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(1)

I ^ I ^^II'i

N:2•70H

Acumulación de pesticidas

en el suelo

FERNANDO BESNIER ROMERO Ingeniero Agrónomo

^INI8TERI0 DE IGRICULTUR^

(2)

acumulación de pesticidas e^ el suelo

El continuado aumento del uso de pesticidas y, sobre todo, de insecticidas y herbicidas incorporados al suelo, plantea el problema de la posible acumulación de residuos que pueden resultar tóxicos para las plantas cultivadas o para los orga- nismos beneficiosos que viven en el suelo. Estos residuos pue- den también ser lavados por el agua de lluvia o riego y alcan- zar las corrientes de agua, subterráneas o superficiales, con- taminándolas.

INACTIVACION Y RESIDUOS

Un pesticida puede incorporarse al suelo deliberadamente o a causa de tratamientos a la vegetación. En el suelo, el pesticida queda sometido a unos procesos de inactivación, más o menos intensos, que se esquematizan en la figura 1. A veces la inactivación es rápida; otras

depende:

a) De la naturaleza del pesticida.

b) De la naturaleza del suelo.

c) Del clima.

d) De las labores.

veces muy lenta. Ello

El pesticida incorporado al suelo deja un residuo que, ge- neralmente, está localizado en la capa superior del terreno.

Por tanto, el posible efecto filotóxico tendrá la mayor proba- bilidad de manifestarse con ocasión de la próxima siembra.

(3)

- 3 -- CANTIDAD DE RESIDUOS

La cantidad de residuo que queda al cabo de un año es:

DY

R= =DX

100 en que:

D= dosis inicial recibida por el suelo en kg/ha.

Y= porcentaje de persistencia al cabo de un año.

Y

X= = tanto por uno de persistencia anual.

100

Si no se hace otro tratamiento, al cabo de dos años el residuo es:

R=DX2

EJEMPLO:

Si se distribuye simazina a 1 kg/ha. y el porcentaje de inactivación (Z = 100 - Y) es el 80 por 100, los residuos existentes en el suelo son:

A1 cabo de un año ... ... ... 0,200 kg/ha.

A1 cabo de dos años... ... ... 0,440 kg/ha.

VOLATILIZACION

^ ^

ABSORCION POR LAS PLANTAS

PESTICIDA

i ^

^

^ DESCOMPOSICION

^^ POR LA LUZ

^ DEGRADACION OUIMICA

ABSORCION POR ^ ARRASTRE POR^ \~ DEGRADACION LOS COLOIDES

PERCOLACION BIOLOGICA DEL SUE LO

Fig. 1.-Procesos de inactivación y arrastre de un pesticida en el suelo.

(4)

- 4 -

Acumulación

Si el tratamiento se hace anualmente, la cantidad de re- siduos puede ir subiendo constantemente, hasta alcanzar nive- les que pueden resultar muy tóxicos para algunas plantas.

La cantidad de residuo acumulada al final de n años es:

R =

DX(1-Xn) (1 - X)

en que las letras tienen análogo significado que en el caso anterior, siendo D la dosis repetida anualmente.

La cantidad de residuos deducida de esta fórmula se da en la tabla 1, suponiendo que D= 1 kg/ha.

La cifra límite es la q.ue se obtiene cuando el número de años es muy grande.

La tabla permite observar:

a} Para porcentajes de inactivación inferiores al 50 por 100 la acumulación alcanza rápidamente altos niveles.

b) Para porcentajes de inactivación superiores al 50 por 100 la acumulación nunca alcanza el doble de la dosis anual.

c) Para porcentajes de inactivación superiores al 90 por 100 la acumulación es prácticamente despreciable.

Acumulación máxima

Las cifras de la tabla 1 indican los residuos existentes al final de cada ciclo anual. En el momento de hacer un nuevo tratamiento la cantidad existente en el suelo consiste en el residuo más la cantidad añadida. Esto ha de tenerse en cuen- ta, pues pueden producirse niveles tóxicos incluso para la planta cultivada, para la que el pesticida está recomendado a la dosis normal.

(5)

- 5 -

Tabla 1

RESIDUO ACUMULAD^O EN KILOGRAMOS/HECTAREA PARA UNA DOSIS ANUAL DE PESTICIDA DE 1 KILOGRAMO/HECTAREA DE

MATERIA ACTIVA

Porcentaje Fin del año

de in cti aa v - -

ción anual 1 2 3 4 5 Limite

10 0,900 1,710 2,439 3,095 3.685 9

25 0,750 1,310 1,375 2,035 2,275 3

50 0,500 0,750 0,875 0,935 0^,970 1

75 0,250 0.310 0,328 0,332 0,333 0,333

80 0,200 0,240 0,248 0,249 0,250 0,250

9^0 0,100 0,110 0,111 Q111 0,111 0,111

95 0,050 0,052 0,052 0,053 0,053 0,053

Las cifras de acumulación máxima se indican en la tabla 2, para D= 1 kg/ha. m.a.

Tabla 2

CIFRAS DE ACUMULACION MAXIMA JUSTAMENTE DESPL'ES DE CADA TRATAMIENTO ANUAL PARA D^ 1 KILOGRAMO/HECTAREA

Porcentaje

de inacti- Principio del año

anción . - - ---.--

ani^nl 1 2 3 4 5 6 Límite

10 1 1,900 2,710 3,439 4,095 4,685 10

25 1 1,750 2,310 2,375 3,035 3,275 4

50 1 1,500 1,750 1,875 1,935 1,970 2

75 1 1,250 1,310 1,328 1,332 1,333 1,333

80 1 1,200 1,240 1,248 1,249 1,250 1,250

90 1 1,100 1,110 1,111 1,111 1,111 1,111

95 1 1,050 1,052 1,052 1,053 1,053 1,053

Utilización de las tablas con dosis distintas de la dosis tipo Si la dosis es distinta de 1 kg/ha., pueden utilizarse las tablas del modo que se indica en la página 7.

Siendo la dosis D kg/ha.:

A) El residuo acumulado al final de un año determinado es el indicado en la tabla 1 multiplicado por D.

B) La acumulación máxima al principio del año siguiente

(6)

^ ^ ^^ ^ `*ao^a

b b b

^ O O u^ O O O^n O N v1 a b N p

z

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(7)

^ig. 2. - Columnas que contienen muestras de tierra ron 2,4D radiactivo adicionado en su- perficie y sometidas luego a riegos de distintas intensida- 3es para estudiar la penetración de] her-

bicida.

al considerado se obtiene sumando a la cantidad obtenida en A la cantidad D.

EJEMPLO:

Residuo al final del cuarto año y acumulación al p.rincipio del quinto año para:

D = 2,5 kg/ha.

Z = 80 por 100.

Residuo al final del cuarto año:

0,249 X 2,5 = 0,623 Acumulación al principio del quinto año:

0,623 -f- 2,5 = 3,123

Utilización de las tablas para períodos dístintos del año

En los herbicidas poco persistentes, un año es un plazo muy largo y, generalmente, no quedan residuos apreciables en el suelo al final de ese período. Pero si se toma este plazo, entonces Z= 100, y no se tienen datos para ver los posibles

(8)

- 8 -

efectos tóxicos en plazos inferiores al año. Frecuentemente el plazo entre la aplicación de un producto y la siembra próxi- ma es inferior al año, lo que hay que tomar en consideración.

La fórmula R= D X sirve igualmente, siendo X= tanto por uno de persistencia en el período considerado.

Si estos períodos son constantes y el herbicida se aplica de manera regular, se pueden utilizar directamente las ta- blas 1 y 2, sustituyendo la palabra "año" por la definidora del período en cuestión, como puede ser "semestre".

Ejemplo: El 2,4 D persiste en el suelo, según los casos, desde 2,3 semanas hasta 6 meses, con una media de 6-8 se- manas. Si admitimos que el porcentaje de persistencia "se- mestral" es del 25 por 100 (como suele suceder en suelos ári-

Tabla 4

PLANTAS INDICADORAS DE LA EXISTENCIA DE RESIDUOS DE HERBICIDAS EN EL SUELO (GRAN BRETAÑA)

Herbicidas

Plantas indicadoras por orden de menor a mayor

senbilidad

Síntomas por orden de menor a mayor ejecto

sobre la planta

Triazinas, u r a c i 1 o s, ureas y pirazón

Carbarrnatos, tiacarba- matos, amidas, anili- nas y benzonitrilos

Dalapon, TCA, piriclor

Aminotriazol

Avena, gramíneas praten- ses, nabos y crucíferas, flores (gipsofila) Avena, gramíneas praten-

ses (raygrás^)

Avena, gramíneas praten- ses (raygrás)

Gramíneas pratenses (ray- grás), ]echuga

Reducción en^altura;

amarilleo; quemaduras en el follaje

Reducción en altura; a veces con colores verde- oscuro; reducción en el número de hojas; fal- ta de nascencia

Reducción en altura de la plántula; clorosis Clorosis progresiva q u e

lleva a la aparición de plántulas blanco-rojizas sin clorofila y colapso de follaje

2'3'6-TBA, clorofenac, Habas, judías, pepino, to- Hojas enrolladas; inhibi- picloram y dosis al- mate ción del crecimiento del tas de otros herbici- tallo; endurecimiento

das hormonales de las partes aéreas; fal-

ta de nascencia

(9)

- 9 -

dos), es decir, un porcentaje "semestral" dc inactivación del 75 por 100, las tablas 1 y 2 nos dan, directamente:

Residuos al fin del tercer semestre ... ... ... 0,328 Acumulación al principio del cuarto semestre

para D= 1 kg/ ha. en tratamientos semestrales.

1,328

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no es posible de- ducir los porcentajes de inactivación correspondientes a un período de los de otro. Es decir, el porcentaje de inactivación semestral no es la mitad del porcentaje de inactivación anual, como puede observarse en el dibujo.

En las tablas 3 a 7 se incluyen datos relativos a la persis- tencia de diversos herbicidas en Gran Bretaña (invernaderos) y California (suelo agrícola), así como una relación de plantas indicadoras de la existencia de residuos de herbicidas.

Fig. 3.-Autorradiografías de las tres muestras de suelo de la foi:ografía de la página 7, mostrando la diferente penetración del herbicida radiactivo (manchas negras} según la intensidad del riego (15, 3d y 6d milímetros en las muestras

una, dos y tres, respectivamente).

(10)

- 10 -

Tabla 5

RESISTENCIA RELATIVA A LOS HERBICIDAS. FITOTOXICIDAD INICIAL PARA LAS PLANTAS SEMBRADAS QUINCE DIAS TRAS

LA APLICAC^TON DEL HERBICID'A (CALIFO^RNIA) Fitotoxicidad media

Herbiczda Kg/ha. Remola-

m a. Ceba- da

Sorgo cha azu- Alfalfa Toma- Algo-

carera tes dó^z

Simazina ... 4 9,1 6,3 9,9 10,0 9,9 7,2

Diuron .. ... 4 8,5 9,0 8,5 7,4 9,5 8,5

Prometrina . 1 7,5 5,6 8,0 4,5 7,2 4,0

Prometrina . 4 9,6 9,8 10,0 8,5 10,0 5,0

Bromacil ... 1 9,5 8,8 9,8 10,0 10,0 9,2

Bromacil ... 4 9,9 9,9 10,0 10,0 10,0 10,0

Trifluralina . 1 5,2 8,9 8,5 5,0 7,5 3,8

Trifluralina . 4 7.2 9,4 9,6 6,3 8,1 6.8

DCPA ... ... 8 1,7 7,1 6,1 1,8 5,1 4,0

DCPA ... ... 32 2,7 9,8 9,2 4,8 7,0 2,3

Difenamiaa .. 4 6,9 7,1 5,5 3,5 3,6 3,8

Difenamida .. 16 8,7 9,2 7,4 3,0 5,2 4,8

Bensulida ... 4 2,3 5,3 4,5 2,5 3,3 2,8

Bensulida ... ]6 4,6 8,6 9,2 4,0 5,5 4,0

Pirazón... ... 4 2,7 1,8 1,1 3,8 6.1 3,8

Pirazón. . . . 16 7,0 4,7 6,3 7,0 9,6 6,0

FW-925... ... 4 2,1 1,7 1,8 2,0 3,0 2,5

FW-925... ... 16 6,1 5,8 4,2 4,0 6,4 1,8

Dicamba ... 4 8,7 9,2 9,6 10,0 9,6 10,0

Dicamba ... 16 9,5 1d,0 10,0 10,0 10,0 10,0

Ficloram ... 1 5,9 7,9 10,0 9,8 10,0 10,0

Picloram ... 4 8,6 9,4 10,0 10,0 10,0 10,0

TBA... ... ... 4 4,6 4,1 6,1 9,0 8,1 1,8

Testigo ... ... - 0,1 2,9 1,0 0,2 1,6 2,8

Clave: 0 = sin fitotoxicidad.

5= serios daños (clorosis, achaparramiento, marras) 10 = destrucción total.

100

Fig. 4.-Porcentaje de persistencia de un her- bicida y relación entre los porcentajes de in- activación anual (95 por 100) semestral (83 por 1d0) y trimestral

(72 por 100).

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 MESES

(11)

Fig. 5. Tallo de pepino deforma- do con estructu- ra de cinta aca- nalada. Por tra- tarse de cultivo intensivo en in- vernzdero u n a de las causas de e s t a anomalía

>uede ser la acu- mulación de pes- ticidas en el

suelo.

Tabla 6

TOXICIDAD RESIDUAL UN AÑO DESPUES DE LA APLICACION DEL HERBICIDA (C'ALIFORNIA)

Fitotoxicidad media

Herbicida Kg/ha. Remola-

m. a. Ce- Sorgo cha azu- AI- To-

bada carera falja mates

Simazina ... 4 3,2 1.8 5,6 9,1 4,7

Diuron ... ... 4 3,6 1,9 3,6 0 4,1

Prornetrina . 1 0,9 0 0,6 0 0,3

Prometrina . 4 2.1 1,0 1,5 1,8 3,4

Bromacil .. 1 2,5 2,0 3,2 4,6 4.6

Bromacil ... 4 4,5 4,2 5,5 10,0 6,0

T'rifluralina . 1 0,2 2,1 0,4 0,6 0

Trifluralina , 4 1,4 5,3 4,0 1,1 1,8

DCPA ... ... g 1,3 0 0,9 2,0 0,7

DCPA ... ... 32 0,8 3,9 3,0 0 1,3

Difenamida .. 4 1,9 1,1 1,9 0 0,7

Difenamida .. 16 2,1 1,4 2,0 0,9 1,8

Bensulida ... 4 0,6 2,0 2,3 0 1,4

Bensulida ... 16 1,4 5,5 3,7 2.0 0,5

Pirazón... ... 4 1,2 0 0,5 0,4 3,9

Pirazón... ... 16 2,3 1,4 1,9 0,7 2,8

FW-925... ... 4 0,4 0 Q5 1,7 0

FW-925... ... 16 1,4 1,1 1,5 2,0 1,7

Dicamba ... 4 1,1 1,3 0,9 2,4 1,5

Dicamba ... 16 1,5 1,9 2,0 2,9 2,4

Picloram ... 1 1,4 1,4 4,2 9,6 5,2

Picloram 4 2,3 2,9 5,3 10,0 5,8

TBA... ... ... 4 0,4 0,2 0,7 2,9 0,3

N ° dc locali-

dades... ... 7 5 6 2 3

Trigo

4,2 2,6 1,6 3,4 4,3 6.2 0,5 0 1,8 0,3 0,7 2,0 0.2 1,3 0,7 3,3 0 0,8 0,3 1,2 1,7 2,5 0,5 2 Clave: 0 = sin fitotoxicidad.

5= serios daños (clorosis, achaparramiento, marras).

10 = destrucción total.

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- 12 -

Tabla 7

EXISTENCIA DE RESIDUOS FITOTOXICOS DE HERBICIDAS PARA PLANTAS SUSCEPTIBLES EN 1-5 LOCALIDADES DIFERENI-ES

(CALIFO^RNIA)

Herbicida Kg/ha.

m. a. 3 meses 12 meses 24 meses 30 meses

Simazina 4 +-!-+++ +++++ + + +

Diuron 4 ++-T++ -++++ +- -b

Prometrina 1 -++++ ----+ --- --

Prometrina 4 + + + + + - - - -+ + - --

Bromacil 1 +++++ ++--+ + + +

Bromacil 4 + + ^ + + + + + + + + + +

Trifluralina 1 ++-++ + -- -

Trifluralina 4 + -F + + + +- + + -F- + + -

DCPA 8 +++++ ---+- -- -

DCPA 32 +++++ -I-++++ +- -

Difenamida 4 + + -{- + + + - - -

Dífenamida 16 +++++ ++--- +- -

Bensulida 4 + + + + + + - - -

Bensulida 16 + + + + -I- +- + -+ -}- + --

Pirazón 4 + +-+ + - -- - +- + - +

Pirazón 16 +++++ ++ - +- + - +

FW-925 4 ++ o ++ --- -- -

FW-925 16 ++o++ --++- -- -

Dicamba 4 -I--++ o -- -

Dicamba 16 ++ o ++ +-- +- + -- --

Picloram 1 + + o + -F +- + +- + + +

Picloram 4 + + o + + +- + + + + + +

TBA 4 + + o + -}- - - -

C1ave: + = residuo presente - - residuo no aparente.

o - sin dato^s.

RESI^l1^DS DE INSECTICIDAS

En los insecticidas, el mayor peligro de acumulación se presenta en el caso de productos incorporados al suelo, bien sea aislados o mezclados con abonos, para combatir larvas de insectos u otros organismos que viven habitualmente en el suelo. Sin embargo, también pueden incorporarse al suelo cantidades notables de insecticidas cuando se tratan repetida- mente cultivos valiosos que exigen frecuentes tratamientos para defenderlos contra las plagas, como es el caso de los frutales y algunas hortalizas.

El insecticida más abundante en los suelos es el DDT y sus productos de degradación, y después el aldrín o dieldrín.

(13)

- 13 -

(El aldrín se transforma en el suelo en dieldrín.) Los restantes insecticidas clorados son menos persistentes.

La tabla 8 indica las cantidades de DDT encontradas en los suelos de algunas plantaciones frutales en Gran Bretaña, a consecuencia de pulverizaciones o espolvoreos efectuados al árbol, es decir, no incorporados al suelo directamente.

Tabla 8

CANTIDAD DE DDT EN LOS SUELOS DE ALGUNAS PLANTACIONES FRUTALES DE GRAN BRETAÑA (PARTES POR MILLON DE SUELO

SECO, O SEA GRAMOS POR TONELADA DE SUELO)

Lugar y año Pulveri- zación

Cerca del tronco

Zona media

Zona de goteo

Bristol, 1963 ... ... - 26,6 4,1 3,6

Wye, 1963 ... ... ... Bajo volumen 4,3 4,9 7.6 W. Midlands, 1966. Alto volumen 6,8 7,6 8,7 Reading, 1966... ... Alto volumen 7,1 6,7 6,7 Cambridge, 1966 ... Bajo volumen 2,9 3,7 5,4

En cuanto al aldrín, incorporado frecuentemente al suelo en mezclas con abonos, se ha encontrado que una dosis anual de unos 3 kg/ha. de producto activo no causa acumulación de aldrín o dieldrín en el suelo. En Estados Unidos, en suelos tratados anualmente con dosis de 1,7-3,4 kg/ha. de producto activo (aldrín), durante trece años no se han encontrado re- siduos de aldrín o dieldrín superiores a los 1,3 partes por millón, lo que, en la capa de tierra analizada, equivale a 2,8 kilos de producto activo por hectárea. Esto corresponde, apro- ximadamente, a un porcentaje medio de inactivación del 50 por 100 (o sea una persistencia del 50 por 100).

En resumen, vemos que el DDT es el producto más persis- tente, seguido del dieldrín; el aldrín y el lindane, siendo mu- cho más solubles y volátiles que los anteriores, tienen una persistencia muy baja en el suelo.

Los caracteres del suelo influyen mucho porque los muy arenosos no retienen los insecticidas, mientras que ]os que poseen mucha materia orgánica los absorben fuertemente.

(14)

-I4-

También la temperatura del suelo influye mucho porque aumenta la volatilización, la degradación química y la descom- posición bacteriana. La intensidad cíe las lluvias o del riego influye en la eliminación de residuos en la capa arable.

Porcer^taje del depósito inicial

0

0 5

^a^

0

^ t^

^ 1 50 b

O

\V ^

^

^á 25

^^ 0

`*^ 3 0^ a 35

10 20

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Fig, 6.-Percolación de la prometrina en un suelo : A. Después de tres lluvias, de 10, 10 y].0 milímetros.-B. Después de tres lluvias, de 10, 20 y 20

milímetros.

EFECTOS DE LA ACUMULACION

Mientras la acumulación de herbicidas en el suelo tiene como efecto principal la fitotoxicidad a cultivos sucesivos sen- sibles, la acumulación de insecticidas puede no sólo destruir organismos útiles, sino también ser absorbidos por plantas cultivadas haciendo que éstas contengan residuos internos de tales insecticidas, los cuales pueden ser perjudiciales a la sa-

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- 15 -

lud humana, bien sea por consumo directo, bien sea a travé^

del consumo de animales que se alimentan de estas plantas.

CONTAMINACION DE AGUAS

Ya hemos indicado que una de las maneras de desapari- ción de los pesticidas del suelo es por medio de su arrastre por las aguas de lluvia o riego. Este efecto, que es beneficioso para el terreno en cuestión al evitar que alcance niveles altos de residuos, puede ocasionar la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales.

Sobre esta contaminación existen muy escasos datos en Europa, aunque en Estados Unidos se han encontrado en mu- chos ríos restos de DDT y de dieldrín. Salvo contaminaciones industriales accidentales, estas cantidades son muy pequeñas, del orden de algunos gramos en un millón de metros cúbicos.

MEDIOS DE EVITAR LA ACUMULACION Y LA CONTAMINACION

Es claro que el problema surge, en primer lugar, a causa del uso de dosis excesivas de pesticidas. Así, frecuentemente se usan abonos mezclados con insecticidas continuamente, aun cuando con aplicaciones menos frecuentes se controlarían ade- cuadamente las plagas existentes.

Frecuentemente se usan, por comodidad, eficacia o baratu- ra, pesticidas muy persistentes cuando se conseguirían los mismos resultados empleando otros menos persistentes.

Es obvio, por tanto, que las primeras precauciones a tomar consisten en utilizar solamente los pesticidas oficialmente autorizados y en hacerlo a las dosis y en las condiciones re- comendadas. En muchos casos, el tratamiento de las semillas o la distribución en la línea de siembra puede ser tan eficaz como la distribución general, y ello, aparte de reducir la acu- mulación y la posible contaminacicín ulterior, puede ser, in- cluso, más económico.

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- 16 -

El uso de moderno material de pulverización que permite realizar tratamientos eficaces con cantidades mínimas de pro- ducto activo (hasta 0,5 kg/ha) reduce grandemente todos estos peligros. Igualmente, muchos pesticidas (herbicidas o insec- ticidas) se formulan ya en gránulos que liberan lentamente el praducto, asegurando una acción persistente en el caso de pesticidas que, de por sí, no son persistentes.

Todos estos progresos en la técnica de la aplicación de los pesticidas disminuirán en el futuro los riesgos çue, para las plantas, los animales domésticos y el ho::,'ore entraña su utili- zación.

Mientras tanto, no cabe duda que el agricultor debe to- mar conciencia de esos riesgos y obrar de acuerdo con las re- comendaciones aprobadas, lo que redundará no sólo en su propio beneficio, sino en el de toda la humanidad.

PUBLICACIONES DE CAPACITACION AGRARIA Bravo Murillo, 101 - Mad^rid=20

Se autoriza la reproducción ínrtegra d^e esta publicación mencionando su origen: «Hojas Divulgadoras del Ministerio de Agricultura».

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