el lavado de nitratos en la agricultura

1. Pérdidas de Nitrógeno porLixiviaciónen Agricultura
Introducción
El nitrógeno se pierde de los sistemas agrícolas por diversas vías, el presente artículo está
enfocado a las pérdidas de nitratos por lixiviación. Teniendo en cuenta que el ion NO3 es un anión
y por tanto no puede ser retenido por las arcillas como ocurre con los cationes, es fácilmente
transportado por el agua. Por tal razón, las láminas de agua excesivas o lluvias abundantes
favorecen el arrastre de NO3 hacia estratos inferiores del perfil del suelo, fuera del alcance de las
raíces. La lixiviación puede presentar las mayores pérdidas de N, principalmente en climas
húmedos, aún por encima de las pérdidas por
volatilización amoniacal.
Las mayores pérdidas de nitratos, ocurren cuando hay
una alta concentración de nitratos en el suelo y un
elevado movimiento descendente de agua en el perfil
del suelo, desplazamiento que está condicionado por
efectos estacionales de las precipitaciones y el riego, que
a su vez determinan el volumen de drenaje.
Este movimiento hacia abajo del soluto no se produce
en forma homogénea, sino que siempre existe cierta
dispersión de nitratos en el agua del suelo. Aunque al
comienzo todo el NO3 estuviera concentrado a la misma
profundidad, por ejemplo en la superficie del suelo, al
ser arrastrado por el agua tiende a dispersarse en la
misma. Sería de esperar, entonces, que cantidades
relativamente pequeñas de NO3 se aprovecharan en la
zona radical de un cultivo antes que el pico de
concentración se hubiera movido suficientemente
dentro de esta zona.
Consecuencias ambientales y a la salud
Evidentemente, las pérdidas de nitratos por lavado hacia aguas subterráneas, representan
pérdidas económicas para el agricultor, no sólo por el desperdicio de nutrimentos que no se
absorben por las raíces sino también por la disminución del rendimiento. Adicionalmente, la
lixiviación de nitratos tiene mayores consecuencias negativas, generando daños a la salud y
contaminación de acuíferos.
Consumo de agua contaminada con nitratos. Debido a daños observados por consumo de agua
con contenido excesivo de nitratos, la OMS ha establecido el nivel crítico en el agua para consumo
humano de 44 ppm como NO3 y 100 ppm para consumo animal. Cabe señalar que el efecto tóxico
lo produce en realidad el nitrito (NO2). La reducción de la molécula ocurre en el estómago de
algunos animales, especialmente en los rumiantes y humanos bebés. En el adulto normal el
estómago y la primera parte del intestino delgado son prácticamente estériles debido al bajo pH y
el NO3 se absorbe antes de ser reducido a NO2. Sin embargo, en los lactantes, el pH del estómago
es más básico y permite el desarrollo de una microflora más abundante que es capaz de reducir los
nitratos. Los nitritos formados son absorbidos y transportados al torrente sanguíneo, donde
Fig. 1. Lluvias torrenciales y riegos
pesados promueven la lixiviación de
nitratos en el suelo.

2. oxidan el Fe2+ de la hemoglobina a Fe3+, formando de esta manera metahemoglobina, la cual ya no
puede concretar su función principal, transportar oxígeno (O2). Debido a la falta de O2, la piel del
bebe adquiere una coloración azul (cianosis), por ello, esta enfermedad se conoció como el
síndrome de “blue baby”. Los rumiantes son más susceptibles a la intoxicación con NO3 que los
humanos adultos debido a que en el rumen tienen microflora particularmente hábil para reducir el
NO3 a NO2.
Nitratos en hortalizas. En los seres humanos también se han reportado casos de toxicidad por NO3
por consumo de cultivos de hoja, tales como espinacas, lechugas o acelgas. Estas verduras pueden
acumular grandes cantidades de nitratos (hasta 10,000 mg.kg-1 de N-NO3) y el efecto tóxico de su
consumo es también particularmente grave en los bebes; debido al proceso explicado en párrafos
anteriores. Los nitratos que absorben los vegetales se deben transformar a compuestos orgánicos,
una razón para que esto no ocurra a una tasa adecuada, puede ser una deficiencia de molibdeno
en la fertilización, puesto que provoca baja actividad de la enzima nitrato-reductasa. Cuando
existan probabilidades de que dichas hortalizas tengan niveles altos de nitratos, una estrategia es
realizar la cosecha durante las horas de la tarde, pues habrá menor concentración de nitratos
debido a que durante el día se pudo efectuar la metabolización de la molécula en la fase luminosa.
Daños al ganado. Existen también numerosos reportes de intoxicación por NO3 de animales
cuando consumen algunos cultivos como maíz, avena o sorgo. Estos cultivos también pueden
acumular cantidades muy altas de este anión, especialmente luego de períodos de sequía, que es
cuando se favorecen las condiciones de acumulación de NO3 en el suelo. Al reiniciarse el
crecimiento, la velocidad de absorción de nitratos por las plantas es más rápida que la tasa de
producción de materia seca, lo que produce que el nitrato se acumule. En Sudamérica, en algunos
años se han registrado numerosos casos de muerte de vacunos causada por intoxicación con NO3,
especialmente a principios de otoño, después de períodos de sequía.
El peligro de las nitrosaminas. Particularmente bajo fertilización deficiente en azufre, y excesiva en
nitratos, los vegetales pueden contener alto contenido de aminoácidos (como asparagina), cuando
se combinan con nitrito presente en el organismo humano, se pueden formar nitrosaminas,
compuestos carcinogénicos y mutagénicos que, además, pueden disminuir la reserva hepática de
tocoferol y carotenos. Las nitrosaminas se forman por la combinación de NO2 y aminas, el pH
óptimo para la formación de estos compuestos es ácido, de 3.5 a 4. Se especula que en el ser
humano estas reacciones podrían ocurrir en el estómago; por ejemplo cuando se ingieren
conjuntamente carne y sustancias con elevado contenido de NO3.
Eutrofización. Los altos contenidos de
nitratos en los sistemas acuáticos provocan
el crecimiento excesivo de algas y otras
especies acuáticas como lirio acuático, que
provocan una reducción en la
concentración de oxígeno en el agua con el
consiguiente perjuicio para la vida acuática.
Numerosos estudios han demostrado que
el aumento de las cantidades de nitrógeno
provoca una pérdida de la biodiversidad del
ecosistema acuático.
Fig. 2. Cuerpos de agua con eutrofización por exceso
de fósforo y nitratos.

3. Factores queafectan lalixiviación de nitratos
a) Textura del suelo. Los suelos ligeros (arenosos) presentan la
mayor lixiviación. Es muy importante también considerar el
horizonte B del perfil del suelo, cuando se tiene por ejemplo un
horizonte Bt (argílico), aunque en la superficie haya arena, la
cantidad de arcilla del segundo horizonte puede reducir la
velocidad de pasaje de agua a través del perfil a casi cero, lo
que reduce la posibilidad de lavado de NO3.
b) Humedad del suelo. Podría pensarse que, para la misma
cantidad de riego o lluvia, el lavado sea mayor en un suelo
previamente húmedo que en uno seco. Sin embargo, esta
relación puede no ser tan clara, ya que en suelos de textura fina
la velocidad de infiltración y percolación del agua disminuye a
medida que el contenido de agua del suelo aumenta. Por lo
tanto, es posible que en algunas condiciones las pérdidas por
lavado en un evento de lluvia fuerte o riego pesado, sean
mayores en suelos que previamente estaban relativamente
secos, donde además es más probable que existan cantidades
importantes de NO3 acumulado.
c) Presencia de rastrojo en superficie. La presencia de rastrojo en superficie es otro factor
importante, pues aumenta la cantidad de agua que infiltra en relación con la que escurre, por lo
que aumenta la probabilidad de lavado.
d) Cultivo en crecimiento activo. La presencia de un cultivo creciendo activamente es un factor que
reduce las pérdidas por desnitrificación, debido, por un lado, a que el cultivo absorbe NO3,
disminuyendo así la concentración del soluto, y debido también a que absorbe agua, lo que
provoca que menos agua pase a través del suelo.
e) Tipo de laboreo. En estudios realizados en Sudamérica, se ha observado que en los suelos bajo
siembra directa (labranza de conservación) se incrementa el porcentaje de macroporos. Esto
ocasiona un mayor lavado preferencial, y la lixiviación de NO3 tiende a aumentar con respecto a
condiciones bajo laboreo convencional.
Considerando los factores anteriores, podemos decir que las zonas con más alto riesgo de y
contaminación de mantos acuíferos por lixiviación de nitratos son aquellas que tengan las
siguientes características: suelos arenosos (muy permeables y limitada capacidad de retención de
agua), nivel freático poco profundo, y pendientes pronunciadas (superiores al 3%) donde se
practica agricultura intensiva.
Reducción del lavado de nitratos
El contenido de nitratos en las aguas del subsuelo puede ser de origen geológico en algunos casos,
sin embargo, se ha comprobado en distintas regiones del mundo que hay estrecha relación entre
la presencia de nitratos y las zonas agrícolas donde se aplican altas dosis de N. Diversos estudios
afirman que la lixiviación de nitratos en zonas agrícolas puede ser hasta de un 40%. Se puede
asegurar entonces, que el aumento de nitratos en las masas de agua, tanto superficiales como
subterráneas es debido, en la mayoría de los casos, por las aplicaciones de altas dosis de nitrógeno
que superan las necesidades de los cultivos o de sistemas de riego con baja eficiencia.
Fig. 3. Un horizonte Bt, característicopor
su altocontenido de arcilla, impide el
paso del agua y nitratos al subsuelo.

4. Considerando lo anterior, podemos enumerar las medidas que se pueden implementar para
reducir la presencia de nitratos en cuerpos de agua por causas antropogénicas:
Dosificación correcta de fertilizante. No hay duda en que las aplicaciones de nitrógeno son
indispensables para el buen desarrollo de los cultivos, sin embargo, por el exceso de pérdidas del
nutrimento, hay una tendencia a sobredosificar N contribuyendo a los daños anteriormente
descritos. Es indispensable contar con una metodología precisa para calcular la dosis adecuada de
nitrógeno. Al estimar la dosis de fertilización nitrogenada, se deben considerar otros aportes de N,
como la mineralización de la materia orgánica del suelo, efecto de los residuos del cultivo anterior,
aplicación de abonos orgánicos y fijación biológica. Otro punto que se debe considerar es la
extracción nutrimental de cada cultivo y los rendimientos alcanzables, para determinar la dosis
adecuada. Se debe partir del contenido de nitrógeno del suelo y en su caso, del agua de riego;
partiendo de análisis confiables, se puede calcular la dosis con mucha precisión utilizando la
metodología que explica Intagri desde hace 15 años en su curso de interpretación de análisis para
generar recomendaciones de fertilización; la cual ha sido probada con resultados convincentes.
Uniformidad y oportunidad. Una vez que se cuenta con la dosis adecuada para el ciclo agrícola, es
necesario aplicarla de manera fraccionada y sincronizada en función de la demanda del cultivo en
cada etapa. Hay que recordar que los nitratos no permanecen en el suelo, por lo que no es
recomendable aplicar la dosis en un solo evento. Lo ideal es aplicarlo a lo largo del ciclo a través de
sistemas de fertirriego; cuando esto no sea factible, se debe procurar hacer un fraccionamiento
adecuado en varias etapas según el ciclo de cultivo. Cuando sólo se pueda hacer una aplicación se
recomienda no aplicar directamente nitratos, sino urea, por ejemplo, y si se acompaña de
inhibidores de la ureasa puede ser mejor. No aplicar riegos pesados en días posteriores a una
aplicación de fertilizante nitrogenado, se sugiere que durante estos días los riegos sean ligeros
para movilizar el nitrato. Las altas cantidades de NO3 sobre la superficie deben evitarse para que
no se contaminen los cuerpos de agua por escorrentías o percolación.
Incrementar la eficiencia en el riego. Los sistemas de riego localizado son excelentes herramientas
que ayudan a incrementar considerablemente la eficiencia en el uso del agua. En los suelos
arenosos (de baja retención de agua) los riegos deben ser más frecuentes y con dosis menores. El
diseño del sistema de riego deberá ser adecuado para obtener uniformidad en la aplicación. La
pluviometría de los aspersores nunca deberá ser superior a la velocidad de infiltración del agua en
el suelo para evitar escorrentía y erosión. Con la finalidad de reducir la percolación de agua por
debajo de las raíces de los cultivos lo ideal es ajustar el intervalo de riego a la demanda hídrica del
cultivo, teniendo en cuenta la necesidad de lavado que depende de la concentración salina del
agua de riego, la tolerancia de cada especie y de la frecuencia del riego.
Fuentes:
Castellanos J. Z. et al. 2001 Factores que influyen en la concentración de N-NO3 en el cultivo de
apio en fertirriego. México. Revista Terra.
Castellanos J. Z. 2000 Manual de interpretación de análisis de suelos y aguas. Ed. Intagri.
Castellanos, J.Z. y J.J. Peña-Cabriales. 1990. Los nitratos provenientes de la agricultura: Una fuente
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Orús F et al. 2006. Fertilización nitrogenada, Guía de actualización. Departamento de Agricultura y
Alimentación de Aragón. España.
Perdomo, C. 1999. Nitrógeno. Facultad de Agronomía Montevideo. Universidad de la República de
Uruguay.