Un modelo predice el destino de fungicidas en suelos con enmiendas orgánicas

A menudo los agricultores utilizan residuos orgánicos para compensar el bajo contenido en materia orgánica de los suelos. En los viñedos de La Rioja es habitual utilizar como enmienda el sustrato poscultivo del champiñón, un producto también muy abundante en la zona. Desde hace años, el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) estudia cómo afecta la presencia de estos residuos en la dinámica de los pesticidas en el medio ambiente. Ahora, en un artículo publicado en la revista científica Chemosphere, los investigadores proponen aplicar un modelo matemático para simular el comportamiento de dos fungicidas cuando se encuentran con esta enmienda orgánica en los suelos.

La investigación está basada en un experimento que se llevó a cabo en tres lugares de La Rioja en los que se utilizaron sustratos poscultivo de champiñón, tanto frescos como compostados, como enmienda del suelo y en los que se aplicaron dos fungicidas, metalaxil y penconazol, y se estudió su adsorción, movilidad y degradación. El objetivo es analizar el comportamiento de estos compuestos para evitar que acaben contaminando aguas subterráneas.

“Tomamos in situ una serie de columnas de suelo de 40 cm de longitud y las trajimos a Salamanca. El experimento consistió en lavar cada columna durante 33 días y analizar cómo se comportan los compuestos a lo largo de la columna, obteniendo parámetros de lixiviación”, explica a DiCYT Sonia Rodríguez, científica del IRNASA.

Jesús Marín con las columnas de suelo en los laboratorios. Foto: IRNASA.

Uno de los parámetros más importantes es el factor de retardo que puede ejercer la materia orgánica en la movilidad del pesticida. Para conocerlo, se compara el movimiento del compuesto con un ion trazador, que no experimenta ninguna retención.

Sin embargo, la novedad que aporta el trabajo publicado en Chemosphere no son los resultados experimentales, sino la posibilidad de utilizar un modelo matemático “capaz de predecir lo que habíamos visto experimentalmente”, apunta Jesús Marín, que realizó una estancia en el INRA, prestigioso centro de investigación agronómica en Francia, con un grupo especializado en la modelización del comportamiento de pesticidas en el suelo.

De hecho, el investigador del IRNASA trabajó con varios modelos que ya se aplican en el estudio del comportamiento medioambiental de los pesticidas y que tienen en cuenta todos los factores importantes, desde las características particulares del pesticida a las condiciones climatológicas de un lugar, “para ofrecer una idea real de lo ocurre”. Al introducir todos los datos disponibles, el modelo ofrece resultados bastante fiables, pero hasta ahora no se había utilizado para estudiar lo que ocurre en suelos enmendados con residuos orgánicos.

En el caso del penconazol, tanto el experimento real como la simulación indicaron que la mayoría del compuesto quedaba retenido en los primeros ocho centímetros de la columna. Por el contrario, el metalaxil lixiviaba hasta los 40 centímetros de profundidad de las columnas, y la predicción del modelo también se correspondió con la observación real. La influencia del tipo de materia orgánica también es importante, puesto que los residuos compostados retienen en general mayor cantidad de pesticida que los frescos.

“Los resultados mostraron que el modelo es bueno para predecir el comportamiento de estos fungicidas”, destaca Jesús Marín. Lo más importante es que, si se aplica a largo plazo, esta simulación del comportamiento de los pesticidas en suelos enmendados con materia orgánica puede utilizarse para predecir si estos compuestos contaminantes pueden llegar o no a contaminar acuíferos sin tener que realizar de nuevo ensayos experimentales.

Este estudio supone una importante aportación porque hasta ahora no había datos sobre la aplicación del modelo en suelos enmendados con residuos orgánicos, una práctica cada vez más habitual, sobre todo cuando se dispone de un cultivo abundante como el champiñón, en La Rioja, de manera que no solo se encuentra una salida para estos residuos, sino que se mejoran las características del suelo de viñedo.

De cara al futuro de esta línea de investigación, los científicos consideran que se deberían analizar no solo los compuestos principales sino también los metabolitos secundarios que se derivan de ellos, ya que en algunas ocasiones pueden ser los que finalmente alcancen y contaminen las aguas. Además, creen que se deberían realizar experimentos directamente en el campo para calibrar bien todos los parámetros y que el modelo, y por tanto sus predicciones a largo plazo, se ajuste aún más a la realidad.

Disponer de modelos que anticipen estos resultados es muy útil y obligatorio para los fabricantes de pesticidas para conocer con exactitud el comportamiento real de sus productos. “A la hora de que un pesticida salga al mercado se deberían incluir este tipo de estudios con las diferentes prácticas agrícolas que se llevan a cabo”, comenta Jesús Marín. Además, “las autoridades que tienen que dar su visto bueno a los nuevos productos tienen en los modelos una herramienta para evaluar sus efectos bajo las prácticas agrícolas actuales”.