Plaguicidas en ambiente de sistemas productivos vitícolas Experiencia en zona mediterránea y proposiciones de investigación en zona semi-árida P. ANDRIEUX y M. VOLTZ INRA - Laboratoire des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème Montpellier - Francia
Plaguicidas : definición y Normas Definición de los plaguicidas Materias químicas exógenas biológicamente activas utilizadas sobre los cultivos para protegerlos de los devastadores o de las competencias interspecíficas Normas actuales en calidad de aguas de bebida en la UE 0.1 µg/l (para cada plaguicida) 0.5 µg/l (para la totalidad de los plaguicidas) Aguas naturales para la producción de agua potable 2 µg/l (para cada plaguicida) 5 µg/l (para la totalidad de los plaguicidas) 2
Contaminacion de las aguas por plaguicidas en Francia (datos 2007, SoS 2010) En 2007: 91% de las aguas superficiales son contaminadas mínimo una vez al año (57 % de las aguas subterráneas) 26 % de las aguas superficiales son contaminadas con un nivel superior a 0,1 µg/l 3
Contexto reglementario Prohibición y restricciones de uso de moléculas (500 substancias activas homologadas en 2008) 2010: el uso de las 53 moléculas mas peligrosas 2018 de 50 % el uso de los plaguicidas (ECOPHYTO 2018) Mejorar técnicas de aplicación Identificación y difusión de sistemas que permiten mejorar las practicas agrícolas Elaborar sistemas de cultivo económicos en plaguicidas Aumentar investigación, adquisición de datos, técnicas de aplicación, hacer evolucionar la legislación 4
Datos de contaminación de aguas en zona mediterránea escala país cultivo concentración máxima parcela Australia algodón 28.2 µg/l autores Kennedy et al., 2001 parcela Italia maïs y trigo 180 µg/l Accinelli et al., 2002 parcela California cítricos 730 µg/l Liu & Connel, 2003 parcela y cuenca Francia vid 1000 µg/l Louchart et al., 2000 cuenca Sud-africa vid y frutales 2.9 µg/l Schulz, 2001 cuenca Australia legumbres 88 µg/l Thoma & Nicholson, 1989 región Grecia varios 0.069 µg/l Vagi et al., 2003 región España cítricos 0.39 µg/l Castillo et al., 2003 región Grecia algodón, frutales 9.3 µg/l Albanis, 1992 región España maïs regado 41.2 µg/l Sanchez-Camarillo et al., 1995 5
Vías de transferencia a escala de parcelas Volatilización 1 à 90 % Escorrentía 1 à 10 % 100-1000 µg/l Lessivaje hojas Extracción Infiltración Lixiviación? <1 %? 0,1-100 µg/l Drenaje <0,1 à 3 % 1-100 µg/l Acuífero
Evolución anual de las concentraciones en aguas Diuron (Louchart et al., 2000) Diuron en agua (µg/l) 1000 1997 100 agua 10 1 0 50 100 150 200 250 300 350 Días después de aplicación Concentraciones en aguas a la salida de una parcela de vid Contaminación máxima después aplicación con persistencia durante el ciclo anual
Evolución de la disponibilidad en el suelo y aguas Diuron (Louchart et al., 2000) Diuron en el agua (µg/l) 1000 100 10 1 suelo agua 1997 10000 1000 100 10 Diuron en el suelo (µg/kg) 0 50 100 150 200 250 300 350 Días después de aplicación No hay resultados (suelo) en condiciones de riego
Varias vías de transferencias a escala de la cuenca Influencia de la antropización (ocupación y manejo del suelo.), elementos del paisaje sobre los flujos hídricos Intercambios líquidos subterráneo-superficie Infiltración lixiviación Reinfiltración en canales, acequias o vegetación volatilización escurrimiento flujos en el acuífero Exfiltración escurrimiento sobre suelo saturado 9
Ocupación y manejo del suelo Ocupación del suelo C o n t o u r d u b a s s i n v e r s a n t O c c u p a t i o n d u s o l V i g n e p a l i s s é e V i g n e e n g o b e l e t P l a n t a t i o n d e v i g n e A r r a c h a g e d e v i g n e L u z e r n e, t r è f l e F r i c h e s e t g a r r i g u e s S o l n u e t j a c h è r e s M a r a î c h a g e V e r g e r s, o l i v e r a i e s B a s s i n s d e l a g u n a g e Manejo del suelo No labrado Juillet 1997 Tratamientos fitosanitarios herbicidas: Diuron, simazina, terbutilazina glifosato fungicidas: 22 substancias activas Labrado Ejemplo del Limari : herbicidas: aminotriazol, glifosato fungicidas: 30 substancias activas y mas de 15 insecticidas 10
Conc. media (µg/l) Caudal (mm/j) Concentraciones de herbicidas en aguas de escorrentía en una cuenca viticola 20 escorrentía 10 0 1000 100 10 Diuron 1 0.1 Mars Mai Juil Sep Nov Jan Crecidas Entre crecidas (acuífero caudal de base)
Evolucion del uso en herbicidas Vid desmalezadas con moleculas 2,5 kg/ha 1,8 kg/ha 1,5 kg/ha prohibido Diuron Simazina Glifosato ENQUETES EN COURS 1,5 kg/ha 1 kg/ha prohibido ENQUETES EN COURS 4 kg/ha 2,2 kg/ha Dosis aplicadas (kg/ha) ENQUETES EN COURS
Evolución de la contaminación en aguas (15 años) (1) Simazina Parcela Cuenca Acuifero (datos Observatorio OMERE) 1000 100 10 1 0.1 0.01 1000 100 10 1 0.1 0.01 1000 100 10 1 0.1 0.01 (Negro et al., 2011) 1,5 kg/ha 1 kg/ha prohibido (µg/l) (µg/l) (µg/l) 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 13
Evolución de la contaminación en aguas (15 años) (2) Diuron (Negro et al., 2011) 2,5 kg/ha 1,8 kg/ha 1,5 kg/ha prohibido parcela cuenca acuífero (datos Observatorio OMERE)
Evolución de la contaminación en aguas (8 años) (3) Glifosato 4 kg/ha 2,2 kg/ha parcela cuenca acuífero (datos Observatorio OMERE)
Actuar para limitar la contaminación: posibilidades (1) Reducir el uso de plaguicidas Substituir las substancias indeseables Mejorar las técnicas de aplicación (cf. presentación B. R.) Administrar los elementos del paisaje (acequias, setos.) Acción sobre practicas culturales y sistemas de cultivo 16
Actuar para limitar la contaminación: ejemplo de técnicas de manejo del suelo en viticultura Diuron Desmalezado químico pre y post emergencia Desmalezado químico post emergencia Labrado entre hileras Césped entre hileras Glifosato Pérdidas en plaguicidas (g/ha) 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 (d après Louchart et al., 2008 ) 17
Actuar para limitar la contaminación: no hay recetas generales Ninguna acción es suficiente en sí mismo El efecto directo de una acción varía en función de las condiciones ambientales La escala considerada (parcela, cuenca, acuífero ) Acciones tienen un costo y efectos secundarios Acciones deben ser combinadas y planificadas según las condiciones locales Aplicación al contexto mediterráneo y semi-árido chileno 18
Algunas características de las zonas mediterránea y semi-árida (1) Zona mediterránea lluvias intensas e irregulares suelos con cobertura vegetal discontinua Zona semi-árida lluvias muy escazas con eventos intensos suelos con cobertura vegetal discontinua Escorrentía fuerte Escorrentía reducida pero posible En ambas Zonas largos plazos de sequía suelos con poca materia orgánica Influencia sobre retención adsorción y transformación de plaguicidas 19
Algunas características de las zonas mediterránea y semi-árida (2) La disponibilidad del agua variabilidad interanual disminución de los recursos en agua cambios climáticos actuales en chile : lluvias (total y eventos) energía cinética lluvia y erosión temperaturas máxima y minima El riego es necesario situaciones con goteo Infiltración vs escorrentía Consecuencias sobre los riesgos de contaminación? Una experiencia en zona mediterránea 20
Contaminación de aguas y suelos en zona mediterránea y en Chile La contaminación de aguas por plaguicidas es un fenómeno mas que probable: ilustración para una parcela Plaguicida pulverizado con una dosis de 1 kg/ha y un escurrimiento anual de 100 mm una contaminación media del agua de 0.1 µg/l representa una pérdida de 0.1 g/ha (0.01% del aplicado) de 10 µg/l representa una pérdida de 10 g/ha (1% del aplicado) Y en Chile? Medios a considerar Ríos andinos : resultados preliminares (Limari : fungicida metamidofos) Canales, acequias Acuíferos de superficie y profundos Suelos : efecto del goteo (humedad) y temperatura? 21
mineralización (% / día) Influencia de la temperatura y humedad del suelo sobre la mineralización (degradación) 3 2 10 C Diuron (Soulas et al., 2000) 1 0 0 14 28 42 3 2 28 C humedad suelo húmedo medium seco 1 0 0 14 28 42 días y en condiciones de agricultura de riego vs de secano? 22
Algunas conclusiones / experiencia mediterranea Importancia de un buen conocimiento de los procesos hidrológicos Importancia de un buen conocimiento de las practicas agronómicas, de los sistemas de cultivo Alta variabilidad inter-anual de la contaminación Necesidad de mediciones sobre largo plazo = observatorio ambiental Efectos de escala entre parcela y cuenca con mecanismos de reinfiltracion Contaminación puntual (aguas de aclarado, galoneras ) vs difusa 23
Proposición de programa de investigación en zona semi-árida (1) Eligir un sitio: parcelas, cuenca, acuífero Viticultura de riego y de secano (cf. referencia mediterránea) Hidrología general cuenca Procesos de transferencias (canales, ríos, acuíferos...) Buen conocimiento practicas agronómicas Base de datos sobre practicas e agroquímicos Encuestas agricultores y vendedores : modos de aplicación... 24
Proposición de programa de investigación en zona semi-árida (2) Elaboración de un SIG relacionado con el base de datos Aspectos analíticos: laboratorios (normas BPL) glifosato Estudio evolución y retención de substancias en el suelo mejores condiciones de degradación? Perspectiva de modelar transferencias (escenarios de predicción) 25
Ejemplos de dispositivos de muestreo Transportes sólidos Variables hidroquímicos de agua de superficie y subterránea (CE, T, ph, elementos mayores, CO, contaminantes metales pesados y plaguicidas 26
Y para concluir... Muchas gracias por su atención! 27