Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
03/11/10
Avaliação de risco com agentes de controle
de pragas agrícolas
Robinson Antonio Pitelli
Unesp Jaboticabal
Ecosafe Agricultura e Meio Ambiente
03/11/10
Pragas agrícolas
•Artrópodes
•Fitopatógenos
•Plantas daninhas
•Plantas parasitas
•Nematóides
•Roedores
03/11/10
Modalidades de agentes de controle
•Controle químico (inseticidas, fungicidas, herbicidas etc...)
•
Controle biológico (Bio-pesticidas)
•Controle mecânico
•
Controle físico (fogo, cobertura do solo, solarização)
•
Controle cultural (Vazio fitossanitário, rotação de culturas,
03/11/10
Risco sobre
•Organismos-não-alvo
•
Ambientes-não-alvos
•
Alterações que se manifestam em longo prazo
•Aspectos sociais
03/11/10
Risco
(Andrade, 2000)•
O conceito de risco incerteza
•
Risco uma estimativa do grau de incerteza que se
tem com respeito à realização de resultados futuros
desejados
•
O grau de incerteza é variável de acordo com o volume
de informações que se tem sobre o fator ou atividade
em avaliação de risco
–
Princípio de incerteza mínima: o volume de
informações é grande e o risco é de alto grau de
previsibilidade;
–
Princípio da incerteza máxima: o volume de
informações é pequeno e o risco é de baixo grau de
previsibilidade
03/11/10
• Se refere ao risco de que ocorra alguma alteração ambiental em
algum ou alguns níveis bióticos e abióticos. (indivíduo, população, comunidade, biocenose, água, solo, ar)
• Impacto ambiental pode ser definido como qualquer modificação
do meio ambiente, adversa ou benéfica, decorrente de uma ação de um novo fator ecológico introduzido ou alterado em sua expressão, podendo ser de origem antrópica ou não.
03/11/10
Risco ambiental
• Em biologia não há incerteza zero ou certeza total, devido a grande
variabilidade existente
– Dentro de indivíduos (plasticidade fenotípica, estado sanitário e
nutricional)
– Dentro das populações (interações denso-dependentes)
– Dentro das comunidades (composição específica, densidades global e
das populações, interações entre populações)
03/11/10
Risco ambiental
• Devido tanta variação passível de ocorrer, a previsibilidade apenas será
possível depois de muito anos de observações, com acúmulo de um volume de informações.
03/11/10
Natureza da avaliação do risco
•Previsão do risco ambiental
•
Constatação do risco ambiental
•
Risco ambiental do pesticida que está sendo introduzido no
ambiente
•
Risco ambiental das alterações na agricultura que o
03/11/10
Previsão do risco ambiental
•
Exigido para o registro de qualquer pesticida, seja químico ou
biológico.
Pesticidas químico
• Características gerais– Classe de uso
– Composição qualitativa e quantitativa – Ingrediente ativo
– Modo de ação
– Método analítico para identificação do i.a. – Tipo de formulação
03/11/10
Previsão do risco ambiental
Pesticidas químico
• Características físico-químicas
– Coeficiente de partição octanol/água Kow – Estabilidade térmica ao ar
– Características físico-químicas (estado físico, pH, cor, densidade,...) – Solubilidade em água
• Características eco-toxicológicas
– Biodegradabilidade (Evolução CO2, meia vida) – Mobilidade (Rf)
– Toxicidade aguda para organismos-padrão (peixes, microcrustáceos, ...) – Toxicidade para organismos do solo (padrão)
03/11/10
Previsão do risco ambiental
Pesticidas químico
• Características Toxicológicas – Potencial carcinogênico – Potencial embriofetotóxico
– Potencial genotóxico para procariontes – Potencial genotóxico para eucariontes – Toxicidade aguda para mamíferos
03/11/10
Avaliações preliminares de risco
•Modelos utilizando dados fornecidos para o RET-1 e mais
algumas informações agronômicas do uso do produto
Exemplos
03/11/10
North Carolina Cooperative Extension Service
Pesticide and Soil Ranking System
• Pesticide Leaching Potencial (PLP)PLP = T1/2*R*F/Kα
ü T1/2 ► Persistência do pesticida no solo (meia vida) ü R ► Dose de aplicação
ü F ► Fração do herbicida que atinge o solo durante a aplicação ü Kα ► Afinidade do herbicida pelos colóides do solo
Pesticide and Soil Ranking System
Pesticide Leaching Potencial (PLP)
Herbicida PLP Herbicida PLP Bentazon 50 Imazethapyr 46 Chorimuron 17 Lactofen 22 Dichlorprop 49 Metolachlor 55 Diclofop 44 Metribuzin 44 Fluazifop 30 Pendimenthalin 29 Glifosate 23 Sethoxydin 24 Imazaquin 43 Trifluralin 28
03/11/10
Environment Impact
Quociente – EIQ
EIQ = {C[(DT*5)+(DT*P)]+[(C*((S+P)/2)*SY)+(L)}+[(F*R)+(D*((S+P)/2)*3)+ (Z*P*3)+(B*P*5)]}/3 – DT = Toxidade dermal – C = Toxidade crônica – SY = Sistemicidade– F = Toxicidade para peixe – L = Potencial de lixiviação
– R = Potencial de carregamento pela enxurrada – D = Toxidade para pássaros
– S = Meia vida no solo
– Z = Toxicidade para abelha
– B = Toxicidade para artrópodes benéficos – P = Meia vida na superfície da planta
Valores de EQI observados para alguns
herbicidas utilizados em soja e milho.
Herbicida Valor do EIQ Herbicida Valor do EIQ Alachlor 21,3 Paraquat 70,0 Atrazine 33,2 Pendimenthalin 25,8 Bentazon 36,7 trifluralin 26,8 Fluazifop-buthyl 44,0 Metolachlor 18,0 Glifosato 32,4 Metribuzin 35,3 Kovach et al (1992)
03/11/10
Previsão do risco ambiental
•
Exigido para o registro de qualquer pesticida, seja químico ou
biológico.
Pesticidas biológico
• Características gerais
– Natureza do agente (Inseto, vírus, fungo, peixe, ...) – Origem do agente (exótico ou nativo)
– Estratégia de controle biológico (clássico, inundativo ou repositivo)
03/11/10
Previsão do risco ambiental
Pesticidas biológico
• Características específica
– Especificidade ao organismo-alvo (diferença nos níveis de exigências)
• Controle biológico de plantas daninhas
• Controle biológico de insetos, doenças de plantas • Controle biológico de animais superiores
– Independente da natureza do agente de controle biológico, para a
estratégia clássica, o teste de especificidade deve ser bem mais rigoroso.
03/11/10
Previsão do risco ambiental
Teste de especificidade
Organismos do mesmo gênero Organismos da mesma família
Organismos da mesma grupo taxionômico (Ordem, tribo, ....)
Organismos de interesse econômico Organismos de interesse social
03/11/10
Procedimento para inimigos
naturais de plantas daninhas
Teste sem escolha Sem ataque Pontuado como baixo riscoTeste com escolha Sem ataque Pontuado como baixo risco
Teste em grandes viveiros Sem ataque Pontuado como baixo risco
Teste de campo Sem ataque Pontuado como baixo risco Com ataque
Com ataque
Com ataque
O ponto-chave da análise de risco de
biopesticidas é a especificidade de
hospedeiro
• Testes de especificidade sem escolha
Planta de interesse econômico, social ou ambiental planta não alvo►
Agente de controle biológico Inanição
Desenvolvimento Oviposição
Maturação sexual Fecundidade
Falso positivo: aceitar uma
planta que não faria em
condições naturais
Falso negativo: rejeitar uma
planta que poderia utilizar em condições naturais
Requerimento básico: Rigoroso teste
de especificidade de hospedeiro.
• Testes de especificidade com
multipla escolha
Plantas de interesse econômico, social ou ambiental plantas não alvo►
Agente de controle biológicoInanição Desenvolvimento Oviposição
Maturação sexual Fecundidade
03/11/10
Três modalidades de provas de
múltipla escolha
03/11/10
Prova de campo
03/11/10
Prova de campo
03/11/10
Prova de campo
03/11/10
Prova de campo
03/11/10
Prova de campo
03/11/10
Requerimento básico: Rigoroso teste de
especificidade de hospedeiro.
• Estudos eco-fisiológicos do inseto para análise de risco de seu
estabelecimento na região de introdução.
• Introdução na área de controle em sistemas quarentenários
• Rápida confirmação dos testes de especificidade com as espécies já
estudadas e realização de estudos de laboratório com as espécies que não ocorriam na região de origem.
• Análise de risco da liberação do agente de controle biológico e autorização
governamental
03/11/10
Previsões de risco
•
Os riscos de um pesticida, seja biológico ou químico, devem
ser quantificados para uma decisão segura (o mais segura
possível)
–
Há vários modelos, desde numéricos até descritivos
–Nem todos são absolutos e cometem ter “deslizes”
–
Neste caso, provavelmente houve audácia do avaliador
para tomar decisões dentro do princípio da incerteza
mínima
03/11/10
Possibilidade de impacto
Possibilidade Descrição
Muito baixa possibilidade MBP
Praticamente impossível, mas apenas ocorrem circunstâncias excepcionalmente raras.
Baixa possibilidade BP Pode ocorrer, mas não é esperada sua ocorrência em circunstâncias normais.
Possível P Pode ocorrer ou não, em probabilidades
similares. Possível em algumas
situações BP
A qualquer momento deverá ocorrer
03/11/10
Impactos ambientais
Magnitude Descrição
Mínimo Insignificante, facilmente reparável ou reversível
Menor Reversível.
Moderado Leve efeitos em ambientes ou espécies
características da região.
Maior Irreversível, mas sem perdas de espécies e que
tem possibilidade de “remediação”
03/11/10
Nível de risco ambiental
Possibilidade Mínimo Menor ModeradoMagnitude Maior Maciço MBP Insignifi. Insignific. Baixo Médio Médio
BP Insignific Baixo Baixo Médio Alto
P Baixo Baixo Médio Médio Alto
BP Baixo Baixo Médio Alto Alto
03/11/10
Previsão do risco ambiental
Pesticidas biológico
• Avaliações de periculosidade ambiental
– Modalidade e facilidade de dispersão da população – Estudos de alergenicidade (fungos, bactérias)
– Competição com populações nativas (peixes)
– Estudos eco-toxicológicos (fungos, bactérias, vírus, ...)
• No caso de biopesticidas, o caráter ecotoxicológico deve ser também
03/11/10
Análise risco / benefício ambiental
•A maior dificuldade reside no fato de que esta análise é
realizada comparando fatos e situações de naturezas diversas.
•
Ex: Controle de plantas aquáticas submersas no reservatório
03/11/10
UHE Souza Dias ligada ao
reservatório de Jupiá
03/11/10
Fato
•
Introdução de tucunaré e corvina como peixes de pesca
esportiva (sem qualquer avaliação de risco)
•
Predadores vorazes
•
Drástica redução populacional de peixes herbívoros,
especialmente taguara, tilápias, piaus
•
Supressão do controle biológico natural de macrófitas
03/11/10
Aspecto de infestação de Egeria densa na bacia
do Rio Tietê
03/11/10 Congresso Brasileiro da Ciência das Plantas Daninhas, Ouro Preto, 2008
Destruição de turbinas
03/11/10
Análise risco / benefício ambiental
• A maior dificuldade reside no fato de que esta análise é realizada comparando fatos
e situações de naturezas diversas.
– Ex: Controle de plantas aquáticas submersas no reservatório de Jupiá com o
herbicida fluridone
– Benefícios:
• Evitar parada de turbinas e, na época, o apagão • Beneficiar o pescador profissional
• Beneficiar esportes náuticos e pesca amadora – Riscos
• Alteração transitória da comunidade perifítica e
fitoplanctônica
• Aumento da predação por tucunaré nas área com controle
03/11/10
O risco não é restrito à análise da
autorização de uso de um pesticida,
mas também na proibição deste.
•
Também para a proibição deve ser
realizada análise de risco, muitas
vezes, e esta ser progressiva
priorizando setores com maior
probabilidade de risco ambiental
03/11/10
Relação
entre emprego de DDT em
campanhas de saúde pública e
mortalidade por malária (Jukes, 1974)
Local
Ano
Casos Fatais
Formosa
1945
> 1.000.000
1969
9
Venezuela
1943
817.115
1968
800
Turquia
1950
1.118.969
1969
2.173
Sri Lanka
1946
2.800.00
1963
17
1968-69
2.500.000
Nepeam / UNESP
Risco Relativo de Câncer pelos Americanos em
função das quantidades ingeridas diariamente
de diversos alimentos e produtos (LOMBORG,
2001)
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 Café Alface Suco Laranja Maçã Canela Cenoura DDT (1972) Cereja Pera R.L.C. (%)03/11/10
Natureza da avaliação do risco
•Previsão do risco ambiental
•
Constatação do risco ambiental
•
Risco ambiental do pesticida que está sendo introduzido no
ambiente
•
Risco ambiental das alterações na agricultura que o
03/11/10
O grande problema das avaliações
de risco é que raramente são
testadas
•
Na liberação das plantas geneticamente modificadas o
princípio da constatação do risco em campo foi implementado.
•
Porque não para os pesticidas químicos e biológicos ?
•
Porque não realizar experimentos mais elaborados em campo
03/11/10
Exemplo do diquat
• Testes ecotoxicológicos mostraram elevada toxicidade para algas
• Experimento de campo
– Mesocosmos colonizados por aguapé
– Mesocosmos colonizados por aguapé com controle com diquat – Mesocosmos colonizados com aguapé morto por congelamento – Mesocosmos sem colonização
03/11/10
Estudo conduzido em condições de
mesocosmos
03/11/10
Impacto da
decomposição das
macrófitas em
condições de
mesocosmos
Plantas mortas por congelamento
03/11/10
Estantes para fixação de placas de
perifíton
03/11/10
Resultados da análise multivariada
03/11/10
Resultados da análise multivariada
Mesocosmos sem colonização por aguapé Mesocosmos colonizados por aguapé
03/11/10
Resultados da análise multivariada
Martins & Pitelli, 2006
Nepeam / UNESP
O controle da vegetação flutuante
permitiu a recuperação das
03/11/10
Considerações finais
•
Análise de risco da introdução de qualquer tecnologia de
controle de pragas agrícolas é extremamente difícil, porque em
biologia as regras são de natureza estatística e não absolutas.
•
Resultados de laboratório não produzem resultados totalmente
previsíveis para o comportamento de campo.
•
A análise de risco tem de ser validada por monitoramento
pós-liberação comercial.
•
