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    Captulo8

    Tecnologiade Aplicao de

    Agrotxicos:

    Fatores que

    afetam a eficincia

    e o impacto ambiental

    Aldemir Chaim

    Sempre houve competio por alimentos entre outros seres vivos

    e o homem e, dessa forma, estes procuraram usar sua inteli-

    gncia para obter um balano favorvel nessa luta. Uma de

    suas armas foi a utilizao de produtos para controlar as pragas,

    doenas e ervas daninhas, para aumentar a produo de alimentos.

    Bohmont (1981) apresenta um resumo histrico do aparecimento

    dos agrotxicos e, segundo o autor, angiamente os romanos j usavam

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    a fumaa proveniente da queima de enxofre para controlar pulges

    que atacavam as plantaes de trigo. Tambm conhecido que

    usavam sal para controlar ervas daninhas.

    Nos primrdios do sculo 19, os chineses j utilizavam arsnico

    misturado em gua para controlar insetos. Descobriu-se, no incio

    desse sculo, que produtos derivados de plantas, tais como a rotenona

    e a piretrina controlavam diferentes tipos de insetos. O Verde Paris,

    uma mistura de arsnico e cobre, foi descoberto em 1865 e, desde

    ento, passou a ser muito utilizado no controle do besouro da batata

    do Colorado. Em 1882, descobriu-se que uma mistura de sulfato decobre e cal - "mistura Bordeaux" - era um excelente fungicida para

    o controle de uma doena em videira denominada mldio(Plasmo para

    viticula - Berk& Curtis e Berl & Detoni). Essa mistura continua a ser

    utilizada at hoje, com grande sucesso, no controle de doenas em

    vrias culturas.

    Em 1890, um p contendo mercrio comeou a ser utilizado

    para tratamento de sementes e, em 1915, foi desenvolvida umaformulao lquida para ser utilizada em controle de doenas fngicas

    e tratamento de sementes. Os primeiros herbicidas surgiram por

    volta de 1900, mas o grande avano no desenvolvimento dos

    agrotxicos, de maneira geral, aconteceu por volta de 1940, com a

    redescoberta do DDT e toda a gama de organodorados (verCaptulo 1).

    Akesson&Yates(1979) dividem o desenvolvimento do controle

    de pragas em trs perodos. O primeiro refere-se poca anterior a1867, em que se utilizavam produtos odorficos ou irritantes, tais

    como excrementos e cinzas, mas tambm se comeava a utilizar

    enxofre, rotenona, piretro, nicotina, leos animais ou de petrleo.

    O segundo, compreendido entre 1867 a 1939, corresponde ao

    perodo da descoberta e refinamento da mistura Bordeaux, bem como

    de outras formulaes cpricas. Exatamente durante esse perodo,

    comeou o desenvolvimento mais significativo nos equipamentos de

    aplicao desses produtos. O terceiro perodo inicia-se a partir de

    1939, com a era dos organossintticos. Segundo os autores cada

    perodo foi acompanhado por seus mtodos especficos de aplicao.

    Antes de 1868, as plantas eram esfregadas ou lavadas com panos

    ou escovas, embebidos com a mistura "txica". Tambm se utilizavam

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    determinados tipos de regadores para aumentar a rapidez de

    aplicao e a uniformidade da distribuio do produto nas culturas.

    Nesse perodo, comearam a ser utilizados espanadores ou vassouras

    para arremessar lquidos sobre as plantas, num processo queatualmente denominado de "benzedura". Foram desenvolvidos

    alguns equipamentos contendo tanques sobre rodas, bombas manuais

    de recalque e alguns tipos de "espanadores" especiais para essas

    mquinas. Tambm comearam a ser utilizadas seringas para

    esguichar lquido sobre as plantas. Essas seringas foram aperfeioadas

    com a colocao de uma vlvula que permitia o bombeamento

    intermitente do lquido.

    O grande surto de desenvolvimento nos equipamentos de

    aplicao surgiu no segundo perodo, entre 1867 e 1900. Isso ocorreu,

    em parte, por causa do interesse dos agricultores em aumentar as

    produes e melhorar a qualidade dos produtos; e tambm das

    conseqncias da revoluo industrial, que promoveu um grande

    xodo rural e uma maior concentrao de pessoas nas reas urbanas,

    aumentando a demanda de produtos agrcolas, mas diminuindo a

    disponibilidade de mo-de-obra para trabalhar no campo. Isso forou

    o desenvolvimento de novas tecnologias para aumento de produo,

    principalmente aquelas que permitiriam que poucos indivduos

    cultivassem reas extensas, favorecendo, portanto, a prtica damonocultura.

    As prticas de monocultura, em algumas regies, facilitaram oaparecimento de pragas e doenas. Os problemas fitossanitrios mais

    srios dessa poca foram: o mldio, doena fingica em videiras que

    dizimou plantaes na Europa; a invaso do besouro da batata, nos

    Estados Unidos; e a sarna da batatinha, na Inglaterra e Irlanda.

    Segundo Carvalho (1978), a sarna da batatinha praticamente dizimou

    a cultura da batata e isso trouxe, como conseqncia, graves proble-

    mas sociais e econmicos, inclusive a morte por fome e pobreza deaproximadamente 500 mil pessoas, alm da migrao de aproxima-

    damente um milho de indivduos para outros pases. Todos esses

    fatos contriburam para acelerar o processo de transformao da

    agricultura e, durante o perodo entre 1867 e 1939, houve um grande

    avano tcnico na mecnica das bombas e, dessa forma, a energia na

    forma de presso pde ser utilizada em bicos de pulverizao.

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    NO incio, um simples tubo fino ou um orifcio produzia um jato fino

    de lquido que, com a frico e resistncia do ar, promovia a formao

    de grandes gotas. Mas o processo evoluiu e, de acordo com Akesson

    &Yates (1979), em 1896 j eram descritas trs categorias de bicos

    utilizados na agricultura:

    Bicos com orifcios em forma elptica ou retangular, que

    emitiam jatos em forma de leque.

    Bicos com obstrues colocadas imediatamente frente doorifcio de sada de lquido, que tambm produziam jatos

    em forma de leque (bicos de impacto).

    Bicos que promoviam a rotao do lquido imediatamente

    antes de sua emergncia pelo orifcio de sada, produzindo

    um jato com formato cnico e vazio (no eram produzidas

    gotas no interior do cone).

    Esses bicos ainda so os mais utilizados na aplicao de

    agrotxicos, mas, de 1896 at hoje, houve uma evoluo fantsticanos processos de sntese qumica, com o aparecimento de milhares

    de novos produtos. A eficcia no controle dos problemas fitossanit-

    rios aumentou sensivelmente, e atualmente existem produtos to

    poderosos que so necessrios menos de 10 g de ingrediente ativo

    por hectare, para controlar com sucessodeterminadas pragas. A efic-

    cia do controle obtida graas ao grande efeito txico dessas novas

    substncias, o qual compensa a pobre e deficiente deposio obtidacom as pulverizaes. De certa forma, o mtodo de aplicao empre-

    gado atualmente o mesmo que se empregava no final do sculo

    passado, e objetiva estabelecer uma barreira txica na superfcie do

    alvo, para impedir o ataque de pragas e doenas.

    No caso das plantas, a inteno molhar totalmente a sua super-

    fcie, de maneira que se forme uma pelcula de material txico sobreela. Para que esse molhamento seja obtido, so gastos grandes

    volumes de calda, que escorre e atinge o solo. A conseqncia disso

    que, apesar de a eficcia dos produtos ser elevada, a eficincia da

    aplicao dos agrotxicos atualmente muito baixa, pois em alguns

    casos mais de 99,98% dos princpios ativos aplicados so

    desperdiados (Graham-Bryce, 1977).

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    Existeuma tendncia de sereduzir o volume de calda empregado

    e, para isso, necessrio o emprego de gotas com tamanhos adequados.

    Com exceo de poucos casos, o controle no tem sido to eficiente

    como aquele conseguido com a pulverizao de grandes volumes

    (Matthews, 1982).

    Fatores que Afetam

    a Eficincia da Aplicao

    As perdas que ocorrem durante as aplicaes de agrotxicos

    so originadas por um conjunto de causas. Nas pulverizaes com

    altos volumes, muitas gotas caem entre as folhagens das plantas,

    especialmente nos espaos entre as linhas da cultura e entre as plantas,

    atingindo o solo. Uma grande quantidade de gotas atinge as folhas,

    coalescendo-se e formando gotas maiores, que no mais ficam retidas,escorrendo para as partes inferiores das plantas e caindo finalmente

    no solo (Coursee, 1960).

    A pulverizao com inteno de molhar totalmente as plantas

    muito praticada atualmente, apesar de ter sido "inventada" no

    sculo passado. Na prtica, o que acontece nesse tipo de aplicao

    que, uma vez que se inicia o escorrimento, a reteno dos produtos

    qumicos pelas folhas menor do que se a pulverizao fosse inter-rompida exatamente antes do incio do escorrimento. Esse ponto

    dificilmente conseguido, e a quantidade de produto qumico retida

    nas folhas proporcional concentrao da calda e independe do

    volume aplicado. Se o objetivo for reduzir o volume de aplicao,

    exigir-se- uma produo e distribuio adequadas de gotas e, nesse

    caso, as perdas por evaporao e deriva podem ser acentuadas.

    Atualmente, as recomendaes contidas nos rtulos das

    embalagens dos agrotxicos deixam a seleo do volume de aplicao

    a critrio do aplicador. Algumas recomendaes do opes de 200

    a mais de 1.000 L de calda por hectare. Na prtica, o usurio utiliza

    um mesmo volume para uma grande variedade de pragas e para os

    vrios estgios de crescimento da cultura. Quando a cultura se

    apresenta com as plantas pequenas, o volume aplicado pode ser

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    excessivo, e quando as plantas j esto desenvolvidas, o volume pode

    ser insuficiente para fornecer uma boa cobertura da cultura

    (Matthews, 1982).

    O volume de aplicao depende do tipo de tratamento que sedeseja executar, mas apresenta uma forte relao com o tamanho

    das gotas produzidas pelos bicos, os quais determinam a distribuio

    do agrotxico no alvo. Pouca ateno tem sido dada ao tamanho das

    gotas e uma grande variedade de bicos tem sido utilizada ao longo

    dosanoss.A maioria dos bicos produz um espectro de gotas de tama-nhos variados e, em muitos casos, as gotas grandes se chocam contra

    as folhas mais externas das plantas e no conseguem penetrar parase depositar nas superfcies escondidas do vegetal. Essa deposio

    externa pode se dar em tal intensidade que acaba escorrendo para o

    solo, produzindo o que denominado endoderiva. Entretanto, as

    gotas pequenas, que so mais adequadas para penetrao entre as

    folhas da planta, podem ser levadas pelo vento para fora da rea

    tratada, provocando a exoderiva. So, alm disso, mais sensveis

    evaporao. O tamanho de gota timo aquele que promove omximo de deposio de produto no alvo, com um mnimo de conta-

    minao do meio ambiente (Himel, 1969; Himel & Moore,1969).

    A no utilizao de gotas de tamanhos adequados tem proporcionado

    perdas e, em alguns casos, mais de um tero dos produtos aplicados

    podem estar sendo perdidos para o solo por meio da endoderiva.

    Uma outra parte significativa, constituda das gotas pequenas, pode

    estar sendo levada pelo vento para fora da rea tratada, na exoderiva(Himel, 1974).

    A contaminao do solo tem provocado grandes variaes nas

    populaes de organismos no-alvo, principalmente aqueles que

    degradam a matria orgnica e melhoram a fertilidade. Muitas vezes,

    essas perdas so responsveis por desequilbrios favorveisao apareci-

    mento de novas pragas e doenas. O solo contaminado pode ser levado

    pelas guas de chuva para rios, audes e lagos, colocando em risco

    no s aquelas populaes que vivem nesses sistemas, mas tambm

    as espcies que utilizam essa gua para sua sobrevivncia, como os

    animais e o prprio homem.

    Para compensar as perdas que ocorrem durante as aplicaes,

    as dosagens aplicadas so superestimadas. Por exemplo, Brown (1951)

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    j afirmava que para matar um determinado inseto era necessrio

    apenas 0,0003 mg de um determinado produto; para controlar uma

    populao de 1milho de indivduos (populao que promovia dano

    econmico na cultura), seriam necessrios apenas 30 mg do mesmo

    produto. Apesar disso, nas aplicaes efetuadas no campo eram

    utilizadas mais de trs mil vezes a dose necessria, para obter um

    controle adequado.

    Alvo BiolgicoPara se utilizar os agrotxicos mais eficientemente, os alvos

    precisam ser definidos em termos de espao e de tempo, para se

    estabelecer qual a quantidade de produto necessria e sua disponibili-

    dade para as pragas e doenas.

    A definio do alvo biolgico exige conhecimento da biologia

    da praga, de maneira que possa ser determinado em qual estgioela mais suscetvel ao agrotxico.

    No caso dos insetos, muitas vezes apenas uma parte da popu-

    lao pode encontrar-se numa fase suscetvel num determinado

    momento, pois apresentam vrios estgios distintos durante o seu

    ciclo de vida, como, por exemplo, ovos, ninfas, larvas e pupas. As difi-

    culdades na definio dos alvos levam ao uso de produtos qumicos

    mais persistentes.

    Dentro do conceito de proteo das culturas, deseja-se a reduo

    da populao da praga ou de um estgio de seu desenvolvimento

    que seja diretamente responsvel pelos danos em determinadas

    culturas. A proteo da cultura ser mais eficiente quando os agrot-

    xicos forem aplicados economicamente, dentro de uma escala deter-

    minada pela rea ocupada pela praga e pela urgncia com que a

    populao deve ser controlada (Matthews, 1982).

    Em muitos casos, o controle tem sido dirigido para o estgio

    larval dos insetos. Essa prtica tem apresentado grande sucesso

    quando os tratamentos so suficientemente precoces para reduzir a

    quantidade das larvas de inseto que esto se alimentando. Se o trata-

    mento tardio, no snecessria uma dose maior para controlar a

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    praga, como muito dano j pode ter sido causado. Entretanto, os

    tratamentos dirigidos aos estgios larvais tm pouco ou nenhum efeito

    sobre os ovos, pupas ou adultos, e pode ser necessria a repetio

    dos tratamentos, medida que se desenvolvem outras larvas. Umexemplo clssico ocorre com a cochonilha Orthesia, onde a aplicao

    de um inseticida fosforado, pode resultar na mortalidade de 100%

    dos adultos. Entretanto, novos adultos podem ser subseqentemente

    encontrados, porque esse tipo de praga deposita seus ovos em uma

    estrutura denominada "ovissaco", a qual fica protegida da ao dos

    agrotxicos e, assim, medida que os ovos eclodem, surgem novosindivduos. Nesse caso, o tratamento precisa ser repetido.

    Num sistema de manejo de pragas, as informaes biolgicas

    devem ser expandidas em simples descries do ciclode vida e devem

    fornecer subsdios para a compreenso da ecologia da praga. neces-srio conhecer tambm o movimento da praga dentro das reas ecol-

    gicas e a relao dela com os diferentes hospedeiros.

    Para determinadas espcies de pragas, o alvo pode variar de

    acordo com:

    Estratgia de controle adotada.

    Tipo e modo de ao do produto aplicado.

    Habitat da praga.

    Comportamento da praga.Descrever cada fator independentemente muito difcil, pois

    depende das prprias inter-relaes existente entre eles.

    O trips do amendoim, por exemplo, uma praga que fica prote-

    gida entre os fololos fechados da planta. Nesse caso, necessrio

    empregar um inseticida que apresente um forte efeito irritante, como

    os piretrides, para desalojar os insetos, forando-os a caminhar sobre

    as regies da planta pulverizada com agrotxico. Entretanto, as

    cigarrinhas so pragas que tm o hbito de se movimentar muito

    pela planta, e isso, de certa forma, facilita o seu controle, mesmo

    com uma deposio irregular de agrotxicos sobre as estruturas do

    vegetal. No caso das cochonilhas com carapaa, que so insetos

    imveis, dificilmente sofreriam a ao dos inseticidas de contato.

    Entretanto, a carapaa que protege o inseto da ao do inseticida

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    tambm pode ser utilizada para mat-lo, pois uma fina camada de

    leo emulsionvel, aplicado sobre a superfcie do vegetal, impede a

    entrada de ar para o interior dessa estrutura, provocando a asfixia

    do inseto.

    No caso de controle das doenas, um patgeno tpico de plantas

    apresenta basicamente quatro fases:

    Pr-penetrao.

    Penetrao.

    Ps-invaso.

    Multiplicao (esporulao e disperso).

    Idealmente, o controle deveria ser feito antes da penetrao

    do hospedeiro na planta. possvel que os esporos possam atingiras plantas em uma srie de perodos muito curtos, quando as condi-

    es favorecem a disperso. A rpida penetrao no hospedeiro limita

    o tempo disponvel para a ao efetiva de fungicidas aplicados nas

    folhas, a menos que um fungicida sistmico possa interromper odesenvolvimento da fase de invaso. Na maioria dos casos, o fungicida

    tem que ser aplicado em vrias ocasies, para limitar a disperso da

    doena. Variaes que ocorrem de rea para rea, de ano para ano,

    dificultam a organizao de um plano das aplicaes, de maneira

    que as pulverizaes so feitas de forma preventivas para evitar a

    possibilidade de condies meteorolgicas desfavorveis durante a

    epidemia.

    Quando possvel, os agricultores tm preferido o uso do trata-

    mento profiltico das sementes. Entretanto, esse tratamento s

    efetivo durante a germinao e muito dependente das condies

    de umidade do solo e do grau de cobertura das sementes.

    Para o controle de ervas daninhas, os alvos para os herbicidas

    podem ser: Sementes e plntulas prximas do estdio da germinao.

    Razes, rizomas e outros tecidos sob o solo.

    Troncos de rvores e arbustos.

    Folhagens.

    Brotaes apicais.

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    A escolha da tcnica de aplicao depende no s do alvo mas

    tambm da facilidade de penetrao e translocao do herbicida nas

    plantas. Idealmente, um agricultor deve estar preparado para evitar a

    germinao das sementes das ervas daninhas, com um produto seletivo,

    de forma que a cultura possa se estabelecer livre de competio.

    Alguns herbicidas de solo devem ser aplicados antes do plantio,

    e a distribuio desse produto em pr-plantio muito importante.

    Isso ocorre quando uma pequena quantidade do produto, normal-

    mente menos do que 5 kg, deve ser distribudo numa camada de 2 a

    5 cm do solo, em um hectare (Matthews, 1982).Os herbicidas de ps-emergncia devem ser aplicados na

    superfcie do solo, durante ou imediatamente aps a germinao da

    cultura. Um cuidado muito grande deve ser tomado na aplicao

    dos herbicidas seletivos, pois a seletividade pode deixar de existir se

    for aplicada uma super dose. Nesse caso, o bico de pulverizao deve

    ser cuidadosamente escolhido, para evitar que as gotas atinjam a

    cultura. Em muitos casos necessrio o uso de defletores ou protetores.Em outros casos,. existem basicamente dois tipos de plantas e folha-

    gens de erva daninha a serem consideradas em relao deposio

    do herbicida: as folhas estreitas das monocotiledneas, como os

    capins, e as folhas largas das dicotiledneas. Portanto, existem

    diferenas considerveis de detalhes de estruturas nas folhas que

    afetam a reteno das gotas.

    Muitas vezes o modo de ao do herbicida facilita a aplicao,

    como no caso do glifosato, que aplicado sobre as folhas, se desloca

    para os rizomas e razes, matando a planta.

    Volume de aplicao

    Volume alto, mdio, baixo, muito baixo e ultrabaixo so termos

    utilizados para descrever a quantidade de lquido utilizado para

    aplicar um agrotxico. Esses termos tm adquirido diferentes valores

    dependendo do porte da cultura.

    Existe uma tendncia de reduzir o volume de aplicao, tanto

    para aumentar o rendimento operacional das mquinas de aplicao

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    quanto para reduzir o consumo de gua. A reduo do volume de

    aplicao pode ser feita at um determinado limite. Esse limite tem

    sido definido como ultra baixo volume e a quantidade mnima de

    calda por unidade de rea capaz de produzir um controle econmico.

    Esse volume depende da natureza e do tamanho do alvo (Matthews,

    1982). Na Tabela 1, so apresentadas as diferentes classes de volume

    de aplicao para diferentes tipos de alvos.

    Tabela 1. Classificao dos volumes de aplicao, segundo Matthews

    (1982), considerando diferentes tipos de alvos (em litros por hectare).

    Volume alto

    Volume mdio

    Volume baixo

    Volume muito baixoVolume ultra baixo

    >600

    200-600

    50-200

    5-50 1.000

    500-1.000

    200-500

    50-200

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    lquido, para que ele possa ser distribudo uniformemente numa

    grande rea, por meio da sua diviso, em partculas lquidas, deno-

    minadas gotas.

    O nmero de gotas possveis para um determinado volume de

    lquido inversamente proporcional ao seu dimetro, elevado ao

    cubo. De acordo com Matthews (1982), o nmero mdio de gotas

    que cai por centmetro quadrado em uma superfcie plana pode sercalculado por:

    n=60/n.(lOO/dYQ (1)

    Onde n= nmero mdio de gotas que caem por em"; d= dimetro

    da gota em 1 1m e Q= litros por hectare.

    De acordo com a frmula apresentada, a densidade terica de

    gotas, quando se pulveriza um litro por hectare, assumindo que a

    superfcie plana, mostrada na Tabela 2.

    Tabela 2. Densidade terica de gotas quando

    se pulveriza um litro/ha.

    10

    20

    50

    100

    200

    400

    1000

    19.999

    2.387

    153

    19

    2,4

    0, 298

    0, 019

    (I) um =micrmetro - (um milmetro contm 1000 urn).

    As pulverizaes produzem um grande nmero de gotas, isto

    , esferas muito pequenas de lquido, tendo a maioria menos do que

    0,5 mm de dimetro. O tamanho das gotas muito importante

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    quando se reduz o volume de aplicao, e as nuvens de gotas geradas

    pelos bicos de pulverizao so classificadas de acordo com o dimetro

    das partculas (Tabela 3).

    Tabela 3. Classificao das nuvens de gotas de

    acordo com o tamanho das partculas, segundo

    Matthews (1982).

    400

    Aerossol

    Neblina

    Pulverizao fina

    Pulverizao mdia

    Pulverizao mdia

    As pulverizaes com aerossol so empregadas, principalmente,

    no controle de insetos voadores, como mosquitos e pernilongos. Uma

    faixa de tamanho das gotas aerossis, compreendida entre 30 e

    50 11m,bem como aquelas na faixa da neblina, so ideais para aplica-

    es em folhagens, com volumes de calda muito baixos ou ultra baixos.

    Quando a deriva precisa ser evitada, a pulverizao mdia ou grossa

    deve ser utilizada, independentemente do volume aplicado.

    O parmetro mais comum utilizado para expressar o tamanho

    das gotas o dimetro mediano volumtrico (vmd). Nesse caso, soma-se

    o volume de todas as gotas de uma amostra representativa, e o vmd

    o dimetro daquela gota que divide a amostra em duas partes iguais,

    de maneira que metade do volume composto por gotas menores

    que o vmd, e a outra metade contm gotas maiores. Nesse caso, umas

    poucas gotas grandes podem ser responsveis por uma grande

    proporo do volume total da amostra e isso aumenta o valor do vmd,

    que sozinho no serve para indicar a variao do tamanho das gotas.

    Assim, um outro parmetro, o dimetro mediano numrico (nmd),

    divide a amostra de gotas em duas partes iguais pelo nmero, sem

    referncia aos seus volumes, de maneira que metade do nmero de

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    @f----------------------1ICaptulo81

    gotas menor que o nmd e a outra metade maior. Esse parmetro

    enfatiza as gotas menores, as quais quase sempre esto em maior

    proporo numa amostra. Pelo fato de o vmd e o nmd serem afetados

    por propores de gotas grandes e pequenas respectivamente, arelao entre os dois parmetros utilizada para expressar o grau

    de uniformidade dos tamanhos. Assim, quanto mais a relao vmel/nmd

    estiver prxima de 1, mais uniforme o tamanho das gotas, ou seja,

    mais estreita a faixa de tamanhos das gotas.

    Relao entre o tamanho

    das gotas e o alvo de aplicao

    Existe uma diversidade muito grande de alvos para as aplica-

    es de agrotxicos. Como os agrotxicos so biologicamente muito

    ativos, a eficincia da aplicao pode ser melhorada se for selecionado

    um tamanho timo de gota, para aumentar a quantidade de produto

    que atinge o alvo e adere a ele. necessrio muita pesquisa paradefinir o tamanho timo de gota para cada tipo de alvo, entretanto

    Matthews (1982) apresenta uma tabela com algumas generalizaes(Tabela 4).

    Tabela 4. Tamanho timo de gotas para

    alguns tipos de alvo.

    Insetos em vo

    Insetos em folhagem

    Folhagens

    Solos (para reduzir deriva)

    10-50

    30-50

    10-100

    250-500

    A seleo do tamanho das gotas deve ser bastante criteriosa

    pois, por exemplo, imaginando-se que uma gota com dimetro de

    50 um possui a dose letal de um determinado inseticida para um

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    determinado inseto, uma gota de 200 11mteria uma dose 64 vezes

    maior, pois deve ser considerado que o volume de uma esfera dado

    por V= 0,5236d3 onde V = volume da esfera e d = dimetro. Dessa

    maneira, se as duas gotas fossem perdidas, a gota maior desperdiaria64 vezes mais produto que a gota menor.

    Coleta das gotas pelos alvos

    As gotas so coletadas na superfcie dos insetos ou das plantas

    por sedimentao ou impacto, sendo este ltimo mais importante

    para gotas aerossis 50 11m).A deposio por impacto proporcio-

    nada por uma interao complexa entre tamanho e velocidade das

    gotas e tamanho do alvo. Em geral, a eficincia da coleta aumenta,

    proporcionalmente, com o aumento da velocidade relativa e tamanho

    da gota, e diminui medida que o alvo aumenta de tamanho. Umagota de 10 11m,submetida ao de um fluxo de ar constante, conse-

    guiria desviar-se de uma laranja colocada na sua trajetria; entretanto,

    provavelmente no conseguiria se desviar de um fino fio de cabelo.

    O impacto das gotas depende muito da posio das folhas em

    relao trajetria das partculas lquidas. Uma grande parte das

    gotas so coletadas pelas folhas que esto balanando pela ao da

    turbulncia do ar. Entretanto, se a velocidade do vento for muito

    grande - e isso ocorre em muito casos, em pulverizaes com equipa-

    mentos que produzem correntes de ar em alta velocidade - a folhapode assumir uma posio paralela aojato de ar, de maneira a apre-

    sentar uma rea mnima para interceptar as gotas.

    A superfcie dos alvos pode afetar sensivelmente a deposio,

    como no caso das superfcies pilosas ou serosas, que no conseguem

    reter as gotas. Nesse caso, necessrio adicionar algum produto que

    reduza a tenso superficial da calda de pulverizao, para melhorar

    o molhamento ou espalhamento e adeso das gotas.

    Densidade da deposio

    Quando se pratica a pulverizao com grandes volumes de

    calda, o ideal promover uma cobertura completa das plantas, mas

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    f--------------------I Captulo 8I

    isso raramente se consegue. Para se reduzir o volume de aplicao,

    existe a necessidade de se aplicar gotas separadas e, exceto em poucos

    casos, o controle no tem sido to bom como o conseguido com a

    aplicao de grandes volumes. Quando gotas distintas so aplicadas,o aplicador necessita conhecer qual deve ser a densidade e a distri-

    buio das gotas no alvo para obter um controle efetivo. Na aplicao

    de produtos sistmicos, a distribuio de gotas no influencia o

    resultado do controle, porque o produto redistribudo nas plantas.

    Entretanto, quando o produto tem ao de contato, a densidade e a

    distribuio afetam sensivelmente o resultado do controle.

    Insetos que apresentam grande mobilidade, como as cigarrinhas

    e algumas espcies de lagartas, podem ser facilmente controladas

    sem uma cobertura completa dos alvos. Mas para insetos minadores

    de folhas e algumas espcies de cochonilhas, a cobertura tem que

    ser bastante uniforme. Alguns trabalhos tm demonstrado que

    necessria a deposio de uma gota de dimetro de 100um por

    milmetro quadrado de folha, para o controle de uma cochonilha de

    carapaa em citros (Matthews, 1982). O controle de doenas fngicas

    sem uma cobertura completa pode parecer impossvel, desde que a

    hifa do fungo penetre na folha no local da deposio do esporo.

    Entretanto, alguns pesquisadores tm informado que cada gota possui

    uma zona de influncia fungicida, de maneira que se as gotas

    estiverem distribudas dentro de distncias adequadas, a proteo muito boa.

    Dinmica das gotas

    Efeito da evaporao - Um dos fatores que afetam a evaporao

    das gotas sua rea de contato com o ar. A rea de superfcie de um

    lquido aumenta em grandes propores quando ele quebrado em

    gotas.

    A rea de superfcie de uma esfera dada pela seguinte equao:

    S=n.d2 ( 2 )

    onde: S= rea da superfcie da esfera e d= dimetro da esfera

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    o volume de uma esfera dado por:

    (3)

    Onde: V= volume e d= dimetro

    A relao superfcie/volume calculada por:

    ( 4 )

    Nesta ltima equao pode ser observado que, medida que

    diminui o dimetro das gotas, a relao superfcie/volume aumenta

    sensivelmente. Como as pequenas gotas apresentam uma superfcie

    muito grande, evaporam mais rapidamente que as gotas maiores.

    Na Tabela 5 so apresentados o tempo de vida e a distncia de queda

    de gotas de diferentes tamanhos, e em diferentes condies de tempe-

    ratura e umidade relativa. O tempo de vida calculado pela seguintefrmula:

    t =d2(80. !JT)-l (5)

    Onde: t = tempo de vida em segundos, dT= diferena de temperatu-

    ra entre termmetros de bulbo seco e mido.

    A distncia de queda calculada pela seguinte frmula:

    ( 6 )

    Onde: D= distncia de queda em centmetros e d= dimetro dasgotas (um)

    Pode ser observado que, medida que aumenta a diferenaentre as temperaturas dos termmetros de bulbo seco e mido

    (depresso psicromtrica), a taxa de evaporao aumenta considera-velmente.

    A evaporao de gotas pode ser considerada como o principal

    fator determinante da eficincia da aplicao de agrotxicos. Isto

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    81-------------------1 Captulo 8 I

    Tabela 5. Tempo de vida e distncia de queda de gotas, em ar parado,

    em diferentes condies de temperatura e umidade relativa.

    (um) t=(s) D=(m) t=(s) D=(m) t=(s) D=(m)

    30 5 0,07 3 0,04 1 0,02

    50 14 0,03 8 0,29 4 0,15

    70 28 2,05 15 1,13 8 0,58

    100 57 8,52 31 4,69 16 2,44

    150 128 43,14 70 23,73 37 12,33

    200 227 136,36 125 75,00 65 38,96

    300 511 690,34 281 379,69 146 197,24

    400 909 2.181,81 500 1.200,00 290 623,37

    t= segundos e D= distncia em metros.

    ocorre, em parte, porque a eficincia da aplicao inversamente

    relacionada ao tamanho das gotas, ou seja, a grande maioria das

    pesquisas tem apontado que a eficincia das aplicaes aumenta

    medida que se empregam gotas de tamanhos muito pequenos. Alguns

    pesquisadores tm afirmado que a eficincia maior quando as gotastm menos do que 100um de vmd, e no s no controle de pragas e

    doenas, mas tambm na aplicao de herbicidas. Na prtica, quando

    so empregadas caldas diludas em gua, as pulverizaes com gotas

    menores que 60 u m evaporam to rapidamente, que seria impossvel

    utiliz-las, sob determinadas condies micrometeorolgicas.

    Efeito do vento - Para se compreender a importncia do vento

    na aplicao de agrotxicos, necessrio conhecer o que velocidadeterminal de uma gota. Uma gota caindo livremente em ar parado

    aumenta a sua velocidade de queda, em virtude da fora da gravidade,

    at o momento em que as foras geradas pelo arrasto aerodinmico

    contrabalancem o efeito gravitacional, proporcionando uma velocida-

    de de queda constante, denominada velocidade terminal (Quantick,

    1985a). Essa velocidade terminal importante porque, quanto menor

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    o tamanho da gota, mais tempo ela gastar para se depositar, ficando

    durante esse perodo sujeita ao da evaporao e do arraste pelo

    vento para fora da rea alvo.

    A deriva perigosa o movimento do produto qumico para

    fora da rea intencionada e originada das gotas que, aps serem

    emitidas pelo bico de pulverizao, flutuam no vento por um determi-

    nado perodo. As gotas pequenas, que apresentam maior relao da

    superfcie/peso e menor velocidade de queda, apresentam conseqen-

    temente, maior distncia de deriva. Quantick (1985b) apresenta uma

    tabela indicando a distncia de deriva de gotas de diferentes tama-nhos (Tabela6).

    Tabela 6. Distncia da deriva de gotas libe-

    radas a 3 m de altura, em um vento de veloci-

    dade constante de 1,34 m por segundo,

    assumindo que no ocorra evaporao

    (Quantick, 1985b).

    500

    200

    100

    30

    15

    2,1

    4,9

    15,25

    152,50

    610,00

    operigo da deriva proporcionado pela possibilidade de queo produto qumico aplicado possa atingir outras culturas. Brooks

    (1947) informou que houve morte de animais nos Estados Unidos,

    os quais se alimentaram de alfafa contaminada com um produto que

    havia sido aplicado em uma cultura de tomate existente nas proximi-

    dades. A extenso do perigo da deriva depende, evidentemente, da

    toxicidade do produto aplicado. Entretanto, a deriva causa perda do

    produto e reduz a eficincia da aplicao.

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    Sl-------------------I Captulo 8 I

    Existem tcnicas de aplicao que se utilizam da deriva para

    melhorar a penetrao de gotas nas culturas e florestas, ou para cobrir

    grandes reas rapidamente, quando a preciso de importncia

    secundria. Normalmente, essas aplicaes so feitas com gotas

    aerossis ou pulverizaes finas, e com caldas no volteis, de maneira

    que as gotas possam flutuar por mais tempo no vento.

    Eficincia de Tcnicas

    de Aplicao Utilizadas no Brasilo tipo da aplicao, o nmero de tratamentos, a formulao

    do agrotxico, a dose aplicada, o tipo de equipamento, as caractersti-

    cas e a distribuio espacial dos bicos de pulverizao, o dimetro e

    a densidade de gotas, as condies micrometeorolgicas so parcial-

    mente interdependentes e devem ser selecionados para se conseguiros melhores efeitos biolgicos, de acordo com os propsitos da

    aplicao (Fig. 1). Entretanto, a aplicao dos agrotxicos praticada

    atualmente no difere essencialmente daquela praticada no sculo

    passado, e se caracteriza por um considervel desperdcio de energia

    e de produto qumico.

    A seleo do volume de lquido, no qual um agrotxico aplicado,

    deixado a critrio do usurio; e algumas recomendaes fornecem

    uma faixa muito larga, entre 200 a 1.000 Liha'. Na prtica, o mesmo

    volume aplicado contra uma grande variedade de pragas e

    determinado, normalmente, pela vazo dos bicos do pulverizador

    utilizado na aplicao. Alguns fabricantes de agrotxicos indicam a

    concentrao do produto na calda, mas quando isso feito, necess-

    rio tambm especificar o volume de calda que ser gasto. Quando seusa grandes volumes de calda, o desejo cobrir totalmente a rea

    alvo e com grande rapidez. Pouca ateno dada ao tamanho das

    gotas, por isso que se utiliza uma grande variedade de bicos. A maioria

    dos bicos produz gotas dentro de um espectro muito amplo, onde as

    pequenas gotas so sujeitas a deriva e as grandes, principais compo-

    nentes, so perdidas pela endoderiva.

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    Propriedadesfsicas econdies

    operacionais

    Condiesatmosfricase operacionais

    Caractersticasdas gotas epropriedadedas superfcies

    Condiesatmosfricas

    Propriedadesdo depsito

    Condiesatmosfricas

    --+.PULVERIZAO

    TRANSP ORTE PARAO ALVO

    \ D E P ~ OFORMAO

    -----+ DO DEPSITO

    MOVIMENTONA/SOBRE

    PLANTAS

    Perdas

    Deriva

    escorrimento

    EFEITOS--~. BIOlGICOS

    Evaporao

    Perdas

    RetenoEspalhamentoSecagem

    Perdas

    RedistribuioDegradao

    Fig. 1. Dinmica do processo de pulverizao foliar.

    Tanto no Brasil como no exterior, no existem informaes

    definitivas sobre os desperdcios que ocorrem durante as pulveriza-

    es de agrotxicos. Algumas informaes disponibilizadas na

    literatura internacional apontam que as aplicaes de agrotxicos

    so extremamente ineficientes, mas so fundamentadas apenas em

    fatos tericos, ou seja, so baseadas nas doses tericas de agrotxicos

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    81---------------------1 Captulo 8 I

    necessrias para controle de populaes das pragas que produzem

    dano econmico. Chaim et al. (l999d) desenvolveram um mtodo

    para quantificar os desperdcios que ocorrem durante as pulverizaes

    em culturas rasteiras. Os resultados das perdas verificadas em cultu-

    ras, como feijo e tomate, so apresentados na Tabela 7.

    Tabela 7. Eficincia da pulverizao na distribuio de agrotxicos,

    nas culturas de feijo e tomate.

    Feijo 15 12 73 15

    Feijo 35 44 41 15

    Feijo 60 41 34 25

    Tomate 40 36 28 35

    Tomate 70 52 14 34

    (l)Valores expressos em percentagem de ingrediente ativo, em relao ao total aplicado.

    Por ser uma aplicao com pulverizador de barras, onde os

    bicos passam entre 40 e 50 cm sobre o topo das plantas, para a cultura

    do feijo podem apresentar-se como uma aberrao. Entretanto as

    condies de temperatura, umidade relativa e velocidade do vento,associados com a densidade foliar da cultura so provavelmente os

    fatores que mais contribuem nas perdas por deriva. Em razo das

    caractersticas intrnsecas do funcionamento dos bicos hidrulicos

    presentes na barra do pulverizador, o lquido ao sair pelo orifcio

    produz um jato, com velocidade suficiente para o aparecimento de

    turbulncias no ar, que auxilia a penetrao das gotas na regio

    interior das plantas. Entretanto, quando a cultura se apresenta nopice do desenvolvimento vegetativo, as gotas que no conseguem

    penetrar na densa folhagem, e da mesma forma, a turbulncia produz

    um efeito inverso, ou seja, o ar com movimento descendente inverte

    sua direo ao encontrar a densa camada de folhas. Dessa forma, as

    gotas ficam em suspenso sobre o topo da cobertura das plantas sob

    a ao da evaporao ou se deslocam horizontalmente e, as vezes,

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    com movimentao ascendente, com o vento predominante. Entre-

    tanto, quando essas culturas se apresentam com porte baixo e com

    pouca folhagem, as perdas para o solo ficam mais evidentes.

    A distribuio dos agrotxicos em culturas de porte arbustivo

    foi observada em diferentes estdios de crescimento da cultura do

    tomate estaqueado (Chaim et al., 1999a). De certa forma, a cultura

    do tomate estaqueado serve como exemplo de pulverizaes onde

    de aplicam grandes volumes de calda. Os dados so apresentados na

    Tabela 8.

    Tabela 8. Distribuio percentual de agrot-

    xico, estimada para a cultura de tomate

    cultivada nos campos experimentais deJagua-rina.

    50

    110

    160

    243541

    39

    2029

    3745

    30

    A pulverizao tradicional do tomateiro estaqueado feitaatravs de lana manual, onde as gotas so arremessadas unicamente

    pela fora da presso hidrulica presente no bico. Teoricamente, a

    cada passada do aplicador, as gotas deveriam atingir a lateral das

    plantas da linha mais prxima da pulverizao e a outra lateral das

    plantas da linha adjacente. Entretanto, a fora com que as gotas so

    arremessadas no suficiente para que elas atinjam a linha de plantio

    adjacente e, assim, somente uma lateral das plantas recebe umadeposio mais expressiva. Para resolver o problema da penetrao

    das gotas, a maioria dos agricultores eleva a presso de pulverizao,

    mas isso acrescenta uma srie de efeitos colaterais, pois aumenta a

    exposio dos aplicadores, a perda por deriva e a evaporao.

    Estudos com um novo mtodo de determinao de volume

    depositado atravs de anlise de gotas, desenvolvido por Chaim et al.

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    (331-------------------1 Captulo 8I

    (1999b), testado em um experimento com pulverizao area de

    herbicidas (Pessoa& Chaim, 1999), demonstraram perdas em torno

    de 50% do volume de calda aplicado.

    A Embrapa (1999) desenvolveu um bocal eletrosttico para

    pulverizadores motorizados costais, e Chaim et al. (1999c) realizaram

    testes comparando duas tcnicas diferentes de pulverizao na cultura

    do tomate estaqueado. Utilizou-se uma tcnica tradicional lana

    manual e a alternativa em que as gotas com cargas eltricas so

    arremessadas com vento. Na aplicao convencional, foram aplicados

    1.000 Liha' de calda com concentrao de 812 mgL-I de cobre

    metlico (812055 mgha' de cobre) e na pulverizao alternativa

    foram aplicados respectivamente 20 Lha' de calda com 41255 mgLI

    de cobre (82590 mg ha' de cobre metlico). Os resduos encontrados

    nas diferentes regies das plantas so apresentados na Tabela 9.

    Tabela 9. Resduos de agrotxico verificados em

    diferentes regies de plantas de tomate estaqueado,

    tratadas com dois tipos de pulverizadores.

    Inferior 0,11 1,61Mediana 0,12 2,06Superior 0,14 2,13

    Resduo mdio 0,12 1,93

    Observa-se que, ao se aplicar aproximadamente a mesmaquantidade de ingrediente ativo, o pulverizador motorizado costal

    aplicando 20 Lha' proporcionou um resduo mdio nas plantas 19

    vezes maior do que o pulverizador hidrulico convencional, que

    aplicou um volume 50 vezes superior (1.000 Lha'), Considera-se

    que, se o resduo proporcionado pela aplicao convencional sufici-

    ente para controlar o problema fitossanitrio, a dose aplicada pelo

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    pulverizador motorizado costal com bocal eletrosttico poderia ser

    reduzida 19vezes. Isso evidencia a necessidade de se pesquisar novas

    tcnicas de aplicao de agrotxicos, pois poderia proporcionar uma

    sensvel reduo de uso de agrotxicos.

    Consideraes Finais

    oobjetivo principal de uma pulverizao atingir o alvo comquantidade suficiente de ingrediente ativo, obtendo o mximo de

    eficincia sem contaminar as reas adjacentes. Cabe aos tcnicos iden-

    tificar a presena de pragas, doenas e plantas daninhas, avaliar se

    estas esto presentes a ponto de causar danos econmicos e orientar

    quando h necessidade de interveno com a pulverizao. Existem

    circunstncias em que o uso de agrotxicos no necessrio, quando

    os mtodos culturais e biolgicos de controle so eficazes, ou quando

    a populao da praga ainda no tenha atingido nveis que justifique

    o custo da aplicao do produto.

    O uso incorreto de agrotxicos, utilizados na tentativa de prevenir

    ou contornar os problemas fitossanitrios das culturas, acaba causando

    srios impactos ambientais. Entre eles, citam-se: intoxicaes ou

    doenas graves causadas no homem, resistncia da praga ao produto,

    contaminaes de solo e gua, morte de inimigos naturais, etc.

    O manejo integrado de pragas (MIP) deve ser levado emconsiderao, sempre que disponvel para a cultura (Fig. 2). Trata-se

    de uma filosofia de trabalho direcionada para fins de controle de

    pragas agrcolas, que leva em considerao em sua proposta a

    aplicao de mtodos baseados no estudo das interaes existentes

    entre a praga/planta hospedeira/meio ambiente. Nele, o homem

    torna-se capaz de acompanhar o nvel populacional da praga e de

    sugerir aes de controle para reduzi-la a populaes aceitveis paraa produo comercial do produto agrcola.

    OMIP integra aspectos econmicos, sociais, ecolgicos e cultu-

    rais especficos para a regio onde ser utilizado e, assim, pode existir

    mais de uma proposta de MIp, inclusive para uma mesma regio.

    Para fins de um controle ambiental mais seguro, orienta-se a escolha

    de propostas que tenham como eixo principal o controle biolgico

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    8'----------------------1 Captulo 8 I

    Nvel de dano econmico

    roco0ro

    : : Jo,oo,Q)

    . = : :

    z

    ~ __ ------- Nvel de controle-------------------

    Nvel controle eco

    Populao em equilbrio

    Tempo

    Fig. 2. Representao de um modelo de manejo integrado de pragas.

    natural associado a outras tcnicas, tais como o uso de armadilhas

    de feromnio e de agrotxicos seletivos, alm daquelas relacionadas remoo de restos culturais e bordaduras.

    No Mll; no basta s a presena da praga para que o controle

    qumico seja iniciado, pois avalia-se tambm a tica financeira.

    O monitoramento da populao da praga, evidenciada pelos

    sintomas de ataque ou de alimentao deixados nas estruturas da

    planta, indica se inevitvel a sua reduo imediata. Entretanto, so

    utilizados alguns indicadores que devem ser avaliados antes de seiniciar as pulverizaes com agrotxicos. O limiar econmico (LE)

    a densidade populacional da praga que causaria a primeira perda

    estatstica da produo. Outro ndice considerado o nvel econmico

    de dano (NED), que expressa a densidade populacional da praga

    que causaria dano equivalente ao custo de uma operao de controle.

    Portanto, se aguardada a tomada de ao at que o NED seja

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    Tecnologia de Aplicao de Agrotxicos: Fatores que afetam a eficincia e o impacto ambiental

    evidenciado, existir o comprometimento financeiro de produo e

    os custos adicionais associados ao controle por agrotxicos. Assim,

    por essa proposta, indica-se que a tomada de ao do MIP seja orien-

    tada pelo limiar econmico (LE).

    As tcnicas de aplicao de agrotxicos atualmente empregadas

    so extremamente desperdiadoras e conseqncia da falta de

    conhecimentos bsicos sobre a multidisciplinaridade e o funciona-

    mento da cadeia dos processos envolvidos nesta cincia aplicada.

    Acrescenta-se ao problema, a falta de treinamento dos agrnomos,

    agricultores ou outros profissionais ligados a fitossanidade. A melho-ria da eficincia da aplicao envolve uma seleo de equipamento

    de aplicao correto, com bico de pulverizao que produza gotas

    adequadas ao alvo, volume de calda preparada na concentrao que

    permita a deposio de um resduo timo para o controle da praga,

    precaues com as condies meteorolgicas, identificao e conheci-

    mento da biologia do alvo da aplicao e principalmente, adoo de

    uma prtica de manejo integrado do problema fitossanitrio.

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