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El crecimiento de la población mundial sigue sin encontrar límites, ni freno. Ello implica un incremento de la demanda de alimentos y, a su vez, acelera el agotamiento de los recursos naturales y aumenta la generación de residuos orgánicos, a los que se les debe buscar una salida que sea respetuosa con el medio ambiente y, al mismo tiempo, que sea lógica para evitar problemas de contaminación.

Diversos estudios demuestran que el uso adecuado de algunos de estos desechos -convenientemente tratados- contribuye a mejorar las condiciones y calidad del suelo y proporciona los nutrientes necesarios para la producción vegetal.

Sin embargo, la utilización incontrolada de estos residuos y sin un tratamiento conveniente puede tener un efecto negativo sobre el suelo, el cultivo y el medio ambiente (exceso de sales, efectos fitotóxicos, contaminación por metales pesados,...), así como posibles riesgos para la salud de las personas.

Por este motivo es necesario que se realicen estudios de campo y laboratorio para desarrollar técnicas que permitan un uso sostenible de los productos residuales que minimice la degradación ambiental y beneficie tanto al suelo como a los cultivos.

El grupo de Enzimología y Biorremediación de Suelos y Residuos Orgánicos del Cebas, a través de la investigadora María Teresa Hernández, participa en el proyecto Life+ Wastereuse, junto con otros científicos y representantes de la Universidad Técnica de Creta (Grecia), del Centro de Experimentación y Asistencia Agrícola y el Centro Especial para la Formación Profesional y la Promoción Tecnológica y Comercial de la Cámara de Comercio de Savona (Italia) y de la empresa Signosis (Bélgica).

La iniciativa, que cuenta con un presupuesto de casi 1,4 millones de euros y que finaliza el próximo 31 de agosto, partió en septiembre de 2011 con el objetivo de evaluar las tecnologías existentes para el tratamiento de residuos orgánicos, principalmente procedentes de la agricultura, aunque también urbanos (fracción orgánica de la basura doméstica y lodos de depuradora) y agroindustriales, con vistas a su utilización como enmiendas en el campo.

El reto es impulsar prácticas de cultivo alternativas y sostenibles en la cuenca del Mediterráneo que permitan proteger al suelo de la degradación, incrementar el rendimiento de los cultivos y obtener alimentos vegetales de gran calidad, al minimizar el empleo de fertilizantes químicos y evitar la eliminación incontrolada de los desechos.

Hernández recalca que Wastereuse busca dar solución a dos problemas ambientales significativos. El primero es la eliminación de los residuos agrícolas, como el alperujo que se produce en las almazaras o los restos que generan la industria vitivinícola y las empresas y cooperativas dedicadas a la hortofruticultura, así como evitar su uso incontrolado como enmiendas para los cultivos. Es decir, sin estudios previos del suelo donde se plantean usar o sin ningún tipo de tratamiento ni caracterización exhaustiva del residuo que permita establecer el modo de aplicación más eficiente para aprovecharlo como fertilizante.

El otro problema que pretende remediar es el uso excesivo de nutrientes y recursos naturales para la producción de los fertilizantes minerales comerciales que se emplean en la agricultura. Aunque estos compuestos permiten aumentar la productividad de las cosechas, también implican efectos negativos, puesto que la aplicación de grandes cantidades puede dar lugar a la lixiviación de nitratos, contaminando las aguas subterráneas, así como las superficiales (por arrastre) y que, a la larga, pueden dar lugar a un agotamiento del suelo.

Para buscar una solución, el proyecto ha desarrollado una serie de prácticas agrícolas que emplean residuos orgánicos tratados que inciden no solo en la cosecha final, sino también en la calidad del suelo.

La mayor parte de los proyectos que se han llevado a cabo en este ámbito en la Unión Europea se han centrado en el desarrollo de tecnologías para el tratamiento de residuos y la generación de desechos 'más limpios' mediante la mejora de los procesos de producción.

También existen numerosas empresas que han apostado por tecnologías o han optimizado sus diferentes procedimientos para mejorar la calidad de los productos finales y minimizar los volúmenes de residuos, contribuyendo así a reducir la degradación ambiental causada por la eliminación de este tipo de materiales.

Los residuos orgánicos líquidos -tales como las aguas residuales tratadas, los lodos sin espesar y la fracción líquida de los purines- pueden utilizarse para la fertirrigación de cultivos, «pero solo una vez evaluados y definidos los términos específicos y las condiciones que confirmen su adecuación para el crecimiento de las plantas y la ausencia total de problemas medioambientales o de fitotoxicidad», aclara Teresa Hernández.

La investigadora del Cebas explica que, para aplicar en agricultura los residuos tratados y aprovechar su elevado contenido en compuestos orgánicos e inorgánicos, es necesario realizar un estudio «preciso y exacto» del suelo y de los cultivos en los que se van a emplear. «No pueden aplicarse de forma aislada, sin tener en cuenta al resto», añade.

Por un lado, el tratamiento previo que se haga a los residuos antes de su utilización, así como sus características cualitativas y cuantitativas, deben estar «en consonancia» con las propiedades del suelo, entre las que se debe destacar la textura, el pH y el contenido en nutrientes. Éstos juegan un papel fundamental en la velocidad de mineralización de la materia orgánica del residuo añadido y en el establecimiento de la dosis a aportar.

El objetivo final es aplicarlos en los terrenos agrícolas, de tal forma que el suelo pueda descomponer, filtrar y absorber los elementos nutritivos eficazmente.

En lo que respecta a la producción de cultivos, debe evaluarse su tolerancia a los residuos utilizados, así como las prácticas de aplicación, a fin de lograr un bajo insumo -agua y nutrientes-, alto rendimiento, productos de gran calidad de bajo coste y, por lo tanto, un aumento en los ingresos de los agricultores.

Para el proyecto, Hernández señala que se estudiaron más de sesenta tipos diferentes de residuos con el fin de establecer qué tratamiento de estabilización del residuo era el más eficiente y la viabilidad de su potencial aplicación en agricultura, así como seleccionar entre todos los desechos los más idóneos para utilizar en los ensayos a realizar en Italia y en España.

Al final se escogieron tres tipos de compost: uno compuesto de lodos de depuradora de aguas residuales, otro obtenido a partir de una mezcla de estiércol animal y un tercero de alperujo y poda vegetal.

El compostaje fue el método elegido como más apropiado para el tratamiento de los residuos. Se trata de un proceso biológico aeróbico, en el que los microorganismos actúan sobre la materia rápidamente biodegradable, consiguiéndose al final del proceso un producto higienizado, libre de patógenos, compuestos fitotóxicos y malos olores, y de aspecto parecido al humus.

El Cebas realizó las pruebas con los diferentes tipos de composts en cultivos hortícolas en invernadero, tomate y lechuga, así como en cereales, trigo y cebada. En el país transalpino se ensayó con plantas ornamentales más cultivos de maíz y lechuga para comprobar los resultados con las condiciones climáticas particulares suyas y compararlos con los datos obtenidos por los investigadores murcianos.

Los resultados muestran que los residuos orgánicos pueden emplearse, a dosis adecuadas, como alternativa total o parcial a los fertilizantes inorgánicos. La cantidad que se debe aplicar dependerá del tipo de cultivo y del contenido de nutrientes del suelo.

Además de suministrar nutrientes y materia orgánica al suelo, estos compuestos mejoran las características físicas, químicas y microbiológicas, con un incremento de la estabilidad de agregados, de la capacidad para retener agua, de la porosidad y de la actividad microbiológica.

Microorganismos

Uno de los beneficios a destacar es el incremento de su capacidad de retención hídrica, especialmente en zonas como Murcia -de clima semiárido- en las que conviene acumular el máximo de agua y humedad en el suelo.

Por otro lado, los microorganismos son los protagonistas de catalizar todas las reacciones que suceden en el suelo y los responsables de descomponer la materia orgánica y poner a disposición de las plantas los nutrientes.

Tanto la cantidad de poblaciones microbianas como su actividad se ven incrementadas en los suelos tratados con residuos orgánicos. Respecto a los resultados, Teresa Hernández señala que estos compuestos tienen una «mineralización lenta», puesto que liberan de forma muy pausada los nutrientes que contienen.

Es posible que, en un momento determinado, si el cultivo es muy «exigente» en ciertos nutrientes -como por ejemplo el nitrógeno, uno de los tres elementos considerados como esenciales- no pueda aportar la cantidad que la planta necesita y no se produce el mismo rendimiento que en un cultivo tradicional.

Por este motivo, el Cebas plantea como fórmula ideal la fertilización combinada. Es decir, utilizar los residuos orgánicos, pero también añadir una parte de fertilización mineral, aunque siempre en menores cantidades de las que se utilizan habitualmente en la agricultura y solo en el momento que la planta necesita más nitrógeno.

Los ensayos en invernadero muestran que, con este método, se consiguen rendimientos similares al cultivo tradicional, con un ahorro de hasta un 40% de fertilización inorgánica en el caso del tomate, y entre el 50% y el 100% en lechuga, dependiendo de las características de la enmienda utilizada.

Por tanto, la adición de residuos orgánicos suple en parte, en el caso del tomate, a la fertilización mineral y, en el caso de cultivos con menos exigencias de nutrientes y ciclos más cortos -como la lechuga y la sandía-, podría incluso sustituir totalmente a la fertilización mineral.

De este modo, se evitaría los problemas de lixiviación de nitratos, al emplear menos nitrógeno, tan solo el que la planta necesite.

Teresa Hernández precisa que los fertilizantes minerales son positivos para el crecimiento de la planta, pero en su 'debe' tienen el hecho de que no aportan ningún beneficio al suelo, sino todo lo contrario, lo empobrecen.

Además, para obtener la misma producción en cosechas sucesivas se debe aumentar progresivamente el uso de fertilizantes. La investigadora defiende que, a igualdad de rendimiento en los cultivos, interesa más emplear los residuos orgánicos, porque beneficia la calidad del suelo.

En general, resalta que el método desarrollado por el Cebas fomenta una agricultura más sostenible, además de aportar otros beneficios como mejorar las propiedades físicas y microbiológicas del suelo y reducir el uso de fertilizantes inorgánicos, «que emplean para su fabricación recursos naturales que se van agotando», como las rocas fosfatadas para obtener fertilizantes de fósforo.

En conclusión, Teresa Hernández aboga por una práctica de cultivo que integre el empleo de residuos orgánicos complementado, en caso necesario, con fertilización mineral en los momentos de mayor exigencia nutritiva del cultivo.

El proyecto también demuestra que la adición de residuos orgánicos mejora la eficacia de los fertilizantes minerales y las propiedades físicas y microbiológicas del suelo, manteniendo la calidad y el rendimiento de la cosecha.