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El nuevo sistema permite encapsular el herbicida en un complejo de liposomas y arcilla

Plaguicidas de liberación lenta minimizan la contaminación ambiental y de los acuíferos

Chelo Quilchano, Oficina de Transferencia Tecnológica (CSIC)21/05/2009

21 de mayo de 2009

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla del CSIC ha desarrollado y patentado un sistema de liberación controlada de herbicidas para aplicaciones agrarias. Permite encapsular el herbicida en un complejo de liposomas y arcilla, que retienen y liberan lentamente el plaguicida. Como ventajas, un efecto más duradero del compuesto y una menor contaminación del entorno, ya que el plaguicida no es arrastrado por el agua.

Uno de los efectos indeseados de la aplicación de plaguicidas y herbicidas en la agricultura es la contaminación de los acuíferos, ya que parte del plaguicida es arrastrado por el agua de riego o con la lluvia a lo largo del perfil del suelo (lixiviación). Minimizar esta contaminación pasa por ajustar al máximo la dosis de herbicida o plaguicida pero evitarla es difícil ya que, antes o después, el agua arrastrará el producto químico. Otro problema es que al dispersar los plaguicidas por fumigación se volatilizan parte de sus moléculas. Si no se cumplen estrictas medidas de seguridad, las personas que aplican los compuestos quedan expuestas a los efectos neurotóxicos de algunas de estas sustancias, especialmente si se trata de grandes cantidades de producto aplicadas repetidamente.

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Normalmente el plaguicida es arrastrado por el agua de riego o con la lluvia a lo largo del perfil del suelo, provocando la contaminación de acuíferos.

Un método revolucionario para liberar lentamente los plaguicidas

En el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología del CSIC han desarrollado un método para encapsular y liberar lentamente los plaguicidas de forma que no solo se evita la lixiviación sino también la volatilidad de las moléculas.

Se trata, explica Tomás Undabeytia, investigador principal de este proyecto, de “encapsular el plaguicida en vesículas o liposomas de lecitina”, que a su vez se fijan sobre la superficie (adsorción) de arcilla. El producto final es un complejo que aúna liposomas, plaguicida y arcilla y que, a primera vista, tiene un aspecto de arcilla en polvo. Ese complejo, que se aplica disperso en agua, permite que el compuesto químico se libere lentamente, ya que queda fijado a la arcilla. Esto también evita que el compuesto sea arrastrado por el agua de riego o por la lluvia a las capas del subsuelo y a los acuíferos. Aunque en principio se ha pensado para productos agrarios, la formulación podría aplicarse a otros ámbitos, como las lociones antimosquito. Los componentes de esta formulación, el lípido que forma los liposomas y el mineral de la arcilla, están catalogados por la Agencia de Protección del Medioambiente de Estados Unidos (Usepa) como sustancias de mínimo riesgo toxicológico.

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Imagen microscópica del plaguicida encapsulado en arcilla y liposomas de lictina.

Menos dosis, más tiempo, menos coste

Esta formulación de plaguicida permite una liberación lenta del ingrediente activo, evitando así aplicaciones repetitivas o la necesidad de mayores dosis, y reduciendo el riesgo de contaminación de aguas y suelos a la vez que se mantiene el efecto deseado del plaguicida sobre el objetivo.

Una de las mayores ventajas de este sistema, tal como explican los autores del trabajo, es que esta formulación se puede aplicar a moléculas de plaguicidas de cualquier naturaleza, tanto hidrofóbicas, como ácidas y básicas. Eso reduce mucho las complicaciones. Y es que los expertos saben que cuando se habla de plaguicidas, hay que tener muy en cuenta la interacción entre los tipos de compuestos químicos y los diferentes tipos de suelos. Por ejemplo, en España, una gran parte de los suelos de interés agrícola son calcáreos (Valles del Guadalquivir y del Ebro, levante español). Estos suelos, con un pH superior a 7, no retienen bien los herbicidas aniónicos, lo que quiere decir que en cuanto hay un exceso de agua, en seguida lixivia todo el plaguicida a las capas inferiores del suelo.

La mayor ventaja es que se puede aplicar a moléculas plaguicidas de cualquier naturaleza
Por otro lado, en el mercado hay algunos herbicidas de ultima generación que se han desarrollado para minimizar la dosis necesaria y reducir problemas de contaminación. Pero son precisamente herbicidas aniónicos, que en suelos calcáreos lixivian con mucha facilidad. Es decir, que las ventajas de estos herbicidas de última generación se pierden en gran parte de los suelos de interés agrícola.

Esto es tan sólo un ejemplo que demuestra porqué es relevante que un sistema de liberación lento, como el que proponen estos investigadores del CSIC, se pueda aplicar a cualquier molécula de plaguicida.

Imposición de la Unión Europea

El problema de los plaguicidas no es banal. La UE ha aprobado recientemente una nueva normativa para restringir el uso de compuestos químicos que supongan un riesgo para la salud y el medio ambiente. La nueva normativa prohíbe, entre otras cosas, fabricar plaguicidas que puedan ser cancerígenos o que afecten a la salud humana, restringir los procesos de fumigación como fumigar cerca de zonas públicas. Algunos de los compuestos que se utilizan a nivel agrícola son muy neurotóxicos y, aunque se degradan al cabo de unos pocos días, afectan a las personas y la fauna expuesta durante el tiempo que están activos.

Eliminar actualmente el uso de los fitosanitarios es casi imposible, así que la UE apunta una estrategia de ir reduciendo o sustituyendo los actuales productos por formulaciones menos dañinas. Se ha declarado, además, una moratoria para algunos plaguicida que la UE piensa prohibir, como el sulfosulfurón, de forma que haya tiempo para investigar y poner en marcha otras sustancias activas con eficacia similar y que no planteen problemas de salud pública y medioambiental.