PRODUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE FUNGICIDAS CÚPRICOS MEJORADOS PARA EL CONTROL DE ENFERMEDADES FUNGOSAS EN CULTIVOS DE INTERÉS ECONÓMICO Resumen ejecutivo El uso probado, la frecuencia de aplicación y la efectividad demostrada de los fungicidas cúpricos para el control de enfermedades en cultivos de interés comercial, aunado a la preocupación por contribuir a la reducción de los impactos ambientales y económicos del control químico de enfermedades, han llevado a estudiar alternativas de producción que incluyan la incorporación de agentes de control de crecimiento y precipitación aplicada en otras ramas industriales, así como la modificación de las condiciones de reacción, que puedan contribuir al incremento de la biodisponibilidad de compuestos cúpricos que hasta ahora presentan una limitada solubilidad. Lo anterior, con el fin de reducir las dosis de aplicación manteniendo niveles de cobre activo suficientes para el control rápido de microorganismos, sin causar alteraciones en el metabolismo normal de las plantas. Adicionalmente, se pretende establecer protocolos de evaluación in vitro sólidos que permitan predecir el comportamiento de los productos formulados destinados a la protección de cultivos. El objetivo general de este estudio fue: evaluar la efectividad de cuatro formulaciones fungicidas en el control del crecimiento de diez hongos causantes de enfermedades en cultivos de interés comercial. Los objetivos específicos establecidos fueron: estudiar el efecto de inhibidores de cristalización, dispersantes y/o humectantes sobre la biodisponibilidad de fungicidas técnicos mejorados; evaluar condiciones de proceso que incrementen la biodisponibilidad de fungicidas cúpricos técnicos y que cumplan con las especificaciones marcadas por la FAO; desarrollar formulaciones con alto potencial de comercialización a partir de fungicidas cúpricos técnicos con mayor biodisponibilidad; recolectar muestras de cultivos de interés comercial que presenten síntomas de infección causada por hongo; obtener cepas de hongos fitopatógenos a partir de los cultivos de importancia a partir de cultivos enfermos; evaluar la efectividad in vitro de cuatro fungicidas mejorados en cepas nativas previamente aisladas de cultivos afectados, y establecer las dosis mínimas de acción de los cuatro productos evaluados. El trabajo se dividió en cuatro etapas a través de las cuales se establecieron los efectos de la reducción de dosis de tres productos desarrollados a base de cobre, en comparación con un producto control, sobre el crecimiento en placas de 10 hongos aislados de plantas enfermas. La primera etapa consistió en la caracterización del proceso y control de disponibilidad. En esta etapa de ingeniería Industrial se evaluaron, a nivel laboratorio, los sistemas de control de reacción que han mostrado efectividad en otro tipos de sistemas y que, por su naturaleza, tienen un alto potencial de uso dentro de la industria agroquímica. La segunda etapa consistió en el desarrollo de formulaciones. Se evaluaron alternativas de formulación a los productos actualmente presentes en el mercado que pueden permitir la penetración del desarrollo. Este tipo de alternativas fueron seleccionadas por su practicidad y carácter innovador; se consideró la obtención de suspensiones concentrados con elevada efectividad biológica y/o la inclusión de formulaciones alternativas provenientes de la industria farmacéutica. En la tercera etapa se procedió al muestreo, recolección y aislamiento. La obtención de material biológico afectado se realizó en diferentes zonas de la República Mexicana, aprovechando la capacidad de la Empresa Ingeniería Industrial S.A. de C.V. y la experiencia del Colegio de Posgraduados para la conservación de las muestras. Los materiales obtenidos fueron incubados directamente en agar o parte de ellas fueron subcultivadas en material vegetal sano para asegurar el crecimiento. El trabajo fue realizado en el Laboratorio de Fitopatología del Colegio de Posgraduados. En la cuarta etapa se probó el efecto de fungicidas cúpricos mejorados. Durante esta fase se evaluó el efecto tres dosis de los productos desarrollados comparados con el producto tradicional presente en el mercado agroquímico. Como resultado de la primera etapa se obtuvieron la caracterización del proceso y el control de la biodisponibilidad; en la segunda etapa, el desarrollo de formulaciones, para el desarrollo de suspensiones concentradas la concentración de cobre en la fue aumentada progresivamente; con respecto a la tercera etapa, se lograron la recolección y el muestreo. En primera instancia se seleccionaron cultivos de importancia económica, tomando en cuenta superficie cultivada, pero sobre todo enfermedades causadas por hongos que estén ampliamente distribuidas en México y diversas partes del mundo, además, la selección de hongos se hizo en base a la diversidad que presentan estos microorganismos, así se incluyeron hongos de diferentes clases taxonómicas, con la finalidad de conocer el efecto de los cobres sobre Omycetes, Deutomycetes, Ascomycetes y Basidiomycetes. Los aislamientos fueron sobre Fulvia fulvum; el hongo Phytophthora infestans, Mycosphaerella fijiensis, hongo causante de la Sigatoka Negra, y Ustilago maydis, el hongo causante del carbón del maíz (Huitlacoche). Los hongos seleccionados para la evaluación de los diferentes productos fueron aislados de material vegetal enfermo y sembrados en medio de cultivo papa-dextrosa-agar, el cual es un medio diferencial compuesto de la siguientes proporciones por litro de agua: papa (200g), dextrosa (20g) y agar (18 g). En la etapa de diseño experimental se demostró la efectividad biológica de los productos desarrollados a diferentes dosis de aplicación, comparándolos contra grupos control. La evaluación general consistió de un diseño completamente al azar con 5 y 3 para la primera y segunda fase, respectivamente. Demanda o problemática que atiende Evaluar la efectividad de los compuestos cúpricos a diferentes dosis de aplicación para usarlos en el ataque a los diversos agentes causales de enfermedades que provocan pérdidas importantes en el rendimiento de las cosechas, lo cual podrá contribuir al incremento del rendimiento, la sanidad de los cultivos, la inocuidad alimentaria y el aseguramiento del abasto de alimentos. Resultados obtenidos y/o descripción. Características de la tecnología generada El producto convencional mostró valores de dosis efectivas mayores a 1.0 g/I para la mayoría de los hongos evaluados. El producto PAF03, similar en formulación al convencional pero con mayor disponibilidad, mostró valores de dosis efectivas mínima de 1.0 g/I para la mayoría de los hongos evaluados y redujo la dosis para el control de Ustilago maydis. El producto PAFOI, formulación líquida con mayor disponibilidad, mostró valores de dosis efectivas mínima del.0 g/I para la mayoría de los hongos evaluados mejor el control del crecimiento de Corynespora cassicola y redujo la dosis para el control de Ustilago maydis. El producto PAF02, formulación sólida con mayor disponibilidad, mostró valores de dosis efectivas mínima de 0.5 g/I para la cinco de los hongos evaluados. El control del crecimiento en el resto de los microorganismos fue mejorada aplicando dosis similares de los otros productos. Phytophthora infestans mostró ser el microorganismo más susceptible a cualquier funguicida cúprico a las dosis más baja evaluada (0.5 g/L). Corynespora cassicola y Alternario solani mostraron ser los microorganismos menos susceptibles a cualquier fungicida cúprico a la dosis más alta evaluada (2.0 g/L). Impactos El impacto de este conocimiento científico radica en los siguientes hallazgos: Es posible realizar el control de la dispersión del fungicida cúprico en reacción mediante la incorporación de adsorbentes de manera rentable. La disponibilidad del fungicida cúprico puede incrementarse mediante la aplicación de 10 mM de compuestos de control trisustituidos sin afectar las características de la materia prima. Puede formularse una suspensión concentrada con un contenido de cobre de 35 % en peso si problemas de viscosidad aunque con espontaneidad reducida. Como un alternativa de formulación es posible desarrollar materiales efervescente a con máxima disponibilidad. Las formulaciones desarrolladas permiten la reducción de dosis en comparación con los productos actuales. Costos estimados de la aplicación de los resultados y/o tecnología generada Aún no se puede establecer costos derivados de esta tecnología generada, en virtud de que aún no ha sido aplicada en campo. Ámbito de aplicación Nacional. Información adicional o comentario El investigador señala que debido a que el fungicida cúprico obtenido es insoluble en agua, la propiedad que debe observarse es la suspensibilidad; se suma el tiempo de efervescencia y el efecto que este fenómeno otorga a la suspensibilidad. Los resultados señalaron que una concentración de 40 % es adecuada para mantener valor de suspensibilidad arriba de 80 % y tiempos de efervescencia menores a 120 segundos. Los detalles de las pruebas y resultados definitivos se mantienen bajo resguardo del Departamento de Investigación y Desarrollo por razones de propiedad intelectual y porque se tramita su patente. Clave del proyecto: SAGARPA 2004-C01-10 Sistema Producto y/o línea estratégica de atención: industria agroquímica; fungicidas cúpricos Investigador: M. C. JUAN DANIEL DZUL PUC Institución: Ingeniería Industrial, S. A. de C. V.