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Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Coadyuvantes y aspersiones foliares Gerardo García Nevárez1 y Socorro Héctor Tarango Rivero2 1 M.C. en Horticultura y 2M.C. en Fruticultura Campo Experimental Delicias-INIFAP PRODUCE Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Folleto técnico No. 28 2009 SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Alberto Cárdenas Jiménez Secretario INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General Dr. Enrique Astengo López Coordinación de Planeación y Desarrollo Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinación de Investigación y Vinculación Lic. Marcial A. García Morfeo Coordinación de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL NORTE-CENTRO Dr. Homero Salinas González Director Regional Dr. Héctor Mario Quiroga Garza Director de Investigación M.C. Manuel Gustavo Chávez Ruíz Director de Coordinación y Vinculación Chihuahua CAMPO EXPERIMENTAL DELICIAS Dr. Rodolfo Jasso Ibarra Jefe de Campo c Gerardo García Nevárez, 2009 km 2 carretera Delicias-Rosales Apartado postal 81 Cd. Delicias, Chihuahua, México, CP 33000 Tel. 01(639) 472-19-74 www.inifap.chihuahua.gob.mx c Campo Experimental Delicias, 2009 Contenido 1. Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2. El agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3. Tensión superficial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4. La planta y las aspersiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 5. Surfactantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 5.1. Ionización en agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 5.1.1. Aniónicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.1.2. Catiónicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.1.3. Anfotéricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 5.1.4. No iónicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.2. Según sus propiedades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5.2.1. Emulsificantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 5.2.2. Dispersantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5.2.3. Humectantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5.2.4. Adherentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.2.5. Penetrantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5.2.6. Detergentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.3. Efectos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.3.1. Positivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.3.2. Negativos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4. Recomendaciones de uso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 6. Acidificantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 6.1. Prueba y ajuste del pH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 7. Iones acompañantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 8. Quelatos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 9. Literatura citada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 COADYUVANTES Y ASPERSIONES FOLIARES 1. Introducción La agricultura actual debería enfocarse como un sistema de producción, donde cada componente se conozca en detalle y se maneje de manera integrada para que el cultivo dé la mayor productividad. Un componente importante del sistema agrícola es el manejo nutricional y sanitario de los cultivos, donde la aspersión foliar es una herramienta básica. La calidad y la eficacia de las aplicaciones foliares dependen en gran medida de las condiciones de la mezcla a asperjar: concentración, pH, mojabilidad, adherencia, entre otras. Dichas características pueden ser modificadas por la adición de coadyuvantes, con lo cual se mejora la eficacia del agroquímico aplicado y se ahorra en productos y costos de aplicación. En la práctica de la agricultura de Chihuahua hay confusión sobre qué son y cómo y cuándo se usan los coadyuvantes; es común que se incurra en el uso innecesario de surfactantes, se desatienda el uso de acidificantes y se confunda el uso de quelatos. En este folleto se describe de manera concisa y con ejemplos el tema de los coadyuvantes en las aspersiones foliares. 2. El agua El agua es el compuesto más importante para la vida y en la agricultura es el insumo principal (Westwood 1978). Debido a sus componentes (un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno) es una sustancia bipolar: la molécula tiene un polo positivo y otro negativo (figura 1), lo cual la hace el solvente por excelencia (Bidwell 1990). Con pocas excepciones, el agua tiene una tensión superficial mayor que cualquier líquido (Anderson 1983). El agua no es compatible con muchos productos químicos y con algunas superficies vegetales. Por eso al usar el agua como vehículo en la aplicación foliar de agroquímicos se adiciona un coadyuvante para regular el pH, formar emulsiones o suspensiones y lograr la adherencia y cobertura de la aspersión en la superficie de las plantas (Klingman y Ashton 1975, Obando 1985). 4 Figura 1. Esquema de una molécula de agua, con sus polos positivo y negativo, lo que la hace el solvente por excelencia (Bidwell 1990). 3. Tensión superficial Las moléculas de un líquido se atraen fuertemente entre si, siendo las de la superficie atraídas hacia el centro. Así, debido a la cohesión molecular las gotas de agua toman una forma esférica (como si estuvieran contenidas por una membrana tensa y elástica) y al asperjarse sobre una planta la superficie de contacto entre las gotas y las hojas queda reducida a casi un punto, pues la gota tiende a contraerse (figura 2) (Anderson 1983, Rojas 1984). Al reducir la tensión superficial se incrementa la retención de la aspersión, pues las gotas se aplanan y cubren una mayor área de la hoja (figura 2). La manera usual de cambiar la tensión superficial de una aspersión (acuosa) es adicionando un surfactante. Sin embargo, con una tensión superficial muy baja las superficies son mojadas tan fácil y completamente que ocurre un escurrimiento de la mezcla en las hojas (Audus 1976). 4. La planta y las aspersiones La cantidad de mezcla asperjada y retenida por el follaje es de primera importancia para que el agroquímico aplicado tenga un buen efecto en la planta o en los insectos fitófagos. El volumen de aspersión retenido depende del área, morfología, naturaleza y posición de las hojas (Rojas 5 1984). El conjunto de factores que afectan la eficacia de las aspersiones foliares se enlista en el cuadro 1. Sin surfactante Con surfactante Figura 2. Izquierda: una gota de agua asperjada tiene poca área de contacto en la superficie de una hoja, o rebota. Derecha: una gota de agua con humectante se aplana sobre la superficie foliar, aumentando sustancialmente el área de contacto y el efecto del agroquímico en el tejido vegetal (De: McCloskey 2008a). Cuadro 1. Factores que afectan la eficacia de las aspersiones foliares. Origen Factor Concentración pH Coadyuvante Ingrediente activo Iones acompañantes Temperatura Humedad relativa Luz Viento Ceras cuticulares Edad de la hoja Área de la hoja Especie y variedad De la mezcla a asperjar Ambientales De la planta Fase fenológica De: Alexander (1986). La diferente humectabilidad de las hojas depende en mucho de su estructura; una superficie pilosa no permite un buen contacto y una superficie cerosa repele las gotas de una aspersión (Audus 1976). Ciertas condiciones de crecimiento favorecen barreras a la penetración de agroquímicos, como en el caso de una fuerte sequía donde la cutícula se hace más espesa 6 e impenetrable, siendo menor la acción del agroquímico aplicado por la poca penetración y la baja actividad de las plantas por falta de agua (Sierra 1985). La superficie cerosa de la hoja es difícil de mojar, pero un coadyuvante puede incrementar la entrada de la aspersión al formar un puente entre el agua y la cera de la hoja y a la prolongación del tiempo en que las gotas permanecen húmedas sobre la superficie foliar (Rojas 1984). Aunque la fase acuosa de una solución asperjada se evapora poco después de aplicada, la absorción de solutos ocurre rápidamente en las primeras horas y es dependiente de la concentración; puede haber una rehumectación de las sustancias depositadas en las hojas debida al rocío o humedad relativa alta (Audus 1976). De manera particular, la entrada de nutrimentos minerales en las hojas (fertilización foliar) tiene varias limitantes: a) tasas de penetración bajas, b) superficies foliares hidrofóbicas, c) secado rápido de las gotas asperjadas, d) tasas bajas de retraslocación de ciertos elementos (Zn, Ca), e) requerimientos específicos de pH, y f) los nutrimentos sólo pueden proveerse en cantidades limitadas (Marschner 1986). 5. Surfactantes Son los coadyuvantes más utilizados en las aspersiones al follaje de los cultivos; reducen la tensión superficial del agua, por lo que también son llamados agentes tensoactivos. Su uso correcto mejora o aumenta las propiedades deseables de una formulación de agroquímico y de la mezcla para la aspersión. Son surfactantes para uso agrícola los agentes adherentes, dispersantes, detergentes, emulsificantes, humectantes (mojantes) y penetrantes (Fuentes y De Román 1980, Anderson 1983). Se clasifican según su ionización en agua y por su efectopropiedad predominante. 5.1. Ionización en agua Pequeñas diferencias en la estructura de los surfactantes con frecuencia afectan grandemente su comportamiento. Según la naturaleza de la parte hidrofílica y de acuerdo a su ionización en agua se clasifican en cuatro grupos (Anderson 1983): 7 5.1.1. Aniónicos Ionizan cuando se mezclan con agua y la parte anión de su molécula es la que ejerce la influencia predominante (Anderson 1983). Son excelentes agentes mojantes, buenos detergentes y algunos son emulsificantes (Klingman y Ashton 1975, Fuentes y De Román 1980). Se utilizan con aguas frías y blandas (Del Rivero 1969). Pertenecen a alguno de los siguientes grupos: alkilaril sulfonatos, ésteres sulfúricos y alfil sulfonatos (jabones sódicos y de aminas) (Primo y Carrasco 1977). El uso de surfactantes aniónicos puede causar problemas como la formación de espuma en la aspersora (Czarnota y Thomas 2008). 5.1.2. Catiónicos Ionizan cuando se mezclan con agua y la parte catión de su molécula es la que ejerce la influencia predominante. Generalmente son fitotóxicos y buenos bactericidas; precipitan rápidamente en aguas duras y son pobres detergentes (Fuentes y De Román 1980, Anderson 1983). También son muy activos y pueden reaccionar con las sales que contenga la mezcla que se va a aplicar o con el ingrediente activo (Sierra 1985). Son derivados del amoniaco y se les llama sales cuaternarias de amonio, siendo típico el cloruro de amonio exadecil trimetilo (Primo y Carrasco 1977). Son caros y de poco uso en la agricultura (Klingman y Ashton 1975). 5.1.3. Anfotéricos Actúan como aniónicos o catiónicos según el pH de la solución (Anderson 1983). Son sales de aminoácidos carboxílicos o sulfónicos (Primo y Carrasco 1977). 5.1.4. No iónicos No ionizan en soluciones acuosas (Anderson 1983) o lo hacen muy poco (Klingman y Ashton 1975). Son los más indicados para usarse en aguas duras, pues no forman sales insolubles con el calcio, magnesio o los iones férricos; también pueden usarse en soluciones ácidas fuertes (Del Rivero 1969, Barrera 1974). Son muy buenos emulsificantes, dispersantes y detergentes; tienen baja fitotoxicidad y son poco tóxicos a los mamíferos. Son más solubles en agua fría que 8 en agua caliente (Anderson 1983). Se degradan lentamente en el suelo y se usan mucho en herbicidas postemergentes (Amonette y O’connor 1980). Son polioxietilen derivados, ésteres de polialcoholes, sorbitol y sorbitán (Primo y Carrasco 1977). 5.2. Según sus propiedades Un surfactante posee en algún grado más de una o todas las propiedades de estas sustancias, aunque generalmente una predomina y es la que sirve de base para su clasificación (Anderson 1983). En cuanto al modo de acción, el surfactante causa cambios en la difusión y solubilidad de los compuestos en la solución (Audus 1976). Estos productos ejercen su efecto hipotensor a muy bajas concentraciones y una dosis mayor que la requerida causa toxicidad en las plantas (Amonette y O’connor 1980). 5.2.1. Emulsificantes Estabilizan las mezclas de compuestos aceitosos en agua (emulsión). Poseen una molécula con una parte altamente polar que atrae el agua y otra parte no polar que atrae al aceite, grasas o sustancias cerosas (figura 3). Cada parte de la molécula se orienta a la fase que atrae, uniendo las superficies que de otro modo tenderían a repelerse (NAS 1971, Klingman y Ashton 1975). Aceite Agua Hidrofílico (polar) Lipofílico (no polar) Figura 3. Esquematización del modo de acción de una molécula de emulsificante: la ‘cola’ no polar se une a las moléculas de aceite y la ‘cabeza’ polar se une a las moléculas de agua (De: McCloskey 2008a). 9 5.2.2. Dispersantes Ayudan a que los polvos mojables se suspendan en agua, formando una dispersión estable y reduciendo la sedimentación. Disminuyen la cohesión entre partículas iguales, evitando su floculación (Klingman y Ashton 1975, Sierra 1985). Ciertos dispersantes elevan ligeramente la viscosidad del agua que sirve como vehículo a los polvos, retardando así la caída de la partícula; otras veces, o simultáneamente, actúan formando un ‘coloide protector’ (Barrera 1974). Los dispersantes más usados son polímeros de alquilaril sulfonatos y ligninas sulfonadas en forma de sal sódica; en menor grado se usan los silicatos de aluminio y magnesio coloidales (Primo y Carrasco 1977). 5.2.3. Humectantes Llamados también ‘mojantes’ o ‘extensores’. Disminuyen la tensión superficial de la gota asperjada, logrando que se extienda sobre la superficie tratada (figura 2) y aumentando así el área de contacto y el grado de humedecimiento (Klingman y Ashton 1975, Rojas 1984). La humectación es completa cuando una gota de aspersión se extiende sobre una superficie como una película monomolecular (Goded 1966), como se muestra en el cuadro 2. Los jabones y detergentes domésticos no deben usarse como humectantes, ya que en aguas duras pueden formar precipitados (NCSU 2008). Las sales de ácidos grasos son humectantes comúnes (Primo y Carrasco 1977). Cuadro 2. Grado de humectación y daño en las hojas de plantas de frijol asperjadas con una solución de sulfato ferroso y dos surfactantes. Tratamiento Forma de la aspersión Daño foliar1(%) en las hojas Incremento2 Fe ligado en las hojas (%) FeSO4* Gotas 100 — FeSO4 + Tween 80** Gotas 60 10 Película 0 60 FeSO4 + L77*** *Dosis 0.8 g/L de agua. **Al 0.1%, ***al 0.04%. 1 Hojas primarias con una o más manchas necróticas. 2 Con respecto al testigo FeSO4. Adaptado de: Neumann y Prinz (1975). 10 Cuando las hojas del cultivo a asperjar son cerosas o pubescentes es necesario agregar a la mezcla un humectante eficaz, para lograr una cobertura que permita un buen control de la plaga y/o una adecuada nutrición foliar (cuadro 3). Cuadro 3. Cobertura de hojas de repollo con gotas de la aspersión con pura agua y distintos surfactantes. Surfactante Envés de la hoja Total Agua (testigo) 0.7* 0.9* Nu Film 0.9 2.0 Latron LI 700 1.6 1.8 2.4 2.8 Bond 2.4 3.2 Activator 90 3.2 3.8 Sygard 3.8 4.7 Silwet-77 4.4 4.9 *0= no hay cobertura, 1= muy pocas gotas presentes, 2= 25% de la superficie cubierta (SC), 3= 50% de la SC, 4= mayor parte de la SC, 5= cubrimiento total. Adaptado de: Mau et al. (1994). 5.2.4. Adherentes Pegan las gotas de la aspersión al follaje o a los insectos, para que permanezcan retenidas por más tiempo y/o evitar que sean lavadas por la lluvia (Barrera 1974, Fuentes y De Román 1980). Las sales de ácidos grasos se hidrolizan sobre las hojas formando una capa que actúa como protector contra el lavado del producto. El polietileno emulsionable forma películas que son resistentes al agua y no afectan la transpiración de las hojas. Algunos silicatos de aluminio y magnesio coloidales forman una capa sobre las hojas, que al secarse retiene al producto activo. Las sustancias adherentes más comúnes son las albuminas, caseinatos, gomas, arcillas, terpenos, aceites minerales y polímeros viscosos de etileno (Primo y Carrasco 1977). 11 No cualquier surfactante da todos los efectos de los coadyuvantes, aunque muchas veces así son publicitados. En un estudio con plaguicidas se demostró que sólo aquellos productos catalogados como ‘adherentes’ retuvieron al agroquímico asperjado en un porcentaje sustancial (cuadro 4). Los agentes humectantes y/o penetrantes ‘pegaron’ menos plaguicida al follaje que al asperjar pura agua, dado que con las gotas extendidas se favorece el lavado del depósito de agroquímico por la lluvia (Mulrooney y Elmore 2000). Cuadro 4. Porcentaje de retención de bifentrina1 en hojas de algodonero, según el coadyuvante usado y una lluvia de 13 mm cuatro horas después de la aplicación. Coadyuvante Propiedades Bifentrina retenida (%) — 27 Bond Adherente, extensor 41 Plyac Adherente, humectante 35 Humectante 30 Humectante, penetrante 22 Activador, humectante 18 Testigo (agua) Silwet-77 Kinetic X-77 1 Piretroide, 112 g/ha de ingrediente activo. Adaptado de: Mulrooney y Elmore (2000). 5.2.5. Penetrantes Favorecen la absorción o penetración de ciertos productos en los tejidos vegetales. Estas sustancias pueden disturbar la cutícula cerosa de la hoja, por lo que la entrada del agroquímico ocurre más rápido; también, al disminuir la tensión superficial las gotas asperjadas alcanzan con más facilidad los estomas y el movimiento capilar del líquido a través de éstos es mayor. Ciertas sustancias pueden actuar como ‘movilizantes’ del ingrediente activo en el tejido vegetal, siendo esta acción independiente del efecto humectante. Su uso aumenta los riesgos de toxicidad en plantas y mamíferos (NAS 1971, Barrera 1974, Anderson 1983). El zinc asperjado tiene una baja penetración en las hojas, sobre todo cuando el pH de la solución es 7. En condiciones de laboratorio y con muy alta humedad relativa algunos surfactantes (no cualquiera) incrementan la tasa de entrada de zinc en foliolos de nogal de 12 Castilla (Brown y Zhang 1994), tal como se muestra en la figura 4. Sin embargo, es importante aclarar que en condiciones de campo la adición de surfactantes no favorece significativamente la entrada de zinc en el follaje del nogal pecanero (cuadro 5) (Smith et al. 1979); en climas semiáridos esto se debe a que las gotas humectadas se evaporan más rápidamente en la superficie de la hoja, lo cual reduce la penetración del nutrimento (Nesbitt 2008). Indice de acumulación de zinc 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 L-700 Activator 90 Kinetic L-77 Sylgard 309 ZnSO4 Testigo Figura 4. Índice de acumulación de Zn en foliolos de nogal de Castilla usando como fuente sulfato de zinc y varios surfactantes (un alto índice indica mayor eficacia). Adaptada de: Brown y Zhang (1994). Cuadro 5. Concentración de zinc en hojas de nogal pecanero según el coadyuvante utilizado en la mezcla de aspersión. Tratamiento Coadyuvante Zn foliar (ppm) Testigo (sin Zn) — 25 a1 Sulfato de zinc (ZnSO4)* — 108 b Nitrógeno 136 b ZnSO4 + Nu-Film 17*** Surfactante 134 b ZnSO4 + Nu-Trex*** Surfactante 149 b ZnSO4 + LOC*** Surfactante 137 b Detergente no iónico 151 b ZnSO4 + urea** ZnSO4 + Vel*** Medias con distinta letra son diferentes al 0.05 (Duncan). *240 g/100 L de agua. **1,000 g/100 L de agua. ***25 mL/100 L de agua. 1 Adaptado de: Smith et al. (1979). 13 5.2.6. Detergentes Agentes que quitan la mugre asociada con grasa. Algunos surfactantes tienen acción detergente lavando la cutícula cerosa o grasosa de los insectos, aumentando así la eficacia de los plaguicidas (Sierra 1985). 5.3. Efectos El empleo correcto de coadyuvantes, en tipo y dosis, puede mejorar sustancialmente la eficacia de una aspersión foliar. Los principales efectos de su uso son (Klingman y Ashton 1975, Audus 1976, Fuentes y De Román 1980, Sierra 1985): 5.3.1. Positivos Estabilización de las mezclas para aspersión foliar. Incremento en la retención total de la aspersión en superficies vegetales de baja humectabilidad (cuadro 3). Aumento del área y del tiempo de contacto entre las gotas de la aspersión y la superficie foliar. Mayor adherencia de las gotas asperjadas a la planta, hay menos salpicadura y disminuye el lavado por lluvia. Mejora la entrada de agroquímicos al tejido foliar, al aumentar el área de contacto de la gota asperjada y favorecer distintas vías de penetración en la hoja (estomas, cutícula, ectodesmos, tricomas). Protección de la ‘vida útil’ de agroquímicos susceptibles de hidrólisis alcalina. Solubilización de la cutícula de insectos, lo cual aumenta la eficacia de los plaguicidas. 14 Reducción de la dosis de agroquímicos debido al incremento de su eficacia. 5.3.2. Negativos El uso innecesario de coadyuvantes o dosis mayores que las recomendadas pueden causar efectos negativos, como: En las aspersiones de alto volumen sin humectante, el follaje queda profusamente mojado sin que haya escurrimiento. Al adicionar un surfactante la aspersión forma una delgada capa sobre la planta, pudiendo ocurrir que hasta la mitad de la aspersión escurra al suelo, perdiendo así parte del efecto del agroquímico (Klingman y Ashton 1975). La recomendación general es que se use la dosis mínima de coadyuvante indicada en la etiqueta del producto. Por ejemplo, en nogal pecanero la cantidad de insecticida depositado en las hojas disminuyó en un 18% cuando el surfactante se usó en una dosis mayor que la recomendada (cuadro 6), efecto debido a la evaporación de las gotas muy pequeñas en el trayecto de la aspersora a la parte alta de la copa de los árboles y al escurrimiento (Amling et al. 1984). Cuadro 6. Efecto de la dosis de surfactante sobre la deposición de carbarilo1 asperjado en hojas de nogal pecanero. Surfactante Pink Panther Testigo (agua) mL/100 L de agua mìg/cm2 de hoja 50 19.1 100 15.6 — 12.8 Sevin 240 g/100 L agua. Adaptado de: Amling et al. (1984). 1 Los surfactantes también tienen efectos tóxicos directos sobre los tejidos vegetales (cuadro 7); la fitotoxicidad comúnmente ocurre cuando se usan sobredosis (Fuentes y De Román 1980, UCH 2008). 15 Cuadro 7. Tipo y concentración de surfactantes con efectos tóxicos para las plantas. Tipo Concentración (% p/v) Catiónicos 0.1–0.2 No iónicos 0.2–0.5 Aniónicos 0.5–1.0 De: UCH (2008). Los diferentes cultivos reaccionan de manera distinta a cada surfactante, siendo más crítico cuando se utilizan con herbicidas, donde puede perderse la selectividad (Fuentes y De Román 1980). Evaporación acelerada de la gota asperjada en climas cálidos. Ciertos surfactantes tienen una acción directa adversa sobre las poblaciones microbianas del suelo. Los agentes no iónicos son considerados los menos dañinos para los microbios, debido a que no tienen carga eléctrica formal, pero suprimen el crecimiento de los hongos por dispersión de esporas y dañan a las bacterias gram positivas por depolarización de la membrana celular (Amonette y O’connor 1980). Aumento en los costos del tratamiento. 5.4. Recomendaciones de uso Los coadyuvantes sólo deben usarse cuando el agroquímico a aplicar realmente necesite de ellos, lo cual se indica en la etiqueta del producto. Las dosis no son estándares, varían según la formulación del agroquímico y el coadyuvante. Cabe señalar que la presentación comercial de muchos agroquímicos ya incluye el surfactante requerido (Westwood 1978, Fuentes y De Román 1980). En la mayoría de los casos el surfactante se debe premezclar aparte y luego agregarlo a la mezcla de agroquímico y agua, para evitar la formación de grumos; en otros casos conviene 16 adicionarlo al final, para reducir la formación de espuma. Cuando los herbicidas hormonales se usan en cereales no deben llevar surfactante porque se reduce su selectividad (Fuentes y De Román 1980, Obando 1985). 6. Acidificantes La mayoría de las fuentes disponibles en el estado de Chihuahua es de aguas duras, medianas o altas en sales (Jasso et al. 2008). La concentración de minerales (Ca, Fe, Mg) y el pH son dos factores de calidad del agua que afectan la estabilidad de muchos plaguicidas, dado que cada uno tiene su pH óptimo (Boerboom 1995). Cuando se usa agua con pH alto muchos plaguicidas son inactivados o su eficacia disminuye por hidrólisis alcalina, desde el momento de preparar la mezcla (cuadro 8); la mayoría de estos productos funcionan mejor a pH entre 4 y 7 (McKie y Johnson 2002). La hidrólisis alcalina es muy rápida cuando el pH del agua es entre 8 y 9. Por cada unidad que se incremente el pH la tasa de hidrólisis de los agroquímicos sensibles aumenta 10 veces. Cuando una mezcla de plaguicida con agua de pH >7 se deja en el tanque de la aspersora por varias horas, puede perderse hasta el 50% del ingrediente activo (McKie y Johnson 2002). Un ejemplo del efecto del pH del agua en la eficacia de varios agroquímicos se muestra en el cuadro 9. Cuadro 8. Efecto residual del plaguicida clorpirifos1 en suspensión ácida y alcalina sobre adultos de la chinche de patas laminadas Leptoglossus zonatus en nogal pecanero. Delicias, Chihuahua. pH del agua Insectos Nuez manchada Manchas por muertos2 (%) almendra 7.8 a 8.1 1.1 35.5 1.4 5 a 5.5 1.5 5.8 0.2 Pr>F 0.085 0.001 0.001 De Lorsban 75 WG. Dosis 75 g/100 L de agua. Se incluyeron dos adultos por jaula. Adaptado de: Tarango (2008). 1 2 17 Los insecticidas (particularmente los organofosforados y los carbamatos) son más susceptibles a la hidrólisis alcalina que los fungicidas y herbicidas. No deben usarse acidificantes o agentes amortiguadores de pH (‘buferizantes’) con fungicidas que contengan cobre y/o cal, ya que se causarían quemaduras en el follaje de las plantas (McKie y Johnson 2002). La tasa de absorción foliar de varios nutrimentos depende del pH de la solución, de manera particular el zinc y la urea se absorben mejor cuando el pH es entre 5 y 6 (Swietlik y Faust 1984). El zinc asperjado se inmoviliza en la cutícula de las hojas cuando el pH de la solución es neutro o alcalino; así, la penetración y traslocación de zinc en el tejido foliar mejora con la adición a la mezcla de ácidos orgánicos y otros cationes como cobre, fierro, magnesio o manganeso (Brown y Zhang 1994). 6.1. Prueba y ajuste del pH Por lo anterior, acidular el agua para las aspersiones foliares es una práctica necesaria para obtener eficacia con distintos agroquímicos. El pH del agua se puede bajar agregando ácido cítrico, fosfórico, nítrico o sulfúrico (que son eficaces y económicos), o algún acidificante comercial. El valor del pH del agua original y acidulada se mide con tiras de papel indicador de buena marca (Torres 2008), con papel indicador para albercas o con un potenciómetro digital (figura 5) (McKie y Johnson 2002). Figura 5. Papel indicador de pH de buena marca o un potenciómetrico portatil digital son herramientas básicas en la aspersión foliar. 18 Cuadro 9. Estabilidad del ingrediente activo de varios agroquímicos1 con diferente pH de la mezcla (agua). Producto Vida media* pH óptimo pH 8-9 pH 7 pH 4-6 Abamectina 5.0 I ND E Bacillus thuringiensis 6.0 I ND E Bromacil 6.0 ND ND E Cianamida hidrogenada 7.0 ND E E Cipermetrina 4.0 35 h E E Confirm 7.0 E E E Cyromacina 7.0 ND E ND Dibrom 5.0 48 h E E Dimetoato 5.0 1h 12 h 20 h Faena 5.0 I ND E Furadan 5.0 3d E E Imidan 5.0 4h 12 h 13 d Intrepid 7.0 E E E Lambda-cyhalotrina 6.0 ND ND E Lorsban 5.0 1.5 d E E Malation 5.0 5h 3d 8d Monitor 5.5 I E E Oxicloruro de cobre 6.0 I ND E Spinosad 6.0 200 d E E Thiodan 6.5 I E E Vydate 5.0 30 h ND E *Tiempo: h= horas, d= días. Condición: ND= no determinado, E= estable, I= inestable. Adaptado de: Cheverie (2003), MSU (2007). _________________ 1 La mención del nombre o marca comercial de un producto no implica recomendación alguna por parte del INIFAP. 19 Un procedimiento de prueba y ajuste, sencillo y práctico, se describe a continuación (Marer 2000): a) Tomar una muestra de 1 L del agua a utilizar y medir su pH. b) Si el pH es de 3.5 a 6.0 el agua es adecuada; la mezcla de un plaguicida puede almacenarse en el tanque de la aspersora por 12-24 horas. Si el pH es de 6.1 a 7.0 el agua es adecuada para la mayoría de los plaguicidas; la mezcla puede dejarse en el tanque únicamente 1-2 horas. Si el pH es >7.0 adicionar un acidificante. c) Para ajustar el pH, con un gotero estándar se agregan 6 gotas de ácido por litro de agua, se agita y se mide el pH. Repetir la operación hasta obtener el pH deseado; anotar el número de gotas requerido para ello. d) Llenar el tanque de la aspersora y por cada 100 L de agua añadir 15 mL de ácido por cada 6 gotas del acidificante usadas en la prueba anterior; mezclar suficientemente. e) Una vez que el pH es el adecuado, verter el plaguicida al tanque y agitar. 7. Iones acompañantes La entrada de varios nutrimentos minerales (cobre, fierro, magnesio, manganeso y zinc) en las hojas se incrementa con la adición del ion nitrato o de urea a la solución. La cutícula foliar es 10 a 20 veces más permeable a la urea que a los iones minerales. La urea puede usarse en dosis de 500 a 1,200 g en 100 L de agua (Swietlik y Faust 1984). En regiones semiáridas la provisión foliar de zinc en nogal pecanero tiene la mejor relación eficacia-costo con sulfato de zinc más urea (Chávez et al. 2007). La adición de iones de nitrógeno como coadyuvantes incrementa sustancialmente la concentración de zinc en las hojas del nogal pecanero (cuadro 10), en una región templada-cálida (Smith y Storey 1979). 20 Cuadro 10. Efecto de la adición de iones acompañantes de nitrógeno en la concentración de zinc en hojas de nogal pecanero. Incremento Zn foliar (%) Tratamiento Testigo (sin Zn) 2 Sulfato de zinc (ZnSO4)* 38 ZnSO4 + urea** 64 ZnSO4 + nitrato de amonio** 92 *240 g/100 L de agua. **1,000 g/100 L de agua. Adaptado de: Smith y Storey (1979). Los fertilizantes amoniacales pueden incrementar la eficacia de algunos herbicidas cuando se mezclan con aguas duras, neutralizando el efecto de ciertos cationes (Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na) que afectan a dichos agroquímicos. Por ejemplo, agua con 300 ppm de sodio causa problemas con 2,4–D, Faena y Poast; y con 150 ppm de calcio reduce la eficacia de 2,4–D y Faena (Boerboom 1995, NCSU 2008). El sulfato de amonio (SA) protege al glifosato de la inactivación por agua rica en cationes mono y divalentes, y en climas semiáridos favorece su absorción por las plantas; se usa 1 kg de SA por cada 100 L de agua y se diluye en el tanque antes de verter el herbicida (McCloskey 2008b). 8. Quelatos Un quelato es un compuesto formado por un ion metálico (Cu, Fe, Mn, Zn) ligado a una molécula orgánica (figura 6). En el suelo el agente quelante libera poco a poco al micronutrimento quelado, lo cual facilita su absorción por las raíces de las plantas (Hale et al. 2006). Los quelatos son particularmente indicados en suelos alcalinos, donde los carbonatos tienden a fijar a los cationes metálicos y los hidróxidos a hacerlos insolubles (Buckman y Brady 1977). Los agentes quelantes no son buenos coadyuvantes en las aplicaciones foliares de nutrimentos. Se ha demostrado en nogal de Castilla que la penetración de Zn en los foliolos es tres veces mayor con sulfato de zinc que con Zn-EDTA (Brown y Zhang 1994). En el suroeste de Estados Unidos, en nogal pecanero el sulfato de zinc supera en 1.2 a 3.2 veces a los quelatos 21 en concentración foliar del nutrimento, siendo la urea mucho mejor coadyuvante que los agentes quelantes (Smith et al. 1979). En el norte de México, los sulfatos más urea son más eficientes en aportar micronutrimentos que el quelato EDDHA (cuadro 11) y a un menor costo (Chávez et al. 2007). En los brotes los nutrimentos metálicos se transportan más lentamente cuando son aportados como quelatos (Marschner 1986). Cuadro 11. Concentración (ppm) de elementos menores en foliolos de nogal pecanero según la fuente de nutrimentos y cinco aspersiones en el ciclo, en una región semiárida. Fuente Zn Fe Mn Cu Sulfatos Zn, Fe, Mn, Cu + urea 482 a* 502 a 362 a 73 a Quelato EDDHA Zn, Fe, Mn, Cu 315 b 137 b 206 b 12 b *Medias con distinta letra son diferentes al 0.05 (Tukey). **Sulfatos g/100 L agua= Zn 103, Fe 189.5, Mn 103, Cu 25.5. ***Urea 84 g/100 L agua. ****Quelato EDDHA 51.5 g/100 L agua. Adaptado de: Chávez et al. (2007). CO O CO O CH 2 N Zn O N CO CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O CO Figura 6. Estructura de un quelato de zinc-EDTA, cuya molécula es 4.5 veces más grande que la molécula del ion zinc, lo cual disminuye su tasa de penetración en las hojas y de traslocación en los brotes. Peso molecular Zn-EDTA= 292.24 g, peso molecular Zn= 65.37 g. 22 9. Literatura citada Alexander, A. 1986. Optimum timing of foliar nutrient sprays. In: A. Alexander (ed.). Foliar fertilization. Martinus Nijhoff, The Netherlands. P. 44-60. Amling, H.J.; J. Snell; J. Smith and V.L. Brown. 1984. Using adjuvants with concentrate sprays improves deposition on pecan leaves. Pecan South 11(4):15–16. 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