Desventajas de los Fertilizantes Químicos en la Agricultura

En el dinámico mundo de la agricultura, los fertilizantes químicos juegan un papel crucial en la producción de alimentos a nivel mundial. Para los distribuidores de productos agrícolas que venden a agricultores de exportación, es fundamental comprender tanto los beneficios como las limitaciones de estos insumos esenciales. Aquí se abordará la información más relevante sobre los fertilizantes químicos, sus potencialidades y las consecuencias negativas que pueden generar si no son administrados y aplicados de forma idónea.

¿Qué son los fertilizantes químicos?

Los fertilizantes químicos son productos granulares que se aplican al suelo en la agricultura extensiva para mejorar la productividad de los cultivos. También se denominan fertilizantes inorgánicos porque basan su origen en reacciones químicas industriales que permiten degradar elementos inorgánicos como sales, gases y rocas. Son los fertilizantes más empleados en agricultura por facilitar la disponibilidad de los nutrientes a la planta con mayor rapidez y mejorar los cultivos por la fácil absorción que suponen para las plantas, incidiendo en el aumento de las cosechas.

Composición y Nutrientes Esenciales

Estos fertilizantes son formulados industrialmente para contener los nutrientes esenciales que las plantas necesitan para crecer, tales como Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K). Además, pueden incluir micronutrientes como Calcio, Magnesio y Azufre, así como otros elementos que son vitales para el desarrollo saludable de las plantas, tales como zinc, hierro, manganeso, cobre, entre otros. Estos abonos están elaborados con macronutrientes esenciales para la tierra, lo cual los hace potentes y de gran alcance. Además de estos macronutrientes, pueden contener sulfato de amonio, urea y amoníaco anhídrido, entre otros compuestos, de acuerdo a su estructuración y a los cultivos y suelos para los cuales están destinados.

El progreso de la humanidad se sustenta en gran medida en los hallazgos de la ciencia. Se hizo posible cuando dos químicos alemanes diseñaron un método para fabricar amoníaco líquido, uno de los ingredientes imprescindibles en la composición de los fertilizantes sintéticos. Entonces nadie pudo prever que un elemento esencial para la vida en nuestro planeta como es el nitrógeno (componente vital del ADN y de las proteínas de cualquier forma de vida en el planeta) con su exceso durante el uso de los fertilizantes sintéticos se convertiría en compuestos nitrogenados que, al retornar al suelo, agua y aire, haría que el nitrógeno se volviese nocivo para la vida.

Aplicación en la Agricultura de Precisión

En el contexto de la agricultura de precisión, los fertilizantes químicos son utilizados de manera eficiente y dirigida para maximizar los rendimientos y optimizar la producción por área cultivada. Este enfoque permite a los agricultores aplicar los nutrientes de manera específica, en las cantidades necesarias y en el momento adecuado, para obtener los mejores resultados posibles.

Ventajas de los fertilizantes químicos

Aunque el foco de este artículo son las desventajas, es importante reconocer las ventajas que han hecho a los fertilizantes químicos tan populares:

• Incremento de rendimientos: Los fertilizantes químicos han sido clave para los incrementos significativos en los rendimientos de los cultivos, especialmente cuando se combinan con mejoras genéticas. Este incremento en la productividad ha sido esencial para satisfacer la creciente demanda de alimentos a nivel mundial.
• Relativa accesibilidad y costo: Históricamente, los fertilizantes químicos han sido accesibles para la mayoría de los agricultores debido a su bajo costo en comparación con otras opciones de fertilización. Esto ha permitido a los agricultores de diferentes escalas beneficiarse de sus ventajas.
• Eficiencia y precisión: En la agricultura de precisión, los fertilizantes químicos pueden aplicarse de manera muy específica, permitiendo un uso eficiente y dirigido que minimiza el desperdicio y maximiza la absorción de nutrientes por las plantas. Los fertilizantes químicos son cruciales para satisfacer las altas expectativas y necesidades de la agricultura intensiva.
• Acción rápida y efectiva: Los fertilizantes químicos son de rápida absorción, por lo que solucionan rápidamente posibles deficiencias nutricionales. Es decir, de identificar algún tipo de carencia, esta podría ser tratada de manera inmediata con este tipo de productos.
• Uso fácil y práctico: En general, los fertilizantes químicos o sintéticos pueden encontrarse en formatos sólidos y líquidos, los que vienen con las instrucciones necesarias para su aplicación. Además, cuentan con la proporción adecuada de NPK, lo que favorece una dosificación más precisa.
• Aptos para cultivos a gran escala: Los fertilizantes químicos son bastante cotizados para cultivos de gran escala, o más bien, para aquellas personas que buscan cosechas con mayores producciones.

Desventajas y efectos negativos de los fertilizantes químicos

El uso de fertilizantes químicos puede tener desventajas y efectos negativos. Para tener prácticas más sostenibles es necesario encontrar puntos de equilibrio y complementarlos con abonos y compuestos orgánicos, además de analizar los suelos y plantas constantemente para asegurarse de que los diferentes valores sean los idóneos y detectar a tiempo reacciones negativas. La planta solo aprovecha entre el 30 y el 50% del fertilizante sintético utilizado.

Impacto en la Salud del Suelo

• Degradación de los suelos: Una mala administración de estos productos degrada el suelo hasta llegar a la infertilidad en el largo plazo. Esto se debe, entre otras cosas, a que pueden incrementar sustancialmente los niveles de acidez, generar saturación de macronutrientes o alterarlo a tal punto que el suelo pierde la sensibilidad y la capacidad de absorción ante diferentes nutrientes. Al contener sustancias tóxicas, pueden afectar gravemente los microorganismos beneficiosos del suelo, causando un desgaste importante en su estructura y afectando posteriores cultivos.
• Dependencia y sostenibilidad: La dependencia de los fertilizantes químicos puede llevar a una menor sostenibilidad agrícola. Los agricultores que dependen en gran medida de estos productos pueden encontrar difícil adaptarse a prácticas agrícolas más sostenibles y ecológicas. El nitrógeno permanece en el suelo afectando a su microbiología y altera la proporción de carbono y fósforo.
• Quemaduras de sal: Estas quemaduras son una alerta de la deficiente o exagerada utilización de fertilizantes químicos y evidencian la deshidratación del tejido de las plantas, lo cual dificulta su correcto desarrollo e, incluso, compromete la productividad. Los fertilizantes con un alto índice salino (con compuestos como el nitrato de sodio) son los que más atención y seguimiento demandan para evitar quemaduras de sal.

Contaminación del Agua

• Contaminación de aguas subterráneas: El mayor problema al que nos enfrentamos es la contaminación del agua subterránea producida por el nitrógeno que se añade en forma de nitratos. Los nitratos aportados al suelo se mueven fácilmente a través de él, y debido a que son muy solubles en agua, pasan a las aguas subterráneas y permanecen en ellas durante años, y lo que es peor, el aporte de nitrógeno a lo largo del tiempo tiene un efecto acumulativo. Estas aguas son un aporte natural de nutrientes, minerales y vitalidad para las plantas de los cultivos: que estas se contaminen no solo puede representar pérdidas en el ciclo de producción inmediato, sino que además compromete el futuro de la actividad agrícola en el lugar.
• Contaminación por urea: Otro fertilizante de amplio uso, la urea, libera amoníaco en su proceso de descomposición. Una parte del amoníaco pasa a la atmósfera contribuyendo a la lluvia ácida y otra parte contamina el agua subterránea.
• Eutrofización de las aguas: El problema ambiental de los fosfatos es que pasan del suelo al acuífero, como el caso del Nitrógeno (N), produciendo un fenómeno que se conoce como eutrofización de las aguas. El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales tiene como consecuencia el crecimiento exponencial de las algas, que son organismos muy dependientes del fósforo. La presencia masiva de algas consume grandes cantidades de oxígeno y provoca su déficit o su ausencia en los ríos, lagos y embalses, contribuyendo a la creación de amplias zonas muertas.

Impacto en la Calidad del Aire y la Atmósfera

• Emisiones de gases contaminantes: En los procesos de fabricación de fertilizantes químicos es habitual que se emitan al aire partículas de hollín y polvo junto a gases contaminantes como el óxido de azufre (SOx), amoníaco (NH3) y subproductos nitrogenados como el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2). A esto se suman las emisiones de solventes volátiles con un alto poder contaminante.
• Formación de óxidos de nitrógeno (NOx): Al entrar en contacto con la atmósfera, el nitrógeno no aprovechado se oxida, formando los denominados óxidos de nitrógeno (NOx), que son básicamente monóxido y dióxido de nitrógeno. La presencia de estos compuestos nitrogenados en el aire afecta gravemente a la salud de la ciudadanía. Estos gases son sumamente perjudiciales para la capa de ozono (O3).
• Variabilidad en precios y disponibilidad: En los últimos años, la disponibilidad de fertilizantes químicos ha sido inconsistente, y los precios han experimentado aumentos sustanciales. Esta variabilidad ha impactado negativamente los costos de producción para los agricultores, creando incertidumbre en sus operaciones.

Efectos sobre la Salud Humana

Los efectos de los fertilizantes químicos sobre el medio ambiente están ampliamente probados y son incuestionables, estando demostrado que su uso conlleva un riesgo elevado de daños ambientales, como son la contaminación de las aguas subterráneas y del suelo sobre los que se aplican. De lo que no se habla tanto es del riesgo que sobre la salud de las personas pueden acarrear los fertilizantes químicos.

• Contaminación por nitratos y metahemoglobinemia: La contaminación del agua subterránea por nitrógeno tiene efectos graves y perniciosos sobre la salud humana. Se ha relacionado con el cáncer gástrico, el bocio, las malformaciones de nacimiento, la hipertensión y el cáncer de testículo. El efecto mejor conocido que sobre la salud tiene el consumo de agua contaminada por nitratos es la metahemoglobinemia, un trastorno sanguíneo por el cual se produce una cantidad anormal de metahemoglobina, una forma de hemoglobina que tiene una enorme afinidad por el oxígeno y que no lo cede en los tejidos. Es un trastorno especialmente pernicioso para los lactantes, que produce el conocido síndrome del bebé azul, y cuya causa es la disminución del oxígeno en la sangre que le produce cianosis. El riesgo de padecerlo aumenta exponencialmente cuando los lactantes toman biberón cuya agua está contaminada con nitratos.
• Problemas respiratorios y otros: La presencia de los compuestos nitrogenados en el aire afecta gravemente a la salud de la ciudadanía. En el estado indio de Punyab, con enormes extensiones destinadas a la agricultura, el empeoramiento de la salud de los agricultores y sus familias ha demostrado estar en relación directa con el uso de fertilizantes y pesticidas.

Otros Efectos Negativos

• Crecimiento exagerado: Las dimensiones y tamaños de las plantas pueden sobrepasar los parámetros normales debido a una aplicación excesiva y poco organizada de fertilizantes químicos.
• Riesgos de sobrefertilización: Los fertilizantes químicos requieren de una aplicación más frecuente que los de tipo orgánico, dado su rápida absorción. Es por esto que, considerando las necesidades nutritivas del cultivo, podría producirse un mayor gasto a la larga, además de un mayor daño al suelo.
• Problemas al dosificar: Según el tipo de abono, las proporciones de NPK pueden tener variaciones, por lo que pueden ser algo difícil de dosificar.
• Perjudiciales para el medioambiente: Los fertilizantes químicos pueden actuar en desmedro tanto de la vida del suelo donde se aplican, sino que en los ecosistemas acuáticos. Por otro lado, la extracción de los minerales para su fabricación también pueden resultar perjudiciales para el medioambiente.

Alternativas y Soluciones para una Agricultura Sostenible

Para evitar las desventajas de un uso excesivo y sin control, la mejor manera de evitar estas desventajas es mediante fertilizantes de alta eficiencia aplicados de acuerdo con la administración de nutrientes 4R (fuente de fertilizante correcta, tasa correcta, momento correcto, colocación correcta).

Fomento de Fertilizantes Orgánicos

Para una transición hacia prácticas agrícolas más respetuosas y sostenibles respecto a la salud del planeta y sus habitantes hay que fomentar el uso de fertilizantes orgánicos o ecológicos. Los fertilizantes orgánicos, al estar constituidos de material carbonado, ofrecen una absorción más gradual por las plantas. Los microorganismos del suelo han de actuar degradándolos antes de que la planta los pueda aprovechar. Los fertilizantes orgánicos que añaden compuestos minerales procedentes de sales y rocas son también más sostenibles para el medioambiente porque no necesitan procesos químicos para su elaboración.

• Mejora de la estructura del suelo: Este tipo de productos aportan significativamente en cuanto a aireación y capacidad de retención del agua.
• Amigables con el medioambiente: Producen alimentos exentos de sustancias tóxicas, por lo que permite mantener los sabores y aromas de las plantas. Además, mejoran la fertilidad del suelo y previene su erosión.
• Nutren efectivamente las plantas: En su mayoría, aportan los elementos esenciales para el desarrollo de las plantas.
• Disminuyen los riesgos de sobrefertilización: Aunque esto podría ocurrir, de producirse una alimentación desmedida, al ser menos solubles, provocan que los nutrientes se liberen de manera gradual en el cultivo. Esto hace además que su efecto sea mucho más duradero.

Prácticas Agrícolas Sostenibles

Entre las medidas a tomar hay que utilizar los fertilizantes en las proporciones y composición idóneas para las necesidades de cada tipo de cultivo. Para ello hay que incentivar cosechas libres de residuos de fertilizantes como los nitratos mediante prácticas agrícolas sostenibles, como la rotación de cultivos y la agricultura orgánica.

• Rotación de cultivos y policultivos: Los policultivos o cultivos mixtos favorecen que diferentes plantas compartan un mismo espacio promoviendo la biodiversidad, optimicen recursos, mejoren la fertilidad del suelo y eviten plagas y enfermedades.
• Agricultura orgánica: La agricultura ecológica corresponde a un sistema de cultivo que excluye la utilización productos químicos, sintéticos, así como también organismos genéticamente modificados.
• Agroforestería: En la agroforestería se integran los árboles (silvicultura) junto a las plantas cultivadas y la actividad ganadera para, al crecer juntos, obtener beneficios mutuos respecto a nutrientes y disponibilidad de múltiples recursos.
• Fijación biológica del nitrógeno: Aparte de fomentar un uso eficiente de los fertilizantes de origen químico hay que mejorar el proceso natural de fijación biológica del nitrógeno molecular (N2). Si bien ninguna planta es capaz por sí misma de fijar el nitrógeno molecular de forma biológica, con la simbiosis con microorganismos, que rompen la estable molécula de nitrógeno para después formar amoníaco y nitratos, es posible lograrlo en algunos cultivos. Actualmente se investiga una revolucionaria tecnología (N-Fix) respetuosa con el medioambiente que permite a las plantas tomar el nitrógeno directamente del aire para convertirlo en amoníaco.

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