Características y dinámica de plaguicidas en agroecosistemas

1. CaracterCaracteríísticas y dinsticas y dináámica de losmica de los
plaguicidas en los agroecosistemasplaguicidas en los agroecosistemas
Lic. MSci Silvana I. TorriLic. MSci Silvana I. Torri
Recursos Naturales y AmbienteRecursos Naturales y Ambiente
torri@agro.uba.artorri@agro.uba.ar

2. Plaguicidas o productos fitosanitariosPlaguicidas o productos fitosanitarios
OrganizaciOrganizacióón Mundial de la Salud (OMS) :n Mundial de la Salud (OMS) :
Sustancia o mezcla de sustancias destinadas para destruirSustancia o mezcla de sustancias destinadas para destruir
directamente o prevenir la accidirectamente o prevenir la accióón de insectos,n de insectos, áácaros,caros,
moluscos, roedores, hongos, malas hierbas, bacterias y otrasmoluscos, roedores, hongos, malas hierbas, bacterias y otras
formas de vida animal o vegetalformas de vida animal o vegetal perjudiciales para la saludperjudiciales para la salud
ppúública y tambiblica y tambiéén para la agricultura;n para la agricultura; durante la produccidurante la produccióón,n,
almacenamiento, transporte, distribucialmacenamiento, transporte, distribucióón y elaboracin y elaboracióón den de
productos agrproductos agríícolas y sus derivados.colas y sus derivados.
Entre los plaguicidas se incluyen tambiEntre los plaguicidas se incluyen tambiéénn
los defoliantes, desecantes y laslos defoliantes, desecantes y las
sustancias reguladoras del crecimientosustancias reguladoras del crecimiento
vegetal o fitorreguladores.vegetal o fitorreguladores.

3. Consecuencias del uso de plaguicidasConsecuencias del uso de plaguicidas
Efectos positivos:Efectos positivos:
aumentan los rendimientos, reducen la competencia con malezasaumentan los rendimientos, reducen la competencia con malezas
mejoran la posibilidad de comercializacimejoran la posibilidad de comercializacióón (retrasan su deterioro,n (retrasan su deterioro,
posibilitan su almacenaje y transporte a largas distancias)posibilitan su almacenaje y transporte a largas distancias)
Efectos negativos:Efectos negativos:
disminucidisminucióón de la biodiversidad,n de la biodiversidad,
contaminacicontaminacióón del suelon del suelo
contaminacicontaminacióón del aguan del agua

4. segsegúún su actividad bioln su actividad biolóógicagica
segsegúún sus propiedades fn sus propiedades fíísicosico--ququíímicasmicas
segsegúún su persistencia en el medio ambienten su persistencia en el medio ambiente
ClasificaciClasificacióón de los plaguicidasn de los plaguicidas

5. SegSegúún su actividad bioln su actividad biolóógicagica
Nombre Técnico Efecto y Plaga/s sobre las que actúa
Acaricidas Control de ácaros, arañuelas
Alguicidas Control de algas
Antibióticos o bactericidas Control de bacterias
Atractivos Atraen diferentes tipos de plagas animales.
Defoliantes Provocan la caída de hojas, para facilitar la cosecha
Desecantes Promueven el secado de tejidos vivos
Feromonas Alteran el comportamiento de diferentes plagas animales
Fungicidas Control de hongos
Herbicidas Control de malezas
Insecticidas Control de insectos y otros artrópodos
Molusquicidas Control de caracoles y babosas
Nematicidas Control de nematodos
Reguladores de crecimiento Alteran el desarrollo de las plagas animales
Repelentes Repelen diferentes tipos de plagas animales
Rodenticidas Control de ratones y otros control de roedores

6. segsegúún sus propiedades fn sus propiedades fíísicosico--ququíímicasmicas
volatilidadvolatilidad
solubilidad en aguasolubilidad en agua
constante de Henryconstante de Henry
coeficiente de adsorcicoeficiente de adsorcióón del suelo (Kd)n del suelo (Kd)
coeficiente de carbono orgcoeficiente de carbono orgáánico (Koc)nico (Koc)
coeficiente de particicoeficiente de particióón nn n--octanol/agua (Kow)octanol/agua (Kow)

7. La volatilidad representa la tendencia del plaguicida a pasar aLa volatilidad representa la tendencia del plaguicida a pasar a
la fase gaseosala fase gaseosa a una presia una presióón y temperatura determinadas.n y temperatura determinadas.
VolatilidadVolatilidad
presipresióón de vapor:n de vapor: la presila presióón que la fase gaseosa ejerce sobre unn que la fase gaseosa ejerce sobre un
ssóólido o llido o lííquido en condiciones de equilibrio.quido en condiciones de equilibrio.
Otros factores incluyen: concentraciOtros factores incluyen: concentracióón del plaguicida en eln del plaguicida en el
suelo, contenido hsuelo, contenido híídrico del suelo, el poder de adsorcidrico del suelo, el poder de adsorcióón, lan, la
velocidad de difusivelocidad de difusióón, la temperatura y el movimiento del airen, la temperatura y el movimiento del aire

8. Volatilidad de los plaguicidas segVolatilidad de los plaguicidas segúún el valor de Khn el valor de Kh

9. Se expresa como la mSe expresa como la mááxima cantidad del plaguicida disuelto enxima cantidad del plaguicida disuelto en
1 litro de agua a 251 litro de agua a 25oo
C.C.
Dicha concentraciDicha concentracióón se expresa habitualmente enn se expresa habitualmente en
ppm (mg del plaguicida / L de agua)ppm (mg del plaguicida / L de agua)
ppb ( ug del plaguicida / L de agua)ppb ( ug del plaguicida / L de agua)
Solubilidad en aguaSolubilidad en agua
ClasificaciClasificacióón segn segúún su solubilidad en aguan su solubilidad en agua

10. Solubilidad en agua (S) de diferentes plaguicidas a unaSolubilidad en agua (S) de diferentes plaguicidas a una
temperatura dadatemperatura dada

11. indica el coeficiente de distribuciindica el coeficiente de distribucióón del plaguicida entre la fasesn del plaguicida entre la fases
llííquida (soluciquida (solucióón del suelo) y vapor.n del suelo) y vapor.
Constante de Henry ( KConstante de Henry ( KHH ))
CC vv = K= K HH x Cx C LL
KKHH = constante de Henry= constante de Henry
CCvv = concentraci= concentracióón del plaguicida en la fase de vapor (interfase agua/vapor)n del plaguicida en la fase de vapor (interfase agua/vapor)
CCLL = concentraci= concentracióón del plaguicida en el ln del plaguicida en el lííquido ( interfase agua/vapor)quido ( interfase agua/vapor)
coeficientes de particicoeficientes de particióónn óó reparto:reparto: son valores empson valores empííricos quericos que
describen cdescriben cóómo se distribuye una sustancia entre dos mediosmo se distribuye una sustancia entre dos medios
diferentesdiferentes

12. KKHH es alta para compuestos con tendencia a migrares alta para compuestos con tendencia a migrar
del agua al airedel agua al aire
Rangos de la constante de Henry en funciRangos de la constante de Henry en funcióón de la volatilidadn de la volatilidad
del plaguicidadel plaguicida

13. El coeficiente de adsorciEl coeficiente de adsorcióón Kd es el coeficiente de reparto deln Kd es el coeficiente de reparto del
plaguicida entre las fases aguaplaguicida entre las fases agua--suelosuelo
Coeficiente de adsorciCoeficiente de adsorcióón Kdn Kd
Se observSe observóó que, para un mismo plaguicida, el coeficienteque, para un mismo plaguicida, el coeficiente
Kd presenta una gran variabilidad en distintos suelosKd presenta una gran variabilidad en distintos suelos

14. KKococ ==
conc adsorbidaconc adsorbida
conc disueltaconc disuelta
MO sueloMO suelo
Coeficientes de partición para escurrimiento superficial
torri@agro.uba.artorri@agro.uba.ar
Coeficiente de adsorciCoeficiente de adsorcióón Kocn Koc
x 100x 100

15. Movilidad de los plaguicidas en el suelo segMovilidad de los plaguicidas en el suelo segúún el valor de Koc.n el valor de Koc.

16. Es una medida de la distribuciEs una medida de la distribucióón del plaguicida entre dosn del plaguicida entre dos
solventes inmiscibles: agua (polar)solventes inmiscibles: agua (polar)
nn--octanol (relativamente no polar).octanol (relativamente no polar).
Coeficiente de particiCoeficiente de particióón octanoln octanol--agua (Kow)agua (Kow)

17. ClasificaciClasificacióón de los plaguicidas segn de los plaguicidas segúún su persistencian su persistencia
persistencia:persistencia: es la capacidad de retener sus caracteres la capacidad de retener sus caracteríísticassticas
ffíísicas, qusicas, quíímicas y funcionales en el ambiente por un tiempomicas y funcionales en el ambiente por un tiempo
prolongado luego de su emisiprolongado luego de su emisióónn

18. son conceptos que parten de una visison conceptos que parten de una visióón diferente:n diferente:
ResidualidadResidualidad se refiere a la cantidad de plaguicida disponible parase refiere a la cantidad de plaguicida disponible para
su accisu accióón sobre las plagas que se desen controlar.n sobre las plagas que se desen controlar.
Residualidad y persistenciaResidualidad y persistencia
PersistenciaPersistencia hace referencia a la cantidad de molhace referencia a la cantidad de molééculas delculas del
plaguicida que permanecen en el ecosistema: Tiene sumaplaguicida que permanecen en el ecosistema: Tiene suma
importancia desde el punto de vista ambiental.importancia desde el punto de vista ambiental.

19. Por que ciertos plaguicidasPor que ciertos plaguicidas sonson persistentes en elpersistentes en el
medio ambiente ?medio ambiente ?
Las condiciones para su biodegradaciLas condiciones para su biodegradacióón no estn no estáán dadas :n dadas :
ausencia de microorganismosausencia de microorganismos
factores limitantesfactores limitantes:: deficiencia de nutrientesdeficiencia de nutrientes
pHpH
El compuesto es resistente a la biodegradaciEl compuesto es resistente a la biodegradacióónn
Lic.Lic. MSci Silvana TorriMSci Silvana Torri

20. Se define como el tiempo (en dSe define como el tiempo (en díías, semanas o aas, semanas o añños) requeridoos) requerido
para que la concentracipara que la concentracióón del plaguicida despun del plaguicida despuéés de la aplicacis de la aplicacióónn
se reduzca a la mitadse reduzca a la mitad
Tiempo de vida mediaTiempo de vida media
PP MM
v =v = -- dC/dt = k CdC/dt = k C
donde v= velocidad de degradacidonde v= velocidad de degradacióón (mg/gr suelo.dia), C= concentracin (mg/gr suelo.dia), C= concentracióón deln del
plaguicida (mg/ gr suelo) al tiempo t, t = tiempo y k= coeficienplaguicida (mg/ gr suelo) al tiempo t, t = tiempo y k= coeficiente dete de
degradacidegradacióónn
Integrando:Integrando: tt½½== 0.6930.693/k/k

21. CuCuáál es el destino de los plaguicidas una vez quel es el destino de los plaguicidas una vez que
ingresan el agroecosistema?ingresan el agroecosistema?

22. El comportamiento de los plaguicidas en los agroecosistemasEl comportamiento de los plaguicidas en los agroecosistemas
estestáá regido porregido por
Lic.Lic. MSci Silvana TorriMSci Silvana Torri
procesos de transporteprocesos de transporte
procesos de transferenciaprocesos de transferencia
procesos de transformaciprocesos de transformacióónn

23. torri@agro.uba.artorri@agro.uba.ar
Procesos de transporte de los plaguicidasProcesos de transporte de los plaguicidas
en los agroecosistemasen los agroecosistemas

24. Solubilidad en agua de algunos plaguicidas (mg/l)Solubilidad en agua de algunos plaguicidas (mg/l)
Solubilidad Clasificación
< 0,10 Poco soluble
0,1–1 Ligeramente soluble
1–10 Moderadamente soluble
10–100 Fácilmente soluble
> 100 Sumamente soluble
Procesos de LixiviaciProcesos de Lixiviacióónn
Solubilidad: organoclorados < organofosforadosSolubilidad: organoclorados < organofosforados

25. Procesos de transporteProcesos de transporte
Lic.Lic. MSci Silvana TorriMSci Silvana Torri

26. Procesos de transferencia de los plaguicidasProcesos de transferencia de los plaguicidas
en los agroecosistemasen los agroecosistemas

27. Procesos de adsorciProcesos de adsorcióónn
A mayor cantidad de grupos dadores deA mayor cantidad de grupos dadores de
ee--
en el plaguicidaen el plaguicida
Lic.Lic. MSci Silvana TorriMSci Silvana Torri
Mayor adsorciMayor adsorcióónn

28. Procesos de transferencia: BiomagnificaciProcesos de transferencia: Biomagnificacióónn

29. Porcentaje dePorcentaje de DDEDDE óó DDT en mamDDT en mamííferos hembras yferos hembras y
machos delmachos del ÁÁrtico de diferente edadrtico de diferente edad
pp’-DDE pp’- DDT
DDT= diclorodifeniltricloroetano
DDE = diclorodifenildicloroetileno
hembras machos

30. Procesos de transformaciProcesos de transformacióónn óó degradacidegradacióón de plaguicidasn de plaguicidas
en los agroecosistemasen los agroecosistemas
Procesos Consecuencias Factores
Degradación
Fotoquímica
Ruptura de enlaces debido a la
absorción de la luz solar
Estructura de los compuestos
orgánicos, intensidad y duración de la
exposición solar
Microbiana
Degradación de compuestos
orgánicos ocasionada por
microorganismos.
Factores medioambientales (pH,
humedad del suelo, temperatura),
presencia de nutrientes, contenido de
materia orgánica.
Química
Alteración de los compuestos
orgánicos por procesos químicos
como hidrólisis y reacciones redox.
pH, potencial de oxidorreducción
Metabolización
Transformaciones químicas de los
compuestos orgánicos después de
ser absorbidos por plantas o
animales.
Capacidad de absorción y
metabolización del compuesto
orgánico.
torri@agro.uba.artorri@agro.uba.ar

31. 100 % quantity
applied
Fotólisis
Volatilización (30 %)
Vias de ingreso de los plaguicidas al sueloVias de ingreso de los plaguicidas al suelo
25

32. La dinLa dináámica de los plaguicidas en el suelo se encuentramica de los plaguicidas en el suelo se encuentra
regulada por:regulada por:
1) Factores del suelo1) Factores del suelo
2) Propiedades o caracter2) Propiedades o caracteríísticas del plaguicidasticas del plaguicida
3) Factores clim3) Factores climááticosticos
4) Factores de manejo4) Factores de manejo

33. Textura del sueloTextura del suelo
Permeabilidad del sueloPermeabilidad del suelo
pH del suelopH del suelo
Contenido de materia orgContenido de materia orgáánicanica
Profundidad efectivaProfundidad efectiva
PendientePendiente
1. Factores ed1. Factores edááficos:ficos:

34. Tendencia a ser adsorbidoTendencia a ser adsorbido
Persistencia en el medio ambientePersistencia en el medio ambiente
Solubilidad en aguaSolubilidad en agua
2. Caracter2. Caracteríísticas del plaguicidasticas del plaguicida
Definen su potencialidad de lixiviaciDefinen su potencialidad de lixiviacióón on o
retenciretencióón en la matiz del suelon en la matiz del suelo

35. El riesgo de alcanzar la napa freEl riesgo de alcanzar la napa freáática es funcitica es funcióón de propiedadesn de propiedades
del suelo y del plaguicida:del suelo y del plaguicida:

36. Lic.Lic. MSciMSci SilvanaSilvana TorriTorri
Comportamiento de los plaguicidas en el suelo yComportamiento de los plaguicidas en el suelo y
en la zona no saturadaen la zona no saturada
Concentracióndelplaguicida

37. Influencia del tiempo de contacto sobre laInfluencia del tiempo de contacto sobre la
biodisponibilidad de los plaguicidasbiodisponibilidad de los plaguicidas

38. Diferentes formas de interacciDiferentes formas de interaccióón de los plaguicidasn de los plaguicidas
con los agregados del suelocon los agregados del suelo
Sorción rápida
(por puentes de H y
Fuerzas de Van der Waals,
uniones covalentes)
“secuestro” por
difusión a través de
micro y nano poros 420 nm
difusión a través de
la materia orgánica

39. DegradaciDegradacióón de los plaguicidasn de los plaguicidas
asociados a la fase sasociados a la fase sóólida del suelolida del suelo

40. la biodisponibilidad de los plaguicidasla biodisponibilidad de los plaguicidas
la poblacila poblacióón de microorganismosn de microorganismos
la actividad catabla actividad catabóólica de los microorganismoslica de los microorganismos
la estructura de los plaguicidasla estructura de los plaguicidas
La tasa de descomposiciLa tasa de descomposicióón microbiana en el suelo esn microbiana en el suelo es
funcifuncióón de distintos factores:n de distintos factores:
Ciertos plaguicidas presentan tiempos de vida mediaCiertos plaguicidas presentan tiempos de vida media
muy altosmuy altos

41. Contaminantes orgContaminantes orgáánicos persistentes (nicos persistentes (COPsCOPs))
Son altamente tSon altamente tóóxicosxicos
Son persistentesSon persistentes
Se acumulan en el tejido adiposoSe acumulan en el tejido adiposo
Se evaporan y se desplazan largas distancias a travSe evaporan y se desplazan largas distancias a travééss
del aire y el aguadel aire y el agua
22 de mayo de 200122 de mayo de 2001
Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes OrgConvenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgáánicosnicos
PersistentesPersistentes
entrentróó en vigor el 17 de mayo del 2004, con 151 paen vigor el 17 de mayo del 2004, con 151 paííses signatarios.ses signatarios.
Actualmente 172 paActualmente 172 paííses lo ratificaronses lo ratificaron

42. Plaguicidas Productos Químicos
industriales
Generación no
intencional
Aldrin
Clordano
Dieldrin
Endrin
Heptacloro
Mirex
Toxafeno
DDT
Hexaclorobenceno
(también plaguicida)
Bifenilos policlorados (PCB)
Dioxinas
Furanos
Lista Inicial de los Contaminantes orgLista Inicial de los Contaminantes orgáánicosnicos
persistentes (persistentes (COPsCOPs) seg) segúún el Convenio den el Convenio de
Estocolmo, 2001Estocolmo, 2001

43. Metas del Convenio de EstocolmoMetas del Convenio de Estocolmo
Eliminar los contaminantes orgEliminar los contaminantes orgáánicos persistentesnicos persistentes
peligrosos comenzando por los 12 mpeligrosos comenzando por los 12 máás nocivoss nocivos
Apoyar la transiciApoyar la transicióón a otras soluciones mn a otras soluciones máás segurass seguras..
Eliminar las antiguas existencias acumuladas y equiposEliminar las antiguas existencias acumuladas y equipos
que contenganque contengan COPsCOPs
Proponer nuevos contaminantes orgProponer nuevos contaminantes orgáánicos persistentesnicos persistentes
Trabajar para un futuro libre deTrabajar para un futuro libre de COPsCOPs
torri@agro.uba.artorri@agro.uba.ar

44. Son los plaguicidas queSon los plaguicidas que
Fueron prohibidos debido a sus efectos tFueron prohibidos debido a sus efectos tóóxicosxicos
contienen sustancias qucontienen sustancias quíímicas cuya fecha de vencimientomicas cuya fecha de vencimiento
haya expiradohaya expirado
se encuentran en envases deteriorados que puedense encuentran en envases deteriorados que pueden
originar fugas representando un peligro especial para lasoriginar fugas representando un peligro especial para las
personas y el medio ambiente.personas y el medio ambiente.
¿¿ A que se denomina plaguicidas caducos ?A que se denomina plaguicidas caducos ?

45. Plaguicidas CaducosPlaguicidas Caducos
SegSegúún la FAO, existen en eln la FAO, existen en el
mundo mas de 500.000 ton demundo mas de 500.000 ton de
plaguicidas caducosplaguicidas caducos
Lic.Lic. MSciMSci SilvanaSilvana TorriTorri
Costo: US 3.500 por toneladaCosto: US 3.500 por tonelada

46. EnvasesEnvases
Lic.Lic. MSciMSci SilvanaSilvana TorriTorri

47. Una vez emitidos, los plaguicidas se desplazan entre los distinUna vez emitidos, los plaguicidas se desplazan entre los distintostos
compartimientos ambientales (aire, agua, suelo y biota)compartimientos ambientales (aire, agua, suelo y biota)
En el suelo, los plaguicidas estEn el suelo, los plaguicidas estáán sujetos a diferentes procesos, quen sujetos a diferentes procesos, que
depende de la naturaleza del plaguicida y de factoresdepende de la naturaleza del plaguicida y de factores edafoclimedafoclimááticosticos
Ciertos plaguicidas son muy estables , son tCiertos plaguicidas son muy estables , son tóóxicos, y sexicos, y se bioacumulanbioacumulan
en la cadena tren la cadena tróófica. Pueden ser transportados a largas distancias.fica. Pueden ser transportados a largas distancias.
El impacto de los plaguicidas en losEl impacto de los plaguicidas en los agroecosistemasagroecosistemas depende de ladepende de la
cantidad de materia activa aplicada, de su distribucicantidad de materia activa aplicada, de su distribucióón en cada unon en cada uno
de los compartimentos, degradacide los compartimentos, degradacióón y toxicidad.n y toxicidad.
Consideraciones finalesConsideraciones finales