Solubilidad y disponibilidad: Novedades cúpricas para control de bacterias

13 Noviembre 2017

Los productos en base a cobre son importantes en el control de enfermedades causadas por bacterias como Pseudomonas y Xanthomonas. Sin embargo, distintos productos muestran marcadas diferencias en cuanto a la capacidad de generación del principio activo, el ion cobre (Cu+2) en solución, y en relación a su eficacia de control. Los resultados de Laboratorios Diagnofruit demuestran que Agrocopper, basado en sulfato de cobre pentahidratado, es el que tiene la más alta eficiencia en disponibilizar ion Cu+2 en solución, lo que resulta en un mejor control fitosanitario y evita comprometer al vegetal con efectos fitotóxicos y acumulaciones indeseadas de cobre no reaccionado en el medioambiente.

Se comienza a hablar en Chile de tolerancia y hasta de resistencia de poblaciones de bacterias a los productos fitosanitarios basados en cobre. Hay indicios en huertos de cerezos en los que se han usado por mucho tiempo o en huertos de nogales sureños donde se hacen 10 y hasta 15 aplicaciones de cobre por temporada, incluso utilizando el doble de la dosis recomendada en la etiqueta de algunos productos. En el estudio encargado a Diagnofruit, laboratorio especialista en fitosanidad vegetal, se ha comenzado a fundamentar científicamente el fenómeno. Pese a que el ion cobre (Cu+2), el principio activo de todos los productos fitosanitarios en base a cobre, presenta acción multisitio, lo que dificulta el desarrollo de resistencia; algunas formulaciones generan una bajísima cantidad del ion y, por ende, muy baja actividad de control. Esto lleva a los productores a incrementar tanto el número de aplicaciones como la cantidad de cobre por aplicación, lo que finalmente podría incidir en la generación de resistencia, a través de la selección de poblaciones del patógeno a controlar.

“La idea base del estudio realizado por Diagnofruit, fue estimar la cantidad de ion Cu+2 en solución de cuatro productos cúpricos del mercado, incluyendo a Agrocopper, y luego determinar su efectividad en el control de bacterias de interés fitopatógeno en distintas condiciones in-vitro. Como patrón de comparación se utilizó sulfato de cobre grado técnico, que es la estructura más pura de sulfato de cobre pentahidratado, pero que no puede utilizarse directamente en agricultura por ser fitotóxico. A nivel de laboratorio, esta molécula se utiliza como patrón para comparar la efectividad de los cobres pentahidratados comerciales y determinar la resistencia de poblaciones bacterianas al cobre”, explica el ingeniero agrónomo, M.Sc., Héctor García, gerente general de Diagnofruit. Se analizaron cuatro productos: un hidróxido de cobre, un óxido de cobre y dos formulados en base a sulfato de cobre pentahidratado, correspondientes a un concentrado soluble y Agrocopper, único polvo soluble del mercado chileno y revolucionario tecnológicamente

Solubilidad de cobre y liberación de ion cobre (Cu+2)

Primero se determinó la solubilidad de los productos, propiedad  que se relaciona con la capacidad de disponibilizar  el cobre contenido como ion Cu+2 cuando los productos se encuentran en solución. Se concluyó que, acorde a las dosis de etiqueta, se requiere de bajas cantidades de Agrocopper para lograr la eficacia esperada, lo que es muy interesante medioambientalmente. También se comprobó que Agrocopper presenta buena solubilidad, por lo que logra una concentración de Cu+2 en solución mayor que otros productos basados en sulfato de cobre, en relación al cobre total presente en cada uno (Gráfico 1). Recordar que este ion es el que finalmente actúa como bactericida fungicida”, señala por su parte el bioquímico de Diagnofruit, Miguel López (M. Sc.). “Por otra parte, el hidróxido de cobre y el óxido cuproso dan resultados muy variables y, debido a su baja solubilidad, en la práctica tienden a liberar menos Cu+2 en comparación a los basados en sulfato de cobre y en especial a Agrocopper, situación que ya había sido registrada en EEUU en estudios de fines de los 90s. Por más que se agregue producto, no se genera más Cu+2 en solución,” explica López.

El bioquímico también aclara que los productos en base a sulfato de cobre pentahidratado disponibles actualmente son líquidos, a diferencia de Agrocopper que está formulado como polvo soluble. “Lo característico de los cobres líquidos es que comparativamente poseen menos cobre total, por lo que para llegar a la misma cantidad de Cu+2 disponible, tendrían que aumentar considerablemente la concentración de producto en solución, agregando también gran cantidad de precipitado insoluble e inutilizando una porción de cobre, además de aumentar los riesgos de fitotoxicidad”, explica. Es decir, las dosis tienen que ser significativamente altas para alcanzar la misma cantidad de cobre en solución que Agrocopper.

Gráfico 1: Ion cobre liberado a distintas concentraciones de cobre total. Fuente: Diagnofruit

Prueba de actividad biológica y de eficacia de control in-vitro 

La segunda parte del estudio consistió en determinar en condiciones de laboratorio el efecto las propiedades químicas descritas sobre el crecimiento de poblaciones de bacterias Pseudomonas absolutamente sensibles a cobre, “en un medio líquido se añadieron iguales cantidades de cobre total de los distintos productos comerciales en base a cobre más el patrón de control (sulfato de cobre grado técnico), esperando que el hecho de solubilizar cobre total a Cu+2 permita una disminución del crecimiento bacteriano”, señala García.  “En general, los productos basados en sulfato de cobre mostraron un buen desempeño, evaluado como control del crecimiento bacteriano en los test in-vitro, actuando de forma similar a 100 ppm de cobre total. Sin embargo, a 50 ppm Agrocopper inhibió el crecimiento en un 25% más que los otros productos. El óxido cuproso y el hidróxido de cobre inhibieron el crecimiento de forma solo parcial a 50 y 100 ppm de Cobre Total, en un rango entre 30% y 45% de inhibición con respecto al control  (Ver gráficos 2 y 3), y el crecimiento fue prácticamente el mismo en ambas concentraciones de producto. Esto indica que, aunque se agreguen 50 o 100 ppm de cobre total no hay efecto biológico apreciable, muy por debajo de lo ocurrido con Agrocopper, que a 100 ppm logró inhibir con una eficacia cercana al 100% el desarrollo de la bacteria Pss8, la que es sensible a Cu, y a 50 ppm sigue siendo el que genera mayor inhibición del crecimiento”, afirma García.

Si extrapolamos a concentraciones utilizadas en campo, entre los formulados en base a sulfato de cobre pentahidratado, que sabemos liberan gran parte de su cobre total como ion Cu+2, “Agrocopper es capaz de generar una mayor concentración de ion Cu+2, debido a que solubiliza cantidades más altas de cobre total, liberando una alta proporción de cobre sin precipitar. Para otro producto comercial en base a sulfato de cobre estudiado, la recomendación de etiqueta máxima es de 1,75 lts/ha, lo que permitiría aplicar como máximo 70 gr/Ha de cobre total; Agrocopper en cambio en su máxima dosis (120 g/hL) permite aplicar 454 g/Ha de cobre total, considerando un mojamiento de 1.500 lts/ha, para el control de Cáncer Bacterial en carozos.” En conclusión, Agrocopper entrega por hectárea un mayor porcentaje de cobre activo.

En relación a Hidróxido de Cobre y Óxido Cuproso, que sabemos que liberan poco Cu+2 “la situación se invierte, ya que para ambos las magnitudes de cobre total son altas en las dosis recomendadas. La dosis máxima de hidróxido de cobre indicada es de 300 g/hL, que un mojamiento de 1.500 L/ha implica 1,6 kg/Ha de cobre total, es decir, 3,6 veces más cobre que Agrocopper. El mismo ejercicio para el óxido cuproso, 200 g/hL significan 2,25 kg/ha, es decir, 5 veces más cobre que Agrocopper. Este último, al requerir una menor cantidad de cobre total por hectárea para obtener niveles de control que la evidencia in-vitro determina como superiores, genera una menor acumulación cobre en el huerto, lo que es muy importante desde el punto de vista de la sustentabilidad, ya que se afecta menos al cultivo. Además el impacto negativo al medio ambiente disminuye ostensiblemente y debido a que la dosis asegura una buena actividad bactericida, los problemas de resistencia a cobre son menores”, puntualiza Héctor García.

Gráfico 2: Control de crecimiento PSS8 a 50 pmm de cobre total. Fuente: Diagnofruit

 

Gráfico 3: Control de crecimiento PSS8 a 100 pmm de cobre total. Fuente: Diagnofruit

Agrocopper logra disponibilizar de manera inmediata y en concentraciones apropiadas a su propósito, el principio activo, ion Cu+2. En tanto que, en el caso de los hidróxidos de cobre o de los óxidos cuprosos, solo alrededor del 6% se logra liberar como ion cobre, razón por la que las dosis efectivas recomendadas deben ser tan altas. En relación al pentahidratado líquido considerado en el ensayo, Agrocopper entrega mayor cantidad de cobre activo.

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