Escrito por el Dr. Dave Johnson y el Dr. Stephen Strachan.
Las campañas de plantación con periodos prolongados de sequía pueden aumentar el potencial de daño por residualidad de los herbicidas utilizados durante la temporada de sequía en los cultivos plantados la temporada siguiente.
El potencial de daño por residualidad de herbicida depende de dos factores principales:
1. Concentración de herbicida disponible que queda en el suelo en el momento de la siembra de cultivos de rotación.
2. Susceptibilidad del cultivo de rotación al herbicida
Planta de soja dañada por residualidad de atrazina. Las condiciones de sequía del año anterior pueden dan lugar a estos síntomas si no hay suficiente humedad para la degradación de la atrazina.
En las etiquetas de herbicidas, se indica cuánto tiempo debe transcurrir entre la aplicación del herbicida y la siembra de cultivos específicos (restricciones de cultivos de rotación). Algunos requisitos de la etiqueta están condicionados y pueden depender del porcentaje aplicado, de la región geográfica donde se aplica y de las condiciones climáticas dadas desde la aplicación. Los diferentes herbicidas presentan diversas características e interactúan con los suelos y el clima de varias formas, por lo que no es posible realizar recomendaciones detalladas.
Entender cómo interactúan las propiedades de los productos químicos, las características del suelo, el clima y la susceptibilidad del cultivo es fundamental para valorar el riesgo de daño por residualidad. Si se muestra un riesgo alto, la cuestión más importante es ¿qué debo hacer ahora para reducir el daño por residualidad?
La degradación es la transformación de las moléculas activas de los herbicidas en productos que ya no presentan actividad herbicida. La tasa de degradación se define comúnmente como vida media, que es el tiempo necesario para que la mitad de las moléculas de los herbicidas se degraden en el suelo. Los herbicidas con una vida media más larga suelen ser más persistentes y tienen un potencial de residualidad mayor.
La forma principal de degradación de muchos herbicidas es a través de microbios del suelo, que pueden usar moléculas de los herbicidas como fuente de energía y/o nutrientes (es decir, nitrógeno). La degradación química no microbiana también puede ser significativa para algunas clases de herbicidas. Esto puede ocurrir en el agua del suelo (hidrólisis) o por exposición directa a la luz solar en la superficie del suelo (fotodescomposición).
1. Características del herbicida
La estructura química de un herbicida afecta a su hidrosolubilidad, presión de vapor, adherencia al suelo y susceptibilidad a la degradación química y microbiana. Estas características, y cómo interactúan con el suelo y el clima (descritas anteriormente), determinan cuánto herbicida queda en el momento de sembrar el cultivo de rotación en la temporada siguiente. Por ejemplo, normalmente es menos probable que los herbicidas que están muy integrados en las partículas del suelo presenten degradación microbiana.
2. Características del suelo
Las características del suelo tienen una gran influencia en la persistencia del herbicida. Aquellos suelos con mayor contenido en arcilla y materia orgánica suelen retener más moléculas de herbicidas en sus superficies (adsorción). Esto puede reducir su disponibilidad para la degradación microbiana. El pH del suelo también influye, ya que puede afectar tanto a la solubilidad del herbicida como a la actividad microbiana. Los microbios del suelo (bacterias, hongos, etc.) suelen ser los más activos en suelos con pH neutro.
Los niveles de pH significativamente más bajos o más altos de entre 6,5 a 7 pueden alterar las poblaciones de especies de microbios que crecen en el suelo y, por lo tanto, reducir la degradación, dando lugar a una mayor persistencia. El pH del suelo también puede afectar a la degradación química. Algunos herbicidas, como las sulfonilureas, se degradan más fácilmente mediante procesos químicos en suelos con pH más bajo y, por ello, hay menor probabilidad de que causen daños por residualidad con niveles de pH inferiores a aproximadamente 7. En cambio, las imidazolinonas, que se degradan de forma microbiana principalmente, están más fuertemente unidas a los coloides del suelo en suelos con pH más bajo y es más probable que causen daños por residualidad debido a la menor susceptibilidad a la degradación microbiana.
3. Condiciones climáticas
La temperatura y las precipitaciones tienen un gran impacto en la persistencia de los herbicidas y en el potencial de daños por residualidad. Los patrones meteorológicos que favorecen la actividad microbiana (condiciones cálidas y húmedas) aumentan la degradación y disminuyen el potencial de residualidad (Imagen 1). La temperatura también puede influir en los procesos químicos, ya que con condiciones más cálidas se favorece la degradación.
Imagen 1. Ilustración* del efecto de la humedad del suelo en la persistencia del herbicida; los herbicidas pueden persistir más tiempo en suelos secos que en suelos húmedos. Adaptación de Colquhoun, 2006. *No se aplica a ningún herbicida en concreto; consulte las etiquetas de restricciones de rotación.
4. Susceptibilidad del cultivo de rotación
Las especies de cultivo difieren en la susceptibilidad a los diferentes herbicidas. Este es el motivo por el que la mayoría de los herbicidas son específicos para unos cultivos, pero no para otros. Por tanto, la elección de los cultivos que se van a sembrar tras la aplicación de un herbicida específico el año anterior puede influir enormemente en el potencial de daño. Por ejemplo, el maíz es altamente tolerante a la atrazina, pero la soja es relativamente susceptible. Si fuera probable la residualidad de atrazina en un campo, sería mejor sembrar maíz (o sorgo) ese año para evitar posibles daños.
Todos los factores descritos anteriormente (características del herbicida, características del suelo, condiciones climáticas y cultivos de rotación sembrados) interactúan entre sí para provocar o evitar daños por residualidad. Estos factores también varían de un campo a otro y de un área a otra dentro de un mismo campo, lo cual a menudo da lugar a una residualidad desigual dentro de un mismo campo. Imagen 2 e Imagen 3 muestran como el daño por residualidad puede variar en unos cuantos metros dentro de un mismo campo
Imagen 2. Respuesta desigual del maíz a los residuos de imazaquín en el suelo aplicada a la soja el año anterior.
Imagen 3. Respuesta desigual de la soja a los residuos de atrazina en el suelo aplicada al maíz el año anterior.
El crecimiento de malezas resistentes al glifosato, especialmente especies de amaranto como el cáñamo y el amaranto Palmer, ha dado lugar a un mayor uso de algunos herbicidas más antiguos.
Uno de los ingredientes activos más utilizados recientemente es el fomesafen, ingrediente activo en herbicidas como Reflex®, Flexstar®, y Prefix®. Fomesafen pertenece a la clase POO (inhibidores de la protoporfirinógeno oxidasa), que incluye herbicidas como flumioxazin (Valor® y otros), sulfentrazone (productos Authority® y Spartan®) y saflufenacil (Sharpen® y otros). Se considera que la vida media del fomesafen en el campo es de aproximadamente 100 días, lo que significa que puede ser bastante persistente. Se degrada principalmente por los microorganismos del suelo, por lo que los factores que reducen la actividad microbiana, como los suelos secos, pueden aumentar la vida media y, por tanto, la persistencia y el potencial de residualidad.
Muchos agricultores usan productos que contienen fomesafen en la soja para controlar el amaranto y otras especies, a veces combinado con otros herbicidas de tipo POO. Las etiquetas de los productos con fomesafen especifican un intervalo de 10 meses entre la aplicación a la soja y la siembra el maíz. Esto significa qué si el fomesafen se aplicó a la soja a finales de junio, como mínimo no se puede sembrar maíz hasta abril del año siguiente. Sembrar maíz antes de 10 meses aumenta la posibilidad de daños por residualidad. Las condiciones de sequía pueden aumentar este potencial mucho más.
Imagen 4. Síntomas de crecimiento rápido del maíz por residualidad de herbicidas de tipo POO.
Imagen 5. Síntomas de clorosis foliar y rotura de la nervadura por fomesafen.
Síntomas de daños por residualidad de herbicidas POO en el maíz (Imagen 4), clorosis foliar y rotura de la nervadura (Imagen 5), y necrosis del tejido foliar (Imagen 6). El maíz normalmente se recupera rápidamente de este daño, pero el rendimiento puede verse comprometido si la respuesta al daño permanece durante un tiempo prolongado.
Imagen 6. Síntoma necrosis foliar por residualidad de fomesafem al maíz.
La gran parte de la degradación de herbicidas resultante de la actividad microbiana se da durante el verano y principios del otoño tras aplicar el herbicida. Los microbios responsables de la degradación de los herbicidas son más activos en suelos cálidos (no calientes) y húmedos. Las condiciones más favorables del suelo para un excelente crecimiento de las plantas son las mismas que para la máxima actividad microbiológica.
La actividad microbiana se reduce en suelos calientes y secos, por tanto, aumenta el riesgo potencial de residualidad de herbicidas en aquellos que se degradan, principalmente, por actividad microbiana. Incluso donde las condiciones secas son más livianas, es posible que quede algo de potencial de residualidad, especialmente si la humedad llegó en los meses de invierno. Las temperaturas frías del suelo disminuyen la actividad microbiana, y puede que, durante el invierno, la humedad no aumente las poblaciones microbianas para mejorar la tasa de degradación de herbicidas. A medida que los suelos se van calentando durante la primavera, los microbios se volverán más activos, pero el tiempo relativamente corto hasta la siembra limitará la cantidad de degradación que se pueda producir. Hasta ahora, no hay mucho que los agricultores puedan hacer para influir en la cantidad de residuos de herbicida presentes en sus terrenos. Sin embargo, hay algunas cosas que se pueden hacer para reducir el riesgo de daños en el cultivo:
1. Revisar los registros de aplicación para cada campo y revisar las etiquetas de los productos para comprobar las restricciones que se indican.
Muchas etiquetas especifican el tiempo requerido entre la aplicación del herbicida y la siembra del cultivo de rotación (véase Tabla 1). Sembrar antes del tiempo especificado aumenta el riesgo de daños. Además del tiempo de barbecho, las etiquetas enumeran las condiciones en las que se puede o no sembrar un cultivo concreto, por lo que es fundamental leer la letra pequeña. Después de un año de sequía, probablemente sea mejor pecar de prudentes con respecto a los tiempos de barbecho.
2. Minimizar las condiciones de estrés de las plántulas para que las plantas de los cultivos recientes sobrevivan a la residualidad de herbicidas sufriendo pocos daños.
Esto puede incluir garantizar que el pH del suelo y los niveles de fertilidad sea óptimos para el cultivo, reducir la compactación y evitar la siembra en suelos fríos y húmedos. Otras condiciones de estrés a las que se someten las plántulas pueden incrementar la respuesta a los residuos de herbicidas (y al herbicida aplicado en el año en curso).
3. Modificar el cultivo previsto.
En algunos casos, puede ser mejor sembrar el mismo cultivo que el año anterior o, al menos, un cultivo que también esté recomendado en las etiquetas de los herbicidas del año pasado. Este paso significativo es el de mayor potencial para reducir el riesgo de daño a los cultivos y debe considerarse en campos de alto riesgo.
4. Retrasar la siembra.
En años secos, normalmente las tasas de degradación de los herbicidas son más bajas de lo normal, por lo que se requiere más tiempo del habitual para una degradación suficiente. Gracias a la humedad de la primavera y al calentamiento de la temperatura del suelo, los microbios empezarán a actuar nuevamente para degradar los residuos de herbicidas. Sin embargo, es poco probable que esto tenga un impacto significativo a principios de primavera y el rendimiento potencial obtenido con la siembra temprana podría perderse por los daños provocados por herbicidas.
Los agricultores pueden planear sembrar más tarde los campos en cuestión para dejar más tiempo para que se produzca la degradación. A menudo, las plántulas sembradas en campos más tarde experimentan condiciones de estrés más bajas y se desarrollan más rápidamente que aquellas en campos sembrados de forma temprana, lo que podría ayudar al cultivo a superar más rápido el supuesto daños por residualidad.
5. ¿Reconsiderar el método de labranza?
Los expertos están considerando si la labranza tiene un impacto en la residualidad potencial. La labranza puede diluir el herbicida en el perfil del suelo y proporcionar aireación y un calentamiento más rápido del suelo para estimular la actividad microbiana. Sin embargo, son varios los resultados sobre si esto aportará un beneficio significativo. Los agricultores con campos con sistemas de siembra directa que intentan reducir la residualidad potencial a través de la labranza sacrificarán muchos de los beneficios cualitativos del suelo obtenidos de la siembra directa a lo largo de los años, posiblemente sin un impacto importante en la respuesta del cultivo de ese año.
6. Realizar un bioensayo o un análisis químico.
Algunos agricultores planifican tomar muestras de los campos y sembrar el cultivo previsto en parcelas de invernaderos para comprobar si aparece algún síntoma (Figura 7). Sin embargo, para poder evaluarse, debe realizarse con cuidado y puede ser difícil interpretar los resultados o interpretarlos de forma errónea. Los análisis de laboratorio, aunque son extremadamente precisos, son costosos y sólo indican la concentración de herbicida presente. Como se ha indicado anteriormente, el daño por residualidad depende de muchos factores además de la cantidad de herbicida presente. Las diferencias en la susceptibilidad propia de los distintivos cultivos a cada herbicida tiene un impacto en cómo deberían utilizarse los resultados de la concentración.
Imagen 7. Bioensayo que muestra la respuesta de la alfalfa (izquierda y centro) al formesafen aplicado a la soja la temporada pasada. La maceta de la derecha muestra el crecimiento de la alfalfa en el suelo de una parte del campo sin tratar.
En temporadas de crecimiento después de una temporada de sequía, existe mayor potencial de respuesta de la residualidad a los herbicidas aplicados en la temporada pasada. Aunque los agricultores no pueden hacer gran cosa para cambiar la cantidad de herbicida presente en la siembra, existen diferentes opciones para reducir el riesgo, entre ellas:
Tabla 1. Riesgo de residualidad para maíz, soja, algodón y remolacha azucarera de varios herbicidas de uso común. El riesgo puede ser mayor en condiciones de sequía.
Ingrediente activo |
Modo primario de disipación |
Riesgo de residualidad tras un año de aplicación | ||||
Maíz |
Soja |
Algodón |
Remolacha |
|||
EPSPS |
glifosato |
adsorción, microbiano |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
GS |
glufosinato |
microbiano |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
ALS/IMI |
imazaquin |
microbiano |
alto2,3 |
muy bajo |
alto4 |
alto4 |
ALS/IMI |
imazethapyr |
microbiano |
moderado |
muy bajo |
alto4 |
alto4 |
ALS/SU |
chlorimuron |
químico, microbiano |
bajo a moderado5 |
muy bajo |
bajo |
alto4 |
PSII |
atrazina |
microbiano |
muy bajo |
alto6 |
bajo |
alto4 |
PSII |
metribuzina |
microbiano |
bajo |
bajo |
alto4 |
alto4 |
MOA/ Familia |
Ingrediente activo |
Modo primario de disipación |
Riesgo de residualidad tras un año de aplicación | |||
Maíz |
Soja |
Algodón |
Remolacha |
|||
PPO
|
fomexafen |
microbiano |
moderado |
muy bajo |
muy bajo |
alto4 |
PPO
|
flumioxazin |
microbiano |
bajo |
muy bajo |
bajo |
moderado7 |
PPO
|
saflufenacil |
microbiano |
muy bajo |
bajo |
bajo |
bajo |
PPO
|
sulfentrazona |
microbiano |
moderado |
muy bajo |
alto4 |
alto4 |
HPPD
|
mesotriona |
microbiano |
muy bajo |
moderado9 |
bajo |
alto4 |
HPPD
|
topramezona |
microbiano |
muy bajo |
bajo |
bajo |
alto4 |
HPPD
|
tembotriona |
microbiano |
muy bajo |
bajo |
bajo |
alto2 |
HPPD
|
isoxaflutol |
microbiano |
muy bajo |
bajo |
alto4 |
alto2,3 |
Auxina
|
2,4-D |
microbiano |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
Auxina
|
dicamba |
microbiano |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
muy bajo |
Auxina
|
clopyralid |
microbiano |
muy bajo |
moderado2 |
alto4 |
muy bajo |
1Véase etiquetas del producto para más detalles.
2La etiqueta indica que el intervalo de plantación depende de la cantidad de lluvia recibida después de la aplicación o del contenido de materia orgánica del suelo.
3Los requisitos de las etiquetas varían según las regiones.
4La etiqueta prohíbe plantar al año siguiente del uso.
5Bajo en pH < 7-7,5, moderado en pH >7-7,5. Véase la etiqueta para más detalles.
6Varía según la región, la tasa de utilización y las características del suelo. Véase la etiqueta para más detalles.
7Depende de la tasa de utilización.
8La etiqueta exige un intervalo de plantación de 12 meses.
9Restricciones de la etiqueta vigentes en caso de que la mesotriona se aplicara al maíz dos veces el año anterior.