I ^ I ^^II'i

N:2•70HAcumulación de pesticidas

en el sueloFERNANDO BESNIER ROMERO

Ingeniero Agrónomo

^INI8TERI0 DE IGRICULTUR^

acumulación de pesticidas e^ el suelo

El continuado aumento del uso de pesticidas y, sobre todo,de insecticidas y herbicidas incorporados al suelo, plantea elproblema de la posible acumulación de residuos que puedenresultar 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 deliberadamenteo a causa de tratamientos a la vegetación. En el suelo, elpesticida queda sometido a unos procesos de inactivación,más o menos intensos, que se esquematizan en la figura 1. Aveces la inactivación es rápida; otrasdepende:

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 -- •

CANTIDAD DE RESIDUOS

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

DYR= =DX

100en que:

D= dosis inicial recibida por el suelo en kg/ha.Y= porcentaje de persistencia al cabo de un año.

YX= = 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 residuosexistentes 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 PLANTASPESTICIDA

i ^

^

^ DESCOMPOSICION

^^ POR LA LUZ

^ DEGRADACION

OUIMICA

ABSORCION POR ^ ^ \~ DEGRADACIONARRASTRE PORLOS COLOIDES

PERCOLACIONBIOLOGICA

DEL SUE LO

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

- 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 casoanterior, siendo D la dosis repetida anualmente.

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

La cifra límite es la q.ue se obtiene cuando el número deaños 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 alfinal de cada ciclo anual. En el momento de hacer un nuevotratamiento la cantidad existente en el suelo consiste en elresiduo más la cantidad añadida. Esto ha de tenerse en cuen-ta, pues pueden producirse niveles tóxicos incluso para laplanta cultivada, para la que el pesticida está recomendadoa la dosis normal.

- 5 -

Tabla 1

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

MATERIA ACTIVA

Porcentaje Fin del añode in cti a --a vción anual 1 2 3 4 5 Limite

10 0,900 1,710 2,439 3,095 3.685 925 0,750 1,310 1,375 2,035 2,275 350 0,500 0,750 0,875 0,935 0^,970 175 0,250 0.310 0,328 0,332 0,333 0,33380 0,200 0,240 0,248 0,249 0,250 0,2509^0 0,100 0,110 0,111 Q111 0,111 0,11195 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 DECADA TRATAMIENTO ANUAL PARA D^ 1 KILOGRAMO/HECTAREA

Porcentajede 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 1025 1 1,750 2,310 2,375 3,035 3,275 450 1 1,500 1,750 1,875 1,935 1,970 275 1 1,250 1,310 1,328 1,332 1,333 1,33380 1 1,200 1,240 1,248 1,249 1,250 1,25090 1 1,100 1,110 1,111 1,111 1,111 1,11195 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 lastablas del modo que se indica en la página 7.

Siendo la dosis D kg/ha.:

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

B) La acumulación máxima al principio del año siguiente

^^ ^^ ^ `*ao^a

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

zQi

^

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N

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N

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R7

N^O ^O ^U N^O ^ ^ N N^ Ñ ^ Ñ^ Ñ^^^ T1

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N N G1^ b b Ñ R7

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O O O O O^^O ^D ^O ^D b y

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b TI R7 b \ON^O ^O b,^ ^D ^O N b^O ,b v N N

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m id Ú w ^ ^ ^ b0 0 o ú H^ ^ ,^ a^ ... ... `•^ .., . ^ ^,^ Q^a1UUV VQAAG^AApww

^ig. 2. - Columnasque contienenmuestras de tierraron 2,4D radiactivoadicionado en su-perficie y sometidasluego a riegos dedistintas intensida-3es para estudiar lapenetración de] her-

bicida.

al considerado se obtiene sumando a la cantidad obtenida enA la cantidad D.

EJEMPLO:

Residuo al final del cuarto año y acumulación al p.rincipiodel 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 plazomuy largo y, generalmente, no quedan residuos apreciables enel 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 -

efectos tóxicos en plazos inferiores al año. Frecuentemente elplazo 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= tantopor uno de persistencia en el período considerado.

Si estos períodos son constantes y el herbicida se aplicade manera regular, se pueden utilizar directamente las ta-blas 1 y 2, sustituyendo la palabra "año" por la definidoradel 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 RESIDUOSDE HERBICIDAS EN EL SUELO (GRAN BRETAÑA)

HerbicidasPlantas indicadoras por

orden de menor a mayorsenbilidad

Síntomas por orden demenor 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; quemadurasen el follaje

Reducción en altura; aveces con colores verde-oscuro; reducción enel número de hojas; fal-ta de nascencia

Reducción en altura de laplántula; clorosis

Clorosis progresiva q u elleva a la aparición deplántulas blanco-rojizassin clorofila y colapsode follaje

2'3'6-TBA, clorofenac, Habas, judías, pepino, to- Hojas enrolladas; inhibi-picloram y dosis al- mate ción del crecimiento deltas de otros herbici- tallo; endurecimientodas hormonales de las partes aéreas; fal-

ta de nascencia

- 9 -

dos), es decir, un porcentaje "semestral" dc inactivación del75 por 100, las tablas 1 y 2 nos dan, directamente:

Residuos al fin del tercer semestre ... ... ... 0,328Acumulación 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 unperíodo de los de otro. Es decir, el porcentaje de inactivaciónsemestral 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 plantasindicadoras de la existencia de residuos de herbicidas.

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

una, dos y tres, respectivamente).

- 10 -

Tabla 5RESISTENCIA RELATIVA A LOS HERBICIDAS. FITOTOXICIDADINICIAL PARA LAS PLANTAS SEMBRADAS QUINCE DIAS TRAS

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

Fitotoxicidad media

Herbiczda Kg/ha. Remola-m a. Ceba-

daSorgo cha azu- Alfalfa Toma- Algo-

carera tes dó^z

Simazina ... 4 9,1 6,3 9,9 10,0 9,9 7,2Diuron .. ... 4 8,5 9,0 8,5 7,4 9,5 8,5Prometrina . 1 7,5 5,6 8,0 4,5 7,2 4,0Prometrina . 4 9,6 9,8 10,0 8,5 10,0 5,0Bromacil ... 1 9,5 8,8 9,8 10,0 10,0 9,2Bromacil ... 4 9,9 9,9 10,0 10,0 10,0 10,0Trifluralina . 1 5,2 8,9 8,5 5,0 7,5 3,8Trifluralina . 4 7.2 9,4 9,6 6,3 8,1 6.8DCPA ... ... 8 1,7 7,1 6,1 1,8 5,1 4,0DCPA ... ... 32 2,7 9,8 9,2 4,8 7,0 2,3Difenamiaa .. 4 6,9 7,1 5,5 3,5 3,6 3,8Difenamida .. 16 8,7 9,2 7,4 3,0 5,2 4,8Bensulida ... 4 2,3 5,3 4,5 2,5 3,3 2,8Bensulida ... ]6 4,6 8,6 9,2 4,0 5,5 4,0Pirazón... ... 4 2,7 1,8 1,1 3,8 6.1 3,8Pirazón. . . . . . 16 7,0 4,7 6,3 7,0 9,6 6,0FW-925... ... 4 2,1 1,7 1,8 2,0 3,0 2,5FW-925... ... 16 6,1 5,8 4,2 4,0 6,4 1,8Dicamba ... 4 8,7 9,2 9,6 10,0 9,6 10,0Dicamba ... 16 9,5 1d,0 10,0 10,0 10,0 10,0Ficloram ... 1 5,9 7,9 10,0 9,8 10,0 10,0Picloram ... 4 8,6 9,4 10,0 10,0 10,0 10,0TBA... ... ... 4 4,6 4,1 6,1 9,0 8,1 1,8Testigo ... ... - 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 depersistencia de un her-bicida y relación entrelos porcentajes de in-activación anual (95por 100) semestral (83por 1d0) y trimestral

(72 por 100).

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

Fig. 5. Tallo depepino deforma-do con estructu-ra de cinta aca-nalada. Por tra-tarse de cultivointensivo en in-vernzdero u n ade las causas dee s t a anomalía>uede ser la acu-mulación de pes-ticidas en el

suelo.

Tabla 6TOXICIDAD 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 4,7Diuron ... ... 4 3,6 1,9 3,6 0 4,1Prornetrina . 1 0,9 0 0,6 0 0,3Prometrina . 4 2.1 1,0 1,5 1,8 3,4Bromacil .. 1 2,5 2,0 3,2 4,6 4.6Bromacil ... 4 4,5 4,2 5,5 10,0 6,0T'rifluralina . 1 0,2 2,1 0,4 0,6 0Trifluralina , 4 1,4 5,3 4,0 1,1 1,8DCPA ... ... g 1,3 0 0,9 2,0 0,7DCPA ... ... 32 0,8 3,9 3,0 0 1,3Difenamida .. 4 1,9 1,1 1,9 0 0,7Difenamida .. 16 2,1 1,4 2,0 0,9 1,8Bensulida ... 4 0,6 2,0 2,3 0 1,4Bensulida ... 16 1,4 5,5 3,7 2.0 0,5Pirazón... ... 4 1,2 0 0,5 0,4 3,9Pirazón... ... 16 2,3 1,4 1,9 0,7 2,8FW-925... ... 4 0,4 0 Q5 1,7 0FW-925... ... 16 1,4 1,1 1,5 2,0 1,7Dicamba ... 4 1,1 1,3 0,9 2,4 1,5Dicamba ... 16 1,5 1,9 2,0 2,9 2,4Picloram ... 1 1,4 1,4 4,2 9,6 5,2Picloram 4 2,3 2,9 5,3 10,0 5,8TBA... ... ... 4 0,4 0,2 0,7 2,9 0,3N ° dc locali-

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

Trigo

4,22,61,63,44,36.20,501,80,30,72,00.21,30,73,300,80,31,21,72,50,5

2

Clave: 0 = sin fitotoxicidad.5= serios daños (clorosis, achaparramiento, marras).

10 = destrucción total.

- 12 -

Tabla 7

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

(CALIFO^RNIA)

HerbicidaKg/ha.m. a. 3 meses 12 meses 24 meses 30 meses

Simazina 4 +-!-+++ +++++ + + +Diuron 4 ++-T++ -++++ +- -bPrometrina 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 sepresenta en el caso de productos incorporados al suelo, biensea aislados o mezclados con abonos, para combatir larvas deinsectos u otros organismos que viven habitualmente en elsuelo. Sin embargo, también pueden incorporarse al suelocantidades notables de insecticidas cuando se tratan repetida-mente cultivos valiosos que exigen frecuentes tratamientospara defenderlos contra las plagas, como es el caso de losfrutales y algunas hortalizas.

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

- 13 -

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

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

Tabla 8

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

SECO, O SEA GRAMOS POR TONELADA DE SUELO)

Lugar y añoPulveri-zación

Cercadel tronco

Zonamedia

Zonade goteo

Bristol, 1963 ... ... - 26,6 4,1 3,6Wye, 1963 ... ... ... Bajo volumen 4,3 4,9 7.6W. Midlands, 1966. Alto volumen 6,8 7,6 8,7Reading, 1966... ... Alto volumen 7,1 6,7 6,7Cambridge, 1966 ... Bajo volumen 2,9 3,7 5,4

En cuanto al aldrín, incorporado frecuentemente al sueloen mezclas con abonos, se ha encontrado que una dosis anualde unos 3 kg/ha. de producto activo no causa acumulación dealdrín o dieldrín en el suelo. En Estados Unidos, en suelostratados anualmente con dosis de 1,7-3,4 kg/ha. de productoactivo (aldrín), durante trece años no se han encontrado re-siduos de aldrín o dieldrín superiores a los 1,3 partes pormillón, lo que, en la capa de tierra analizada, equivale a 2,8kilos de producto activo por hectárea. Esto corresponde, apro-ximadamente, a un porcentaje medio de inactivación del 50por 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 muyarenosos no retienen los insecticidas, mientras que ]os queposeen mucha materia orgánica los absorben fuertemente.

-I4-

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

Porcer^taje del depósito inicial

0

0 5^a^

0^ t^

^ 1 50b

O

\V ^

^

5^á 2^^

0`*^ 30^a

53

10 20

.^ ^ .

-^.

-- --^ <A --^.i ,^

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^.r.__.^--

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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 tienecomo efecto principal la fitotoxicidad a cultivos sucesivos sen-sibles, la acumulación de insecticidas puede no sólo destruirorganismos útiles, sino también ser absorbidos por plantascultivadas haciendo que éstas contengan residuos internos detales insecticidas, los cuales pueden ser perjudiciales a la sa-

- 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 arrastrepor las aguas de lluvia o riego. Este efecto, que es beneficiosopara el terreno en cuestión al evitar que alcance niveles altosde residuos, puede ocasionar la contaminación de las aguassubterráneas y superficiales.

Sobre esta contaminación existen muy escasos datos enEuropa, aunque en Estados Unidos se han encontrado en mu-chos ríos restos de DDT y de dieldrín. Salvo contaminacionesindustriales 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 causadel uso de dosis excesivas de pesticidas. Así, frecuentementese usan abonos mezclados con insecticidas continuamente, auncuando 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 losmismos resultados empleando otros menos persistentes.

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

- 16 -

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

Todos estos progresos en la técnica de la aplicación de lospesticidas disminuirán en el futuro los riesgos çue, para lasplantas, 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 supropio beneficio, sino en el de toda la humanidad.

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

Se autoriza la reproducción ínrtegrad^e esta publicación mencionandosu origen: «Hojas Divulgadoras delMinisterio de Agricultura».

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llepbaitn leg^l : M. 5.657 - 1970