Un equipo de investigadores de Francia y Portugal, estudió el potencial de las cubiertas vegetales como plantas «paraguas» para interceptar el cobre de los fungicidas antes de que llegue al suelo. A su vez, investigó los mecanismos por los que éste mineral podría ser retenido por las hojas que han estado expuestas a estos fitosanitarios.
Autores: Jean-Yves Cornu, Claire Lasserre, Jean-Pascal Goutouly y Laurent Delière (INRAE, Francia); Jean-Marc Deogratias, Valentin Duquesne y Romain Jouannic (ASTREDHOR Sud-Ouest); Diana Salvador y Sónia M. Rodrigues(Universidad de Aveiro, Portugal); Astrid Avellan (Géosciences Environnement Toulouse, Francia). “Interception of copper fungicides by cover crops as a way to prevent soil contamination in vineyards?” (Journal of Environmental Management, 2026). Resumen publicado por IVES Technologie, edición on line de la Sociedad Internacional de Enología y Viticultura.
El uso de fungicidas a base de cobre (Cu) en viticultura ha provocado una acumulación del mineral en el horizonte superficial de los suelos vitícolas, lo que pone en peligro la salud de los suelos y la sostenibilidad de los ecosistemas. El presente estudio examina el potencial de las cubiertas vegetales como plantas «paraguas» para interceptar el Cu de los fungicidas cúpricos antes de que llegue al suelo, e investiga los mecanismos por los que el Cu podría ser retenido por las hojas expuestas a estos fungicidas.
Material y métodos
En un primer experimento (Exp. 1) se trató de evaluar la capacidad de plantas de la cubierta vegetal para interceptar el cobre presente en los fungicidas cúpricos. Seis plantas susceptibles de ser implantadas bajo las hileras de viñas por su escasa competitividad: Herniaria glabra, Lippia nodiflora, Sedum album coral carpet, Trifolium fragiferum y Sedum kamtschaticum (Figura 1) se cultivaron en microparcelas de 1 m2 en el centro del INRAE de Villenave d’Ornon (Gironda, Francia), y recibieron un aporte repetido (n = 12) de hidróxido de Cu (Kocide flow®) o de caldo bordelés (BB-RSR disperss®).
Estas dos formas de Cu son actualmente las más utilizadas en viticultura y presentan «solubilidades» de Cu a priori contrastadas1. Tras el último tratamiento, se evaluó el índice de cobertura de las diferentes cubiertas mediante el software Canopeo®, y se cuantificó la fracción de Cu interceptada a partir del índice de cobertura, la densidad de biomasa y la concentración final de Cu en las partes aéreas de las cubiertas.
Los métodos relativos al Experimento 1 se detallan en el documento adjunto: DESCARGAR AQUÍ
En un segundo experimento (Exp. 2) se trató de determinar los mecanismos de retención del Cu en hojas tratadas. Esto se llevó a cabo con plantas jóvenes de vid, con el fin de disponer de hojas homogéneas en cuanto a edad y concentración inicial de Cu. Se hicieron germinar semillas de Vitis vinifera subsp. sylvestris y se cultivaron hasta la fase de 10 hojas. En esta fase, se depositaron 3 gotas de solución de CuSO4, o de agua desionizada (muestra de control), en el envés de la sexta y la séptima hoja.
A continuación, las plantas se cultivaron durante 7 días antes de realizar el mapeo foliar mediante µXRF y los análisis de especiación del Cu mediante µXANES a partir de cortes transversales de las hojas tratadas. Los métodos relativos al Experimento 2 se detallan en el artículo original.
Resultados y discusión
Las cubiertas vegetales pueden interceptar hasta un 11 % del Cu presente en los fungicidas cúpricos
En el momento de la cosecha, el índice medio de cobertura de las plantas tapizantes osciló entre el 29% en el caso de Sedum kamtschaticum y el 77% en el de Herniaria glabra (Figura 1), sin diferencias apreciables entre los dos fungicidas cúpricos analizados. La concentración de Cu en las partes aéreas aumentó (p < 0,05) en todas las plantas de las cubiertas tras la pulverización del fungicida cúprico, en proporciones similares entre las plantas de las cubiertas, pero distintas entre fungicidas (Figura 2a).
En todas las plantas de las cubiertas, excepto Trifolium fragiferum, la concentración de Cu en las partes aéreas fue aproximadamente dos veces superior (p < 0,05) en las plantas tratadas con caldo bordelés en comparación con las tratadas con hidróxido de Cu. Este resultado contrasta con algunos estudios realizados en la vid sobre este tema, que muestran poca diferencia de lixiviación entre las diferentes formas de Cu.
En las plantas que recibieron fungicidas cúpricos, la concentración de Cu en las partes aéreas fue siempre superior a 30 µg g⁻¹, superando a menudo los 100 µg g⁻¹, que es la concentración mínima requerida para la valorización de su biomasa en ecocatálisis. Rara vez se ha observado tal concentración de Cu en las partes aéreas de las plantas sin que ello perjudique su crecimiento, salvo en algunas hiperacumuladoras de Cu (p. ej., Haumaniastrum spp.). Esto pone de relieve que el exceso de Cu medido en las partes aéreas de las plantas tratadas proviene muy probablemente de la interceptación del Cu contenido en los fungicidas cúpricos, y sugiere que el Cu interceptado se almacena en lugares (tejidos, orgánulos celulares) y/o en formas que no perturban la fisiología de la planta.
La Figura 2b muestra que las cubiertas vegetales interceptaron entre el 2% y el 6% del cobre pulverizado en forma de hidróxido de cobre, y entre el 2% y el 11% del cobre pulverizado en forma de suspensión. Esto corresponde a una cantidad de Cu interceptado comprendida entre 0,08 y 0,44 kg ·ha⁻¹ para un aporte anual de Cu de 4 kg·ha⁻¹, es decir, potencialmente superior a las cantidades de Cu exportadas por fitoextracción.
Aunque este resultado debe interpretarse con cautela, ya que los fungicidas cúpricos no se pulverizaron sobre la vid, sino directamente sobre las cubiertas vegetales, sugiere que el cultivo de cubiertas vegetales bajo las hileras de la vid constituye una opción complementaria para reducir la acumulación de Cu en los suelos vitícolas.
La Figura 2b muestra también que la fracción de Cu interceptada puede variar entre las diferentes plantas de cobertura. Por ejemplo, Herniaria glabra interceptó entre 3 y 6 veces más Cu que Trifolium fragiferum según el fungicida probado, a pesar de que su índice de cobertura era similar (Figura 1). Por lo tanto, las cubiertas vegetales parecen tener capacidades diferentes para fijar el Cu, probablemente en relación con ciertas características de sus hojas (por ejemplo, el grosor de la cutícula, la composición de la cera, la densidad de tricomas y/o estomas).
Se pulverizaron seis cubiertas vegetales con hidróxido de cobre (Kocide flow®) o con caldo bordelés (BB-RSR disperss®) según el calendario de tratamiento presentado en la Tabla T1 (Ver AQUÍ). En (a), para una cubierta vegetal determinada y un fungicida cúprico determinado, *** indica que la concentración de Cu en Tf difiere significativamente de la de T0 con un nivel de probabilidad de p < 0,001; y para una cubierta vegetal determinada, † indica que la concentración de Cu en Tf difiere significativamente entre los dos fungicidas probados con un nivel de probabilidad de p < 0,05. En (b), para un suelo determinado, * y ** indican que la fracción de Cu interceptada difiere significativamente entre los dos fungicidas probados con un nivel de probabilidad de p < 0,05 y p < 0,01, respectivamente; y para un fungicida cúprico determinado, los valores medios designados con letras diferentes (letras minúsculas para Kocide flow®, letras mayúsculas para BB-RSR disperss®) indican interceptaciones significativamente diferentes (p < 0,05) entre las cubiertas vegetales. En (a) y (b), los datos se representan mediante los valores ± una desviación estándar. ns: no significativo.
Localización y especiación del Cu en hojas de vid tratadas con CuSO4
Los mapas de distribución elemental obtenidos mediante µXRF muestran una mayor acumulación de Cu en el parénquima esponjoso y en el sistema vascular de las hojas expuestas al CuSO₄ en comparación con los controles (Figura 3). Esto sugiere que una parte del Cu depositado en la superficie de las hojas por las gotitas de CuSO₄ se ha internalizado en la hoja de vid al cabo de 7 días.
Los mapas de distribución µXRF revelan también zonas de fuerte acumulación de azufre, similares a las del cobre, en las hojas expuestas al CuSO₄ (Figura 3). Los resultados de la especiación muestran que probablemente se trate de una quelación del Cu in planta por ligandos azufrados. Los análisis µXANES presentados en el artículo original muestran, en efecto, que el espectro medio recogido en las zonas de alta concentración de Cu, en particular del sistema vascular, se corresponde en gran medida con el del complejo Cu-glutatión.
El cambio en la especiación del Cu, que pasa de iones Cu2+en las gotas de CuSO4a formas complejas en las zonas de acumulación de Cu en el interior de la hoja, sugiere la activación de mecanismos de desintoxicación de la planta en respuesta al estrés por cobre en las hojas tratadas con CuSO4.
Las flechas indican el lado de la hoja en el que se depositaron las gotas. es: epidermis superior; pp: parénquima palisádico; ps: parénquima esponjoso; ei: epidermis inferior; v: vaso conductor.
Conclusión
Este estudio propone cubrir las calles del viñedo con cubiertas vegetales como medida de mitigación complementaria para limitar el impacto medioambiental de los fungicidas cúpricos en la viticultura.
Para tal fin, Herniaria glabra aparece como una especie candidata de interés, ya que crece rápidamente, es poco exigente en agua y nutrientes —lo que evita cualquier competencia con la vid— y es capaz de interceptar hasta un 11% del Cu cuando este se pulveriza en forma de caldo.
Este concepto de plantas «paraguas» aún debe validarse para escenarios de tratamiento de la vid más realistas que los probados en el Exp. 1, especialmente cuando los fungicidas cúpricos se aplican sobre la vid y las cubiertas vegetales solo reciben la deriva y la escorrentía.
Idealmente, esta función de «paraguas» que desempeñan las cubiertas vegetales durante el periodo primaveral de tratamientos de la vid se sumaría a las otras funciones que aportan las cubiertas invernales en cuanto al almacenamiento de carbono, la fertilización nitrogenada y la estructuración de los suelos.
Aquí puede consultarse información adicional sobre el Experimento 1: https://ives-technicalreviews.eu/article/view/10074/53263. Este material complementario se utilizó para evaluar y validar los datos de dicho experimento, que no se ha publicado en ninguna revista científica revisada por pares.
