.jpg/1280px-Students_spraying_Irish_potatoes_(10004185).jpg)
La aplicación de pesticidas se refiere a la forma práctica en que los pesticidas (incluidos herbicidas , fungicidas , insecticidas o agentes de control de nematodos ) se administran a sus objetivos biológicos ( por ejemplo, organismos plaga , cultivos u otras plantas). La preocupación pública por el uso de pesticidas ha puesto de relieve la necesidad de hacer que este proceso sea lo más eficiente posible, a fin de minimizar su liberación al medio ambiente y la exposición humana (incluidos operadores, transeúntes y consumidores de productos). [1] La práctica del manejo de plagas mediante la aplicación racional de pesticidas es sumamente multidisciplinaria , combinando muchos aspectos de la biología y la química con: agronomía , ingeniería , meteorología , socioeconomía y salud pública , junto con disciplinas más nuevas como la biotecnología y Ciencias de la Información .
Los datos ópticos de satélites y aviones se utilizan cada vez más para informar las decisiones de aplicación. [2]
Los tratamientos de semillas pueden lograr eficiencias excepcionalmente altas, en términos de transferencia efectiva de dosis a un cultivo. Los pesticidas se aplican a la semilla antes de plantarla, en forma de tratamiento o recubrimiento de la semilla , para proteger la planta contra los riesgos transmitidos por el suelo; Además, estos recubrimientos pueden proporcionar productos químicos y nutrientes complementarios diseñados para estimular el crecimiento. Un recubrimiento típico de semilla puede incluir una capa de nutrientes (que contiene nitrógeno , fósforo y potasio) , una capa de rizobios (que contiene bacterias simbióticas y otros microorganismos beneficiosos ) y una capa de fungicida (u otro químico) para hacer que la semilla sea menos vulnerable a las plagas.
Una de las formas más comunes de aplicación de pesticidas, especialmente en la agricultura convencional, es el uso de pulverizadores mecánicos . Los pulverizadores hidráulicos constan de un tanque , una bomba , una lanza (para boquillas individuales) o brazo y una boquilla (o boquillas múltiples). Los pulverizadores convierten una formulación de pesticida , que a menudo contiene una mezcla de agua (u otro portador químico líquido, como fertilizante) y sustancia química, en gotas, que pueden ser gotas grandes tipo lluvia o partículas diminutas casi invisibles. Esta conversión se logra forzando la mezcla de pulverización a través de una boquilla de pulverización bajo presión. El tamaño de las gotas se puede alterar mediante el uso de diferentes tamaños de boquilla, o alterando la presión bajo la cual se fuerza, o una combinación de ambos. Las gotas grandes tienen la ventaja de ser menos susceptibles a la deriva de la pulverización , pero requieren más agua por unidad de terreno cubierto. Debido a la electricidad estática, las pequeñas gotas pueden maximizar el contacto con el organismo objetivo, pero se requieren condiciones de viento muy quietas. [ cita necesaria ]
Los pesticidas para cultivos agrícolas tradicionales se pueden aplicar de forma preemergente o post-emergente, término que se refiere al estado de germinación de la planta. La aplicación preemergente de pesticidas, en la agricultura convencional , intenta reducir la presión competitiva sobre las plantas recién germinadas eliminando organismos indeseables y maximizando la cantidad de agua, nutrientes del suelo y luz solar disponibles para el cultivo. Un ejemplo de aplicación preemergente de pesticidas es la aplicación de atrazina al maíz . De manera similar, las mezclas de glifosato a menudo se aplican preemergentes en campos agrícolas para eliminar las malezas de germinación temprana y prepararlas para cultivos posteriores. Los equipos de aplicación preemergente suelen tener neumáticos grandes y anchos diseñados para flotar en suelos blandos, minimizando tanto la compactación del suelo como el daño a los cultivos plantados (pero que aún no han emergido). Una máquina aplicadora de tres ruedas, como la que se muestra a la derecha, está diseñada para que los neumáticos no sigan el mismo camino, minimizando la creación de surcos en el campo y limitando los daños al subsuelo.
La aplicación de pesticidas post-emergentes requiere el uso de químicos específicos elegidos para minimizar el daño al organismo objetivo deseable. Un ejemplo es el ácido 2,4-diclorofenoxiacético , que daña las malezas de hoja ancha ( dicotiledóneas ) pero deja atrás los pastos ( monocotiledóneas ). Este producto químico se ha utilizado ampliamente en los cultivos de trigo , por ejemplo. Varias empresas también han creado organismos genéticamente modificados que son resistentes a diversos pesticidas. Los ejemplos incluyen la soja resistente al glifosato y el maíz Bt , que cambian los tipos de formulaciones involucradas para abordar la presión post-emergente de los pesticidas. También era importante señalar que incluso si se eligen productos químicos apropiados, las altas temperaturas ambientales u otras influencias ambientales pueden permitir que el organismo deseable no objetivo se dañe durante la aplicación. Como las plantas ya han germinado, la aplicación de pesticidas post-emergentes requiere un contacto limitado en el campo para minimizar las pérdidas debidas a daños a los cultivos y al suelo. Los equipos de aplicación industriales típicos utilizan neumáticos muy altos y estrechos y los combinan con un cuerpo de rociador que se puede subir y bajar dependiendo de la altura del cultivo. Estos pulverizadores suelen llevar la etiqueta de "alta altura", ya que pueden elevarse sobre cultivos en crecimiento, aunque normalmente no superan 1 o 2 metros de altura. Además, estos pulverizadores suelen tener brazos muy anchos para minimizar el número de pasadas necesarias sobre un campo, también diseñados para limitar los daños a los cultivos y maximizar la eficiencia. En la agricultura industrial , las barreras de aspersión de 37 metros (120 pies) de ancho no son infrecuentes, especialmente en la agricultura de pradera con campos grandes y planos. En relación con esto, la aplicación aérea de pesticidas es un método para aplicar un pesticida a un cultivo emergido que elimina el contacto físico con el suelo y los cultivos.
Los pulverizadores Air Blast, también conocidos como pulverizadores asistidos por aire o de niebla, se utilizan a menudo para cultivos altos, como árboles frutales, donde los pulverizadores de brazo y la aplicación aérea serían ineficaces. Estos tipos de pulverizadores sólo se pueden utilizar cuando el exceso de pulverización (derivación de la pulverización) es menos preocupante, ya sea mediante la elección de un producto químico que no tenga efectos indeseables sobre otros organismos deseables o mediante una distancia de amortiguación adecuada. Estos pueden usarse para insectos, malezas y otras plagas de cultivos, humanos y animales. Los pulverizadores de aire inyectan líquido en una corriente de aire que se mueve rápidamente, descomponiendo las gotas grandes en partículas más pequeñas al introducir una pequeña cantidad de líquido en una corriente de aire que se mueve rápidamente. [3]
Los nebulizadores cumplen una función similar a los pulverizadores de niebla al producir partículas de tamaño muy pequeño, pero utilizan un método diferente. Mientras que los rociadores de niebla crean una corriente de aire a alta velocidad que puede viajar distancias significativas, los nebulizadores usan un pistón o fuelle para crear un área estancada de pesticida que a menudo se usa en áreas cerradas, como casas y refugios para animales. [4]
Para comprender mejor la causa de la ineficiencia de la aspersión, es útil reflexionar sobre las implicaciones de la gran variedad de tamaños de gotas producidas por las boquillas de aspersión típicas (hidráulicas). Durante mucho tiempo se ha reconocido que este es uno de los conceptos más importantes en la aplicación por aspersión ( por ejemplo , Himel, 1969 [5] ), lo que provoca enormes variaciones en las propiedades de las gotas.
Históricamente, se ha demostrado que la transferencia de dosis al objetivo biológico ( es decir, la plaga ) es ineficiente. [6] Sin embargo, relacionar los depósitos "ideales" con el efecto biológico está plagado de dificultades, [7] pero a pesar de las dudas de Hislop sobre los detalles, ha habido varias demostraciones de que cantidades masivas de pesticidas se desperdician por el escurrimiento de los cultivos y en el suelo, en un proceso llamado endoderiva. Esta es una forma menos familiar de deriva de pesticidas , y la exoderiva genera una preocupación pública mucho mayor. Los pesticidas se aplican convencionalmente mediante atomizadores hidráulicos, ya sea en pulverizadores manuales o en brazos de tractor, donde las formulaciones se mezclan con grandes volúmenes de agua.
Los diferentes tamaños de gotas tienen características de dispersión dramáticamente diferentes y están sujetos a interacciones macro y microclimáticas complejas (Bache y Johnstone, 1992). Simplificando enormemente estas interacciones en términos de tamaño de las gotas y velocidad del viento, Craymer y Boyle [8] concluyeron que existen esencialmente tres conjuntos de condiciones bajo las cuales las gotas se mueven desde la boquilla hasta el objetivo. Estos son donde:
La volatilización de herbicidas se refiere a la evaporación o sublimación de un herbicida volátil . El efecto del químico gaseoso se pierde en el lugar de aplicación previsto y puede moverse a favor del viento y afectar a otras plantas que no deberían verse afectadas, causando daños a los cultivos. Los herbicidas varían en su susceptibilidad a la volatilización. La rápida incorporación del herbicida al suelo puede reducir o prevenir la volatilización. El viento, la temperatura y la humedad también afectan la tasa de volatilización y la humedad se reduce. El 2,4-D y la dicamba son sustancias químicas de uso común que se sabe que están sujetas a volatilización [9], pero hay muchas otras. [10] La aplicación de herbicidas más adelante en la temporada para proteger plantas genéticamente modificadas resistentes a herbicidas aumenta el riesgo de volatilización a medida que la temperatura es más alta y la incorporación al suelo no es práctica. [9]
En las décadas de 1970 y 1980, las tecnologías de aplicación mejoradas, como la aplicación controlada por gotas (CDA), recibieron un gran interés en la investigación, pero la aceptación comercial ha sido decepcionante. Al controlar el tamaño de las gotas, las tasas de aplicación de mezclas de pesticidas en volumen ultrabajo (ULV) o muy bajo (VLV) pueden lograr resultados biológicos similares (o a veces mejores) mejorando el tiempo y la transferencia de dosis al objetivo biológico ( es decir, la plaga). No se ha desarrollado ningún atomizador capaz de producir gotas uniformes (monodispersas), pero los atomizadores rotativos (disco giratorio y jaula) generalmente producen un espectro de tamaños de gotas más uniforme que las boquillas hidráulicas convencionales (consulte: equipos de aplicación CDA y ULV). Otras técnicas de aplicación eficientes incluyen: bandas, cebo, colocación de gránulos específicos, tratamientos de semillas y limpieza de malezas.
CDA es un buen ejemplo de tecnología de uso racional de pesticidas (RPU) (Bateman, 2003), pero desafortunadamente ha pasado de moda entre los organismos de financiación pública desde principios de la década de 1990, y muchos creen que todo el desarrollo de pesticidas debería ser responsabilidad de los fabricantes de pesticidas. Por otro lado, es poco probable que las empresas de pesticidas promuevan ampliamente una mejor orientación y, por lo tanto, reduzcan las ventas de pesticidas, a menos que puedan beneficiarse agregando valor a los productos de alguna otra manera. El RPU contrasta dramáticamente con la promoción de pesticidas, y muchas empresas agroquímicas también se han dado cuenta de que la administración de productos proporciona una mejor rentabilidad a largo plazo que la venta bajo presión de un número cada vez menor de nuevas moléculas “bala de plata”. Por lo tanto, RPU puede proporcionar un marco apropiado para la colaboración entre muchas de las partes interesadas en la protección de cultivos.
Comprender la biología y el ciclo de vida de la plaga también es un factor importante para determinar el tamaño de las gotas. El Servicio de Investigación Agrícola , por ejemplo, ha realizado pruebas para determinar el tamaño ideal de gota de un pesticida utilizado para combatir el gusano cogollero del maíz . Descubrieron que, para ser eficaz, el pesticida necesita penetrar a través de la fibra del maíz, donde eclosionan las larvas del gusano cogollero. La investigación concluyó que las gotas de pesticidas más grandes penetraban mejor en la seda del maíz objetivo. [11] Saber dónde se origina la destrucción de la plaga es crucial para determinar la cantidad de pesticida necesaria.
Garantizar la calidad de los pulverizadores mediante pruebas y establecimiento de estándares para los equipos de aplicación es importante para garantizar que los usuarios obtengan una buena relación calidad-precio. [12] Dado que la mayoría de los equipos utilizan varias boquillas hidráulicas, varias iniciativas han intentado clasificar la calidad de la pulverización, comenzando con el sistema BCPC. [13] [14]
Los bordes de las carreteras reciben cantidades sustanciales de herbicidas, tanto aplicados intencionalmente para su mantenimiento como debido a la deriva de herbicidas de aplicaciones adyacentes. Esto a menudo mata las plantas que no son objetivo. [15]
Ver: fumigación aérea , aplicación por aspersión de volumen ultrabajo , fumigación de cultivos y drones agrícolas .
El manejo de plagas en el hogar comienza restringiendo la disponibilidad de tres bienes vitales para los insectos: refugio, agua y alimento. Si los insectos se convierten en un problema a pesar de tales medidas, puede ser necesario controlarlos utilizando métodos químicos, dirigiendo el ingrediente activo a la plaga en particular. [16] El repelente de insectos , conocido como "repelente de insectos", viene en una botella de plástico o en lata de aerosol . Aplicados en la ropa, brazos, piernas y otras extremidades, el uso de estos productos tenderá a ahuyentar a los insectos cercanos. Este no es un insecticida.
El insecticida utilizado para matar plagas (con mayor frecuencia insectos y arácnidos ) viene principalmente en una lata de aerosol y se rocía directamente sobre el insecto o su nido como medio para matarlo. Los aerosoles contra moscas matarán moscas domésticas , moscardas , hormigas , cucarachas y otros insectos y también arañas . Otras preparaciones son gránulos o líquidos que se formulan con cebo que comen los insectos. Para muchas plagas domésticas, se encuentran disponibles trampas con cebo que contienen el pesticida y feromonas o cebos alimenticios. Los aerosoles para grietas y hendiduras se aplican dentro y alrededor de las aberturas de las casas, como zócalos y plomería. Los pesticidas para controlar las termitas a menudo se inyectan dentro y alrededor de los cimientos de las casas.
Los ingredientes activos de muchos insecticidas domésticos incluyen la permetrina y la tetrametrina , que actúan sobre el sistema nervioso de insectos y arácnidos.
Los repelentes de insectos deben usarse únicamente en áreas bien ventiladas, ya que los químicos contenidos en el aerosol y la mayoría de los insecticidas pueden ser dañinos o mortales para los humanos y las mascotas. Todos los productos insecticidas, incluidos los sólidos, los cebos y las trampas de cebo, deben aplicarse de manera que queden fuera del alcance de la vida silvestre, las mascotas y los niños.