,5

Remolacha forrajera

40-50

3-3,5

Industriales

Remolacha

20-40

4-4,5

Algodón

1-3

60-100

Tabaco

0,8-2,5

50-70

Girasol

1-3

35-40

Soja

1,5-2,5

70-80

Frutales,vid, olivo

Manzano

30-40

4-6

Peral

20-30

5-6

Albaricoquero

20-30

5-7

Melocotonero

15-20

10-15

Cerezo

5-10

15-20

Cítricos

30-50

8-10

Vid

5-10

7-10

Olivo

1-3

20-30

Hortícolas

Patata

20-30

7-9

Tomate

40-50

4-6

Pepino

20-30

7-8

Pimiento

20-40

5-6

Cebolla

20-40

3-4

Lechuga

20-40

5-7

Espinaca

20-30

2-4

Espárrago

5-8

30-35

Judía verde

10-20

9-10

( Tabla 2 )

La siembra de cultivos con amplios y profundos sistemas radiculares, permiten una mejor extracción de los nutrientes del suelo, quedando por lo tanto menos nitrógeno residual, en algunas zonas del suelo, en las que los cultivos con poco volumen de raíces no lo aprovecharían.

Para un mejor entendimiento de como asimilan las plantas el agua de lluvia y riego, así como los distintos procesos por lo que esta pasa por el suelo, se añade este punto antes de evaluar la influencia del riego.

16.2 EL AGUA EN EL SUELO

DRENAJE Y PERMEABILIDAD

El agua que recibe el suelo de las lluvias y de los riegos penetra en el suelo, ocupando, todos los espacios libres -macro y microporos y desplazando, por tanto el aire. Entonces el agua que ocupa los espacios grandes desciende a través de ellos por su propio peso (agua de gravedad ) hacia el subsuelo hasta encontrar las aguas subterráneas. Esto constituye el drenaje del suelo por el cual se elimina este exceso de agua, de modo que los macroporos queden ocupados de nuevo por aire. Este drenaje del suelo, que es de la mayor importancia para la aireación del suelo, depende de la mayor o menor facilidad de penetración del agua a través del suelo, es decir, de su permeabilidad. La permeabilidad viene definida por la velocidad de circulación del agua a través del suelo o, lo que es igual, por la cantidad de agua que puede absorber en tiempo determinado.

En los microporos o espacios capilares alrededor de las partículas finas y dentro de los agregados del suelo, el agua se mueve por capilaridad. Este agua, que se llama agua capilar, es retenida por el suelo y puede ascender a través de estos espacios capilares ( canalillos muy finos, de una anchura de una milésima de milímetro ) a alturas que depende de su finura.

16.2.1. EVAPOTRANSPIRACION

Una vez efectuado el drenaje, el suelo va perdiendo su humedad por la acción del calor, que evapora el agua de la superficie del suelo

( evaporación). Por otro lado las plantas absorben agua del suelo para su desarrollo ( transpiración ). De este modo el suelo se va secando progresivamente debido a la evaporación y la transpiración. A estos dos factores se les denomina conjunto evapotranspiracion.

La evaporación es tanto mas intensa cuanto mayor es la temperatura, y también depende de la luz y de los cultivos.

16.2.2. VARIACIÓN DE LA HUMEDAD DEL SUELO

Aunque el estado de humedad del suelo varia constantemente, podemos distinguir las siguientes fases:

Suelo saturado: Se dice que el suelo esta saturado de agua cuando esta ocupa todos los espacios libres, lo que ocurre después de un riego o de una lluvia. En caso de que el suelo no sea muy permeable, es decir, no puede absorber toda el agua, que se encharcara, o si tiene mucha pendiente, el agua escurrirá por la superficie sin que sea aprovechada y causando daños al suelo por arrastres de las partículas de la superficie (erosión ).

Este suelo no es conveniente para el desarrollo de los cultivos ya que las raíces carecen de aire para su respiración.

Capacidad de Campo: Se dice que en un suelo se halla a la capacidad de campo cuando ha eliminado por gravedad toda el agua en exceso. Tiene entonces la máxima cantidad de agua que es capaz de retener. Esta agua ocupa los microporos, en tanto que el aire ocupa los macroporos.

Suelo semihumedo: Este es el caso mas frecuente. El suelo tiene una humedad inferior a la capacidad de campo, debido a la evaportranspiracion. En primer lugar se seca rápidamente la superficie del suelo por efecto de la evaporación. En segundo lugar, todo el suelo se va secando y cada vez son mas delgadas las capas de agua que rodean las partículas del suelo.

Punto de marchitez: Cuando el suelo se ha secado por efecto de la evapotranspiracion, hasta el punto que las plantas no pueden extraer el agua que necesitan, se dice que el suelo ha alcanzado el punto de marchitez. Entonces las plantas se marchitan por falta de agua y no se recuperan amenos que se añada agua al suelo. La capa de agua que rodea a las partículas del suelo es extremadamente fina y queda retenida por ellas con gran fuerza. ( Murcia 1968 ).

16.2.3. AGUA UTILIZABLE POR LOS CULTIVOS.

Puesto que el agua que pueden retener los suelos viene determinada por su capacidad de campo y el limite de utilización para las plantas es el punto de marchitez, el agua útil es la comprendida entre estos dos limites. Es decir, si en un suelo a la capacidad de campo tiene un 20% de humedad y en el punto de marchitez un 8%, las plantas podrán aprovechar un 12% de humedad, que es la diferencia entre ambos. Así pues, cuando este suelo este a la capacidad de campo tiene un 12% útil para las plantas.

Toda esta agua no es igualmente utilizable por las plantas. Cuando el suelo esta cerca de la capacidad de campo, el agua es retenida por el con poca fuerza ( 0.05 a un kilo por centímetro cuadrado ), pero a medida que se va secando, el agua es retenida con mas fuerza, hasta llegar al punto de marchitez ( 16 kilos por centímetro cuadrado ).

Así, pues, en tanto que algunas plantas pueden utilizar toda el agua útil 100%, otras son afectadas en mayor o menor grado cuando la humedad del suelo se acerca al punto de marchitez. Para lograr el máximo desarrollo de las plantas es preciso que absorban el agua sin necesidad de que tengan que reducir en ningún momento la transpiración. Por ello es importante en las zonas de riego que la humedad del suelo no se acerque nunca al punto de marchitez.

16.3. INFLUENCIA DEL RIEGO

El nitrato se transporta en el suelo disuelto en el agua y, por lo tanto, el drenaje o percolación profunda determinan en gran parte su lixiviación. Como el balance del agua en el suelo influye mucho en la lixiviación o lavado del nitrato, debemos considerarlo como un factor de máxima importancia.

En la agricultura de regadío el manejo del agua es un factor decisivo en las perdidas de nitrato. Debemos reducir las perdidas por percolación al mínimo, aunque no se deben de suprimir totalmente, para que así se pueda arrastrar fuera de la zona radicular sales aportadas con el agua de riego como el Na+, ya que este ion se fija al complejo arcilloso-humico, además si va acompañado de Cl, se formara cloruro sodico o sal común, la cual es muy perjudicial para los cultivos y la tierra.

Para reducir en lo posible las perdidas por percolación, además de la aplicación de las dosis de riego adecuadas hace falta que la uniformidad del riego sea alta, ya que en caso contrario, aun empleando unas dosis de riego correctas, unas partes de la parcela podrían recibir un exceso de agua y otras quedarse con déficit. La uniformidad de riego varia mucho según el sistema de riego empleado, como veremos mas adelante.

En muchos casos la eficiencia de riego no sobrepasa el 60 %, es decir un 40 % del agua aplicada en el riego no es empleada en la evapotranspiración del cultivo, sino que se pierde como escorrentia y/o como percolación profunda.

Además de esto existen diferentes efectos que el agua de riego ejerce sobre el suelo y los fertilizantes entre los que podemos destacar:

- Disminución pasajera de la aireación del suelo. Después de efectuar un riego, el suelo se satura de agua y esta desplaza el aire de los poros durante algún tiempo. Como consecuencia de la falta de oxigeno, las raíces respiran con dificultad, la vida microbiana se entorpece alterándose el ciclo del nitrógeno y, en consecuencia, la asimilación de elementos nutritivos se realiza de forma defectuosa. Para evitar este inconveniente es preciso que la situación anómala dure el menor tiempo posible, y esto se consigue con aportaciones de agua no excesivas y con un buen drenaje del terreno.

- Degradación de la extructura del suelo. El agua aportada con el riego provoca la separación de los agregados del suelo y facilita el paso del estado de floculacion al estado de dispersión.

- Aceleración del proceso de mineralizacion de la materia orgánica. Una humedad suficiente, aunque no excesiva, acelera la mineralizacion de la materia orgánica. Este proceso se nota claramente cuando se pone en regadío una tierra de secano, puesto que se incrementan los rendimientos de la cosecha durante algún tiempo. ( Fuentes 1994 )

16.3.1. EVALUACIÓN DE LOS SISTEMAS DE RIEGO Y SU INFLUENCIA EN EL LIXIVIADO DEL NITRATO.

En general los sistemas de riego se pueden clasificar de la siguiente forma:

- Riego por gravedad o superficial. El agua utiliza únicamente la actuación de la gravedad para su distribución. Asimismo se utiliza la superficie del suelo agrícola para la distribución del agua.

- Riego forzado. El agua se distribuye a presión mediante un sistema de tuberías en donde se instalan los emisores de agua.

16.3.1.1. RIEGO SUPERFICIAL

En el riego superficial el agua se aplica al terreno en la parte mas alta y fluye por la superficie hacia las partes mas bajas. Se ha de procurar que la distribución del agua se haga de un modo uniforme por todo el terreno, sin perdidas excesivas por infiltración profunda y por escorrentia superficial.

16.3.1.2. RIEGO POR COMPARTIMENTOS O INUNDACIÓN

El terreno se divide en compartimentos con la superficie nivelada y rodeados por pequeños diques o malecones. Podemos distinguir dos modalidades:

- Encharcamiento continuo. El agua se mantiene siempre dentro de los compartimentos y para ello se deja que fluya de una manera continua. Es el método clásico de regar el arroz.

En este tipo de riego se utiliza un elevado volumen de agua, por lo tanto si se riega con aguas de elevada concentración de nitratos, se hará una elevada aportación de nitratos. También las perdidas por lixiviación pueden ser grandes, aunque conviene destacar que este tipo de riego se lleva a cabo en tierras de textura arcillosa, para evitar las perdidas de agua.

La transformación del nitrógeno orgánico es a la forma amoniacal, no formándose nitrato por la escasez de oxigeno en el medio. Así, gran parte del nitrato aportado como abono es transformado en amoniaco perdiéndose rápidamente por volatizacion.

Este sistema de riego compacta el suelo, disminuyendo la porosidad, y modifica el equilibrio del suelo al haber menos aireación. Así pues en lo que se refiere al equilibrio del suelo y los ciclos biológicos como el del nitrógeno, no es un buen método de riego.

- Encharcamiento intermitente. La zona a regar se divide en pequeños compartimentos, llamados tablares o eras. Para introducir el agua en los tablares se rompe un borde de la reguera portadora y se deja que penetre hasta cierta altura; después se interrumpe la entrada de agua y se deja que se infiltre en el terreno, lo que permite al suelo airearse entre uno y otro riego.

En suelos arenosos los compartimentos serán pequeños, ya que al ser la infiltración del agua muy rápida, se necesitaran grandes caudales para conseguir una distribución uniforme, reduciremos así las perdidas por lixiviación. ( FAO 1974 )

16.3.1.3 RIEGO POR SURCOS

Este sistema de riego consiste en llevar el agua, por medio de surcos, desde las partes mas altas del campo hacia las partes mas bajas. El agua se infiltra por el fondo y por los costados del surco, y por lo tanto no moja el suelo en su totalidad.

La textura del suelo determina la velocidad de infiltración del agua

en el suelo.

El surco ha de tener una pendiente uniforme en todo su recorrido, pues en caso contrario el agua penetra a distintas profundidades a lo largo del surco, además pueden producirse encharcamientos y arrastre de tierra hacia partes bajas.

Si los surcos son demaseado largos y el terreno arenoso en la parte donde se produce la entrada del agua, se producirá una mayor infiltración de agua.

Con este tipo de riego las perdidas de nitrato, son muy notables cuando sobra agua de riego que vierte directamente a cauces superficiales.

En la actualidad se utiliza este riego con un cambio en la forma de suministrar el agua al surco, consiste en extender una goma o manguera de distinto diámetro según la longitud del reguero, que suministra el agua a los surcos. En la goma se hacen unos agujeros de 1 a 2 cm. generalmente, por los que saldrá el agua para regar el surco.

Con este sistema el caudal de agua para regar se disminuye por surco y se vierte menos agua sobrante a los cauces superficiales, reduciendo notablemente las perdidas por arrastre de nitratos por parte del agua sobrante, ya que la velocidad de circulación es menor.

16.3.1.4 RIEGO POR ASPERSIÓN

Es un método de distribución de agua bajo la forma de lluvia sobre el suelo.

El ahorro de agua es de hasta un 50 % en comparación con otros métodos, también la distribución es uniforme, y se puede usar en cualquier tipo de suelo, variando el tiempo de aplicación o caudal, para evitar perdidas por aplicaciones de riego innecesarias.

El principal inconveniente en referencia al suelo, es que produce el apelmazamiento del suelo, ya que la lluvia de los aspersores desace los agregados, el agua y la tierra forman un barro que al secarse se endurece mas o menos según la naturaleza del suelo formando una costra.

En lo que se refiere a las perdidas de nitratos, este es un buen método para paliarlas.

16.3.1.5 RIEGO POR GOTEO

Este sistema se caracteriza por la aplicación del agua localizada en las proximidades de la planta, y el bajo caudal de agua empleado, por cual no existen apenas perdidas por lixiviación.

Llamamos bulbo húmedo al volumen de suelo humedecido por un emisor de riego localizado. El movimiento del agua en el suelo determina la forma y el tamaño del bulbo húmedo.

La forma y el tamaño del bulbo húmedo dependen de factores como la textura, en los suelos arenosos, este será mas profundo, y en los arcillosos será menos profundo, pero mas ancho.

Con este sistema de riego es frecuente la aplicación de fertilizantes disueltos en el agua, es lo que se llama fertirrigacion, con lo cual la aplicación de los fertilizantes se realiza justo en la zona donde se desarrollan las raíces de la planta. Además los fertilizantes se suministran a la planta conforme a sus necesidades en las distintas etapas de su desarrollo.

Un factor a tener en cuenta es la acumulación de sales en bulbo húmedo, que puede ser un problema para el desarrollo de la planta, al verse afectado su sistema radicular.

En definitiva el riego por goteo es el sistema mas eficaz para evitar las perdidas de nitrato, pero lamentablemente debido a la complejidad de las instalaciones, y su uso limitado solo a algunos cultivos no es posible su aplicación en toda la superficie agrícola. ( Fuentes 1994 ).

16.4. EL TIPO DE VEGETACIÓN EN EL SUELO Y SU INFLUENCIA

Los acuíferos bajo zonas forestales o praderas suelen tener un menor contenido de nitrato que aquellos bajo zonas de agricultura intensiva. Esto es debido no solo a que no se emplean fertilizantes, sino también a que estas zonas forestales o de praderas mantienen una cubierta vegetal sobre el suelo durante todo el año y así la percolación del agua es menor.

En cambio en la mayoría de los suelos agrícolas, el suelo se queda sin cubierta vegetal desde la recolección de la cosecha hasta el cultivo siguiente, pasando el periodo de otoño, invierno, y parte de la primavera, según cultivos y zonas con climatología distinta, lo cual aumenta el riesgo de filtración de nitratos considerablemente.

Durante el otoño hay periodos en los que la humedad del suelo y la temperatura son adecuados para que la actividad microbiana sea alta y haya una producción apreciable de nitrato por mineralizacion del nitrógeno orgánico.

En los suelos forestales y de pradera, la planta toma ese nitrógeno, pero en los suelos agrícolas en esta época no hay plantas para absorverlo o son muy pequeñas, de modo que el nitrato se acumula en el suelo y es arrastrado a las aguas subterráneas durante el invierno.

Los suelos de pradera contienen mas altas concentraciones de nitrógeno orgánico que los suelos agrícolas. En los suelos de pradera el riesgo de contaminación por escorrentia aumenta, ya que el agua puede arrastrar los residuos de estiércol, que se encuentran en la superficie.

Cuando se roturan los suelos de pradera la aireación de los mismos aumenta y ello facilita la mineralizacion de la materia orgánica por los microorganismos, lo cual ocasiona un aumento significativo del contenido en nitratos en el suelo. Además al roturar se elimina la planta que podría absorber este nitrato. ( Ramos 1992 ).

16.5. INFLUENCIA DE LA LLUVIA

Las gotas de lluvia recogen diversas impurezas naturales, mientras caen hacia el suelo, al ponerse en contacto con gases y partículas en suspensión en la atmósfera .

La lluvia contiene además cantidades variables de N en forma de amonio, nitrato y óxidos de nitrógeno, y constituye una fuente importante de N en los sistemas naturales. Sin embargo, en los sistemas agrícolas, este aporte ( 5-15 kg/N/ha/año ) es pequeño en comparación al de los fertilizantes.

Una pequeña cantidad de nitrógeno es fijado por las descargas eléctricas, la luz ultravioleta y los motores eléctricos y de combustión interna, fenómenos físicos que proporcionan suficiente energía para que el nitrógeno reaccione con el oxigeno del aire o con el hidrogeno del agua contenido en la atmósfera para formar diversos compuestos, que son trasladados, al suelo por la lluvia. Pero estos procesos son insignificantes, desde el punto de vista cuantitativo, pues no representan mas que el 0,5 % del total del nitrógeno fijado.

Durante el invierno, los suelos agrícolas al estar desnudos y contener excedentes de abonado así como restos de cosechas que aportan nitrógeno al suelo, la lluvia es un factor decisivo en la lixiviación del nitrato.

17. PRACTICAS AGRARIAS BENEFICIOSAS PARA REDUCIR LAS PERDIDAS DE NITRATOS POR LIXIVIACION.

17.1. LA MATERIA ORGÁNICA COMO ABONO.

Como materia orgánica aplicada al suelo podemos distinguir dos principales: los restos de las cosechas y estiércoles de animales.

Debemos de considerar que los rastrojos de cosechas, son parte del suelo agrícola y en cierto modo, al incorporarlos de nuevo a la tierra lo único que hacemos, es devolver algo que ya estaba allí. Malas practicas agrícolas como la quema de rastrojos van eliminando las reservas orgánicas en el suelo, lo cual tiene repercusiones a largo plazo muy negativas.

Por el contrario la aplicación de estiércoles y purines de ganado estabulado, constituyen un nuevo aporte de materia orgánica que elevara el porcentaje de esta en el suelo.

17.1.1. PAPEL AGRONÓMICO DE LA M.O.

La materia orgánica ejerce unas acciones beneficiosas sobre la tierra que en muchos casos tienen una relación directa con la reducción de la contaminación por nitratos.

17.1.1.1 EFECTOS SOBRE LAS PROPIEDADES FÍSICAS:

El color: los suelos con alto contenido en materia orgánica, además de otros componentes, son mas oscuros. Si tenemos en cuenta que los suelos oscuros absorben el 80% de la radiación solar, se puede afirmar que estos suelos se calientan mas y matienen un régimen térmico mas estable. Si el suelo tienen una temperatura mas elevada y esta no varia bruscamente, favoreceremos la actividad microbiana que mineraliza el nitrógeno.

La estructura: la materia organica cementa las partículas minerales del suelo, formando agregados de una determinada cohesión y proporcionando al suelo condiciones favorables en cuanto a porosidad, mullimiento, circulación del agua, del aire y del calor ( esenciales estos dos últimos para el buen desarrollo del ciclo del nitrógeno ).

Permeabilidad y retención de agua: la materia orgánica, al mejorar la estructura, aumenta la permeabilidad al agua, favoreciendo su penetración en el suelo de cultivo, esto ayuda a evitar el lavado de nitratos por escorrentia en suelos impermeables.

Una vez el agua esta dentro de la tierra, la gran capacidad de retención de los coloides humicos, para retener agua, hace que aumente la retención hídrica del suelo, evitando así las perdidas por lixiviación del nitrato.

17.1.1.2. ACTUACIONES SOBRE LAS PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO

Estos efectos se manifiestan directa o indirectamente, en la disponibilidad de elementos minerales para los cultivos.

El ph: una acción directa, es el poder amortiguador de la materia orgánica, reduciendo el riesgo de las bariaciones bruscas de pH. Este aumento de poder “tampón” es fundamental en los suelos agrícolas, por los efectos negativos que conllevaría la variación brusca del pH sobre la vida microbiana, y los efectos de esta sobre el ciclo del N, además de la asimibilidad o el bloqueo de algunos elementos minerales. ( Labrador 1993 )

La capacidad de intercambio cationico: es decir la cantidad máxima de cationes ( Ca++, Mg++, Na+, K+, NH4+,H+, etc. ), que un suelo puede absorber por 100g. depende directamente de la naturaleza de su complejo absorbente, sustancias humicas y arcillosas preferentemente.

La retención de elementos por el suelo y su capacidad para intercanbiarlos es un síntoma de riqueza del suelo, además de evitar perdidas por lixiviación. La retención del nitrato es mas difícil debido a la carga ( - ) de este.

EL APORTE DE MINERALES

La materia orgánica aporta de forma directa y equilibrada macro y micronutrientes al suelo, aunque si su actividad solo se limitase a esto, cualquier abono químico superaría con creces su poder fertilizante ya que esta no contiene mas elementos minerales, que los que la química pueda sintetizar.

Las ventajas además del aporte de nutrientes pueden ser: incidir positivamente sobre la actividad microbiana del suelo, influye directamente sobre los ciclos de movilización e inmovilización de distintos elementos minerales -fósforo, azufre, nitrógeno, etc. aventajando en los suelos biológicamente activos, la mineralizacion a la inmovilización. Las sustancias humicas, aumentan la síntesis de sustancias nitrogenadas en el vegetal y favorecen a su vez, la asimilación del nitrógeno por la planta.

COMPLEJACION Y QUELACION

Las sustancias humicas tienen también capacidad para unirse a ciertos cations minerales muy inestables Cu2+, Mn2+, Fe3+, etc., formando “quelatos”, permitiendo una mayor disponibilidad a la planta y evitando la perdida de estos.

17.1.1.3 SOBRE LAS PROPIEDADES BIOLÓGICAS DEL SUELO.

La materia orgánica tiene una acción desisiva en todos los aspectos de la vida microbiana en el suelo. Esta influencia favorable se manifiesta, bien por un aumento en la cantidad y calidad de alimento y de energía a disposición de los macro y microorganismos encargados de la actividad en los ciclos biogeoquímicos en la naturaleza; bien por una mejoría en las condiciones físicas y fisico-quimicas del suelo, lo que afectaría al intercambio gaseoso y a la actividad de la población microbiana aerobia, a la respiración radicular, a la rizogenesis, a la fotosíntesis; o bien lo que es muy importante, por el aporte directo en si y la activación de ciertas poblaciones de microorganismos beneficiosos en detrimento de otros -patógenos para los cultivos-. ( Labrador 1993 ).

RESUMEN DE LOS EFECTOS MAS DESTACADOS DE LA MATERIA ORGÁNICA HUMIFICADA EN LOS SUELOS DE CULTIVO

Propiedades del suelo.

Efectos de la materia orgánica humificada.

FÍSICAS

Aumenta la capacidad calorifica

Suelos mas calientes en primavera

Reduce las oscilaciones térmicas

Agrega las partículas elementales

Aligera suelos arcillosos y cohesiona arcillosos

Aumenta la estabilidad estructural

Aumenta la permeabilidad hídrica y gaseosa

Facilita el drenaje y las labores

Reduce la erosión

Aumenta la capacidad de retención hídrica

Reduce la evaporación

Mejora el balance hídrico

QUÍMICAS

Aumento del poder tampón

Regula el pH

Aumenta la capacidad de cambio cationico

Mantiene los cationes en forma cambiable

Forma fosfohumatos

Forma quelatos

Mantiene las reservas de nitrógeno

BIOLÓGICAS

Favorece la respiración radicular

Favorece la germinación de las semilla

Favorece el estado sanitario de organismos subterráneos

Regula la actividad microbiana

Fuente de energía para microorganismos heterotrofos

El CO2 desprendido favorece la solubilacion mineral

Contrarresta el efecto de algunas toxinas

Modifica la actividad enzimatica

Activa la rizogenesis

Mejora la nutrición mineral de los cultivos

* Fuente Urbano Terrón, 1897.

17.2 FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN LENTA

Se denominan así los fertilizantes que transfieren lenta, moderada o gradualmente sus nutrientes a las plantas en un periodo de tiempo mas o menos dilatado. Con ello se consigue aumentar la eficacia del material activo prolongando su acción en el tiempo, y se reduce su impacto sobre aquellos medios a los que no va especialmente dirigido, se simplifica su dosificación, se evitan perdidas por degradación, volatización, lixiviación, etc.

Un fertilizante de liberación lenta controlada, adecuadamente diseñado, puede liberar los nutrientes de la manera requerida por cada tipo de planta según la fase de su crecimiento, lo que permitirá una eficiente utilización de los mismos, con el consiguiente ahorro de producto a la vez que se evita o aminora la contaminación por fertilizantes.

Estos fertilizantes son costosos, por lo que se suelen emplear en cultivos de alto rendimiento económico y ciclos vegetativo largo, o se desarrollan en suelos que favorecen las perdidas de diferentes abonos.

Podemos destacar tres clases de fertilizantes de liberación lenta:

a) Productos recubiertos.

También llamados fertilizantes de liberación controlada. Son fertilizantes convencionales, a cuyos granos se les ha dotado de una cubierta insoluble o poco soluble en agua. Se trata, en definitiva, de crear una barrera física que aminora la velocidad de penetración del agua hacia el interior del grano y, con ello, la de la liberación de la sal soluble. El agua disolvente accede al grano de fertilizante a través de los poros y grietas de la cubierta o de las que pueden formarse en el propio suelo, por acción de los microorganismos.

El gradiente de concentración entre la disolución interna y externa

( presión osmótica ) moviliza las sales hacia el exterior del grano.

En otros casos se sustituye la cubierta por una encapsulación de polietileno perforado, pero el mecanismo de comportamiento es el mismo.

También se ha llegado a dispositivos en los que el principio activo se sitúa en un reservorio, alrededor del cual, y mediante una segunda cubierta parcialmente perforada, se crea un volumen vacío. El agua penetra por los orificios de la cubierta externa y obliga a salir al principio activo por la presión hidrostática, a través de un orificio que conecta el reservorio con el exterior, en todo caso, los recubrimientos deben de ser inactivos, biodegradables, no tóxicos y efectivos para que su proporción, en relación con la de fertilizante sea pequeña. ( Agri. Int. 1993 ).

Ventajas de este tipo de productos:

* Una nutrición continua y equilibrada que da como resultado plantas de mayor calidad.

* Fertilizantes ecológicos: garantizan menos polución y bajo contenido de nitrato en hortalizas, agua de drenaje y en el subsuelo.

* Ahorro de trabajo y material. Con una sola aplicación de la longevidad correcta, se obtiene la fertilización adecuada para todo su ciclo de cultivo.

* Seguros: Condiciones seguras de cultivo se usan las dosis recomendadas.

* De fácil aplicación: no requieren una costosa inversión en equipos para su aplicación.

* Sin necesidad de regar tanto, se obtendrá una fertilización positiva y las plantas tendrán mayor disponibilidad de nutrientes. No quedaran manchas en las hojas ni en las flores, debido a irregularidades en el abonado.

* Todos los nutrientes esta comprendidos en cada granulo.

b) Productos de baja solubilidad

La segunda vía tecnológica para obtener fertilizantes de liberación lenta consiste en preparar especies orgánicas o inorgánicas de baja solubilidad, de manera que se requieran volúmenes elevados de agua para conseguir una disolución total.

Los productos orgánicos son, sin duda los mas difundidos. Se trata en general, de condensados de urea con aldehidos que se descomponen lentamente en el suelo, por acción química o biológica, liberando el nitrógeno en forma amoniacal.

c) Productos que controlen la actividad microbiana.

También pueden ser considerados fertilizantes de baja solubilidad a ciertos residuos de origen agrario o urbano, que contienen nutrientes en proporción notable, y que son liberados de forma gradual como consecuencia de la naturaleza del propio sustrato orgánico en que están contenidos.

17.3 LOS ABONOS VERDES

Se denominan abonos verdes los cultivos de vegetación rápida que se siegan y entierran en el mismo lugar donde han crecido. En realidad, los abonos verdes no aportan prácticamente ningún humus al suelo, ya que se trata de materiales poco o nada lignificados, por lo tanto no son sustitutos ni reemplazan al mantillo, estiércol o restos de cosecha como fuente de humus, pero son un complemento indispensable.

El abono verde esta destinado especialmente a incrementar la actividad microbiana del suelo, con lo que se mejora la estructura de este por los productos intermedios que se forman en el transcurso de su descomposición. Los efectos favorables del abono en verde son muchos:

- Estimulan la actividad microbiana del suelo y mejoran su estructura por la acción mecánica de las raíces, ambos efectos son beneficiosos para el ciclo del nitrógeno.

- Protegen el suelo de la erosión y la desecación, permitiendo un nivel de humedad beneficioso.

- Aceleran la mineralizacion del humus y lo reemplazan por humus joven mas activo.

- Enriquecen el suelo en nitrógeno ( Cuando se trata de leguminosas ) y de potasio, que recuperan de zonas profundas ( cuando se trata de crucíferas ), e impiden la lixiviación de elementos fertilizantes.

- Aseguran una mejor descomposición de las pajas de los cereales, ya que mantienen un medio húmedo y equilibran la relación C/N.

- Mejoran la circulación del agua en el suelo al mejorar su estructura y aumentar su porosidad.

Las crucíferas tienen un rápido desarrollo, lo que permite el cultivo de abono verde cuando se dispone de poco tiempo. Son capaces de utilizar las reservas minerales del suelo mejor que la mayor parte de las plantas y acumular importantes cantidades de ellas en sus partes aéreas.

Son plantas pioneras que pueden germinar en suelos pobres, y además acumulan una importante cantidad de materia seca.

Las especies mas utilizadas son: la mostaza blanca ( sinapsis alba ), el nabo forrajero ( Brassica napus ), la colza forrajera ( Brassica campestris ) y el rábano forrajero ( Raphanus raphanistrum ).

Las gramineas se siembran casi siempre en asociación con las leguminosas, pues permiten obtener una masa de vegetación mas importante que las leguminosas solas, quedando así mejor ocupado el terreno. Las especies mas utilizadas son los cereales ( avena sobre todo ) y las forrajeras, como el ray-grass italiano ( Lolium multiflorum ).

Si bien el abono en verde no puede ser considerado un abonado total para un cultivo posterior, pero como hemos visto favorece el suelo, y aporta mas o menos cierta cantidad de nitrógeno, como se vio en la fijación simbiótica. El abonado verde en invierno también favorece el suelo protegiéndolo de la lluvia, y del riesgo de escorrentia, que se acusa mas en un suelo desnudo que se compacta por la acción de esta. Además de tener parte de los nutrientes de nitrógeno del suelo inmovilizados en la planta.

( Fuentes 1993 )

17.4. INHIBIDORES DE LA NITRIFICACIÓN

Algunos compuestos tienen la propiedad de paralizar temporalmente la conversión de nitrógeno amoniacal en nitrógeno nítrico, con lo cual se reducen las posibles perdidas de nitratos por lixiviación y desnitrificación y se aumenta el rendimiento de los fertilizantes amoniacales y del nitrógeno amoniacal que va apareciendo en el suelo a medida que se descompone la materia orgánica . Estos productos resultan efectivos sobre todo en los suelos arenosos, para evitar la lixiviación de los nitratos, y en suelos encharcados para evitar la desnitrificación.

Los inhibidores de la nitrificación deben tener una acción especifica sobre los microorganismos nitrificantes, sin afectar a otros microorganismos ni a las plantas. No es deseable la paralización total del proceso de nitrificación aunque, por otra parte, ello no seria posible mas que con unas dosis muy elevadas de producto y haciendo una distribución perfecta en todo el volumen del suelo. ( Fuentes 1994 ).

Los inhibidores de la nitrificacion se aplican en otoño en siembra de cereales, con lo cual se evitan perdias de nitrógeno.

El inhibidor de la nitrificacion mas utilizado es la nitrapirina ( N Serve ). que se utiliza sobre todo en cultivos de trigo, maíz y algodón, a unas dosis de 0,30 - 0,55 kg/ha de producto activo. Con esta dosificación no se perjudica a otros microorganismos distintos a los nitrificantes ni a las plantas, a mayor dosificación puede producir alteraciones en algunos cultivos. Su persistencia en el suelo es de unos dos-tres meses, eliminándose por volatilizacion y degradación en otros compuestos. De Cualquier modo, la persistencia en el suelo depende de una serie de factores, tales como:

- Contenido en materia orgánica. En los suelos con alto contenido en materia orgánica su persistencia es mayor, debido a que el producto queda retenido en ella.

- La temperatura del suelo actúa en forma contrapuesta: por un lado activa la población de microorganismos nitrificantes y, por otro, acelera la degradación del producto. Se considera que un aumento de la temperaruta del suelo en 5º C dobla la velocidad de degradación.

- La textura del suelo. En los suelos de textura gruesa, sobre todo si son pedregosos, hay poca persistencia del producto. Hay mayor persistencia en suelos de textura media o pesada.

Dada la gran volativilidad de la nitrapirina, esta debe ser enterrada ( a una profundidad de, al menos, 5 cm ) antes de transcurrir una hora después de haberla esparcido en el terreno. Cuando se aplica con amoniaco anhidro no hay problema, pues el producto es soluble en el amoniaco y se aplica junto con este.

Como otros nitrificadores podemos citar: tiurea ( TU ), sulfatiazol ( ST ), diciandiamida (Dd ), algunas triazinas, etc. ( Fuentes 1994 )

A continuación, para poder ver como es un estudio de contaminación por nitratos en una zona determinada, se resume un estudio muy completo, que llevo a cabo el instituto Geominero, en colaboración con la empresa Geomecanica y aguas, S.A. apoyados por la Consegeria de Turismo de la Junta de Extremadura en 1994. La zona en concreto es el Acuífero del Guadiana entre Mérida y Badajoz

18. CONTAMINACIÓN DEL GUADIANA

18.1 DESCRIPCIÓN GENERAL

El acuífero del Guadiana ( sistema acuífero 21 ), se sitúa en la zona norte de la provincia de Badajoz a ambas márgenes del río Guadiana, desde su paso por Mérida hasta Badajoz. Abarca pues, Las Vegas Bajas del río Guadiana con una extensión de 700 kilómetros cuadrados.

Morfológicamente se caracteriza por una llanura con suave pendiente hacia el río cuya altitud media es de 200 m.s.n.m. Bordeando esta llanura se encuentran numerosos resaltes, que en la margen izquierda, alcanzan cotas entre 608 m.s.n.m. ( Pico de San Servan ), y 240 m.s.n.m. ( Cuestas de Lobon ), y dan lugar a una topografía abrupta en el paisaje de la zona. En la margen derecha cabe mencionar los cerros Casarente, Centinela y Carija, este ultimo con 375 m.s.n.m.

El río Guadiana discurre de Este a Oeste formando numerosos meandros que, junto con los denominados << brazos del Guadiana >> y sus arroyos, forman un autentico entramado fluvial.

Por la margen derecha, el río Guadiana recibe las aguas de los ríos Aljucén, Lácara, Guerrero y Gévora, así como la de los arroyos Albuera, Cabrillas y Valdelobos. Por la margen izquierda recibe las del río Guadajira y los arroyos del Pueblo, Tripero y Golfín.

A este entramado fluvial se le suma una densa red de canales de riego, alimentados por los canales de Montijo y Lobón, que parten de la presa de Montijo, en Mérida, y discurren por la margen derecha e izquierda del Guadiana respectivamente.

El clima es cálido, con suaves inviernos y calurosos veranos. La temperatura media mensual oscila entre 9º C, en los meses de diciembre y enero, y 25º C en los meses de julio y agosto. La temperatura media anual es de 16,5º C. La precipitación anual media es del orden de 500mm.

La población que se asienta en la zona asciende a 225.000 habitantes repartidos en veinticuatro núcleos de población, en los que mas del 50% corresponde a pueblos de colonización, incluidos en su mayor parte en el termino municipal de Badajoz.

La demanda para abastecimiento urbano de agua se satisface en buena parte con aguas subterráneas en la mayoría de las poblaciones.

La actividad económica se desarrolla prioritariamente en el sector agrícola, el cual ha sufrido gran auge a partir del año 1940, fecha en la que el Plan Badajoz ( Decreto 25-11-1940 ) declaro de alto interés nacional a la zona regable de Montijo.

Desde entonces y hasta la actualidad se han incrementado progresivamente el numero de hectáreas en regadío.

Entre los cultivos de regadío destacan el maíz, que, si bien ha sufrido una regresión en los últimos años, sigue siendo el cultivo dominante, el tomate y la remolacha, repartido prácticamente por toda la zona, y los frutales que se cultivan principalmente en la mitad occidental.

La fuerte demanda de agua para regadío se satisface en un alto porcentaje con el agua superficial de los canales de Montijo y Lobon.

La otra actividad económica fuertemente desarrollada es la ganadería, con predominio de ganado vacuno especialmente en la zona central, ( Guadiana del Caudillo y Valdelacalzada ). Las granjas avícolas se sitúan prioritariamente en las inmediaciones de ganado porcino se pueden localizar dispersas por el resto de la zona.

18.2 HIDROGEOLOGIA

En la zona se distinguen dos acuíferos. El mas importante es el denominado acuífero cuaternario que es el menos profundo. Se localiza en ambas márgenes del río Guadiana; el tramo mas estudiado es el que se encuentra entre Mérida y Montijo, que tiene una superficie del orden de 325 kilómetros cuadrados.

En su mayor parte esta formado por arenas, gravas ( materiales muy permeables ) y arcillas lo que con otras características, hace de el un buen acuífero en el sentido de que es posible extraer grandes cantidades de agua. En algunas zonas aumenta la proporción de arcillas respecto a la de arena y grava, con lo que disminuyen dichas posibilidades.

El espesor oscila entre 10 y 15 m disminuyendo hacia los bordes de la cuenca. El agua se encuentra entre 2 y 7 m de profundidad dependiendo de las zonas.

La base del acuífero cuaternario esta constituida por las arcillas de Lobon, prácticamente en casi toda su extensión excepto en los bordes oriental y occidental donde, localmente, esta constituida por materiales mas antiguos que, al igual que las arcillas, son poco permeables.

La recarga anual es del orden de 100 hectómetros cúbicos de los cuales 40 proceden de la infiltración del agua de lluvia y los 60 restantes de la infiltración de los excedentes de regadío.

Las extracciones de agua por bombeo, junto con las salidas a los ríos, constituyen la principal descarga del acuífero.

Se han realizado mediciones de la profundidad a la que se encuentra el agua en primavera y en otoño durante varios años. Esto permite conocer el sentido de circulación del agua en estas épocas y establecer las relaciones existentes entre los niveles del agua subterránea y la infiltración del agua de riego.

La circulación general se realiza hacia el río Guadiana, observándose movimientos de agua locales hacia los ríos Lácara y Gévora principalmente. Por otro lado, el agua subterránea se encuentra a menor profundidad en otoño, después de la época de regadío, que en primavera.

Para conocer las características del acuífero, trasnsmisividad

( capacidad del acuífero para dejar fluir el agua y coeficiente de almacenamiento ( capacidad del acuífero para almacenar agua ), se han realizado pruebas de bombeo que consisten en extraer agua de un pozo con un determinado caudal y medir el descenso del nivel de agua en el mismo pozo y en los del entorno en intervalos de tiempo prefijados.

Estas pruebas han puesto de manifiesto que la trnasmisividad es muy buena, del orden de 1000 a 1200 metros cuadrados/día, y que se trata de un acuífero que funciona como libre.

Para este acuífero el coeficiente de almacenamiento estimado es del orden de 0,15 lo que quiere dedir que del volumen total del acuífero solo el 15% esta ocupado por agua aprovechable ( extraible ).

El otro acuífero existente en la zona es el denominado acuífero terciario que esta ocupado por materiales detriticos, entre los que destacan capas de arenas y limos, que se presentan en forma de lentejones intercalados en una matriz arcillosa.

Este acuífero ha sido alcanzado localmente por algunos sondeos. Su permeabilidad es muy variable y en muchos casos despreciable.

La transmisividad es muy baja, inferior a 35 metros cuadrados/día. El acuífero funciona como cautivo, con un coeficiente de almacenamiento que oscila sobre unas 2000 veces menos que el del cuaternario.

Existen en la zona numerosas obras de capitación de aguas subterráneas, de las que se han inventariado del orden de 400.

La mayor parte de estas obras corresponden a pozos de diámetro considerable, de un metro o mas, y un 10 ó 12% son sondeos ( diámetro del orden de 400 ó 600 mm ).

Los pozos presentan, en general, profundidades escasas que raramente sobrepasan los 15 m; el 77% de estos tiene una profundidad inferior a 10m. Captan las aguas de la parte superior, correspondiente a los materiales cuaternarios, si bien algunos situados en el borde occidental, captan agua del acuífero terciario.

El uso principal que se da al agua de la mayor parte de las captaciones inventariadas es el agrícola. Se trata de poder satisfacer las puntas de las demandas de riego, o de ayudar en caso de que las escasas precipitaciones de un año hagan disminuir considerablemente los recursos de agua de los canales. De esta forma los caudales extraídos son generalmente escasos y de muy difícil estimulacion, dado el carácter estacional e intermitente de los bombeos. Asimismo, además del uso agrícola, un numero importante de pozos facilitan agua para el abastecimiento domestico de casas y fincas rústicas, satisfaciendo la demanda de determinadas familias sin red de abastecimiento o de los trabajadores del campo.

Se han inventariado un total de 21 captaciones de agua que sirven para el abastecimiento urbano. Prácticamente todos los núcleos de población a excepción de Badajoz, Mérida, Montijo y Puebla de la Calzada, se abastecen total o parcialmente de aguas subterráneas.

Existe un importante numero de las captaciones inventariadas que no se utilizan actualmente.

18.3. FOCOS POTENCIALES DE CONTAMINACIÓN

En la zona se llevan a cabo una serie de actividades que generan residuos, cuyo vertido puede incidir negativamente en la calidad de las aguas subterráneas al actuar como focos potenciales de contaminación. Estas actividades son fundamentalmente las relacionadas con practicas agrícolas y ganaderas o con los asentamientos urbanos e industriales.

Se ha realizado un inventario de focos potenciales de contaminación de las aguas subterráneas, en todos los términos municipales de la zona de las Vegas Bajas, para identificarlos y disponer de datos suficientes para cuantificar el impacto que pueden producir en las aguas subterráneas. Además se intenta que esa información sirva de base para normalizar las condiciones en que se debe llevar a cabo cada tipo de vertido ( residuos sólidos urbanos, líquidos urbanos, agrícolas, ganaderos o industriales ), y evitar o atenuar el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas.

Este inventario pone claramente de manifiesto que el principal foco de alteración de la calidad de las agua subterráneas son las practicas agrícolas y ganaderas. En efecto, el 73% de lo vertidos inventariados procede de dichas actividades, limitándose al 20% los procedentes de actividades urbanas y al 7% los procedentes de la actividad industrial.

18.3.1. ACTIVIDAD AGRÍCOLA

Como se ha indicado repetidamente es la actividad mas desarrollada en la zona.

Los cultivos existentes son prioritariamente de regadío y ocupan el 70% de la superficie de los materiales que constituyen el acuífero cuaternario.

El cultivo mas relevante es el maíz, tanto por su extensión como su distribución. La remolacha y el tomate están mas extendidos en la zona oriental y el girasol en la occidental. Los frutales se cultivan principalmente en Badajoz, Mérida y Barbaño. Existen otros cultivos en bastaste menor proporción, tales como soja, habas de verdeo o pradera.

En la tabla 1 se observan los datos de superficie de cada cultivo de regadío dentro de la zona

Cultivo

Superficie de Regadío ( ha )

Termino

Municipal

Maíz

Toma-

te

Remola-cha

Girasol

Frutales

Varios

Total

Arroyo San Servan

683

752

411

-

-

-

1.846

Badajoz

13.400

2.100

2.300

17.600

1.200

825

37.425

Calamonte

236

-

-

-

-

-

236

La Garrovilla

600

250

-

100

80

-

1.030

Lobón

480

150

150

-

-

195

975

Mérida

3.510

-

162

342

925

540

5.479

Montijo

2.000

300

450

660

-

470

3.880

Puebla de la Calzada

625

220

110

-

-

-

995

Talavera La Real

3.080

350

270

400

-

1.130

5.230

Torremayor

600

150

-

-

-

834

1.584

Total por cultivo

25.214

4.272

3.853

19.102

2.205

3.994

58.640

Tabla 1 Fuente: Cámaras Agrarias Locales.

Entre los cultivos de secano cabe citar el olivo, la cebada y el trigo, que se sitúan en ambas márgenes del cauce del Guadiana, bordeando la zona de regadío.

El riego se realiza fundamentalmente con aguas superficiales del río Guadiana y sus afluentes. Desde Mérida a Badajoz, las aguas de riego se distribuyen a través de los canales de Montijo y Lobon que, partiendo de la presa de Montijo, en Mérida, riegan la margen derecha e izquierda del río Guadiana respectivamente.

La dotación anual de agua utilizada para el regadío del maíz, tomate y remolacha es de 5.400 metros cúbicos / ha, si bien hay cultivos, como la pradera, que requieren una dotación mayor. El volumen de agua superficial utilizado para regadío se puede estimar en 317 hectómetros cúbicos / año.

La cantidad de agua subterránea utilizada para el regadío es muy inferior a la superficial, si bien el inventario de puntos de agua refleja la existencia de numerosos pozos que se explotan para tal fin con un caudal conjunto considerable.

Los fertilizantes mas comúnmente utilizados son el complejo

8-15-15, que muchos agricultores están sustituyendo por el 9-18-27, como abonado de fondo, y el nitrato o la urea como abonado de cobertera. Las cantidades utilizadas varían, pero unas cifras << tipo>>, representativas en la zona, pueden ser las que se indican en la Tabla 2.

CULTIVOS

COMPLEJO

(kg/ha)

NITRATO

(kg/ha)

Maíz

700

300-500

Tomate

Pimiento

Coles

Pradera

Alfalfa

500

300-500

Frutales:

Melocotón

Peras

Ciruelas

500-600

300-500

Remolacha

azucarera

700

-

Olivar

Cereal

Girasol

Dehesa

Viña

300

150

Tabla 2

18.3.2. ACTIVIDAD GANADERA

Junto con la agricultura, es la actividad económica mas desarrollada en la zona. Existen cuatro tipos de explotaciones ganaderas: bobina, ovina, porcina y avícola.

Las explotaciones de ganado bovino se sitúan entre Montijo y Badajoz y, principalmente, en esta ultima localidad.

Los vertidos procedentes de estas explotaciones se realizan directamente sobre el terreno, dispersos prácticamente por todo el area mencionada. El estiércol se usa directamente como abono.

Las explotaciones de ganado porcino están dispersas por toda la zona de estudio y si bien dentro del termino de Mérida, La garrovilla y a lo largo de la denominada Calzada Romana es donde hay una mayor densidad.

Existen dos tipos de explotaciones: las denominadas “cebaderos”, cuya finalidad es el engorde del ganado ( 500-2.500 cabezas ), y las de “ciclo cerrado” que son las que se dedican a la cría y engorde. Estas ultimas explotaciones cuentan con un numero de cabezas de ganado superior al anterior, muy variable en función del numero de cerdas de cría. Las explotaciones mas importantes son las que se sitúan en la antigua carretera de Badajoz, en Esparragalejo, en Sagrajas y en Badajoz.

Como ya sabemos los principales contaminantes que aporta esta actividad son la materia orgánica y compuestos del nitrógeno.

En general, casi todas las explotaciones de ganado porcino tienen balsa de recogida de purines, pero las condiciones de estanqueidad no son las adecuadas en muchos casos.

Las medidas de protección existentes en estas explotaciones tienen exclusivamente dos objetivos: lograr unas condiciones higiénicas y sanitarias adecuadas para el ganado, especialmente en las explotaciones de ciclo cerrado, y unas mínimas condiciones ambientales tratando de evitar los malos olores.

La acumulación de estiércol y purines sin condiciones de impermeabilización efectivas puede dar lugar a la infiltración de estos en el terreno y provocar la contaminación de las aguas subterráneas extraídas posteriormente en los pozos muy próximos o que estén aguas abajo de las zonas de acumulación de residuos.

Las explotaciones avícolas se ubican principalmente en Talavera La Real, aunque no son exclusivas de este termino. Los residuos se utilizan para la fabricación de piensos.

Las industrias son escasas, siendo la mayoría de transformación de productos agrícolas, y su incidencia es mas bien el posible aporte de otros compuestos químicos al agua.

18.3.3. LA ACTIVIDAD URBANA

Los residuos que se producen en este tipo de actividad son principalmente:

Residuos sólidos urbanos. Se trata, fundamentalmente de basuras domiciliarias. El volumen de residuo anual producido en cada población oscila entre 0,4 y 0,9 kg/hab/dia. El vertido de residuos generados en los núcleos de población por lo general se realiza directamente sobre el terreno, en alguna explanada o terraplén, sin ninguna precaución ni control que pueda reducir su capacidad de contaminación de las aguas subterráneas.

De los veinte vertederos inventariados, solo el de Badajoz, que se sitúa en las proximidades de la zona y recoge los residuos de Badajoz capital y lo Pueblos Nuevos, es controlado. En el resto, el único control que se efectúa es el recubrimiento y en el caso del vertedero de Mérida, el vallado con tela metálica. Algunos de los vertederos inventariados se sitúan sobre los materiales permeables que constituyen el acuífero cuaternario.

Debido a la descomposición de residuos urbanos y a su mezcla con agua de lluvia, los residuos se infiltran en el terreno, pudiendo alcanzar el acuífero y contaminando las aguas subterráneas. Cuando los materiales sobre los que se depositan las basuras son impermeables, como las arcillas, este riesgo de contaminación se reduce notablemente.

Residuos de líquidos urbanos. Se limitan prácticamente a los que discurren por las redes de alcantarillado. Por lo general, el vertido se realiza a cauces, sin ningún tipo de depuración previa. A corto plazo los vertidos generados en Badajoz serán tratados en una depuradora que esta en construcción.

Los cauces receptores de vertidos urbanos mas importantes son el río Guadiana y sus afluentes, que reciben un volumen de vertido liquido urbano del orden de 18 hectómetros cúbicos / año. Los compuestos que llevan en disolución estos vertidos, al mezclarse con el agua del río, sufren una fuerte dilucion. Esta dilucion es tanto mayor cuanto mayor es el volumen de agua circulante en el río y mayor la distancia al punto de vertido. La incidencia sobre la calidad del agua subterránea es función de la capacidad contaminante del vertido y de si el río cede agua al acuífero o viceversa.

En las casas de campo, alejadas de los núcleos urbanos, se eliminan los residuos líquidos vertiéndolos a fosas sépticas o a pozos negros. A veces, cuando no están bien construidos o se han deteriorado con el tiempo, pueden producirse fugas que contaminan algún pozo cercano.

18.4. CALIDAD QUÍMICA DE LAS AGUAS

Para conocer la calidad de las aguas de la zona y su posible relación con los focos contaminantes se han tomado muestras tanto en los pozos como en el río y se han analizado en laboratorio las sustancias o iones que llevan en disolución.

En 316 pozos se han determinado la conductividad eléctrica para conocer la salinidad de las aguas. Además, se han analizado aquellos elementos que pueden indicar la existencia de contaminación en las aguas subterráneas debido a la coexistencia de determinados focos de contaminación, que pueden aportar o hacer aumentar dichos elementos, y a los factores intrínsecos del propio acuífero tales como:

- la naturaleza permeable de los materiales cuaternarios.

- la escasas profundidad a que se encuentra el nivel del agua subterránea.

que facilitan la infiltración de contaminantes.

Las características mas notables de los elementos analizados, así como las concentraciones máximas tolerables en aguas de bebida ( R. D. 1138/1990 de 14 de septiembre ) se comentan a continuación.

pH, indica la acidez del agua. Todas las muestras tienen un valor del orden de 7 y por lo tanto son aguas neutras.

Las aguas del acuífero cuaternario son de salinidad media. Aunque en algunas muestras se obtienen valores muy altos de conducctividad eléctrica, lo que indica una alta salinidad.

El contenido en materia orgánica es un parámetro que indica una posible contaminación cuando esta se encuentra en concentraciones altas. El valor máximo tolerable en aguas potables de consumo publico es de 5 mg/l de O2 . Esta expresión ( mg/ de O2 ) representa la cantidad de oxigeno que se consume en la oxidación de la materia orgánica. A excepción de una muestra que supera este valor, los contenido son del orden de 1 a 1,5 mg/l de O2.

El amonio aparece en concentraciones muy bajas en las aguas subterráneas, aumentando su concentración en medios reductores ( con poco oxigeno ). Debido a que favorece la multiplicación microbiana, puede indicar contaminación reciente, si se detecta en cantidades significativas.

En aguas potables de consumo publico se admiten como máximo tolerable 0,5 mg/l, a excepción de tres puntos que superan el valor máximo tolerable.

La presencia de nitritos ( NO2- ) en el agua es un índice de contaminación reciente, debido a la inestabilidad que presenta este ion.

El limite de concentración máxima tolerable es 0,1 mg/l de NO2-.

Se detectan en general en concentraciones muy bajas, inferiores a la máxima tolerable a excepción de un punto.

En cuanto a los nitratos en aguas subterráneas no contaminadas no suele superar los 10 mg/l, y por lo tanto valores superiores indican una posible alteración de la calidad. La concentración máxima tolerable para el consumo humano es de 50 mg/l de NO3-.

Los nitratos se detectan en algunas muestras en concentraciones altas a muy altas ( mas de 100 mg/l de NO3- ) y se distribuyen por todo el área de estudio permitiendo definir zonas de diferentes rangos de valores. Esto no significa que dentro de cada zona no puedan existir puntos con un contenido en nitratos diferente al que define la zona.

Los rangos de valores son:

- Muy altos ( superiores a 100 mg/l de NO3- ). Se detectan en numerosas zonas tales como La Garrovilla, Montijo-Puebla de la Calzada-Lobon-Valdecalzada y Badajoz; valores superiores a 200 mg/l aparecen entre Guadiana del Caudillo y Valdecalzada.

- Altos ( entre 50 y 100 mg/l de NO3- ). Se detectan en un alto porcentaje de pozos distribuidos prácticamente por todo el área excepto en las zonas anteriormente mencionadas y en Torremayor, Guadiana del Caudillo, Pueblonuevo del Guadiana, Talavera La Real y Gevora del Caudillo.

- Medios ( entre 25 y 50 mg/l de NO3- ). Se detectan en las zonas anteriormente mencionadas de Torremayor, Guadiana del Caudillo-Pueblonuevo del Guadiana, Talavera La Real y Gevora del Caudillo.

Las zonas en que el contenido en nitratos es alto o muy alto coinciden con las de mayor desarrollo ganadero y aplicación de fertilizantes.

Un alto porcentaje de los pozos inventariados presentan una disminución de nitratos de primavera a otoño y un aumento de otoño a primavera del año siguiente. El resultado de estas fluctuaciones se traduce en un aumento anual del contenido en nitratos de las aguas subterráneas.

El aporte de nitratos al acuífero puede tener varios orígenes por causas externas:

Aporte difuso, que ha dado origen en la mayoría de los pozos a concentraciones de nitratos superiores a los típicos de las aguas subterráneas no contaminadas. Este tipo de aporte esta relacionado con las practicas agrícolas.

Las altas concentraciones de nitratos en el agua dependen de varios factores pero principalmente de la relación entre el nitrógeno aplicado y el nitrógeno absorbido por la planta. En la zona, si bien las dosis aplicadas son, en términos generales, las que necesita la planta, siempre hay una parte que percola, bien porque se produzcan aguaceros antes de asimilación por la planta o porque las dosis sean mas altas de lo debido. Otro factor importante del control de las concentraciones de nitratos es el aporte de agua de mejor calidad que provoca una dilucion de estos en el agua del acuifero. Este hecho se pone de manifiesto tras la epoca de regadios en que los contenidos en nitratos disminuyen en gran parte de los pozos como consecuencia de la infiltracion de los excedentes de regadio que aportan agua con menor concentracion de nitratos.

Aporte zonal ( transferido ) se da en zonas donde existe un cono de depresion debido a una explotacion mayor que en zonas donde el bombeo es menor. La explotacion atrae aguas de zonas donde hay un mayor contenido de nitratos.

Aporte puntual, claramente debido a las acumulaciones de residuos que contienen nitrógeno que, una vez transformado en nitrato, se incorpora al flujo subterráneo, siendo el vehículo de transporte el agua de lluvia o la de regadío.

En general, los mayores problemas se presentan en algunos abastecimientos con deficiencias en la calidad debido a la presencia de nitratos en cantidades superiores a lo deseable.

Para conocer la evolución de la calidad química del agua del acuífero cuaternario se han seleccionado 72 captaciones, entre las que se encuentran gran parte de las de abastecimiento. En estos puntos se toman muestras periódicamente dos veces al año para determinar la conductividad eléctrica y analizar los compuestos de nitrógeno.

La calidad química de las aguas del acuífero terciario se conoce mediante los análisis realizados en las muestras tomadas en los sondeos de investigación. En la zona de Villafranco del Guadiana donde se han captado los lentejones de arena, la calidad del agua es buena, con un contenido en nitratos del orden de 10 mg/l, muy inferior al del acuífero cuaternario.

La calidad química del agua del río Guadiana es buena. Se han tomado once muestras a lo largo del río y se han analizado los mismos parámetros que en los sondeos de abastecimiento. Los valores obtenidos indican unos rangos de salinidad media y contenidos en nitratos entre 3 y 18 mg/l. Además se ha intentado determinar la presencia de otros elementos como: hierro, manganeso, cobre, cinc, plomo, cromo, níquel y cadmio, para conocer la incidencia que pudiera tener los vertidos en la zona de Mérida, y no se ha detectado ninguno.

19. IMPLANTACIÓN DE MEDIDAS PREVENTIVAS Y

CORRECTORAS

El control y la progresiva supresión de la contaminación por nitratos de las aguas subterráneas exige la adopción de medidas de índole diversa.

Conviene señalar que cualquiera que sea el procedimiento de control, este deberá elaborarse teniendo en cuenta las circunstancias particulares de cada caso, y teniendo en cuenta que aunque las medidas correctoras pueden resultar eficaces en determinados casos, la concienciacion y adopción de una política de prevención es el mejor camino para evitar el deterioro causado por un incremento en el contenido en nitratos en las aguas subterráneas.

La planificación a largo plazo a nivel nacional y regional -cuenca hidrografica, comunidad autónoma,- debe ser la base de toda estrategia de control, tomando como criterio básico la comparación entre los costes sociales totales asociados con las medidas preventivas y los que conlleva la eliminación del contaminante, una vez en el acuífero.

Facilitar la estrecha cooperación entre los organismos responsables de controlar los recursos hidráulicas, oficinas agrarias, Instituto Geológico y Minero, Centros de Investigación relacionados con el tema, Agencias de Medioambiente, y agricultores, entre otros será un punto de apoyo muy importante a la hora de llevar a cabo una política de prevención.

La implantación de redes de vigilancia en las unidades hidrogeologicas que así lo requieran hace necesaria la informatizacion de datos de calidad que facilite su acceso y manejo por parte de distintas agencias y organizaciones a nivel estatal, autonomico y local. Los datos recogidos en dichas redes de vigilancia, en lo que se refiere a la evolución del contenido en nitratos, se analizan teniendo en cuenta la información sobre el comportamiento hidrodinamico de los acuíferos y sus condiciones de recarga, descarga y renovación de recursos.

Las experiencias desarrolladas en parcelas experimentales, con la intervención de agricultores-colaboradores permitirán mostrar como practicas alternativas de fertilización resultarían en cosechas equivalentes, costes reducidos de fertilizantes y reducción de perdidas de nitratos.

En el momento actual el Servicio Geológico, en colaboración con el instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias desarrolla un proyecto experimental en dos parcelas cultivadas por un agricultor-colaborador, con objeto de comparar la eficiencia y potencial contaminante de diferentes esquemas de explotación para distintas variedades de cultivo, así como determinar el tiempo de residencia del nitrato en la zona no saturada.

También se han realizado estudios en la cuenca del Jarana, que están destinados a estudiar los procesos que concurren en la contaminación de los acuíferos por nitratos y el objetivo fundamental es estudiar los efectos de nuevas alternativas a las practicas de cultivo, que nos lleven a un mejor control de la contaminación por nitratos.

En los siguientes puntos veremos algunas medidas en las que se basan los códigos de buenas practicas agrícolas actuales y que con los estudios que se están llevando a cabo en zonas piloto y que esperemos se incrementen con el tiempo, nos ayuden a frenar el problema y desarrollar nuevas técnicas para paliar el problema. ( Servicio Geologico 1991 ).

19.1. EN RELACIÓN AL FERTILIZANTE MINERAL.

* Aplicar el abono en los momentos en que el cultivo lo necesita, teniendo en cuenta que la forma nítrica es la mas fácilmente disponible para la planta, seguida de la forma amoniacal, la ureica y por ultimo las formas orgánicas.

* Distribuir el abono en la tierra de la manera mas uniforme, evitando así acumulaciones puntuales de abonos. En ocasiones, la aplicación será localizada, debido a que se realizara a la vez que la siembra, o por ser la planta muy pequeña, y disponer de un sistema radicular pequeño.

* Al calcular el abono necesario, tendremos en cuenta los aportes de nitrógeno de los rastrojos del cultivo anterior, así como de la materia orgánica del suelo.

* Fraccionar el abonado, según las exigencias del cultivo durante su ciclo vegetativo. Será una buena practica sobre todo en suelos ligeros, poco profundos y en ciclos largos de cultivo.

* Minimizar la aplicación de fertilizantes, en épocas lluviosas y meses fríos, sobre todo en suelos arenosos.

* Abonaremos preferentemente en primavera y a principio de verano, si el cultivo lo permite.

* Empleo de fertilizantes de liberación lenta.

* En general limitaremos la cantidad anual de nitrógeno aplicado a 250 kg/ha. Llevar a cabo este punto, hoy en dia en la mayoría de los cultivos desgraciadamente, es una utopía.

* Tendremos especial cuidado con la aplicación en terrenos con grandes pendientes, ya que el fertilizante puede ser arrastrado fácilmente por el agua de lluvia o riego.

* No usaremos abonos en forma nítrica, si el cultivo no se encuentra en estado de asimilarlo en ese momento.

* En la aplicación de urea, para obtener el máximo aprovechamiento es conveniente enterrarla con una labor superficial, con el fin de evitar alguna perdida de nitrógeno amoniacal, que puede escaparse al aire en forma de gas amoniaco. Esto ocurre sobre todo en los suelos calizos, y mas aun cuando son pobres en materia orgánica. ( Diaz 1989 ).

19.2. EN RELACIÓN AL TIPO DE CULTIVO

* Adelantar la siembra de los cultivos, principalmente aquellos de siembra otoñal como trigo y colza, ya que así se consigue un desarrollo mas temprano y profundo del sistema radicular; esto permite que el cultivo pueda absorber parte del nitrato producido por la mineralizacion del nitrógeno orgánico durante el otoño y reduce también el tiempo en que el suelo queda desprovisto de cubierta vegetal.

* Mantener el suelo en invierno con una cubierta vegetal, que tenga inmovilizado el nitrógeno, además de proteger el suelo, y disminuir el riesgo de perdidas por escorrentia.

* Empleo de cultivos con sistemas radiculares profundos con el fin de aprovechar el nitrato que ha descendido de la capa superficial.

* Rotación de cultivos alternando cultivos con altos requerimientos de abonado, con otros de necesidades mínimas. ( Ramos 1992 ).

19.3. EN RELACIÓN AL MANEJO DEL ESTIÉRCOL Y SU APLICACIÓN

a) EN EL ALMACENAJE

* La capacidad del los estercoleros debe ser superior a la que se requiera para almacenar el estiércol producido durante el periodo en el que no se va a aplicar.

* La aplicación de camas ( restos de cosechas, pajas, henos ) facilitara la adsorción de líquidos.

* Es conveniente que el suelo sea impermeable, y disponga de una fosa para la recogida de los purines y las aguas de riego o lluvia.

* Debemos favorecer la mineralizacion del estiércol, disminuyendo las perdidas de nutrientes. La compactacion del montón de estiércol fuertemente a los 2 o 3 días de realizado, evita que continúe la fermentación aerobica oxidativa iniciada y haya perdidas de nutrientes. Con esta compactacion, la bioquímica del proceso es anaerobia, durando la evolución del mismo hasta la maduración del material, de 2 a 3 meses.

* Saneamiento de los lugares que se hayan utilizado para el almacenamiento de residuos.

* Tratamientos con superfosfatos, en el establo o sobre el montón de estiércol, aproximadamente 500g por cabeza y día. De esta forma se obtiene:

- Un efecto desinfectante, en agentes transmisores de enfermedades a los animales.

- Un efecto desodorante.

- Una reducción en las perdidas de nitrógeno ( 100 kg de superfosfato retienen de 2 a 3 kg de nitrógeno ).

- Un enriquecimiento del estiércol.( Iglesias 1994 )

b) EN LA APLICACIÓN

* Será conveniente tener en cuenta factores como:

- La pendiente del terreno.

- Las características del suelo.

- Condiciones climáticas.

que entre otros, nos ayudaran a evitar las perdidas.

* Evitaremos esparcir el estiércol entre los meses que van de noviembre a mayo, ya que estos es en los que probablemente haya mas peligro de lavado a causa de la lluvia. Si no pudiera ser aplicado en otra época debido al periodo de cultivo, enterraríamos el estiércol ligeramente tras su aplicación.

* En terrenos helados o nevados, no aplicaremos estiércol, ya que al fundirse la nieve, el agua arrastrara parte de sus componentes.

* Evitaremos esparcirlo en zonas próximas a las orillas de ríos y lagos.

* Tendremos en cuenta, que un exceso de abonado orgánico, puede ser perjudicial, para la vida microbiana en suelos con tendencia a la acidez.

* No dejarlo esparcido mucho tiempo en pequeños montones, siendo recomendable enterrarlo cuanto antes con una labor somera

- unos 10 o 15 cm - tan pronto se haya transportado.

* Su distribución en el campo será lo mas homogénea posible. ( Iglesias 1994)

19.4 MEDIDAS DE CONCIENCIACION SOCIAL

Como medida de apoyo de considerable importancia, seria la puesta en marcha de campañas educativas. Dichas campañas irían dirigidas a quien esta de una forma directa relacionado con la problemática de los nitratos; agricultores y ganaderos en este caso.

Como objetivo principal tendríamos: el asesoramiento sobre la mejora de practicas de cultivo, destacando la conveniencia de la protección del medio ambiente para el beneficio de la agricultura futura e informando, a través de las medidas de divulgación, de las políticas de control que se pondrán en practica y que les afectaran, a fin de que puedan adaptarse de manera progresiva y responder de manera positiva a las mismas.

En el caso de la ganadería, el procedimiento a seguir seria el mismo, divulgando las buenas practicas en el manejo de los estiércoles.

Como órganos divulgadores y formativos, podrían formar parte los servicios de extensión agraria y tal vez los sindicatos agrícolas a través de las publicaciones que envían a sus afiliados, e incluso charlas, como las que hacen a menudo para determinados temas.

El agricultor en general es reacio, a implantar cambios en sus costumbres relacionadas con el manejo de la tierra y los cultivos. Por lo tanto el éxito de tales campañas estaría asegurado, si se demostrase que la puesta en marcha de los códigos de buenas practicas agrarias, en la mayoría de los casos, no solo ayudaría a reducir la contaminación, sino que favorecerían el equilibrio del suelo y sus componentes, que si bien no repercutiría en un incremento de la cosecha en algunos casos, amenos no supondría ninguna perdida económica al agricultor.

En general el agricultor es un buen conocedor de la tierra y el cultivo al que se dedica, pero en la mayoría de los casos no tiene la mas mínima formación en lo que se refiere a la dinámica de los ciclos biológicos o químicos que ocurren en los suelos.

Por lo tanto la elaboración de estos códigos debe contar con la participación de equipos, que abarquen múltiples campos: ingenieros agrícolas, agrónomos, biólogos, edafologos, expertos en salud publica, agricultores, organismos de cuenca, adminstraciones afectadas, ect. teniendo en cuenta las circunstancias de cada caso, lo que dificultara la tarea.

Un eficiente método seria la encuesta publica a los agricultores, principales relacionados con el tema, permitiendo a estos exponer los problemas que les causaría la adopción de medidas protectoras y su repercusión en las producciones. ( Servicio Geologico 1991 ).

19.5. MEDIDAS DE TIPO ECONOMICO-FINANCIERO

Si se plantea en términos económicos, el reto principal con el que se enfrenta una política descontaminadora es reducir la concentración de nitrato en el agua hasta el punto en que los beneficios marginales de esa reducción exceden los costes marginales, contemplando esos beneficios como disminución de los riesgos para la salud y aumento del grado de protección de los acuíferos y esos costes como los asociados a las medias adoptadas en los sectores afectados.

Algunas medidas podrían ser tales como la subvención del productor, para que pueda sembrar cultivos que requieran poco abonado y no supongan perdidas económicas para este.

Aplicación de una tasa por unidad productiva equivalente al daño marginal social que implica la degradación del agua y el suelo, no siendo una buena medida para favorecer la cooperación de los agricultores, con los organismos encargados de proteger dichos recursos.

El procedimiento “el que contamina paga” que viene a ser la aplicación de una tasa a quien realmente contamina, no es fácil en el caso de la agricultura, al contrario que en los vertidos puntuales de industrias y núcleos urbanos. En el campo es mas que evidente que no se puede medir las perdidas de nitrato en cada parcela y todos los años. En el mejor de los casos se podrá realizar una evaluación en términos de practicas de fertilización y de cultivo, tomando en consideración las condiciones de suelo y clima.

Los problemas que acarrea la aplicación de una tasa como medida disuasoria puede resumirse en los siguientes puntos:

- Si se aplican tasas a los fertilizantes se elevaría el precio de estos, no siendo así con los productos del campo, que no solo no aumentan de precio sino que además bajan, esta medida vendría a acentuar la crisis económica en el sector agrario, por lo que no seria bien acogida.

- Las zonas de agricultura intensiva podrían soportarlo relativamente, pero las áreas marginales se verían muy afectadas.

- No hay que olvidar que hay cultivos, que son mas recomendables para evitar las perdidas de nitratos ya que requieren menos abonado, pero en muchas ocasiones en el campo, debido a cuestiones económicas, climatológicas, sociales, infraestructuras comerciales, entre otros factores, no es posible cambiar de cultivos, lo que en caso de elevar los costes de la producción, solo supondría un perjuicio al agricultor.

Como podemos ver la implantación de algunas de estas medidas es un tema muy delicado, y de grandes repercusiones en el sector agrícola, por lo que estas deberán analizarse muy detenidamente. ( Servicio Geologico ).

19.6. PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN

Además de todo lo que ya se sabe sobre el tema, será necesario complementar con programas de investigación que mejoren y profundicen los conocimientos y las técnicas que ya existen, así como el descubrimiento de otras practicas agrarias beneficiosas, y métodos para eliminar el exceso de nitrato en el agua.

Como puntos en los que se debe incidir podemos destacar:

- Un mejor conocimiento y cuantificacion del ciclo de nitrógeno y su relación con la lixiviación.

- Estudio de los mecanismos de migración del nitrato en el suelo, subsuelo y acuíferos.

- Utilización de isótopos radiactivos para identificación y seguimiento de los nitratos en el suelo y el agua.

- Análisis de las cantidades y distribución temporal optimas en la aplicación de fertilizantes en diferentes condiciones, para elaborar un amplio marco de posibilidades en las que conoceremos el comportamiento de los nitratos.

- Búsqueda o introducción de nuevas variedades de cultivos capaces de utilizar el nitrato disponible de la manera mas eficiente.

- Estudio de la dinámica de la difusión de los nitratos en la zona no saturada con estimación del tiempo de residencia en función de los diferentes tratamientos alternativos. Este estudio deberá realizarse específicamente para cada cultivo, condiciones climáticas y vulnerabilidad del acuífero.

- Evaluación de la magnitud del retorno de la aguas de riego en diferentes cultivos y rotaciones.

- Desarrollo de técnicas de campo rápidas y baratas para muestreo y análisis de cosechas y suelos a fin de valorar necesidades y disponibilidad de nutrientes, en un momento determinado.

- Desarrollo de programas informaticos, que permitan la elaboración de planes adecuados a cada caso, según los datos tomados en el campo.

- Mejora en los modelos de simulación del transporte de masa; mediante programas informaticos que emulen el suelo agrícola. Variando datos como el tipo de suelo, la temperatura, volumen de agua, cantidad de nitrato, ósea todo lo que afecta en el movimiento y transformación del nitrógeno en el suelo. Una vez calibrado para una zona determinada, será de una inestimable ayuda para predecir riesgos de contaminación.

- Recopilación de datos mas precisos sobre tasas de aplicación de fertilizantes nitrogenados a nivel de cuenca hidrografica y de acuífero.

- Mejora en el conocimiento de riesgos para la salud en la dieta de los nitritos y las nitrosaminas, incluyendo la relación dosis/efecto.

- Desarrollar nuevos FLC ( fertilizantes de liberalización controlada ) que permitan su aplicación a cultivos extensivos de forma competitiva.

- Estudiar mejor el proceso de mineralizacion del N en los estiércoles. Evaluar mas detalladamente las cantidades optimas a aplicar al suelo para un mejor aprovechamiento.

- Desarrollar programas sencillos que permitan la optimizacion de las dosis de riego.

- Elaborar mapas de vulnerabilidad de acuíferos, en los que se evalúe su vulnerabilidad según varios factores: características litológicas del acuífero, distinguiendo acuíferos por figuración o disolución y acuíferos intergranulares; textura de las distintas formaciones, con especial hincapié en el contenido en arcillas, que pueden jugar un papel importante en los procesos de adsorción y de intercambio cationico; conductivilidad hidráulica; espesor de la zona no saturada en diferentes condiciones; dirección del flujo del agua subterránea, y condiciones de recarga y descarga. Esto es en lo que se refiere a factores endogenos, con los que se puede confeccionar una matriz de vulnerabilidad en cada acuífero en concreto.

- Elaborar mapas de cultivos en zonas de regadío, debido a que los cultivos de agricultura intensiva como son los de huerta, por lo general se utilizan dosis de abonado mas altas que en los extensivos.

- Hacer el seguimiento de la evolución de la contaminación de los acuíferos, especialmente en aquellas zonas en las que se hayan transformado grandes superficies de secano en regadío.

- Establecer registros con carácter obligatorio sobre el uso de fertilizantes en explotaciones con alto riesgo de contaminación. ( Diaz 1989 )

19.7 MEDIDAS CORRECTORAS

En lo referente a medidas técnicas correctoras, se puede distinguir entre aquellas que afectan a las condiciones de explotación del acuífero y las que se usan diversas tecnologías para disminuir el contenido en nitratos en las fuentes de abastecimiento.

Los cambios en el esquema de explotación de acuíferos contaminados por nitratos se relacionan frecuentemente con alguna de las siguientes medidas:

- Bombeo intensivo de barrido, en caso de contaminación puntual o muy restringida.

- Incremento de la profundidad del tramo ciego de la entubación, en caso de acuíferos libres.

- Ubicación a mayor profundidad de la zona de succión de la bomba.

En el caso de que estas medidas no sean factibles, o cuando el acuífero este altamente contaminado, se puede recurrir a la explotación de los recursos subterráneos en niveles confinados situados bajo el acuífero afectado.

En cualquier caso, debe evitarse poner en comunicación niveles acuíferos con concentraciones diferentes, por lo que hay que impedir la construcción defectuosa de pozos y sondeos, así como la sobreexplotación. En muchas comarcas agrícolas abundan los pozos de sondeo abandonados, que no aportan un caudal de agua suficiente para el fin que fueron construidos, pero suponen una vía directa de comunicación de aguas subterráneas, ya que en la mayoría se alcanzan grandes profundidades, facilitando el movimiento del agua y comunicando en ocasiones acuíferos distintos, que de no ser así no sucedería nunca.

En ocasiones cuando sea imposible acceder o mezclar el agua con otras fuentes de abastecimiento, que no estén contaminadas, y tengamos que recurrir a aguas subterráneas con alto contenido en nitratos, se pueden obtener resultados satisfactorios sometiendo a aquellas aguas a un proceso de desnitrificación, eliminando el nitrógeno del agua y pasando al aire.

El paso a nitrógeno gaseoso se ve claramente en la reacción siguiente:

NO3- NO2- NO N2O N2

Los procesos para conseguir la desnitrificación son de dos tipos:

fisico-quimicos o biológicos.

Los métodos fisico-quimicos utilizan técnicas basadas en el uso de membranas, -osmosis inversa, electrodialisis- o técnicas de intercambio ionico. ( Servicio Geologico 1991 ).

La osmosis es el fenómeno por el cual, cuando dos disoluciones con distinto gradiente de concentración, están separadas por una membrana semipermeable, el disolvente de la menos concentrada atraviesa dicha membrana hacia la mas concentrada. La osmosis inversa seria el proceso contrario como su nombre indica, en este caso el agua

( disolvente en el que se haya en ion nitrato ) con mayor concentración, pasaría a la de menor concentración en nitratos quedando este agua depurada proporcionalmente a las concentraciones usadas en el procedimiento.

Con el método de la osmosis inversa se pueden alcanzar rendimientos superiores al 95%, aunque su mayor aplicación es a nivel domestico.

Las técnicas de intercambio ionico, es una técnica de separación que se basa fundamentalmente en el cambio de iones que tiene lugar entre un sólido poroso y una solución que contiene iones y que se pone en contacto con el sólido poroso, al que llamamos “intercambiador o resina”, ese intercambio generalmente se lleva a cabo en una columna de vidrio en la cual introducimos el sólido poroso ( esferas muy pequeñas ).

El intercambiador posee una serie de iones en superficie, que al agregar la disolución ( agua con nitratos en este caso ), los cede a la resina, cambio de los iones que el agua porta, y que quedan retenidos por la resina, saliendo entonces un agua con otro ion distinto al nitrato.

Las resionas se pueden usar para extraer tanto cationes como aniones. En este caso lo importante seria evaluar que anión sustituiría al agua de consumo sin que fuera perjudicial para la salud.

Los iones nitrato obtenidos en la depuración, podrían reclicarse para fabricar nuevos abonos inorgánicos, u otros fines, ya que de no ser así, estos residuos supondrían un foco de contaminación.

En lo que se refiere a los procesos biológicos podemos distinguir entre los de origen mineral y biológicos. Los biológicos utilizan bacterias desnitrificadoras que permiten pasar de nitrato a nitrito y este a nitrógeno.

Este es un método que se esta utilizando en algunas industrias, consiste en tener lagunas donde se dispone de una elevada fauna de bacterias, que desnitrifican los residuos de industrias tales como mataderos, que son una fuente puntual de residuos orgánicos.

Con estos métodos se han conseguido rendimientos entre el 80% y el 90% de eliminación del nitrato, aunque resultan poco rentables cuando se aplican a grandes volúmenes de agua.

En algunos casos en acuíferos confinados se consiguen una desnitrificación biológica natural, cuando existe disponibilidad de alguna sustancia orgánica que suministre la fuente de energía a las bacterias desnitrificadoras. ( FAO 1981 )

21. GLOSARIO

<<Abono verde>>: cultivo de vegetación rápida que se cortan y se entierran, antes o en floración, en el mismo lugar donde han sido sembrados, y que están destinados preferentemente a enriquecer el suelo en humus y mejorar las condiciones físicas del suelo.

<<Agricultura alternativa>>: termino que surge por oposición a la agricultura convencional y que propone alternativas modernas y empleadas en la antigüedad con el fin de evitar daños en la naturaleza.

<<Aguas subterráneas>>: todas las aguas que estén bajo la superficie del suelo en la zona de saturación y en contacto directo con el suelo o el subsuelo.

<<Agua dulce>>: el agua que surge de forma natural, con baja concentración de sales, y que con frecuencia puede considerarse apta para ser extraída y tratada a fin de producir agua potable.

<<Aplicación sobre el terreno>>: la incorporación de sustancias al mismo ya sea extendiéndolas sobre la superficie, inyectándolas en ella, introduciéndolas por debajo de su superficie o mezclándolas con las capas de superficiales del suelo.

<<Coloides>>: son la arcilla y el humus, sirven de partículas de cohesión entre los elementos del suelo, además de ser responsables del intercambio de cationes.

<<Contaminación>>: la introducción de compuestos nitrogenados de origen agrario en el medio acuático, directa o indirectamente, que tenga consecuencias que puedan poner en peligro la salud humana, perjudicar los recursos vivos y el ecosistema acuático, causar daños a los lugares de recreo u ocasionar molestias para otras utilizaciones legitimas de las aguas.

<<compuesto nitrogenado>>: cualquier sustancia que contenga nitrógeno, excepto el nitrógeno molecular gaseoso.

<<Ecología>>: ciencia dedicada al estudio científico de las interacciones de los organismos con su ambiente, incluido el ambiente físico y las distintas poblaciones que viven en el.

<<Estiércol>>: los residuos excretados por el ganado o las mezclas de desechos y residuos excretados por el ganado, incluso transformados.

<<Eutrofizacion>>: el aumento de la concentración de compuestos de nitrógeno, que provoca un crecimiento acelerado de las algas y las especies vegetales superiores, y causa trastornos negativos en el equilibrio de los organismos presentes en el agua y en su propia calidad.

<<Ecosistema>>: los órganos que viven en un determinado ambiente -como un lago, bosque, océano, o todo el planeta y la parte física del ambiente que les afecta. Los organismos por si solos se denominan comunidad.

<<Fertilizante>>: cualquier sustancia que contenga uno o varios compuestos nitrogenados y se aplique sobre el terreno para aumentar el crecimiento de la vegetación; comprende el estiércol, los desechos de piscifactorias y lodos de depuradoras.

<<Fertilizante químico>>: cualquier fertilizante que se fabrique mediante un proceso industrial.

<<Ganado>>: todos los animales criados con fines de aprovechamiento o con fines lucrativos.

<<Humus>>: sustancias orgánicas variadas, de color pardo y negruzco, que resultan de la descomposición de materias orgánicas de origen exclusivamente vegetal ( como los restos de las cosechas ).

<<Laboreo>>: conjunto de operaciones agrícolas realizadas con equipos mecánicos o manuales encaminadas a conseguir mejores condiciones del suelo de cultivo para el desarrollo de las plantas.

<<Lixiviación>>: o lavado del nitrato es el arrastre del mismo por el agua del suelo que percola mas abajo de la zona radicular.

<<Metahemoglobinemia>>: enfermedad en que la hemoglobina de la sangre se altera y no puede transportar el oxigeno a las diferentes partes del organismo, los lactantes son de especial sensibilidad a esta enfermedad, producida por un alto nivel de nitratos en la sangre.

<<Zona vulnerable>>: una superficie de terreno susceptible de ser contaminada o fuente de contaminación de acuíferos.

20 CONCLUSIONES

Como hemos podido ver en los distintos puntos del trabajo, la lixiviación del nitrato en el suelo agrícola depende de un gran numero de factores y no resulta fácil en cada caso concreto determinar cual debe de ser la acción a ejercer para disminuir las perdidas de nitrato sin afectar a la producción de cultivos, siendo este un punto muy delicado.

El agricultor deberá apoyarse en su experiencia y en la de los técnicos para decidir en cada caso cuales son las labores culturales mas adecuadas para que, manteniendo unos beneficios económicos, el impacto en la calidad de las aguas sea el menor posible.

Es muy probable que los primeros logros en la reducción de las aportaciones de nitratos, se produzcan en las fuentes de origen puntual, debido a que son mas fáciles de controlar, y los factores que intervienen son limitados.

En lo que se refiere a la contaminación difusa en la agricultura, no esta muy claro, por lo menos a corto plazo, la aplicación de abonos nitrogenados cada vez es mas elevada, y ya no es concebible una agricultura sin un alto aporte de estos.

Las comarcas donde se localizan las mayores concentraciones de nitratos en las aguas subterráneas coinciden frecuentemente con zonas de agricultura intensiva, sometidas a la aplicación continuada de fertilizantes nitrogenados. También existen extensas superficies de secano en las que el proceso contaminante se halla sólidamente establecido.

Las previsiones de la evolución hacia el futuro de esta problemática no son optimistas, en lo que a la agricultura se refiere. De mantenerse el actual ritmo de crecimiento del consumo de fetilizantes, sin que medie modificación alguna de las practicas agrícolas, aumente la superficie de regadío y no se mejoren las técnicas de riego, es previsible que aumente el numero de zonas afectadas y se incrementen los niveles de contaminación de los acuíferos que ya la padecen.

Como reflexión final en relación al conjunto de instrumentos a disposición del organismo gestor de la contaminación por nitratos cabe añadir que la formulacion de un paquete de medidas descontaminadoras debe tener en cuenta la imperiosa necesidad de la integración o coordinación de las políticas medioambientales y las políticas agrícolas.

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