Código Científico Revista de Investigación/ V. 4/ N. E2/ www.revistacodigocientifico.itslosandes.net
ISSN: 2806-5697
Vol. 4 – Núm. E2 / 2023
pág. 1258
Uso de los pesticidas y su efecto en el cultivo de Zea mays: Una revisión de
la literatura
Pesticide use and its effect on Zea mays cultivation: A review of the
literature.
Uso de pesticidas e seu efeito no cultivo de Zea mays: uma revisão da
literatura.
Mercedes Carranza-Patiño
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mcarranza@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0917-0415
Merilin Contreras-Mora
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mcontrerasm4@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-9601-4433
Maria Macias-Leon
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mmaciasl3@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0009-0001-7293-270X
Paola Pincay-Pin
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
ppincayp@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-8565-9889
Elena Rendón-Margallón
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
mrendonm3@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0009-0003-0975-5549
Robinson J. Herrera-Feijoo
Universidad Técnica Estatal de Quevedo
rherreraf2@uteq.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3205-2350
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v4/nE2/219
Como citar:
Carranza-Patiño, M., Contreras-Mora, M., Macias-Leon, M., Pincay-Pin, P., Rendón-
Margallón, E., Herrera-Feijoo, R.J. (2023). Uso de los pesticidas y su efecto en el cultivo de
Zea mays: Una revisión de la literatura. Código Científico Revista de Investigación, 4(E2),
1258-1286.
Recibido: 02/07/2023 Aceptado: 27/08/2023 Publicado: 29/09/2023
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Research Article
Volumen 4, Número E2, 2023
Resumen
El Zea mays (maíz) es un cultivo esencial para la economía mundial y la seguridad
alimentaria. El uso excesivo de pesticidas en este cultivo plantea riesgos ambientales y para
la salud. El objetivo es promover prácticas agrícolas sostenibles. Esta revisión examina
críticamente la investigación sobre los efectos del uso de pesticidas en el cultivo de maíz. Se
realizó una revisión exhaustiva de la literatura utilizando bases de datos académicas como
Google Scholar, Scielo y Redalyc. Se analizaron estudios publicados entre 2005-2023 sobre
el impacto de insecticidas, fungicidas y herbicidas en el maíz. Los estudios revelan efectos
perjudiciales del uso excesivo de pesticidas como contaminación del suelo y agua, resistencia
de plagas, reducción de la biodiversidad y daños fisiológicos en las plantas. Se encontraron
residuos de insecticidas en suelos agrícolas, representando riesgos adicionales. Las
alternativas como biopesticidas, extractos botánicos y control biológico emergen como
opciones viables y sostenibles. Esta revisión subraya los riesgos del uso excesivo de
pesticidas en el maíz y la necesidad de adoptar estrategias integrales, incluyendo prácticas
responsables, manejo integrado de plagas y variedades resistentes. Es imperativo
implementar soluciones basadas en evidencia científica para garantizar la productividad y
sostenibilidad de este cultivo vital.
Palabras clave: Plagas, enfermedades, contaminación, demanda de alimentos, malas hierbas,
seguridad alimentaria.
Abstract
Maize Zea mays is an essential crop for the global economy and food security. Excessive use
of pesticides on this crop poses environmental and health risks. The aim is to promote
sustainable agricultural practices. This review critically examines research on the effects of
pesticide use in maize cultivation. A comprehensive literature review was conducted using
academic databases such as Google Scholar, Scielo and Redalyc. Studies published between
2005-2023 on the impact of insecticides, fungicides and herbicides on maize were analysed.
The studies reveal detrimental effects of pesticide overuse such as soil and water
contamination, pest resistance, reduced biodiversity and physiological damage to plants.
Insecticide residues were found in agricultural soils, posing additional risks. Alternatives
such as biopesticides, botanical extracts and biological control emerge as viable and
sustainable options. This review highlights the risks of overuse of pesticides in maize and the
need to adopt comprehensive strategies, including responsible practices, integrated pest
management and resistant varieties. It is imperative to implement evidence-based solutions to
ensure the productivity and sustainability of this vital crop.
Keywords: Pests, diseases, contamination, food demand, weeds, food safety.
Resumo
O milho Zea mays é uma cultura essencial para a economia global e a segurança alimentar. O
uso excessivo de pesticidas nessa cultura representa riscos ambientais e à saúde. O objetivo é
promover práticas agrícolas sustentáveis. Esta análise examina criticamente as pesquisas
sobre os efeitos do uso de pesticidas na cultura do milho. Foi realizada uma revisão
abrangente da literatura usando bancos de dados acadêmicos, como Google Scholar, Scielo e
Redalyc. Foram analisados estudos publicados entre 2005 e 2023 sobre o impacto de
inseticidas, fungicidas e herbicidas no milho. Os estudos revelam os efeitos prejudiciais do
uso excessivo de pesticidas, como contaminação do solo e da água, resistência a pragas,
redução da biodiversidade e danos fisiológicos às plantas. Foram encontrados resíduos de
inseticidas em solos agrícolas, o que representa riscos adicionais. Alternativas como
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biopesticidas, extratos botânicos e controle biológico surgem como opções viáveis e
sustentáveis. Esta análise destaca os riscos do uso excessivo de pesticidas no milho e a
necessidade de adotar estratégias abrangentes, incluindo práticas responsáveis, manejo
integrado de pragas e variedades resistentes. É imperativo implementar soluções baseadas em
evidências para garantir a produtividade e a sustentabilidade dessa cultura vital.
Palavras-chave: Pragas, doenças, contaminação, demanda de alimentos, ervas daninhas,
segurança alimentar.
Introducción
El Zea mays (maíz) es uno de los cultivos más relevantes a nivel global, siendo la base
alimenticia de millones de personas y un producto agrícola estratégico para la economía de
numerosos países (Guamán et al., 2020; Guzmán et al., 2014). El maíz se puede emplear
como alimento tanto para humanos como para animales en todas las etapas de su crecimiento
y producción (Sánchez, 2014). La producción mundial que supera los 1,000 millones de
toneladas anuales, el maíz representa una fuente primordial de calorías y nutrición,
particularmente en regiones en vías de desarrollo (Shiferaw et al., 2011). Se estima que más
de 900 millones de personas dependen del maíz como fuente crucial de alimento y
subsistencia (Fisher et al., 2015).
A medida que la demanda de alimentos sigue creciendo, surge un problema crítico: el
incremento en la aplicación de pesticidas como respuesta a la necesidad de aumentar la
producción agrícola y prevenir pérdidas en los cultivos. El uso extensivo de pesticidas plantea
preocupaciones tanto para la salud humana como para el medio ambiente, convirtiéndose en
un desafío crucial que debe abordarse. El incremento en la aplicación de pesticidas se ha
producido como consecuencia de la necesidad de aumentar la producción de alimentos y
prevenir las pérdidas en los cultivos (Mahmood et al., 2016). Los pesticidas, incluyendo
insecticidas, fungicidas y herbicidas, se han vuelto indispensables para proteger los cultivos
de maíz frente a plagas, enfermedades y malezas. Se estima que más del 99% de la superficie
global sembrada con maíz utiliza algún tipo de pesticida para maximizar rendimientos
(Douglas & Tooker, 2015) . El uso indiscriminado de pesticidas plantea preocupaciones sobre
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sus posibles efectos negativos en el cultivo de maíz y en el medio ambiente en general
(Zhang et al., 2019). Los fungicidas, por su parte, previenen enfermedades fungosas
devastadoras como la roya, el tizón foliar y pudriciones de mazorca. Finalmente, los
herbicidas reducen la competencia de malezas agresivas que pueden causar mermas del 30-
40% en la producción de maíz (Soltani et al., 2016).
El manejo de malezas mediante herbicidas representa casi la mitad de todo el uso mundial de
pesticidas y representa un desafío constante para los agricultores (Sharma et al., 2019). Los
productos químicos pueden tener consecuencias indeseables, como la contaminación del
suelo y del agua lo cual afecta la calidad de los recursos y la salud de las criaturas que
dependen de ellos (Flores-Villegas et al., 2022). En las últimas décadas el uso de pesticidas
ha aumentado significativamente. El incremento del uso de pesticidas se debe a la creciente
demanda de alimentos y la necesidad de obtener rendimientos óptimos en los cultivos. Los
pesticidas se han convertido en una herramienta indispensable para el control de plagas y
enfermedades que pueden afectar la calidad y cantidad de la cosecha de maíz (Tudi et al.,
2021).
Si bien el uso de pesticidas ha permitido incrementar y estabilizar rendimientos, su empleo
excesivo e indiscriminado conlleva graves consecuencias ambientales y para la salud
humana. Investigaciones en países productores de maíz como Estados Unidos, China y Brasil
han detectado niveles preocupantes de residuos tóxicos en suelos y aguas (Tudi et al., 2021;
Nasution et al., 2021). Asimismo, se ha reportado toxicidad de pesticidas en especies no
objetivo, como abejas, aves y microorganismos benéficos del suelo (Douglas & Tooker,
2015). La tecnología ha traído ahorros económicos y mejoras en el rendimiento, así como una
gestión más eficiente de las malezas. El uso continuado de pesticidas junto con cultivos
resistentes ha dado lugar al desarrollo de malezas resistentes, lo que ha llevado a un aumento
en la utilización de labranza y otros herbicidas (Duke, 2015).
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Considerando estos antecedentes, la presente revisión bibliográfica examina en detalle
publicaciones recientes sobre el impacto de pesticidas en maíz, con el fin de promover
estrategias más sostenibles en este cultivo estratégico. La finalidad de esta revisión es
proporcionar una comprensión completa de la relación entre el uso de pesticidas y el cultivo
de maíz para promover prácticas agrícolas más sostenibles y garantizar la seguridad
alimentaria a largo plazo. Al entender los efectos de los pesticidas en este cultivo crucial,
podremos promover estrategias de manejo más efectivas y responsables, minimizando los
efectos negativos en el entorno y en la salud humana.
Metodología
Estrategia de búsqueda
Se realizó una búsqueda en las bases de datos Google Académico, Dimensions, SCIELO,
Redalyc y ResearchGate utilizando combinaciones de las palabras clave "pesticidas", "maíz",
"impacto ambiental" y "salud humana" tanto en español como en inglés. Se priorizó la
identificación de artículos científicos, revisiones sistemáticas y metaanálisis publicados en
revistas especializadas en los últimos ocho años (2015-2023). No se aplicaron restricciones
geográficas en la búsqueda.
Selección de estudios
Los estudios identificados fueron examinados en una primera fase según su título y resumen,
descartando aquellos que no cumplían los criterios de inclusión: 1) estudios enfocados en el
cultivo de maíz, 2) que evaluaran el impacto ambiental o en la salud humana de los
pesticidas, 3) cuyos resultados fueran empíricos o estadísticamente analizados. En una
segunda fase, se realizó una lectura a texto completo de los estudios preseleccionados para
confirmar su relevancia.
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Extracción y análisis de datos
La información clave de los estudios incluidos fue extraída y registrada en una tabla resumen
en Excel. Los datos compilados incluyeron autor, año, título del estudio, objetivo, métodos,
resultados principales y conclusiones (datos no mostrados). Los artículos fueron analizados
en relación con los objetivos y preguntas de investigación para sintetizar la evidencia
disponible sobre el tema de manera objetiva y luego separados por afinidad en la tabla donde
se incluyó las áreas y los autores.
Contexto teórico y conceptual
Pesticidas en maíz: herramientas útiles con un uso responsable
Dentro del ámbito de la producción de maíz, los pesticidas más prevalentes, incluyendo
insecticidas, herbicidas y fungicidas, han demostrado su importancia vital para resguardar los
cultivos contra amenazas biológicas. Los compuestos químicos juegan un papel constructivo
en la optimización de la producción de maíz al protegerlo de plagas perjudiciales, malezas y
enfermedades fúngicas (Productividad & Agroproductividad, 2018). Es de suma importancia
llevar a cabo una aplicación prudente y controlada de estos pesticidas. La falta de precaución
o una aplicación inadecuada pueden desencadenar consecuencias adversas, entre ellas, la
generación de resistencia en las plagas, la contaminación del suelo y el agua, el impacto en
organismos no deseados y la disminución de la biodiversidad (Togola et al., 2018).
En un enfoque más profundo, hallar un equilibrio entre la utilización de pesticidas y la
conservación del entorno natural adquiere un carácter esencial para asegurar una producción
sostenible y de alta calidad de maíz (Loddo et al., 2020). La armonización entre la actividad
agrícola y la preservación ambiental resulta crítica para garantizar la continuidad de la
disponibilidad de maíz de forma sostenible.
Insecticidas para el control del gusano cogollero en maíz: solución efectiva con posibles
riesgos
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En el cultivo de maíz se destaca la preferencia por la aplicación de insecticidas,
especialmente los organofosforados y piretroides con el objetivo de controlar de manera
efectiva la presencia del gusano cogollero (Gutiérrez-Olivares et al., 2006). El gusano es una
plaga de considerable importancia en este ámbito agrícola al representar una amenaza
significativa para la cosecha de maíz en el ámbito agrícola (Pascual & Peris, 1992). Los
compuestos químicos contribuyen esencialmente a mitigar el impacto adverso de esta plaga al
limitar su proliferación. Es fundamental resaltar que el uso excesivo y prolongado de estos
insecticidas acarrea una serie de consecuencias negativas. Uno de los problemas más notorios
consiste en la aparición de resistencia por parte del gusano cogollero hacia estos compuestos
químicos (Flores-Villegas et al., 2022). Con el tiempo, las poblaciones del gusano pueden
evolucionar y adaptarse, lo que disminuye la eficacia de los insecticidas y dificulta su
capacidad para controlar la plaga de manera efectiva (Guerrero Padilla, 2018). La resistencia
al gusano cogollero surge debido a la selección natural de individuos que presentan algún
grado de inmunidad a los insecticidas, lo que gradualmente da paso a una población de plagas
más resistentes en su conjunto (Morillo & Notz, 2001). El uso indiscriminado de los
insecticidas también perjudica a los insectos beneficiosos presentes en el entorno (Devine et
al., 2008). Los insectos cumplen una función crucial en la regulación natural de las
poblaciones de plagas al actuar como depredadores naturales (Devine et al., 2008).
La aplicación de insecticidas organofosforados y piretroides en el cultivo de maíz para el
control del gusano cogollero (Gutiérrez-Olivares et al., 2006), presenta una solución
inmediata para atenuar los daños ocasionados por esta plaga Maia et al. (2016a) . No
obstante, es primordial considerar el riesgo de desarrollar resistencia y los posibles efectos
secundarios en los insectos beneficiosos (Maia et al., 2016a). En este sentido, adoptar un
enfoque integral de gestión de plagas, que abarque diversas estrategias como la utilización de
insecticidas selectivos y la promoción de enemigos naturales de las plagas, resulta
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fundamental para mantener el equilibrio en el ecosistema agrícola y prevenir consecuencias
no deseadas a largo plazo.
El rol clave de los herbicidas en el control de malezas en cultivos de maíz
Los herbicidas desempeñan un papel esencial al controlar las malezas que compiten con los
cultivos por recursos como nutrientes, agua y luz solar (Damalas et al., 2018a). Entre las
variedades más utilizadas, destacan aquellos que actúan como inhibidores de la enzima
acetolactato sintasa (ACL), y el glifosato (Bolaños-Jiménez et al., 2017), los cuales
demuestran ser especialmente efectivos en el manejo de malezas de hoja ancha (Loddo et al.,
2020). Los herbicidas intervienen en el proceso de crecimiento de las malezas, restringiendo
su capacidad para desarrollarse y competir con los cultivos de maíz. Además de su aplicación
durante la temporada de crecimiento, también se emplean herbicidas residuales antes de la
siembra (Rehman et al., 2017b). Los herbicidas generan una especie de barrera en el suelo
que previene el crecimiento temprano de las malezas (Loddo et al., 2020b). Al utilizar los
herbicidas se contribuye a establecer un ambiente favorable para el maíz desde el principio,
minimizando la competencia con las malezas desde las etapas iniciales de desarrollo (Beckie,
2006).
Entre las categorías de herbicidas, se encuentran los de contacto y los sistémicos, cada uno
presentando particularidades en términos de ventajas, desventajas y posibles impactos
adversos sobre las plantas de maíz. Los herbicidas de acción contacto son aquellos que
generan un efecto al entrar en contacto directo con las partes visibles de las plantas. Estos
productos suelen afectar principalmente las zonas expuestas de las malezas, provocando
daños al interrumpir procesos como la fotosíntesis. Aunque pueden manifestar resultados
visibles y rápidos en las malezas, su efectividad se ve limitada en situaciones de resistencia o
cuando la aplicación no es uniforme. Por otra parte, los herbicidas sistémicos son absorbidos
por las plantas y se trasladan a través de su sistema vascular. Este mecanismo posibilita la
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distribución del herbicida por toda la planta, inclusive en partes no expuestas, como las raíces
y otras áreas subterráneas. Los herbicidas sistémicos tienden a ser más efectivos en el control
de malezas de difícil acceso y pueden proporcionar una acción prolongada, ya que afectan el
crecimiento continuo de la planta tratada. Además, existe un riesgo potencial de afectar a las
plantas de maíz si no se manejan adecuadamente, ya que podrían ser absorbidos por el cultivo
y causar daños. Las ventajas y desventajas de los herbicidas incluyen su capacidad para
reducir la competencia de las malezas por recursos como agua, nutrientes y luz solar, lo que
puede beneficiar el rendimiento de cultivos como el maíz. Además, existen inconvenientes y
posibles efectos negativos a considerar. Su uso excesivo o incorrecto de herbicidas puede
llevar al desarrollo de malezas (Beckie & Reboud, 2009), afectar cultivos no destinados a ser
tratados y tener consecuencias perjudiciales para el medio ambiente, como la contaminación
del suelo, agua, y afectar a organismos beneficiosos, como microorganismos y lombrices, que
son fundamentales para la salud del suelo y el ciclo de nutrientes (Flores-Villegas et al.,
2022).
Los herbicidas, especialmente los inhibidores de la acetolactato sintasa ACL, son
herramientas cruciales en la gestión de malezas en los cultivos de maíz. El uso estratégico y
responsable de los herbicidas puede contribuir a mejorar los rendimientos y la calidad de la
cosecha al reducir la competencia con las malezas, como destacan (Bolaños-Jiménez et al.,
2017). Es vital tomar precauciones para prevenir el desarrollo de resistencia y la
contaminación ambiental (Asela et al., 2014). La implementación de una gestión integrada de
malezas, que combine diversos herbicidas, estrategias de manejo cultural y la rotación de
cultivos, puede desempeñar un papel fundamental en la preservación de la eficacia de estas
herramientas a lo largo del tiempo y en la reducción de su impacto adverso en el entorno
(Togola et al., 2018c).
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Fungicidas en maíz: control de enfermedades con un enfoque responsable
En el ámbito de la agricultura centrada en el maíz, los fungicidas desempeñan una función
vital al prevenir y controlar enfermedades que podrían impactar significativamente en la
salud y el rendimiento de los cultivos (Mariscal-Amaro et al., 2020). Entre los fungicidas más
comunes utilizados, se destacan los triazoles y las estrobilurinas. Estas sustancias muestran
una gran efectividad en la prevención de enfermedades como la roya y el tizón del maíz,
patologías que pueden propagarse rápidamente y causar daños considerables a los cultivos
(Carmona & Sautua, 2021). También la acción de los triazoles y las estrobilurinas radica en
la interferencia de los procesos metabólicos de los hongos patógenos, lo que limita su
capacidad de crecimiento y reproducción. La eficacia de los fungicidas contribuye a
salvaguardar la vitalidad y productividad de las plantas de maíz al protegerlas de las
infecciones fúngicas. Es importante destacar que la aplicación correcta y en el momento
adecuado de estos fungicidas puede marcar una diferencia significativa en la salud de los
cultivos y en los rendimientos obtenidos (Piñeros-Guerrero et al., 2019).
Es crucial resaltar que el uso excesivo y prolongado de fungicidas puede tener consecuencias
adversas, según lo plantea (Guerrero Padilla, 2018). Un aspecto importante es la aparición de
cepas de hongos resistentes a estos productos químicos. De manera similar a las plagas de
insectos, la exposición constante a los fungicidas puede conducir a la evolución de hongos
patógenos con menor susceptibilidad a sus efectos (Piñeros-Guerrero et al., 2019). La
resistencia debilita la eficacia de los tratamientos y complica el control de enfermedades
fúngicas en el futuro. Una intensiva utilización de fungicidas puede dar lugar a la
acumulación de residuos tóxicos en los granos de maíz, los cuales eventualmente ingresan en
la cadena alimentaria humana y animal (Mariscal-Amaro et al., 2020). La presencia de estos
residuos plantea preocupaciones relacionadas con la seguridad alimentaria y la salud pública.
Por lo tanto, resulta esencial adoptar prácticas de manejo responsable que reduzcan la
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necesidad de un uso excesivo de fungicidas y que consideren la protección del entorno y la
salud de los consumidores (Strada et al., 2012).
Los fungicidas, como los triazoles y las estrobilurinas, desempeñan un papel crucial en la
protección de los cultivos de maíz contra enfermedades fúngicas dañinas. Su aplicación
adecuada puede ser una estrategia efectiva para garantizar rendimientos saludables (Mariscal-
Amaro et al., 2020). Es fundamental evitar un uso inadecuado de estos productos con el fin
de prevenir la resistencia de hongos patógenos y la acumulación de residuos tóxicos en los
alimentos. Un enfoque equilibrado y sostenible en la gestión de enfermedades fúngicas es
esencial para asegurar la vitalidad de los cultivos y la seguridad de la cadena alimentaria.
Los fungicidas desempeñan un papel crucial en la prevención de enfermedades fúngicas en
los cultivos de maíz. La aplicación repetida de los mismos fungicidas puede propiciar la
aparición de cepas resistentes de hongos. Estas cepas pueden ser más difíciles de controlar y
debilitar la efectividad de los tratamientos, aumentando así el riesgo de pérdida de cultivos.
Estos efectos adversos en conjunto pueden tener un impacto negativo en la productividad y
calidad del cultivo de maíz en el mediano y largo plazo (Asela et al., 2014).
Efectos de los plaguicidas en el cultivo de maíz
En el ámbito de la agricultura del maíz, los insecticidas juegan un papel esencial al controlar
insectos perjudiciales, aunque su alcance no se limita únicamente a estas plagas (Guerrero
Padilla, 2018). También pueden afectar a insectos benéficos, que desempeñan un papel vital
en la regulación natural de las poblaciones de plagas. La alteración en el equilibrio del
ecosistema puede permitir que las plagas se multipliquen sin control alguno. Además, la
aplicación repetida de los mismos insecticidas puede provocar la resistencia en las plagas que
se busca controlar. A medida que estas plagas se exponen de manera constante a los mismos
productos químicos, pueden desarrollar resistencia, lo que reduce la eficacia de los
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insecticidas y puede requerir medidas más drásticas para mantenerlas bajo control (Nasution
et al., 2021).
El desequilibrio ecológico, la resistencia en las plagas, los residuos de herbicidas en el suelo
y la aparición de cepas resistentes de hongos pueden socavar las estrategias de manejo y
afectar la salud y el rendimiento de los cultivos con el paso del tiempo. Por ende, es esencial
adoptar un enfoque integral en la gestión de plagas y enfermedades. Esto implica la rotación
de diferentes tipos de pesticidas, la promoción de prácticas agrícolas que beneficien a los
insectos benéficos, la consideración de medidas de manejo cultural y la búsqueda de
alternativas sostenibles que minimicen los impactos negativos en el ecosistema y en la
producción sostenible de maíz (Jáquez-Matas et al., 2022).
Tendencias en el uso de plaguicidas en maíz
En el contexto de la agricultura relacionada con el maíz, se está observando una marcada
tendencia hacia la reducción en el uso de pesticidas químicos sintéticos. Esta tendencia se
está materializando a través de diversas estrategias, como la rotación de cultivos, la adopción
de variedades de maíz resistentes a plagas y enfermedades, y la implementación de métodos
de control biológico (Guerrero Padilla, 2018). El objetivo principal es lograr un enfoque en la
gestión de plagas que integre diversas prácticas, con el propósito de brindar una protección
óptima al cultivo y, al mismo tiempo, minimizar los efectos adversos en el entorno y la salud
humana (Pascual & Peris, 1992). Esta transición hacia métodos de manejo más sostenibles y
en armonía con el entorno surge de la conciencia de los desafíos y riesgos asociados al uso
excesivo de pesticidas químicos. Por ejemplo, la rotación de cultivos implica cambiar los
tipos de cultivos en una zona específica, lo que interrumpe el ciclo de vida de las plagas y
reduce su presencia. Como resultado, se reduce la dependencia de los pesticidas como única
medida de control.
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Las variedades de maíz con resistencia a plagas y enfermedades se han convertido en una
herramienta altamente valorada (Damalas et al., 2018). Estas variedades son el resultado de
modificaciones genéticas que incorporan características que disminuyen la susceptibilidad del
cultivo frente a amenazas biológicas. Este enfoque no solo reduce la necesidad de emplear
pesticidas, sino que también refuerza la capacidad global del cultivo para afrontar desafíos.
En paralelo, la adopción de métodos de control biológico se fundamenta en la introducción de
enemigos naturales de las plagas con el propósito de mantener sus poblaciones bajo control
(William Fernando et al., 2020). Entre estas estrategias se incluye la liberación de insectos
depredadores o parásitos que se alimentan de las plagas, lo que reduce su número y minimiza
los daños al cultivo. Para lograr la exitosa implementación de estas prácticas, es esencial
contar con un profundo entendimiento de los agroecosistemas y proporcionar capacitación
adecuada a los agricultores (Yesenia García-Pineda & Danilo Bravo-Vallejos, 2022). Los
agricultores deben estar informados sobre las estrategias más efectivas y tener la capacidad
de adaptarlas a las condiciones locales específicas. Además, se requiere un compromiso a
largo plazo para implementar y ajustar estas estrategias a medida que se acumula
conocimiento sobre su eficacia y su impacto en el terreno.
La corriente actual en la agricultura del maíz busca reducir la dependencia de pesticidas
químicos sintéticos a través de la adopción de prácticas más sostenibles, como la rotación de
cultivos, la utilización de variedades resistentes y la aplicación de técnicas de control
biológico. Este cambio tiene como propósito alcanzar un equilibrio entre la protección de los
cultivos y la conservación del entorno. Sin embargo, para que estas estrategias sean efectivas,
se requiere un mayor nivel de educación y capacitación para que los agricultores puedan
llevar a cabo estas prácticas de manera eficaz (Chapagain 2011).
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El uso de plaguicidas en el cultivo de maíz: riesgos y alternativas
Según las investigaciones realizadas por Guamán-Guamán et al., (2020), el maíz tiene una
relevancia global destacada. Costantini & Bacenetti (2021) respaldan esta afirmación,
enfatizando su uso principal en alimentación humana, animal y, más recientemente, como
fuente de biocombustibles. Para abordar la protección del maíz frente a plagas y
enfermedades, se recurre comúnmente a plaguicidas, incluyendo insecticidas, fungicidas y
herbicidas (Hernández et al., 2019). El empleo excesivo o inapropiado de estos compuestos
puede tener efectos perjudiciales en rendimiento y calidad de la cosecha (Zhang et al., 2019).
Las principales categorías de plaguicidas aplicados al cultivo de maíz comprenden
insecticidas, utilizados para controlar insectos perjudiciales como el gusano cogollero,
(Togola et al., 2018); herbicidas empleados para suprimir malezas como la grama Rhodes,
(Owen & Zelaya, 2005); y fungicidas, usados para mitigar enfermedades fúngicas como la
podredumbre de la mazorca. No obstante, una proporción significativa de estos agentes
químicos posee alta toxicidad y residuos persistentes, lo que plantea riesgos ambientales y
para la salud humana (Niewiadomska et al., 2018). Pese a estos riesgos, su utilización ofrece
la capacidad de controlar plagas y enfermedades que, de lo contrario, ocasionarían notables
pérdidas en la producción.
El maíz se enfrenta a la amenaza de diversos parásitos animales que ocasionalmente se
convierten en plagas, tales como ácaros, insectos, nemátodos, roedores y aves. Estos agentes
provocan daños en diferentes partes de la planta. Las cuatro principales categorías de agentes
patógenos que afectan al cultivo de maíz son hongos, bacterias, virus y mollicutes. Estas
enfermedades representan desafíos significativos para los productores de maíz en múltiples
países. A pesar de que se ha considerado el uso de fungicidas para controlar estas
enfermedades, estudios realizados en invernaderos, como el llevado a cabo por Beckie,
(2006), han demostrado que la aplicación de bacterias epifíticas en las plantas puede reducir
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notablemente la gravedad de enfermedades como el tizón en el cultivo de maíz. La
producción de maíz se ve impactada por diversas condiciones, incluyendo sequías o exceso
de precipitaciones, entre otros factores, como lo apuntan García Juárez et al. (2019). Para
abordar estos retos adversos, comúnmente se recurre al uso de productos químicos agrícolas,
lo que puede causar daños secundarios al medio ambiente y a la salud humana. La producción
y consumo del maíz han tenido una importancia sobresaliente desde tiempos prehispánicos,
como indica el mismo autor. La aplicación de insecticidas y la adopción de enfoques como el
control físico, natural y biológico son contemplados como opciones efectivas para combatir
las plagas y enfermedades que afectan al cultivo (Jáquez-Matas et al., 2022). La aplicación de
pesticidas conllevan un potencial riesgo para la seguridad alimentaria, al presentar amenazas
a la inocuidad del maíz, lo que podría originar una eventual amenaza a la seguridad
alimentaria (García Juárez et al., 2019).
Las tendencias actuales apuntan hacia la reducción en la utilización de plaguicidas sintéticos.
Una de las opciones es la aplicación de estrategias como la rotación de cultivos (Veres et al.,
2020), junto con la adopción de variedades resistentes y la implementación de controles
biológicos están tomando cada vez más relevancia (Hernández et al., 2019). El objetivo es
lograr una gestión integrada de plagas que garantice la protección del cultivo a la vez que se
minimizan los impactos negativos sobre el medio ambiente. Estas prácticas demandan una
comprensión más profunda de los agroecosistemas y una mayor capacitación de los
agricultores. La continua utilización de plaguicidas químicos está contribuyendo a una crisis
agrícola que dificulta la conservación de los ecosistemas y los recursos naturales. El uso
indiscriminado también afecta la salud de las comunidades rurales y de los consumidores
urbanos (Asela et al., 2014) Un aspecto particularmente afectado es el agua, elemento vital
para la vida y la agricultura. Los plaguicidas contaminan fácilmente este recurso, siendo
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arrastrados y vertidos en fuentes como mares, ríos y pozos, lo que resulta en la toxicidad del
agua (Guerrero Padilla, 2018).
En síntesis, las investigaciones respaldan la importancia global del maíz, utilizado en
alimentación humana, animal y como fuente de biocombustibles. Para protegerlo de
amenazas, se recurre comúnmente a plaguicidas, como insecticidas, fungicidas y herbicidas.
El uso excesivo de estos compuestos puede tener consecuencias negativas. Aunque presentan
riesgos, su aplicación adecuada es esencial para controlar plagas y enfermedades que podrían
causar pérdidas importantes en la producción.
Resultados
Los resultados de las investigaciones examinadas se organizaron en categorías principales
que se relacionaron con los autores de cada investigación (Tabla 1). Diversos estudios se han
enfocado en evaluar estrategias para reducir el uso de insecticidas y herbicidas en el cultivo
de maíz, dado los impactos ambientales y de salud asociados al uso excesivo de estos
compuestos químicos (Coupe & Capel, 2016; Martín-Pozo et al., 2023). Otro conjunto de
investigaciones ha examinado los efectos del uso de herbicidas sobre el control de malezas,
evidenciando beneficios en productividad, pero también riesgos de generar resistencia y
contaminación de suelos y aguas (Loddo et al., 2020; Bartucca et al., 2019).
Tabla 1
Resultados de las principales investigaciones relacionadas con uso de los pesticidas y su
efecto en el cultivo de Zea mays.
Área de estudio
Autores relacionados
Reducción del uso
insecticida y herbicidas
(Coupe & Capel, 2016; Martín-Pozo et al., 2023)
Aplicación de los
herbicidas para el
control de maleza
(Bartucca et al., 2019; Damalas et al., 2018; Idziak et al., 2023;
Loddo et al., 2020; Nadeem et al., 2008; Niewiadomska et al.,
2018; Rehman et al., 2017)
Uso de Plaguicidas en
(Figueroa Gualteros et al., 2019; Hernández et al., 2019; Jáquez-
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el cultivo de Zea mays
Matas et al., 2022; Maia et al., 2016; Nasution et al., 2021;
Wang et al., 2021; Zhang et al., 2019)
Maíz transgénico
resistente a los pesticidas
(Duke, 2015; Owen & Zelaya, 2005; Suriani et al., 2023)
Uso de los fungicidas
para tratar el hongo de
maíz
(Flores-Villegas et al., 2022; Hernández-Trejo et al., 2019;
Langemeier et al., 2017; Togola et al., 2018)
Tipos de maíz resistentes
a plagas
(Brookes & Dinh, 2021)
Hongos
entomopatógenos en el
cultivo de maíz
(Arispe-Vázquez et al., 2023; Nadeem et al., 2008; Russo et al.,
2019; Veres et al., 2020; Wang et al., 2021)
Impactos ambientales de los pesticidas en cultivos de maíz
Diversos estudios han evidenciado efectos perjudiciales de los pesticidas sobre el medio
ambiente en cultivos de maíz. El uso excesivo de estos compuestos químicos puede provocar
la contaminación de suelos y fuentes hídricas (Niewiadomska et al., 2018). Asimismo,
investigaciones de Coupe & Capel (2016) señalan que la acumulación de residuos de
pesticidas en el entorno agrícola genera un impacto negativo sobre la biodiversidad,
afectando a especies no objetivo como insectos benéficos, aves y microorganismos del suelo.
Se han encontrado residuos de insecticidas organofosforados y piretroides en muestras de
suelo provenientes de campos cultivados con maíz, representando tanto un riesgo ecológico
como para la salud humana (Togola et al., 2018). Asimismo, la presencia de pesticidas en los
suelos reduce la actividad microbiana y enzimática, crucial para la descomposición de
materia orgánica y reciclaje de nutrientes (Niewiadomska et al., 2018).
Otros efectos ambientales adversos de los pesticidas incluyen perturbaciones en la
composición de nutrientes y pigmentos en las plantas de maíz (Wang et al., 2021). También
se han reportado daños fisiológicos en el cultivo, como la inhibición de la fotosíntesis,
reducción del crecimiento y necrosis foliar (Turkyilmaz Unal & Esiz Dereboylu, 2015). A
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nivel de ecosistemas, el uso prolongado de estas sustancias puede afectar negativamente la
diversidad biológica de los agroecosistemas y áreas naturales circundantes.
Resistencia a los pesticidas
A pesar de la introducción de cultivos de maíz genéticamente modificados resistentes a
herbicidas, el uso total de pesticidas a nivel global no ha disminuido de forma significativa en
las últimas décadas (Coupe & Capel, 2016). Por el contrario, se observa un aumento
alarmante en la resistencia de insectos y malezas a los pesticidas químicos, incluso en
cultivos transgénicos. Este es un problema complejo, que subraya la necesidad urgente de
implementar estrategias integrales y diversificadas para el manejo de plagas, que vayan más
allá del control químico.
Entre los factores que propician la resistencia se encuentran el uso repetido de los mismos
productos químicos, la expansión de monocultivos y prácticas agronómicas homogenizadas.
Es indispensable abordar las causas subyacentes de las plagas y diversificar las estrategias de
control a campo como la rotación de principios activos e incorporación de otras medidas
preventivas y curativas.
Alternativas sostenibles a los pesticidas convencionales
Frente a esta problemática, se han propuesto alternativas más amigables con el medio
ambiente, como biopesticidas, extractos botánicos y control biológico de plagas. Éstas
representan opciones viables y eficaces para proteger los cultivos de una manera más
sostenible.
Dentro de los biopesticidas, los hongos entomopatógenos son particularmente promisorios
para el control de plagas en el cultivo de maíz, como lo demuestran los estudios de Wang et
al. (2021) y Veres et al. (2020). Estos organismos pueden reducir las poblaciones de insectos
perjudiciales sin los efectos colaterales de los pesticidas sintéticos. Asimismo, se han
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obtenido resultados positivos con el empleo de extractos vegetales, como los derivados de
Datura stramonium, para el control de la mosca sierra en maíz (Flores-Villegas et al., 2022).
Otra alternativa son los cultivos transgénicos que sintetizan compuestos bioinsecticidas,
como las feromonas. Un ejemplo es el desarrollo de maíz Bt con genes que codifican para
una feromona sexual que confunde a la palomilla del maíz, reduciendo su apareamiento y
daños al cultivo (Suriani et al., 2023). Si bien la biotecnología puede aportar soluciones
prometedoras, es necesario evaluar meticulosamente sus impactos ambientales y sociales
antes de la liberación comercial de cualquier evento transgénico.
La diversidad de cultivos y el cultivo en asocio pueden aumentar la eficacia de los enemigos
naturales y optimizar las funciones y los procesos del agroecosistema, tales como la
regulación de los organismos dañinos, el reciclaje de nutrientes, la producción de biomasa y
la formación. de materia orgánica. El uso exitoso del cultivo en asocio para el manejo de
plagas depende de un entendimiento riguroso de cómo las características de cada cultivo y
sus combinaciones influyen en el comportamiento de las plagas y en la eficacia de los
enemigos naturales (Smith et al., 2012).
El uso excesivo de pesticidas químicos en el cultivo de maíz ha generado problemas como la
contaminación ambiental, efectos negativos en la salud y la aparición de resistencia en plagas
y enfermedades. En vista de esta problemática, resulta necesario transitar hacia un manejo
más sostenible de los problemas fitosanitarios en este cultivo.
Recomendaciones para un manejo sostenible de plagas y enfermedades en el cultivo de
maíz
• Implementar programas integrales de manejo de plagas, incorporando principios de
control biológico, biopesticidas, manejo de hábitat, variedades resistentes y otras
estrategias preventivas.
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• Monitorear las poblaciones de insectos plaga y malezas para determinar los umbrales
de daño económico antes de aplicar cualquier pesticida químico.
• Diversificar los métodos de control y principios activos utilizados, evitando la sobre
dependencia en un solo producto. Rotar insecticidas y herbicidas con diferentes
modos de acción para prevenir resistencias.
• Fomentar el uso de variedades de maíz con resistencia natural a plagas prioritarias de
la zona o país.
• Invertir en investigación participativa con agricultores para validar alternativas
sostenibles de control fitosanitario en las condiciones locales.
• Desarrollar tecnologías de precisión para optimizar la aplicación de pesticidas, como
drones, imágenes satelitales y sistemas de dosificación variable.
• Implementar buenas prácticas agronómicas como rotación de cultivos, manejo de
rastrojos y fertilización balanceada para prevenir plagas.
• Educar a los productores sobre el uso responsable, dosificación y técnicas seguras de
aplicación de pesticidas para minimizar riesgos.
• Establecer políticas que incentiven la transición hacia manejo integrado de plagas y
penalicen el uso excesivo de pesticidas altamente tóxicos.
Es fundamental avanzar hacia sistemas de producción de maíz más diversificados y
ecológicamente sustentables, que combinen adecuadamente métodos biológicos,
biotecnológicos y químicos para el manejo fitosanitario. Se requieren mayores inversiones en
investigación agroecológica participativa para validar alternativas viables en diferentes
contextos socioambientales. Las políticas públicas deben desincentivar el control químico
excesivo e incentivar la adopción de estrategias integrales para la gestión de plagas. La
literatura enfatiza los riesgos del control químico excesivo de plagas y malezas en el maíz. Se
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requiere un enfoque holístico, combinando métodos biológicos, biotecnológicos, culturales y
químicos responsables, para lograr una producción sustentable.
Discusión
Los estudios examinados revelan que el uso excesivo de pesticidas en el cultivo de maíz
conlleva efectos perjudiciales tanto ambientales como para la salud humana. A pesar de la
adopción de variedades transgénicas resistentes, no se ha logrado una reducción sustancial en
el empleo de estos compuestos químicos (Coupe & Capel, 2016). Por el contrario, surge un
patrón alarmante de resistencia de malezas e insectos, demandando estrategias diversificadas
de manejo integrado de plagas. Este problema subraya la necesidad de implementar
estrategias integrales y diversificadas para el manejo de plagas, que vayan más allá del
control químico.
Investigaciones en México evidenciaron altos costos ecológicos del control químico en maíz
(Jáquez-Matas et al., 2022), mientras que en Colombia se validó la efectividad de
biopesticidas vegetales como alternativa más sostenible (Figueroa-Gualteros et al., 2019). El
potencial de hongos entomopatógenos para el control biológico de plagas también ha sido
demostrado por múltiples estudios (Wang et al., 2021; (Arispe-Vázquez et al., 2023). Además
de los impactos ambientales, se han observado efectos negativos en el cultivo de maíz debido
al uso de pesticidas. Estos efectos incluyen perturbaciones en la composición de nutrientes y
pigmentos en las plantas, así como daños fisiológicos como la inhibición de la fotosíntesis, la
reducción del crecimiento y la necrosis foliar (Turkyilmaz Unal & Esiz Dereboylu, 2015).
Si bien los herbicidas facilitan el manejo de malezas, su uso repetitivo puede llevar a
resistencia y daños ambientales por contaminación de suelos y cursos de agua (Bartucca et
al., 2019). Una combinación balanceada con otros métodos de control culturales y mecánicos,
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así como la rotación de principios activos con distintos mecanismos de acción, es altamente
recomendable (Idziak et al., 2023).
En cuanto a insecticidas, se ha reportado fitotoxicidad en el propio cultivo de maíz
dependiendo de la variedad y dosis aplicada (Turkyilmaz Unal & Esiz Dereboylu, 2015).
Además, en varios estudios se han detectado residuos de estos compuestos en granos
cosechados, representando un riesgo para los consumidores (Togola et al., 2018). Esta
problemática enfatiza la necesidad de implementar estrategias de control biológico más
seguras.
Respecto a fungicidas, aunque su uso es indispensable para combatir enfermedades como el
tizón del maíz, también presentan desventajas como el desarrollo de resistencia en los
patógenos blanco y la presencia de residuos en la cosecha (Langemeier et al., 2017). Por ello,
se sugiere complementarlos con variedades de maíz resistentes, prácticas culturales
preventivas y posible biofungicidas. Los hongos entomopatógenos y los extractos vegetales
han demostrado ser eficaces en el control de plagas sin los efectos colaterales de los
pesticidas sintéticos(Wang et al., 2021). Además, se han desarrollado cultivos transgénicos
que sintetizan compuestos bioinsecticidas, como feromonas, para el control de plagas
específicas (Suriani et al., 2023).
Un reto clave es la validación de alternativas ecológicas para el manejo fitosanitario del maíz
en diferentes contextos agroclimáticos y socioeconómicos. Como señalan Veres et al.(2020),
se requiere mayor investigación participativa con agricultores para adaptar y adoptar estas
estrategias sostenibles en función de sus necesidades y condiciones. El uso integrado y
responsable de opciones químicas y no químicas parece ser la solución más equilibrada. Es
importante destacar que el éxito en la gestión de plagas y enfermedades en el cultivo de maíz
requiere un enfoque integral. Esto incluye la implementación de programas de manejo de
plagas que incorporen principios de control biológico, biopesticidas, manejo de hábitat,
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variedades resistentes y otras estrategias preventivas. También es esencial monitorear las
poblaciones de plagas y malezas para determinar los umbrales de daño económico antes de
aplicar cualquier pesticida químico y diversificar los métodos de control y principios activos
utilizados.
Es necesario transitar hacia un manejo agroecológico de plagas y enfermedades en el cultivo
de maíz, mediante la reducción de la dependencia en pesticidas sintéticos e incorporando
alternativas biológicas, biotecnológicas y culturales validadas localmente. Las políticas
públicas pueden fomentar este proceso mediante incentivos a la reconversión productiva
agroecológica y mayor apoyo a la investigación participativa con agricultores en tecnologías
apropiadas de control fitosanitario. Los avances científicos actuales proveen herramientas
prometedoras para avanzar en esta dirección hacia sistemas de producción de maíz más
sustentables.
El uso excesivo de pesticidas químicos en el cultivo de maíz ha generado una serie de
problemas ambientales y de salud. Para abordar esta problemática de manera efectiva, es
crucial avanzar hacia sistemas de producción de maíz más diversificados y ecológicamente
sustentables, que combinen adecuadamente métodos biológicos, biotecnológicos y químicos
para el manejo fitosanitario. Esto requerirá inversiones en investigación agroecológica
participativa y políticas públicas que promuevan prácticas agrícolas responsables y
sostenibles.
Conclusión
Si bien los pesticidas ayudan a controlar plagas y mejorar rendimientos, su uso excesivo
conlleva graves consecuencias tanto ecológicas como para la salud que deben abordarse. La
creciente resistencia de malezas e insectos a los agroquímicos resalta la necesidad urgente de
implementar un manejo integrado de plagas, rotando principios activos e incorporando
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métodos biológicos y culturales. Alternativas más sostenibles como biopesticidas, extractos
botánicos y control biológico han mostrado ser opciones viables para reemplazar
parcialmente los pesticidas sintéticos en el cultivo de maíz.
Se requiere mayor investigación para validar estas alternativas ecológicas en diferentes
contextos locales, a través de ensayos participativos con agricultores. Las políticas públicas
pueden contribuir promoviendo variedades de maíz resistentes, regulando pesticidas
altamente tóxicos y fomentando la transición agroecológica mediante incentivos.
La evidencia indica que es necesario transformar los sistemas productivos de maíz para
reducir la dependencia en pesticidas e incorporar alternativas más seguras y sustentables, a
fin de preservar la salud y el ambiente sin afectar la productividad. Se necesitan mayores
esfuerzos integrales en investigación, extensión agrícola y políticas públicas para viabilizar
esta transición.
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