Calificados como contaminantes emergentes, los residuos a pequeña escala, como los micro y nano plásticos, con tamaños de 5 milímetros y de 0.1 micrómetros, respectivamente, se han transformado en una amenaza para el ambiente y todo tipo de organismos, además de ser un riesgo potencial para la salud humana.

Plásticos de uso agrícola

Una investigación de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción ha centrado su atención sobre estos compuestos, siguiendo su huella en la agricultura. La idea es ver cómo los plásticos y microplásticos de uso agrícola contaminan los suelos y afectan el desarrollo vegetal, cuenta el académico Mauricio Schoebitz Cid.

El ingeniero agrónomo y Dr. en Ingeniería de Procesos Agroalimentarios lidera el proyecto Fondecyt Regular 1220425 Impacto de los micro y nanoplásticos en los agroecosistemas: respuesta de las propiedades de los suelos y el crecimiento de las plantas de fresa como modelo, en desarrollo desde 2022.

De acuerdo a estos estudios, la presencia de microplásticos reduce en un 27% la altura de las plantas de fresa y genera valores más bajos de tallos en comparación con los cultivos de control (sin contaminantes); mientras que las superficies de las raíces son un 20%, 21% y 17% más bajas por efecto de microplásticos (MPs), con nanopartículas de cobre (Cu) y Cu más MPs, respectivamente.

Coberturas plásticas

El cultivo de fresas se caracteriza por el uso de coberturas plásticas (mulch) que permiten controlar el crecimiento de la maleza bajo las plantas, mantener la humedad y evitar el contacto de los frutos con el suelo.

Pero estos mulch, que deben renovarse al menos cada 18 meses, dejan residuos al romperse durante los cambios, por lo que abre el debate sobre la necesidad de nuevas estrategias sostenibles en la agricultura para minimizar la contaminación plástica y proteger los agroecosistemas.

“Con el tiempo, esos trozos de plástico se van degradando, se van fragmentado por la radiación ultravioleta, el uso de maquinarias, procesos físico-químicos y, como no es posible sacarlos, perduran en el tiempo y se convierten en un problema de contaminación de los suelos”, explica el Dr. Schoebitz.

Microplásticos alteran las propiedades físicas de los suelos

El investigador añade que los microplásticos (MPs) alteran las propiedades físicas de los suelos, como la porosidad, alterando la capacidad de retención de agua. También afectan el crecimiento de las plantas, especialmente su sistema radicular, que -como se ha documentado- es una de las vías por la que micro y nanoplásticos pueden ingresar a sus tejidos.

El académico señala como ejemplo el proyecto Fondecyt Regular Evaluación de la exposición de micro(nano)plástico en la fisiología y perfil metabólico de Brassicas, de la Dra. María Dolores López, también de la Facultad de Agronomía, donde se ha observado que la contaminación por MPs afecta negativamente a estas plantas en la síntesis de glucosinolatos, compuestos de interés alimentario que presenta actividad contra algunos tipos de cáncer y problemas inflamatorios.

Los plásticos, por otro lado, tienen una serie de aditivos contaminantes, como los ftalatos, compuestos reconocidos por ser disruptores endocrinos, es decir que alteran la función hormonal tanto en animales como en humanos, y que en los suelos pueden inhibir la actividad enzimática, afectando a las comunidades microbianas.

Asimismo, son una plataforma para otro tipo de contaminantes, ya que absorben agroquímicos y metales trazas.

Los ensayos

La investigación, que considera estudios de suelos de cultivos de fresa de las regiones de Maule, Ñuble y Biobío, ya arroja sus primeros resultados a partir de una serie de ensayos en maceta bajo invernadero con tres tipos de tratamientos contaminantes: con MPs de polietileno, con nanopartículas de cobre (Cu) y con MPs más Cu.

La incorporación del cobre a estos ensayos apunta a demostrar el efecto sinérgico que pueden tener los microplásticos con otro tipo de contaminantes, explica Schoebitz.

Los investigadores han visto que, en general, este tipo de contaminación influye en la altura de las plantas, el diámetro de sus tallos y el tamaño de los frutos.  También afecta la calidad de los suelos, incluyendo alteraciones en su contenido nutricional de y la abundancia de su microbiana.

En los tres tratamientos se observó efectos negativos a nivel de inflorescencias, número total de frutos y su peso, así como en la biomasa aérea total de la planta.

Por otro lado, los ensayos de MPs y Cu arrojan una disminución de un 30% de la actividad de la deshidrogenasa, una enzima indicadora de la actividad biológica del suelo; lo que no ocurrió con la aplicación de los compuestos por separado.

“Es importante señalar que los MPs y contaminantes como los metales traza, pueden presentar una alta afinidad cuando se encuentren juntos en el medio, ya que procesos fisico-químicos como la difusión intrapartícula y la alta superficie específica de los MPs, facilita y potencia este efecto sinérgico de ambos contaminantes”, menciona el estudiante del programa de Doctorado en Ciencias de la Agronomía,  Andrés Pinto.

También se registraron diferencias significativas en otras actividades enzimáticas relacionadas a los ciclos de nutrientes esenciales para las plantas, como los de la fosfatasa ácida y ureasa en los tratamientos con Cu en relación al control y los tratamientos con MPs.

Microplásticos en suelos andisoles

En el marco del proyecto se realizaron experimentos específicos para suelos volcánicos (conocidos como andisoles), muy comunes en la zona centro sur y sur de Chile, usando dos tipos de plástico (poliamida y polietileno de baja densidad) en distintas concentraciones, en un sistema de incubación llamado microcosmos en los que se midieron  parámetros químicos y biológicos respecto a la concentración de microplásticos.

Este trabajo ha sido llevado a cabo por la ingeniera ambiental,  integrante del Laboratorio de Microbiología de Suelos y también estudiante del Doctorado, Carla Sobarzo.

La presencia de microplásticos produce modificaciones en las propiedades químicas de los suelos (como el pH y la conductividad eléctrica) y disponibilidad de nutrientes (carbono orgánico, nitrógeno y fósforo), en las sustancias húmicas (del humus), a la vez que altera la actividad enzimática, entre otros efectos, comentó Gustavo Riveros, estudiante de Doctorado del laboratorio de Microbiología de Suelos.

Los estudios de los impactos de microplásticos en ambientes terrestres son aún reducidos en comparación a los realizados en sedimentos, ambientes acuáticos y oceánicos, de modo que este proyecto es un aporte para comprender los potenciales daños de este contaminante en una actividad tan importante como la agrícola.

El Dr. Schoebitz afirma que el desafío es continuar realizando investigaciones en este campo y avanzar a la par en la búsqueda de soluciones a este problema, con el desarrollo de materiales que sustituyan los plásticos de uso agrícola.

“Una solución son los biopolímeros o polímeros biodegradables que no dejan residuos, que no se fragmentan, que se degradan rápidamente en el suelo y no dejan residuos en el suelo. Otra opción son los almidones vegetales que al degradarse son también una fuente de carbono para la microbiota del suelo”, dice el especialista.

A juicio del académico, es necesario repensar las formas de producción agrícola reduciendo el uso de plásticos y promoviendo alternativas que no dañen los suelos ni afecten los cultivos y permitan proyectar un futuro agrícola con una menor carga de partículas plásticas y contaminantes potencialmente asociables a éstas.

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Importantes avances en el conocimiento generaron las conclusiones de un estudio desarrollado por INIA (Chile) y la Universidad de Wageningen (Holanda), sobre la concentración de microplásticos en distintos tipos de suelos, para buscar correlaciones que ayudaran a explicar cómo este material se mueve de un lugar a otro.

Durante muchos años se estudió el problema de los plásticos en el ambiente como algo de carácter toxicológico. Equipos de científicos en todo el mundo estudiaron como, pequeños fragmentos de este material (conocidos como microplásticos) afectan la vida en los océanos. Sin embargo, a medida que la investigación avanzaba y respondía nuevas preguntas, la comunidad científica comprendió que los mares no son necesariamente un depósito definitivo.

Según explicó el investigador de INIA La Platina, Fabio Corradini, distintos mecanismos ambientales están involucrados con el transporte de microplásticos hacia los distintos ecosistemas. El agua y el viento los transportan de un lado para otro, pudiendo impactar en los sistemas que encuentran a su paso.

“La evidencia motivó una nueva forma de ver el problema del plástico en el ambiente. Ya no es algo local, al contrario, la comunidad científica propuso el problema del plástico como un ciclo geológico, similar al ciclo del agua o al del carbono, pero que encuentra su origen en las actividades humanas”, señaló el profesional de INIA La Platina.

El consumo, demanda y desecho de este material aumenta, al igual que la cantidad que migra a través del ambiente. “El problema del plástico es urgente, así como alternativas para mitigar o reducir sus efectos. A medida que transcurre el tiempo el problema del plástico aumenta en su dimensión, pudiendo impactar los ecosistemas. La propuesta del ciclo del plástico aún es reciente y falta mucho para entender su mecánica y todas sus repercusiones”, subrayó el Dr. Corradini.

Experiencia en Chile

El objetivo del estudio realizado por INIA (Chile) y la Universidad de Wageningen (Holanda) fue conocer la concentración de plásticos en suelos destinados a distintos usos, para buscar correlaciones que ayudaran a explicar cómo el plástico se mueve de un lugar a otro. Durante el tiempo de investigación se tomaron 240 muestras de suelo de distinto manejo y uso en toda la región Metropolitana, para cuantificar el contenido de microplásticos en estos.

Entre los principales resultados destacó que en todos los tipos de suelos se detectaron microplásticos y que en suelos bajo cultivos se encuentran las concentraciones más altas de este tipo de material.

Los resultados señalaron la contaminación por microplásticos es más común en suelos cultivados que en cualquier otro uso de suelo y que los microplásticos se acumulan con mayor frecuencia en suelos manejados. Sin embargo, limitaciones técnicas de los métodos de análisis no permitieron contabilizar plásticos menores a 250μm de radio (0.25mm) quedando aún por resolver la incógnita de qué ocurre con microplásticos de menor tamaño.

El investigador de INIA resaltó que los resultados evidencian que Chile no está exento de los efectos del ciclo del plástico a nivel mundial. El estudio es el primero en realizar un monitoreo a gran escala del contenido de microplásticos en los suelos. «Desde Chile, entonces, se contribuye al conocimiento mundial del ciclo del plástico, ayudando a entender y generar prácticas de mitigación que aún se desconocen”, dijo.

Para conocer más detalles sobre el estudio puede revisar la revista Science of The Total Environment | Leer aquí

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Alrededor de 40 usuarios de INDAP entregaron más de 3 toneladas de plástico para ser depositadas en recintos autorizados (Mundo Agropecuario).

El plástico es un insumo necesario en la agricultura, pero su carácter desechable lo convierte en un potencial contaminante del medioambiente. Este material tarda más de cien años en degradarse y muchas veces la solución más fácil para deshacerse de él en el mundo agrícola es quemarlo, lo que provoca emanaciones de gases que provocan graves daños al ecosistema y afectan la calidad de los cultivos y la salud de las personas.

Para enfrentar este problema, desde hace tres años los equipos técnicos de los programas PADIS y Prodesal de Ovalle -que se ejecutan en convenio entre INDAP y el municipio- y los campesinos de la comuna realizan diversas campañas y capacitaciones. “Cada año recolectamos el plástico usado en invernaderos o cobertura de casetas y en los envases de agroquímicos. Estos últimos van a una planta de reciclaje y por eso tratamos de que los agricultores aprendan a limpiar por completo los recipientes”, contó la profesional del programa Prodesal Gloria Cortés.

Durante la campaña 2018 participaron alrededor de 40 usuarios de INDAP, quienes en conjunto entregaron más de 3 toneladas de plástico para ser depositadas en recintos autorizados. Uno de los participantes fue Carlos Carvajal, quien dijo que siempre ha trabajado pensando en el cuidado del medioambiente. “No quiero ser como la mayoría. No quemo el plástico ni lo dejo tirado por ahí. Siempre busco alternativas para reciclar los materiales que uso”.

“Como servicio queremos una agricultura cada día más limpia y buscamos que nuestros usuarios tomen conciencia de esta necesidad. Por eso es muy destacable la motivación de los extensionistas PADIS y Prodesal de Ovalle, y por su puesto de los campesinos participantes en estas campañas. Sería excelente que estas iniciativas se repitan en otras comunas”, destacó el director (S) de INDAP Coquimbo, José Sepúlveda.

Por su parte, el seremi de Agricultura, Rodrigo Órdenes, dijo que “para el gobierno del Presidente Piñera es de suma importancia que se realicen este tipo de iniciativas, porque trabajar en pro del cuidado medioambiental es clave para el desarrollo eficaz de un país. Estamos orgullosos de estos campesinos y del equipo que hace posible estas actividades”.

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Expositores comentaron sus resultados en distintos casos de uso de plástico y nuevos materiales para la protección de cultivos y para la optimización de las cosechas. Uno de ellos fue el profesor Richard Bastías, de la Facultad de Agronomía de la UdeC (Mundo Agropecuario).

El Centro de Investigación de Polímeros Avanzados (Cipa), organizó un encuentro en el que analizó el uso de plásticos para proteger cultivos, debate contingente a la luz de los últimos eventos climáticos ocurridos en la zona central, con granizadas que han provocado grandes pérdidas para los agricultores.

La cita además analizó los impactos medioambientales de estos materiales, y la forma en que puede disponerse de ellos una vez que se dejan de utilizar.

Cipa es un organismo independiente, que nació de un proyecto conjunto entre las universidades de Concepción y del Bío-Bío. Su principal objetivo es el desarrollo y la transformación de polímeros para su aplicación en diversas áreas de la economía.

Su director, Claudio Toro, señaló que este seminario busca crear un espacio para una discusión que aún no se da en Chile: establecer las ventajas del uso del plástico en áreas como la agricultura, a la vez que cumplir con las expectativas del público y del gobierno respecto a su uso sustentable.

Al respecto, dijo que centros como Cipa tienen mucho que aportar, pues se dedican –entre otras materias- a analizar alternativas de reciclaje. El problema, aclaró, es el acopio y la logística para manejar el plástico y por ello, es necesario crear sistemas de gestión integrales.

Aplicaciones concretas

Durante la jornada, los expositores comentaron sus resultados en distintos casos de uso de plástico y nuevos materiales para la protección de cultivos y para la optimización de las cosechas. Uno de ellos fue el profesor Richard Bastías, de la Facultad de Agronomía de la UdeC.

Bastías contó los resultados de su proyecto: nuevos materiales para cubrir cosechas de distintas variedades de manzanas. El aumento en la radiación solar y la temperatura generan quemaduras en las frutas. Sin embargo, los plásticos convencionales reducen demasiado la entrada de luz y terminan afectando la coloración y otros aspectos que las hacen menos exportables.

Por ello, el equipo que lidera creó mallas con colores grises y azules, los que, combinados, reducen el daño por quemaduras, bajan la temperatura de los frutos y además, permiten la entrada de luz suficiente para no alterar el desarrollo del fruto. Su tecnología se encuentra en proceso de patentamiento, y ya fue licenciada a una empresa para su comercialización.

Respecto de lo que sucede con estos materiales una vez que hay que eliminarlos, Bastías reconoció que es un tema no resuelto en la agricultura. “Es necesario debatir. Si aparece una ley que prohíbe el plástico en la agricultura, ¿qué va a pasar, se acaba la industria?”.

Por lo mismo, dijo que es urgente que los ministerios de Agricultura y Medio Ambiente dialoguen. Mientras, las investigaciones buscan la creación de materiales biodegradables o la posibilidad de aplicar genética para mejorar la resistencia de los cultivos.

Estos y otros temas serán profundizados en 2019, cuando Chile sea sede del Congreso del Comité Iberoamericano para el Desarrollo y Aplicación de los Plásticos en la Agricultura (Cidapa). Su presidente, Hello Castellón señaló al respecto que “Chile es un país relevante en la materia, con excelentes proyectos que están ayudándole a ser una potencia exportadora en el área frutícola, hortícola y otras”.

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