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Mitigar el impacto ambiental de los herbicidas



En los últimos años, los campos de soja y otros cultivos y árboles en el Medio Oeste han estado experimentando más daños por la deriva de herbicidas, particularmente aquellas plantas cultivadas a partir de semillas que no han sido modificadas genéticamente para ser tolerantes a herbicidas. 


por Beth Miller, Universidad de Washington en St. Louis


La deriva sobre plantas no deseadas hace que las hojas se enrollen y se arruguen y puede dañar permanentemente un cultivo.

Para obtener más información sobre cómo interactúan los diferentes agentes químicos en las formulaciones de herbicidas, un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis está desarrollando un marco para comprender cómo se unen las piezas, dijo Kimberly M. Parker, asistente profesor de ingeniería energética, ambiental y química. Sus colaboradores en este trabajo son Stephen M. Sharkey, estudiante de doctorado de cuarto año en el laboratorio de Parker, y Brent J. Williams, profesor asociado de ingeniería energética, ambiental y química. Su perspectiva se publicó en la revista Environmental Science & Technology el 23 de noviembre.

En 2020, aproximadamente el 90% de todo el maíz , el algodón y la soja plantados en los Estados Unidos fueron modificados genéticamente para tolerar uno o más herbicidas, como el glifosato, la dicamba o el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D). Como resultado, los herbicidas asociados para los cultivos tolerantes generalmente se han usado más, encontró Sharkey. En 2014-15, antes de la liberación de cultivos tolerantes a dicamba, la dicamba se usó en el 2% de todas las semillas de soja de EE. UU., Mientras que en 2017-18, después de la liberación de cultivos tolerantes a dicamba, se usó en el 21% de todas las semillas de soja de EE. UU. .

Los herbicidas dicamba y 2,4D afectan de forma no intencionada a otras plantas no objetivo a través de la deriva del herbicida, ya sea como deriva primaria o secundaria. La deriva primaria ocurre típicamente poco después de la aplicación cuando las gotas rociadas que contienen moléculas de herbicidas son transportadas a cultivos fuera del objetivo por el viento.

La deriva secundaria ocurre durante períodos de tiempo más prolongados, cuando el herbicida se convierte de un estado líquido o sólido a vapor, luego se aleja de los cultivos objetivo influenciados por la temperatura del aire, el viento, la humedad y la formulación del herbicida. Este cambio a un estado de vapor, conocido como volatilización, puede empeorar cuando se aplican dicamba y 2,4D a cultivos tolerantes a herbicidas más adelante en la temporada debido a temperaturas más altas y porque las plantas son más grandes y cubren el suelo.

Si bien existen regulaciones sobre cuándo y cómo rociar estos herbicidas, la deriva sigue siendo un problema y ha provocado una gran cantidad de demandas en los últimos años. Debido a estas demandas, varios productos de dicamba fueron retirados del uso y requirieron una nueva aprobación por parte de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA).

Dicamba contiene una amina, un agente químico destinado a mantener el herbicida en su lugar en lugar de volatilizarse a la atmósfera.

«Queremos tratar de averiguar por qué estas formulaciones tienen diferentes niveles de volatilidad», dijo Sharkey, quien publicó anteriormente un artículo sobre las aminas en las formulaciones de dicamba. «Nuestro enfoque ha estado en las aminas que se incluyen en las formulaciones de dicamba y cómo las propiedades químicas de las aminas influyen en la volatilidad de la dicamba».

Además, su revisión analizó hasta qué punto el uso de herbicidas está vinculado a la introducción de cultivos modificados genéticamente. Descubrieron que la introducción de cultivos tolerantes a herbicidas influye en las tasas de uso y las prácticas de herbicidas. Si bien los productos más nuevos, incluidos dicamba y 2,4D, han reducido la dependencia exclusiva del glifosato , dicamba y 2,4D se han utilizado con más frecuencia desde que se comercializaron cultivos diseñados para tolerarlos. En solo un año, de 2016 a 2017, el uso de dicamba aumentó en un factor de 2,3 después de que se introdujeran cultivos resistentes a dicamba en 2015.

Sharkey también examinó los datos sobre los diferentes productos herbicidas y las regulaciones y desregulaciones sobre cómo se deben aplicar. La EPA limita el uso de dicamba y 2,4D para reducir la deriva, pero esas regulaciones para la soja y el maíz se han mantenido relativamente sin cambios desde 2014. Otros requisitos destinados a reducir la transmisión incluyen restringir los tipos de boquillas que se usan al rociar los herbicidas, así como un área de amortiguamiento requerida.

«Para abordar estos desafíos planteados por la deriva de herbicidas, se necesita un progreso continuo para mejorar las prácticas que previenen la deriva, incluido el diseño de formaciones químicas y comprender el impacto de los herbicidas después de que ingresan a la atmósfera», dijo Parker. «Al definir los factores que contribuyen a la deriva de herbicidas y caracterizar los procesos atmosféricos que influyen en su impacto, podemos desarrollar nuevas soluciones para prevenirlo».





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