Herbicidas

El enfoque principal del presente libro es sobre los métodos no químicos de manejo de malezas, pero en muchas situaciones los herbicidas ofrecen los medios más efectivos para el control de éstas.

En los países industrializados los herbicidas se aplican sobre el 85-100% de todos los cultivos principales. Así, para el Reino Unido Green et al. (1987) estiman que una libra esterlina gastada en pesticidas genera un ingreso adicional de cinco libras. Más recientemente, este margen se habría reducido con la reducción de los subsidios de la Comunidad Europea (CE), pero la producción agrícola en los países industrializados continuará dependiendo grandemente del uso de los herbicidas.

En países menos desarrollados, el precio relativamente bajo obtenido por los productos agrícolas en los mercados mundiales y el bajo costo de la mano de obra reducen los beneficios económicos del uso de herbicidas. Finney (1988) predijo que la necesidad de la intensificación de la agricultura, como consecuencia del alto nivel de crecimiento de la población, aumentará el uso de herbicidas. El también indicó que en los EE.UU. los precios de los herbicidas cayeron entre 1985-1987 debido principalmente al incremento de la competencia por la distribución del mercado y al vencimiento de patentes. La India y la República Popular de China están incluídos entre los primeros 12 países por ventas de herbicidas y ambos países están fabricando y exportando herbicidas que ya tienen patente vencida. Los precios reducidos y la producción local estimularán el uso de herbicidas en los países menos desarrollados.

Usados juiciosamente, dentro de un sistema integrado de manejo de malezas, los herbicidas son de uso seguro para el agricultor y de riesgo mínimo para el medio ambiente. Desde nuestro punto de vista, los herbicidas jugarán un papel cada vez más importante en el manejo de malezas en los países en desarrollo en un futuro predecible. Las secciones de este libro sobre malezas y cultivos individuales ofrecen detalles sobre la integración de los herbicidas en los sistemas de producción de los cultivos. El objetivo de este Capítulo es de apoyar a estas secciones con información sobre el modo de acción, propiedades, y aplicación de los herbicidas, que contribuirá a su uso práctico, seguro y efectivo.

Antecedentes

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Registro y aprobación

Nombres de herbicidas

Formulación, mezclas y coadyuvantes

Aplicación

Dosis reducidas y control integrado mecánico y químico

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Las sales inorgánicas, tales como sulfato de cobre, se usaron para el control de malezas de hoja ancha en cereales hacia fines del siglo 19, pero el primer herbicida orgánico: DNOC (dinitro-ortocresol), no fue introducido hasta 1932. El uso extensivo de herbicidas de dosis relativamente bajas (1-2 kg i.a./ha) comenzó en 1945 con el lanzamiento de los herbicidas reguladores de crecimiento 2, 4-D y MCPA. El éxito de éstos condujo a una intensificación de la investigación y las inversiones, lo cual, a su vez, produjo nuevos grupos de herbicidas y compuestos en desarrollo. Se han descubierto nuevos grupos de herbicidas mediante la selección al azar en el invernadero y la subsiguiente modificación química (Tabla 1).

Tabla 1. Numero de herbicidas por grupos que han surgido de toxíforos individuales (según Parry 1989).

descubrimiento del 1er herbicida en el grupo Grupo de herbicidas número actual de herbicidas en el grupo

1945 fenoxiacéticos 17

1954 carbamatos 16

1956 triazinas 29

1965 dinitroanilinas 22

1970 difeniléteres 29

1980 sulfonilureas 16

En la edición de Weed Abstracts de mayo de 1993 se relacionan más de 300 ingredientes activos y alrededor de 200 están comercialmente disponibles, a escala mundial, aunque no todos se venden en todos los países. Algunos de los compuestos relacionados no ha sido comercializados por motivos económicos, ambientales o toxicológicos, mientras que otros se han retirado o no se han vuelto a registrar. Por ejemplo, el herbicida barban, para avena silvestre, ha sido sustituído por herbicidas más efectivos, mientras que el 2, 4, 5-T se ha retirado de muchos mercados debido a la toxicidad de un contaminante, la dioxina, encontrado en algunas muestras.

Registro y aprobación

Los países industrializados y muchos en desarrollo actualmente desarrollan esquemas de registro para los plaguicidas, y, organizaciones internacionales, tales como el Grupo Internacional de Asociaciones Nacionales de Fabricantes de Agroquímicos, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO) de las Naciones Unidas, han elaborado guías detalladas de los datos que se exigen para el registro, incluyendo la toxicología, la posible acumulación en el suelo y en las cadenas alimenticias y los tiempos de su descomposición.

Toxicología. Antes de que un nuevo herbicida pueda venderse en cualquier país, tienen que suministrarse datos adecuados que demuestren que es seguro para que sea manipulado por el operador, y que los consumidores de los cultivos tratados no están bajo riesgo. Las toxicidades relativas se pueden comparar en forma de DL50 oral o dérmica aguda para ratas (dosis ingerida o absorbida a través de la piel que es letal en el 50% de un grupo de animales uniformes). Mientras que la DL50 aguda para ratas es util para establecer comparaciones generales entre compuestos, es ampliamente aceptado que presenta limitaciones y, por lo tanto, no se puede asumir que una alta (segura) LD50 para ratas sea segura para los humanos. Consecuentemente, también se realizan pruebas toxicológicas con otros mamíferos, incluyendo perros y primates. Con pocas excepciones, tal como paraquat, la mayoría de los herbicidas son de muy baja toxicidad (ver Tabla 2), presentando muchos compuestos valores de DL50 superiores a productos comunmente consumidos, incluyendo aspirina, cafeína y sal común. La formulación de un herbicida puede afectar su DL50. Así, bromoxynil es más toxico que bromoxynil octanoato.

Una parte de los herbicidas que se aplican al cultivo, o al suelo en el que está creciendo, puede estar presente en la parte cosechada del cultivo, que puede ser consumido directamente o a través de productos animales. Se determinan los residuos del herbicida original y sus metabolitos en los cultivos y, basado en datos de estudios a largo plazo de alimentación animal, se estima el "nivel el nivel en que no se observa efecto alguno" (NOEL). Este se utiliza para derivar una "ingestión diaria aceptable" (ADI). Basado en estos datos de residuos, se establecen restricciones sobre qué cultivos que pueden ser tratados y sobre intervalos mínimos entre tratamiento y cosecha. En muchos países existe legislación para controlar los niveles máximos de residuos (MRL) de plaguicidas en alimentos humanos y animales, así como en los cultivos. Los herbicidas son los plaguicidas más usados en la Comunidad Europea, pero menos del 10% de los plaguicidas incluídos en la legislación sobre MRL son herbicidas. Esto refleja la baja toxicidad para los mamíferos de la mayoría de los herbicidas (Tabla 2), que son relativamente específicos en su acción a los procesos vegetales (Tabla 6). Los herbicidas son propensos a la descomposición en los microbios, plantas y animales y no son comunes los problemas de residuos de herbicidas si se utilizan de acuerdo a las instrucciones de las etiquetas.

Tabla 2. Toxicidad en los mamíferos de herbicidas representativos y productos químicos de referencia comunes en orden decreciente de DL50. oral aguda para ratas -mg/kg de peso corporal (adaptado de Worthington y Hance 1991 y Graham-Bryce 1989)

Herbicida DL50 Herbicida DL50

Toxicidad alta*

Paraquat 120 Endotal amina 206

Bromoxynil 190 Diquat 231

Bromoxynil octonoato to 365 Cyanazina 288

Toxicidad moderada*

Diclofop-metil 563-693 Propanil 1870

2, 4-D sal sódica 666-805 Glufosinato 2000

2, 4-D isopropil 700 Fenoxaprop-etil 2357

CDAA 750 Metolachlor 2828

MCPA 800 Atrazina 3080

Metribuzin 1090 Diuron 3328

EPTC 1652 Fluazifop-butyl 3330

Alachlor 1800 Aciflurofen 3460

Baja toxicidad*

Asulam >5000 Imazethapyr >5000

Dalapon >5000 Simazina >5000

Glifosato >5000 Sulfometuron-metil >5000

Productos químicos comunes DL50 Toxicidad*

Nicotina 50 Muy alta

Cafeína 200 Alta

Aspirina 1750 Moderada

Sal común 3000 Moderada

* Adaptado de guías de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU..

Organismos no objeto de la aplicación, suelo y agua. Además de determinar los posibles efectos adversos sobre los humanos, el registro exige estudios toxicológicos sobre ciertas especies de aves, peces e invertebrados. Estos estudios tienden a realizarse en sistemas dinámicos de laboratorio, con algún seguimiento en estudios de campo. Estos incluyen pruebas de alimentación de toxicidad aguda y evaluaciones del efecto del herbicida sobre la reproducción. También se incluyen los efectos sobre lombrices de tierra y sobre la microflora.

El destino y la persistencia del herbicida en el suelo, su potencial para contaminar las aguas superficiales y subterráneas, son de importancia clave en relación con la fitotoxicicidad para los cultivos subsiguientes y para la calidad del agua de beber. Los estudios de laboratorio aportan información básica, incluyendo solubilidad en agua, así como las propiedades de adsorción/desorción, lixiviación, velocodad de

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