Environmental impact by usage of pesticides in three melon producing areas in the Comarca Lagunera, México
DOI:
https://doi.org/10.29059/cienciauat.v13i2.1141Keywords:
chemical control, pesticide risk indicators, environmental impact quotientAbstract
The intensive use of highly toxic pesticides in the production of specialized fruit-horticultural crops entails environmental and social risks that can be measured through pesticide risk indicators to assess the potential negative impact of these products on ecosystems. In addition, this measurement enables the comparison of the achievements that result from the implementation of sustainable agricultural practices in terms of risk reduction due to the use of pesticides. The objective of this research was to estimate the potential environmental impact due to the use of pesticides in three melon production areas in the Comarca Lagunera. A cross-sectional descriptive study was carried out by applying a survey in 19 properties selected by non-probabilistic sampling. The Environmental Impact (EI) was evaluated using the Environmental Impact Quotient (EIQ) model, which is based on the calculation of the EIQ and the Environmental Impact Quotient in the Field (EIQF). Results show that the pesticides that contributed with the greatest environmental burden in the study areas were: Chlorothalonil (49 %), elemental sulfur (11 %) and endosulfan (10 %) in Mapimí; carbofuran (19 %), endosulfan (18 %) and carbendazim (12 %) in Matamoros-Viesca, and copper oxychloride (20 %), endosulfan (17 %) and mancozeb (17 %) in Tlahualilo. The production systems with the highest AI values were identified on intermediate (199 to 500) and late (201 to 701) sowing dates in Mapimí and late dates (132 to 383) in Matamoros-Viesca. The EIQ model allowed the identification of pesticides and production systems with the greatest negative environmental impact in the main areas of melon production in the Comarca Lagunera. Additionally, it provides a quantifiable scale that will allow the evaluation and comparison of future changes in the regional use of pesticides.
References
Agboyi, L. K., Djade, K. M., Ahadji-Dabla, K. M., Ketoh, G. K., Nuto, Y., and Glitho, I. A. (2015). Vegetable production in Togo and potential impact of pesticide use practices on the environment. International Journal of Biological and Chemical Sciences. 9(2): 723-736. DOI: https://doi.org/10.4314/ijbcs.v9i2.13
Arora, S., Kanojia, A. K., Kumar, A., Sardana, H. R., and Sarkar, S. K. (2012). Impact of biopesticide formulation on tomato (Lycopersicon esculentum): economics and environmental effects. The Indian Journal of Agricultural Sciences. 82(12): 67-70. DOI: https://doi.org/10.56093/ijas.v82i12.26259
Ávila, K., Chaparro-Giraldo, A., and Reyes, G. (2011). Environmental effect of conventional and GM crops of cotton (Gossypium hirsutum L.) and corn (Zea mays L.). Agronomía Colombiana. 29(3): 341-348.
Biddinger, D. J., Leslie, T. W., and Joshi, N. K. (2014). Reduced-risk pest management programs for Eastern US peach orchards: effects on arthropod predators, parasitoids, and select pests. Journal of Economic Entomology. 107(3): 1084-1091. DOI: https://doi.org/10.1603/EC13441
Chen, X. D., Gill, T. A., Pelz-Stelinski, K. S., and Stelinski, L. L. (2017). Risk assessment of various insecticides used for management of Asian citrus psyllid, Diaphorinacitri in Florida citrus, against honey bee. Apis mellifera. Ecotoxicology. 26(3): 351-359. DOI: https://doi.org/10.1007/s10646-017-1768-5
Chew-Madinaveitia, Y. I., Vega-Piña, A., Palomo-Rodríguez, M. y Jiménez-Díaz, F. (2008). Enfermedades del melón (Cucumis melo L.) en diferentes fechas de siembra en la Región Lagunera. México. Revista Chapingo Serie Zonas Áridas. 7(2): 133-138.
Cross, P. (2013). Pesticide hazard trends in orchard fruit production in Great Britain from 1992 to 2008: a time-series analysis. Pest Management Science. 69(6): 768-774. DOI: https://doi.org/10.1002/ps.3436
Daza-Hurtado, G., Trejo-Calzada, R. y Martínez-Saldaña, J. (2001). Producción de melón (Cucumis melo L.) bajo acolchado y microtúneles en la Comarca Lagunera. Revista Chapingo Serie Zonas Áridas. 2(1): 43-47.
Deihimfard, R., Soufizadeh, S., Moinoddini, S. S., Kambouzia, J., Zand, E., Damghani, A. M., ..., and Saberpour, L (2014). Evaluating risk from insecticide use at the field and regional scales in Iran. Crop Protection. 65: 29-36. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cropro.2014.06.028
Eshenaur, B., Grant, J., Kovach, J., Petzoldt, C., Degni, J., and Tette, J. (2015). Environmental Impact Quotient: “A Method to measure the environmental impact of pesticides. [En línea]. Disponible en: https://nysipm.cornell.edu/eiq/calculator-field-use-eiq/. Fecha de consulta: 15 de junio de 2017.
Espinoza, A. J. J., López, R. M. G. y Ruiz, T. J. (2010). Factibilidad técnica y económica del establecimiento del cultivo del melón con riego por goteo en el municipio de Mapimí, Durango, México. Revista Chapingo Serie Zonas Áridas. 9(2): 91-97.
Espinoza, A. J. J., Lozada-Cota, M. y Leyva-Nájera, S. (2011). Posibilidades y restricciones para la exportación de melón cantaloupe producido en el municipio de Mapimí, Dgo., México al mercado de los Estados Unidos. Revista Mexicana de Agronegocios. 15(28): 593-604.
Espinoza, A. J. J., Ramírez, M. A., Guerrero, R. L. A. y López C. S. (2017). Estrategias, alianzas y portafolio de negocios para desarrollar la competitividad del cultivo del melón en la Comarca Lagunera, México. Nova Scientia. 9(19): 441-463. DOI: https://doi.org/10.21640/ns.v9i19.990
Espinoza, A. J. J., Salinas, G. H., Orona, C. I. y Palomo, R. M. (2009). Planeación de la investigación del INIFAP en la Comarca Lagunera en base a la situación de mercado de los principales productos agrícolas de la región. Revista Mexicana de Agronegocios. 13(24): 758-773.
EXTOXNET, The Extension Toxicology Network (2017). Pesticide Information Profiles (PIPs). [En línea]. Disponible en: http://extoxnet.orst.edu/pips/ghindex.html. Fecha de consulta: 30 de junio de 2017.
FAO, Food and Agriculture Organization (2008). Guidance document No 2: Guidance on the use of environmental impact quotient in IPM impact assessment series. [En línea]. Disponible en: http://v1.vegetableipmasia.org/docs/EIQ%20Review%20Fin.pdf. Fecha de consulta: 21 de enero de 2017.
Feola, G., Rahn, E., and Binder, C. R. (2011). Suitability of pesticide risk indicators for less developed countries: a comparison. Agriculture, Ecosystems & Environment. 142(3-4): 238-245. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.05.014
Gaytán, M. A., Chew, M. Y. I., Espinoza, A. J. J., Reta, S. D. G. y Reyes, J. I. (2012). Efecto del injerto y uso de microtúneles más ambiente natural en el rendimiento de sandía en la Región Lagunera. Agrofaz. 12(4): 73-78.
González, H. (2014). Specialization on a global scale and agrifood vulnerability: 30 years of export agriculture in Mexico. Development Studies Research. An Open Access Journal. 1(1): 295-310. DOI: https://doi.org/10.1080/21665095.2014.929973
Guigón-López, C. y González-González, P. A. (2007). Manejo de plagas en el cultivo de chile y su impacto ambiental en la zona agrícola de Jiménez-Villa López, Chihuahua, México. Tecnociencia Chihuahua. 1(2): 36-46. DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v1i2.50
Ibrahim, Y. A. (2016). Health and environmental impacts of pesticides: A responsibility principle and two novel systems for hazard classification and external cost determination. Journal of Toxicology and Healt. 3(1): 1-9. DOI: https://doi.org/10.7243/2056-3779-3-1
Ioriatti, C., Agnello, A. M., Martini, F., and Kovach, J. (2011). Evaluation of the environmental impact of apple pest control strategies using pesticide risk indicators. Integrated Environmental Assessment and Management. 7(4): 542-549. DOI: https://doi.org/10.1002/ieam.185
Kniss, A. R. and Coburn, C. W. (2015). Quantitative evaluation of the environmental impact quotient (EIQ) for comparing herbicides. PloS One. 10(6): 1-13. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0131200
Kromann, P., Pradel, W., Cole, D., Taipe, A., and Forbes, G. A. (2011). Use of the environmental impact quotient to estimate health and environmental impacts of pesticide usage in Peruvian and Ecuadorian potato production. Journal of Environmental Protection. 2(5): 581-591. DOI: https://doi.org/10.4236/jep.2011.25067
March, G. J. (2014). Agricultura y plaguicidas: Un análisis global (No. 632.95). Fundación Agropecuaria para el Desarrollo de Argentina (FADA). [En línea]. Disponible en: http://fundacionfada.org/informes/agricultura-y-plaguicidas-un-analisis-global/. Fecha de consulta: 15 de junio de 2017.
Nava-Camberos, U., Chew-Madinaveitia, Y. I. y Cano-Ríos, P. (2007). Etiología, epidemiología y manejo del amarillamiento del melón en la Comarca Lagunera. En L. A. Maldonado-Navarro y G. A. Fierros-Leyva (Eds.), Estrategias de Manejo Integrado de Mosquita Blanca y Virosis en Cucurbitáceas (pp. 10-28), Sonora, México: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación/Instituto de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias.
Notarnicola, B., Sala, S., Anton, A., McLaren, S. J., Saouter, E., and Sonesson, U. (2017). The role of life cycle assessment in supporting sustainable agri-food systems: A review of the challenges. Journal of Cleaner Production. 140: 399-409. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.06.071
Ordoñez-Beltrán, M. F., Jacobo-Cuéllar, J. L., Quintana-López, E., Parra-Quezada, R. Á., Guerrero-Prieto, V. M. y Ríos-Velasco, C. (2016). Pulgón lanígero e impacto ambiental por el uso de pesticidas en manzano en Chihuahua, México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 7(3): 573-583. DOI: https://doi.org/10.29312/remexca.v7i3.312
PAN, Pesticides Database, Pesticide Action Netwok Pesticides Database (2017). Alphabetic List of All Chemicals in the PAN Pesticides Database. Disponible en: http://www.pesticideinfo.org/List_ChemicalsAlpha.jsp. Fecha de consulta: 30 de junio de 2017.
Pérez-Olvera, M. A., Navarro-Garza, H., and Miranda-Cruz, E. (2011). Use of pesticides for vegetable crops in Mexico. In M. Stoytcheva (Ed.), Pesticides in the Modern World-Pesticides Use and Management (pp. 97-118). Rijeka, Croatia: InTech.
PPDB, Pesticide Properties DataBase (2017). A to Z List of Active Ingredients. [En línea]. Disponible en: https://sitem.herts.ac.uk/aeru/ppdb/en/atoz.htm. Fecha de consulta: 30 de junio de 2017.
Ramírez-Barraza, B. A., García-Salazar, J. A. y Mora-Flores, J. S. (2015). Producción de melón y sandía en la Comarca Lagunera: un estudio de planeación para reducir la volatilidad de precios. Ciencia Ergo Sum. 22(1): 45-53.
Ramírez, M. R. y Jacobo, J. L. (2002). Impacto ambiental del uso de plaguicidas en huertos de manzano del noroeste de Chihuahua, México. Revista Mexicana de Fitopatología. 20(2): 168-173.
SAGARPA, Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (2012). Plan Rector Sistema Nacional Producto Melón, en Documento validado por el comité sistema producto melón. [En línea]. Disponible en: http://dev.pue.itesm.mx/sagarpa/nacionales/EXP_CNSP_MELON/PLAN%20RECTOR%20QUE%20CONTIENE%20PROGRAMA%20DE%20TRABAJO%202012/PR_CNSP_%20MELON_%202012.pdf. Fecha de consulta: 30 de junio de 2017.
Sarwar, M. (2015). The killer chemicals as controller of agriculture insect pests: The conventional insecticides. International Journal of Chemical and Biomolecular Science. 1(3): 141-147.
SEMARNAT, Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (2014). Programa para mejorar la calidad del aire en la región de la Comarca Lagunera 2010-2015. [En línea]. Disponible en: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/69302/1_ProAire_Comarca_Lagunera_2010-2015.pdf. Fecha de consulta: 10 de junio de 2017.
SIAP-SAGARPA, Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera/Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (2017). Avance de siembras y cosechas. Resumen nacional por estado. [En línea]. Disponible en: http://infosiap.siap.gob.mx:8080/agricola_siap_gobmx/AvanceNacionalCultivo.do Fecha de consulta: 3 de abril de 2017.
Storck, V., Karpouzas, D. G., and Martin-Laurent, F. (2017). Towards a better pesticide policy for the European Union. Science of the Total Environment. 575: 1027-1033. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.167
US EPA, United States Environmental Protection Agency (2017). Databases Related to Pesticide Risk Assessment. [En línea]. Disponible en: https://www.epa.gov/pesticide-science-and-assessing-pesticide-risks/databases-related-pesticide-risk-assessment. Fecha de consulta: 2 de julio de 2017.
Vargas-González, G., Alvarez-Reyna, V. D. P., GuigónLópez, C., Cano-Ríos, P., Jiménez-Díaz, F., Vásquez-Arroyo, J. y García-Carrillo, M. (2016). Patrón de uso de plaguicidas de alto riesgo en el cultivo de melón (Cucumis melo L.) en la Comarca Lagunera. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios. 3(9): 367-378.