Avaliação de risco com agentes de controle de pragas agrícolas

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1 unesp Avaliação de risco com agentes de controle de pragas agrícolas Clique paraantonio Robinson editar opitelli estilo do subtítulo mestre Unesp Jaboticabal Ecosafe Agricultura e Meio Ambiente

2 Pragas agrícolas Artrópodes Fitopatógenos Plantas daninhas Plantas parasitas Nematóides Roedores

3 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, plantio direto)

4 Risco sobre Organismos-não-alvo Ambientes-não-alvos Alterações que se manifestam em longo prazo Aspectos sociais

5 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

6 Risco ambiental 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.

7 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) Respostas frente a heterogeneidade dos meios abióticos.

8 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.

9 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 pesticida proporciona

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

11 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)

12 Previsão do risco ambiental Pesticidas químico Características Toxicológicas Potencial carcinogênico Potencial embriofetotóxico Potencial genotóxico para procariontes Potencial genotóxico para eucariontes Toxicidade aguda para mamíferos

13 Avaliações preliminares de risco Modelos utilizando dados fornecidos para o RET-1 e mais algumas informações agronômicas do uso do produto Exemplos

14 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

15 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

16 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 Kovach et al (1992)

17 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)

18 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) Revisão de literatura sobre o agente e aparentados

19 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.

20 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 Organismos de interesse ambiental

21 Procedimento para inimigos naturais de plantas daninhas Teste sem escolha Sem ataque Pontuado como baixo risco Sem ataque Pontuado como baixo risco Sem ataque Pontuado como baixo risco Sem ataque Pontuado como baixo risco Com ataque Teste com escolha Com ataque Teste em grandes viveiros Com ataque Teste de campo Alto risco

22 O ponto-chave da análise de risco de biopesticidas é a especificidade de hospedeiro Testes de especificidade sem escolha Falso positivo: aceitar uma Inanição planta que não faria em Desenvolvimento Agente de controle biológico condições naturais Oviposição Planta de interesse econômico, social ou Maturação sexual Falso negativo: rejeitar uma ambiental planta não alvo Fecundidade planta que poderia utilizar em condições naturais

23 Requerimento básico: Rigoroso teste de especificidade de hospedeiro. Testes de especificidade com multipla escolha Inanição Agente de controle biológico Desenvolvimento Oviposição Plantas de interesse econômico, Maturação sexual social ou ambiental plantas não alvo Fecundidade

24 Três modalidades de provas de múltipla escolha Cada cor corresponde a uma espécie Planta daninha alvo

25 Prova de campo Plantas não alvo Plantas alvo

26 Prova de campo Plantas não alvo Plantas alvo

27 Prova de campo Plantas não alvo Plantas alvo

28 Prova de campo Plantas não alvo Plantas alvo

29 Prova de campo Plantas não alvo Plantas não alvo

30 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 Liberação controlada com monitoramento da eficácia do controle

31 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 Modelo proposto por Lenteren et al. (2003)

32 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 Alta possibilidade MAP Sua ocorrência é esperada quase que com certeza

33 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 Maciço Irreversível e de grande extensão

34 Nível de risco ambiental Possibilidade Magnitude Mínimo Menor Moderado 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 AP Médio Médio Alto Alto Alto

35 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 avaliado na formulação a ser utilizada.

36 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

37 UHE Souza Dias ligada ao reservatório de Jupiá

38 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 aquáticas

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40 Aspecto de infestação de Egeria densa na bacia do Rio Tietê

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43 Destruição de turbinas Congresso Brasileiro

44 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

45 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

46 Relação entre emprego de DDT em campanhas de saúde pública e mortalidade por malária (Jukes, 1974) Local Formosa Venezuela Turquia Sri Lanka Ano Casos Fatais >

47 Risco Relativo de Câncer pelos Americanos em função das quantidades ingeridas diariamente de diversos alimentos e produtos (LOMBORG, 2001) Pera Cereja DDT (1972) Cenoura Canela Maçã Suco Laranja Alface Café 0 0,02 0,04 0,06 R.L.C. (%) Nepeam / UNESP 0,08 0,1 0,12

48 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 pesticida proporciona

49 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 ou mesocosmos?

50 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 Mesocosmos sem colonização com diquat aplicados sobre a água

51 Estudo conduzido em condições de mesocosmos Martins & Pitelli, 2006

52 Brachiaria arrecta Impacto da decomposição das macrófitas em condições de mesocosmos Plantas mortas por congelamento

53 Estantes para fixação de placas de perifíton

54 Resultados da análise multivariada Martins & Pitelli, 2006

55 Resultados da análise multivariada Mesocosmos sem colonização por aguapé Martins & Pitelli, 2006 Mesocosmos colonizados por aguapé

56 Martins & Pitelli, 2006 Resultados da análise multivariada Martins & Pitelli, 2006

57 O controle da vegetação flutuante permitiu a recuperação das concentrações de oxigênio Nepeam / UNESP

58 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 pósliberação comercial. A avaliação de risco deve ser analisada para a liberação como para o proibição de tecnologias