Reducir los residuos de plaguicidas en los cultivos agrícolas es esencial para garantizar la seguridad alimentaria, proteger la salud humana y promover la sostenibilidad ambiental. Un nuevo estudio utilizó carbón activado como enmienda del suelo para examinar su efecto en la reducción de los residuos de los plaguicidas ciantraniliprol y fluopiram en lechuga de invernadero.
Se revisó un artículo de un equipo de investigadores coreanos (Universidad Nacional de Chonnam; Centro de Industrialización de Microorganismos Agrícolas y Ganaderos; Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea), en el que los científicos redujeron los residuos de pesticidas en lechugas cultivadas en suelo tratado con ciantraniliprol y fluopiram usando carbón activado.
El uso de pesticidas en la agricultura se ha convertido en la base de la agricultura moderna para proteger las plantas y obtener altos rendimientos.
Sin embargo, la preocupación pública por los impactos ambientales de los plaguicidas (p. ej., reducción de la fertilidad del suelo y contaminación del agua y del aire), los impactos negativos en la biodiversidad (p. ej., reducción de la polinización y daños a organismos no objetivo) y el aumento de los riesgos para la salud humana (p. ej., intoxicaciones agudas y crónicas, así como residuos en los alimentos) es cada vez mayor. Por lo tanto, es crucial monitorear los residuos de plaguicidas en plantas o cultivos para minimizar sus posibles riesgos. Estos residuos de plaguicidas representan riesgos para la salud humana y la seguridad alimentaria, especialmente cuando superan los límites máximos de residuos establecidos.
Desde 2019, la República de Corea ha adoptado una política estricta e integral para promover el uso seguro de pesticidas en todos los productos agrícolas.
Es importante tener en cuenta que las verduras de hojas frescas, como la lechuga, la espinaca, la col rizada y el repollo, son vulnerables a la contaminación o a los residuos de pesticidas debido al consumo directo de las verduras sin ningún procesamiento ni cocción.
La lechuga es una de las hortalizas más consumidas en el mundo, principalmente en ensaladas y sándwiches. En la República de Corea, es la segunda hortaliza de hoja más común, cultivada en invernaderos y campos abiertos, a menudo en monocultivo. Este sistema agrícola específico, que emplea métodos de rotación de cultivos durante temporadas cortas, es en gran medida responsable de los residuos de plaguicidas, ya que los plaguicidas utilizados en los cultivos primarios permanecen en el suelo y contaminan los cultivos posteriores.
El ciantraniliprol es un insecticida de la clase de las diamidas antranílicas, clasificado en el grupo 28 según el modo de acción del Comité de Acción Insecticida.
Su amplia gama de plagas objetivo y su alta eficacia contribuyen a su amplia gama de aplicaciones en una variedad de cultivos, incluidos vegetales, frutas y plantas ornamentales, así como arroz, maíz, soja y algodón.
Más importante aún, el ciantraniliprol exhibe un movimiento ascendente en plantas como el tomate, el algodón, el pimiento morrón, el calabacín y el repollo a través del xilema, un movimiento acropetal significativo dentro de las hojas y un movimiento translaminar a través de la cutícula de la hoja y una absorción en las plantas de maíz y arroz, seguido de translocación y acumulación en las partes superiores.
El fluopiram fue descubierto inicialmente como un fungicida de amplio espectro, y posteriormente su actividad nematicida, efectiva contra Meloidogyne incognita , aumentó el uso del pesticida.
El compuesto pertenece a la clase de las piridiniletilbenzamidas en la posición 5. Esta disposición específica de sustituyentes contribuye a su actividad biológica como inhibidor de la succinato deshidrogenasa (SDHI), actuando sobre la cadena respiratoria mitocondrial. Esto bloquea el transporte de electrones en los hongos, lo que inhibe la germinación de las esporas, la elongación del tubo germinativo, el crecimiento micelial y la esporulación, controlando así una amplia gama de fitopatógenos en diversos cultivos agrícolas. En las plantas, el fluopiram presenta actividad translaminar y cierto movimiento en el xilema.
Las propiedades sistémicas del ciantraniliprol y del fluopiram, caracterizadas por una solubilidad moderada (de 10 a 1000 mg/l), asociadas a su movilidad y eficacia, sugieren su absorción y movimiento en las plantas, lo que conduce a una acumulación principalmente en los tejidos foliares.
Por lo tanto, estos dos pesticidas diferentes, ciantraniliprol y fluopiram, fueron seleccionados para su estudio en función de su capacidad de persistir en el suelo y su movilidad o migración hacia los cultivos agrícolas, lo que podría provocar el incumplimiento de los productos agrícolas con las regulaciones establecidas.
El carbón activado, un material de carbono altamente poroso producido a través de procesos de activación física o química, se extrae de materias primas o biomasa como madera y desechos agrícolas (por ejemplo, cáscaras de coco) para tener una gran superficie interna y una red de poros que incluye macroporos, mesoporos y microporos.
Esta estructura le permite adsorber una amplia gama de compuestos orgánicos, incluyendo sustancias nocivas y contaminantes. La adsorción es un proceso superficial en el que átomos, iones o moléculas se adhieren a la superficie de un adsorbente.
El carbón activado se utiliza principalmente como adsorbente en la purificación de agua y aire, aplicaciones médicas y procesos industriales para eliminar impurezas. Si bien el carbón activado es un adsorbente versátil con una capacidad de adsorción excepcional, una gran superficie, porosidad y estabilidad, y se utiliza en diversas aplicaciones, la investigación sobre su uso como enmienda del suelo para reducir los residuos de pesticidas en plantas o cultivos y garantizar la seguridad alimentaria es escasa.
Para subsanar esta deficiencia, los investigadores plantearon la hipótesis de que el carbón activado aplicado como enmienda del suelo reduciría los residuos de ciertos pesticidas en la lechuga. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficacia del carbón activado disponible comercialmente para reducir los residuos de pesticidas en la lechuga, centrándose en dos pesticidas de movilidad sistémica con persistencia ambiental conocida. Se realizaron ensayos en 2021 con ciantraniliprol y en 2022 con fluopiram. Se determinó que la dosis de aplicación era cinco veces superior a la recomendada para maximizar la absorción del pesticida por las plantas. Tras 7 días de tratamiento con pesticidas, se aplicó carbón activado granular al suelo al 5 % (p/p) para cada tratamiento y se mezcló bien.
Se analizaron los patrones de dispersión de pesticidas en el suelo y un conjunto de residuos de pesticidas en los tejidos de las hojas y raíces de lechuga, así como en el suelo alrededor de las raíces, para cada uno de los pesticidas probados, utilizando cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) durante los períodos de prueba.
Los resultados mostraron diferentes patrones de dispersión de pesticidas para ciantraniliprol, correspondientes a la cinética de primer orden, y fluopiram.
Sin embargo, ambos tratamientos con carbón activado mostraron una tendencia decreciente similar, con residuos de ciantraniliprol que variaron de 0,050 a 0,064 mg/kg en muestras de hojas y de 0,019 a 0,034 mg/kg en muestras de raíces, mientras que los residuos de fluopiram variaron de 0,168 a 0,509 mg/kg en muestras de hojas y de 0,315 a 0,787 mg/kg en muestras de raíces.
Las reducciones porcentuales más altas fueron del 71,3% y 77,3% para el ciantraniliprol en muestras de hojas y raíces, respectivamente, y del 79,7% y 87,5% para el fluopiram en muestras de hojas y raíces.
Además, las muestras de suelo mostraron un perfil de residuos de pesticidas más dinámico en comparación con las muestras de lechuga. Los resultados generales sugieren que el uso de carbón activado como enmienda del suelo en suelos tratados con pesticidas tiene un efecto positivo en la reducción de los residuos de ciantraniliprol y fluopiram en la lechuga.
Por lo tanto, el tratamiento del suelo con este método agroquímico puede considerarse una práctica agrícola segura con gran potencial para producir recursos alimentarios más seguros a partir de suelos contaminados con pesticidas.
Fuente: Agronomía 2025, doi.org/10.3390/agronomy15102340
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
