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Marzo 2017 | Agtech

Lecho biológico: Eficaz sistema para la degradación de residuos de plaguicidas

El país ya cuenta con el primer lecho biológico instalado a escala de campo. Esta iniciativa, pionera en Chile, cuenta con la participación de las empresas Agrícola San Clemente, Cherry Andes Sur, San José Farms, Cerezos Inalaf y Bayer, los servicios públicos SAG e INDAP, el Concejo de Producción Limpia y Seremi de Agricultura de la Región de la Araucanía.

Autores: Jorge Díaz, Graciela Palma, Gonzalo Tortella, Olga Rubilar y M. Cristina Diez.

Los plaguicidas han contribuido de forma importante a la productividad y calidad de la producción agrícola, pero si son utilizados inadecuadamente pueden contaminar el ambiente. A fin de mitigar efectos adversos se han establecido procedimientos de Buenas Prácticas Agrícolas (BPA), que son apoyadas por las instituciones públicas del agro y aplicadas por los agricultores.  Si bien esto apunta en la dirección correcta, consideramos que se debe reforzar el manejo de los plaguicidas, incorporando nuevas tecnologías que actúen como barreras o sistemas de bio-purificación que protejan al recurso suelo y agua.

En Suecia, durante la década del 90, se inició el desarrollo de un sistema denominado  “lechos biológicos”, que está siendo difundido a diferentes países de Europa, África y América. Actualmente se están realizando trabajos para su adaptación en Chile mediante un proyecto FONDEF con fondos FIC de la Región de la Araucanía, en el que participan la Universidad de La Frontera e INIA-Carillanca. Las características de esta tecnología, destinada a disminuir la contaminación por plaguicidas, se ajusta plenamente a los productores que se esfuerzan por alcanzar mayores beneficios económicos y lograr aperturas de nuevos mercados más exigentes, como también a normativas ambientales y consumidores con creciente sensibilidad por la protección del ambiente.

Un inadecuado manejo de los plaguicidas puede contaminar fuentes de agua superficial, napas subterráneas y el suelo. Diferentes estudios junto a observaciones de terreno han identificado dos puntos críticos durante la manipulación  de los plaguicidas, que pueden provocar contaminación. El primero es durante la fase de llenado del equipo de aplicación, donde suelen ocurrir derrames accidentales del producto en su máxima concentración (Figura 1), y el segundo durante el lavado de los residuos adheridos en la parte externa del equipo (Figura 2).

SISTEMA DE BIOPURIFICACIÓN.

El lecho biológico es un sistema simple y de bajo costo, construido a nivel del suelo, donde el pulverizador o nebulizador se estaciona sobre una rampa durante las etapas de llenado y lavado del equipo. Contiene una matriz biológica (biomezcla) que atrapa y degrada los plaguicidas hasta llevarlos a niveles de inocuidad.  La biomezcla actúa mediante procesos simultáneos de adsorción por efecto de sus componentes y  de degradación microbiológica realizada por hongos y bacterias.

El lecho biológico está compuesto de una primera capa de pasto, seguido de la biomezcla constituida por suelo, turba y residuo lignocelulósico (paja de trigo o avena) en una  proporción volumétrica de  25-25-50%, y finalmente una capa de gravilla. Las paredes están impermeabilizadas con hormigón y una geomembrana que las recubre. Adicionalmente cuenta con un pozo aledaño, cuya función es recibir y recircular los percolados con restos de plaguicidas hacia la superficie del lecho biológico hasta completar su degradación.

DEGRADACIÓN DE PLAGUICIDAS.

En los laboratorios de la UFRO se está determinando la eficacia de diferentes biomezclas sobre la degradación de plaguicidas, evaluándose algunos de los más utilizados en los programas de control en diferentes cultivos como son los herbicidas atrazina e isoproturon,  fungicidas como iprodiona y carbendazima, y los insecticidas clorpirifos y diazinon. Los estudios consideraron tres tipos de suelo (rojo, arenoso y trumao), tres tipos de material lignocelulósico (paja de trigo, aserrín y cascarilla de cebada), muy disponibles en el medio agrícola, y turba (único componente que debe ser adquirido en el comercio).  En la figura 3, se muestran los niveles de degradación de los plaguicidas en una biomezcla en base a paja de trigo, turba y los tres tipos de suelo. Estas se contaminaron de forma controlada en cantidades totales de 600 mg de ingrediente activo de cada uno de los productos por Kg de la biomezcla. Se puede observar que se lograron porcentajes importantes en la degradación de cada uno de estos plaguicidas a los 90 días,  evidenciando una activa y significativa disminución de sus cantidades en la biomezcla. Este estudio contempla una segunda etapa, que se iniciará en la presente temporada en el lecho biológico instalado en INIA Carillanca, con el objetivo de evaluar el comportamiento operativo  y la eficacia en la degradación de residuos de herbicidas, fungicidas e insecticidas en condiciones de campo.

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Figura 1. Derrame accidental al momento del llenado del pulverizador (Fuente: adaptado de  Castillo et al., 2008).

 

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Figura 2. Lavado de residuos de plaguicidas adheridos a las paredes exteriores del pulverizador. (Fuente: adaptado de Castillo et al., 2008).

 

 

 

DIFUSIÓN DE LA TECNOLOGÍA

El país ya cuenta con el primer lecho biológico instalado en INIA Carillanca, Vilcún (Foto 1), contemplándose la construcción de 3 lechos más que serán establecidos en Angol (predio de  Agrícola San Clemente), Gorbea (predio de San José Farms) y Temuco (Campo Experimental Maquehue, UFRO), con el objetivo de  realizar actividades demostrativas  de su funcionamiento operativo en condiciones de campo bajo diferentes áreas agroecológicas. Además, se han realizado una serie de actividades de difusión como seminarios, charlas y participación en ferias agrícolas para dar a conocer la tecnología de los lechos biológicos.  Próximamente, entre el 2 al 4 de mayo se realizará un Workshop Internacional en Pucón con la participación de destacados invitados e investigadores líderes en el tema de los lechos biológicos. Para mayor información sugerimos visitar la página http://lechosbiologicos.cl/.

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Figura 3. Degradación de los plaguicidas atrazina, isoproturon, iprodiona, carbendazima, clorpirifos y diazinon  en la biomezcla a los 90 días.