La absorción de herbicidas determina la cantidad de una sustancia química aplicada que queda disponible para las plantas y llega al lugar de acción previsto. Las condiciones del suelo influyen fuertemente en esta disponibilidad después de la aplicación en campos agrícolas.
Una vez que los herbicidas ingresan al suelo, pueden ser absorbidos por la arcilla y la materia orgánica, permanecer disueltos en el agua del suelo o moverse a través del perfil del suelo con corrientes de agua y aire.
El equilibrio entre estos procesos afecta el control de malezas, la seguridad de los cultivos, la persistencia de los herbicidas y las posibilidades de contaminación. Por lo tanto, comprender estos factores respalda mejores decisiones sobre la aplicación de herbicidas en diferentes suelos agrícolas.
Varias propiedades del suelo y de los herbicidas interactúan durante este proceso. El tipo de arcilla, la materia orgánica, el pH del suelo, la humedad, la estructura química, la lixiviación, la difusión y el flujo másico influyen en la disponibilidad de herbicidas.
Este artículo explica cómo estos factores controlan la absorción y el movimiento de herbicidas en el suelo. También muestra por qué el mismo herbicida puede comportarse de manera diferente en diferentes condiciones ambientales y de suelo.
Coloides de arcilla y absorción de herbicidas
1. Área de superficie de arcilla: El tipo de arcilla afecta fuertemente la adsorción porque las partículas de arcilla proporcionan superficies extensas y cargas eléctricas que retienen las moléculas de herbicida, dejando menos químicos disueltos en la solución del suelo.
2. Montmorillonita: La montmorillonita tiene una red en expansión y proporciona superficies externas e internas para la adsorción. Su estructura le confiere una mayor capacidad de adsorción que la illita, mientras que la caolinita suele proporcionar una adsorción más débil.
3. Illita y caolinita: La illita tiene tres capas sin el carácter expansivo de la montmorillonita. La caolinita contiene capas alternas y menos cargas residuales, aunque su superficie de hidroxilo puede retener fuertemente algunos químicos orgánicos.
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Materia orgánica del suelo y unión de herbicidas
La materia orgánica representa uno de los factores más importantes que afectan la adsorción de herbicidas en el suelo. Incluye materiales húmicos, residuos vegetales, residuos animales y microorganismos que proporcionan sitios de unión adicionales.
El ácido húmico, el ácido fúlvico y la humina forman las principales fracciones húmicas. Estos materiales influyen en la fuerza con la que se unen los herbicidas, mientras que los residuos en descomposición pueden desarrollar una mayor capacidad de absorción a medida que disminuye la celulosa.
Una fuerte adsorción de materia orgánica puede reducir la concentración de herbicidas en la solución del suelo y disminuir la absorción inmediata de las plantas. Sin embargo, una desorción posterior puede devolver nuevamente a la solución parte del producto químico retenido.
pH del suelo y absorción de herbicidas
1. Ionización de herbicidas: El pH del suelo cambia la carga de herbicida y altera las interacciones con la arcilla y la materia orgánica cargadas negativamente. También puede influir en la capacidad de intercambio catiónico y en las reacciones microbianas que afectan el comportamiento.
2. Herbicidas ácidos y básicos: Los herbicidas ácidos como el 2,4-D, MCPA, dicamba y picloram pueden liberar iones de hidrógeno en soluciones neutras. En cambio, los herbicidas básicos pueden aceptar iones de hidrógeno en condiciones ácidas.
3. Herbicidas fuertemente básicos: Los herbicidas fuertemente básicos como el paraquat y el diquat pueden permanecer cargados positivamente en condiciones comunes de pH del suelo. Por tanto, se unen rápida y firmemente a la arcilla y a la materia orgánica.
Humedad del suelo y disponibilidad de herbicidas
La humedad del suelo afecta la adsorción, desorción, difusión y fitotoxicidad de los herbicidas presentes en la solución del suelo. Las moléculas de agua compiten con los compuestos orgánicos por los sitios de adsorción disponibles dentro de las partículas del suelo.
En condiciones secas, menos moléculas de agua compiten por los sitios de adsorción, lo que permite que algunos herbicidas se retengan con mayor fuerza. El aumento de la humedad puede desplazar las moléculas previamente adsorbidas a la solución del suelo.
Un mayor contenido de agua también promueve la difusión molecular y el flujo de masa a través de los poros del suelo. En consecuencia, la humedad puede aumentar la disponibilidad de herbicidas para la absorción de las plantas y al mismo tiempo aumentar el movimiento más allá de la zona objetivo.
Propiedades químicas y absorción de herbicidas.
1. Estructura molecular: La naturaleza química de un herbicida determina su polaridad, ionización, solubilidad, fuerza de adsorción, volatilidad y movimiento dentro del suelo. Los grupos funcionales crean diferencias importantes entre los compuestos herbicidas.
2. Carácter iónico: Los herbicidas ionizados permanentemente se comportan de manera diferente a los compuestos ionizables y neutros. Las moléculas cargadas interactúan fuertemente con las superficies del suelo, mientras que los herbicidas no iónicos generalmente dependen más de las fuerzas físicas de adsorción.
3. Solubilidad en agua: La solubilidad en agua afecta la cantidad potencialmente disponible en el agua del suelo, aunque la solubilidad por sí sola no predice la concentración libre. La adsorción del suelo puede dominar el equilibrio entre el herbicida disuelto y retenido.
Movimiento de lixiviación y herbicidas
La lixiviación describe el movimiento del herbicida hacia abajo a través del suelo con agua infiltrada. Su intensidad depende de las propiedades herbicidas, la capacidad de adsorción del suelo, la permeabilidad del suelo, el suministro de agua y las condiciones de aplicación.
La lixiviación excesiva puede mover el herbicida debajo de la zona que contiene malezas de raíces poco profundas, reduciendo el control. Por el contrario, el movimiento hacia raíces más profundas puede aumentar la exposición y causar daños a cultivos susceptibles.
La lluvia o el riego poco después de la aplicación pueden aumentar el movimiento descendente, especialmente cuando el suelo permanece permeable y el herbicida se disuelve fácilmente. Por lo tanto, el momento adecuado es importante para la eficacia y la protección del medio ambiente.
Difusión y transporte de herbicidas.
1. Gradiente de concentración: La difusión mueve las moléculas de herbicidas a lo largo de gradientes de concentración desde concentraciones más altas hacia concentraciones más bajas. Este proceso ayuda a distribuir herbicidas a través de fases líquidas y gaseosas dentro del suelo.
2. Humedad y temperatura: La difusión cambia con la humedad y la temperatura del suelo. Un suelo muy seco puede restringir la actividad de los herbicidas que dependen del movimiento del agua del suelo, mientras que la humedad adicional mejora el transporte.
3. Limitaciones del suelo seco: Los herbicidas como la trifluralina y el trialato pueden funcionar mal en suelos extremadamente secos cuando el movimiento hacia las raíces se vuelve limitado. La lluvia o el riego pueden restaurar suficiente humedad para el transporte.
Flujo másico y absorción de herbicidas
El flujo másico transporta herbicida disuelto con agua que se mueve a través del suelo y hacia las plantas durante la transpiración. La cantidad que llega a las raíces depende en gran medida del movimiento del agua a través del sistema suelo-planta-atmósfera.
A medida que disminuye el contenido de agua del suelo, aumenta la resistencia dentro del suelo y el sistema vegetal, lo que reduce el transporte. Las condiciones atmosféricas como la radiación, la temperatura y el viento también afectan la transpiración y la absorción de herbicidas.
En condiciones de humedad adecuadas, la absorción de herbicidas a menudo se correlaciona con la tasa de transpiración. Un mayor movimiento de agua de las plantas puede aumentar el suministro de herbicida disuelto a las raíces e influir en la concentración dentro de los tejidos de las plantas.
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Absorción de herbicidas y riesgo ambiental
La absorción de herbicidas depende principalmente de la porción que permanece libre en el agua del suelo en lugar de estar fuertemente unida a los coloides del suelo. Por tanto, la desorción juega un papel importante en la disponibilidad química.
La concentración de herbicidas en el agua del suelo refleja los efectos combinados de solubilidad, adsorción, desorción y contenido de agua del suelo. Estas relaciones explican por qué tasas de aplicación idénticas pueden producir resultados diferentes.
Comprender la absorción ayuda a los agricultores a equilibrar el control eficaz de las malezas con la seguridad de los cultivos y la protección del medio ambiente. Una retención fuerte puede reducir la actividad, mientras que una movilidad excesiva puede aumentar los riesgos de lixiviación, escorrentía y contaminación.
Los riesgos de contaminación del suelo y del agua aumentan cuando los herbicidas van más allá de las áreas de destino previstas. Por lo tanto, los agricultores deberían considerar textura del suelo y propiedades relacionadas del suelo antes de la aplicación.
La adsorción controla si los químicos permanecen adheridos a las partículas del suelo o se mueven con el agua. Una comprensión clara de Movimiento y absorción de pesticidas en el suelo. ayuda a explicar estas diferencias.
Las prácticas de manejo también influyen en la facilidad con la que los herbicidas abandonan las áreas tratadas. Momento adecuado, tasas de aplicación y prácticas de riego descritas en prácticas de manejo de la movilidad de pesticidas puede reducir el movimiento innecesario.
La persistencia del herbicida puede cambiar la duración de la exposición después de la aplicación. la discusión de factores de degradación de pesticidas en el suelo muestra cómo la humedad, el pH, los microorganismos, la temperatura y las propiedades químicas influyen en la persistencia.
La profundidad del agua subterránea y las condiciones geológicas subyacentes también pueden determinar las vías de transporte. Información sobre Condiciones del sitio que afectan la movilidad de los pesticidas. ayuda a los agricultores a reconocer situaciones en las que pueden producirse movimientos más profundos.
Los herbicidas que llegan a arroyos u otras aguas superficiales pueden permanecer disueltos o adherirse a partículas. El artículo sobre Transporte de pesticidas a través de aguas superficiales. explica cómo estas formas se mueven de manera diferente.
La contaminación del suelo por productos químicos puede afectar las plantas, los microorganismos y los recursos hídricos. Los lectores pueden examinar más a fondo estas preocupaciones a través de los efectos de sustancias peligrosas en el suelo y vida vegetal.
La prevención del movimiento de pesticidas requiere una gestión cuidadosa del agua y condiciones de aplicación adecuadas. Recomendaciones prácticas para prevenir la contaminación del agua incluir evitar pérdidas innecesarias de pesticidas en los canales de drenaje.
La escorrentía de pesticidas agrícolas representa una importante fuente de contaminación difusa. Comprensión fuentes y tipos de contaminación del agua ayuda a ubicar el movimiento de herbicidas dentro del panorama más amplio de contaminación ambiental.
El movimiento de herbicidas puede contribuir a una contaminación más amplia de la tierra cuando los productos químicos se acumulan o migran fuera de las áreas tratadas. la discusión de Causas, efectos y soluciones de la contaminación del suelo. proporciona un contexto útil.
La evaluación de la calidad del agua adquiere importancia cuando los productos químicos agrícolas llegan a aguas superficiales o subterráneas. Los lectores pueden explorar Principios y gestión de la calidad del agua. para una comprensión ambiental adicional.
Cuando se produce contaminación, las medidas de control adecuadas dependen del contaminante y del entorno afectado. Orientación sobre limpieza y control de contaminantes específicos analiza enfoques más amplios de gestión de la contaminación.
Un análisis confiable puede ayudar a identificar residuos de pesticidas y contaminación en muestras ambientales. Información sobre Herramientas de análisis de aire, agua y suelo. explica por qué las pruebas respaldan las decisiones ambientales.
El uso de pesticidas también puede generar desechos agrícolas a través de contenedores y aplicaciones químicas. El artículo sobre fuentes y características de residuos agrícolas aborda estas preocupaciones ambientales relacionadas.
Los residuos de herbicidas que se mueven a través del suelo y el agua pueden eventualmente afectar a los animales a través de fuentes de alimento o bebida contaminadas. Ver fuentes de contaminación por residuos de pesticidas para más contexto.
Una vez que las plantas absorben los pesticidas, los procesos bioquímicos pueden transformarlos dentro de los tejidos vegetales. la discusión de Degradación y metabolismo de pesticidas en plantas. explica estas reacciones.
La contaminación puede tener consecuencias económicas cuando la productividad agrícola, los recursos hídricos u otros servicios ambientales se ven afectados. El artículo sobre pérdidas económicas resultantes de la contaminación explora este efecto más amplio.
El control eficaz de la contaminación también requiere instituciones, seguimiento y aplicación responsables. Los lectores interesados en la gobernanza pueden revisar arreglos institucionales para el control de la contaminación para obtener información adicional.
Finalmente, la contaminación por herbicidas forma parte de preocupaciones más amplias sobre desechos ambientales que involucran el suelo, el agua y la tierra. la discusión de Impactos generales de los residuos en el medio ambiente. proporciona una perspectiva más amplia.
Resumen de los factores que afectan la absorción de herbicidas
| Factor | Efecto principal | Importancia |
|---|---|---|
| coloides de arcilla | Adsorber moléculas de herbicidas y reducir la concentración libre. | El tipo de arcilla determina la fuerza de adsorción. |
| Materia organica | Proporciona importantes sitios de unión. | Influye fuertemente en la adsorción y la disponibilidad. |
| pH del suelo | Cambia la ionización de herbicidas y las relaciones de carga del suelo. | Controla la adsorción de muchos herbicidas iónicos. |
| Humedad del suelo | Afecta la adsorción, desorción, difusión y flujo másico. | Controla el movimiento hacia las raíces de las plantas. |
| Naturaleza química | Determina la polaridad, solubilidad, ionización y adsorción. | Diferentes herbicidas se comportan de manera diferente |
| Lixiviación | Mueve los herbicidas disueltos hacia abajo. | Puede mejorar o reducir el control de malezas. |
| Difusión | Mueve las moléculas a lo largo de gradientes de concentración. | Apoya el movimiento hacia las raíces. |
| flujo de masa | Lleva herbicida disuelto con agua en movimiento. | Vincula el movimiento del agua del suelo con la absorción de las plantas |
Preguntas frecuentes sobre los factores que afectan la absorción de herbicidas
1. ¿Cuál es el principal factor que afecta la absorción de herbicidas?
La adsorción del suelo controla fuertemente la cantidad de herbicida que queda en la solución del suelo, mientras que la humedad del suelo, el pH, la materia orgánica y las propiedades químicas también contribuyen.
2. ¿Cómo afecta la arcilla a la absorción de herbicidas?
La arcilla proporciona superficies cargadas que pueden adsorber herbicidas. La montmorillonita generalmente tiene mayor capacidad de adsorción que la illita y la caolinita debido a su red en expansión.
3. ¿Por qué la materia orgánica del suelo afecta a los herbicidas?
La materia orgánica proporciona sitios de unión que pueden retener moléculas herbicidas. Una fuerte adsorción puede reducir la absorción inmediata por parte de las plantas, aunque una desorción posterior puede devolver los químicos a la solución del suelo.
4. ¿El pH del suelo cambia la absorción de herbicidas?
Sí. El pH del suelo cambia la ionización y la carga de muchos herbicidas, afectando su atracción hacia las superficies de materia orgánica y del suelo cargadas negativamente.
5. ¿Cómo influye la humedad en la disponibilidad de herbicidas?
El agua compite con las moléculas de herbicidas por los sitios de adsorción. El aumento de la humedad puede liberar algunas sustancias químicas retenidas en la solución del suelo y mejorar la difusión y el flujo másico.
6. ¿Qué es la lixiviación de herbicidas?
La lixiviación es el movimiento descendente de herbicidas a través del suelo con agua infiltrada. La lixiviación excesiva puede reducir el control de malezas y aumentar los riesgos para las aguas subterráneas y los cultivos susceptibles.
7. ¿Cuál es la diferencia entre difusión y flujo másico?
La difusión mueve las moléculas a lo largo de gradientes de concentración, mientras que el flujo másico transporta herbicidas disueltos con agua en movimiento asociada con el transporte del suelo y la transpiración de las plantas.
8. ¿Por qué el mismo herbicida puede comportarse de manera diferente en diferentes suelos?
Los diferentes suelos varían en contenido de arcilla, materia orgánica, pH, humedad, permeabilidad y actividad biológica. Estas diferencias cambian la adsorción, desorción, movimiento, degradación y disponibilidad de la planta.
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