El nitrógeno (N) es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas terrestres, clasificándose como macronutriente debido a que las plantas lo requieren y acumulan en sus tejidos en altas cantidades. Su gran importancia para las plantas se debe a que forma parte de moléculas como las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, coenzimas, etc. El nitrato, cuya fórmula química es NO3−, constituye la forma más importante de nitrógeno que es absorbida por la mayoría de las plantas, mejorando altamente el rendimiento de los cultivos. La creciente demanda de alimentos provocada por el aumento de la población mundial, ha llevado durante décadas al uso descontrolado de nitratos por los agricultores. Esto ha generado un aumento del uso de fertilizantes químicos nitrogenados de bajo coste, lo que causa serios problemas ambientales como la contaminación del agua, perjudicial tanto para la naturaleza como para la salud humana.
Franck Barske (Pixabay)
El nitrato tiene una alta solubilidad en agua, por lo que resulta muy móvil en el suelo de los campos de cultivo. Esto tiene un especial impacto en los cultivos de regadío, donde los nitratos se filtran hacia zonas más profundas (proceso llamado lixiviación), causando la contaminación de acuíferos o pozos. Otro problema ambiental que genera el riego con altas concentraciones de nitratos es la contaminación de las aguas superficiales, por el riesgo de que el agua producida por la escorrentía se vierta directamente a los ríos o canales de riego. Esto puede ocasionar serios problemas de eutrofización, con un enorme desarrollo de las especies vegetales que crecen junto a los cauces o, incluso, la muerte por asfixia de los animales acuáticos por el crecimiento descontrolado de algas. Este fenómeno es conocido en España por causar un gran daño a la fauna del Mar Menor (Murcia), con fuertes denuncias de organismos como la Asociación de Naturalistas del Sureste (ANSE) y el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) para que se realicen actuaciones urgentes de conservación y recuperación por parte de las administraciones públicas. Además, este excesivo uso de nitratos también se ha relacionado con el cambio climático, provocando un aumento de la degradación de la capa de ozono y del efecto invernadero.
La presencia de altos contenidos de nitratos en las hortalizas se considera también una seria amenaza para la salud humana. Aunque el nitrato por sí mismo no es perjudicial para los humanos, el peligro viene cuando es ingerido a través de los alimentos (principalmente verduras) y se transforma en compuestos tóxicos como el nitrito, las nitrosaminas y el óxido nítrico, gracias el efecto de enzimas que se encuentran en la saliva y provenientes de las bacterias que viven en el tracto gastrointestinal. La alta acumulación de estos compuestos en el cuerpo humano puede originar serios problemas de salud como el cáncer gástrico o de vejiga, así como la metahemoglobinemia o síndrome del bebé azul que afecta principalmente a los niños. Cuando el nitrato entra en el flujo sanguíneo transforma la hemoglobina en metahemoglobina, ya sin capacidad para transportar el oxígeno a los pulmones. Si más del 70% de glóbulos rojos presentan la hemoglobina en forma de metahemoglobina, los bebés se asfixian y mueren. Esto tiene un mayor impacto en países en desarrollo como Filipinas, donde en 2007 Greenpeace denunció 6.000 muertes prematuras anuales de bebés por culpa de la contaminación con nitratos de las aguas que usaban para los biberones, mediante una hilera de treinta muñecos azulados con la frase “dame agua limpia” a las puertas del Ministerio filipino de Medio Ambiente, o recientemente afecta a Gaza en Palestina.
Marcial Guillén (Agencia EFE)
En Europa existen normas muy exigentes con respecto a la regulación del contenido de nitratos, tanto del agua de consumo humano como de vegetales y alimentos procesados, especialmente dedicados a la producción de productos alimentarios para grupos susceptibles como los bebés, ancianos, vegetarianos y veganos. Con esta finalidad, la Unión Europea ha establecido una serie de normas estrictas (Reglamento CE 1881/2006, modificado por UE 1258/2011) que determinan una serie de umbrales del contenido de nitratos en las verduras más consumidas (como la espinaca y lechuga), y especialmente en alimentos para bebés con límites mucho más estrictos, donde incluso se recomienda evitar el consumo de determinadas hortalizas en bebés antes del primer año de vida y su limitación en niños de 1 a 3 años. A nivel medioambiental, la Unión Europea creó en 1991 la Directiva de Nitratos, para proteger la calidad del agua en toda Europa, evitando que los nitratos procedentes de fuentes agrícolas contaminen las aguas superficiales y subterráneas, y fomentando el uso de buenas prácticas agrícolas.
publico.es
Recientemente, en nuestro grupo de investigación “Regulación Iónica e Hídrica en Plantas” del IRNAS-CSIC, liderado por el Dr. José M. Colmenero-Flores, y como parte de la Tesis Doctoral de Juan D. Franco-Navarro, hemos descubierto que la aplicación de cloruro a niveles típicos de un macronutriente (1-5 mM) en la solución de riego es beneficiosa para el crecimiento de las plantas, ya que induce una serie de funciones importantes que mejoran el estado hídrico, el uso del agua, la fotosíntesis. Además de estos beneficios, en nuestro último artículo científico publicado en Frontiers in Plant Science, hemos descubierto que la fertilización con cloruro también mejora la eficiencia en el uso de nitrógeno en plantas de cultivo muy diversas, como tomate, tabaco, lechuga, espinaca, acelga, olivo y mandarino. Estos efectos tienen un gran potencial especialmente en las hortalizas de consumo humano, ya que la fertilización con cloruro reduce la acumulación de nitratos en las hojas y, por tanto, los riesgos que esto genera en la salud humana. Además de esta mejora en la calidad nutricional, el uso de fertilizantes ricos en cloruro podría tener una aplicación relevante para la agricultura por reducir el contenido de nitratos que se añade a los fertilizantes y, por tanto, la consecuente contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. El impacto de esta investigación ha llamado la atención de la Unión Europea, la cual financiará el proyecto ChlorPlant durante tres años , concedido al Dr. Miguel A. Rosales, para profundizar en cómo la nutrición de cloruro modula los efectos del manejo del agua sobre el desarrollo, el uso del agua y el nitrógeno, la producción y calidad de los frutos de tomate, así como la resistencia de esta planta a la sequía y su aplicación a la agricultura.
