Capacidad del cultivo frente a suelos contaminados 

 

1. Introducción

2. Presencia de contaminantes en el suelo

3. La alfalfa como solución del problema

 

1. Introducción

 

El incremento de las acciones del ser humano en multitud de ámbitos (agricultura, ganadería, industria, minería, etc.) ha provocado una serie de alteraciones ambientales que, no somos conscientes o no queremos serlo, afectan de manera severa a la vida de todos los seres del planeta, ecosistemas incluidos. 

 

Uno de estos aspectos es la presencia excesiva en el suelo de elementos contaminantes, como es el caso de los metales pesados, los cuales son necesarios para los procesos vitales de los microorganismos que habitan en él. Sin embargo, las acumulaciones de dichos elementos, que resultan demasiado elevadas van a generar situaciones altamente nocivas para el entorno que nos rodea. 

 

Por ello, con el fin de encontrar ciertos medios que solucionen los problemas causados, disminuyendo así la presencia excesiva de contaminantes en el suelo, se han propuesto algunas técnicas orgánicas, como el uso de plantas extractoras de metales pesados, siendo la alfalfa una de ellas, con una serie de ventajas tales como crecimiento rápido, cosechas en cualquier época del año, tolerancia a ciertas adversidades del entorno, etc. 

 

2. Presencia de contaminantes en el suelo

 

Según Bonilla (2013), la mayor fuente de contaminación del entorno es la generada por las actividades industriales que se llevan a cabo de forma cotidiana, ya que éstas afectan negativamente a los recursos naturales del medio, como son: agua, suelo y aire. 

 

Fertilizantes, plaguicidas, aguas residuales u otros elementos químicos tienen como destino final el medioambiente, conteniendo en ellos cantidades variables de metales pesados, los cuales se acumulan en el suelo de diferentes modos, modificando de manera adversa las características naturales del medio terrestre (Pomari y Sambrano, 2019). 

 

De este modo, el suelo es el receptor de la mayor parte de los residuos generados por las actividades del ser humano, produciendo su contaminación, así como su transmisión a otros destinos como las aguas subterráneas o las cadenas tróficas, a través de su captación por las plantas (Rodríguez y McLaughlin, 2019). 

 

Si nos centramos en la acumulación de metales pesados en el suelo, el principal problema que ésta supone, es que dichos compuestos metálicos son difícilmente biodegradables, lo que implica que su presencia se va a prolongar por un periodo de tiempo demasiado largo (Pomari y Sambrano, 2019).  

 

Por otra parte, un contenido aceptable de estos compuestos puede contribuir a los procesos en los que intervienen diferentes organismos del suelo, pero si los niveles son demasiados elevados, se verán gravemente afectados, viéndose reducidas las poblaciones microbianas del suelo, conocida este tipo de contaminación como “polución de suelos” (Pueyo et al., 2012).  

 

Así lo asegura Ramos (2002) en sus estudios previos, que demostraron que los microorganismos son sensibles a cantidades elevadas de metales pesados, pudiendo conllevar a la difusión, desnaturalización de proteínas y destrucción de la integridad de la membrana celular de éstos. También provocan efectos inmediatos como inhibición del crecimiento normal en las plantas o disfunciones en otros elementos del medioambiente. 

 

En lo que respecta a la movilidad de los metales pesados en el suelo, éstos se redistribuyen y reparten lentamente entre los componentes de la fase sólida (Bonilla, 2013). Dicha redistribución se caracteriza por una rápida retención inicial y posteriores reacciones lentas, que dependen de factores como el metal en cuestión, las propiedades del suelo, el nivel de introducción o el periodo comprendido (Méndez et al., 2008). 

 

Según Jiménez y Párraga (2011), existen cuatro formas de distribución de los metales pesados incorporados al suelo: 

 

• Retención, como consecuencia de la disolución o fijación por procesos de adsorción, formación de complejos o precipitación.  

 

• Absorción por parte de las plantas, y posterior incorporación de las cadenas tróficas.  

 

• Volatilización y paso a la atmósfera.  

 

• Movilización hacia las aguas superficiales o subterráneas.  

 

El estudio realizado por Silva (2010), refleja los puntos anteriores, ya que hacen mención a que la contaminación por metales pesados debe ser tratada por su capacidad de quedar retenidos, así como por sus efectos. Asimismo, serán absorbidos por las plantas, pasando a las cadenas tróficas y dispersándose a la atmosfera por volatilización y a las aguas superficiales y subterráneas por filtración, lo que provoca impactos negativos en el medioambiente, animales y seres humanos incluidos. 

 

3. La alfalfa como solución del problema

 

Teniendo en cuenta las situaciones complicadas que se derivan de los procesos contaminantes en el suelo y en el medioambiente por elementos tóxicos, se están proponiendo acciones que sean capaces de disminuir la excesiva presencia de metales pesados en el suelo. Al respecto, se intenta implantar una variedad de técnicas ecológicamente compatibles, mediante el uso de materiales orgánicos. Una de ellas es el empleo de un grupo diverso de plantas denominadas “bio-remediadoras”, que poseen la capacidad de reducir estos compuestos metálicos del suelo (Pomari y Sambrano, 2019). 

 

Dentro de dicho grupo, se encuentra las familias Fabaceae y Brassicaceae, destacando la alfalfa como cultivo con acción extractora de metales pesados del suelo, además de suponer un bajo costo, así como un corto tiempo de ejecución. Según su categoría taxonómica, estas especies presentan una serie de ventajas como, por ejemplo, un crecimiento rápido, una cosecha en cualquier época del año o una cierta tolerancia a condiciones adversas (temperaturas bajas y altas, periodos de sequía, salinidad, etc.). 

 

Por lo tanto, para este cometido de limpiar los suelos contaminados, existen ciertas plantas que poseen la capacidad de absorber una cantidad significativa de metales, en comparación con otras. Para ello, es necesario seleccionar dichas plantas, en función de la presencia de éstos y las características del lugar. Para Manuel y Flores (2018), las cualidades que deben reunir las plantas fitoextractoras son: 

 

• Elevado índice de crecimiento. 

 

• Elevada producción de biomasa. 

 

• Sistema radicular de amplia distribución y muy ramificado. 

 

• Capacidad de absorción y de acumulación de los metales pesados del suelo. 

 

• Transporte de estos elementos desde la raíz hasta los brotes. 

 

• Tolerancia a los efectos tóxicos de los metales pesados. 

 

• Buena adaptación a las condiciones del entorno, tanto bióticas como abióticas. 

 

• Facilidad de cultivo y de cosecha. 

 

• Repelencia a los herbívoros para evitar la contaminación de la cadena alimentaria. 

 

De este modo, dicha fitoextracción, también conocida como fitoacumulación o fitoabsorción, es un proceso por el cual las plantas logran absorber los elementos contaminantes del suelo, especialmente metales, que llegan a poder acumularlos en sus tallos y hojas (Kingscott, 1997). Así pues, la planta es cultivada en un determinado suelo contaminado, extrayendo sus compuestos tóxicos. 

 

Para que el proceso de extracción llegue a ser eficiente se necesita un cultivo con la capacidad de crecimiento intensivo, que se pueda recolectar de manera sencilla y que tenga la propiedad de acumular grandes concentraciones de los metales (Vaca, 2001). 

 

En el caso particular de la alfalfa (Medicago sativa), y de las leguminosas en general, son capaces de almacenar altas cantidades de metales en sus tallos y raíces, aunque existe una diferencia entre cada una de las especies empleadas en la extracción y limpieza de los suelos (López, 2012). 

 

Algunos ejemplos en los que se ha empleado cultivos de alfalfa para limpiar suelos contaminados con metales pesados se muestran en trabajos de Gonzales (2017), que estudia la fitoextracción en suelos contaminados con cobre, y de Pomari y Sambrano (2019), para reducir la concentración de mercurio en el medio, procedente de las actividades mineras. 

 

En el caso del mercurio, que se produce en determinadas regiones, supone un serio problema de contaminación medioambiental, ya que es utilizado para la obtención de oro y otros metales, valiosos pero contaminantes. Diversos autores (Alcántara y Doronila, 2017; Frossard et al., 2018; Yang et al., 2019) recomiendan el uso de especies como la alfalfa (Medicago sativa) o el rábano (Raphanus sativus) como medidas eficaces para la recuperación de suelos contaminados por metales pesados, reduciendo su concentración. De esta forma, es posible rescatar su fertilidad, incorporándolos a la producción agrícola o a cualquier otro uso en el que la biodiversidad y la salud ambiental estén presentes.