Contaminación por nitratos en las aguas subterráneas

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).

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)

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:

(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:

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 )

( 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 )