Pesticida

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Antecedentes

A palavra "pesticida" é um termo amplo que se refere a qualquer dispositivo, método ou produto químico que mata plantas ou animais que competem pelo suprimento de alimentos para a humanidade ou que são indesejáveis. Os pesticidas incluem inseticidas, fungicidas, herbicidas, nematocidas (usados ​​para matar nematóides, vermes cilíndricos alongados) e rodenticidas. Desses vários pesticidas, os inseticidas têm uma história mais longa e notável, talvez porque o número de insetos rotulados como "pragas" exceda em muito o número de todas as outras "pragas" vegetais e animais combinadas. Portanto, este artigo enfoca o uso de inseticidas agrícolas.

Desde que eles começaram a cultivar safras (cerca de 7.000 a.C. ), senão antes, os humanos desenvolveram métodos para evitar que os insetos comam ou destruam colheitas preciosas. Algumas culturas contavam com a prática do plantio durante certas fases da lua. Outras práticas agrícolas iniciais que indiretamente mantiveram as populações de insetos baixas foram a rotação de safras; plantar safras pequenas e variadas; e selecionar plantas naturalmente resistentes. As pessoas retiravam insetos das plantas com as mãos e faziam barulho para afastar os gafanhotos. Produtos químicos também foram usados ​​no início. As pétalas esmagadas de piretro (um tipo de crisântemo), enxofre e arsênico foram usadas no Oriente Médio, Roma e China, respectivamente. Os chineses também usavam predadores naturais, como formigas, para comer insetos indesejáveis.

Todas as tentativas de controle de pragas eram basicamente questões individuais até a década de 1840, quando um fungo norte-americano chamado oídio invadiu a Grã-Bretanha e a epidemia foi controlada com aplicações em grande escala de enxofre. O besouro do Colorado, no oeste dos Estados Unidos, era o próximo alvo:em 1877, os colonos ocidentais haviam aprendido a proteger sua safra de batata usando produtos químicos insolúveis em água, como o verde de Paris. Seguiram-se outros pesticidas, como derria, quassia e óleo de alcatrão, mas os pesticidas do século XIX eram fracos. Eles tiveram de ser suplementados com a introdução de predadores naturais ou, em alguns casos, com o enxerto de plantas ameaçadas em porta-enxertos mais resistentes.

Na Segunda Guerra Mundial, apenas cerca de 30 pesticidas existiam. A pesquisa durante a guerra rendeu DDT (dicloro-difenil-tricloro-etano), que foi sintetizado em 1874, mas não foi reconhecido como um inseticida até 1942. Outros pesticidas fortes logo se seguiram, como o clordano em 1945 e a endrina em 1951. Veneno a pesquisa de gás na Alemanha produziu os compostos organofosforados, dos quais o mais conhecido é o paration. Esses novos pesticidas eram muito fortes. Outras pesquisas produziram centenas de compostos organofosforados, sendo o mais notável o malatião, que foi recentemente usado na Califórnia contra a mosca do Mediterrâneo.

Até 1800, quando as pessoas começaram a pulverizar jardins pessoais usando máquinas bastante grandes, os pesticidas eram geralmente aplicados à mão. Os aviões não foram usados ​​até a década de 1920, e voos lentos, bem controlados e de baixo nível não foram implementados até a década de 1950. A primeira pulverização aérea de pesticidas sintéticos usou grandes quantidades de materiais inertes, 4.000 litros por hectare (um hectare equivale a 2,47 acres). Essa quantidade foi rapidamente reduzida para 100 a 200 litros / hectare e, na década de 1970, a quantidade havia sido reduzida (em alguns casos) para 0,3 litros por hectare do próprio ingrediente (por exemplo, malatião) aplicado diretamente no campo.

Na fabricação de pesticidas, um ingrediente ativo é sintetizado primeiro em uma fábrica de produtos químicos. Em seguida, um formulador mistura o ingrediente ativo com um carreador (para pesticidas líquidos ou com pós inertes ou fertilizantes secos (para pesticidas em pó, então os engarrafa ou embala. Os pesticidas líquidos são embalados em tambores de 200 litros para operações em grande escala ou 20- jarras de litro para operações em pequena escala, enquanto as formulações secas podem ser embaladas em sacos plásticos de 5 a 10 kg ou revestidos de plástico.

Hoje, cerca de 900 pesticidas químicos ativos são usados ​​para fabricar 40.000 preparações comerciais. A Agência de Proteção Ambiental (EPA) estima que o uso de pesticidas dobrou entre 1960 e 1980. Atualmente, mais de 372 milhões de quilos por ano são usados ​​nos Estados Unidos, com mais de 1,8 bilhões de quilos por ano usados ​​em todo o mundo.

Matérias-primas

Um pesticida consiste em um ingrediente ativo acoplado a ingredientes inertes. O ingrediente ativo mata as pragas, enquanto os ingredientes inertes facilitam a pulverização e o revestimento da planta-alvo; eles também podem contribuir com outras vantagens que não são conferidas pelo ingrediente ativo sozinho.

Os ingredientes ativos já foram destilados de substâncias naturais; agora eles são amplamente sintetizados em um laboratório. Quase todos são hidrocarbonetos derivados do petróleo. A maioria dos pesticidas contém outros elementos, cujo tipo e número dependem do pesticida desejado. Cloro, oxigênio, enxofre, fósforo, nitrogênio e bromo são os mais comuns. Os ingredientes inertes podem ser muitas substâncias, dependendo do tipo de pesticida. Os pesticidas líquidos têm tradicionalmente usado querosene ou algum outro destilado de petróleo como transportador, embora a água tenha recentemente começado a substituir o querosene. Emulsificantes (como sabão) também são adicionados para distribuir o ingrediente ativo uniformemente por todo o solvente. Um pó ou pó de pesticida conterá tipicamente matéria vegetal, como cascas de nozes moídas ou espigas de milho, argilas como diatomita ou atapulgita, ou minerais em pó como talco ou carbonato de cálcio como base. Para fazer com que o pesticida adira melhor Depois de receber o pesiticida, os agricultores diluem-no com água antes de aplicá-lo. A aplicação pode envolver a pulverização de grãos com pequenos aviões ou o uso de sprinklers ou tratores. Os pequenos agricultores podem até usar pulverizadores manuais. à planta ou solo, um material como amido de milho ou farinha pode ser adicionado.

O processo de fabricação

A fabricação de um pesticida envolve pelo menos três atividades distintas. O princípio ativo é inicialmente sintetizado em uma fábrica de produtos químicos, depois formulado no mesmo local ou encaminhado para um formulador, que prepara a forma líquida ou em pó. O pesticida é então enviado ao agricultor ou outro aplicador certificado, que o dilui antes de aplicá-lo no campo.

Sintetizando o pesticida

• 1 Quando um novo pesticida é desenvolvido pela primeira vez, ele é fabricado em pequena escala em um laboratório. Se a substância for viável, a produção começa na fábrica. A fabricação em lote ou contínua garante um alto volume, talvez até 500 kg por ciclo. Sintetizar um pesticida é um procedimento químico complexo que requer químicos treinados e um laboratório grande e sofisticado. O procedimento básico envolve a alteração de uma molécula orgânica para formar um pesticida. Isso pode envolver qualquer um de uma série de reagentes e catalisadores específicos e, muitas vezes, deve ocorrer em um clima controlado (dentro de uma certa faixa de temperatura, por exemplo). Uma vez sintetizado, o ingrediente ativo é embalado e enviado a um formulador. Os inseticidas líquidos podem ser enviados em caminhões-tanque ou tambores de 200 litros. O transporte do ingrediente ativo segue todos os regulamentos para transporte de materiais perigosos.

Formulação do pesticida

• 2 Um formulador aceita o ingrediente ativo, mede a quantidade adequada, mistura-o com o transportador se for um pesticida líquido ou com pós inertes ou fertilizantes secos se for um pesticida em pó, então o engarrafa ou embala . Pesticidas líquidos são embalados em tambores de 200 litros se um grande agricultor for o cliente esperado ou em jarras de 20 litros para operações em pequena escala. As formulações secas podem ser embaladas em sacos plásticos de 5 a 10 kg ou revestidos de plástico. Uma formulação emulsificada é geralmente concentrada para tornar o transporte mais fácil (o ingrediente ativo normalmente constitui 50 por cento do concentrado emulsionado), mas os pesticidas granulados e secos estão prontos para uso.

Diluindo o pesticida

• 3 O pesticida pode ser armazenado um pouco antes de ser solicitado. Quando está pronto para o transporte, a quantidade necessária estimada é enviada ao agricultor, que dilui o concentrado emulsionado para formar a quantidade de agrotóxico desejada. Na maioria dos casos, o produto final consiste em apenas 0,5 a 1 por cento do ingrediente ativo original. O pesticida agora está pronto para ser aplicado.

Aplicação de pesticida

• 4 Existem várias maneiras de aplicar um pesticida. O método com o qual os americanos estão mais familiarizados é a pulverização de grãos, embora seu uso seja geralmente limitado a áreas grandes e planas. Um avião carregado com tanques de 2.000 litros (ou maiores) voa sobre um campo e espalha o pesticida das barreiras. Lanças são longas hastes horizontais das quais vários sprinklers são pulverizados. Outro método é prender os tanques e barras a um trator e pulverizar mais perto do solo. Para os pequenos agricultores, o método mais econômico de pulverização é usar um ou mais trabalhadores com pulverizadores manuais acoplados a pequenos tanques. Uma bomba manual pode ser carregada no ombro; a capacidade do tanque é de apenas 3 a 12 litros. Também são utilizados pequenos tanques com capacidade em torno de 200 litros. Os pesticidas são aplicados com arma de mão. Uma estimativa aproximada da quantidade aplicada é de 150 a 300 litros por hectare.

Controle de qualidade

Os pesticidas são, por sua própria natureza, substâncias tóxicas; portanto, uma grande preocupação está centrada na segurança. As leis que tratam da segurança de pesticidas são muito rígidas e se tornarão ainda mais rígidas no futuro. Além das restrições legais, os pesticidas também estão sujeitos a rigorosos padrões de controle de qualidade, como qualquer outro produto manufaturado.

A maioria dos grandes fabricantes de pesticidas possui laboratórios de controle de qualidade altamente desenvolvidos que testam cada pesticida quanto à potência, emulsificação, densidade, cor, pH, tamanho de partícula (se for um pó) e suspensão (se for um líquido). Caso a empresa fabrique mais de um defensivo, a identidade do produto também deve ser verificada. Um pesticida deve ser estável, fácil de aplicar e armazenar. O prazo de validade deve ultrapassar um ano. Em testes acelerados, o pesticida é submetido a altas temperaturas por um curto período e, então, é verificada sua eficácia. Um pesticida típico é 95% puro. As etiquetas devem ser fáceis de ler e atender a todas as regulamentações. O fabricante mantém arquivos para cada matéria-prima, princípio ativo, formulação e item embalado, e as amostras são armazenadas por três anos.

Os pesticidas de hoje, quando usados ​​corretamente, são muito seguros. Os agricultores que aplicam seus próprios pesticidas devem ser treinados pelo Serviço de Extensão Agrícola dos EUA e certificados pelo departamento de agricultura do estado antes de poderem comprar pesticidas. Os aplicadores comerciais também devem passar por treinamento e passar por um teste escrito.

Ao preparar uma formulação para aplicação, o que na maioria dos casos significa diluí-la, o aplicador deve usar roupas protetoras conforme orientação do rótulo. Freqüentemente, essa vestimenta protetora inclui um avental ou macacão, um chapéu de aba larga, camisa de mangas compridas, meias longas, neoprene sem forro ou luvas de borracha, calças compridas e neoprene sem forro ou botas de borracha usadas sobre os sapatos. Para alguns pesticidas, os aplicadores também devem usar óculos de proteção e / ou respirador.

Como precaução adicional, o equipamento de aplicação é calibrado antes de cada uso. Para calibrar um pulverizador, o aplicador mede uma distância no campo e depois o pulveriza com uma substância neutra, como água. A quantidade de água usada é então verificada para ver se é adequada. Todo o equipamento também é verificado para ver se a pulverização é uniforme e o equipamento usado é substituído imediatamente.

Subprodutos / resíduos

Quando foram introduzidos, os pesticidas eram vistos como uma tecnologia maravilhosa que aumentaria o rendimento das safras e reduziria as doenças transmitidas por insetos. O primeiro sinal de que esse era um mito promissor foi a descoberta, nos anos 1950, de que o volume do pesticida deveria ser aumentado para ter o mesmo efeito que já teve. Com a publicação de Silent Spring por Rachel Carson em 1962, cresceu a consciência do perigo do uso irrestrito de pesticidas.

Os pesticidas matam as pragas que visam na maior parte do tempo, mas muitas vezes também matam os predadores naturais das pragas, agravando assim o problema. Em alguns casos, exterminar uma praga apenas permite que outra praga tome o seu lugar. Após um período de uso de pesticidas, os insetos tornam-se resistentes ao pesticida, e mais fortes ou mais pesticidas devem ser usados ​​para controlar a população. Há evidências de que os pesticidas são mal utilizados, que seu efeito em alguns casos é insignificante e que os aplicadores não estão cientes do uso adequado de pesticidas. Junto com essas preocupações está a preocupação com a pulverização generalizada de áreas residenciais e alimentos contaminados.

O DDT é o caso mais conhecido de um pesticida que causou danos longe da propriedade. Altos níveis de DDT foram encontrados em aves de rapina, tornando-as ameaçadas de extinção devido ao efeito que tem sobre seus ovos. O DDT se torna mais concentrado quanto mais alto sobe na cadeia alimentar, e muitas pessoas expressaram sua preocupação com sua possível presença em humanos. Em 1972, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) anunciou a proibição de quase todos os usos de DDT.

Várias dezenas de outros pesticidas também foram proibidos, ou seu uso restringido pela EPA. Ironicamente, esses agrotóxicos ainda estão sendo exportados para ajudar os países em desenvolvimento, onde se estima que ocorram três milhões de casos agudos de intoxicação por agrotóxicos por ano, junto com 20.000 mortes diretamente relacionadas ao uso indevido de agrotóxicos. Como muitos desses países exportam produtos para os Estados Unidos, a possibilidade de contaminação americana é alta.

O manejo integrado de pragas (MIP) foi iniciado na década de 1960 em resposta ao dilema dos pesticidas. A ideia por trás do IPM era usar uma variedade de controles de insetos, em vez de depender apenas de inseticidas químicos. Os métodos incluem a introdução de predadores naturais, parasitas e inseticidas bacterianos, virais e fúngicos nos campos. Os trabalhadores podem simplesmente aspirar os insetos ou introduzir certas plantas para afastar as pragas que atacam uma cultura específica. Os agricultores podem arar no momento mais eficaz, arar os resíduos da safra ou cortar a colheita. Eles podem plantar plantas resistentes a pragas. Armadilhas de atrativos sexuais podem afastar as pragas das plantações. Machos esterilizados podem ser liberados para o campo. Os insetos podem ser projetados para permanecerem juvenis e nunca se reproduzirem, mudarem de forma muito rápida e, portanto, morrerem rapidamente, ou ficarem muito confusos para localizar alimentos vegetais. Outras possibilidades estão sendo testadas no momento. É possível que no futuro o uso de pesticidas diminua à medida que a pesquisa conduza a formas de combater pragas com mais conhecimento e planejamento e menos dependência de intervenção química.