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Las autoridades españolas responsables del registro de productos fitosanitarios, juntamente con las empresas del sector, deberían actuar a la menor brevedad, adaptando las dosis del registro y las etiquetas a la norma EPPO

Dosis en fruticultura: actualización del sistema de decisión DOSA3D

Santiago Planas de Martí1, Carla Román Rochina2

1Grupo de Investigación en Protección de Cultivos. Agrotecnio CERCA Center. Lleida (ES)

2Department of Food Agricultural and Biological Engineering (FABE). The Ohio State University, Wooster (US).

Correspondencia: santiago.planas@udl.cat

27/01/2022

El ajuste de la dosis constituye un eslabón más del proceso de reducción en el uso de los productos fitosanitarios en el que Europa se encuentra inmersa. En este artículo, se critican por obsoletas las formas aún vigentes de expresión de la dosis en España y se comentan las nuevas formas propuestas por EPPO y los sistemas de ayuda a la decisión disponibles. Se describe el sistema DOSA3D, desarrollado en España, para el establecimiento del volumen de caldo y la dosis en base al recubrimiento óptimo del objetivo a tratar. Se describe también el método denominado “vía verde” para decidir la dosis a partir de la información del registro o la etiqueta y se propone una forma simplificada para anotar la dosis en el cuaderno de explotación. Finalmente se informa sobre los resultados de la segunda fase de validación del sistema DOSA3D y se establecen recomendaciones de uso.

La fruticultura europea (pepita y hueso) ocupa 1,25 Mha, lo que equivale al 10% de la superficie destinada a los cultivos arbóreos, denominados también cultivos 3D. El primer país en superficie es Polonia (18%), seguido de Italia (16%), España (16%), Rumanía (11%) y Francia (8%) (Eurostat, 2021). España dispone de una superficie próxima a 0,2 Mha de frutales ubicadas mayoritariamente en Aragón, Cataluña, Murcia, Extremadura y la Comunidad Valenciana (MAPA, 2017). En conjunto, nuestra producción se caracteriza por sus estándares de calidad, conformando un sector competitivo y con elevada vocación exportadora hacia el mercado europeo.

La protección frente a las plagas y enfermedades continúa sustentándose en gran medida en los productos fitosanitarios. Prescindir de ellos supondría un enorme impacto en la productividad, no asumible por las empresas del sector. Los fitosanitarios en fruticultura son pues utilizados de forma altamente intensiva, equiparable únicamente a la de la horticultura de invernadero. Es habitual la práctica de 10-15 tratamientos químicos anuales, pudiendo verse superadas estas intervenciones en años de mayor problemática sanitaria. Las actuaciones que se realizan durante una campaña para controlar las enfermedades y plagas representan entre el 10% y el 30% de los costes de producción.

Los riesgos sobre la salud humana y el medio ambiente, la aparición de residuos químicos en cosecha y unos costes económicos excesivos, constituyen los principales hándicaps de este uso intensivo. Por ello, la limitación del uso de los plaguicidas químicos viene siendo uno de los pilares de la política europea desde la promulgación de la Directiva 2009/128/CE sobre Uso Sostenible de los Plaguicidas (DUS). Dicho objetivo ha sido recientemente reforzado mediante la estrategia 'Farm to Fork' (CE, 2020) que obliga a reducir en un 50% el total de fitosanitarios utilizados para el horizonte 2030.

Por ello, la legislación europea viene estableciendo la retirada de numerosas materias activas y reduciendo drásticamente el número de productos disponibles. También se han endurecido las condiciones para la aprobación de nuevas substancias y los programas de vigilancia oficial. En este sentido, el nuevo registro electrónico de transacciones y operaciones con productos fitosanitarios (RETO) (Real Decreto 285/2021) constituye un importante instrumento de control y un estímulo a la racionalización del uso de los fitosanitarios.

El escenario obliga a actuar en el marco de la gestión integrada, seleccionar rigurosamente los productos y ajustar las dosis de los tratamientos a las mínimas requeridas para minimizar los riesgos. Nos situamos en una nueva fase en la que se precisan instrumentos avanzados para la toma de decisiones y el empleo de pulverizadores de alta eficiencia que proporcionen una deposición uniforme de producto y minimicen la contaminación por deriva.

Ajuste de la dosis

En España, la dosis indicada en el Registro Oficial de Productos Fitosanitarios, para la mayoría de productos autorizados en cultivos 3D, viene expresada en concentración del caldo (%). No obstante, en registros recientes, la dosis de algunos productos es referida a la superficie de cultivo (kg o L/ha). Ambas formas de expresión de la dosis son obsoletas y no conformes a las recomendaciones actuales. Excepcionalmente, se informa también sobre el volumen de caldo (L/ha) a aplicar sin que se especifiquen criterios sobre su valor idóneo al escenario que pretende tratar.

En los últimos años, estas cuestiones han sido ampliamente abordadas por investigadores, reguladores y expertos de organismos internacionales. De esta labor ha surgido la nueva norma PP 1/239(3) sobre Expresión de la Dosis de los Productos Fitosanitarios (EPPO, 2021), de máximo interés y oportunidad. De forma resumida, para el caso de los cultivos 3D, la norma establece las siguientes bases generales:

  1. La concentración del caldo (%) o la superficie de cultivo (kg o L/ha) no son parámetros adecuados para expresar la dosis en cultivos arbóreos.
  2. La dosis debe establecerse a partir de las dimensiones de la plantación a tratar. En este sentido, la norma propugna la utilización de los modelos basados en la superficie del dosel foliar (leaf wall area, LWA) o en el volumen de vegetación (tree row volumen, TRV).
  3. Adicionalmente, la dosis debe ajustarse teniendo en cuenta los factores determinantes del nivel de la deposición de producto sobre el objetivo: estadio vegetativo, frondosidad y la eficiencia de la aplicación, función esta última de la interacción del equipo de tratamientos y la arquitectura del cultivo.
  4. La dosis debe relacionarse también con el grado de afectación de la plaga o enfermedad a controlar.

La nueva norma EPPO es pues muy relevante para España y para el conjunto de países europeos mencionados que concentran la superficie de frutales y de otros cultivos 3D como el viñedo, los cítricos y el olivar.

Sistemas de ayuda a la decisión

Para facilitar el ajuste del volumen de caldo y la dosis en tratamiento de plantaciones intensivas, se dispone de distintos sistemas de ayuda a la decisión. El pionero, Pesticide Adjustment to the Crop Environment (PACE), fue concebido en el Reino Unido para las especificidades de sus frutales en espaldera. Igualmente, hace ya más de una década, el Departamento de Agricultura de la Generalitat de Catalunya y la Universidad de Lleida diseñaron el sistema DOSAFRUT, integrado actualmente en el sistema DOSA3D www.dosa3d.es (Figura 1). Más recientemente, en Suiza se ha desarrollado el sistema Dosage adapté, reconocido oficialmente por los servicios de sanidad vegetal del país. También, en Francia, desde hace unos meses, disponen del sistema PULVARBO, gracias a un amplio programa experimental impulsado por el Ministerio de Agricultura.

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Figura 1. Home o pantalla de inicio del sistema DOSA3D disponible en www.dosa3d.es

Las distintas formas de expresión de la dosis y los sistemas de decisión han sido objeto de análisis en un trabajo recientemente publicado por Planas et a. (2022) y cuyas conclusiones se resumen a continuación:

  1. Los modelos mencionados, LWA y TRV, calculados a partir de las dimensiones básicas de la plantación (altura y anchura de la copa y distancia entre filas), suponen un gran avance en la racionalización de la dosis en relación a los modelos basados en la concentración (%) o la superficie de cultivo (kg o L/ha).
  2. Sin embargo, la superficie foliar de la plantación a tratar, leaf area index (LAI), constituye el parámetro que proporciona mayor garantía al ajuste de la dosis (la eficacia biológica del tratamiento viene determinada por las deposiciones alcanzadas en la superficie de la vegetación. Método del recubrimiento optimizado).
  3. Las prestaciones del pulverizador y su adecuación a la arquitectura de la plantación determinan la eficiencia de la aplicación (producto depositado sobre el objetivo en relación al total aplicado). A mayor eficiencia, menor dosis requerida.
  4. Los resultados proporcionados por los sistemas de decisión no son siempre equivalentes. El sistema DOSA3D es el más conservador, asigna dosis ligeramente superiores y, por lo tanto, proporciona mayor garantía sobre la eficacia del tratamiento.

DOSA3D, ajuste razonado de la dosis

El sistema DOSA3D presupone un recubrimiento óptimo equivalente a 1,2 microlitros de caldo por cm2 de vegetación, contabilizado a partir de 100 gotas/cm2 de 225 micrómetros de diámetro (Figura 2). En el caso de las hojas, dicha condición debe cumplirse para ambas caras, haz y envés. A partir de esta premisa, DOSA3D establece el volumen de caldo y la dosis adecuados al escenario concreto (cultivo, plaga a controlar y equipo pulverizador). El sistema está habilitado para el cálculo específico en frutales, viñedo, cítricos y olivar.

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Figura 2. Recubrimiento optimizado del objetivo: 1,2 microlitros/cm2, equivalente a una densidad de 100 impactos por cm2 de 225 micras de diámetro (Planas).

En su apartado dedicado a los frutales, el sistema precisa informar la altura y la anchura de la copa, la distancia entre las filas (anchura de las calles), el estadio vegetativo, el tipo de pulverizador y la plaga a controlar. A partir de esta información, el sistema optimiza el volumen de caldo mediante la siguiente expresión:

V = 120 * LAI / E                     [1]

Donde V representa el volumen de caldo con el que debe realizarse el tratamiento (L/ha), LAI el índice de área foliar estimado y E la eficiencia de la aplicación (entre un 46% en los casos más desfavorables y un 64% en los más eficientes). En los primeros tratamientos anuales, se considera un volumen mínimo de 100 L/ha por cada metro de altura de la copa.

DOSA3D considera tres estadios vegetativos (hasta caída de pétalos, hasta frutos a medio calibre y hasta recolección) para estimar la superficie foliar de la plantación. Para cada fase fenológica, a partir de las dimensiones de la copa, se calcula el índice de área foliar (LAI) gracias al modelo construido en base a un número ingente de mediciones mediante LiDAR en parcela descrito por Sanz et al. (2018).

DOSA3D contabiliza la eficiencia del equipo de tratamientos. Observando tratamientos en parcela, puede apreciarse que la proporción de caldo alcanzando el objetivo tratado es sensiblemente superior si se utiliza un pulverizador de flujo tangencial (cross-flow) en relación a la obtenida por un pulverizador convencional (Figura 3).

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Figura 3. Pulverizador con deflectores de flujo tangencial (izquierda) y pulverizador convencional (derecha). En la segunda imagen se visualiza la dirección del aire mediante cintas lo que permite ajustar el flujo a la vegetación a tratar (Planas).

En la Figura 4 se muestran los valores del LAI y las necesidades de caldo, calculadas para un pulverizador convencional con una eficiencia estimada del 50%, desde el inicio de la vegetación hasta la recolección.

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Figura 4. LAI estimado por el sistema DOSA3D y volumen de caldo optimizado para una plantación de pera Conference. Las dimensiones de la copa aumentan desde 2,5 a 3,1 m en altura y desde 1,2 a 1,5 m en anchura. Las letras indican los estadios vegetativos: floración (a), caída de pétalos (b) y desarrollo del fruto (c) y la fase de recolección (d).

El sistema DOSA3D es aconsejado en Cataluña por el Servicio de Sanidad Vegetal y forma parte del programa FruitNet, impulsado por el Departamento de Acción Climática, Alimentación y Agenda Rural de la Generalitat de Cataluña y el IRTA (https://ruralcat.gencat.cat/web/guest/fruit.net).

Dosis mínima efectiva

Hace ya un tiempo, la práctica de los tratamientos suponía el empleo de volúmenes de caldo superiores a los 1000 L/ha y, frecuentemente, se mantenía constante su valor a lo largo de la campaña. El registro actual de productos fitosanitarios es un reflejo de dicha situación. Para numerosos productos se prescriben volúmenes iguales o superiores a los 1000 L/ha, siendo una excepción los casos en los que el volumen establecido es inferior a dicha cantidad.

La práctica real es muy distinta. En los últimos años se han reducido drásticamente los volúmenes de caldo aplicado gracias a la conjunción de los factores siguientes:

  1. Plantaciones. Las formas actuales se caracterizan por sus dimensiones reducidas, tanto en altura como en anchura, lo cual facilita la ejecución de las distintas operaciones, incluidos los tratamientos fitosanitarios.
  2. Equipos. Los avances en el diseño de pulverizadores, el mayor conocimiento de la tecnología de la pulverización y la calibración previa de los equipos se han traducido en un notable incremento de la eficiencia y la capacidad operativa. Dosis menor y menos tiempo operativo. Mayor oportunidad de los tratamientos, redundando en mayor eficacia.
  3. Ajustes. Adaptación del volumen de caldo al desarrollo vegetativo, tal como se explicita en la Figura 4. El volumen para la fase inicial se sitúa sobre los 300 L/ha y en pleno desarrollo vegetativo sobre los 800 L/ha en condiciones normales. El control de algunas enfermedades y plagas pueden requerir volúmenes de caldo adicionales para conseguir un mayor recubrimiento del objetivo (psila del peral, por ejemplo).

Interpretación de la dosis del registro

Las discrepancias entre la información proporcionada por el registro y la práctica real plantean importantes dudas. El problema está en cómo “traducir” las indicaciones del registro y de la etiqueta del producto a las circunstancias actuales.

El mayor interrogante se refiere a la concentración del caldo, en el sentido de si debe mantener siempre el mismo valor o bien ser modificada en función del volumen de caldo optimizado. Si la dosis viene expresada en concentración (%), al tratar a volúmenes ajustados, puede suceder que sea insuficiente y la eficacia se vea disminuida. Si en cambio la dosis se expresa por superficie de cultivo (kg o L/ha), su equivalencia en concentración de caldo (%) no es inmediata.

Para resolver estos dilemas, debemos basarnos en la relación existente entre la concentración, la dosis por superficie de cultivo y el volumen de caldo:

Dosis (kg o L/ha) = concentración (%) * Volumen de caldo (L/ha) / 100                                [2]

Si la concentración se mantiene constante, a medida que disminuye el volumen de caldo, también lo hace la dosis de forma directamente proporcional. En plantaciones intensivas adultas, el sistema DOSA3D establece volúmenes de caldo entre 200 y 800 L/ha (mínimo 100 L/ha por metro de altura de la copa). Únicamente en el tratamiento contra ácaros o pulgones, psila del peral y oídio o monília en frutales de hueso, el volumen de caldo puede exceder los 1000 L/ha.

Para prevenir posibles infradosificaciones, desde el inicio hasta el final de la campaña, proponemos determinar la concentración de la mezcla en el depósito (%) siguiendo la denominada vía verde. Para ello, se presuponen 1000 L/ha como volumen de referencia, siendo esta cantidad la normalmente empleada en los ensayos de evaluación de productos previos a su registro.

La Figura 5 ejemplariza la vía verde de un producto cuya ficha técnica y etiqueta establecen la concentración y la dosis máxima, sin referencia alguna al volumen de caldo. La dosis mínima a aplicar (0,1 L/ha) se calcula mediante la expresión [2] a partir de la concentración mínima y el volumen de referencia. La concentración para los distintos volúmenes de caldo viene establecida a lo largo de la vía verde, siendo 0,020% su valor mínimo para el caso excepcional de volúmenes iguales o superiores a 1000 L/ha y su valor máximo 0,050% para un volumen de 200 L/ha. Para el rango de volúmenes durante el desarrollo vegetativo, 400-800 L/ha, la concentración debe ser 0,025%.

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Figura 5. Vía verde de un producto cuya ficha técnica indica la concentración del caldo (0,010-0,020%) y la dosis máxima de 0,20 L/ha. En fondo verde, aparece la zona preferente de trabajo del sistema DOSA3D.

De forma distinta, en la Figura 6 se ejemplifica un formulado cuya dosis viene expresada en un rango por unidad de superficie de cultivo (kg/ha). En este caso, de acuerdo nuevamente con la expresión [2], a partir del volumen máximo admitido por el registro (1500 L/ha) y la dosis máxima (0,75 L/ha), deducimos la concentración (0,050%) a la que se realizarán los tratamientos. Esta concentración se mantendrá para todos los volúmenes de caldo empleados a lo largo de la campaña. La dosis máxima autorizada no se verá excedida en ningún caso y la dosis mínima se aplicará al inicio de la campaña en el caso de que se trate a un volumen de 300 L/ha.

Con independencia del sistema de expresión, si la ficha técnica o la etiqueta fijan una dosis mínima, se respetará esta condición, por lo que, al cruzar la vía verde su horizontal, se mantendrá siempre esta dosis en todos los tratamientos con un volumen de caldo igual o inferior al del punto de corte.

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Figura 6. Vía verde de un producto cuya ficha técnica y etiqueta indica dosis por superficie (0,20-0,075 L/ha) y volumen de caldo (500-1500 L/ha). En fondo verde, aparece la zona preferente de trabajo del sistema DOSA3D.

Dosis en el cuaderno de explotación

En el modelo de cuaderno de explotación propuesto por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación se debe informar el producto fitosanitario aplicado (nombre comercial y registro), juntamente con la dosis por unidad de superficie de cultivo (kg o L/ha). No se requiere información sobre el volumen de caldo (L/ha) ni la concentración (%) del caldo.

De acuerdo con el reglamento europeo 1107/2009 sobre Comercialización de Productos Fitosanitarios (art. 31.3a), la dosis máxima autorizada (kg o L/ha) para cada aplicación constituye la única limitación en lo que respecta a la cantidad de producto con la que tratar. Debemos entender pues que, en tanto se mantenga esta condición, son admisibles distintos volúmenes (L/ha) y concentraciones (%) de caldo. Son pues perfectamente factibles tratamientos a volumen o concentración no coincidentes con las indicaciones de la ficha técnica del producto o la etiqueta.

En todo caso la información del cuaderno de campo debe reflejar la dosis aplicada. La información sobre volumen de caldo y concentración no es obligatoria, pudiendo diferir de los valores establecidos.

Cabe esperar que las unidades responsables de la Sanidad Vegetal de las distintas Comunidades Autónomas den instrucciones sobre este particular. Al respecto, el Servicio de Sanidad Vegetal de Cataluña ha difundido la nota informativa disponible en: http://extensius.cat/2021/06/29/tractaments-amb-productes-fitosanitaris-a-dosis-inferiors-a-les-que-figuren-a-les-etiquetes-i-en-el-full-de-registre/

Nueva validación del sistema DOSA3D

En fase inicial (2010-2013), el sistema DOSA3D fue ampliamente validado mediante veinte ensayos comparativos en plantaciones comerciales en las que se practicaron tratamientos a dosis ajustada y a dosis convencional (decidida por el agricultor o el asesor) destinados al control de psila, ácaro rojo y trips. La concentración del caldo fue siempre idéntica para ambas tesis. Los tratamientos a volumen reducido supusieron un ahorro de caldo y producto del 14% al 53%. En todos los casos, no se observaron diferencias significativas entre la eficacia alcanzada por los tratamientos a dosis reducida y la de los tratamientos a dosis convencional.

En la campaña 2019, el sistema DOSA3D ha sido validado, de nuevo a escala productiva, en la fruticultura del Penedés, Empordà y Lleida (Tabla 1). Los ensayos, seis en total, han sido realizados en colaboración con asesores en GIP de las Agrupaciones de Defensa Vegetal. En todos los casos, los tratamientos a dosis reducida han comportado un control efectivo de las plagas y enfermedades.

Las bases científicas y la validación del sistema DOSA3D han sido reportadas en distintas ocasiones, la más reciente en el artículo publicado por Román et al. (2022).

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Tabla 1. Ensayos de validación del sistema DOSA3D, segunda fase.

Nueva versión de la herramienta DOSA3D

El sistema DOSA3D se encuentra disponible en la red www.dosa3d.es. También en aplicación para móviles Android y próximamente IOs. Es utilizable con los distintos tipos de pulverizadores hidráulicos asistidos por aire operando en plantaciones en espaldera, seto o muro frutal.

Recientemente se le ha añadido una herramienta para la selección de boquillas y la determinación de la presión óptima de trabajo, ya sea en tratamientos a dosis uniforme (http://www.dosa3d.cat/es/admin/nozzle_treatments/new?extended=false) o en tratamientos zonales basados en mapas generados a partir de imágenes aéreas (http://www.dosa3d.cat/es/introduction).

Mediante este procedimiento, la dosis puede ser adaptada a las variaciones de vigor intraparcelar, metodología especialmente interesante y validada en viñedo, pero no descartable en frutales. El sistema DOSA3D es pues pionero en la incorporación de instrumentos propios de la agricultura de precisión.

Conclusiones y recomendaciones

  • Siguiendo las recomendaciones de la EPPO y de acuerdo con la experiencia alcanzada, deben ser descartados por obsoletos los modelos de expresión de la dosis basados en la concentración (%) o la superficie de cultivo (kg o L/ha).
  • Las autoridades españolas responsables del registro de productos fitosanitarios, juntamente con las empresas del sector, deberían actuar a la menor brevedad, adaptando las dosis del registro y las etiquetas a la norma EPPO PP 1/239(3).
  • Es conveniente que en España se adopte de forma generalizada un sistema de ayuda a la decisión de la dosis, tal como sucede en otros países como Suiza y Francia. El sistema DOSA3D puede ser la base de dicho sistema a la vista de los resultados alcanzados y de la aceptación de la que ha sido merecedor.
  • Los tratamientos a volumen y dosis ajustada son factibles y eficaces. Para establecer la dosis optimizada se recomienda recurrir a la metodología de la vía verde. El equipo de tratamientos debe operar en perfectas condiciones y habiendo sido previamente calibrado en la plantación en la que se realizarán los tratamientos.

Agradecimientos

La primera fase de validación del sistema DOSA3D se realizó en parcelas comerciales de las empresas productoras NUFRI, Fruits de Ponent y Sanui Fruits. En la validación más reciente han intervenido Ametller Origen, Girona Fruits, Giropoma-Costa Brava, ADV Associació Florenci, Fundación Mas Badia e IRTA. Los trabajos han formado parte del proyecto demostrativo “Uso Sostenible de los Fitosanitarios en Fruticultura y Viticultura” parcialmente financiado por el FEADER. La nueva versión de DOSA3D ha sido parcialmente financiada por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por fondos FEDER de la Unión Europea a través del proyecto RTI2018-094222-B-I00 (PAgFRUIT).

Referencias

Para saber más

• Planas S, 2013. Aplicación sostenible de productos fitosanitarios. Eumedia SA. 317 pp. ISBN: 978-84-936032-7-4

• Planas S, 2019. Evaluación, dosis y aplicación de productos fitosanitarios en cultivos 3D. Phytoma España 313:26-29. ISSN 1131-8988.

"El escenario obliga a actuar en el marco de la gestión integrada, seleccionar rigurosamente los productos y aproximar las dosis de los tratamientos a las mínimas requeridas para minimizar los riesgos"

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