La producción agrícola moderna debe cumplir con requerimientos de calidad tales como duración de poscosecha, inocuidad y sustentabilidad (ambiental, económica y social). De todos estos factores la inocuidad relativa a residuos de plaguicidas es en la actualidad uno de los aspectos más importantes para la industria hortofrutícola y es lo que analizamos en este artículo.

Por: Claudio Alister, Manuel Araya, Kevin Becerra y Marcelo Kogan

Estación Experimental SIDAL Limitada

Cuando se habla de residuos de plaguicidas en frutas u otro producto agrícola, inmediatamente se piensa en el término Periodo de Carencia, el que corresponde al tiempo necesario para que el residuo de un plaguicida en un fruto o producto comestible, alcance una concentración por debajo del Límite Máximo de Residuo (LMR) permitido por el país o mercado en que será consumido. Este parámetro es determinado utilizando curvas de disipación, para lo cual se aplica un agroquímico en su dosis máxima recomendada y se mide su concentración en el producto (fruta, verdura, etc.) a través del tiempo. Así, al tener la concentración máxima del plaguicida aplicado en el fruto (Depósito inicial), la pérdida diaria del residuo del plaguicida (Tasa de disipación) y el LMR, es posible estimar el Periodo de Carencia (PC).

Mucho se habla respecto a los factores que estarían afectando el PC, sin embargo hay que tener claro que de los tres parámetros que se utilizan para determinarlo, sólo el depósito inicial puede ser manejado por el productor, siendo la tasa de disipación un proceso totalmente variable. Ahora bien, de todos los factores que están interactuando en la disipación de un plaguicida (figura 1), son cuatro los que presentan efectos más importantes en la estimación de un Periodo de Carencia, y corresponden al tamaño del fruto al momento de aplicación, especie, técnica de aplicación y zona agroecológica. La formulación del plaguicida, en general, no produce cambios significativos en la estimación del PC, con excepción de algunas formulaciones que permiten la liberación controlada del ingrediente activo, como son las micro-encapsuladas (Angioni et al. 2011). 

EL TAMAÑO DEL FRUTO ES UN FACTOR IMPORTANTE

El tamaño del fruto es un factor importante al momento de fijar un PC, dado que el depósito inicial que deje la aplicación de un plaguicida dependerá del tamaño de este. En la figura 2 se puede ver una relación entre el diámetro de las bayas de uva y la concentración del residuo. En ella se puede ver que a medida que aumenta el diámetro de la baya va disminuyendo la concentración del residuo del plaguicida hasta, aproximadamente los 8 mm. Esta relación se explica dado que a medida que la baya, o el fruto, aumentan su diámetro la superficie especifica va aumentando, pero también su peso debido principalmente a la división y expansión celular (Pinta) y por tanto la concentración del plaguicida va disminuyendo, porque la cuantificación del residuo de un plaguicida se determina en base al peso fresco y se expresa en mg del plaguicida por kilo del fruto (mg kg-1 o ppm). Por eso, cuando el fruto se aproxima a su tamaño final, la superficie se mantiene constante y el cambio de peso es menor, lo que hace que la concentración prácticamente no varíe (figura 2).

Al realizar la aplicación de un plaguicida al inicio del periodo de formación del fruto, y como ya se indicó, resultará en un mayor deposito inicial, se podría pensar que el PC seria mayor (mayor concentración inicial del plaguicida), sin embargo no siempre esto es así, dado que al aplicar en la etapa inicial de desarrollo del fruto, este tiene una tasa de crecimiento muy alta, lo que se traduce en una disipación mayor del residuo (degradación + dilución),  y por ende un menor PC  (cuadro 1). 

Sin embargo, la relación tamaño fruto y PC presentado para manzana (cuadro 1) no es algo que se pueda extrapolar a todas las especies frutales, dado que puede depender de factores como tipo de fruto (forma, pubescencia, tasa de crecimiento), del plaguicida (propiedades físico-químicas) y de las condiciones agro-climatológicas. La interacción de estos factores puede en algunos casos generar cambios en el comportamiento del residuo del plaguicida y ese es un aspecto que habría que estudiar en más detalle.

LA ESPECIE FRUTAL TAMBIÉN AFECTA EL PERÍODO DE CARENCIA

La especie es otro factor que tiene un efecto sobre la estimación del PC, lo cual podría estar relacionado con la forma del fruto, tipo de superficie (piel, tipo y cantidad de ceras, etc.), velocidad de crecimiento del fruto, entre otros. Esto, como ya se indicó, produce un efecto directo sobre el depósito inicial de un plaguicida, pero no siempre en la tasa de pérdida del residuo.

En la figura 3 se pueden ver las curvas de disipación para Lambda-cihalotrina y pirimetanil en manzana y uva. Al comparar los valores de tiempo necesario para perder el 50% del producto depositado inicialmente en el fruto (TD50) de ambos productos no se observaron diferencias, sin embargo si se vio afectado el PC ya que si existió un depósito mayor de plaguicida en la uva que en la manzana, esto dado el tamaño del fruto (mayor superficie específica de la uva en comparación a la manzana). De lo anterior resulta que el PC para llegar a un residuo de 0,01 mg kg-1 es mayor en uva que en manzana.

POCA INFORMACIÓN SOBRE EL FACTOR TÉCNICA DE APLICACIÓN

En la actualidad existen varios sistemas de aplicación de plaguicidas, los cuales buscan aumentar la eficiencia de la aplicación en términos de ahorro en el uso del agua, sin perder la capacidad de depositar el plaguicida en el sitio preciso. La información existente respecto al efecto de la técnica de aplicación sobre el PC de los plaguicidas es muy limitada. 

En general los pocos trabajos publicados muestran que no existe un efecto de la técnica de aplicación sobre la disipación de los residuos de los plaguicidas (pérdida diaria), pero si en el depósito inicial. En el cuadro 2, se presentan los resultados de Giles y Blewett (1991), comparando la disipación de Captan en frutillas al aplicarlo con un sistema convencional versus sistema con electroestática. Como se aprecia en el cuadro 2, la disipación del residuo fue similar en todos los tratamientos observándose valores de TD50 dentro o muy cercanos al rango de variación (error estándar de la media), pero si existió un cambio significativo en el depósito inicial cuando se aplicó con electroestática. 

Al ver estos resultados se puede apreciar un cambio en el PC al utilizar un sistema electroestática, dado el aumento significativo del depósito inicial pero no asi en la pérdida diaria del residuo de captan (TD50) o tasa de disipación.

Por otra parte, estos resultados harían pensar en la posibilidad de reducir la dosis del plaguicida como una forma de acortar el PC y/o ahorro del producto, sin embargo es una extrapolación riesgosa dado que no existe una relación clara ni directa entre residuo en el fruto y eficacia biológica sobre la plaga a controlar. Esto es más crítico en el caso que la plaga a controlar requiera que el plaguicida deba ser aplicado con un elevado volumen de agua (mayor cubrimiento), algo que con el sistema electroestático no es posible de lograr.

LA ZONA AGROECOLÓGICA INCIDE EN LA TASA DE DISIPACIÓN

Hasta el momento, todos los puntos que se han abordado tienen un efecto principalmente sobre el depósito inicial del plaguicida en el fruto, sin embargo, la zona agroecológica donde se utiliza el plaguicida tendría su efecto principalmente en la tasa de disipación del residuo. Si se piensa detenidamente en este punto nace en forma inmediata la pregunta ¿Cómo es posible que un producto que se utiliza en uva de mesa en Copiapó tenga el mismo PC que cuando ese producto se aplica en la Región Metropolitana o en Talca? Eso es más crítico en el caso de cultivos como tomates o uva vinífera, los que se cultivan prácticamente a lo largo de todo el país.

En la Figura 4 se pueden ver las curvas de disipación de pirimetanil y tebuconazole en manzana Pink Lady, en tres zonas agro-climatológicas diferentes.  Los resultados muestran que en el sitio Casablanca la disipación de las dos moléculas fue más lenta que en las otras dos zonas, resultando en que el TD50 para ambos fungicidas se logró 2 a 6 días más tarde en comparación a Temuco o San Clemente.

De acuerdo a lo anterior , si el depósito inicial fue similar, el PC sería totalmente diferente dependiendo de la zona, así para tebuconazole el PC para obtener un residuo de 0,01 mg kg-1 estaría alrededor de 65 días en Casablanca, 30 días en San Clemente y 40 en Temuco. Para el caso de pirmetanil sería de 57, 46 y 50 para Casablanca, San Clemente y Temuco, respectivamente.

MUCHAS RESPUESTA PERO TODAVÍA QUEDAN PREGUNTAS

Los resultados aquí presentados ha sido obtenidos a través de proyectos de investigación realizados en el marco del proyecto FONDECYT 1120925, el cual ha permitido dilucidar muchas de las inquietudes existentes respecto a los factores determinantes de la disipación de los residuos en productos frutícolas y como ellos se relacionan. Sin embargo, aún quedan muchas incógnitas por aclarar, para poder dilucidar la magnitud del efecto de cada uno de ellos en la persistencia de los residuos.

Si bien es cierto los resultados expuestos en este artículo ya se han evaluado por más de una temporada, aún quedan puntos por confirmar o clarificar para tener una visión más clara y asi disminuir la incertidumbre. Por ejemplo, determinar cuáles son los parámetros de clima que tienen el mayor efecto sobre la pérdida de los residuos, o si existe una variación en la disipación de los plaguicidas en una misma zona año tras año (efecto temporada). Estas interrogantes y otras son las que se pretenden responder dentro de este último año de ejecución del referido proyecto.

Literatura citada:

Angioni A., Dedola F., Garau A., Sarais G., Cabras P., Caboni P. 2011. Chlorpyrifos residues levels inf fruits and vegetables after field tratment. J Environ Sci and Health, Part B. 46: 544-549.

Giles, D., Blewett, T. 1991. Effects of conventional and reduced-volume, charge spray application techniques in dislodgeable foliar residue of captan on strawberries. J. Agric. Food Chemistry 39: 1646-1651.

periodos_de_carencia_factores_que_influyen_en_su_estimacion.pdf