{"id":134351,"date":"2023-11-01T08:18:10","date_gmt":"2023-11-01T12:18:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.agribusinessglobal.com\/?p=134351"},"modified":"2026-03-25T10:01:39","modified_gmt":"2026-03-25T14:01:39","slug":"progression-of-crop-protection-formulations-from-conventional-through-micro-based-to-nano-formulations","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.agribusinessglobal.com\/es\/agrochemicals\/progression-of-crop-protection-formulations-from-conventional-through-micro-based-to-nano-formulations\/","title":{"rendered":"Avances en las formulaciones para la protecci\u00f3n de cultivos: Desde las formulaciones convencionales, las nanoformuladas, hasta las microbasadas"},"content":{"rendered":"

Sin el uso de pesticidas, habr\u00eda una p\u00e9rdida de producci\u00f3n de frutas de 78%, una p\u00e9rdida de producci\u00f3n de hortalizas de 54% y una p\u00e9rdida de producci\u00f3n de cereales de 32%.1\u00a0<\/sup>A medida que los organismos reguladores y las presiones de los consumidores exigen a los productores que reduzcan el da\u00f1o ambiental de la agricultura, r\u00e1pidamente surgen nuevas estrategias para formulaciones que incluyen nanotecnolog\u00eda, microencapsulaci\u00f3n y mejoras en las formulaciones tradicionales.<\/p>\n

Nanopesticidas: nanoactivos y nanoportadores: enfoque emergente para formulaciones agr\u00edcolas<\/h2>\n

La industria farmac\u00e9utica ha estado utilizando la nanotecnolog\u00eda durante muchos a\u00f1os y ahora se ha introducido en el sector agr\u00edcola. Es una tecnolog\u00eda en la que intervienen nanopart\u00edculas extremadamente peque\u00f1as. Las nanopart\u00edculas son mol\u00e9culas peque\u00f1as cuyos tama\u00f1os oscilan entre 1 y 100 nm y poseen muchas propiedades din\u00e1micas f\u00edsicas, qu\u00edmicas, t\u00e9rmicas, \u00f3pticas, magn\u00e9ticas y biol\u00f3gicas.<\/p>\n

Estas part\u00edculas tienen una gran relaci\u00f3n superficie-volumen y sus propiedades fisicoqu\u00edmicas difieren de las de los materiales a granel. Muchos cient\u00edficos creen que una mayor reducci\u00f3n de los ingredientes activos en el rango nano o la adopci\u00f3n de una nueva tecnolog\u00eda de entrega de nanotransportadores puede aumentar significativamente la eficacia y la eficiencia de los pesticidas en comparaci\u00f3n con sus an\u00e1logos de pesticidas convencionales por las siguientes razones:<\/p>\n

1) Los tama\u00f1os m\u00e1s peque\u00f1os aumentan el \u00e1rea de superficie, lo que lleva a un mayor contacto con los objetivos;<\/em><\/p>\n

2) Mejor y m\u00e1s r\u00e1pida penetraci\u00f3n\/absorci\u00f3n en los objetivos;<\/em><\/p>\n

3) Menor p\u00e9rdida prematura de plaguicidas antes de alcanzar los objetivos.2<\/sup><\/em><\/p>\n

En las nanoformulaciones, los ingredientes activos se pueden usar en tama\u00f1os nanom\u00e9tricos o se pueden utilizar nanoportadores.<\/p>\n

La entrega controlada de mol\u00e9culas creadas mediante nanoingenier\u00eda de ingredientes activos para la fertilizaci\u00f3n y la protecci\u00f3n de cultivos utilizando nanoc\u00e1psulas (o nanoportadores) es actualmente la aplicaci\u00f3n m\u00e1s representativa de la nanotecnolog\u00eda en la agricultura.3<\/sup>\u00a0Los nanotransportadores se pueden producir mediante desgaste o s\u00edntesis, luego los compuestos objetivo se pueden incrustar en el transportador.<\/p>\n

Nanos en el mercado<\/h2>\n

En el mercado, ya existen y est\u00e1n disponibles m\u00faltiples tipos de nanoportadores, incluidos silicato, pol\u00edmero de poliacrilato, arcilla y tubos de carbono\/grafeno. Los nanotransportadores pueden entregar metabolitos o nutrientes importantes a un sitio espec\u00edfico en el momento apropiado. Un ejemplo de nanoherbicida son las nanopart\u00edculas de poli (epsiloncaprolactona) que encapsulan la atrazina, y muestra un fuerte control de las especies objetivo, reduciendo el nivel de genotoxicidad. Tambi\u00e9n podr\u00eda disminuir significativamente la movilidad de la atrazina en el suelo.4<\/sup><\/p>\n

Varias nanopart\u00edculas, como las nanopart\u00edculas de ferrita de n\u00edquel y las nanopart\u00edculas de cobre, tienen fuertes propiedades antif\u00fangicas y se utilizan de manera eficaz en el tratamiento de enfermedades.<\/p>\n

Para el tratamiento de infecciones virales, las nanopart\u00edculas de quitosano, las nanopart\u00edculas de \u00f3xido de zinc y las nanopart\u00edculas de s\u00edlice han demostrado ser altamente efectivas, mientras que las nanopart\u00edculas de plata se utilizan ampliamente por sus propiedades antimicrobianas contra una amplia gama de fitopat\u00f3genos.5<\/sup><\/p>\n

La aplicaci\u00f3n foliar de nanofertilizantes es el m\u00e9todo m\u00e1s eficiente que equilibra las deficiencias de nutrientes y mejora el rendimiento y la calidad de los cultivos, reduciendo efectivamente la cantidad de fertilizante utilizado. Investigaciones muestran que las nanopart\u00edculas de m\u00e1s de 10 nm pueden penetrar a trav\u00e9s de los estomas. Estos fertilizantes se consideran sistemas de distribuci\u00f3n inteligentes debido a su alta capacidad de absorci\u00f3n y su mayor relaci\u00f3n superficie-volumen.6<\/sup><\/p>\n

Las nanopart\u00edculas de carbono, como el grafeno, el \u00f3xido de grafeno, los puntos de carbono y los fullerenos, se utilizan para mejorar la germinaci\u00f3n de las semillas. Algunas otras nanopart\u00edculas utilizadas en la agricultura son el \u00f3xido de zinc, las nanopart\u00edculas de \u00f3xido de cobre y las nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas.\u00a07<\/sup><\/p>\n

A nivel mundial, muchas empresas est\u00e1n trabajando para adoptar la nanotecnolog\u00eda en la agricultura, algunas de las cuales son nuevas y algunas han tenido \u00e9xito comercial.<\/p>\n

Vive Crop Protection, Inc.<\/a>, una empresa con sede en Canad\u00e1, se centra en sistemas de suministro de precisi\u00f3n para fertilizantes y productos fitosanitarios. La qu\u00edmica central de la empresa es la nanotecnolog\u00eda basada en copol\u00edmeros de acrilato llamados Allosperse. Allosperse es una plataforma de entrega de nanopart\u00edculas que se utiliza para ayudar a los agricultores a lograr una mejor extracci\u00f3n de valor al mejorar la protecci\u00f3n de cultivos y la eficacia de utilizaci\u00f3n de productos fertilizantes. Una marca conocida que utiliza esta tecnolog\u00eda es AZterknot.<\/p>\n

Con sede en los Estados Unidos\u00a0Aqua-Yield<\/a>\u00a0utiliza tecnolog\u00eda de nanoportadores patentada que une fertilizantes o mol\u00e9culas de protecci\u00f3n de cultivos para una mejor adhesi\u00f3n y penetraci\u00f3n en los objetivos. Esta tecnolog\u00eda, NanoPro y NanoN+, se puede agregar a los productos como adyuvantes en lata o usarse en una mezcla de tanque.<\/p>\n

La nanotecnolog\u00eda a\u00fan se encuentra en las primeras etapas de desarrollo, y solo unas pocas empresas, como las enumeradas anteriormente, tienen actualmente productos en el mercado. Tambi\u00e9n es mucho m\u00e1s aplicable a las mol\u00e9culas qu\u00edmicas peque\u00f1as que a los microbios, cuyos tama\u00f1os suelen ser de 300 a 5000 nm, muy por encima de los tama\u00f1os de nanopart\u00edculas de 1 a 100 nm.<\/p>\n

Microencapsulaci\u00f3n: un paso por encima de las formulaciones tradicionales<\/h2>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, la microencapsulaci\u00f3n (CS) ha ido ganando popularidad. Las formulaciones de CS generalmente se usan para ingredientes activos t\u00f3xicos y l\u00e1biles, que est\u00e1n encapsulados por un material de cubierta polim\u00e9rico, no solo para mejorar la seguridad del usuario al disminuir la exposici\u00f3n, sino tambi\u00e9n para mejorar la eficacia de los pesticidas al regular la tasa de liberaci\u00f3n y proteger los ingredientes activos sensibles de diversos factores ambientales. factores, como la luz solar.<\/p>\n

Por ejemplo, existen muchos productos CS comerciales disponibles en el mercado para la pendimetalina, no solo para mejorar el manejo, sino tambi\u00e9n para lograr una mejor eficacia de campo al controlar la tasa de liberaci\u00f3n. Las marcas m\u00e1s reconocidas son Alcance SyncTEC<\/sup>\u00a0de\u00a0FMC<\/a>\u00a0y Stomp de\u00a0BASF<\/a>.<\/p>\n

Dependiendo de la naturaleza del material polim\u00e9rico de la cubierta, algunos de ellos pueden incluso proporcionar propiedades de adhesi\u00f3n para permanecer mejor en el objetivo de rociado, reduciendo as\u00ed la ca\u00edda y la p\u00e9rdida de pesticidas debido al lavado con lluvia.<\/p>\n

Aunque las formulaciones de CS tienen una eficacia mucho mejor en comparaci\u00f3n con otras formulaciones convencionales, el tama\u00f1o de part\u00edcula de los ingredientes activos encapsulados todav\u00eda est\u00e1 en el tama\u00f1o de micras, afectando negativamente su penetraci\u00f3n en las plantas.<\/p>\n

\u00a0<\/sup>Formulaciones tradicionales: cada vez m\u00e1s eficientes y seguras<\/strong><\/h2>\n

El objetivo de la formulaci\u00f3n de pesticidas es mejorar la eficacia de los ingredientes activos del pesticida y al mismo tiempo minimizar las consecuencias ambientales y garantizar la seguridad tanto para los agricultores como para los consumidores. Estas formulaciones pueden ser secas (por ejemplo, polvos humectables (WP) y gr\u00e1nulos dispersables en agua (WDG) o l\u00edquidas (por ejemplo, concentrado en suspensi\u00f3n (SC) y concentrado emulsionable (EC)).<\/p>\n

Existe una percepci\u00f3n general de que los WP son f\u00e1ciles de producir, pero generan polvo, mientras que los WDG tienen menos problemas de polvo, pero son m\u00e1s dif\u00edciles de producir y pueden tener problemas con la desintegraci\u00f3n de los gr\u00e1nulos.<\/p>\n

Las formulaciones l\u00edquidas, por otro lado, suelen ser m\u00e1s f\u00e1ciles de aplicar y, a menudo, contienen adyuvante incorporado mediante la adici\u00f3n de adyuvantes.<\/h2>\n

En la \u00faltima d\u00e9cada, los SC ganaron popularidad al superar muchos desaf\u00edos, incluida la cristalizaci\u00f3n, la degradaci\u00f3n del ingrediente activo y la inestabilidad de la vida \u00fatil. Los EC siguen siendo extremadamente populares en muchas regiones debido a su facilidad de producci\u00f3n y aplicaci\u00f3n. Sin embargo, a medida que las hojas se queman en climas m\u00e1s c\u00e1lidos y el escrutinio regulatorio se aleja de los solventes vol\u00e1tiles, existe presi\u00f3n para que los fabricantes avancen hacia otras formulaciones.<\/p>\n

Una cuesti\u00f3n fundamental para las formulaciones de pesticidas tradicionales es la eficacia extremadamente baja. Seg\u00fan Zhao, et al.,8<\/sup>\u00a0Los cultivos\/insectos objetivo utilizan menos de 0.1% de plaguicidas convencionales aplicados debido a la deriva del rociado, el deslizamiento, la deriva del polvo, la lixiviaci\u00f3n y la degradaci\u00f3n del pesticida.<\/p>\n

Se ha realizado un esfuerzo significativo en los \u00faltimos a\u00f1os para mejorar la calidad y la eficacia de las formulaciones tradicionales, incluidos inertes m\u00e1s seguros y eficientes para aumentar la carga de activos, la adhesi\u00f3n y penetraci\u00f3n de la planta, as\u00ed como una mayor seguridad para el medio ambiente y los aplicadores.<\/p>\n

Hubo una reducci\u00f3n lenta pero constante en el uso de formulaciones WP y EC, con un mayor enfoque en SC (a base de agua) y WDG (granular para reducir la formaci\u00f3n de polvo). Como los inertes a menudo crean m\u00e1s del 90% de la formulaci\u00f3n, con la nueva normativa sobre micropl\u00e1sticos en Europa, existe una tendencia visible hacia los inertes biodegradables y de base biol\u00f3gica para reducir el impacto ambiental.<\/p>\n

Cabe esperar mayores avances en los pr\u00f3ximos a\u00f1os, con un desarrollo a\u00fan m\u00e1s r\u00e1pido de tecnolog\u00edas de formulaci\u00f3n m\u00e1s eficientes con inertes, que proporcionan un mejor rendimiento de los ingredientes activos, tasas de uso significativamente reducidas, mayor eficacia y mayor seguridad, a medida que la industria agr\u00edcola avanza hacia tecnolog\u00edas a\u00fan m\u00e1s avanzadas como la microencapsulaci\u00f3n y la nanotecnolog\u00eda.<\/p>\n

Referencias:<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. \n
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  2. \n
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  3. \n
    Prasad, R., Bhattacharyya, A. y Nguyen, QD (2017). Nanotecnolog\u00eda en la agricultura sostenible: desarrollos recientes, desaf\u00edos y perspectivas.\u00a0Fronteras en microbiolog\u00eda<\/em>,\u00a08<\/em>, 1014.<\/h6>\n<\/li>\n
  4. \n
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  5. \n
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