Se pueden controlar las plagas con un ahorro del 40 % de producto con un equipo correctamente calibrado.

Tradicionalmente, los tratamientos fitosanitarios en cultivos hortícolas se realizan con boquillas que generan un tamaño de gota muy reducido, a fin de obtener el máximo recubrimiento. Sin embargo, esta metodología perjudica el uso de boquillas antideriva, las cuales generan un diámetro de gota mayor. Estudios recientes efectuados por el grupo de mecanización agraria de la UPC (UMA-UPC), en colaboración con asociaciones de defensa vegetal, han demostrado que usando boquillas antideriva se pueden controlar las plagas con un ahorro del 40 % de producto con un equipo correctamente calibrado.

Figura 1. Equipo utilizado en el ensayo por el grupo de mecanización agraria de la UPC (UMA-UPC).

Los tratamientos en cultivos hortícolas presentan una gran complejidad por la gran diversidad de portes de crecimiento y sistemas de formación. Además, estos cultivos están en el punto de mira en cuanto a una dieta saludable se refiere, sobre todo por su consumo en fresco, por lo que el uso de los productos fitosanitarios es un tema cada vez más sensible entre la opinión pública.

Por si fuera poco, muchas zonas de producción hortícola se encuentran en las proximidades de las áreas metropolitanas de grandes ciudades, por lo que las parcelas deben convivir con un sinfín de realidades. En muchas zonas coinciden parcelas de producción ecológica con plantaciones de producción convencional. Hay cultivos ubicados al lado de zonas urbanas (casas, escuelas, parques de recreo, etc.) o rodeadas de caminos llenos de personas que disfrutan del paisaje que les ofrece la agricultura urbana.

Consecuentemente, cuando un agricultor se plantea realizar un tratamiento, debe garantizar una protección adecuada de los cultivos y de su entorno, evitando el riesgo de que una fracción del producto fitosanitario se pierda en el aire en un proceso conocido como deriva aérea o simplemente, deriva. Entonces, se entiende por deriva la cantidad de producto fitosanitario que es transportado fuera de la zona de aplicación debido al efecto de las corrientes naturales de aire durante los tratamientos. Evitar la contaminación difusa (o por deriva) está contemplado en el Real Decreto de uso sostenible, y se establece que será evitado cualquier tratamiento con vientos superiores a 3 m/s. Asimismo, la temperatura y la humedad se deben tener en cuenta en el momento de aplicación, puesto que elevadas temperaturas (>30º) y bajas humedades (<40%), contribuyen a los fenómenos de deriva.

Desde hace años, diferentes instituciones como la Asociación Empresarial para la Protección de las Plantas (AEPLA) o la Unidad de Mecanización Agraria de la UPC (UMA), entre otras, promueven el uso de boquillas de reducción de la deriva o antideriva para reducir las pérdidas de fitosanitarios debidas a la acción del viento. Las boquillas de reducción de deriva o antideriva se caracterizan por generar una baja proporción de gotas muy finas (<100 µm) en comparación a las boquillas convencionales. Esta tecnología está muy extendida en cultivos herbáceos y se está introduciendo en cultivos leñosos y en cultivos hortícolas.

Para conocer el estado del arte en el uso de boquillas antideriva en cultivos hortícolas, en el 2021 se realizó un cuestionario a varios productores de verdura (col, coliflor y alcachofa) de la zona sur de Barcelona. Los resultados indicaron que el 53% de los productores utilizaban boquillas de reducción de deriva. Los que no las usaban era fundamentalmente porque desconocían su existencia. En la mayoría de los casos, a los encuestados les parecía una buena solución como herramienta eficaz para la reducción de la deriva.

Una cosa muy diferente, es el conocimiento que tengan sobre la clasificación de este tipo de boquillas por su capacidad de reducir la deriva. El 71% de los productores no tenían ninguna noción sobre esta clasificación. Esta clasificación establece el porcentaje de reducción de la deriva según el tipo de boquilla y presión de trabajo. Desafortunadamente, esta clasificación no existe de forma oficial en España (en cambio sí existe en Alemania o Bélgica). Se debe tener en cuenta que un incremento de la presión de trabajo va ligado a un incremento de la deriva, motivo por el cual es muy importante que existan unas tablas que informen sobre cuáles son los límites de presión de trabajo en función de la reducción de la deriva.

Promovido por una línea de financiación de la Generalitat de Catalunya con los proyectos de trasferencia tecnológica Activitats de demostració (operació 01.02.01 de Transferència Tecnològica) cofinanciado con fondos FEADER, la Universitat Politècnica de Catalunya, a través de la Unidad de Mecanización Agraria en colaboración con la Agrupació de Defensa Vegetal d’Horta del Baix Llobregat, ha llevado a cabo una campaña de ensayos para demostrar que las boquillas de reducción de deriva o antideriva son muy adecuadas para evitar las pérdidas por deriva a la vez que mantienen o mejoran los niveles de control de plagas en cultivos hortícolas de porte bajo.

La evaluación de la idoneidad sobre las boquillas de reducción de deriva en cultivos hortícolas precisaba de dos aproximaciones: 1) la calidad de la distribución de los productos; 2) la evaluación de la eficacia biológica.

La parte de los ensayos correspondiente a la evaluación de la distribución se ha llevado a cabo en las instalaciones de la Universidad Politécnica de Catalunya en Agrópolis (Viladecans, Barcelona), y las pruebas de eficacia biológica en fincas comerciales de cuatro agricultores de la zona del Baix Llobregat (Barcelona).

Para las pruebas de calidad de la distribución, se han seleccionado: alcachofa (Cynara cardunculus var. Scolymus tipo Blanca de Tudela); col (Brassica oleracea vs capitata tipo Salima) y colifor verde (Brassica oleracea tipo Susana). Los tres cultivos son representativos de la zona ámbito de estudio. La col y coliflor verde se plantaron en un marco de plantación de 0.6x0.6m al tresbolillo, con sistema de riego gota a gota bajo acolchado de plástico (Figura 4). Los ensayos con alcachofa se realizaron en un marco de plantación de 0.6x0.7 m al tresbolillo también, con riego por goteo.

Figura 4. Plantación del cultivo: Izquierda col, derecha coliflor verde. Imagen tomada 35 días después del trasplante.

En el mismo cuestionario antes mencionado, se determinaron las condiciones de referencia para los tratamientos fitosanitarios. Los resultados indicaron que los productos se distribuyen con volúmenes de aplicación que oscilan entre 600 y 800 L/ha, utilizando pulverizadores hidráulicos de barras. Del mismo cuestionario se extrae que todavía queda un 25% de agricultores que utilizan boquillas cónicas de cono hueco en equipos de barras. La boquilla cónica se caracteriza por generar una población de gotas fina o muy fina y con un perfil de distribución en forma trapecio o de torre. Se ha demostrado que las boquillas cónicas presentan un perfil de distribución transversal muy irregular (con Coeficiente de Variación (CV) del orden del 26.5%) frente un CV del 7% para boquillas de abanico antideriva y un 4.5% para boquillas de abanico convencionales. Además, generan una población de gotas muy sensible a la deriva. Como se puede observar en la Figura 5, las boquillas de abanico o chorro plano (ya sea convencional o de reducción de deriva), presentan una distribución muy uniforme alrededor del 100% recogido, mientras que las boquillas cónicas, cada 50cm hay un pico o un valle. Consecuentemente, el tipo de boquilla seleccionado tiene un impacto elevadísimo en la uniformidad de la distribución del producto.

En este estudio se ha seleccionado un pulverizador hidráulico de barras con boquillas de abanico o chorro plano para garantizar una buena uniformidad de la distribución. Para los ensayos de eficiencia de la distribución se han seleccionado tres boquillas diferentes mientras que en los ensayos de eficacia se han utilizado únicamente con un tipo de boquilla antideriva y una boquilla de referencia.

Figura 5. Perfil de distribución transversal obtenido en una barra de pulverización con boquillas separadas 50 cm y a una altura de 50 cm con boquillas cónicas (Albuz Saint Gobain modelo ATR80), abanico antideriva (Teejet Technologies modelo AIXR 110) y abanico convencional (Teejet Technologies model XR 110) todas ellas ensayadas a una presión de 3 bar.

Antes de probar las boquillas antideriva directamente con productos fitosanitarios, se decidió evaluar la calidad de la distribución en los cultivos antes mencionados. Por este motivo se seleccionó una boquilla de abanico estándar (Lechler LU 120) como tratamiento de referencia, y ésta se comparó con una boquilla de abanico antideriva (Lechler IDK 120) y una boquilla de doble abanico simétrico antideriva (Lechler IDKT 120). Las boquillas seleccionadas (IDK e IDKT) permiten una reducción del riesgo de deriva de hasta el 75% con respecto a las boquillas de doble abanico convencionales (Figura 6).

Figura 6. Perfil de distribución transversal de las boquillas seleccionadas. A la izquierda boquilla de abanico antideriva; a la derecha boquilla de doble abanico simétrico antideriva.

La evaluación de la calidad de la distribución se llevó a cabo midiendo la cantidad de un producto trazador (alternativo al producto fitosanitario) en diferentes partes de la vegetación (Figura 7). Para ello se utilizaron papeles de filtro de 24 cm² (3x8cm) ^{3 4} que actuaban como colectores (Filtros Anoia, Barcelona, Spain). En cada planta muestreada se colocaron 6 papeles (un papel en el haz y un papel en el envés en 2 hojas diferentes y 2 en la zona central de la planta). En el caso de la alcachofa, los papeles de la zona central se dispusieron en la zona del tallo. Antes de los tratamientos, se distribuyeron 6 papeles de filtro en cada zona de ensayo para cuantificar la posible contaminación cruzada. Después de cada ensayo, los papeles de filtro se recogieron y se guardaron en bolsas de plástico. La extracción de trazador se hizo con una cantidad determinada de agua destilada, y el soluto se cuantificó con un colorímetro dando así la cantidad de trazador por superficie de colector (µg/cm²).

Figura 7. Ubicación de los papeles de filtro durante los ensayos de evaluación de la distribución.

En el caso de la alcachofa, los papeles de la zona central se dispusieron en la zona del tallo. Antes de los tratamientos, se distribuyeron 6 papeles de filtro en cada zona de ensayo para cuantificar la posible contaminación cruzada. Después de cada ensayo, los papeles de filtro se recogieron y se guardaron en bolsas de plástico. La extracción de trazador se hizo con una cantidad determinada de agua destilada, y el soluto se cuantificó con un colorímetro dando así la cantidad de trazador por superficie de colector (µg/cm²).

Una de las partes más importantes de este estudio es demostrar que el control de las plagas no está afectado por el tipo de boquilla antideriva, y consecuentemente, reducir el riesgo de contaminación por deriva. Para ello se seleccionaron diferentes parcelas (6 parcelas para alcachofa y 5 parcelas para las brásicas) de 4 agricultores ubicados en diferentes zonas del área del Baix Llobregat (Barcelona). Las parcelas se zonificaron en dos áreas, una tratada con boquillas de abanico convencional (tratamiento convencional) y otra área tratada con boquillas antideriva (tratamiento antideriva). A raíz de los ensayos ya realizados, se determinó que la boquilla de doble abanico simétrico antideriva era la más adecuada y adaptable a los dos cultivos y que la boquilla de abanico convencional es la más usada por los agricultores. Las dos áreas de la parcela se trataron en el mismo momento, con el mismo tipo de producto fitosanitario y la misma concentración.

En ambos cultivos se valoró la variación de la incidencia de plaga frente a pulgón y a lepidópteros, tres días después de la aplicación de los productos fitosanitarios. Concretamente se evaluaron los lepidópteros defoliadores (Spodoptera littoralis y Spodoptera exigua) y el pulgón (Capitophorus corni) para el cultivo de alcachofa. En el cultivo de brásicas (coles y coliflores) se hizo el seguimiento de los lepidópteros defoliadores (Spodoptera sp, Plutella xylostella, Pieris rapae, etc.) y del pulgón (Brevicoryne brassicae).

El protocolo de valoración de las plagas fue igual per a los dos cultivos y tipo de boquillas. Para la valoración de los lepidópteros defoliadores se evaluaron 4 plots formados por 10 plantas cada uno⁵. En cada planta se hizo un recuento de larvas. En función del número de larvas observadas se asignó un rango: 0 (ausencia de larvas); 1 (1-2 larvas por planta); 2 (3-5 larvas por planta) i y 3 (6 o más larvas por planta)⁶. En el protocolo utilizado para la evaluación del pulgón se definieron 4 plots formados por 20 plantas cada uno, de cada planta se avaluaron 3 hojas (1 en posición basal, 1 en posición media y 1 en posición apical)⁷. Según la disposición de las colonias en cada hoja se definieron 6 rangos: 0 (ausencia de pulgón); 1 (algún individuo disperso); 2 (pocas colonias pequeñas y aisladas); 3 (bastantes colonias pequeñas y aisladas); 4 (colonias grandes y aisladas) y 5 (colonias grandes y continuas)⁸.

La valoración de la incidencia biológica de los tratamientos se valoró en cada recuento calculando la incidencia (nivel de presencia de plaga en cada parcela) y la severidad de infestación (nivel de abundancia de la plaga).

En los dos cultivos se realizaron tratamientos alternando las siguientes materias activas: Indoxacarb 30 %, acetamiprid 20 % y cipermetrina 10 %.

Los resultados de eficiencia en la distribución se muestran a continuación desde dos puntos de vista: (i) la cantidad de producto recogido en los colectores ubicados en toda la planta (deposición media por tratamiento); (ii) la cantidad de producto que se ha obtenido en el haz y el envés de las hojas (Deposición media por posición).

(i) Deposición media por tratamiento

Cabe destacar, que en la medida que se incrementa el volumen de aplicación, la deposición de producto aumenta. Pero no lo hace por igual en todos los casos. Es muy interesante observar que, en el cultivo de col (Figura 8), la mayor deposición se obtiene con las boquillas antideriva aplicando 400 y 500 L/ha mientras que los tratamientos con boquillas de abanico convencional (boquilla de referencia), presentan la menor deposición en todos los volúmenes de aplicación. De esta forma, tomando como volumen de aplicación de referencia 500 L/ha, se puede reducir el volumen de aplicación hasta un 25% (aplicando 400 l/ha con boquillas antideriva) sin afectar a la calidad de la distribución y además utilizando una tecnología que permite reducir el riesgo de deriva. A pesar de no haber diferencias significativas, las boquillas de doble abanico presentan en general una deposición superior. Se debe mencionar que, en todos los casos, se han obtenido recubrimientos de las hojas entre el 30 y el 55 %. Se considera que un tratamiento con un recubrimiento del 30 % se considera óptimo para la protección de los vegetales.

Figura 8. Deposición media de trazador (µg/cm²) obtenido en el cultivo de col separado por tipo de boquilla (abanico convencional, abanico antideriva y doble abanico antideriva) y volumen de aplicación (300, 400 y 500 L/ha). Las mismas letras indican que no hay diferencias estadísticamente significativas.

Figura 9. Ejemplo de recubrimiento obtenido en el cultivo de coliflor verde.

Una tendencia similar se observa en el cultivo de coliflor verde (Figura 10), en el que la deposición en las hojas es más grande con las boquillas antideriva y concretamente en las de doble abanico. A pesar de esta tendencia, no hay diferencias estadísticas entre la mayoría de tratamientos. De forma que sería posible reducir la cantidad de producto hasta un 40 % si se decide reducir hasta 300 L/ha. En todos los casos, se han obtenido recubrimientos de las hojas entre el 33 y el 50 %, valores adecuados, tal como se ha mencionado anteriormente, para conseguir un control de la plaga adecuado, y que apoyan el margen de reducción del volumen de aplicación (Figura 9).

Figura 10. Deposición media de trazador (µg/cm²) obtenido en el cultivo de coliflor verde separado por tipo de boquilla (abanico convencional, abanico antideriva y doble abanico antideriva) y volumen de aplicación (300, 400 y 500 L/ha). Las mismas letras indican que no hay diferencias estadísticamente significativas.

Un caso similar se ha observado en cultivo de alcachofa (Figura 11), en el que la deposición con 600 L/ha es aparentemente superior a la obtenida con 400 L/ha, y con las boquillas de doble abanico se consiguen valores superiores, y con recubrimientos medios del 40% en todos los casos. Similar al caso de la coliflor verde, no se aprecian diferencias entre los tratamientos, de forma que, se puede concluir que el uso de boquilla antideriva presenta una eficiencia en la distribución igual o superior que las boquillas de abanico convencional (boquilla de referencia). Además, se ha podido demostrar que se puede reducir el volumen de aplicación alrededor de un 33 % respecto a la referencia.

Figura 11. Deposición media de trazador (µg/cm²) obtenido el cultivo de alcachofa separado por tipo de boquilla (abanico convencional, abanico antideriva y doble abanico antideriva) y volumen de aplicación (300, 400 y 500 L/ha). Las mismas letras indican que no hay diferencias estadísticamente significativas.

(ii) Deposición media por posición

En analizar la deposición en el haz y envés de las hojas se han obtenido diferencias notables. En el cultivo de col, que en el momento del ensayo presentaba un LAI de 0.72 en el estadio BBCH 41, con las boquillas antideriva se observó una deposición entre 3 y 4 veces superior en el haz respecto al envés. En cambio, con boquillas de abanico convencional, la deposición en el envés fue inferior a 1% respecto al haz. En el caso de la coliflor verde (LAI de 1.03 en el estadio BBCH 41), el resultado fue un poco distinto, ya que las hojas estaban más abiertas que la col y en una posición más paralela al suelo. Esta disposición de las hojas provocó que la deposición en el envés fuera inferior al 1% respecto al haz aplicando 300 L/ha, y hasta el 4% con volúmenes de 500 L/ha. En contraposición, en la alcachofa, las diferencias haz – envés fueron mucho menores. La alcachofa presentaba un LAI de 9.8 en el estadio BBCH (89), y apenas había diferencias entre la cantidad obtenida en el haz y el envés de las hojas. Esto se debe fundamentalmente a la disposición de las hojas (más abiertas, con una posición casi perpendicular al suelo y con los colectores ubicados a más de 0.5 m respecto al suelo), mejorando la exposición a los tratamientos de toda la superficie de la hoja.

En el cultivo de col, coliflor y coliflor verde, la incidencia de la plaga de lepidópteros (Figura 12) ha sido similar en ambos tratamientos (boquilla convencional frente a boquilla antideriva). En cambio, en el caso de la evaluación del pulgón, la incidencia ha sido un poco superior en el tratamiento convencional en relación al tratamiento antideriva. Estos resultados indican que hay muy poca diferencia entre tratamientos, confirmando que el uso de las boquillas antideriva está más que justificado para cultivos hortícolas al aire libre.

Figura 12. Efecto del tipo de tratamiento (convencional o antideriva) en la incidencia de lepidópteros y pulgón en los cultivos de brásicas (col, coliflor, coliflor verde) y alcachofa.

En el cultivo de alcachofa (Figura 9) se han observado resultados muy parecidos a los obtenidos con las coles, coliflores y coliflores verdes, pero con diferencias más acentuadas entre los tratamientos con boquilla de abanico convencional y las boquillas de doble abanico antideriva, destacando la reducción de la incidencia con las boquillas antideriva. Con estos resultados, podemos decir que las plagas se han controlado de igual forma con las diferentes tecnologías de aplicación. Las boquillas antideriva, garantizan el control biológico a la vez que reducen las pérdidas por deriva. Con las boquillas utilizadas, se reduce la deriva hasta un 50 %.

Los resultados evidencian que las boquillas de doble abanico simétrico antideriva permiten el control de las plagas igual o mejor que las boquillas convencionales. Estas boquillas permiten reducir el riesgo de deriva hasta un 50% respecto a las boquillas convencionales, aspecto clave en las zonas en las que coexisten diferentes actividades. Y, además, se ha demostrado que un ajuste adecuado del pulverizador, permite reducir el volumen de aplicación un 33 % en el caso de la alcachofa y la col y hasta un 60% en el caso de la coliflor verde.

Muchos de los productos autorizados para su aplicación en España están expresados en concentración (cantidad de producto por cantidad de caldo). En estos casos, la disminución de la cantidad de caldo llevará  implícita la reducción de la cantidad de producto fitosanitario, cumpliendo así uno de los objetivos de la estrategia del campo a la mesa, en la se promueve la reducción de hasta un 50% del uso de fitosanitarios.

Consecuentemente, en cultivos hortícolas cultivados en exterior es recomendable utilizar las boquillas antideriva como herramienta para la reducción de la deriva a la vez que se puede reducir el volumen de aplicación con el pulverizador bien calibrado.

A partir de aquí, ¿cuáles son los siguientes pasos y retos?

Sin lugar a duda, es necesario desarrollar sistemas más eficientes a un coste razonable para poder optimizar todavía más el uso de los productos fitosanitarios. Existen ya en el mercado de forma comercial equipos de aplicación que permiten ajustar la dosis (y volumen de caldo) de forma diferenciada en diferentes zonas de la parcela. Para ello es muy interesante el uso de las boquillas tipo PWM (Pulse Wave Modular), que permite mantener la presión (tamaño de gota) mientras que ajusta el caudal en función del estadio fenológico, superficie foliar de la planta o presión de plaga/enfermedad. Evidentemente será necesario dotar a los equipos de sistemas de medida y análisis de las plantas para poder ajustar la dosis.

En el contexto de cambio climático en el que estamos inmersos, las plagas y enfermedades están evolucionando con severidades e intensidades diferentes a las que estamos acostumbrados. Será necesario que el desarrollo de productos alternativos a los cada vez más escasos productos fitosanitarios de síntesis, juntamente con la implementación de estrategias de Manejo Integrado de Plagas en este tipo de cultivos vaya acompañado de tecnologías de aplicación adecuadas para garantizar la sostenibilidad de las explotaciones. Afortunadamente, la aparición de sistemas de apoyo a la decisión basados en diferentes parámetros (estaciones meteorológicas, caracterización de la vegetación, modelos de enfermedades y plagas, etc), ayudan a técnicos y agricultores a tomar decisiones con más seguridad, optimizando el tiempo de acción, la cantidad usada y la calidad de la aplicación.

Agradecimientos

Estos estudios has sido posibles gracias al proyecto 'Avaluació de l’eficàcia dels tractaments fitosanitaris realitzats amb broquets de baixa deriva en cultius hortícoles de port baix al Baix Llobregat', actividad financiada a través de l'Operació 01.02.01 de Transferència Tecnològica del Programa de desenvolupament rural de Catalunya 2014-2022. También agradecer a los agricultores que han facilitado sus campos para las evaluaciones de incidencia.

BIBLIOGRAFÍA

• ¹ International Organization for Standardization, 2005. ISO 22866:2005: Crop Protection Equipment e Methods for Field Measurement of Spray Drift. Geneva, Switzerland.

• ² BOE-A-2012-11605, Real Decreto 1311/2012, de 14 de septiembre, por el que se establece el marco de actuación para conseguir un uso sostenible de los productos fitosanitarios.

• ³ Llop, J., Gil, E., Llorens, J., Gallart, M., Balsari, P., 2015. Influence of air-assistance on spray application for tomato plants in greenhouses. Crop Prot. 78, 293–301. doi:10.1016/j.cropro.2015.09.026
  
• ⁴ Sánchez-Hermosilla, J., Rincón, V.J., Páez, F., Agüera, F., Carvajal, F., 2011. Field evaluation of a self-propelled sprayer and effects of the application rate on spray deposition and losses to the ground in greenhouse tomato crops. Pest. Manag. Sci. 67, 942e947. http://dx.doi.org/10.1002/ps.2135
  

• ⁵ OEPP/EPPO Bulletin 20, 523-529 (1990)

• ⁶ Perera, S., Trujillo, L., Coello, A., del Pino, M. (2009). Ensayo de eficàcia de productos fitosanitarios en el control de lepidópteros en el cultivo de la col (Brassica oleracea). Cabildo insular de Tenerife y Instituto Canario de investigacions agrarias.

• ⁷ OEPP/EPPO 1980, nº 24

• ⁸ Fening, K. O., Amoabeng, B. W., Adama, I., Mochiah, M. B., Braimah, H., Owusu-Akyaw, M., Narveh, E., Ekyem, S. O. (2013) Sustainable management of two key pest of cabbage, Brassica oleracea var. capitata L. (Brassicaceae), using homemade extracts from garlic and hot pepper. Org. Agr. 3: 163-173. DOI 10.1007/s13165-014-0058-2