edafología

 Contaminantes específicos. Fertilizantes.

El suelo es capaz de suministrar nutrientes a las plantas cuando se encuentran en equilibrio con él, como sucede en los suelos vírgenes. En los cultivos existen factores de desequilibrio que hacen imposible que lo anterior se cumpla. El primero es la fuerte exportación de material con lo cual se interrumpen los ciclos biogeoquímicos, además se introducen especies extrañas a la vegetación natural del suelo, con lo que se generan demandas para las que el suelo puede no estar preparado. Aun suponiendo que las demandas estuviesen acordes con la capacidad del suelo para suministrar nutrientes, no existe una diversidad adecuada que explore diversas posiciones del suelo y que demande proporciones diferentes, sino que se suelen repetir los cultivos intensificando determinadas demandas que impiden el desarrollo normal de la alteración mineral y de la mineralización orgánica. Si todo esto fuese poco, se exigen unos rendimientos superiores a los que se generan en la vegetación natural.

De todo lo anterior se desprende la necesidad de adicionar una serie de elementos cuyo consumo por el cultivo excede a la capacidad de suministro del suelo, se hace imprescindible la utilización de los abonos. La nutrición vegetal utiliza una serie de elementos químicos en proporciones variables, entre los considerados macronutrientes destacan los llamados esenciales, nitrógeno, fósforo y potasio, que figuran en todos los planes de abonado de los cultivos.

Hay dos aspectos fundamentales en la adición de estos elementos al suelo, uno que ha de hacerse en forma iónica directa o fácilmente asimilables, y otra que nunca están constituidos por sustancias puras sino que van acompañados de una numerosa corte de elementos, algunos de los cuales pueden resultar nocivos para la propia planta, para sus consumidores o para las aguas, a las que pueden pasar por lavado del suelo.

Una consecuencia que suele llevar aparejada el uso de abonos es la modificación del pH del suelo, en diferente sentido según el tipo empleado. Si bien el principal efecto de los abonos está relacionado con una aplicación discordante con las necesidades del cultivo, lo que provoca que existan excesos de algunos elementos que pueden lavarse y pasar a las aguas freáticas y de ellas a las de consumo.

Para mejor comprender las acciones qu ejercen los abonos será conveniente pasar revista a las formas más utilizadas de los elementos principales.

En el caso de los abonos nitrogenados se ha de tener en cuenta que la forma asimilable por las plantas es, primordialmente, la nítrica y en segundo lugar la amoniacal, salvo en algunos cultivos, como el arroz, en que se hace de forma inversa. Las formas orgánicas no suelen ser directamente asimilables, salvo casos muy excepcionales.

Los abonos nitrogenados tienen un nivel óptimo de utilización, superado el cual no existe incremento de rendimiento, por lo que los excedentes pueden ser lavados, si se encuentran en forma soluble o pueden ser arrastrados desde la superficie por las aguas de escorrentía, en ambos casos pueden llegar a las aguas freáticas o superficiales.

Su paso a las aguas, cuando es en forma excesiva, puede resultar tóxico para los animales y para el hombre. Los nitratos no son perjudiciales en si mismos pero pueden sufrir una reducción hacia nitritos e incluso nitrosaminas, que sí tienen toxicidad e incluso a las últimas se las considera cancerígenas.

Este proceso reductor puede llevarse a cabo en el intestino humano, por lo cual no es necesario que se produzca ninguna transformación en su paso por el agua. Por ello puede resultar peligrosa una aplicación excesiva en ciertos cultivos, como la espinaca, que pueden almacenar grandes cantidades de nitrato cuando lo absorben de forma excesiva.

El paso a las aguas puede provocar en las mismas una sobreeutrofización que lleva a un crecimiento desmedido de la población de algas y otras formas vegetales acuáticas. Cuando se desarrollan en exceso en la superficie, impiden el paso de luz y evitan la proliferación de formas verdes en las zonas profundas, lo que hace disminuir la formación de oxígeno por ellas. Simultáneamente puede surgir, al amparo de la excesiva proliferación vegetal, un crecimiento desmedido de la microfauna, con una demanda de oxígeno muy elevada.

La disminución en la producción de oxígeno y el aumento de la demanda puede disminuir la aerobiosis del medio acuatico e incluso convertirlo en un medio anaerobio, con el consiguiente cambio en la microflora existente. Esta anaerobiosis hace que los procesos oxidativos que facilitan la degradación de las innumerables sustancias orgánicas que llegan a los ríos, decrezcan y con ello lo haga su capacidad depuradora.

Al tiempo y en el caso de los compuestos nitrogenados que nos ocupan, se puede producir una reducción de los nitratos con formación de las sustancias tóxicas que antes apuntamos, que ya pueden ser consumidas directamente sin necesidad de reducción intestinal. No obstante, hay que señalar que los tratamientos oxidativos a que se somenten las aguas de bebida, pueden oxidar parte de estos compuestos.

Abonos nitrogenados
Nitratos	Sódico
	Cálcico
	Amómico
	Amónico cálcico
	Potásico
Amónicos	Sulfato
	Fosfáto
	Nitrosulfáto
Orgánicos	Cianamida cálcica
	Urea
	Urea-form

Volviendo a la forma de aplicación del nitrógeno, en la tabla adjunta se observa que son tres las formas principales: nitrica, amoniacal y orgánica.

Las formas nítricas son de acción inmediata pero de escasa permanencia en el suelo, el excedente de la absorción se lava con facilidad por la elevada solubilidad que presentan y la escasa capacidad del suelo para retenerlos. Su aplicación debe hacerse de forma fraccionada en pequeñas dosis y en suelos que no tengan una permeabilidad excesiva. Pueden ser muy útiles para tratamientos de choque o en suelos con una actividad biológica escasa.

Desde el punto de vista de su acción sobre el suelo, las formas cálcicas y sódicas provocarán una elevación del pH, que puede ser útil en suelos ácidos. El resto tiene poca incidencia por la absorción simultánea del anión y el catión.

Las formas amónicas requieren una oxidación previa por la microflora edáfica para transformarse en nítricas, que se absorben con mayor facilidad. Tienen la ventaja de poder fijarse en el complejo adsorbente a la espera de su utilización por lo que su lavado es menor que en las formas nítricas. Su permanencia es mayor y puede distanciarse más su aplicación. Pueden aplicarse a suelos más permeables sin que el riesgo de lavado sea excesivo.

La oxidación que han de sufrir no las hace adecuadas en medios reductores salvo en cultivos que las absorban directamente, como el arroz. Esa oxidación provoca el cambio de una base como el amonio en ácido nítrico, lo cual crea una fuerte acidificación del suelo que es conveniente neutralizar, salvo que se apliquen a suelos básicos.

Por último, las formas orgánicas son las más persistentes pero las que requieren mayor transformación en el suelo. Son convenientes cuando la actividad biológica es elevada y el medio es oxidante, o al menos no reviste riesgos de reducción por hidromorfía. Tienen una cierta tendencia acidificante, pues pasan por una fase amónica, excepto la cianamida cálcica que por su exceso de cal es basificante.

Abonos fosfatados
Fosfatos naturales
Derivados	Superfosfatos	Simples
		Concentrados
	Fosfato bicálcico
	Nitrofosfatos
	Amónicos
Escorias básicas
Ácido fosfórico
Metafosfato cálcico

Los abonos fosfatados son mucho menos móviles que los abonos nitrogenados por lo que el riesgo de que pasen a las aguas freáticas es mínimo. Solo pasan a las aguas superficiales mediante su arrastre desde la superficie del suelo por escorrentía, cuado se producen fuertes lluvias tras su aplicación a la superficie. El riesgo que conlleva su paso a las aguas es el de la sobreeutrofización, semejante al del nitrógeno y que ya hemos comentado.

Los fosfatos naturales pueden aplicarse al suelo directamente tras una molienda. Su asimilación es baja por predominar la forma de fosfato tricálcico casi insoluble. Son útiles en suelos ácidos que facilitan su solubilidad y que se ven mejorados por la elevación del pH que provoca el calcio liberado.

De ellos se derivan una serie de sustancias, las más utilizadas son los llamados superfosfatos, obtenidos por tratamiento de los fosfatos naturales con ácido sulfúrico. Con ello se favorece la aparición de formas monocálcicas de mejor asimilabilidad. Es neutro o ligeramente ácido por el exceso de sulfúrico. Cuando se utiliza el ácido fosfórico, en lugar del sulfúrico, se obtienen los superfosfatos concentrados; en ellos la acidez residual suele ser menor.

Cuando los fosfatos naturales se tratan con ácido clorhídrico se obtiene el fosfato bicálcico, de poco uso por su elevado coste. De forma similar pero con ácido nítrico, se obtienen los nitrofosfatos que son abonos mixtos. Con ácido sulfúrico en exceso se puede llegar al ácido fosfórico que puede neutralizarse con amonio y obtener el fosfato amónico o utilizarse como tal, lo que es bastante raro.

La mayor riqueza en fósforo la posee, despues del ácido fosfórico, el metafosfato cálcico, obtenido de los fosfatos naturales tratados con fósforo elemental. De poco uso pero muy útil en suelos ácidos de regiones húmedas, por su escasa capacidad de fijación y baja movilidad.

Otra fuente de abonos fosfatados es la metalurgia del acero que libera como subproducto unas escorias básicas relativamente ricas en fósforo (Escorias Thomas); tienen la ventaja de aportar otros elementos como magnesio, hierro y manganeso, aunque no sean muy ricas en fósforo. Su pH básico las hace utilizables en suelos ácidos de forma casi exclusiva.

Desde el punto de vista del pH del suelo, los superfosfatos y los fosfatos amónicos son acidificantes y resultan ideales en suelos básicos. Los suelos ácidos prefieren las escorias y los fosfatos bicálcicos.

Abonos potásicos

Cloruro

Sulfato

Nitrato

Metafosfato

Los abonos potásicos no suelen presentar problemas de lavado hacia las aguas por su escasa toxicidad.

Las formas más utilizadas son las que aparecen en la tabla adjunta.

No suelen tener efectos notables sobre la reacción del suelo, pues o se trata de sales neutras, o se absorben los dos componentes de la sal, o ambas cosas a la vez.

Como resumen de las acciones más importantes de los abonos sobre el pH del suelo tenemos la tabla siguiente:

Abonos	Efecto sobre el pH
Potásicos	Sin efecto
Superfosfatos	Tendencia a una débil acidificación
Escorias	Basificantes
Amoniacales	Acidificantes
Nitratos	Tendencia a la basificación las sales sódicas o cálcicas
Cianamida cálcica	Basificante

País	UF/ha
Holanda	7.8
Bélgica	5.2
Alemania	4.2
Gran Bretaña	3.5
Francia	3.0
Grecia	1.7
Italia	1.7
España	0.8

La cantidad de fertilizantes utilizados en nuestro país no es muy elevada si la comparamos con la de otros miembros de la Unión Europea, en términos relativos de uso por unidad de terreno.

El predominio de la agricultura extensiva en grandes zonas hace que se reduzca considerablemente la utilización de fertilizantes, sobre todo si la comparamos con países como Holanda de pequeño tamaño, llanos y con una agricultura fuertemente intensiva, necesaria por su densidad de población.

Por ello la contaminación por fertilizantes es reducida en España y solo afecta a zonas muy concretas.

Del mapa de la figura podemos deducir que solo aparece una alto riesgo de contaminación en la Comunidad Valenciana tanto en la huerta valenciana, con gran afectación de las zonas húmedas de la Albufera, como en parte de la Plana de Castellón. En Cataluña solo la provincia de Lleida en su zona sur de mayor desarrollo agrícola.

También aparece una fuerte incidencia en La Rioja y la Ribera de Navarra así como en los regadíos del este de la provincia de Zaragoza.

Por último, existe un fuerte foco de contaminación en Castilla y León localizado en la provincia de Valladolid.

En el resto la contaminación es media o baja con grandes zonas en la que la contaminación, por esta causa, es nula.

En Extremadura solo aparece una contaminación media en las zonas más agrícolas como las Vegas Altas o la Tierra de Barros. Es baja en el resto de las zonas de regadío, Tiétar o Alagón en Cáceres y Vegas Bajas en Badajoz. En el resto es nula.

Contaminantes específicos. Pesticidas.

Entendemos por pesticidas a todos aquellos "productos utilizados para combatir los parásitos y enfermedades de las plantas, proteger a los cultivos de los agentes dañinos, aunque no sean parásitos (malas hierbas, algas...) y mejorar cualitativa y cuantitativamente la producción".

La producción de los cultivos se puede ver muy afectada tras el ataque de parásitos, microorganismos que le producen enfermedades o por la vegetación adventicia que compite por el agua y los nutrientes. La aplicación masiva de abonos y la selección de especies de rápido crecimiento ha contribuido a disminuir las defensas físicas de las plantas ante el ataque de parásitos y enfermedades.

Por ello constituyó un hito importante en el desarrollo agrícola el descubrimiento en 1939 de las propiedades insecticidas del DDT aunque en la actualidad su uso está muy restringido. Igualmente importante fue la comprobación en 1941 de los efectos herbicidas del conocido como 2,4-D. Baste considerar que el uso del DDT en la India permitio, en solo diez años, reducir la incidencia del paludismo de 75 a 5 millones de personas. Del mismo modo se ha conseguido erradicar en parte del mundo, la fiebre amarilla.

Desde entonces se han realizado enormes avances en la creación de nuevos productos que conjuguen una elevada actividad con una mínima toxicidad. Aunque en 1976 la FAO afirma que el uso de pesticidas entraña muy poco riesgo bajo un uso normal, lo cierto es que se han detectado en zonas bastante lejanas de su punto de aplicación, tanto en aguas subterráneas como en cursos de agua superficiales, incluso en sedimentos.

De hecho la Comisión Europea en su Directiva para el agua potable solo permite un máximo de 0.1 mg/l para cualquier pesticida aislado, y hasta 5 mg/l para la totalidad de los presentes. Ello obliga a prestar una atención especial a su dinámica en el suelo y su transito hacia las aguas.

Los pesticidas o fitosanitarios se agrupan atendiendo al tipo de organismo hacia el cual se dirigen, en la actualidad se dividen en dos grandes grupos: plaguicidas y herbicidas, si bien no pueden separase totalmente porque muchas sustancias presentan efectos combinados.

Plaguicidas. Sustancias que sirven para combatir los parásitos y enfermedades de los cultivos, del ganado, de los animales domésticos, del hombre y de su ambiente.

El término deriva de los vocablos latinos "plaga = llaga" y "caedere = matar", a traves de su raíz "-cida"

Herbicidas. Productos que evitan el desarrollo de plantas adventicias.

Deriva de las palabras latinas "herba = hierba" y "-cida" ya considerado.

Dentro del grupo general de fitosanitarios se clasifican usualmente por su acción, su naturaleza y su toxicidad.

En cuanto a su acción se distinguen preferentemente los siguientes grupos, dentro de los plaguicidas, pues los herbicidas presentan todos la misma acción:

Insecticidas. Sustancias químicas que ejercen una acción letal sobre los insectos, utilizándose, por ello en el control de especies nocivas para las plantas cultivadas y, directa o indirectamente, para el ser humano y los animales.

Pueden actuar por ingestión como los derivados del arsénico, del azufre, del cianuro, del mercurio y del fósforo, pero están siendo paulatinamente sustituidos por los insecticidas orgánicos, los cuales son menos perjudiciales para el hombre y otros animales; en este caso se les distribuye sobre los alimentos naturales del parásito, como pueden ser los jugos celulares de las plantas, de modo que pueden aplicarse en el suelo para que sean absorbidos por la planta. Otros actúan por contacto como los derivados de hidrocarburos clorados, fosfatos orgánicos y los carbamatos. Un tercer grupo lo constituyen los que se conocen como respiratorios, tal es el caso del dióxido de azufre, ácido cianhídrico y óxido de etileno.

Acaricidas. Actúan contra los ácaros.

Nematicidas. Su objetivo son los nematodos fitófagos aunque su acción se extiende a los restantes grupos. Su uso ha distorsionado el control natural ejercido por los carnivoros de hábito canibal sobre el número de los saprófagos, muy útiles en la transformación de la materia orgánica y de gran actividad minadora, y los fitófagos parásitos de las plantas.

Fungicidas. Su acción se dirige hacia los hongos tanto ecto como endoparásitos. Su máximo efecto lo alcanzan cuando se encuentran en fase de germinación por la gran susceptibilidad de las esporas a estos compuestos. Los fungicidas más antiguos son compuestos inorgánicos que corresponden a una mezcla de cal y azufre, y al oxicloruro de cobre.

Antibióticos. Su empleo está relacionado con su acción bacteriostática o bactericida para combatir enfermedades.

Rodenticidas. Como su nombre indica van dirigidos contra los roedores.

Avicidas. Contra las aves granívoras preferentemente.

Molusquicidas. Dirigidos hacia los moluscos pero preferentemente a caracoles y babosas.

Atrayentes y repelentes de insectos. El uso más extendido es el de la feromonas que se utilizan como trampas para la captura de los insectos. Carecen de cualquier efecto contaminante al estar perfectamente aislados. Los repelentes impiden que los insectos depositen sus huevos en las hojas de las plantas, impidiendo de este modo la invasión por las larvas.

En lo referente a su naturaleza los principales tipos pertenecen a los siguientes grupos:

Organoclorados. Son insecticidas, herbicidas y fungicidas aunque su principal acción es la primera. Son derivados clorados de hidrocarburos aromáticos. Su principal representante es el DDT.

Organofosforados. Insecticidas. Son derivados del fósforo con radicales orgánicos, su principal característica es su biodegradabilidad.

Carbamatos. Insecticidas, herbicidas. Son sales o esteres del ácido carbámico o uretano.

Derivados de la urea y tiourea. Todos se utilizan como herbicidas.

Compuestos heterocíclicos. De uso como herbicidas.

Compuestos inorgánicos. Acciones diversas. Muy empleadas son las sales de cobre como fungicidas.

Según su toxicidad la clasificación se realiza en función de su dósis letal 50 o cantidad de producto que es capaz de eliminar al 50 % de una población. Se establecen los siguientes niveles:

Supertóxicos. DL50 < 5mg/Kg

Extremadamente tóxicos. DL50 entre 5-50mg/kg

Muy tóxicos. DL50 comprendida entre 50-500 mg/kg

Moderadamente tóxicos. DL50 que oscila entre 500 - 5000mg/kg

Ligeramente tóxicos. DL50 que va de 5 - 15gr/Kg

Prácticamente no tóxicos. DL50 > 15 gr/Kg.