Los pesticidas son sustancias que se utilizan para controlar las plagas . [1] Incluyen herbicidas , insecticidas , nematicidas , fungicidas y muchos otros (ver tabla). [2] Los más comunes son los herbicidas, que representan aproximadamente el 50% de todo el uso de pesticidas a nivel mundial. [3] La mayoría de los pesticidas se utilizan como productos fitosanitarios (también conocidos como productos fitosanitarios), que en general protegen a las plantas de malas hierbas , hongos o insectos . En general, un pesticida es un agente químico o biológico (como un virus , bacteria u hongo ) que disuade, incapacita, mata o de otro modo disuade a las plagas. Las plagas objetivo pueden incluir insectos, patógenos de plantas , malezas, moluscos , aves , mamíferos , peces , nematodos (gusanos redondos) y microbios que destruyen propiedades, causan molestias, propagan enfermedades o son vectores de enfermedades . Junto con estos beneficios, los pesticidas también tienen desventajas, como su potencial toxicidad para los humanos y otras especies.
La palabra pesticida deriva del latín pestis (peste) y caedere (matar). [5]
La Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha definido los pesticidas como:
Los pesticidas se pueden clasificar según el organismo objetivo (p. ej., herbicidas , insecticidas , fungicidas , rodenticidas y pediculicidas ; consulte la tabla), [7]
Los biopesticidas según la EPA incluyen pesticidas microbianos, pesticidas bioquímicos y protectores incorporados en plantas. [8]
Los pesticidas se pueden clasificar en clases estructurales, con muchas clases estructurales desarrolladas para cada uno de los organismos objetivo enumerados en la tabla. Una clase estructural suele estar asociada a un único modo de acción , mientras que un modo de acción puede abarcar más de una clase estructural.
El químico pesticida ( ingrediente activo ) se mezcla ( formula ) con otros componentes para formar el producto que se vende y que se aplica de diversas maneras. Los pesticidas en forma de gas son fumigantes .
Los pesticidas se pueden clasificar según su modo de acción , lo que indica el mecanismo biológico exacto que altera el pesticida. Los modos de acción son importantes para el manejo de la resistencia y son categorizados y administrados por los comités de acción de resistencia a insecticidas , herbicidas y fungicidas .
Los pesticidas pueden ser sistémicos o no sistémicos. [9] [10] Un pesticida sistémico se mueve (se traslada) dentro de la planta. La translocación puede ser hacia arriba en el xilema , hacia abajo en el floema o ambas. Los pesticidas no sistémicos (pesticidas de contacto) permanecen en la superficie y actúan mediante contacto directo con el organismo objetivo. Los pesticidas son más efectivos si son sistémicos. La sistémica es un requisito previo para que el pesticida se utilice como tratamiento de semillas.
Los pesticidas se pueden clasificar en persistentes (no biodegradables) o no persistentes ( biodegradables ). Para ser aprobado por las autoridades, un pesticida debe ser lo suficientemente persistente como para matar o controlar a su objetivo, pero debe degradarse lo suficientemente rápido como para no acumularse en el medio ambiente o en la cadena alimentaria . [11] [12] Los pesticidas persistentes, incluido el DDT , fueron prohibidos hace décadas , con la excepción de la fumigación en las casas para combatir los vectores de la malaria . [13]
Desde los tiempos bíblicos hasta la década de 1950 los pesticidas utilizados eran compuestos inorgánicos y extractos de plantas . [14] [15] Los compuestos inorgánicos eran derivados de cobre , arsénico , mercurio, azufre , entre otros, y los extractos de plantas contenían piretro , nicotina y rotenona , entre otros. Los menos tóxicos todavía se utilizan en la agricultura orgánica . En la década de 1940 se introdujeron el insecticida DDT y el herbicida 2,4-D . Estos compuestos orgánicos sintéticos (es decir, no inorgánicos) se utilizaron ampliamente y fueron muy rentables. Fueron seguidos en las décadas de 1950 y 1960 por muchos otros pesticidas sintéticos, lo que condujo al crecimiento de la industria de los pesticidas. [14] [15] Durante este período, se hizo cada vez más evidente que el DDT, que había sido rociado ampliamente en el medio ambiente para combatir el vector, se había acumulado en la cadena alimentaria y se había convertido en un contaminante global, como se resume en el conocido libro Primavera silenciosa . Finalmente, el DDT fue prohibido en la década de 1970 en varios países y, posteriormente, todos los pesticidas persistentes fueron prohibidos en todo el mundo, con la excepción de la fumigación en las paredes interiores para el control de vectores. [13]
La resistencia a un pesticida se observó por primera vez en la década de 1920 con pesticidas inorgánicos, [14] y más tarde se descubrió que era de esperar el desarrollo de resistencia y que era importante tomar medidas para retrasarla. El manejo integrado de plagas (MIP) se introdujo en la década de 1950. Mediante un análisis cuidadoso y rociando sólo cuando se alcanza un umbral económico o biológico de daño al cultivo, se reduce la aplicación de pesticidas. En la década de 2020, esta se convirtió en la política oficial de las organizaciones internacionales, la industria y muchos gobiernos. [15] Con la introducción de variedades de alto rendimiento en la década de 1960 en la revolución verde , se utilizaron más pesticidas. [15] Desde la década de 1980 se introdujeron cultivos genéticamente modificados , lo que resultó en menores cantidades de insecticidas utilizados en ellos. [15] La agricultura orgánica , que utiliza únicamente pesticidas no sintéticos, ha crecido y en 2020 representa alrededor del 1,5 por ciento del total de tierras agrícolas del mundo. [15]
Los pesticidas se han vuelto más efectivos. Las tasas de aplicación cayeron de 1.000 a 2.500 gramos de ingrediente activo por hectárea (g/ha) en la década de 1950 a 40 a 100 g/ha en la década de 2000. [15] A pesar de ello, las cantidades utilizadas han aumentado. En los países de altos ingresos durante 20 años, entre las décadas de 1990 y 2010, las cantidades utilizadas aumentaron un 20%, mientras que en los países de bajos ingresos las cantidades aumentaron un 1623%. [15]
El objetivo es encontrar nuevos compuestos o agentes con propiedades mejoradas, como un nuevo modo de acción o una menor tasa de aplicación. Otro objetivo es reemplazar los pesticidas más antiguos que han sido prohibidos por razones de toxicidad o daño ambiental o que se han vuelto menos efectivos debido al desarrollo de resistencia . [16] [17] [18] [19]
El proceso comienza con pruebas (detección) de organismos objetivo como insectos , hongos o plantas . Los insumos suelen ser compuestos aleatorios, productos naturales , [20] compuestos diseñados para alterar un objetivo bioquímico, compuestos descritos en patentes o literatura, u organismos de biocontrol .
Los compuestos que están activos en el proceso de detección, conocidos como hits o leads, no pueden usarse como pesticidas, excepto para organismos de biocontrol y algunos productos naturales potentes. Estos compuestos líderes deben optimizarse mediante una serie de ciclos de síntesis y pruebas de análogos. Para que las autoridades reguladoras aprueben su uso como pesticidas, los compuestos optimizados deben cumplir varios requisitos. [11] [12] Además de ser potentes (baja tasa de aplicación), deben mostrar baja toxicidad, bajo impacto ambiental y costos de fabricación viables. Se estima que el coste de desarrollar un pesticida en 2022 será de 350 millones de dólares. [21] Se ha vuelto más difícil encontrar nuevos pesticidas. En la década de 2000 se introdujeron más de 100 nuevos ingredientes activos y menos de 40 en la década de 2010. [15] Los bioplaguicidas son más baratos de desarrollar, ya que las autoridades exigen menos estudios toxicológicos y ambientales. Desde el año 2000, la tasa de introducción de nuevos productos biológicos ha superado con frecuencia la de los productos convencionales. [15]
Más del 25% de los pesticidas químicos existentes contienen uno o más centros quirales (centros estereogénicos). [22] Los pesticidas más nuevos con tasas de aplicación más bajas tienden a tener estructuras más complejas y, por lo tanto, contienen con mayor frecuencia centros quirales. [22] En los casos en que la mayor parte o toda la actividad pesticida de un nuevo compuesto se encuentra en un enantiómero (el eutómero ), se prefiere el registro y uso del compuesto como este único enantiómero. Esto reduce la tasa total de aplicación y evita las tediosas pruebas ambientales requeridas al registrar un racemate. [23] [24] Sin embargo, si no se puede encontrar una ruta de fabricación enantioselectiva viable , entonces se registra y utiliza el racemato .
Se buscan insecticidas con actividad sistémica contra las plagas chupadoras, que sean seguros para los polinizadores , [25] [21] [16] particularmente en vista de las prohibiciones parciales de los neonicotinoides . La guía revisada en 2023 por las autoridades de registro describe las pruebas con abejas que se requieren para que se aprueben nuevos insecticidas para uso comercial. [26] [27] [28] [29]
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Además de su uso principal en la agricultura , los pesticidas tienen otras aplicaciones. Los pesticidas se utilizan para controlar organismos que se consideran dañinos o perniciosos para su entorno. [30] Por ejemplo, se utilizan para matar mosquitos que pueden transmitir enfermedades potencialmente mortales como el virus del Nilo Occidental , la fiebre amarilla y la malaria . También pueden matar abejas , avispas u hormigas que pueden provocar reacciones alérgicas. Los insecticidas pueden proteger a los animales de enfermedades que pueden ser causadas por parásitos como las pulgas . [30] Los pesticidas pueden prevenir enfermedades en los seres humanos que podrían ser causadas por alimentos mohosos o productos enfermos. Se pueden utilizar herbicidas para eliminar malezas, árboles y matorrales al borde de la carretera. También pueden matar malezas invasoras que pueden causar daños ambientales. Los herbicidas se aplican comúnmente en estanques y lagos para controlar algas y plantas, como pastos acuáticos, que pueden interferir con actividades como nadar y pescar y hacer que el agua tenga un aspecto o un olor desagradable. [31] Las plagas no controladas, como las termitas y el moho, pueden dañar estructuras como las casas. [30] Los pesticidas se utilizan en tiendas de comestibles e instalaciones de almacenamiento de alimentos para controlar roedores e insectos que infestan alimentos como los cereales. Los pesticidas se utilizan en césped y campos de golf , en parte por motivos estéticos. [32]
El manejo integrado de plagas , el uso de múltiples enfoques para controlar las plagas, se está generalizando y se ha utilizado con éxito en países como Indonesia , China , Bangladesh , Estados Unidos, Australia y México . [33] El MIP intenta reconocer los impactos más generalizados de una acción en un ecosistema , de modo que no se alteren los equilibrios naturales. [34]
Cada uso de un pesticida conlleva algún riesgo asociado. El uso adecuado de pesticidas reduce estos riesgos asociados a un nivel considerado aceptable por las agencias reguladoras de pesticidas, como la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) y la Agencia Reguladora del Manejo de Plagas (PMRA) de Canadá.
El DDT , que se rocía en las paredes de las casas, es un organoclorado que se utiliza para combatir los vectores de la malaria (los mosquitos) desde los años 1940. La Organización Mundial de la Salud recomienda este enfoque. [35] Este y otros pesticidas organoclorados han sido prohibidos en la mayoría de los países del mundo debido a su persistencia en el medio ambiente y su toxicidad humana. El DDT se ha vuelto menos eficaz, ya que ya en 1955 se identificó resistencia en África, y en 1972 diecinueve especies de mosquitos en todo el mundo eran resistentes al DDT. [36] [37]
El uso total de pesticidas en la agricultura en 2021 fue de 3,54 millones de toneladas de ingredientes activos (Mt), un aumento del 4 por ciento con respecto a 2020, un aumento del 11 por ciento en una década y una duplicación desde 1990. El uso de pesticidas por área de tierra de cultivo en 2021 fue 2,26 kg por hectárea (kg/ha), un aumento del 4 por ciento respecto a 2020; el uso por valor de la producción agrícola fue de 0,86 kg por mil dólares internacionales (kg/1000 I$) (+2%); y el consumo por persona fue de 0,45 kg per cápita (kg/cap) (+3%). Entre 1990 y 2021, estos indicadores aumentaron un 85 por ciento, un 3 por ciento y un 33 por ciento, respectivamente. Brasil fue el mayor usuario mundial de pesticidas en 2021, con 720 kt de aplicaciones de pesticidas para uso agrícola, mientras que Estados Unidos (457 kt) fue el segundo mayor usuario. [38] [39]
Los pesticidas también se encuentran en la mayoría de los hogares de EE. UU., con 88 millones de los 121,1 millones de hogares que indicaron que usaron algún tipo de pesticida en 2012. [40] [41] En 2007, había más de 1.055 ingredientes activos registrados como pesticidas, [42] que arrojan más de 20.000 productos pesticidas que se comercializan en los Estados Unidos. [43]
Las aplicaciones por superficie de cultivo en 2021 variaron ampliamente, desde 10,9 kg/ ha en Brasil hasta 0,8 kg/ha en la Federación de Rusia. El nivel en Brasil era aproximadamente el doble que en Argentina (5,6 kg/ha) e Indonesia (5,3 kg/ha). [38] El uso de insecticidas en los EE. UU. ha disminuido a más de la mitad desde 1980 (0,6%/año), principalmente debido a la casi eliminación gradual de los organofosforados . En los campos de maíz, la disminución fue aún más pronunciada, debido al cambio al maíz Bt transgénico . [44]
Los pesticidas pueden ahorrar dinero a los agricultores al prevenir las pérdidas de cultivos a causa de insectos y otras plagas; En Estados Unidos, los agricultores obtienen un retorno estimado de cuatro veces el dinero que gastan en pesticidas. [45] Un estudio encontró que no usar pesticidas reducía el rendimiento de los cultivos en aproximadamente un 10%. [46] Otro estudio, realizado en 1999, encontró que una prohibición de pesticidas en los Estados Unidos puede resultar en un aumento de los precios de los alimentos , la pérdida de empleos y un aumento del hambre en el mundo. [47]
Hay dos niveles de beneficios para el uso de pesticidas, primario y secundario. Los beneficios primarios son ganancias directas del uso de pesticidas y los beneficios secundarios son efectos a más largo plazo. [48]
Control de plagas y vectores de enfermedades de las plantas.
Control de vectores de enfermedades humanas y del ganado y de organismos molestos
Controlar organismos que dañan otras actividades y estructuras humanas.
En un estudio, se estimó que por cada dólar ($1) que se gasta en pesticidas para los cultivos se pueden ahorrar hasta cuatro dólares ($4) en cultivos. [50] Esto significa que, sobre la cantidad de dinero gastada cada año en pesticidas, 10 mil millones de dólares, hay un ahorro adicional de 40 mil millones de dólares en cultivos que se perderían debido al daño causado por insectos y malezas. En general, los agricultores se benefician de un aumento en el rendimiento de los cultivos y de poder cultivar una variedad de cultivos durante todo el año. Los consumidores de productos agrícolas también se benefician al poder permitirse grandes cantidades de productos disponibles durante todo el año. [48]
En cuanto a los costos del uso de pesticidas, puede haber costos para el medio ambiente y costos para la salud humana. [51] La educación sobre seguridad de los pesticidas y la regulación para los aplicadores de pesticidas están diseñados para proteger al público del uso indebido de pesticidas , pero no eliminan todo el uso indebido. Reducir el uso de pesticidas y elegir pesticidas menos tóxicos puede reducir los riesgos que el uso de pesticidas supone para la sociedad y el medio ambiente. [31]
Los pesticidas pueden causar efectos agudos y retardados en la salud de las personas expuestas. [52] La exposición a pesticidas puede causar una variedad de efectos adversos para la salud, que van desde una simple irritación de la piel y los ojos hasta efectos más graves, como afectar el sistema nervioso, la audición, [53] imitar hormonas que causan problemas reproductivos y también causan cáncer. [54] Una revisión sistemática de 2007 encontró que "la mayoría de los estudios sobre el linfoma no Hodgkin y la leucemia mostraron asociaciones positivas con la exposición a pesticidas" y, por lo tanto, concluyó que se debe disminuir el uso cosmético de pesticidas. [55] Existe evidencia sustancial de asociaciones entre la exposición a insecticidas organofosforados y alteraciones neuroconductuales. [56] [57] [58] [59] También existe evidencia limitada de otros resultados negativos de la exposición a pesticidas, incluidos defectos neurológicos, de nacimiento y muerte fetal . [60]
La Academia Estadounidense de Pediatría recomienda limitar la exposición de los niños a los pesticidas y utilizar alternativas más seguras: [61]
Debido a una regulación y precauciones de seguridad inadecuadas, el 99% de las muertes relacionadas con pesticidas ocurren en países en desarrollo que representan solo el 25% del uso de pesticidas. [62]
Un estudio encontró que el autoenvenenamiento con pesticidas es el método elegido en un tercio de los suicidios en todo el mundo y recomendó, entre otras cosas, más restricciones sobre los tipos de pesticidas que son más dañinos para los humanos. [63]
Una revisión epidemiológica de 2014 encontró asociaciones entre el autismo y la exposición a ciertos pesticidas, pero señaló que la evidencia disponible era insuficiente para concluir que la relación era causal. [64]
La Organización Mundial de la Salud y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente estiman que 3 millones de trabajadores agrícolas en el mundo en desarrollo sufren intoxicaciones graves por pesticidas cada año, lo que provoca 18.000 muertes. [33] Según un estudio, hasta 25 millones de trabajadores en los países en desarrollo pueden sufrir una intoxicación leve por pesticidas cada año. [65] Otras exposiciones ocupacionales además de los trabajadores agrícolas, incluidos los peluqueros de mascotas, los jardineros y los fumigadores , también pueden poner a las personas en riesgo de sufrir efectos en la salud debido a los pesticidas. [43]
El uso de pesticidas está muy extendido en América Latina , ya que cada año se gastan alrededor de 3 mil millones de dólares en la región. Los registros indican un aumento en la frecuencia de intoxicaciones por pesticidas en las últimas dos décadas. Se cree que los incidentes más comunes de intoxicación por pesticidas se deben a la exposición a insecticidas organofosforados y carbamatos. [66] El uso de pesticidas en el hogar, el uso de productos no regulados y el papel de los trabajadores indocumentados dentro de la industria agrícola hacen que caracterizar la verdadera exposición a pesticidas sea un desafío. Se estima que entre el 50% y el 80% de los casos de intoxicación por pesticidas no se denuncian.
La falta de notificación de intoxicaciones por pesticidas es especialmente común en áreas donde es menos probable que los trabajadores agrícolas busquen atención en un centro de atención médica que pueda estar monitoreando o rastreando la incidencia de intoxicaciones agudas. El alcance del envenenamiento no intencional por pesticidas puede ser mucho mayor de lo que sugieren los datos disponibles, particularmente entre los países en desarrollo. A nivel mundial, la agricultura y la producción de alimentos siguen siendo una de las industrias más grandes. En África Oriental, la industria agrícola representa uno de los sectores más grandes de la economía, y casi el 80% de su población depende de la agricultura para obtener ingresos. [67] Los agricultores de estas comunidades dependen de productos pesticidas para mantener altos rendimientos de los cultivos.
Algunos gobiernos de África Oriental están cambiando a la agricultura corporativa , y las oportunidades para que los conglomerados extranjeros operen granjas comerciales han llevado a investigaciones más accesibles sobre el uso de pesticidas y la exposición entre los trabajadores. En otras zonas donde grandes proporciones de la población dependen de la agricultura de subsistencia y de la agricultura en pequeña escala, estimar el uso y la exposición a los pesticidas es más difícil.
Los pesticidas pueden presentar efectos tóxicos en los seres humanos y otras especies no objetivo, cuya gravedad depende de la frecuencia y magnitud de la exposición. La toxicidad también depende de la tasa de absorción, distribución dentro del cuerpo, metabolismo y eliminación de compuestos del cuerpo. Los pesticidas de uso común, como los organofosforados y los carbamatos, actúan inhibiendo la actividad de la acetilcolinesterasa , lo que previene la descomposición de la acetilcolina en la sinapsis neuronal . El exceso de acetilcolina puede provocar síntomas como calambres o temblores musculares, confusión, mareos y náuseas. Los estudios muestran que los trabajadores agrícolas en Etiopía, Kenia y Zimbabwe tienen concentraciones reducidas de acetilcolinesterasa plasmática, la enzima responsable de descomponer la acetilcolina que actúa sobre las sinapsis en todo el sistema nervioso . [68] [69] [70] Otros estudios en Etiopía han observado una función respiratoria reducida entre los trabajadores agrícolas que rocían cultivos con pesticidas. [71] Numerosas vías de exposición para los trabajadores agrícolas aumentan el riesgo de intoxicación por pesticidas, incluida la absorción dérmica al caminar por los campos y aplicar productos, así como la exposición por inhalación.
Existen múltiples enfoques para medir la exposición de una persona a los pesticidas, cada uno de los cuales proporciona una estimación de la dosis interna de un individuo. Dos enfoques amplios incluyen la medición de biomarcadores y marcadores de efecto biológico. [72] El primero implica tomar mediciones directas del compuesto original o sus metabolitos en varios tipos de medios: orina, sangre, suero. Los biomarcadores pueden incluir una medición directa del compuesto en el cuerpo antes de que se biotransforme durante el metabolismo. Otros biomarcadores adecuados pueden incluir los metabolitos del compuesto original después de haber sido biotransformados durante el metabolismo. [72] Los datos toxicocinéticos pueden proporcionar información más detallada sobre la rapidez con la que el compuesto se metaboliza y elimina del cuerpo, y proporcionar información sobre el momento de la exposición.
Los marcadores de efecto biológico proporcionan una estimación de la exposición basada en actividades celulares relacionadas con el mecanismo de acción. Por ejemplo, muchos estudios que investigan la exposición a pesticidas a menudo implican la cuantificación de la enzima acetilcolinesterasa en la sinapsis neural para determinar la magnitud del efecto inhibidor de los pesticidas organofosforados y carbamatos. [68] [69] [70] [72]
Otro método para cuantificar la exposición implica medir, a nivel molecular, la cantidad de pesticida que interactúa con el lugar de acción. Estos métodos se utilizan más comúnmente para exposiciones ocupacionales donde se comprende mejor el mecanismo de acción, como se describe en las directrices de la OMS publicadas en "Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace". [73] Es necesario comprender mejor cómo los pesticidas provocan sus efectos tóxicos antes de que este método de evaluación de la exposición pueda aplicarse a la exposición ocupacional de los trabajadores agrícolas.
Los métodos alternativos para evaluar la exposición incluyen cuestionarios para discernir de los participantes si están experimentando síntomas asociados con el envenenamiento por pesticidas. Los síntomas autoinformados pueden incluir dolores de cabeza, mareos, náuseas, dolor en las articulaciones o síntomas respiratorios. [69]
Existen múltiples desafíos al evaluar la exposición a pesticidas en la población general, y muchos otros que son específicos de la exposición ocupacional de los trabajadores agrícolas. Más allá de los trabajadores agrícolas, estimar la exposición de los miembros de la familia y los niños presenta desafíos adicionales, y puede ocurrir a través de la exposición "para llevar a casa" a los residuos de pesticidas recolectados en la ropa o el equipo de los padres de los trabajadores agrícolas y llevados inadvertidamente al hogar. Los niños también pueden estar expuestos a pesticidas prenatalmente por madres que estuvieron expuestas a pesticidas durante el embarazo. [56] Caracterizar la exposición de los niños como resultado de la deriva de pesticidas en el aire y la aplicación por aspersión es igualmente desafiante, aunque está bien documentada en los países en desarrollo. [74] Debido a los períodos críticos de desarrollo del feto y de los recién nacidos, estas poblaciones que no trabajan son más vulnerables a los efectos de los pesticidas y pueden tener un mayor riesgo de desarrollar efectos neurocognitivos y problemas de desarrollo. [56] [62]
Si bien la medición de biomarcadores o marcadores de efectos biológicos puede proporcionar estimaciones más precisas de la exposición, la recopilación de estos datos en el campo suele ser poco práctica y muchos métodos no son lo suficientemente sensibles para detectar concentraciones bajas. Existen kits de prueba rápida de colinesterasa para recolectar muestras de sangre en el campo. La realización de evaluaciones a gran escala de los trabajadores agrícolas en regiones remotas de los países en desarrollo hace que la implementación de estos kits sea un desafío. [72] El ensayo de colinesterasa es una herramienta clínica útil para evaluar la exposición individual y la toxicidad aguda. La considerable variabilidad en la actividad enzimática inicial entre individuos hace que sea difícil comparar las mediciones de campo de la actividad de la colinesterasa con una dosis de referencia para determinar el riesgo para la salud asociado con la exposición. [72] Otro desafío que enfrentan los investigadores al obtener una dosis de referencia es identificar criterios de valoración de salud que sean relevantes para la exposición. Se necesita más investigación epidemiológica para identificar criterios de valoración críticos para la salud, particularmente entre las poblaciones ocupacionalmente expuestas.
Se puede minimizar la exposición dañina a los pesticidas mediante el uso adecuado de equipo de protección personal, tiempos de reingreso adecuados a las áreas recientemente rociadas y un etiquetado eficaz de los productos para sustancias peligrosas según las regulaciones de la FIFRA . Capacitar a las poblaciones de alto riesgo, incluidos los trabajadores agrícolas, sobre el uso y almacenamiento adecuados de los pesticidas, puede reducir la incidencia de intoxicación aguda por pesticidas y los posibles efectos crónicos para la salud asociados con la exposición. La investigación continua sobre los efectos tóxicos de los pesticidas en la salud humana sirve como base para políticas relevantes y estándares aplicables que protejan la salud de todas las poblaciones.
El uso de pesticidas plantea una serie de preocupaciones ambientales. Más del 98% de los insecticidas pulverizados y el 95% de los herbicidas llegan a un destino distinto de las especies objetivo, incluidas especies no objetivo, el aire, el agua y el suelo. [33] La deriva de pesticidas ocurre cuando los pesticidas suspendidos en el aire en forma de partículas son transportados por el viento a otras áreas, potencialmente contaminándolas. Los pesticidas son una de las causas de la contaminación del agua , y algunos pesticidas eran contaminantes orgánicos persistentes (ahora prohibidos), que contribuyen a la contaminación del suelo y las flores (polen, néctar). [75] Además, el uso de pesticidas puede afectar negativamente la actividad agrícola vecina, ya que las plagas mismas se desplazan y dañan los cultivos cercanos en los que no se utilizan pesticidas. [76]
Además, el uso de pesticidas reduce la biodiversidad , contribuye a la disminución de los polinizadores , [77] [78] [79] destruye el hábitat (especialmente de las aves), [80] y amenaza a las especies en peligro de extinción . [33] Las plagas pueden desarrollar resistencia al pesticida ( resistencia a los pesticidas ), lo que requiere un nuevo pesticida. Alternativamente, se puede utilizar una dosis mayor del pesticida para contrarrestar la resistencia, aunque esto provocará un empeoramiento del problema de contaminación ambiental.
El Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes prohibió todos los pesticidas persistentes , [81] [82] en particular el DDT y otros pesticidas organoclorados, que eran estables y lipófilos y, por lo tanto, podían bioacumularse [83] en el cuerpo y en la cadena alimentaria . y que se extendieron por todo el planeta . [84] [85] Los pesticidas persistentes ya no se utilizan para la agricultura y no serán aprobados por las autoridades. [11] [12] Debido a que la vida media en el suelo es larga (para el DDT, de 2 a 15 años [86] ), aún se pueden detectar residuos en humanos en niveles de 5 a 10 veces más bajos que los encontrados en la década de 1970. [87]
Los pesticidas ahora tienen que ser degradables en el medio ambiente. Esta degradación de los pesticidas se debe tanto a las propiedades químicas innatas de los compuestos como a los procesos o condiciones ambientales. [88] Por ejemplo, la presencia de halógenos dentro de una estructura química a menudo ralentiza la degradación en un ambiente aeróbico. [89] La adsorción al suelo puede retardar el movimiento de pesticidas, pero también puede reducir la biodisponibilidad para los degradadores microbianos. [90]
La contaminación por pesticidas en el medio ambiente se puede monitorear mediante bioindicadores como los polinizadores de abejas . [75]
En un estudio, los costos para la salud humana y el medio ambiente debidos a los pesticidas en los Estados Unidos se estimaron en 9.600 millones de dólares: compensados por alrededor de 40.000 millones de dólares en aumento de la producción agrícola. [91]
Los costos adicionales incluyen el proceso de registro y el costo de compra de pesticidas, que normalmente corren a cargo de las empresas agroquímicas y los agricultores, respectivamente. El proceso de registro puede tardar varios años en completarse (hay 70 tipos diferentes de pruebas de campo) y puede costar entre 50 y 70 millones de dólares por un solo pesticida. [91] A principios del siglo XXI, Estados Unidos gastaba aproximadamente 10 mil millones de dólares en pesticidas anualmente. [91]
El uso de pesticidas conlleva inherentemente el riesgo de desarrollar resistencia. Diversas técnicas y procedimientos de aplicación de pesticidas pueden retardar el desarrollo de resistencia, al igual que algunas características naturales de la población objetivo y el entorno circundante. [4]
Hay alternativas a los pesticidas disponibles e incluyen métodos de cultivo, uso de controles biológicos de plagas (como feromonas y pesticidas microbianos), ingeniería genética (principalmente de cultivos ) y métodos para interferir con la reproducción de insectos. [33] La aplicación de desechos de jardín convertidos en abono también se ha utilizado como forma de controlar las plagas. [92]
Estos métodos se están volviendo cada vez más populares y, a menudo, son más seguros que los pesticidas químicos tradicionales. Además, la EPA está registrando un número cada vez mayor de pesticidas de riesgo reducido. [ cita necesaria ]
Las prácticas de cultivo incluyen policultivo (cultivo de múltiples tipos de plantas), rotación de cultivos , plantación de cultivos en áreas donde no viven las plagas que los dañan, programación de la siembra de acuerdo con el momento en que las plagas serán menos problemáticas y uso de cultivos trampa que atraigan a las plagas lejos de la verdadera cosecha. [33] Los cultivos trampa han controlado con éxito las plagas en algunos sistemas agrícolas comerciales y al mismo tiempo han reducido el uso de pesticidas. [93] En otros sistemas, los cultivos trampa pueden no reducir las densidades de plagas a escala comercial, incluso cuando el cultivo trampa funciona en experimentos controlados. [94]
La liberación de otros organismos que combaten la plaga es otro ejemplo de alternativa al uso de pesticidas. Estos organismos pueden incluir depredadores naturales o parásitos de las plagas. [33] También se pueden utilizar pesticidas biológicos basados en hongos , bacterias y virus entomopatógenos que causan enfermedades en las especies de plagas. [33]
Se puede interferir con la reproducción de los insectos esterilizando a los machos de la especie objetivo y liberándolos, de modo que se apareen con las hembras pero no produzcan descendencia. [33] Esta técnica se utilizó por primera vez en la mosca del gusano barrenador en 1958 y desde entonces se ha utilizado con la mosca mediterránea , la mosca tsetsé , [95] y la polilla gitana . [96] Este es un enfoque costoso y lento que solo funciona en algunos tipos de insectos. [33]
Otras alternativas incluyen el "laserweeding", el uso de novedosos robots agrícolas para el control de malezas mediante láser . [97]
El término "push-pull" se estableció en 1987 como un enfoque para el manejo integrado de plagas (MIP). Esta estrategia utiliza una combinación de estímulos modificadores del comportamiento para manipular la distribución y abundancia de insectos. "Empujar" significa que los insectos son repelidos o disuadidos de cualquier recurso que se esté protegiendo. "Atraer" significa que ciertos estímulos (estímulos semioquímicos, feromonas, aditivos alimentarios, estímulos visuales, plantas genéticamente alteradas, etc.) se utilizan para atraer plagas y atrapar cultivos donde serán asesinadas. [98] Hay numerosos componentes diferentes involucrados para implementar una estrategia push-pull en MIP.
En todo el mundo se han realizado muchos estudios de casos que prueban la eficacia del enfoque push-pull. La estrategia push-pull más exitosa se desarrolló en África para la agricultura de subsistencia. Otro estudio de caso exitoso se realizó sobre el control de Helicoverpa en cultivos de algodón en Australia. En Europa, Medio Oriente y Estados Unidos, se utilizaron con éxito estrategias de tira y afloja para controlar Sitona lineatus en campos de frijol. [98]
Algunas ventajas de utilizar el método push-pull son el menor uso de materiales químicos o biológicos y una mejor protección contra la habituación de los insectos a este método de control. Algunas desventajas de la estrategia push-pull son que si hay una falta de conocimiento apropiado del comportamiento y la ecología química de las interacciones huésped-plaga, este método se vuelve poco confiable. Además, debido a que el método push-pull no es un método muy popular de operación de MIP, los costos de registro son más altos.
Alguna evidencia muestra que las alternativas a los pesticidas pueden ser tan efectivas como el uso de productos químicos. Un estudio de los campos de maíz en el norte de Florida encontró que la aplicación de desechos de jardín compostados con una alta proporción de carbono a nitrógeno en los campos agrícolas fue muy eficaz para reducir la población de nematodos parásitos de las plantas y aumentar el rendimiento de los cultivos, con aumentos de rendimiento que oscilaban entre el 10% y el 10%. 212%; Los efectos observados fueron a largo plazo y a menudo no aparecieron hasta la tercera temporada del estudio. [92] La nutrición adicional con silicio protege casi por completo algunos cultivos hortícolas contra enfermedades fúngicas , mientras que una cantidad insuficiente de silicio a veces conduce a infecciones graves, incluso cuando se utilizan fungicidas. [99]
La resistencia a los pesticidas está aumentando y eso puede hacer que las alternativas sean más atractivas.
Los biopesticidas son ciertos tipos de pesticidas derivados de materiales naturales como animales, plantas, bacterias y ciertos minerales. Por ejemplo, el aceite de canola y el bicarbonato de sodio tienen aplicaciones pesticidas y se consideran biopesticidas. Los biopesticidas se dividen en tres clases principales:
Los pesticidas que están relacionados con el tipo de plagas son: [104]
En muchos países, la venta y el uso de pesticidas deben ser aprobados por una agencia gubernamental. [107] [108]
A nivel mundial, el 85% de los países cuentan con legislación sobre pesticidas para el almacenamiento adecuado de los mismos y el 51% incluye disposiciones para garantizar la eliminación adecuada de todos los pesticidas obsoletos. [109]
Aunque las regulaciones sobre pesticidas difieren de un país a otro, los pesticidas y los productos en los que se utilizaron se comercializan a través de fronteras internacionales. Para abordar las inconsistencias en las regulaciones entre países, los delegados a una conferencia de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación adoptaron un Código Internacional de Conducta sobre la Distribución y Uso de Pesticidas en 1985 para crear estándares voluntarios de regulación de pesticidas para diferentes países. [107] El Código se actualizó en 1998 y 2002. [110] La FAO afirma que el código ha aumentado la conciencia sobre los peligros de los pesticidas y ha disminuido el número de países sin restricciones en el uso de pesticidas. [6]
Otros tres esfuerzos para mejorar la regulación del comercio internacional de plaguicidas son las Directrices de Londres de las Naciones Unidas para el Intercambio de Información sobre Productos Químicos en el Comercio Internacional y la Comisión del Codex Alimentarius de las Naciones Unidas . El primero busca implementar procedimientos para garantizar que exista un consentimiento informado previo entre los países que compran y venden pesticidas, mientras que el segundo busca crear estándares uniformes para los niveles máximos de residuos de pesticidas entre los países participantes. [111]
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En los Estados Unidos , la Agencia de Protección Ambiental (EPA) es responsable de regular los pesticidas bajo la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA) y la Ley de Protección de la Calidad de los Alimentos (FQPA). [112]
Se deben realizar estudios para establecer las condiciones en las que el material es seguro de usar y la eficacia contra las plagas previstas. [113] La EPA regula los pesticidas para garantizar que estos productos no presenten efectos adversos para los humanos o el medio ambiente, con énfasis en la salud y seguridad de los niños. [114] Los plaguicidas producidos antes de noviembre de 1984 siguen siendo reevaluados para cumplir con las normas científicas y reglamentarias vigentes. Todos los pesticidas registrados se revisan cada 15 años para garantizar que cumplan con los estándares adecuados. [112] Durante el proceso de registro, se crea una etiqueta. La etiqueta contiene instrucciones para el uso adecuado del material además de restricciones de seguridad. Según su toxicidad aguda, los pesticidas se asignan a una Clase de Toxicidad . Los pesticidas son los productos químicos más probados después de los medicamentos en los Estados Unidos; los utilizados en alimentos requieren más de 100 pruebas para determinar una variedad de impactos potenciales. [114]
Algunos pesticidas se consideran demasiado peligrosos para su venta al público en general y están designados como pesticidas de uso restringido . Sólo los aplicadores certificados, que hayan aprobado un examen, podrán comprar o supervisar la aplicación de pesticidas de uso restringido. [107] Es necesario mantener registros de ventas y uso, que pueden ser auditados por agencias gubernamentales encargadas de hacer cumplir las regulaciones sobre pesticidas. [115] [116] Estos registros deben estar disponibles para los empleados y las agencias reguladoras ambientales estatales o territoriales. [117] [118]
Además de la EPA, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) establecen estándares para el nivel de residuos de pesticidas permitidos en los cultivos. [119] La EPA analiza los posibles efectos ambientales y para la salud humana que podrían estar asociados con el uso del pesticida. [120]
Además, la EPA de EE. UU. utiliza el proceso de cuatro pasos del Consejo Nacional de Investigación para la evaluación de riesgos para la salud humana: (1) Identificación de peligros, (2) Evaluación de dosis-respuesta, (3) Evaluación de exposición y (4) Caracterización de riesgos. [121]
En 2013, el condado de Kaua'i (Hawai'i) aprobó el proyecto de ley n.º 2491 para añadir un artículo al capítulo 22 del código del condado relacionado con pesticidas y OGM. El proyecto de ley fortalece la protección de las comunidades locales en Kaua'i, donde muchas grandes empresas de pesticidas prueban sus productos. [122]
La primera legislación que otorga autoridad federal para regular los pesticidas se promulgó en 1910. [42]
Se ha aprobado legislación de la UE que prohíbe el uso de pesticidas altamente tóxicos, incluidos los cancerígenos , mutagénicos o tóxicos para la reproducción, los que alteran el sistema endocrino y los persistentes, bioacumulativos y tóxicos (PBT) o muy persistentes y muy bioacumulativos ( mPvB) y se han aprobado medidas para mejorar la seguridad general de los pesticidas en todos los estados miembros de la UE. [123]
En 2023, la Comisión de Medio Ambiente del Parlamento Europeo aprobó una decisión destinada a reducir el uso de pesticidas en un 50 % (los más peligrosos, en un 65 %) para el año 2030 y garantizar el uso sostenible de los pesticidas (por ejemplo, utilizarlos sólo como último recurso). La decisión también incluye medidas para ofrecer alternativas a los agricultores. [124]
Los residuos de pesticidas se refieren a los pesticidas que pueden permanecer sobre o dentro de los alimentos después de su aplicación a los cultivos alimentarios. [125] Las autoridades reguladoras establecen cuidadosamente los límites máximos de residuos (LMR) de plaguicidas en los alimentos para garantizar, a su mejor juicio, que no tengan impactos en la salud. Las regulaciones, como los intervalos previos a la cosecha, a menudo también impiden la cosecha de productos agrícolas o ganaderos si se han tratado recientemente para permitir que las concentraciones de residuos disminuyan con el tiempo a niveles seguros antes de la cosecha. La exposición de la población general a estos residuos ocurre más comúnmente a través del consumo de fuentes de alimentos tratados o al estar en contacto cercano con áreas tratadas con pesticidas, como granjas o céspedes. [126]
Los pesticidas persistentes ya no se utilizan en la agricultura y no serán aprobados por las autoridades. [127] [128] Debido a que la vida media en el suelo es larga (para el DDT, de 2 a 15 años [129] ), todavía se pueden detectar residuos en humanos en niveles de 5 a 10 veces más bajos que los encontrados en la década de 1970. [130]
Los residuos son controlados por las autoridades. En 2016, más del 99% de las muestras de productos agrícolas estadounidenses no tenían residuos de pesticidas o tenían niveles de residuos muy por debajo de los niveles de tolerancia de la EPA para cada pesticida. [131]
{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ) (WTF RID : N-2573-2016) .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: DOI inactivo a partir de enero de 2024 ( enlace ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )
Este artículo incorpora material de dominio público de Jasper Womach. Informe para el Congreso: Agricultura: Glosario de términos, programas y leyes, edición de 2005 (PDF) . Servicio de Investigación del Congreso .
Este artículo incorpora texto de un trabajo de contenido gratuito . Licenciado bajo CC BY-SA IGO 3.0 (declaración/permiso de licencia). Texto tomado de World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023, FAO, FAO.
