Es fundamental fomentar una mayor investigación y desarrollo en la aplicación de aguas regeneradas en la horticultura del sureste español

En un mundo donde la escasez de agua y la demanda creciente de alimentos plantean desafíos sin precedentes, la certificación de cultivos y el uso de aguas regeneradas para el riego emergen como una poderosa combinación para garantizar la sostenibilidad agrícola y la seguridad alimentaria. La agricultura, como pilar fundamental para alimentar a la creciente población global, se enfrenta a la necesidad urgente de adoptar prácticas más responsables y eficientes que reduzcan la presión sobre los recursos hídricos y promuevan la producción de alimentos de alta calidad y libres de riesgos.

El componente principal de la agricultura de Almería es la horticultura, y dentro de ella fundamentalmente la producida en invernadero que conforma en sus diferentes aspectos el llamado mundialmente “modelo Almería”, basado fundamentalmente en la agricultura familiar, en sistemas de producción próximos al ecológico u orgánico y con una comercialización destinada esencialmente a la exportación, de carácter cooperativo, asociativo y empresarial de muy alta calidad, sustentado por una adecuada gestión de los recursos hídricos y un uso y gestión del agua de riego, esencial en una zona árida como es Almería (en el ámbito del SE andaluz y español) a través de Comunidades de Regantes y Juntas Centrales de Usuarios con una excelente gobernanza interna y externa que constituye en su conjunto, junto a otros elementos como las redes de transporte y servicios, infraestructuras de formación e investigación etc., un sector agrario debidamente estructurado, resiliente y sostenible (Figura 1).

A grandes rasgos, en Almería se riegan en la actualidad 75.000 has de regadío, de las cuales un 60% (44.000 has) se dedican a hortalizas y, de ellas, 33.000 has son bajo invernaderos, verdadero núcleo de producción dedicado a cultivos hortícolas como tomate, pimiento, pepino, calabacín, berenjena, melón, sandía y cultivos de hoja como lechuga o brócoli.

La producción vegetal de Almería ronda los 3 millones de toneladas y supera los 3.000 millones de euros. En la Figura 2 se visualiza la producción de Almería respecto a España, Andalucía y Murcia.

El 80% de este valor se genera en el Poniente almeriense, como se observa en la foto de la NASA (Figura 3), donde se ubican la mayoría de invernaderos de Almería, constituyendo la mayor concentración a nivel mundial.

Esta agricultura tiene su reflejo en el empleo, que en el primer trimestre de 2023, según datos del INE, era de 81.400 empleos directos, siendo Almería la provincia líder en España seguida de Murcia, lo que ratifica la importancia agrícola del Sureste español (Figura 4).

Almería está integrada en la Demarcación Hidrográfica de la Cuenca Mediterránea Andaluza y es una zona árida, escasa de recursos hídricos por su baja pluviometría y tiene que basar su balance hídrico (en la correspondiente Planificación Hidrológica), en aguas de diversas procedencias: subterránea, superficial fluyente, regenerada, desalada, transferencias… Sus mezclas en los embalses de distribución generales de la Comunidad de Regantes correspondiente y en finca, estabilizando sus acuíferos (con problemas de contaminación y sobreexplotación) a la vez que una gestión y uso agronómica, económica y socialmente óptimas y justas, labor realizada en el marco de la actual legislación sobre aguas (Ley de Aguas nacional, andaluza y directrices de la UE, como la Directiva Marco de Aguas o el Reglamento sobre reutilización de aguas en agricultura, que acaba de entrar en vigor el 26/06/2023, entre otras de afección).

En la actualidad, la productividad del agua en la agricultura de Almería se puede observar en la Figura 5 que recoge datos del MAPA, DataComex, CAPAyDR y del INE.

Para alcanzar esta productividad, se han optimizado (labor continua y dinámica con retos importantes que alcanzar), las fuentes de agua, los sistemas de riego, el riego deficitario, las pérdidas de agua en redes, la demanda real de agua por los cultivos, la formación del agricultor y técnicos, la I+D, y las relaciones de los regantes con entidades como la Universidad de Almería, creando la Cátedra del Agua en Agricultura, Regadío y Agroalimentación con todas las Comunidades de Regantes de Almería (Figura 6).

En los últimos años, la horticultura en el sureste español ha enfrentado un desafío sin precedentes: la crítica escasez de agua. Esta región, conocida por sus extensos cultivos de frutas y hortalizas bajo invernadero, se ha visto severamente afectada por sequías recurrentes y una creciente demanda de agua para satisfacer las necesidades agrícolas. La situación actual plantea una seria amenaza para la sostenibilidad de la agricultura en la zona, poniendo en peligro la viabilidad de numerosas explotaciones agrícolas y la economía de toda la región (Figura 7).

La horticultura es una actividad que depende en gran medida del recurso hídrico, y la falta de disponibilidad de agua en cantidad y calidad adecuadas amenaza la estabilidad de la producción y calidad de los cultivos. Ante esta problemática, se hace imperativo buscar soluciones innovadoras y sostenibles que permitan a la horticultura del sureste español enfrentar la escasez de agua de manera eficiente y responsable. En este contexto, el uso de aguas alternativas, como las aguas regeneradas, emerge como una opción prometedora y necesaria para garantizar la supervivencia y prosperidad del sector agrícola de esta zona.

Las aguas regeneradas son aguas residuales previamente tratadas que, después de un proceso de purificación avanzada, se convierten en una fuente viable y segura de riego agrícola. Aunque durante mucho tiempo ha habido cierta resistencia hacia su uso debido a preocupaciones sobre la calidad y posibles riesgos para la salud, los avances tecnológicos en los sistemas de tratamiento y purificación han demostrado que las aguas regeneradas pueden cumplir con los estándares requeridos para su utilización en la agricultura.

En este sentido, es fundamental fomentar una mayor investigación y desarrollo en la aplicación de aguas regeneradas en la horticultura del sureste español. La adopción de esta práctica no solo contribuiría a mitigar la crisis hídrica, sino que también reduciría la presión sobre las fuentes de agua convencionales y ayudaría a preservar los ecosistemas naturales locales.

Por otro lado, la certificación de cultivos es una herramienta esencial en la comercialización de frutas y hortalizas en la actualidad. Garantiza la calidad, seguridad alimentaria y sostenibilidad de los productos, a la vez que fortalece la confianza de los consumidores y abre puertas a nuevos mercados. Los agricultores que optan por certificar sus cultivos no solo se benefician a sí mismos, sino que contribuyen al bienestar de la sociedad y al desarrollo de una industria agrícola más responsable y consciente.

En cambio, los agricultores a menudo experimentan temor y reticencia a no certificar sus cultivos cuando utilizan aguas regeneradas para el riego debido a una serie de preocupaciones legítimas y desafíos que enfrentan en relación con esta práctica novedosa. Aunque las aguas regeneradas pueden ser una solución prometedora para enfrentar la escasez hídrica y mejorar la sostenibilidad agrícola, su adopción también conlleva ciertos riesgos e incertidumbres que inquietan a los productores. Algunas de las razones detrás del miedo de los agricultores a no certificar sus cultivos cuando utilizan aguas regeneradas para el riego son:

• Incertidumbre sobre la calidad del agua regenerada: Los agricultores se preocupan por la seguridad y la calidad del agua regenerada utilizada en sus cultivos. Aunque los sistemas de tratamiento avanzados se han desarrollado para asegurar la calidad del agua, algunos productores aún pueden tener dudas sobre la presencia de posibles contaminantes, patógenos o residuos químicos que podrían afectar la salud de los cultivos y la inocuidad alimentaria.
• Cumplimiento de regulaciones y estándares: Los agricultores temen que el uso de aguas regeneradas para el riego pueda complicar el cumplimiento de las regulaciones locales, nacionales e internacionales sobre la calidad del agua y los estándares de seguridad alimentaria.
• Rechazo por parte de los consumidores: Existe la preocupación de que los consumidores puedan mostrar desconfianza o rechazo hacia productos cultivados con aguas regeneradas, especialmente si no están debidamente informados sobre el proceso de tratamiento y los beneficios asociados. Esto podría afectar la demanda y la viabilidad económica de los cultivos, especialmente en mercados más sensibles a las cuestiones relacionadas con la seguridad alimentaria.

Para abordar estos temores y fomentar la certificación de cultivos con el uso de aguas regeneradas, es esencial que las autoridades y los actores involucrados trabajen en conjunto para establecer regulaciones claras y robustas que garanticen la calidad y seguridad del agua regenerada. Además, se deben llevar a cabo campañas educativas para informar adecuadamente a los consumidores sobre las ventajas y controles de esta práctica, así como para demostrar el compromiso de los agricultores con el uso responsable y seguro del agua en la producción de alimentos. Con enfoque, transparencia y colaboración, es posible superar los miedos y desafíos asociados con la certificación de cultivos que utilizan aguas regeneradas, abriendo así la puerta a una agricultura más sostenible y resiliente.

El uso de aguas alternativas, como las aguas regeneradas, emerge como una opción prometedora y necesaria para garantizar la supervivencia y prosperidad del sector agrícola de la zona

Todos somos conscientes de que el riego es fundamental para la agricultura, ya que sin él no podríamos cultivar nuestros campos. Para lograrlo, es necesario aprovechar todos los recursos disponibles. Sin embargo, también es evidente que nos enfrentamos a escasez de agua debido al uso tradicional que hasta ahora se ha dado a este recurso (como la falta de agua y la salinización de acuíferos naturales). Por tanto, se hace imprescindible recurrir a fuentes hídricas alternativas disponibles. De hecho, se ha demostrado que el uso del agua regenerada se presenta como una opción viable para el riego.

En otro orden de ideas, los agricultores deben certificar sus cultivos para poder comercializar y exportar sus productos. Entonces, surge la interrogante clave: ¿Es posible certificar cultivos hortícolas que utilicen aguas regeneradas en su riego?

En este contexto, dos aspectos merecen ser tratados detalladamente: En primer lugar, podemos efectivamente emplear aguas regeneradas para el riego de nuestros cultivos, siempre y cuando cumplamos con la legislación vigente que regula su uso. En segundo lugar, los protocolos de certificación de calidad nos permiten certificar nuestros cultivos cuando utilizamos aguas regeneradas en el riego, siempre y cuando dichas aguas cumplan con los estándares establecidos por la legislación vigente.

La normativa europea y española permite el uso de agua regenerada en el riego de cultivos hortícolas. Sin embargo, estas normativas también establecen la necesidad de realizar controles de calidad en la salida de la planta de regeneración y en todos los puntos de entrega al usuario. Estos controles de calidad deben asegurar que los resultados se mantengan por debajo de los límites establecidos por la legislación vigente. De esta manera, el agua que llega a nuestros campos estará lista para ser utilizada directamente en el riego.

La evidencia hasta ahora muestra que si el agua regenerada que recibimos en nuestros campos viene certificada (o con análisis que validan su calidad), podemos utilizarla en el riego sin problemas. No obstante, surge la pregunta: ¿Qué ocurre si almacenamos Aguas Regeneradas en campo? ¿Qué procedimientos debemos seguir para cumplir con los protocolos de certificación? En este caso, se sigue el protocolo del esquema normativo, aplicable a cualquier tipo de agua, ya sea convencional, regenerada, etc.

Para cumplir con los requisitos de certificación utilizando Aguas Regeneradas en el riego, es necesario realizar mantenimiento y control de calidad del agua durante el periodo en que se almacena en el campo, como en balsas u otros depósitos. Es importante destacar que este control es aplicable a cualquier tipo de agua almacenada en campo, independientemente de su origen, ya sea de pozo, pantano, regenerada, desalada, etc. El procedimiento de seguimiento y control consta de tres pasos fundamentales:

• Paso 1: Realizar una Evaluación de Riesgos (ER) asociados al uso de aguas regeneradas en las explotaciones agrícolas. Esta evaluación debe considerar los peligros por contaminantes físicos, químicos y microbiológicos relevantes del agua utilizada en las actividades agronómicas, teniendo en cuenta el tipo de actividad de la explotación y el uso previsto de lo producido. La ER debe abordar tanto los riesgos medioambientales como los riesgos para la salud humana y animal. Debe determinarse si la calidad del agua es “apta para el propósito”, de acuerdo con el RD 1620/2007 y otras normativas aplicables. Además, la ER debe identificar medidas preventivas para gestionar adecuadamente los riesgos identificados y garantizar la existencia de procedimientos y sistemas de control de calidad adecuados.
• Paso 2: Elaborar un Plan de Gestión (PG) del agua de riego que aborde los riesgos identificados en la evaluación de riesgos. El PG debe contemplar todos los riesgos asociados al uso de aguas regeneradas y describir los procedimientos de control de peligros que aseguren que el agua es apta para la producción. En el PG se incluirá un Plan de Control y Seguimiento de calidad del agua regenerada utilizada en los cultivos, con un plan de muestreo del agua. La calidad del agua se evaluará mediante el análisis de muestras tomadas sistemáticamente en todos los puntos necesarios y con las frecuencias mínimas establecidas en el PG. El plan de toma de muestras se basará en el análisis de riesgos de cada explotación agrícola, y, en caso de riesgo alto, puede seguir las directrices del RD 1620/2007 y/o la Directiva Europea. Es importante que el laboratorio encargado de los análisis esté acreditado de acuerdo a la norma ISO 17025.
• Paso 3: El agricultor deberá realizar autoevaluaciones internas para asegurarse de que no se incumple ningún límite de aceptación de los riesgos identificados en la ER. Los resultados de los análisis se compararán con las exigencias establecidas en el RD 1620/2007 y demás normativas aplicables. En caso de no cumplir con los valores máximos admisibles o con las exigencias del plan de control y seguimiento, el agricultor deberá adoptar acciones reparadoras inmediatas en caso de incumplimientos graves, o acciones correctivas basadas en los resultados adversos de la evaluación de riesgos, antes del siguiente ciclo de la cosecha. El agricultor debe mantener evidencias de que el PG se ha implementado y que ha sido eficaz en garantizar la calidad del agua regenerada utilizada en el riego.

Siguiendo estos pasos y cumpliendo con los requisitos establecidos en la legislación vigente, se garantiza el adecuado uso y manejo del agua regenerada para el riego de cultivos, asegurando la calidad del agua y la conformidad con los protocolos de certificación. Por lo tanto, podemos concluir que es factible utilizar aguas regeneradas para el riego de cultivos hortícolas, siempre y cuando el suministro de agua al agricultor cumpla con la normativa europea y española y esté debidamente certificada. El agricultor deberá cumplir con los requisitos de certificación para el agua de riego, sin importar su origen. Esta certificación de las aguas regeneradas para el riego de cultivos es un ejemplo de cómo podemos trabajar en conjunto para preservar el medio ambiente y asegurar la disponibilidad de recursos hídricos, así como garantizar la seguridad alimentaria.

El proceso de regeneración de aguas ha permitido que una zona agrícola claramente deficitaria en recursos hídricos como es la provincia de Almería haya experimentado un avance significativo en la última década gracias a estos recursos. Sin embargo, la calidad del agua es claramente la principal amenaza para el futuro de esta práctica. Hasta ahora, varias publicaciones científicas han evaluado la detección e identificación de contaminantes orgánicos de preocupación emergente, tales como productos farmacéuticos y de cuidado personal, en los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas. Debido a la presencia continua de estos contaminantes en el medio ambiente y a sus posibles efectos negativos sobre los ecosistemas y la salud humana, es fundamental evaluar el posible impacto del uso a corto y largo plazo de agua regenerada para el riego de cultivos.

Así pues, con el fin de estudiar la posible propagación y/o acumulación en el agroecosistema agua-suelo-planta de estos contaminantes orgánicos de preocupación emergente, y la exposición humana debido al consumo de hortalizas producidas con agua regenerada, se están llevando a cabo en Almería, desde hace varios años, distintos proyectos de investigación enfocados a valorar los posibles efectos de esta práctica. Para ello, hasta la fecha se han planteado dos tipos de ensayos: uno bajo condiciones controladas (donde las hortalizas eran regadas con una concentración conocida de contaminantes orgánicos con el fin de estudiar las tasas de propagación y acumulación); y otro en condiciones agronómicas reales (donde las hortalizas eran regadas con agua regenerada utilizada por agricultores de la zona con el objetivo de evaluar los posibles efectos/riesgos de esta práctica en condiciones reales).

Con el fin de estudiar la distribución y las tasas de acumulación (Figura 9) en las distintas partes de un cultivo (suelo, planta y fruto) de algunos de los contaminantes orgánicos de preocupación emergente y plaguicidas detectados más comúnmente en aguas tratadas, se llevó a cabo un ensayo donde se cultivaron cuatro tipos de hortalizas (tomate, pepino, pimiento y melón) en invernadero. Las plantas se regaron con agua tratada que contenía 70 sustancias químicas (30 para el ensayo del tomate), incluidos antibióticos, antiinflamatorios, analgésicos, anestésicos, ansiolíticos, anticonvulsivos, fungicidas, herbicidas e insecticidas en concentraciones ambientales (~ 1 µg/L, simulando así el peor de los escenarios).

La concentración media total de contaminantes detectada en las muestras de suelo osciló entre 14 y 217 µg/kg dependiendo del tipo de cultivo. Las raíces de tomate mostraron un mayor número de contaminantes, seguidas por las de melón, pimiento y pepino con concentraciones totales medias que oscilaron entre 120 y 634 µg/kg. En los frutos recolectados se encontraron entre 5 y 18 contaminantes diferentes según el cultivo, hasta niveles de 23,6 µg/kg en pepino, 12,9 µg/kg en melón, 8,8 µg/kg en tomate y 6,7 µg/kg en pimiento. En general, los frutos de tomate mostraron porcentajes de acumulación de contaminantes superiores a los de los otros frutos (pepino, pimiento y melón) para la mayoría de los contaminantes estudiados. Los porcentajes de acumulación siguieron el siguiente orden: raíz (entre 0,1-1%), hoja (1-3%), fruto (0,2-5%) y por último suelo (13-28%).

Por otro lado, se analizaron muestras de agua regenerada procedentes de la Comunidad General de Usuarios de Aguas de Almería (CGUAL), muestras vegetales (pepino, tomate, pimiento y calabacín) y de suelo de invernaderos gestionados por agricultores de la CGUAL durante dos campañas agrícolas (de septiembre de 2021 a mayo de 2022). En cuanto a los principales resultados obtenidos a partir del ensayo de campo realizado bajo condiciones agronómicas reales, el agua regenerada cumplía con las principales Directivas Europeas sobre requisitos de reutilización de aguas.

Sin embargo, se identificaron un total de 44 contaminantes orgánicos en las muestras de agua regenerada utilizada para el riego de cultivos, 24 de ellos también se identificaron en las muestras de suelo analizadas (Figura 10). Tramadol, ofloxacina, tonalida, gemfibrozilo, atenolol, cafeína y cetirizina fueron los productos farmacéuticos detectados a niveles de concentración más altos en las muestras de agua (entre 11-44 µg/L), mientras que el suelo el tramadol (14,6 µg/Kg), la cetirizina (13,2 µg/Kg) y la claritromicina (12,7 µg/Kg) fueron las sustancias detectadas a mayor concentración. En las muestras de hortalizas, solamente se detectaron 3 compuestos -carbamazepina, lidocaína y cafeína- cuyos niveles fueron inferiores a 1 µg/Kg.

Los resultados fueron similares a los observados a partir de los ensayos realizados bajo condiciones contraladas en cuanto a las tasas de acumulación de contaminantes orgánicos. Así, en las partes comestibles de las hortalizas regadas permanentemente con agua regenerada la tasa de acumulación fue muy baja (~ 1 %), mientras que en los suelos fue del orden del 30 %. No existe ninguna normativa relativa a los niveles de concentración de productos farmacéuticos y de cuidado personal en alimentos. No obstante, los tres compuestos detectados en fruto (carbamazepina, lidocaína y cafeína) presentaron concentraciones inferiores a los niveles establecidos por el último reglamento relativo a los límites máximos de residuos (LMR) para la mayoría de los plaguicidas presentes en los alimentos (10 µg/kg). Según los datos obtenidos, los tomates fueron los productos comerciales que mostraron una mayor carga total de contaminantes 0,073 μg/día (cafeína 0,06 μg/día, carbamazepina 0,009 μg/día y lidocaína 0,004 μg/día), mientras que los pepinos mostraron la menor exposición humana diaria, con una carga total de contaminantes de 0,011 μg/día. Estos valores podrían ser hasta 3 veces superiores en una dieta vegetariana.

La carbamazepina y la cafeína fueron los únicos compuestos detectados en todo el continuo agua-suelo-planta. Este hallazgo enfatiza el gran potencial de estos contaminantes para translocarse a través de la planta.

En resumen, los resultados obtenidos en este trabajo apoyan la reutilización del agua para riego agrícola ya que los niveles de concentración de los contaminantes orgánicos detectados en todos los frutos cosechados a partir de plantas regadas durante un largo periodo con agua regenerada fueron muy bajos en comparación con sus dosis terapéuticas (hasta 3 órdenes de magnitud inferiores), pudiéndose afirmar que su consumo no representa un riesgo para la salud humana, lo que abre la puerta a una economía circular del agua. No obstante, para el riego de cultivos, es necesario realizar futuros estudios durante periodos más largos y en otras matrices para aportar más datos científicos sobre la seguridad del uso de agua regenerada.