Eutrofización y Ecotoxicidad en el Cultivo de la Fresa

1. Introducción y objetivos

2. Material y métodos

3. Resultados

4. Conclusiones y recomendaciones

Eutrofización y Ecotoxicidad en el Cultivo

de la Fresa

Eutrofización y ecotoxicidad en el cultivo de la fresa / [Romero-Gámez, M., Miranda Enamorado, L.,

Suárez-Rey, E.M.]. – Granada, Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y Desarrollo Sostenible,

Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera, 2019. 1-28 p. Formato digital (e-book) -

(Ingeniería y Tecnología Agroalimentaria)

Eutrofización - Ecotoxicidad- Análisis de Ciclo de Vida – Fresa

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Eutrofización y ecotoxicidad en el cultivo de la fresa

© Edita JUNTA DE ANDALUCÍA. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera.

Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y Desarrollo Sostenible.

Granada, Marzo de 2019.

Autoría:

Mercedes Romero Gámez1

Luis Miranda Enamorado2

Elisa María Suárez Rey1

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1 IFAPA, Centro Camino de Purchil, Granada

2 IFAPA, Centro Las Torres, Sevilla

Este trabajo fue financiado con el proyecto sectorial de investigación IE.AVA.AVA201601.10 y co-financiada por

fondos FEDER. Agradecemos a personal técnico de las empresas ADESVA, Flor de Doñana Biorgánica y Benítez-

Padilla S.L., por su colaboración para realizar el inventario de ciclo de vida.

Eutrofización y Ecotoxicidad en el Cultivo de la Fresa

1.- Introducción y objetivos

La fresa (Fragaria x ananassa Duch.) es una fruta cultivada mundialmente. Andalucía es laregión de España más importante en producción de fresa. La mayor concentración deproducción de fresa en Europa está localizada en Huelva y representa un 94% de superficiede fresa y un 97% de producción de fresa en España (MAPAMA, 2017a1).

El sector fresero de la provincia de Huelva es un sector con una creciente presión por lasexigencias medioambientales, por lo que es necesaria una información científica y objetivaque cuantifique e identifique los impactos ambientales asociados a las actividades agrariasdurante su ciclo de vida. Los impactos medioambientales del cultivo de fresa pueden variardependiendo de las diferentes prácticas y técnicas empleadas. Por esta razón, es importanteevaluar los impactos ambientales del manejo del cultivo de fresa con un profundo análisisde las diferentes prácticas agrícolas empleadas.

De esta manera, podremos cuantificar y demostrar los materiales e insumos quecontribuyen a un alto impacto ambiental, tales como los materiales empleados en lainfraestructura, aplicación de fertilizantes y pesticidas, maquinaria agrícola o residuosgenerados.

1MAPAMA, 2017a. Anuario de estadística, 2016. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Madrid 2017.

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Entre los problemas ambientales de mayor impacto generados durante el proceso deproducción de cultivos hortícolas destacan la eutrofización y la ecotoxicidad.

Estudios recientes del efecto del cultivo de la fresa sobre el medioambiente (Girgenti y col.,20142; Soode y col., 20153; Tabatabaie and Murthy, 20164; Soode-Schimonsky y col., 20175,etc.), indican que la producción de fresa impacta de forma significativa en el medioambiente, especialmente en la eutrofización y ecotoxicidad. Por tanto, este estudio se hacentrado en las prácticas agrícolas empleadas en diferentes sistemas de producción de fresapara seleccionar e identificar las prácticas que contribuyen con altos impactos ambientalesde eutrofización y ecotoxicidad y así poder optimizarlos.

2Girgenti, V., Peano, C., Baudino, C., Tecco, N., 2014. From “farm to fork” strawberry system: Current realities and potential innovativescenarios from life cycle assessment of non-renewable energy use and greenhouse gas emissions. Sci. Total Environ. 473-474, 48-53.3Soode, E., Lampert, P., Weber-Blaschke, G., Richter, K., 2015. Carbon footprints of the horticultural products strawberries, asparagus,roses and orchids in Germany. J. Clean. Prod. 87, 168-179.4Tabatabaie, S.M.H., Murthy, G.S., 2016. Cradle to farm gate life cycle assessment of strawberry production in the United States. J. Clean.Prod. 127, 548-554.5Soode-Schimonsky, E., Richter, K., Weber-Blaschke, G., 2017. Product environment footprint of strawberries: Case studies in Estonia andGermany. J. Environ. Manage. 203, 564-577.



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Los objetivos de este estudio son:

• Identificar, cuantificar y evaluar los impactos ambientales Eutrofización y Ecotoxicidaddel cultivo de la fresa, considerando todo el ciclo de vida de los diferentes sistemas deproducción.

• Diseñar y recomendar estrategias de optimización de las prácticas agrariasimplementadas por los agricultores para mejorar la sostenibilidad de sus explotacionesagrarias y aumentar la competitividad del sector productor fresero.

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Uso de modelos de simulación para predecir e interpretar resultados obtenidos a partir de

diferentes estrategias de manejo y escenarios

Análisis de Ciclo de Vida

Para definir los sistemas de producción de fresa que van a ser evaluados, en primer lugar serealiza una prospección de estos sistemas y sus actividades agrarias.

La fresa se produce en diferentes sistemas de cultivo: invernadero, túnel plástico y al airelibre. En Andalucía, la mayor concentración de fresa se produce bajo túnel (99% del áreatotal). La fresa en Huelva se produce bajo dos tipos de estructura: macrotúnel (82%) ymicrotúnel (18%) (MAPAMA, 2017a1). El 96% de la fresa se produce en suelo mientras queel 4% aproximadamente, se cultiva empleando substrato. La producción de fresa al aire libreen Andalucía se concentra en áreas de interior y ocupa un porcentaje muy bajo (0,8%)(MAPAMA, 2017a1).

La producción integrada en el sector fresero juega un papel importante. Un 76% de la fresacultivada en Andalucía sigue un manejo integrado de las técnicas agrícolas (MAPAMA,2017b6), mientras que la producción convencional de fresa ocupa un 22% y lasexplotaciones ecológicas, solo un 2% (MAPAMA, 2017a1).

6MAPAMA, 2017b. Estadísticas de producción integrada, 2015. Superficies dedicadas a producción integrada por cultivos y comunidadesautónomas. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.


2.- Material y métodos

2.1.- Sistemas de producción de la fresa

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Imagen 1. Producción de fresa en macrotúnel



El principal sistema de producción de fresa en la provincia de Huelva es el macrotúnel. Se tratade una estructura de hierro galvanizado en forma de túnel con cubierta de plástico y que al irunido a varios túneles forman naves. Cubren varios caballones. Dentro de estas estructuras,podemos encontrar el cultivo con suelo (acolchado) o sin suelo (sacos de fibra de coco). En elcultivo con suelo, nos podemos encontrar con una producción de fresa convencional,integrada o ecológica, y en el cultivo sin suelo, se lleva a cabo la producción de fresaconvencional o integrada.

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Imagen 2. Producción de fresa en microtúnel



Otro sistema de producción de fresa en la provincia de Huelva, es el cultivo en microtúnel. Losmicrotúneles son pequeñas estructuras, sencillas, económicas y de fácil instalación. Estánformados por una hilera de arcos con una cubierta plástica fácil de abrir y cubren un sólocaballón. El suelo es acolchado y la producción de fresa es convencional o integrada.

También se puede encontrar fresa cultivada al aire libre, con mayor número de hectáreas en laprovincia de Granada. El suelo no es acolchado y la producción de fresa es mayoritariamenteconvencional.

Imagen 3. Producción de fresa al aire libre

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Tabla 1. Sistemas de producción de fresa seleccionados

Teniendo en cuenta todos los sistemas de cultivo anteriores, se presentan hasta ocho sistemasdiferentes representativos de la situación actual de la producción de fresa en Andalucía (tabla1). Se seleccionaron cinco sistemas bajo macrotúnel, dos sistemas en microtúnel y un sistema alaire libre. Dentro de estos sistemas se tuvieron en cuenta, el tipo de manejo de pesticidas yfertilizantes (convencional, integrado o ecológico) y si disponen de suelo o sin suelo (substrato).

Acrónimo

Integrado MASI

Con suelo Convencional MASC

Macrotúnel Ecológico MASE

Integrado MASsI

Protegido Sin suelo

Convencional MASsC

Integrado MISI

Microtúnel Con suelo

Convencional MISC

Aire libre Aire libre Con suelo Convencional ALC

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Las principales características (productividad, duración del cultivo, substrato, disponibilidad ono de acolchado plástico sobre el suelo, la cantidad de agua aplicada y el consumo deelectricidad) de los diferentes sistemas de cultivo de la fresa evaluados se muestran en la tabla2.

MASI MASC MASE MASsI MASsC MISI MISC ALC

Productividad (ton ha-1) 55 55 32 59 60 55 55 13

Ciclo de cultivo (días) 220 222 250 234 212 220 222 170

Substrato suelo suelo suelo fibra coco fibra coco suelo suelo suelo

Acolchado plástico si si si no no si si no

Agua aplicada en el riego (m3 ha-1) 5736* 5975* 2500* 4500 4725 5736* 5975* 1800*

Electricidad consumida (kWh ha-1) 1378* 1435* 600* 1081 1135 1378* 1435* 450*

Tabla 2. Características principales de los sistemas de producción del cultivo de fresa seleccionados

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*IFAPA, 2013. Informe del sobrecoste derivado del cumplimiento de las medidas obligatorias de la producción integrada en el cultivo del fresón(IFAPA, Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural, 2013).

MA = Macrotúnel, MI = Microtúnel, AL = Aire Libre, S = Suelo, Ss = Sin suelo, I = Integrado, C = Convencional, E = Ecológico






2.2.- Fases del proceso de producción de la fresa

Una vez clasificados los diferentes sistemas de producción del cultivo de fresa, se realiza elinventario de ciclo de vida, que comprende la obtención de datos y los procedimientos decálculo para identificar y cuantificar las cargas ambientales.

El alcance de este estudio es el proceso de producción del cultivo de la fresa, desde lapreparación del terreno antes del alomado hasta la retirada de la estructura y arrancado de laplanta. Para facilitar el análisis y la recopilación de datos de todo el proceso de producción, seseleccionan varias fases en función de las actividades agrarias realizadas (figura 1).

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EstructuraEquipo

auxiliar

Fertilizantes Pesticidas

Manejo del

cultivo

Producción de

fresa

Figura 1. Fases que intervienen en el proceso de producción de fresa







Estructura: En esta fase se incluyen la fabricación y transporte de los materialesutilizados en la estructura del macro y microtúnel (hierro y polietileno), la maquinariaempleada en la distribución e instalación de los elementos que componen la estructura delmacro y microtúnel y el transporte (tabla 3) y gestión de los residuos generados hasta centrosde reciclaje.

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Elementos Cantidad (ha-1) Unidad

Macrotúnel Microtúnel

Materiales

HierroPatas, arcos, estacas, puntales

8044,3 5502,4 kg

Polietileno baja densidad Plástico de cubierta 1800,0 900,0 kg

Polietileno alta densidadCuerdas y mallas frontales

416,9 16,0 kg

Procesos

Polietileno alta densidad, polietileno baja densidad Extrusión plástico 1846,9 900,0 kg

Distribución e instalación de la estructura Tractor 90CV 9,1 0,4 kg

Distribución e instalación de la estructura Diesel 182,0 5,8 kg

Transporte de los materiales desde el centro de compra a la zona de producción

Camión 7,5-16 ton 1007,6 505,2 tkm*

Transporte de residuos desde la zona de producción al centro de reciclaje

Camión 7,5-16 ton 153,9 128,4 tkm*

Tabla 3. Materiales de la estructura y procesos que se han tenido en cuenta en el inventario de ciclo de vida

*tkm = tonelada x km







Equipo auxiliar: Los materiales utilizados en la fabricación de los elementosnecesarios para el sistema de riego (acero y polietileno), se incluyeron en esta fase, así comola maquinaria agrícola necesaria para la instalación del sistema de fertirriego y el transporte(tabla 4) y gestión de los residuos generados hasta centros de reciclaje. El agua aplicada y laenergía consumida en la etapa de pre-alomado, establecimiento de la planta y en el fertirriego(tabla 2), también se tuvieron en cuenta en esta fase.

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Elementos Cantidad (ha-1) UnidadMacrotúnel1 Macrotúnel2 Microtúnel Aire libre

Materiales

Polietileno alta densidadTuberías, tanque de fertilizantes, aspersor, microtubos, goteros

1135,9 1098,8 1135,9 919,4 kg

Acero Bombas, válvulas, la canal 23 2773 23 23 kgPolietileno baja densidad Acolchado, bolsas de fibra de coco 400 779,2 400 - kg

ProcesosAcero Fabricación 23 2773 23 23 kgPolietileno baja densidad Extrusión plástico (film) 400 779,2 400 - kgPolietileno alta densidad Extrusión plástico (tuberías) 941,1 846,1 941,1 789,5 kgPolietileno alta densidad Moldeo plástico por soplado 194,8 129,9 194,8 129,9 kgInstalación del sistema de riego, acolchado, etc.

Tractor 90CV 2,3 0,2 2,3 0,2 kg

Instalación del sistema de riego Tractor (subsolador) 0,3 0,3 0,3 0,3 kgInstalación del sistema de riego, acolchado, etc.

Diesel 42,3 7,3 42,3 7,3 kg

Transporte de los materiales desde el centro de compra a la zona de producción

Camión 7,5-16 ton 15,6 46,5 15,6 9,4 tkm

Transporte de residuos desde la zona de producción al centro de reciclaje

Camión 7,5-16 ton 23,4 69,8 31,2 14,1 tkm

Tabla 4. Materiales de la fase equipo auxiliar y procesos que se han tenido en cuenta en el inventario de ciclo de vida

Macrotúnel1: Sistema de producción de fresa en suelo bajo macrotúnelMacrotúnel2: Sistema de producción de fresa en substrato bajo macrotúnel (provisto de un sistema hidrópónico)*tkm = tonelada x km






Fertilizantes: Se incluyen las cantidades totales de nitrógeno (N), fósforo (P2O5)y potasio (K2O) añadidas en todos los sistemas de cultivo, así como las emisiones de amoniaco(NH3) y monóxido de dinitrógeno (N2O) al aire y lixiviación de nitratos (NO3) al agua (tabla 5). Elcálculo de emisiones de N llevó a cabo de acuerdo con las metodologías propuestas porAudsley y col. (2000)7, IPPC (2006)8 y EEA (2013)9.

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Dosis de fertilizantes (kg ha-1)

N 267 275 142 230 388 267 275 503

P2O5 244 247 30 110 115 244 247 341

K2O 365 375 140 290 300 365 375 340

Emisiones al aire (kg ha-1)

NH3-N 9,88 10,18 3,7 8,51 14,36 9,88 10,18 18,62

N2O-N 2,67 2,75 1 2,3 3,88 2,67 2,75 5,03

NOX-N 6,94 7,15 2,6 5,98 10,09 6,94 7,15 13,09

Emisiones al agua (kg ha-1)

NO3- 73,51 80,93 0 39,21 185,69 73,51 80,93 292,59


Tabla 5. Dosis de fertilizantes y emisiones al aire y agua de cada sistema de producción de fresa

7Audsley E (2000) Systematic procedures for calculating agricultural performance data for comparing systems, in Agricultural data for lifecycle assessments (Weidema B, and Meeusen M, Eds.). 1: 35-46. Agricultural Economics Research Institute, The Haugue.8IPCC (2006) IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Volume 4, Agriculture, Forestry and Other Land Use. Chapter 10,Autores: Dong H, Mangino J, Mcallister TA, Hatfield JL, Johnson DE, Lassey KR, de Lima MA, Romanovskaya, A. Emissions from Livestock andManure Management. Intergovernmental Panel on Climate Change.9EEA (2013) EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2013. Technical guidance to prepare national emission inventories EEATechnical report No 12/2013 European Environmental Agency.






Pesticidas: La dosis de materia activa de cada pesticida, la fabricación de lospesticidas y la maquinaria empleada para su aplicación, así como las emisiones al aire de cadapesticida, han sido incluidos en esta fase. El control de plagas, hongos y malas hierbas serealizó con la aplicación de insecticidas, fungicidas, acaricidas y herbicidas en los sistemasconvencionales (ciprodinilo, fosetil-Al, penconazol, etc.) y en el control integrado de plagas(abamectina, glufosinato de amonio, bupimirato, etc.). En el sistema ecológico se aplicóinsecticida biológico (spinosad) y fungicida (azufre). Las emisiones al aire de los pesticidasfueron calculadas mediante la metodología descrita en EEA (2013)9.

Las dosis de fertilizantes y pesticidas en cada sistema de cultivo fueron aquellos permitidosdentro de un manejo integrado, convencional o ecológico de la producción de fresa enAndalucía y por tanto, en la provincia onubense incluido el entorno de Doñana (CE, 200710;BOJA, 201311; IFAPA, 201312; MAPAMA, 201613; RAIF, 201714).

10CE, 2007. Reglamento (CE) nº 834/2007 del Consejo, de 28 de junio de 2007, sobre producción y etiquetado de los productos ecológicos ypor el que se deroga el Reglamento (CEE) nº 2092/91. DOUE-L-2007-81282. DOUE 189, 1-23.11BOJA, 2013. Reglamento Andaluz de Producción Integrada de Fresas (Orden 3 Julio de 2013, publicado en BOJA de 9 de Julio de 2013). Núm.132.12IFAPA, 2013. Informe del sobrecoste derivado del cumplimiento de las medidas obligatorias de la producción integrada en el cultivo delfresón (IFAPA, Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural, 2013).13MAPAMA, 2016. Registro de productos fitosanitarios.14RAIF, 2017. Red de Alerta e Información Fitosanitaria (RAIF).

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Manejo del cultivo: Esta fase incluyó el uso de maquinaria agrícola para eltrabajo de campo, la retirada de la estructura del macro y microtúnel, del acolchado deplástico y de las tuberías de riego y el enterramiento de los residuos de cultivo (tractor,subsolador, grada de discos). En esta etapa se incluyó también el diésel utilizado en losvehículos agrícolas y herramientas de cultivo.

2.3.- Recopilación de datos

El inventario del ciclo de vida incluyó datos regionales delas prácticas agrícolas de Andalucía para los diferentessistemas de cultivo. Para los sistemas macro ymicrotúnel, los datos utilizados son los representativosde las prácticas agrícolas realizadas en fincas comercialesy mediciones en campo en la provincia de Huelva. Para elsistema al aire libre se completaron los datos de parcelascomerciales locales y representativas ubicadas en zonasde interior de la provincia de Granada. Los datosutilizados para la elaboración del inventario se recogieronde campañas desde 2013 a 2017, considerando latemporada de primavera-otoño en macro y microtúnelesy la temporada de primavera-verano en el sistema al airelibre.

Imagen 4. Frutos de fresa

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Tabla 6. Fuente de las prácticas agrícolas aplicadas en los diferentes sistemas de cultivo de fresa

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Los datos de cada uno de los sistemas de producción de fresa evaluados se recogieron dediferentes fuentes bibliográficas, asesores técnicos y/o agricultores y datos experimentales (tabla6).

Prácticas agrícolas e insumos FuenteProductividad IFAPA, 201312

Productores freseros, 2017Asesores técnicos localesDatos experimentales (2013-2017)

Estructura - materiales usados en la contrucción del macro y microtúnel IFAPA, 201312

- maquinaria agrícola usada para la distribución e instalación del macro y microtúnel Productores freseros, 2017- diesel de la maquinaria empleada Asesores técnicos- transporte de los materiales desde el centro de compra a la zona de producción

Equipo auxiliar - elementos y materiales necesarios para la instalación del sistema de riego IFAPA, 201312

- maquinaria agrícola para la instalación del sistema de riego Productores freseros, 2017- diesel de la maquinaria empleada Asesores técnicos locales- transporte de los materiales desde el centro de compra a la zona de producción CE, 200710

- consumo de agua- consumo de electricidad

Fertilizantes - dosis de fertilizantes IFAPA, 201312

- maquinaria empleada para aplicación de fertilizantes BOJA, 201311

Asesores técnicos localesCE, 200710

- emisiones de N al aire EEA, 20139

IPCC, 20068

- emisiones de N al agua Ausdley, 20009

Pesticidas - dosis de pesticidas RAIF, 201712

- maquinaria empleada para aplicación de pesticidas BOJA, 201311

- número de operaciones MAPAMA, 201611

IFAPA, 201312

CE, 200710

- emisiones al aire EEA, 20139

Manejo del cultivo - maquinaria agrícola para los trabajos de campo IFAPA, 201312

- maquinaria agrícola para retirar la estructura del macro y microtúnel Asesores técnicos locales- maquinaria agrícola para retirar el acolchado y las tuberías de riego por goteo- maquinaria agrícola para arrancar y enterrar los residuos de cultivo después de la cosecha final- diesel de la maquinaria empleada

Residuos - transporte de residuos desde la zona de producción al centro de reciclaje BOJA, 201215

Asesores técnicos locales

15BOJA (2012) DECRETO 73/2012, de 20 de marzo, por el que se aprueba el Reglamento de Residuos de Andalucía. Núm. 81




2.4.- Metodología

La metodología empleada para realizar este estudioes el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), que es unametodología propuesta por la normativa ISO 1404016

y ampliamente aceptada para evaluar los impactosmedioambientales de los sistemas agrícolas. Además,permite evaluar y llevar a la práctica estrategias demejora ambiental.

La metodología ACV es una herramienta muy útil paraevaluar la sostenibilidad de un proceso agrícola alpermitir la identificación de las cargas ambientalesasociadas a las actividades de campo relacionadascon la producción de un cultivo.

Figura 2. Fases de un Análisis de Ciclo de Vida

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16ISO-14040, 2006. Environmental management—life cycle assessment—principles and framework. International Organization forStandarization ISO, Geneva.



2.4.- Metodología

Los impactos ambientales que se han estudiado en este trabajo son la eutrofización y laecotoxicidad. Estos impactos se han elegido por su importancia en los procesos agrícolas ysobre todo porque son considerados impactos ambientales importantes en la producción defresa en el área cercana al Parque Nacional de Doñana.

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La Eutrofización afecta a los ecosistemas debido a sustancias que contienen nitrógeno (N) ofósforo (P). Si las algas crecen demasiado rápido, puede dejar el agua sin suficiente oxígenopara que los peces sobrevivan. Las emisiones de nitrógeno al medio ambiente acuático soncausadas principalmente por los fertilizantes utilizados en la agricultura, pero también por losprocesos de combustión. Las fuentes más importantes de emisiones de fósforo son lasplantas de tratamiento de aguas residuales para efluentes urbanos e industriales y lalixiviación de tierras agrícolas. La eutrofización es un impacto que afecta el medio ambiente aescala local y regional (Struijs y col. 200917).

La unidad de medida de la eutrofización es: kilogramos de fósforo equivalente (kg P eq). Elimpacto potencial de las sustancias que contribuyen a la eutrofización de agua dulce seconvierte en el equivalente de kilogramos de fósforo.

17Struijs J, Beusen A, van Jaarsveld H, Huijbregts MAJ (2009) Aquatic Eutrophication. Chapter 6 in: Goedkoop M, Heijungs R, Huijbregts MAJ,De Schryver A, Struijs J, Van Zelm R (2009) ReCiPe 2008: A life cycle impact assessment method which comprises harmonised categoryindicators at the midpoint and the endpoint level. Report I: Characterisation factors, first edition.



2.4.- Metodología

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Se define Ecotoxicidad como posibles impactos tóxicos en un ecosistema, que pueden dañarespecies individuales así como el funcionamiento del ecosistema. Algunas sustancias tienenuna tendencia a acumularse en los organismos vivos. La ecotoxicidad es un impacto queafecta predominantemente al medio ambiente a escala local y regional. La ecotoxicidadexpresa una estimación de la fracción potencialmente afectada de especies a lo largo deltiempo y el volumen por unidad de masa de un químico emitido (Rosenbaum y col. 200818).

La unidad de medida de la ecotoxicidad es: Unidad tóxica comparativa para ecosistemas(CTUe). Esto se basa en un modelo llamado USEtox (El modelo de toxicidad UNEP-SETAC).

18Rosenbaum RK, Bachmann TM, Gold LS, Huijbregts MAJ, Jolliet O, Juraske R, Köhler A, Larsen HF, MacLeod M, Margni M, McKone TE,Payet J, Schuhmacher M, van de Meent D, Hauschild MZ (2008) USEtox - The UNEP-SETAC toxicity model: recommended characterisationfactors for human toxicity and freshwater ecotoxicity in Life Cycle Impact Assessment. Int J Life Cycle Assess 13(7): 532-546.



3.- Resultados

0

20

40

60

80

100


% E

utr

ofi

zaci

ón

Estructura Equipo auxiliar Fertilizantes Pesticidas Manejo del cultivo

Gráfico 1. Contribuciones a la eutrofización de cada fase considerada en diferentes sistemas deproducción de fresa. MA = Macrotunel, MI = Microtunel, AL = Aire Libre, S = Suelo, Ss = Sin suelo,I = Integrado, C = Convencional, E = Ecológico

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El gráfico 1 muestra la contribución de la eutrofización en cada una de las fases queintervienen en el proceso de producción de fresa para cada uno de los sistemas de cultivoevaluados. Las fases pesticidas y equipo auxiliar mostraron valores altos de eutrofización parala mayoría de los sistemas.



3.- Resultados

Gráfico 2. Contribuciones a la ecotoxicidad de cada fase considerada en diferentes sistemas deproducción de fresa. MA = Macrotunel, MI = Microtunel, AL = Aire Libre, S = Suelo, Ss = Sin suelo,I = Integrado, C = Convencional, E = Ecológico

0

20

40

60

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% E

coto

xici

dad

Estructura Equipo auxiliar Fertilizantes Pesticidas Manejo del cultivo

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La ecotoxicidad muestra un mayor porcentaje de impacto en las fases pesticidas y equipoauxiliar en todos los sistemas de producción de fresa evaluados. Estructura, fertilizantes ymanejo del cultivo mostraron, en general, valores más bajos (gráfico 2).



3.- Resultados

Las mayores contribuciones de los pesticidas en laeutrofización y ecotoxicidad se observaron en lossistemas de producción de fresa integrado yconvencional bajo macro y microtúnel (MASI,MASC, MISI y MISC) y también en el sistema al airelibre (ALC), con valores todos ellos de 40% deimpacto, aproximadamente. El sistema ALCpresentó el valor más alto en la ecotoxicidad (60%),consecuencia de las altas dosis de plaguicidasutilizadas y la baja productividad del cultivo en estesistema respecto al resto.Las contribuciones a la eutrofización y ecotoxicidadde la fase pesticidas fueron causadas por la gestióndel control de plagas y las emisiones durante sufabricación. Por tanto, estos resultados nos indicanque, la reducción y optimización de los pesticidasaplicados en la mayoría de los sistemas, debe seruna prioridad para optimizar los diferentes manejosdel cultivo de la fresa y poder avanzar hacia unaproducción más sana y respetuosa con el medioambiente.

Imagen 5. Producción de fresa en macro y microtúnel

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3.- Resultados

Por otro lado, la energía consumida por el sistema deriego y la fabricación y procesado de los elementosnecesarios para la instalación del sistema de riego y delsistema hidropónico, fueron los principales causantesdel impacto de la eutrofización y ecotoxicidad en la faseequipo auxiliar. Las contribuciones más altas seobservaron en los sistemas de cultivo MASE, MASsC yMASsI, alcanzado valores de eutrofización entre 54% y61% y valores de ecotoxicidad entre 67% y 75%.

Estos impactos ambientales podrían disminuir si seredujese el consumo de electricidad, utilizando porejemplo, energía renovable. Los altos valores deimpacto alcanzados en la ecotoxicidad, también fuerondebidos a una alta cantidad de materiales de acero yplástico utilizados para la instalación del riego, y en elcaso de los sistemas MASsC y MASsI, en la instalaciónademás del sistema hidropónico. Por tanto, el uso deacero reciclado y materiales plásticos con una vida útilmás larga también podrían mejorar el impactoambiental de la ecotoxicidad.

Imagen 6. Producción de fresa con sistema hidropónico

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3.- Resultados

Si comparamos el impacto ambiental eutrofización y el impacto ecotoxicidad de los ochosistemas de producción de fresa evaluados, nuestros resultados indican que el sistema al airelibre fue menos respetuoso con el medio ambiente que los sistemas protegidos (tabla 7). Estosimpactos se debieron a las emisiones producidas durante la aplicación de pesticidas yfertilizantes, principalmente fertilizantes nitrogenados. Por tanto, sería necesaria una aplicaciónmás eficiente de los fertilizantes y pesticidas para reducir dichas cargas ambientales. Además, laproductividad en ALC fue más baja que en el resto de sistemas.

Tabla 7. Comparación de la eutrofización y de la ecotoxicidad por tonelada de fresa en ocho sistemas deproducción cultivo. a) Caracterización; b) Normalización.

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Impactos por ton-1 MASI MASC MASE MASsI MASsC MISI MISC ALC

a)

Eutrofización (kg P eq) 1,02E-01 1,03E-01 7,55E-02 5,04E-02 5,67E-02 9,73E-02 9,83E-02 3,73E-01

Ecotoxicidad (CTUe) 5,62E+03 5,66E+03 5,02E+03 3,04E+03 3,23E+03 5,46E+03 5,49E+03 2,63E+04

b)

Eutrofización 0,069 0,069 0,051 0,034 0,038 0,066 0,066 0,252

Ecotoxicidad 0,641 0,646 0,572 0,347 0,368 0,622 0,626 2,994




3.- Resultados

El manejo integrado y convencional de la fresa tuvieron impactos muy similares y la mismaproductividad. En cambio, la producción ecológica mostró bajos impactos ambientales pero suproductividad fue la más baja en comparación con el resto de sistemas protegidos.

La producción de fresa bajo macrotúnel con suelo (MASI y MASC) presentó cargas ambientalesmás altas que el cultivo en microtúnel (MISI y MISC) (tabla 6). Esto se debe en parte por las altascantidades de materiales empleados en la estructura del macrotúnel, un mayor rendimiento dela maquinaria agrícola empleada en las fases estructura y manejo del cultivo y una mayorcantidad de diésel consumido. Sin embargo, entre ambos sistemas de cultivo de la fresa (macro ymicrotúnel), los agricultores optan por la producción en macrotúnel ya que el manejo del cultivoes más cómodo, con menor incidencia de enfermedades, mayor protección climática, larecolección es más cómoda, etc.. respecto a la producción en microtúnel (López Aranda, 200819).

El cultivo de fresa con substrato (MASsI y MASsC) ofreció los mejores resultados para losimpactos eutrofización y ecotoxicidad. Desde un punto de vista productivo y medioambiental, elmejor sistema de producción de fresa fue MASsI y esto se debió a una mayor productividad,bajas dosis de productos químicos y menor electricidad y agua consumidas, en comparación conel resto de sistemas. Sin embargo, la producción de fresa con substrato ocupa una mínima partede la superficie total dedicada a este cultivo en Andalucía, debido a una mayor inversión inicialque implica la instalación de estos sistemas por parte de los agricultores.

19López Aranda, J.M., 2008. El cultivo de la fresa en Huelva. La fresa de Huelva. Consejería de Agricultura y Pesca. Junta de Andalucía, 148-154.

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4.- Conclusiones y recomendaciones

Los pesticidas y el equipo auxiliar fueron las fases con mayor presión ambiental en los impactoseutrofización y ecotoxicidad durante el proceso de producción de la fresa. Este estudiodemuestra que la causa de estos impactos ambientales fueron las altas dosis de plaguicidasaplicadas, una alta cantidad de materiales empleados en los sistemas de riego y un alto consumode energía. Por tanto, se recomienda llevar a cabo una reducción y ajuste del manejo depesticidas, un uso de materiales reciclados y/o con una mayor vida útil y el empleo de energíasrenovables, con el fin de mejorar la huella ambiental del cultivo de la fresa producida por altosvalores de eutrofización y ecotoxicidad.

Los sistemas más innovadores (MASs) y los sistemas con manejo integrado ofrecieron losmejores resultados medioambientales. Desde un punto de vista medioambiental y productivo,MASsI fue el mejor sistema de producción de fresa. Estos resultados nos permiten recomendar alagricultor la producción de fresa con substrato ya que supone un ahorro en agua y energía, bajaaplicación de fertilizantes y plaguicidas y por tanto, un producto con mayor calidad ambiental,además de una mayor productividad, aprovechamiento del terreno, limpieza de la parcela ycomodidad de la recolección.

Este trabajo, mediante la metodología Análisis de Ciclo de Vida, nos ha permitido identificar lascargas ambientales presentes en las prácticas agrarias empleadas durante el proceso deproducción de la fresa y así poder aportar recomendaciones al sector fresero con el objetivo demejorar la sostenibilidad de los sistemas de producción y aumentar la competitividad delagricultor.


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Eutrofización y Ecotoxicidad en el Cultivo

de la Fresa

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