Los metales pesados como plomo, níquel, cadmio y manganeso pueden acumularse en los suelos y en el agua de riego, especialmente cuando se usa agua residual. Lo cual representa un riesgo para la agricultura, ya que estos elementos no se degradan con el tiempo y pueden acumularse y ser tóxicos para los cultivos. Su presencia en el suelo puede afectar el crecimiento de las plantas, la disponibilidad de nutrientes esenciales y volverse nocivos para la salud humana.
Cuando las concentraciones de metales pesados en el suelo son demasiado altas, se alteran procesos naturales clave. Pueden modificar el pH del suelo y reducir la disponibilidad de nutrientes, lo que perjudica el desarrollo de los cultivos e incluso puede llevar a su muerte. Esto no solo impacta la producción agrícola, sino también la calidad de los productos cosechados. Además, su efecto es más severo en suelos ácidos, donde estos elementos son más fáciles de absorber por las plantas.
Los metales pesados pueden trasladarse desde el suelo a los cultivos, provocando fitotoxicidad y acumulándose en sus tejidos a través de la bioacumulación (Loyde et al., 2023). En este artículo conocerás más sobre cómo de los metales pesados y como afectan la agricultura y salud del suelo.
¿Qué son los metales pesados?
Los metales pesados son un grupo de elementos, que incluyen tanto metales como metaloides, con potencial de toxicidad. Algunos de ellos, en cantidades reducidas, son esenciales para el crecimiento de las plantas, como el boro (B), cobalto (Co), cromo (Cr), cobre (Cu), manganeso (Mn), hierro (Fe), selenio (Se), zinc (Zn) y el metaloide arsénico (As). Sin embargo, cuando sus concentraciones superan ciertos límites, pueden volverse perjudiciales.
Por otro lado, existen metales pesados que no cumplen una función biológica conocida y pueden alterar el funcionamiento de los organismos. Estos elementos son altamente tóxicos y tienden a acumularse en los seres vivos. Entre ellos se encuentran el cadmio (Cd), mercurio (Hg), plomo (Pb), bismuto (Bi) y estaño (Sn) (Prieto, 2009).
Fuentes de contaminación por metales pesados
Origen natural:
Los metales pesados pueden encontrarse en el suelo de manera natural, ya que provienen de la roca madre. A medida que esta se somete a procesos de meteorización, dichos elementos
pueden liberarse y quedar disponibles para su absorción por las plantas. Entre los más comunes se encuentran el manganeso (Mn), zinc (Zn), níquel (Ni) y plomo (Pb).
Origen antropogénico:
Las actividades humanas representan una fuente significativa de contaminación por metales pesados. Entre las principales se incluyen la actividad industrial, minería, mal empleo de fertilizantes y plaguicidas, la irrigación con aguas residuales, la deposición atmosférica de contaminantes y los derrames de sustancias petroquímicas. Además, los residuos con alto contenido metálico contribuyen a la acumulación de estos elementos en el suelo.
Ingreso de metales pesados en suelos agrícolas
Por mal uso de fertilizantes y agroquímicos:
En los suelos agrícolas, la acumulación de metales pesados se debe en gran medida a la aplicación de fertilizantes, pesticidas, estiércol y a la deposición atmosférica. Por ejemplo, los fertilizantes fosforados pueden contener cadmio (Cd), mientras que en el control de plagas se han utilizado sales de zinc (Zn) y compuestos a base de cobre (Cu). Además, la incorporación de enmiendas orgánicas y biosólidos, como lodos de depuradoras o compost provenientes de residuos sólidos urbanos e industriales, también representa una fuente de metales pesados en los suelos agrícolas.
Por residuos orgánicos:
Aunque la materia orgánica aporta beneficios al suelo y a la producción agrícola, también puede ser una vía de introducción de metales pesados y otros contaminantes orgánicos.
Por el uso de agua de riego:
Se ha identificado que una de las principales fuentes de contaminación por metales pesados en el agua proviene de la descarga de aguas residuales generadas por diversas actividades humanas (Pablón, 2020). En Perú, se ha observado que los efluentes de una minería dedicada a la extracción de oro, plata, plomo y zinc presentan concentraciones elevadas de arsénico (As), cadmio (Cd), cobre (Cu), mercurio (Hg), selenio (Se) y zinc (Zn), superando los límites permisibles establecidos.
Por actividades mineras y de refinación:
La minería y la refinación son consideradas unas de las actividades más contaminantes, ya que en el proceso de extracción de minerales como cobre (Cu), zinc (Zn), cadmio (Cd) y plomo (Pb) se generan grandes volúmenes de residuos, los cuales pueden contribuir significativamente a la contaminación ambiental.
Efectos de los metales pesados en los cultivos
Cuando los metales pesados en el suelo superan los niveles permitidos, pueden afectar el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. Además, su presencia puede alterar la calidad biológica del suelo, reduciendo la cantidad de microorganismos beneficiosos y afectando su fertilidad.
Asimismo, algunas plantas pueden responder a la presencia de metales pesados en el suelo de dos maneras. Una de ellas es mediante la exclusión, limitando el transporte del metal hacia la parte aérea, lo que es característico de especies sensibles y tolerantes. La otra estrategia consiste en acumular estos elementos en sus tejidos sin que resulten tóxicos para la planta, lo que suele observarse en especies que crecen de forma natural en suelos contaminados (Prieto, et al. 2009).
Conclusión
La presencia de metales pesados en el suelo y el agua de riego es una problemática creciente que afecta la calidad del suelo y la salud de los cultivos. Estos elementos, que pueden acumularse debido tanto a procesos naturales como a actividades humanas, tienen efectos negativos sobre el crecimiento de las plantas y la biodiversidad del suelo.
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A través de nuestras capacitaciones, buscamos proporcionar a los agricultores las herramientas necesarias para un manejo sostenible de los fertilizantes, reduciendo el riesgo de contaminación por metales pesados y mejorando la productividad de los cultivos a largo plazo.
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Fuentes bibliográficas:
- Prieto, J. ., Ramírez, C. A. G., Gutiérrez, A. D. R., & García, F. P. (2009). Contaminación y fitotoxicidad en plantas por metales pesados provenientes de suelos y agua. Tropical and subtropical Agroecosystems, 10(1), 29-44.
- Bayona, L. «Efecto y mitigación de la toxicidad por arsénico y cadmio en cultivo de arroz.» Revista Ciencias Agropecuarias (RCA) 6.2 (2020): 49-70.
- Loyde De La Cruz, L. A., González Méndez, B., Cruz Avalos, A. M., & Loredo Portales, R. (2022). Suelos agrícolas y metales pesados, una relación tóxica que se puede remediar. Epistemus (Sonora), 16(33), 93-98.
