Tecnología Ambiental

miércoles, 2 de diciembre de 2009

MEZCLAS

Mientras que algunos productos son formulaciones de un solo ingrediente activo (por ej., glifosato), la mayoría de los productos formulados son mezclas de dos o más ingredientes activos. Las mezclas aumentan el espectro de malezas controladas y/o combinan la actividad de contacto o sistémica con la residual (por ej., 2, 4-D más Atrazina). En los productos formulados, los componentes de la mezcla han sido evaluados por su compatibilidad física y química en el tanque de aspersión, por efectos adversos sobre la fitotoxicidad contra las malezas y por su selectividad en los cultivos.


Las mezclas de tanques consisten en la unión en el tanque de aspersión de dos o más productos herbicidas formulados independientemente y otros plaguicidas. Los beneficios de las mezclas de tanque son los ahorros que se pueden hacer en el tiempo consumido para la aplicación y menor cantidad necesaria del vehículo del asperjado (agua). Además, a menudo dosis reducidas de los herbicidas individuales son efectivas. Sin embargo, algunas mezclas han resultado antagónicas. Así, la actividad graminicida de haloxyfop-metil contra Sorghum halepense (L.) Pers. Es antagonizada por Acifluorfen y bentazon, mientras que los herbicidas fenoxi reducen el control de Avena fatua L. por diclofop-metil. Algunas mezclas de tanque aumentan la fitotoxicidad y pueden dañar al cultivo: por ejemplo, los insecticidas organofosforados y carbamáticos bloquean el metabolismo de Propanil en arroz. Es de la mayor importancia cumplir las instrucciones de las etiquetas con respecto a las mezclas de tanque, y si se contemplan mezclas "no incluidas en la etiqueta", se debe evaluar su efectividad y seguridad para el cultivo antes de su uso rutinario. Como regla general, surgen más problemas con las mezclas de tanque de herbicidas de aplicación foliar que con los de aplicación al suelo.

COADYUVANTES

Los productos herbicidas comunmente contienen tensoactivos o surfactantes y otros componentes para asegurar buenas características de almacenaje y facilitar su mezcla con el agua en el tanque de la asperjadora. Estos formulantes también ayudan a la retención sobre y la penetración dentro de las malezas objeto de la aplicación. Para ciertas malezas y bajo determinadas condiciones climáticas, se puede aumentar la acción del herbicida mediante tensoactivos o tensoactivo o surfactantes o coadyuvantes oleosos, que se mezclan en el tanque con el herbicida.

Las moléculas de los tensoactivos o surfactantes tienen dos partes diferenciadas. El extremo lipofílico generalmente está compuesto de estructuras en forma de largas cadenas hidrocarbonadas o de anillos bencénicos y posee baja solubilidad en agua y alta solubilidad en aceite. La parte hidrofílica tiene una fuerte afinidad por el agua. Existen tres tipos principales de tensoactivos o surfactantes, determinados por la estructura química de la porción hidrofílica de la molécula. Los amónicos y catiónicos se ionizan en agua para formar sustancias cargadas negativa y positivamente, respectivamente. Los tensoactivos más ampliamente usados son los no iónicos, que son fáciles de usar y no son afectados por aguas duras. Los tensoactivos disminuyen la tensión superficial de las gótulas del asperjado y aumentan su cobertura sobre la superficie del follaje.

Comunmente concentraciones de los tensoactivos o surfactantes de alrededor de 0.1% del volumen del vehículo optimizan la retención y cobertura de las gotas del asperjado, pero la máxima acción del herbicida a menudo se alcanza con mayores concentraciones. La actividad de difenzoquat contra. Avena fatua se maximiza a 0.5% de tensoactivo no iónico, óxido de alquil-fenol-etileno "Agral". El incremento de la actividad está asociado a una mejor penetración del ingrediente activo. Cuando se usa una dosis reducida de un producto, se reduce la concentración del ingrediente activo y de los formulantes en la solución de aspersión y, a menudo es necesario, especialmente con graminicidas, agregar tensoactivo o coadyuvante oleoso para asegurar una adecuada retención, cobertura y penetración.

Los aceites vegetales contienen de 1 a 2% de tensoactivos o surfactantes y los concentrados de aceite vegetal contienen 15-20% de éstos y se usan a alrededor de 5 y de 1% del volumen de aspersión, respectivamente. Los componentes oleosos pueden ser de origen mineral o vegetal. Ellos son, a menudo, los mejores coadyuvantes para herbicidas con baja solubilidad en agua, y se usan, por ej., con graminicidas, como fluazifop-butil, y con herbicidas de acción en el suelo, como Diuron, para mejorar su actividad foliar.

A veces se logra un incremento de la actividad del herbicida mediante la adición de fertilizante. Suwunnamek y Parker (1975) encontraron que sulfato de amonio mejoró significativamente la fitotoxicidad de glifosato contra Cyperus rotundus L.

Un coadyuvante inadecuado puede provocar la pérdida de la actividad fitotóxica y/o daños al cultivo, y por lo tanto, sólo deben usarse los coadyuvantes recomendados en la etiqueta del producto para cada herbicida, maleza y situación de cultivo, o por un asesor local experto. Se recomienda enfáticamente la evaluación de los coadyuvantes bajo condiciones locales. Vea a Holloway (1993) por una amplia reseña sobre formulaciones y coadyuvantes.

APLICACIÓN

Introducción

Los herbicidas generalmente se aplican en solución o suspensión acuosa, como una nube de gótulas dirigida hacia el objetivo de la aplicación. La concentración del ingrediente activo en la solución de aspersión varía típicamente desde 0.1 a 10% y el volumen de aplicación desde 100 hasta 400 1/ha, dependiendo del producto y del método de aplicación. Sin embargo, con la aplicación mediante discos giratorios, a veces se usan volúmenes de hasta 10 1/Ha y concentraciones de hasta 50%.

Características de la aspersión. Dos de los factores más importantes que determinan la efectividad de la aspersión son el rango o espectro de tamaño de las gótulas y la cobertura del objetivo por el asperjado (Tabla 3).

Las gotas pequeñas producen muy buena cobertura y se adhieren bien a superficies que son difíciles de mojar, como las hojas cerosas de gramíneas, pero están expuestas a la deriva (arrastre) y se evaporan rápidamente, especialmente a baja humedad relativa. Las gotas mayores tienden a rebotar y desprenderse de superficies "difíciles de mojar", pero, en este caso la deriva y la evaporación son un problema menor. Gótulas menores de 100 m de diámetro caen con relativa lentitud y, por lo tanto, son arrastradas por el viento y pueden causar daños severos a los cultivos susceptibles adyacentes y a la vegetación no objeto de la aplicación. No existe un tamaño de gótula ideal para controlar las malezas en el campo, ya que diferentes especies varían en las características de tamaño, hábitos, ángulo de la hoja, superficie foliar y en su posición en la copa. Para lograr una buena cobertura de estos objetivos diversos es mejor un amplio rango o espectro de tamaños de gótulas y la correcta selección de las boquillas de aspersión generalmente cumple este requisito.

Tabla 3. Densidad de gótulas cuando se asperja un litro uniformemente sobre 1 ha (según Matthews 1992).

Diámetro de gótula m
Numero de gótulas/cm2

20
2387

50
153

100
19

200
2.4

400
0.3



ASPERJADORAS DE TIPO MOCHILA

El equipo más extensamente usado para aplicar herbicidas es la asperjadora de tipo mochila, accionada por palanca. Está consiste de un tanque plástico, o menos comunmente de metal, que se situará de forma erecta sobre el suelo para su llenado y que se ajusta cómodamente sobre la espalda del operador. La capacidad del tanque típicamente varía de 10 a 20 litros, pero el peso total de la mochila llena no debe exceder de 20 kg.

Para facilitar el llenado y la limpieza, el tanque debe tener una apertura amplia (90-100 mm de diámetro), que a menudo tiene acoplado un filtro grueso. La tapa debe tener un ajuste hermético y debe poseer un respiradero, con una válvula para evitar goteo del líquido de aspersión.

Las mochilas accionadas por palanca las llevan por encima o por debajo del brazo. Las primeras son más fáciles de operar cuando se camina a través de vegetación alta, que se cruza sobre el entresurco, pero su uso es muy fatigoso y son más comunes las palancas debajo del brazo. La palanca acciona una bomba de tipo diafragma o de pistón. Las primeras son preferidas para bombear materiales abrasivos, como los polvos humedecibles, y las últimas se recomiendan para aspersiones de alta presión.



La bomba de diafragma accionada por palanca es más usada para aplicación de herbicidas y típicamente es operada a presiones entre 100 y 300 K Pa (1 y 3 bar). Para mantener la presión de operación en la cámara la palanca debe ser accionada regularmente (aproximadamente 30 brazadas/minuto), pero si se usa un aguilón (boom) multiboquillas o una boquilla de alta entrega de líquido se debe aumentar la frecuencia del bombeo. Se mantiene una presión constante dentro de la cámara de presión mediante una válvula de escape de presión, que en algunas mochilas se puede ajustar cuando se requieren presiones de aspersión alternativas.

Otro tipo de asperjadora de mochila es la de compresión o neumática, en la cual se presuriza el tanque con una bomba de aire antes de la aplicación. Se deja un espacio de aproximadamente 25-35% de espacio de aire sobre el líquido y la bomba de aire, a menudo, se acopla a la tapa. Las desventajas de este tipo de aspersión incluyen: la caída de la presión en la medida que el líquido se va distribuyendo y que se tiene que tener gran cuidado al desenroscar la tapa para aliviar la presión interna del tanque.

Selección de boquillas. Las funciones de la boquilla son las de dividir el líquido en gótulas, formar el patrón de aspersión y controlar el flujo del líquido. Las boquillas pueden ser: de abanico (fan-jet), de cono y de inundación o de impacto (flood-jet). Las boquillas de abanico y de inundación (flood-jet) son las más usadas para aplicación de herbicidas. El patrón producido por una boquilla de abanico tiene un borde ahusado (adelgazado) formado por el líquido al ser forzado a través de un orificio elíptico (Fig. 1). La desintegración aleatoria de la lámina de aspersión que surge del orificio de la boquilla produce un amplio espectro de gótulas. Se obtiene una distribución uniforme cuando se usa más de una boquilla, mediante el traslape o superposición de las bordes adelgazados de las boquillas individuales.

El patrón no uniforme de la boquilla de abanico plano la hace inadecuada para ser usada de forma independiente. Con asperjadoras accionadas manualmente, a menudo se usan las boquillas de punta de "aspersión uniforme" (even spray), las cuales producen una distribución uniforme del líquido a través de su patrón de depósito (Fig. 1). Este tipo de boquilla es especialmente adecuada para aplicaciones en bandas. Las boquillas de inundación, también conocidas como deflectoras o de yunque (flood-jet), poseen una aspersión plana de ángulo ancho, que resulta de un chorro recto chocando sobre una superficie deflectora (Fig. 1). Generalmente producen una aspersión gruesa con un depósito bastante uniforme, y con un bajo riesgo de deriva. Estas boquillas están diseñadas para trabajar a presiones bajas (100 K Pa) y solamente se pueden acoplar a asperjadoras con válvula aliviadora de presión. Las boquillas de cono, usadas con asperjadoras de mochila producen un patrón de depósito de aspersión de cono hueco y generalmente son operadas a presiones más altas que las boquillas de abanico plano o de tipo deflectoras (de inundación o flood-jet). Se usan principalmente con fungicidas e insecticidas.

Fig. 1. Boquillas de abanico y de inundación (según El Manual de selección de boquillas de BCPC, 1988 (Anon. 1988). Boquilla de inundación

Fig. 1. Boquillas de abanico y de inundación (según El Manual de selección de boquillas de BCPC, 1988 (Anon. 1988). Boquillas de abanico plano

La calidad de la aspersión, o rango de tamaño de gotas, se hace más fina en la medida que el tamaño del orificio de la boquilla de abanico se reduce, y aumentan el ángulo de la boquilla y la presión de aplicación. Inversamente, la calidad de la aspersión se hace más gruesa en la medida que se aumenta el diámetro de orificio y se reducen el ángulo de la boquilla y la presión de aplicación.

Los espectros de gótulas comúnmente se describen mediante el diámetro de la mediana del volumen (DMV), calculado matemáticamente, que da un diámetro único. Las boquillas se clasifican, de acuerdo con su calidad de aspersión (DMV) en las categorías de "finas", "medias" y "gruesas" para usos normales, y "muy finas" y "muy gruesas" para usos especiales, por ejemplo, máquinas nebulizadoras y fertilizadoras, respectivamente. En la Tabla 4 se muestran algunas características de diferentes calidades de aspersión.

Tabla 4. Efectos de la calidad de la aspersión sobre la retención, la deriva y el uso.

Calidad de aspersión
Tamaño de gota* m
Retención sobre superficies foliares difíciles de mojar
Usado para
Peligro de deriva

Fina
101-200
buena
buen cobertura
medio

Media
201-300
buena
mayoría de los productos
bajo

gruesa
>300
moderada
herbicidas de suelo
muy bajo


* Diámetro de la mediana de volumen de las gotas

Las boquillas se fabrican de bronce, plástico, acero inoxidable o cerámica y este orden, de formas ascendente, refleja su costo y resistencia al desgaste. El riesgo de tupiciones se reduce acoplando filtros de malla fina (300 m de apertura) en el cuerpo de la boquilla. Estas se deben inspeccionar regularmente por su desgaste y se deben sustituir al menos anualmente.

Las lanzas manuales incluyen un mecanismo de gatillo y un filtro y, en algunos casos una pieza en forma de T, para acoplar una válvula de presión, especialmente útil en una asperjadora de compresión, que alerte al operador cuando se produce una caída de la presión. En dependencia del uso pretendido la lanza puede acoplarse a una sola boquilla o a un aguilón (boom) portando tres o cuatro boquillas.

Calibración de asperjadoras de tipo mochila. Es imprescindible calibrar la asperjadora antes de usarla, usando agua limpia como solución de aspersión. Se deben determinar tres factores básicos al calibrar la asperjadora: la velocidad de traslado, el caudal de la boquilla (según tipo y presión de aplicación) y el ancho de la estela.

La velocidad de traslado se debe determinar sobre una superficie con vegetación similar a la que será tratada. Una velocidad típica de caminar asperjando es de 1 m/s o 3.5 kph. El caudal de la boquilla se debe determinar recogiendo y midiendo el volumen de líquido de aspersión emitido en 1 minuto. Cuando se usan asperjadoras accionadas por palanca, ésta se debe accionar uniformemente, con brazadas completas, con el fin de mantener una presión lo más uniforme posible. Sí tiene acoplada válvula de regulación de presión, ésta se de colocar en un valor adecuado para la boquilla.

El ancho de estela es la distancia de aspersión efectiva cubierta por la boquilla o aguilón (boom) acoplado. El ancho de aspersión de una sola boquilla de abanico (fan-jet) es típicamente estrecha, mientras que con una sola boquilla de inundación o deflectora (flood-jet) se obtiene un ancho de estela mayor. Habiendo determinado el caudal de la boquilla en litros/minuto, conociendo el ancho de estela y la velocidad de traslado, se puede calcular el volumen de aplicación (o solución final) por unidad de área.


Este valor se multiplica por 10 000 para obtener 1/Ha

Así, con un ancho de estela de 1 m, una velocidad de traslado de 60 m/min y un caudal de boquilla de 0.6 1/min, el volumen de aspersión por hectárea es:


Si el volumen de aplicación (solución final) es inadecuado, se pueden hacer ajustes pequeños variando la velocidad de traslado y/o la presión. Ajustes mayores exigen cambio de boquillas.

Para calcular la cantidad de producto comercial a echar en el tanque de la asperjadora, tome la dosis recomendada de la etiqueta del producto (1/o kg/Ha) y multiplique por el volumen del tanque de la asperjadora (o por el volumen de aspersión necesario si es menor que un tanque lleno). Este valor se divide entre el volumen de aplicación en 1/Ha (ver arriba),


Por ejemplo, si la dosis del herbicida es de 2.5 1/ha de producto comercial, la capacidad del tanque es de 20 l y el volumen de aplicación es de 1001/ha, el volumen de producto comercial a echar en el tanque es:


Así, se deben añadir 0.5 1 del producto a 19.5 1 de agua en el tanque de la asperjadora. Muchas recomendaciones de herbicidas se ofrecen en dosis de ingrediente activo por hectárea. En los cálculos anteriores, se debe multiplicar la dosis de ingrediente activo por:


Para obtener el peso o volumen de producto comercial requerido.

Mezclado de la solución de aspersión y llenado de la asperjadora. Los lugares de mezclado deben estar bien alejados de las vías o cuerpos de agua y otras áreas ambientalmente sensibles.

· Lea la etiqueta del producto

· Use ropa protectora adecuada

· Agite en envase del producto solamente si así lo indica la etiqueta. Vierta y mida cuidadosamente la cantidad calculada.

· Llene el tanque de la asperjadora hasta la mitad con agua limpia. Agregue el producto medido. Enjuague el recipiente de medición y vierta éstos en el tanque. Ajuste la tapa de la asperjadora y agite suavemente la asperjadora para mezclar su contenido. Retire la tapa, rellene con agua hasta el nivel correcto y mezcle de nuevo.

· Deseche los envases vacíos con seguridad y, si es posible, devuélvalos a los suministradores.

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