Biofertilizantes y activos de origen botánico, entre las soluciones de la biotecnología frente a la contaminación del agua por nitratos

Asebio

23 de Abril de 2024

El pasado mes de marzo elTribunal de Justicia Europeo condenaba a España por la contaminación de sus aguas como consecuencia de los restos derivados de las actividades de la agricultura y la ganadería. En diciembre del año 2022 la Comisión Europea decidió llevar a nuestro país ante el referido tribunal comunitario debido a la "deficiente respuesta" ante el exceso de contaminación del agua por nitratos, especialmente en las aguas subterráneas. La presencia de los nitratos en el agua encuentra su origen tras haber ido utilizados como fertilizantes en los cultivos y en los desechos ganaderos como, por ejemplo, la elevada producción de estiércol en el sector porcino.

En este contexto, el Tribunal de Justicia Europeo ha determinado que España ha incumplido la Ley de Calidad de Aguas. Una decisión que basa en la no aplicación de todas las medidas que actualmente son de carácter obligatorio en Aragón, Castilla-La Mancha, Castilla y león, Extremadura y la Comunidad de Madrid; así como por no haberse realizado acciones complementarias en las tres primeras regiones señalas más Murcia. Otro de los puntos referidos por el Tribunal para afirmar que España no ha cumplido con la normativa comunitaria es no haber actuado con medidas suficientes para remediar la eutrofización del agua (presencia elevada de nutrientes añadidos al agua derivados de fertilizantes y otros restos) en todo el territorio nacional.

La contaminación del agua por nitritos es una asignatura pendiente de España desde hace varios años. La Comisión Europea ya alertó sobre este problema en noviembre de 2018. El uso de fertilizantes (más la filtración de los residuos orgánicos derivados de la ganadería) que se utilizan actualmente con el objetivo de favorecer la producción intensiva se traduce en alrededor de 800.000 toneladas de nitratos al medio natural y termina por contaminar el agua.

El uso de fertilizantes, tal y como reconoce elMinisterio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, es un riesgo para el medio ambiente si se utilizan en exceso ya que el nutriente sobrante puede contaminar las aguas, superficiales o subterráneas. La contaminación más común es la generada por el nitrato que llega a las aguas por filtración o escorrentía. Otra fuente agraria de nitratos es la oxidación de amoníaco procedente de residuos animales. La agricultura requiere del uso de fertilizantes o abonos que se aplican al terreno para proporcionar nutrientes a las plantas y así facilitar su crecimiento. Fertilizantes comunes son el estiércol, los desechos de piscifactorías y los lodos de depuradora; también se pueden utilizar compuestos sintéticos llamados fertilizantes químicos. Los fertilizantes contienen elementos químicos que son los que ejercen de nutrientes, siendo los principales el nitrógeno, el fósforo y el potasio.

Evitar la contaminación de las aguas por nitratos requiere de buenas prácticas agrarias. Los productos utilizados en la nutrición vegetal o en la mejora de las características del suelo deben cumplir con dos requisitos fundamentales, según la información recogida por el referido ministerio: eficacia agronómica y ausencia de efectos perjudiciales para la salud y el medio ambiente.
Una preocupante fotografía ante la que la biotecnología ofrece soluciones destinadas a impulsar un sistema agroalimentario sostenible y saludable. La agricultura y la ganadería sostenibles son fundamentales para afrontar el desafío que plantean los nuevos modelos de crecimiento derivados del crecimiento exponencial de la población. Gracias a la biotecnología obtenemos cultivos resistentes a enfermedades y a condiciones climáticas adversas y se disminuye el uso de productos fitosanitarios químicos. También se garantiza una alimentación más segura y saludable gracias a la mejora de los cultivos, a la obtención de nuevas fuentes de proteínas y alimentos funcionales con mayor valor nutritivo, y a la detección e identificación de sustancias.

"La cantidad de desechos tóxicos y no tóxicos generados por la actividad humana es abrumadora y está en continuo crecimiento, lo que dificulta la gestión de estos desechos y crea la demanda de nuevas tecnologías provenientes de diferentes áreas del conocimiento. El papel de la biotecnología, tanto en el desarrollo de soluciones como en la creación de sustitutos no contaminantes, es absolutamente crucial", explican los responsables técnicos del Área Científica de Biomar MT, compañía biotecnológica especializada en Microbiología Marina y Química de productos naturales.

Tal y como hemos visto, uno de los principales focos de contaminación por nitratos es el uso masivo de fertilizantes nitrogenados en agricultura. "Gran parte no son aprovechados por las plantas y acaban contaminando las reservas hídricas", alertan desde Biomar MT.

Dentro de la estrategia "Green Deal" la Unión Europea espera que para 2030 se reduzca el uso de fertilizantes un 20%. "Estas políticas verdes, entre otras, se enfrentan con los intereses de los agricultores generando las protestas masivas que han recorrido Europa en los últimos meses. Creemos por tanto que los avances hacia una agricultura más sostenible en nuestro país pasan por ofrecer a los agricultores alternativas rentables al uso de productos que dañan al medio ambiente".

Mejorar el rendimiento de las cosechas reduciendo el uso de fertilizantes nocivos

Desde Biomar MT trabajan para generar bioproductos asequibles que tienen como misión mejorar la productividad agrícola preservando los recursos naturales. "Entre otros proyectos, trabajamos en el cribado de bacterias con propiedades promotoras del crecimiento vegetal o bioestimulantes, que serán clave en el contexto de una agricultura más sostenible". Un trabajo para el que aplican técnicas de aislamiento selectivas para obtener microorganismos que contribuyan a una mayor eficiencia en la utilización de los abonos nitrogenados por las plantas, ayudando así a disminuir tanto el aporte inicial de abono nitrogenado como la contaminación posterior del agua.

"Uno de nuestros productos, en fase de registro comercial, ha demostrado ser capaz de mejorar el rendimiento de la cosecha un 40% con una reducción del uso de fertilizantes nocivos en un 25%. Nuestro pipeline de biopesticidas está logrando eficacias de hasta un 60% menos de plantas afectadas por infecciones fúngicas, y reducciones de la severidad de los daños de hasta el 96%", comparten.

"Nuestros candidatos bio de protección contra nematodos están obteniendo resultados de hasta el 84% de reducción de infestación. Todos estos resultados en las pruebas de campo nos refuerzan en la convicción de que el desarrollo de nuevos productos sostenibles y eficaces de origen biotecnológico son la clave del cambio que necesitamos".

La biotecnológica destaca, además, sus avances en micorremediación como tecnología que utiliza la capacidad biotransformadora de los hongos, basándose en su propio funcionamiento en la naturaleza, empleando material considerado como residuos tóxicos para los humanos y degradándolo hasta liberar sus componentes, ya inocuos, a la naturaleza. "En nuestra colección hemos encontrado microorganismos capaces de degradar hidrocarburos, convirtiéndose en una prometedora herramienta descontaminante de suelos. Adicionalmente también contamos con microorganismos productores de compuestos surfactantes, que colaboran en la dispersión de los contaminantes, mejorando sustancialmente la biodegradación".

Activos de origen botánico y desarrollo de productos no tóxicos de desinfección industrial

"Nosotros estamos trabajando en la liberación controlada de nuestros activos mediante encapsulación para asegurarnos que las plantas tengas tiempo suficiente para absorber el activo disminuyendo la cantidad de agua que se filtra a las fuentes de agua. Esta tecnología es potencialmente aplicable a otro tipo de sustancias como los fertilizantes nitrogenados y así disminuir la cantidad de nitratos en el suelo", detallan por su parte desde4MEDIKS, start up de Green Chemistry, especializada en el desarrollo de activos de origen botánico a escala industrial que ofrece soluciones sectoriales para contribuir a la mejora de la salud de las personas, animales y plantas.

"También hemos visto muchos avances en agricultura de precisión. Nos invitaron a asistir al II foro de Economía de Castilla y León precisamente para hablar de la economía circular. Y ahí pudimos conocer varias empresas que se dedican a desarrollar sistemas de agricultura de precisión. Estos sistemas utilizan datos y modelos para optimizar la aplicación de agua y fertilizantes, asegurando que se apliquen en las cantidades justas y solo donde y cuando las plantas los necesiten", añaden desde 4MEDIKS.

La compañía desarrolla diferentes vías de aplicación de sus formulas basadas en activos de origen botánico. "Desde la desinfección de superficies que están en contacto con alimentos, la desinfección postcosecha con la intención de sustituir soluciones como el hipoclorito sódico hasta el desarrollo de nuevos productos fitosanitarios que puedan repeler o eliminar plagas y enfermedades sin dañar el medio ambiente o la salud humana."

"Sin lugar a duda, las principales ventajas de estas soluciones son aportar mayor seguridad alimentaria a la vez que reducimos es uso de químicos sintéticos y preservamos la biodiversidad", exponen.

4MEDIKS también trabaja en el desarrollo de productos no tóxicos de desinfección industrial para vegetales y frutas que garantizan la ausencia de patógenos como la Salmonella, Listeria y E-coli entre otros.

"Con estas soluciones buscamos eliminar o reducir la presencia de patógenos peligrosos, como Salmonella, Listeria, y E. coli, sin recurrir a sustancias químicas agresivas que pueden tener efectos adversos sobre el medio ambiente o la salud humana. El primer beneficio, y más evidente, es la reducción de la contaminación química. Al utilizar desinfectantes no tóxicos, se reduce la cantidad de sustancias químicas potencialmente dañinas que pueden acabar en el suelo y el agua", indican.

"Otro de los beneficios de los productos que estamos desarrollando es que presentan un menor riesgo a desarrollar resistencia en los microorganismos. Este es un problema creciente de salud pública ya que los desinfectantes químicos pueden, y de hecho se ha demostrado que lo hacen, contribuir al desarrollo de resistencia en los microorganismos que tratan. Esto implica que estos desinfectantes a largo plazo dejen de ser efectivos contra esos microorganismos". En este sentido argumentan que los productos no tóxicos son "generalmente más seguros para las personas que los manipulan, así como para los consumidores finales de los alimentos tratados", lo que reduce la exposición a sustancias peligrosas, disminuyendo el riesgo de enfermedades y afecciones asociadas con productos químicos agresivos.

El trabajo de estas dos compañías refleja cómo la biotecnología está aportando soluciones que nos dirigen hacia modelos agroalimentarios más sostenibles. En el contexto actual, es crucial potenciar la investigación enfocada en la búsqueda de productos con un perfil ambiental, seguros y eficaces que aseguren la producción de alimentos en una sociedad en crecimiento minimizando el impacto ambiental. Se necesita apostar por un enfoque multifacético que involucre cambios en prácticas agrícolas, regulaciones más estrictas, y un compromiso tanto del sector público como del privado hacia la sostenibilidad.

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