Formulaciones de Herbicidas

FORMULACIONES DE HERBICIDAS

LUIS CARLOS SALAZAR PINILLA

DEPARTAMENTO DE PROTECCIÓN VEGETAL FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS UNIVERSIDAD DE PANAMÁ PANAMÁ, REP. DE PANAMÁ 2010

632.954 S31 Salazar Pinilla, Luis Carlos Formulaciones de herbicidas / Luis Carlos Salazar Pinilla. – Panamá: 2010.

26p.; 25 cm.

ISBN 978-9962-00-886-6 1.

2.

PRODUCTOS QUÍMICOS AGRÍCOLAS HERBICIDAS I. Título.

PRESENTACIÓN

n 1989, confeccioné una monografía intitulada “Generalidades sobre E Formulaciones de Herbicidas”, la cual fue considerada un insumo en los cursos de Manejo de Malezas y otros ofrecidos a nivel de licenciaturas y dictados por este servidor en la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad de Panamá.

Hoy día decidí revisarla y actualizarla, con la finalidad de mantenerla vigente, para que continué siendo consultada como una referencia técnica por nuestros estudiantes, quienes serán los futuros profesionales del agro panameño, o quizás, por aquellas personas interesadas en el tema.

Los conceptos, principios y fundamentos contemplados en este trabajo están enfocados al campo de los herbicidas; pero sin duda alguna, también pueden ser proyectados al resto de los otros plaguicidas, comúnmente aplicados en los ecosistemas agrícolas, como lo son: insecticidas, fungicidas, nematicidas, entre otros.

La industria de agroquímicos para referirse a los plaguicidas utiliza los nombres de protectores de cultivos, productos fitosanitarios o productos de protección fitosanitaria. Todas estas sustancias son empleadas con regularidad en la disciplinas de la fitoprotección, en conjunto con otras alternativas que forman parte del bien conocido concepto de manejo integrado de plagas agrícolas.

Luis Carlos Salazar Pinilla

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

1

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMULACIÓN DE UN HERBICIDA

2

COMPONENTES BÁSICOS DE LAS FORMULACIONES

3

CLASE O TIPO DE FORMULACIONES

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FORMULACIONES SÓLIDAS

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FORMULACIONES LÏQUIDAS

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CONCENTRACIÓN DEL INGREDIENTE ACTIVO EN LAS FORMULACIONES

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BIBLIOGRAFÍA

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FORMULACIONES DE HERBICIDAS INTRODUCCIÓN os principios básicos sobre las formulaciones de herbicidas que se discutirán L en esta sección, muy bien pueden ser aplicados a cualquiera de los plaguicidas que se utilizan en otras disciplinas que se relacionan con la agricultura.

Los herbicidas son sustancias químicas, los cuales en su forma pura, prácticamente son inutilizables o tiene muy poco uso para los usuarios o compradores (agricultores, técnicos, ganaderos). En un sin número de casos estas sustancias deben acondicionarse en una formulación para ser usadas en la agricultura.

Para revestir a los herbicidas de un valor práctico, éstos necesitan ser formulados, esto es, combinarlos con solventes, diluyentes y coadyuvantes, para formar un producto llamado formulación que representa su presentación comercial. En general por formulación se entiende la forma sólida, líquida o gaseosa como viene preparado un producto químico para su uso práctico. Por lo tanto, los herbicidas son vendidos como formulaciones, los cuales se venden bajo una variedad de nombres comerciales, y muy raramente, como sustancias químicas puras. La formulación es la forma en la cual el plaguicida está a la venta para su uso Uno de los propósitos fundamentales de formular un herbicida, es el de permitirle al usuario una rápida, fácil y uniforme distribución del herbicida en un adecuado y conveniente portador, siendo en la mayoría de las situaciones agrícolas el agua el portador más común, de manera que una cantidad relativamente pequeña del herbicida pueda ser uniformemente distribuida sobre grandes extensiones de tierra. Por ejemplo, un kilogramo de herbicida, mezclado con 200 litros de agua para ser asperjado en una hectárea de terreno.

Otras razones justificadas para formular un herbicida sería la de incrementar u optimizar la efectividad o actividad biológica del herbicida, facilitar una mejor manipulación del plaguicida por parte del usuario (seguridad, reducir riesgos). En otras palabras, la formulación se hace con la finalidad de mejorar o incrementar las propiedades de un plaguicida en cuanto a su aplicación, manejo, efectividad, almacenaje y seguridad.

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FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FORMULACIÓN DE UN HERBICIDA

A

lgunos factores deben ser tomados en cuenta al decidir cómo formular un determinado ingrediente activo de un herbicida. Algunos de ellos serán discutidos a continuación.

La naturaleza física y química del herbicida. Conocer el grado de solubilidad del ingrediente activo en varios solventes tales como el agua u otros solventes orgánicos. La volatilidad del producto también influye en el tipo de formulación.

También las características de los materiales inertes que no tienen actividad biológica.

El uso deseado. Si el herbicida se desea emplear para el control de malezas leñosas y con cutícula muy cerosa, un tipo de formulación aceitosa podría facilitar la penetración del producto. Por el contrario, si se desea un control selectivo, entonces probablemente la formulación contenga menos cantidad de aceites y otros aditivos. Existe la posibilidad de que un mismo ingrediente activo pueda tener distintas formulaciones con el objetivo de facilitar la aplicación de un determinado producto.

Disponibilidad de materiales para la formulación. Algunas compañías de agroquímicos han tenido que cambiar por completo los tipos de formulaciones de herbicidas, ya que han afrontado escasez del suministro de elementos básicos como lo son solventes, coadyuvantes y recipientes.

Preferencias y gustos de los usuarios. Muchas personas prefieren utilizar ciertos tipos de formulaciones por razones propias. Por ejemplo, algunos agricultores se inclinan por las suspensiones concentradas en vez de los polvos mojables.

Costo de la formulación. Hay que considerar el costo de los solventes, recipientes, coadyuvantes, trasporte, y otros factores. Se puede decir en forma general, que las formulaciones con un bajo porcentaje del ingrediente activo, tales como los gránulos, son más caros al agricultor. En los últimos años, algunos herbicidas en cuya formulación se emplean solventes orgánicos y agentes emulsificadores, han subido vertiginosamente de precio. El costo relativo de una formulación puede que no sea tan importante en ciertos cultivos de alto valor económico (explotaciones hortícolas), pero en otros cultivos el costo del producto puede ser limitante a la aceptación del agricultor.

Otras consideraciones.

Cuando el usuario ha decidido emplear un determinado herbicida comercial, él debe decidir la formulación a usar, puesto que pueden existir varias formulaciones del mismo herbicida en el mercado. En este caso, la correcta selección de la formulación puede significar la diferencia entre el fracaso y el éxito. El tipo de formulación puede entonces influir en la precisión de la aplicación en particular, la selectividad de ciertos herbicidas, la conveniencia del manejo del producto y 2

lo más importante, el costo de la aplicación. Consecuentemente, se hace necesario estar familiarizado con los principios básicos de formulaciones de plaguicidas para que los herbicidas puedan ser utilizados correctamente.

En la manufacturación de los herbicidas, no siempre se puede seleccionar la clase de formulación deseada, puesto que un mismo ingrediente activo no siempre se puede producir bajo diferentes tipos de formulaciones, debido a sus características propias o naturales que no lo permite. Por ejemplo: la atrazina es un ingrediente activo que se formula como un polvo mojable, ya que por su naturaleza química no puede ser formulado con un polvo soluble en agua.

COMPONENTES BÁSICOS DE LAS FORMULACIONES la formulación de un herbicida se destacan tres componentes elementales: Eningrediente activo, material transportador y coadyuvante.

Ingrediente activo: Conocido también como sustancia, material o principio activo; siendo la parte del producto comercial responsable de la acción y el efecto herbicida (actividad biológica). Es decir, el ingrediente activo es la parte biológicamente activa del plaguicida en una formulación.

Material transportador: Es el vehículo, medio, material o sustancia, ya sea líquido o sólido, en donde se encuentra distribuido o disuelto el ingrediente activo. El transportador es un material o sustancia que generalmente no tiene ninguna propiedad fitotóxica.

El material transportador líquido (solventes orgánicos, agua), constituye el vehículo de las formulaciones líquidas, su función es la de disolver el ingrediente activo y permitir su reparto homogéneo.

El material transportador sólido (materiales inertes como la arcilla), se utiliza como vehículo en las formulaciones sólidas.

Coadyuvante o aditivo: Sustancia que aumenta la acción o modifica favorablemente las propiedades del ingrediente activo. También mejora ciertas propiedades de la formulación, como aumentar el cubrimiento, adherencia en las hojas, penetración y absorción en las plantas. Es decir, le imparte a la formulación cualidades determinadas para que la acción del producto sea mucho más efectiva. Los aditivos también reciben el nombre de adyuvantes.

Los surfactantes son los coadyuvantes más usados con los herbicidas y producen cambios físicos en la superficie de los líquidos; particularmente entre la interfase de dos líquidos. Ejemplos de surfactantes son los humectantes, estabilizadores, emulsificadores, penetrantes, fijadores, dispersadores, adherentes, antiespumantes.

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Los surfactantes no iónicos son los más usados en las aplicaciones de los herbicidas, ya que no ionizan en agua, por lo tanto, no reaccionan con ciertas impurezas que pudieran estar presentes en los líquidos asperjados. Casi todos los surfactantes se añaden en un rango de 0.25 – 0.50% del volumen total de la mezcla.

CLASE O TIPO DE FORMULACIONES as formulaciones de los herbicidas generalmente son líquidas y sólidas.

L Formulaciones sólidas: polvos mojables, polvos solubles, gránulos, gránulos dispersables en agua, pellets. Formulaciones líquidas: soluciones acuosas, concentrados emulsificables, suspensiones concentradas, emulsiones invertidas y encapsulados

Los tipos o clases de formulaciones comerciales están identificadas en sus etiquetas con letras mayúsculas que generalmente provienen del idioma inglés (esporádicamente del idioma español). Por ejemplo, WP significa wettable powder (polvo mojable); EC emulsifiable concentrate (concentrado emulsificable); WDG water dispersible granule (gránulo dispersable en agua); SL soluble liquid (líquido soluble en agua); SC suspension concentrate (suspensión concentrada); F flowable (floable); SP soluble powder (polvo soluble). A continuación se describirán nombres de las formulaciones con sus letras en inglés y entre paréntesis las letras en español para aquellas que las tuvieran.

Casi todas las formulaciones mencionadas en este trabajo son comercializadas en territorio panameño.

FORMULACIONES SÓLIDAS Polvos mojables WP (PM) xisten algunos herbicidas que no son lo suficientemente solubles en agua E ni en ningún solvente orgánico. Si este es el caso, el producto puede ser finamente molido para ser formulado como un polvo mojable. Estos productos cuando se mezclan con agua forman una suspensión, la fase sólida siendo el herbicida y la fase líquida el agua.

Las compañías que formulan comercialmente un polvo mojable impregnan el ingrediente activo del herbicida sobre un material sólido seco inerte, capaz de absorber agua y mantenerse en suspensión en ella, como la arcilla, la cual actúa como un vehículo o material transportador sólido. Por lo tanto, el ingrediente activo y la arcilla son molidos y convertidos en pequeñas partículas y el herbicida permanece en suspensión cuando mezclados con el agua.

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Herbicida (i.a) + Material inerte (arcilla) + Coadyuvantes

Especial atención merece la suspensibilidad o capacidad de mantenerse en suspensión en el agua durante el mayor tiempo posible sin depositarse en el fondo, o depositándose en cantidades pequeñas. También se agregan otros elementos que influyen en la suspensibilidad, dispersabilidad y estabilidad, tales como agentes humectantes, dispersadotes y estabilizadores. El humectante ayuda a humedecer al ingrediente activo cuando éste se mezcla con agua, de manera que el material no flote sobre la superficie del agua. El dispersante ayuda a distribuir y dispersar las partículas sólidas, reduciendo la cohesión y permitiendo que se dispersen en la fase líquida. Además puede contener estabilizantes para evitar descomposiciones en almacenaje, adherentes que le dan resistencia a la lluvia, antiespumantes para evitar la formación de espumas excesivas.

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La formulación típica de un polvo mojable al 50% contiene los siguientes compuestos: 42% arcilla, 2% agente humectante, 2% agente dispersante, 4% impurezas, 50% ingrediente activo.

En el mercado nacional se encuentran productos como el diuron (Karmex 80 WP), linuron (Afalon 50 WP, Linurex 50 WP), atrazina (Gesaprim 80 WP), bispiribac de sodio (Paname 20 WP), pyrazosulfuron-etil (Sirius 10 WP, Play By 10 WP), entre muchos otros.

Ventajas: • Tienden a ser un poco más baratos, desde que no contienen solventes, ni recipientes de metales, y contienen un alto porcentaje del ingrediente activo.

Generalmente la concentración del ingrediente activo está entre 50 y 80% por peso.

• El costo por unidad de ingrediente activo tiende a ser más bajo cuando es comparado con otras formulaciones.

Desventajas: • Una efectiva agitación mecánica es muy necesaria, ya que estos productos forman suspensiones muy inestables cuando son mezclados con agua en el tanque de la aspersora. Las fases sólidas y líquidas se separan rápidamente si no existe la agitación adecuada (forman precipitados en el fondo de la aspersora). También pueden tapar u obstruir las boquillas.

• Tienen generalmente menos actividad foliar que otros tipos de formulaciones.

• Son abrasivos y corrosivos al equipo de aspersión (bombas, tuberías, boquillas), ocasionando un mayor y más rápido desgaste.

• Cuando aplicados al suelo, generalmente necesitan de agua de riego o lluvias para una mayor activación.

• Problemas serios de espolvoreo al momento de la aplicación y manipulación, pudiéndose inhalar las partículas muy finas de plaguicida que están suspendidas en el aire.

Los fabricantes tratan de minimizar algunos de estos inconvenientes envasando el polvo en empaques o bolsas hidrosolubles, que se agregan sin abrir dentro del tanque de la aspersora, se disuelve rápidamente la envoltura plástica y se libera la formulación del herbicida para mezclarse uniformemente con el agua.

Para los herbicidas formulados como polvos mojables su efectividad va a depender también de su correcta aplicación. Es necesario preparar una premezcla en un recipiente pequeño para proveer la dispersión del producto en el agua y asegurar una máxima cantidad del pesticida en suspensión (mayor suspensibilidad), esto se logra diluyendo en un poco de agua la cantidad 6

del pesticida en suspensión (mayor suspensibilidad), esto se logra diluyendo en un poco de agua la cantidad completa del herbicida que se va a asperjar. Luego esta premezcla se vierte en el tanque de la aspersora que contiene cierta cantidad de agua. Finalmente se termina de llenar el tanque de la aspersora con agua, asegurándose que el sistema de agitación esté funcionando adecuadamente.

Es un error echar la dosis total del polvo mojable directamente en el agua del tanque de la aspersora lleno a su capacidad, por razones antes expuestas.

En la actualidad las formulaciones de polvos mojables están siendo cada vez más reemplazadas por otras formulaciones como lo son las suspensiones concentradas y los gránulos dispersables en agua, debido a la facilidad y seguridad con que se pueden manejar.

Gránulos G, GR En este tipo de formulaciones el herbicida se encuentra impregnado o adherido a la superficie de algunas partículas sólidas relativamente grandes de un material inerte el cual es el vehículo o material transportador sólido. Tal material inerte puede ser arena, arcilla, vermiculita o cualquier otro material de origen botánico como conchas de nuez, tuzas de maíz, cáscara de arroz entre otros.

Las formulaciones granulares contienen 2 a 20% del ingrediente activo por peso y muy frecuentemente entre 4-5%, lo que indica que la concentración del herbicida es considerablemente baja. Los gránulos tienen un aspecto de arenilla más o menos fina, su tamaño oscila entre 0.2 a 2.0 milímetros, aunque pudiese haber un mayor tamaño.

Tales formulaciones son siempre utilizadas como gránulos secos, y se aplican directamente en el campo tal cual como se compran; en este caso el material inerte es el portador, en otras formulaciones el portador es el agua. Ellos se pueden aplicar con un equipo manual muy elemental o con quipos especiales muy bien diseñados.

Ventajas • Gránulos pueden ser aplicados con equipo mucho menos costosos que las formulaciones líquidas. No requieren agua para su aplicación, por lo tanto, no necesitan equipo de aspersión.

• Pueden penetrar la cubierta vegetal o el follaje y alcanzar el suelo más fácilmente, aumentando su actividad y efectividad.

• Pueden liberar el plaguicida gradualmente sobre un período de tiempo.

• Son muy utilizadas en aplicaciones localizadas (pasturas, potreros).

• Presentan menos peligro de deriva que otros plaguicidas.

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Desventajas • Su costo es más elevado que otras formulaciones, desde que los gránulos contienen una baja concentración del ingrediente activo (5-10%), requieren un mayor manejo, almacenaje y trasporte de un alto porcentaje de materiales inertes (90-95%).

• Más probabilidad de obtener una pobre distribución en el suelo que las aspersiones líquidas. Loa gránulos pueden rodar y quedar más concentrados en unas áreas en comparación con otras.

• Algunos herbicidas que requieren relativamente más agua para su activación en el suelo, pueden ser menos efectivos cuando aplicados en formulaciones granulares.

Pellets o comprimidos P Este tipo de formulación no es tan común como otras formulaciones. Son parecidas a las formulaciones granulares. Sin embargo, los comprimidos tienen un tamaño de partículas más grandes que los gránulos y son utilizados par controlar “manchones” o “parches” de malezas que se encuentran en los potreros; su acción es lenta y necesita alta humedad en el suelo para una mayor efectividad.

Los pellets tienen más o menos las mismas ventajas y desventajas que los gránulos. Como ejemplo de herbicidas formulados como pellets podemos mencionar al picloram, cuyo nombre comercial es el Tordón 2 K y 10 K. También hay los pellets solubles en agua (WSP), que suelen ser más grandes que los pellets e igual se aplican a mano.

Gránulos solubles en agua SG Algunos pocos herbicidas son formulados como gránulos solubles en agua, ejemplo, el glifosato (Rival 68 SG, Roundup Max 68 SG, Titan 68 SG, Ranger Plus 68 SG). Estas formulaciones son altamente solubles en agua y forman soluciones verdaderas; se aplican con los equipos convencionales de aspersión y tienen las mismas ventajas y desventajas de los líquidos solubles en agua.

Polvos solubles SP, WSP (PS) Aquellos herbicidas que son altamente solubles en agua, también pueden ser formulados como polvos (fase sólida), para ser posteriormente disueltos en agua (fase líquida) y de esta manera poder ser asperjados en el campo.

Cuando un polvo soluble se disuelve en agua forman soluciones verdaderas.

Esta formulación es conveniente para almacenar y trasportar, usualmente contiene una alta concentración del ingrediente activo. Los polvos solubles como formulación propiamente dicho están limitados a un número 8

relativamente pequeño de herbicidas. Ellos presentan básicamente las mismas ventajas y desventajas que para los líquidos solubles en agua (soluciones acuosas o concentrados solubles en agua). Un herbicida formulado como polvo soluble es el dalapón (Dowpon).

Gránulos dispersables en agua WDG, WG, DG, DF El ingrediente activo está impregnado en gránulos junto con los aditivos y otros elementos de la formulación diseñados para dispersarse en agua, igual que los polvos mojables y las suspensiones concentradas. Su apariencia física en forma comercial es parecida a la de los gránulos. La diferencia estriba en que los gránulos dispersables en agua son mucho más pequeños y deben diluirse en agua para su aplicación, es decir el agua es el vehículo de distribución. Para hacer estas aplicaciones se utiliza el equipo convencional de aspersión.

Herbicida (i.a) + Material inerte (arcilla) + Coadyuvantes

Metsulfuron metil (Ally 60 WG, Matancha 60 WG, Panaly 60 WG), ametrina (Ametrex 80 WG, Gesapax 80 WG), bensulfuron metil (Londax 60 WG), diuron (Karmex 80 WG), atrazina (Gesaprim 90 WG, Atranex 90 WG), ethoxysulfuron (Skol 60 WG), nicosulfuron (Accent 75 WG).

Ventajas • Se mezclan fácilmente en agua, ventaja que tienen sobre los polvos mojables y las suspensiones concentradas, sin embargo, agitación adecuada es necesaria. No presentan problemas de espolvoreo (inhalación del producto) cuando comparados son los polvos mojables.

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• Tienen menor material inerte y una mayor concentración del ingrediente activo, por consiguiente, se necesita menor cantidad del producto comercial por hectárea. Como un ejemplo tenemos el herbicida atrazina formulado como gránulo dispersable en agua, cuyo nombre comercial es, Atranex 90 WG. Esta formulación contiene 90% del ingrediente activo. Sin embargo, la atrazina formulada como polvo mojable como lo es el Gesaprím 80 WP, contiene 80% del ingrediente activo y formulada como una suspensión concentrada contiene 50% del ingrediente activo.

• Presentan mayor facilidad en su manejo, la dosificación del herbicida y el mezclado con el agua es sencillo. Los envases comerciales tienen un elemento de medición o calibración (semejante a una probeta) que permite la fácil medición de la formulación del herbicida por volumen o peso, ya que se usan en dosis pequeñas/unidad de área, ejemplos, 20, 30, 80,120g del producto comercial/ha.

• Estas formulaciones generalmente requieren un menor volumen de agua para su aplicación en comparación con otras formulaciones.

Desventajas • Agitación adecuada es necesaria, a pesar de que los gránulos se mezclan homogéneamente con agua en la aspersora, el producto se sedimenta. En los polvos mojables y las suspensiones concentradas la sedimentación es mucho más rápida que en los gránulos dispersables en agua, porque en la formulación de los primeros hay mayor cantidad de material inerte que en los segundos, lo que hace que sedimenten en menor tiempo.

Al momento de aplicar los gránulos dispersables en agua, a la dosis recomendada, éstos se depositan en el tanque de la aspersora con la cuarta parte o la mitad llena de agua, empezándose la agitación. Luego se termina de llenar el tanque con agua y el sistema de agitación se mantiene hasta finalizar la aplicación. Con este tipo de formulación no es necesario preparar una premezcla del producto.

FORMULACIONES LIQUIDAS Líquidos solubles en agua SL, S stas formulaciones también reciben el nombre de soluciones acuosas, E concentrados solubles en agua, concentrados acuosos. En esta clase de formulaciones el ingrediente activo del herbicida puede ser disuelto fácilmente en

agua (material transportador líquido). Una solución es una mezcla básicamente homogénea que se forma al disolver una o más sustancias (soluto), ya sea sólida, líquida o gaseosa, en otra sustancia (solvente).

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Estas formulaciones al combinarse homogéneamente con el agua del tanque de la aspersora, forman soluciones verdaderas.

En las soluciones verdaderas los componentes no pueden ser separados por medios físicos ni mecánicos, y la luz pasa a través de ella sin ser reflejada, mientras que en una suspensión coloidal la luz es reflejada por las partículas líquidas suspendidas (emulsión) o por las partículas sólidas suspendidas (suspensión).

Cuando un producto comercial es formulado como un concentrado soluble en agua, encontramos tres componentes básicos: ingrediente activo, solvente (agua) y coadyuvante.

Herbicida (i.a) + H2O + Coadyuvantes

La compañía manufacturera disuelve el herbicida en agua (material transportador) y lo vende al usuario en envases de plástico o cualquier oro material. Luego este concentrado acuoso, de acuerdo a la dosis recomendada, se disuelve en un volumen de agua mayor para ser asperjado en una determinada área.

Ejemplo, 2.5 litros del producto comercial combinados con 150 litros de agua para cubrir una hectárea.

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Coadyuvantes u otros aditivos también pueden ser incorporados a la formulación del concentrado para incrementar la eficacia de la aplicación, como un agente humectante o adherentes. Para que un herbicida sea vendido como un concentrado acuoso debe tener una solubilidad mínima de aproximadamente 1.0 kg/galón de agua (solubilidad mínima del 25% en agua). Ejemplos de formulaciones acuosas son el paraquat (Ferquat 20 SL, Pilarxone 24 SL, Velquat 25 SL), glifosato (Roundup 35,6 SL, Knock Out 35,6 SL, Pilaround 35,6 SL), 2,4-D (Matamina 60 SL, Rimaxil 60 SL), bentazona (Basagram 48 SL, Potrero 60 SL).

Ventajas • El costo de la formulación es relativamente bajo; ya que el agua como solvente o diluyente todavía sigue siendo una fuente barata.

• Desde que estos productos forman soluciones verdaderas, agitación no es requerida en el tanque de la aspersora una vez que el producto ha sido disuelto en agua.

• No son productos corrosivos ni abrasivos al equipo de aspersión.

• El herbicida puede ser rápidamente lavado o filtrado a través del suelo por acción del agua de lluvia o riego. Esto puede significar una ventaja cuando con el herbicida aplicado al suelo se persigue controlar malezas perennes de raíces profundas. Sin embargo, con un herbicida pre-emergente, selectivo, esto representaría una desventaja, ya que sería lixiviando en exceso, acortando su residualidad, reduciendo efectividad o causando algún daño fitotóxico al cultivo.

• Tienden a ser lavados rápidamente del follaje por efecto del agua lluvia o de riego. Esto sucede generalmente cuando una vez realizada la aspersión del herbicida ocurren lluvias en un período corto (a pocas horas después de la aplicación). Los surfactantes ayudan a reducir el lavado en exceso.

Concentrados emulsificables o emulsionables EC (CE) Algunos herbicidas no tienen afinidad con el agua. Por lo tanto, no pueden disolverse directamente en agua. Sin embargo, estos mismos herbicidas si pueden ser disueltos en solventes orgánicos, luego son mezclados con agua para ser asperjados y forman un estado físico denominado emulsión. Una emulsión se puede definir como una mezcla en la cual un líquido en formas de pequeñísimas gotitas es suspendido en otro líquido (un líquido se dispersa en forma de pequeñas gotas en otro líquido y cada líquido mantiene su identidad original).

Una de las emulsiones más familiar o conocida es aquella formada al mezclar

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Después de agitarse la mezcla se forman pequeñas gotitas de aceite suspendidas en agua, las cuales rápidamente tienden a separarse. El aceite y el agua son incompatibles, el primero es de naturaleza lipofílica (afinidad por las grasas, no polar) y el segundo de naturaleza hidrofílica (afinidad por el agua, polar). Para que la emulsión sea mucho más estable, es decir, para que sus componentes no se separen en forma rápida, es necesario adicionar un agente emulsificante (surfactante). Este concepto será explicado en detalle a continuación.

Un herbicida vendido como un concentrado emulsificable, consiste básicamente de tres componentes: un solvente orgánico, el herbicida o ingrediente activo disuelto en el solvente y un agente emulsificante (emulsificador).

Herbicida (i.a) + Solvente orgánico + Coadyuvantes

Cuando este concentrado emulsificable es mezclado con el agua en el tanque de la aspersora, se forman millones de gotitas del herbicida disuelto en el solvente orgánico y dispersas en el agua. El agente emulsificante, que es un surfactante, y como tal, es un compuesto cuyas moléculas están formadas por dos extremos, uno lipofílico (liposoluble, afinidad por las grasas) y el otro hidrofílico (hidrosoluble, afinidad por el agua). La Fig. 1 grafica el concepto.

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Porción hidrofílica

Porción lipofílica Fig. 1 Configuración o estructura de una molécula de surfactante Las moléculas del surfactante se orientarán conforme la naturaleza de los medios (acuosos, grasosos o aceitosos) en donde está presente el herbicida, como se muestra en la Fig. 2.

AGUA

AIRE

ACEITE

AGUA

Fig. 2. Orientación de las moléculas de un surfactante en diferentes medios: agua y aire.

De manera que, la molécula del emulsificador orienta su porción hidrofílica hacia el agua y la porción lipofílica es atraída hacia la gotita del solvente en donde está disuelto el herbicida, formando una emulsión bien estable.

Consecuentemente, estos millones de gotitas del herbicida en el tanque de la aspersora están suspendidas en el agua, cada minúscula gotita conteniendo herbicida disuelto en el solvente no polar. El herbicida no está disuelto en el agua, simplemente está suspendido en el agua por el hecho de estar disuelto en el solvente orgánico. Gracias al agente emulsificante estas pequeñísimas gotas del solvente se mantienen dispersas en el medio acuoso. El esquema de la Fig. 3 ilustra lo antes expuesto.

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TANQUE DE LA ASPERSORA Gotas de Herbicida

AGUA

Interfase

Herbicida disuelto en el solvento orgánico

Porción lipofílica

Agente emulsificante

Porción hidrofílica

Fig. 3. Ilustración de las moléculas del surfactante (agente emulsificante) al mezclarse el concentrado emulsificable con agua.

Este tipo de emulsión (aceite-agua) también recibe el nombre de emulsión normal. Las emulsiones normales usualmente proveen un fluido o líquido de baja viscosidad, los cuales no presentan problemas para ser mezclados y asperjados.

Si se está manipulando una muestra de un concentrado líquido conteniendo un plaguicida, ¿cómo saber si es un concentrado emulsificable o un concentrado soluble en agua? Es muy sencillo, el concentrado acuoso al mezclarse con agua formará una solución clara o ligeramente coloreada, mientras que el concentrado emulsificable formará una mezcla con apariencia lechosa. Dicho sea de paso, la leche es un ejemplo de una emulsión natural, en la cual los glóbulos de grasa están suspendidos en un medio acuoso, siendo la caseína el agente emulsificador. Para que un herbicida sea formulado como un concentrado emulsificable debe poseer una solubilidad adecuada en los solventes orgánicos o no polares. Para producir económicamente un concentrado emulsificable esa solubilidad debe ser de por lo menos 0.5 kg/galón del solvente.

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La mayor parte de los concentrados contienen por lo menos 1.0 kg. y otros llegan a tener 3.6 kg como es el caso del tiobencarbo (Bolero, Saturno). El propanil (Propasint 48 EC, Stam 45 EC), pendimentalina (Prowl 50 EC), oxadiazon (Ronstar 25 EC), butaclor (Machete 60 EC), fluazifop-P-butil (Fusilade, Trabuco 12,5 EC), cyhalofop butil (Clincher 18EC), oxyfluorfen (Goal 24 EC, Legend 24 EC), son herbicidas formulados como concentrados emulsificables.

Ventajas • No requieren mucha agitación cuando comparados con los polvos mojables y las suspensiones concentradas. Los concentrados emulsificables se mantienen suspendidos en el tanque de la aspersora por mucho más tiempo, pero hay que tener presente que los concentrados emulsificables son emulsiones y como tales, requieren cierta agitación para mantener la homogeneidad dentro del tanque del quipo de aspersión.

• Ellos pueden ser asperjados utilizando aguas duras sin que ocurran reacciones adversas.

• Tienden a ser mucho menos lavado del follaje por efecto de lluvias o riegos.

• Son más efectivos en penetrar las superficies de las plantas cerosas. El 2,4D éster (concentrado emulsificable) y el 2,4-D amina (concentrado acuoso), cuando se aplican en post-emergencia el éster resulta más fitotóxico por su mayor penetración cuticular.

• Son mucho menos abrasivos o corrosivos al equipo de aspersión que los polvos mojables.

Desventajas • Pueden ser más caros que las soluciones, ya que en los concentrados emulsificables encontramos solventes orgánicos.

• Pueden haber algunas dificultades en encontrar solventes o recipientes adecuados.

• Por ser liposolubles son más fáciles de absorber a través de la piel que otras formulaciones, por lo tanto, pueden ser más peligrosas.

Emulsiones invertidas A manera de hacer docencia o como un aspecto académico, se describe las emulsiones invertidas, ya que perdieron vigencia y otros tipos de formulaciones las han reemplazado.

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Una emulsión invertida es aquella en la cual el agua es la fase discontinua y el aceite (u otra sustancia no polar) es la fase continua, lo opuesto a emulsiones normales. Estas emulsiones agua-aceite son generalmente muy viscosas y espesas (asemejándose a una mayonesa), y no pueden ser asperjados sobre una superficie con el equipo de aspersión convencional, por el contrario, se necesita un equipo especial.

La emulsión invertida tiene una alta viscosidad, lo que resulta en una gota grande con poca deriva. El principal propósito para formular un herbicida como una emulsión invertida (agua-aceite), es la de reducir deriva (trasporte de gotas del herbicida a través del viento) desde los aviones, helicópteros y otros equipos manuales de aspersión a lo largo de caminos, carreteras y vías férreas. Además de requerir un equipo de aspersión especial también agentes emulsificadores especiales son utilizados para brindar a la emulsión agua-aceite mayor estabilidad.

En la emulsión aceite-agua (concentrado emulsificable) el herbicida siempre está contenido en la fase aceitosa. Mientras que en la emulsión agua-aceite el herbicida puede estar localizado, ya sea en la fase aceitosa o en la acuosa, pues ambas fases son mezcladas cuando salen por los diferentes orificios separados del equipo de aspersor. Hoy en día ya no son muy comunes y otros tipos de formulaciones las han sustituido.

Suspensión concentrada CS, F, FW, LF, AS, WDL (SC) También se le conoce como líquidos dispersables en agua, líquidos autosuspensibles, suspensiones acuosas, pastas líquidas, floables, líquidos floables.

Estas formulaciones contienen un ingrediente activo sólido suspendido en otro líquido, que viene a ser agua. El ingrediente activo puede ser prácticamente insoluble en agua o ligeramente soluble en agua o en cualquier solvente orgánico. La mayoría de los flotables que se encuentran en el mercado actual contienen el ingrediente activo del herbicida finamente molido e impregnado en arcilla y suspendido en agua. El herbicida está realmente formulado como un polvo mojable, el cual es molido y el tamaño de las partículas es mucho más pequeño que el polvo mojable usual, por ende, permanece en suspensión por más tiempo.

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Herbicida (i.a) y arcilla molida + H2O + Coadyuvantes

La apariencia física de estos productos en su forma comercial es la de un líquido altamente viscoso o cremoso, que debe ser diluido en agua para que pueda ser aplicado a grandes extensiones de tierra. Antes de tomar una porción del envase comercial del herbicida, éste necesita ser agitado fuertemente para poder mezclar el ingrediente activo y el medio acuoso, ya que esta formulación es una suspensión y no una solución. Cuando estos envases comerciales se almacenan, es notorio como el herbicida (fase sólida) que está suspendido se separa del medio acuoso (fase líquida), quedando ambas partes visiblemente independientes. Por eso siempre se debe agitar enérgicamente los envases antes de abrirlos, para garantizar la dosis correcta del herbicida. Por lo tanto, no es práctico usar recipientes comerciales mayores de 20 litros de capacidad. Cabe señalar que durante la aspersión del herbicida, es necesario mantener una agitación constante en el tanque de la aspersora para evitar la sedimentación de la fase sólida.

Los herbicidas formulados como floables presentan ciertas conveniencias cuando se compara con los polvos mojables. En el presente algunos herbicidas que en el pasado fueron formulados como polvos mojables, están siendo formulados como suspensiones concentradas, tal es el caso de la atrazina cuya formulación comercial es vendida como Atralaq 50 SC, la ametrina (Gesapax 50 SC) y el diuron (Diurolaq 50 SC, Diurex 50 SC). Otros productos vendidos como suspensiones concentradas son quinclorac (Facet 25 SC), linuron (Afalon 50 SC, Gavilán 50 SC), bispiribac sodio (Nominee 40 SC. 18

Ventajas • Conveniencias en el manejo práctico del producto. No requieren una preparación previa (premezcla), rápida preparación del caldo de aspersión.

No se desperdicia el producto en el campo, ya que el líquido es más fácil de mezclar y medir, por lo tanto, no se necesita pesar.

• En las suspensiones concentradas las partículas del herbicida son más finas y pequeñas que en los polvos mojables, proporcionando una mejor distribución y dispersión del producto en agua y, quizás, una mejor eficiencia.

• Necesitan menos agitación que los polvos mojables, ofrecen una suspensión más homogénea y no obstruyen ni tapan las boquillas.

• No presentan peligros de espolvoreo, reduciendo los riesgos de inhalación a los manipuladores del producto.

Desventajas • Como todas las suspensiones, estas formulaciones pueden presentar sedimentación de los materiales sólidos, por lo tanto, se requiere de agitación constante. A pesar de que se dispersan relativamente fáciles en agua, es menester la agitación en el tanque de la aspersora para garantizar que el herbicida se mantenga en suspensión y no precipite.

Microencapsulado Son formulaciones relativamente nuevas en el mercado y algunos herbicidas están siendo formulados como encapsulados a niveles experimentales. El herbicida está contenido en cápsulas microscópicas, de delgado polivinil u otro plástico, los cuales están suspendidos en un líquido. Este concentrado puede ser diluido en agua aplicado con una aspersora común.

El propósito primordial de formular un producto como encapsulado es la de liberar al herbicida lentamente sobre un periodo de tiempo, es decir, extender el período de difusión del plaguicida y, por ende, proporcionar seguridad al aplicador y también al ambiente. También se evita pérdida excesiva del herbicida debido a la evaporación, menos deriva lavado y fotodegradación.

CONCENTRACIÓN DEL INGREDIENTE ACTIVO EN LAS FORMULACIONES a concentración del ingrediente activo (ia) se refiere a la cantidad de L esta sustancia presente en la formulación comercial del herbicida, y esta cantidad se expresa en diferentes maneras, según el tipo de formulación.

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En las formulaciones líquidas la concentración del ingrediente activo se da en términos de peso/volumen (p/v). Ejemplos: 250 gramos del ingrediente activo / litro del producto comercial (250g ia/L PC); 2.5 kilogramos del ingrediente activo/litro del producto comercial (2.5 kg ia/L PC).

También se puede expresar términos de porcentajes (%). Normalmente las etiquetas de las formulaciones registran, además de las letras que indican el tipo de formulación, un número correspondiente al porcentaje del ingrediente activo. Ejemplos: 20 EC, es una formulación líquida tipo concentrado emulsificable con 20% del ingrediente activo, que corresponde a 200 gramos del ingrediente activo/litro del producto comercial (20g ia/100ml PC).

En las formulaciones sólidas la concentración del ingrediente activo se da en términos de peso/peso (p/p). Ejemplos: 800 gramos del ingrediente activo / kilogramo del producto comercial (800g ia / kg PC); 0.80 kilogramos del ingrediente activo / kilogramo del producto comercial (0.80kg ia / kg PC).

La concentración igualmente puede expresarse en porcentaje (%). Ejemplo: 50 WP es una formulación sólida tipo polvo mojable con 50% del ingrediente activo, que corresponde a 500 gramos del ingrediente activo / kilogramo del producto comercial (500g ia / kg PC); ó 50 gramos del ingrediente activo / 100 gramos del producto comercial (50g ia / 100g PC).

Cabe resaltar que el fabricante puede incluir más de un ingrediente activo en las formulaciones de herbicidas, es decir, dos y hasta tres ingredientes activos distintos en la misma formulación.

En Panamá se comercializan herbicidas tales como: Bullgrass 30,4 SL, que contiene 6.4% del ingrediente activo picloram y 24.0% del ingrediente activo 2,4-D; Dimetrin 80 WP con 40% de ametrina y 40% de diuron; Stampir 42 EC con 38% de propanil y 4% de triclopir; Durtok Amina 27 SL con 12% de 2,4D, 12% de diclorprop y 3% de dicamba. El herbicida Combo 60 WG/24SL, contiene 60.0% del ingrediente activo metsulfuron y 24.0% de picloram, pero en este caso la formulación sólida WG (metsulfuron metil) viene en un recipiente separado de la formulación líquida SL (picloram), no obstante, están juntas en un solo envase para facilitar su uso al productor.

Es menester señalar que un herbicida puede ser formulado con diferentes nombres comerciales pero con la misma concentración, como es el caso del oxifluorfen: Flecha 24 EC, Oxiflu 24 EC, Goal 24 EC, Legend 24 EC; o variadas concentraciones como la pendimetalina: Prowl 50 EC, Repose 39,6 EC, Garra 33 EC, Garra 40 EC, Panowol 40 EC. Otros herbicidas con el mismo ingrediente activo pueden ser comercializados con distintos tipos de formulaciones y diferentes concentraciones. Ejemplos: Atrazina: Crisazina 50 SC, Atranex 90 WG, Gesaprim 80WP. Linuron: Linurex 50 WP, Gavilan 50 SC. Glifosato: Desafìo 74,7 WG, Carpitora 48 SL, Ranchero 24 SL, Knock out 35,6 SL, Rival 68 SG, Latigo 9 SL, Candela 68 WG, Estelar 64,8 SL.

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Ejemplos de Dosificación de Herbicidas 1. Se aplicó un producto comercial formulado como un concentrado emulsificable al 35%, a una dosis de 3.5 L PC/ha. ¿Cuántos gramos del Ingrediente activo / ha se utilizaron?

1.0 L PC – 350 g ia

3.5 L PC – x

X= (3.5) (350) 1.0

X=1.22 kg ia/ha 2. Si se recomienda aplicar 4.0 kg ia/ha de un herbicida formulado como un polvo mojable al 80% ¿Qué cantidad del producto comercial se necesita para asperjar una parcela de 2,500 m2 ?

1.0 kg PC – 0.80 kg ia

X - 4.0 kg ia X -

5.0 kg PC – 10,000m2 2,500m2

X= (1.0) (40) 0.80

X= 5.0 kg PC/ha

X= (5.0) (2,500) 10,000m2 X= 1.25 kg PC

Otra manera de resolver el mismo problema sería: 4.0 kg ia – 10,000 m2

X – 2,500 m2

X= (4.0) (2,500) 10,000

X= 1.0 kg ia

1.0 kg PC – 0.80 kg ia X – 1.0 kg ia X= (1.0) (1.0) 0.80 X= 1.25 kg PC

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3. Se va a realizar una aplicación de un herbicida formulado como un líquido soluble en agua en dosis de 4.0 L PC/ha. La capacidad de la aspersora es de 500L y está calibrada a 200L de agua/ha. Determine la cantidad del producto comercial que se necesita por cada descarga de la aspersora (bombazo). Área cubierta / descarga de la aspersora (bombazo): 200L agua – 1.0 ha 500L agua X

X= (500) (1.0) 200

X= 2.5 has

Producto comercial / bombazo: 4.0 L PC – 1.0 ha

X – 2.5 has

X= (4.0) (2.5) 1.0

X= 10.0 L PC / bombazo

4. Algunos herbicidas utilizados para controlar malezas en áreas localizadas dentro de un potrero, pasturas, frutales o plantaciones forestales, se usan en base al porcentaje del producto comercial / volumen de agua. Ejemplo: Un ganadero se propone controlar malezas que se encuentran distribuidas en manchones o parches en el potrero, por lo que realizará una aplicación localizada de un herbicida de formulación líquida, El producto es recomendado al 2.5% del volumen de agua a utilizar. El ganadero tiene un tanque con 220 L de agua para realizar la mezcla con el herbicida. ¿Qué cantidad del producto comercial deberá agregar al tanque con agua?

(220 L de agua) (2.5% del PC) (220 L de agua) (0.0250 de PC) = 5.5 L PC Se recomienda aplicar un surfactante a dosis del 0.30% del volumen total de la mezcla, ¿qué cantidad del surfactante habrá que añadirle a ese mismo volumen de mezcla o caldo?

220L de agua + 5.5L del PC = 225.5 volumen de mezcla (225.5) (0.003) = 676.5 ml del surfactante 22

BIBLIOGRAFÍA APPLEBY, A.P.; BURRIL, L. C.; HARPER, J.; CRABTREE, G. 1994. Weed Control. Text Supplement. Department of Crop and Soil Science. Oregon State University. Corvallis, Oregon, USA. pp. I1 – I14.

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