producción y evaluación de fungicidas cúpricos mejorados para el

PRODUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE FUNGICIDAS CÚPRICOS MEJORADOS
PARA EL CONTROL DE ENFERMEDADES FUNGOSAS EN CULTIVOS DE
INTERÉS ECONÓMICO
Resumen ejecutivo
El uso probado, la frecuencia de aplicación y la efectividad demostrada de los
fungicidas cúpricos para el control de enfermedades en cultivos de interés
comercial, aunado a la preocupación por contribuir a la reducción de los
impactos ambientales y económicos del control químico de enfermedades, han
llevado a estudiar alternativas de producción que incluyan la incorporación de
agentes de control de crecimiento y precipitación aplicada en otras ramas
industriales, así como la modificación de las condiciones de reacción, que
puedan contribuir al incremento de la biodisponibilidad de compuestos cúpricos
que hasta ahora presentan una limitada solubilidad. Lo anterior, con el fin de
reducir las dosis de aplicación manteniendo niveles de cobre activo suficientes
para el control rápido de microorganismos, sin causar alteraciones en el
metabolismo normal de las plantas. Adicionalmente, se pretende establecer
protocolos
de
evaluación
in
vitro
sólidos
que
permitan
predecir
el
comportamiento de los productos formulados destinados a la protección de
cultivos.
El objetivo general de este estudio fue: evaluar la efectividad de cuatro
formulaciones fungicidas en el control del crecimiento de diez hongos
causantes de enfermedades en cultivos de interés comercial.
Los objetivos específicos establecidos fueron: estudiar el efecto de inhibidores
de cristalización, dispersantes y/o humectantes sobre la biodisponibilidad de
fungicidas
técnicos
mejorados;
evaluar
condiciones
de
proceso
que
incrementen la biodisponibilidad de fungicidas cúpricos técnicos y que cumplan
con las especificaciones marcadas por la FAO; desarrollar formulaciones con
alto potencial de comercialización a partir de fungicidas cúpricos técnicos con
mayor biodisponibilidad; recolectar muestras de cultivos de interés comercial
que presenten síntomas de infección causada por hongo; obtener cepas de
hongos fitopatógenos a partir de los cultivos de importancia a partir de cultivos
enfermos; evaluar la efectividad in vitro de cuatro fungicidas mejorados en
cepas nativas previamente aisladas de cultivos afectados, y establecer las
dosis mínimas de acción de los cuatro productos evaluados.
El trabajo se dividió en cuatro etapas a través de las cuales se establecieron
los efectos de la reducción de dosis de tres productos desarrollados a base de
cobre, en comparación con un producto control, sobre el crecimiento en placas
de 10 hongos aislados de plantas enfermas. La primera etapa consistió en la
caracterización del proceso y control de disponibilidad. En esta etapa de
ingeniería Industrial se evaluaron, a nivel laboratorio, los sistemas de control de
reacción que han mostrado efectividad en otro tipos de sistemas y que, por su
naturaleza, tienen un alto potencial de uso dentro de la industria agroquímica.
La segunda etapa consistió en el desarrollo de formulaciones. Se evaluaron
alternativas de formulación a los productos actualmente presentes en el
mercado que pueden permitir la penetración del desarrollo. Este tipo de
alternativas fueron seleccionadas por su practicidad y carácter innovador; se
consideró la obtención de suspensiones concentrados con elevada efectividad
biológica y/o la inclusión de formulaciones alternativas provenientes de
la industria farmacéutica.
En la tercera etapa se procedió al muestreo, recolección y aislamiento. La
obtención de material biológico afectado se realizó en diferentes zonas de la
República Mexicana, aprovechando la capacidad de la Empresa Ingeniería
Industrial S.A. de C.V. y la experiencia del Colegio de Posgraduados para la
conservación de las muestras. Los materiales obtenidos fueron incubados
directamente en agar o parte de ellas fueron subcultivadas en material vegetal
sano para asegurar el crecimiento. El trabajo fue realizado en el Laboratorio de
Fitopatología del Colegio de Posgraduados.
En la cuarta etapa se probó el efecto de fungicidas cúpricos mejorados.
Durante esta fase se evaluó el efecto tres dosis de los productos desarrollados
comparados con el producto tradicional presente en el mercado agroquímico.
Como resultado de la primera etapa se obtuvieron la caracterización del
proceso y el control de la biodisponibilidad; en la segunda etapa, el desarrollo
de formulaciones, para el desarrollo de suspensiones concentradas la
concentración de cobre en la fue aumentada progresivamente; con respecto a
la tercera etapa, se lograron la recolección y el muestreo. En primera instancia
se seleccionaron cultivos de importancia económica, tomando en cuenta
superficie cultivada, pero sobre todo enfermedades causadas por hongos que
estén ampliamente distribuidas en México y diversas partes del mundo,
además, la selección de hongos se hizo en base a la diversidad que presentan
estos microorganismos, así se incluyeron hongos de diferentes clases
taxonómicas, con la finalidad de conocer el efecto de los cobres sobre
Omycetes, Deutomycetes, Ascomycetes y Basidiomycetes.
Los aislamientos fueron sobre Fulvia fulvum; el hongo Phytophthora infestans,
Mycosphaerella fijiensis, hongo causante de la Sigatoka Negra, y Ustilago
maydis, el hongo causante del carbón del maíz (Huitlacoche).
Los hongos seleccionados para la evaluación de los diferentes productos
fueron aislados de material vegetal enfermo y sembrados en medio de cultivo
papa-dextrosa-agar, el cual es un medio diferencial compuesto de la siguientes
proporciones por litro de agua: papa (200g), dextrosa (20g) y agar (18 g).
En la etapa de diseño experimental se demostró la efectividad biológica de los
productos desarrollados a diferentes dosis de aplicación, comparándolos contra
grupos control. La evaluación general consistió de un diseño completamente al
azar con 5 y 3 para la primera y segunda fase, respectivamente.
Demanda o problemática que atiende
Evaluar la efectividad de los compuestos cúpricos a diferentes dosis de
aplicación para usarlos en el ataque a los diversos agentes causales de
enfermedades que provocan pérdidas importantes en el rendimiento de las
cosechas, lo cual podrá contribuir al incremento del rendimiento, la sanidad de
los cultivos, la inocuidad alimentaria y el aseguramiento del abasto de
alimentos.
Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología
generada
El producto convencional mostró valores de dosis efectivas mayores a 1.0 g/I
para la mayoría de los hongos evaluados.
El producto PAF03, similar en formulación al convencional pero con mayor
disponibilidad, mostró valores de dosis efectivas mínima de 1.0 g/I para la
mayoría de los hongos evaluados y redujo la dosis para el control de Ustilago
maydis.
El producto PAFOI, formulación líquida con mayor disponibilidad, mostró
valores de dosis efectivas mínima del.0 g/I para la mayoría de los hongos
evaluados mejor el control del crecimiento de Corynespora cassicola y redujo la
dosis para el control de Ustilago maydis.
El producto PAF02, formulación sólida con mayor disponibilidad, mostró valores
de dosis efectivas mínima de 0.5 g/I para la cinco de los hongos evaluados. El
control del crecimiento en el resto de los microorganismos fue mejorada
aplicando dosis similares de los otros productos.
Phytophthora infestans mostró ser el microorganismo más susceptible a
cualquier funguicida cúprico a las dosis más baja evaluada (0.5 g/L).
Corynespora cassicola y Alternario solani mostraron ser los microorganismos
menos susceptibles a cualquier fungicida cúprico a la dosis más alta evaluada
(2.0 g/L).
Impactos
El impacto de este conocimiento científico radica en los siguientes hallazgos:
Es posible realizar el control de la dispersión del fungicida cúprico en reacción
mediante la incorporación de adsorbentes de manera rentable.
La disponibilidad del fungicida cúprico puede incrementarse mediante la
aplicación de 10 mM de compuestos de control trisustituidos sin afectar las
características de la materia prima.
Puede formularse una suspensión concentrada con un contenido de cobre de
35 % en peso si problemas de viscosidad aunque con espontaneidad reducida.
Como un alternativa de formulación es posible desarrollar materiales
efervescente a con máxima disponibilidad.
Las formulaciones desarrolladas permiten
la
reducción
de
dosis en
comparación con los productos actuales.
Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada
Aún no se puede establecer costos derivados de esta tecnología generada, en
virtud de que aún no ha sido aplicada en campo.
Ámbito de aplicación
Nacional.
Información adicional o comentario
El investigador señala que debido a que el fungicida cúprico obtenido es
insoluble en agua, la propiedad que debe observarse es la suspensibilidad; se
suma el tiempo de efervescencia y el efecto que este fenómeno otorga a la
suspensibilidad. Los resultados señalaron que una concentración de 40 % es
adecuada para mantener valor de suspensibilidad arriba de 80 % y tiempos de
efervescencia menores a 120 segundos. Los detalles de las pruebas y
resultados definitivos se mantienen bajo resguardo del Departamento de
Investigación y Desarrollo por razones de propiedad intelectual y porque se
tramita su patente.
Clave del proyecto: SAGARPA 2004-C01-10
Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: industria agroquímica;
fungicidas cúpricos
Investigador: M. C. JUAN DANIEL DZUL PUC
Institución: Ingeniería Industrial, S. A. de C. V.