Defensivos Agrícolas

Ricardo K. S. Fermam.Eng. Químico; Doutorando - TPQBq/EQ

18/09/2007

TerminologiaTerminologia

Defensivos Agrícolas

(Econômico Tecnológico)

X

Agrotóxicos

(Ambientalista)

JB

23/10/94

AA Situação MundialSituação Mundial População:- 2007 = 6,6 bilhões de pessoas.- 2050 = 9,2 bilhões! (ONU, mar/07)

AA Situação MundialSituação Mundial (2)(2) Alimentação:• Aproxidamente 30% (1,98 bilhão) da população mundial

passam fome ou têm a chamada fome oculta, ou seja, estão privadas de micronutrientes como vitaminas e sais minerais na alimentação diária. Os dados fazem parte da Organização Mundial de Saúde (OMS). No Brasil, são 42 milhões de pessoas privadas do alimento.Fonte: http://www.vitoria.es.gov.br/diario/2007/0330/segurancaalimentar.asp

• População (P.G.) x Alimentação (P.A.) = Thomas Malthus.

Defensivos e a AgriculturaDefensivos e a Agricultura

Claro que custa mais. Nós temos que esmagar os insetos com as mãos.

Você pode não sentir saudável imediatamente, mas você irá

definitivamente sentir mais convencido. .

HistóricoHistórico 12.000 a.C.: Primeiros registros de insetos na sociedade humana.

Séc. XVIII: Petróleo, querosene, creosoto e terebentina usados como inseticidas.

1908: Recomendações para preparação e uso de compostos de arsênico para insetos mastigadores. (arsenato de Pb, arsenito de Ca, Cobre, Púrpura de Londres, Verde de Paris)

1940: Propriedades inseticidas do BHC (França e Inglaterra).

1941/1942: DDT usado em plantações e controle de piolhos humanos na Suíça.

Anos 90: Acelerado registro de pesticidas biológicos e seguros.

1946: BHC contra gafanhotos em SC (Brasil).

• Os defensivos agrícolas ou agrotóxicos, são produtos e agentes de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da fauna ou da flora, a fim de preserva-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem como as substâncias de produtos empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores do crescimento

DefiniçãoDefinição

Classificação dos DefensivosClassificação dos Defensivos Alvos Preferenciais: Inseticidas, herbicidas, fungicidas, acaricidas,

rodenticidas, etc.

Classe química: Organoclorados, organofosforados, carbamatos, piretróides, triazinas, etc

Toxicidade: Recomendada pela OMS. Baseia-se na dose letal aguda (oral ou dérmica) para ratos.

Parâmetro: Dose, em mg/Kg de peso corpóreo, para matar 50% de umgrupo de ratos em experimentação (DL50).

Classificação:Classificação:Alvos PreferenciaisAlvos Preferenciais

Herbicidas: São substâncias ou misturas de substâncias destinadas à destruir ou impedir o desenvolvimento de vegetais indesejados,denominados ervas daninhas.

Inseticidas: São compostos químicos ou biológicos, letais aos insetos e ácaros, em baixas concentrações e podem ser classificados em inorgânicos, orgânicos sintéticos, orgânicos naturais e biológicos.

Fungicidas: Os fungicidas são agentes controladores das doenças causadas por infestações de fungos nos tecidos vegetais. Usualmente, o termo fungicida é também empregado para denominação dos agentes usados no controle de patógenosbacterianos e viróticos.

HerbicidasHerbicidas

glyphosate 2,4-D ou (2,4-dichlorophenoxy)acetic acid

paraquat

Gerações de InseticidasGerações de Inseticidas 1a. Geração: a) Inorgânicos: enxofre, Arsênico, Fluoretos, etc.

b) Botânicos: nicotina, piretrinas naturais, etc. c) Organo-minerais: óleos minerais.

2a. Geração: a) Organo-sintéticos: brometo de metila, fosfina, etc. b) Organofosforados: paration, malation, diclorvos, dissulfon, etc. c) Carbamatos (aldicarb, carbaril, etc) e Piretróides (permetrina, deltametrina, etc)

3a. Geração: a) Microbianos: fungos, bactérias e vírus. b) Feromônios sexuais: Gossyplure, Grandlure.

4a. Geração: Hormônios juvenis: juvabiona.

5a. Geração: a) Vegetais: precocenos; b) Microorganismos: lactonas(evermectin)

Inseticidas (1)

Organofosforados

Estrutura Geral

S

P

OR

XOR

X: SR' or OR' group

O

P

OR

XORor

O

P

OC2H5

OC2H5O

Paraoxon

S

P

OC2H5

OC2H5O

Parathion

S

P

OCH3

SH3CO CH

C

CH2

O

OC2H5

C

O

OC2H5

Malathion

Inseticidas (2)

Carbamatos

Estrutura Geral

O

COR NHR'

O C

O

NHCH3

Carbaryl

O

CO NHCH3

NHCC

CH3

CH3

H3CS

Aldicarb

Inseticidas (3) - juvenóides

Pyriproxyfen

(imitador)

Hormônio juvenil I

Inseticidas (4) - Piretróides

tetrametrina cipermetrina

cifenotrin

SNC dos Insetos

Um neurônio típico tem quatro regiões morfologicamente definidas: dendritos (1), corpo celular (2), axônio (3), e terminais pré-sinápticos (5).

Inseticidas Neurotóxicos e ICG Inseticidas Neurotóxicos e ICG -- Modo de AçãoModo de AçãoSUBSTÂNCIA MODO DE AÇÃO

Organofosforados Interferem com a transmissão de impulsos nervosos,inibindo irreversivelmente a acetilcolinesterase (AChE),responsável por degradar a ACh. Com isso, causahiperatividade, descoordenação motora, tremores,convulsões e/ou paralisia. Efeito irreversível.

Carbamatos Inibidores da AChE. Efeito reversível.

Piretróides Interferem na transmissão dos impulsos nervosos,afetando os canais de Na+ e K+ nas células nervosas,desestabilizando suas membranas.

Organoclorados Similar aos Piretróides.

Inibidores de Crescimento Inibe a síntese de quitina, componente essencial doexoesqueleto dos insetos. Pode imitar hormôniosjuvenis, impedindo o desenvolvimento do inseto.

Lactona Macrocíclica(Fipronil, avermectin)

Inibidor reversível do neurotransmissor GABA (ÁcidoGama Aminobutírico). Afeta o SNC devidoprincipalmente à interferência da passagem de Cl-

através do GABA, causando o descontrole do SNC,superexcitação e subseqüente morte.

• SNC: 96% da produção de inseticidas

Acetilcolinesterase (AChE): É uma enzima cujo papel fundamental é aregulação dos impulsos nervosos através da degradação daacetilcolina na junção neuromuscular e na sinapse nervosa.

Acetilcolina (ACh): Quando a ACh é liberada pelos neurônios da placa motora estimulam (geralmente) as células musculares. A sua remoção da fenda sináptica é efetuada pela acetilcolinesterase que a degrada em acetato e Colina (reabsorvida). Ela é sintetizada nos terminaisaxonais pela Acetil-transferase da Colina a partir da Colina e doAcetil-CoA.

Acetilcolina Acetilcolina x x AcetilcolinesteraseAcetilcolinesterase

Inibidores da Acetilcolinesterase (fosforados e carbamatos) - hiper.

Agonistas da acetilcolina (immidacloprid) - hiperestimulantes.

Moduladores dos receptores de acetilcolina (Spinosad) - hiperest.

Antagonistas de GABA (endosulfan, fipronil) - inibição/paralisia.

Agonistas de GABA (avermectinas) - hiperestimulantes.

Inseticidas que afetam o SNC - Sinapse

Inseticidas que afetam o SNC - Axônio

Moduladores dos canais de Na+ (piretróides, DDT) - hiperestimul.

Bloqueadores dos canais de Na+ (indoxacarb, oxadiazinas) - paralisia

JunçãoJunção SinápticaSináptica((AnticolinesterasesAnticolinesterases))Neurônio Neurônio

((organocloradosorganoclorados, , PiretrinasPiretrinas))

ClCl-- (GABA)(GABA)

ATPase NaATPase Na++

K+K+CaCa++++

Local de Local de AçãoAção de de Inseticidas NeurotóxicosInseticidas Neurotóxicos

CanaisCanais de Cade Ca++++

Membrana Pós-sinápticaMembrana

Pré-sináptica

Receptor de ACh

Sinapse Axônio

Síntese & liberação de neurotransmissor :

Acetilcolina Enzima acetilcolinesterase (Acetilcolina Ác. Acético e Colina)

Canais de Na+

Canais de Cl-

TrasmissãoTrasmissão dodo ImpulsoImpulso

Membrana Pós-sinápticaMembrana

Pré-sináptica

Receptor de ACh

Síntese & liberaçãode neurotransmissor :

AcetilcolinaFosforados, Carbamatos ligam-se à Acetilcolinesterase, inibindo a sua ação

excitação - tremores - morte!

InibidoresInibidores dede AcetilcolinesteraseAcetilcolinesterase

Enzima: Acetilcolinesterase

Imidacloprid

Receptor nicotínico de Acetilcolina

Agonistas da AcetilcolinaAgonistas da Acetilcolina

Spinosad

Na +

Canal de Sódio

Corte transversalde uma célula

nervosa

Condição normal: Na+ entra na célula, desencadeando a transmissão do impulso nervoso

K+Canal de Potássio Membrana do Axônio

Canal de Cloro

Transmissão AxônicaTransmissão Axônica

Na +

Condição alterada: Na+ continua entrando na célulanervosa, causando impulsos repetitivos exaustão e morte

ModuladoresModuladores de de canaiscanais de de NaNa++

Canal de Sódio

Membrana do Axônio

Corte transversalde uma célula

nervosa

Fungicidas

propiconazole prochloraz

procymidone

Classificação dos Defensivos - Toxicidade

Classe DL50 para ratos (mg/Kg de peso corporal)

Oral Dérmica

Sólido Líquido Sólido Líquido

Ia Extremamente perigoso 5 ou menos 20 ou menos 10 ou menos 40 ou menos

Ib Altamente perigoso 5 – 50 20 – 200 10 – 100 40 – 400

II Moderadamente perigoso 50 – 500 200 – 2000 100 – 1000 400 – 4000

III Levemente perigoso Acima de 500

Acima de 2000

Acima de 1000

Acima de 4000

Mercado de Defensivos (1)

Patenteados x Domínio Público (Genéricos – +70% em volume

negociado, no mundo)

Herbicidas: 47% mercado mundial.

Principais mercados: EUA (US$ 9 bi); CE (US$ 8 bi – 52% do

mercado global)

Brasil: US$ 2,5 bi. Vendas: Herbicidas (52%) e inseticidas

(27,5% ). Déficit de US$ 1,5 bi.

Mercado de Defensivos (2)Ano Inseticidas Acaricidas Fungicidas Herbicidas Outros Total

2000 690 66 380 1.301 64 2.500

2001 631 66 363 1.143 85 2.287

2002 468 72 360 988 64 1.952

2003 725 80 714 1.524 94 3.136

2004 1.067 78 1.388 1.831 131 4.495

2005 1.181 83 1.090 1.736 155 4.244

Vendas de Defensivos Agrícolas no Brasil, por categoria

(US$ milhões) (Sindag, 2007)

Mercado de Defensivos (3)

1º Holanda 20,82º Japão 17,53º Bélgica 12,04º França 6,05º Inglaterra 5,86º Iugoslávia 4,07º Alemanha 4,08º USA 3,49º Brasil 3,2

10º Dinamarca 2,611º Rep. Dominicana 1,612º Polônia 1,013º Índia 0,314º Paquistão 0,2

Volume Consumido de Ingrediente Ativo, por País

Posição País Consumo (Kg/ha)

Mercado de Defensivos (4)

50%

11%

10%

7%

7%

4%3% 3% 3% 2%

Soja

As demais

Algodão

Milho

Cana

TS

Trigo

Citros

Café

Arroz

Vendas de defensivos, em 2004, por tipo de cultura (TS: Soja Transgênica).

3241

30

44

18

2018

2518

18

13

16

13

10

9

11

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1995 2000

$m

Desenv. - Registro

Desenv. Ambiental

Desenv. Toxicológico

Desenv. - Ensaios campo

Desenv. Químico

Pesquisa Tox/Ambiental

Pesquisa Biológica

Pesquisa Química

Custos de P&D

Des

envo

lvim

ento

80 De s

e nvo

lvim

ento

90P

esq

uis

a94

Pes

qu

isa

72

Total $ 152 MM.

Total $ 184 MM (2005).

Fonte:ANDEF 2005

Defensivos e Meio Ambiente

Comércio internacional x meio ambiente:

The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs).

The Rotterdam Convention on Prior Informed Consent Procedure for Certain Hazardous Chemicals and Pesticides in International Trade.

The Basel Convention on Transboundary Movements of Hazardous Wastes and their Disposal.

The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs)

Adoção: 22/05/2001 - Entrada em vigor: 17/05/2004

Signatários (152) e Partes (146 - ratificação).

Visa eliminar e/ou restringir o comércio internacional, aprodução e utilização de substâncias químicas - POPs.

POPs: Têm propriedades tóxicas que são resistentes à degradação, se bioacumulam, são transportados pelo ar, pela água e pelas espécies migratórias através das fronteiras internacionais e depositados distantes do local de sua emissão, onde se acumulam em ecossistemas terrestres e aquáticos.

Banimento dos POPs - 12 iniciais são: Aldrin, clordano, DDT, dieldrin, endrin, heptacloro, mirex, toxafeno, os bifenilos policlorados (PCB), o hexaclorobenzeno, as dioxinas e os furanos.(“Dirty Dozen”)

The Rotterdam Convention on Prior Informed Consent Procedure for Certain Hazardous Chemicals and Pesticides in

International Trade.(2001)

Signatários: 73 países - Ratificação, Aceitação, Aprovação, Acessão: 22 países (são necessários 50).

Exportador: Obter Consentimento Prévio do Importador, que pode restringir ou proibir o ingresso das referidas substâncias.

Objetivo: Promover a responsabilidade compartilhada [...] entre as Partes no comércio internacional de certas substâncias químicas perigosas, visando a proteção da saúde humana e do meio ambientecontra danos potenciais e contribuir para o uso ambientalmentecorreto desses produtos, facilitando o intercâmbio de informações sobre suas características, estabelecendo um processo decisório nacional para sua importação e exportação e divulgando as decisões resultantes às Partes.

Aplica-se a: Substâncias químicas proibidas ou severamente restritas- SQP: Substância química que tenha tido todos seus usos, dentro de uma ou mais categoria, proibidos por ação regulamentadorafinal, com vistas a proteger a saúde humana ou o meio ambiente.- SQSR: Substância química que tenha tido quase todos seus usos, dentro de uma ou mais categorias, totalmente proibidos por açãoregulamentadora final com vistas a proteger a saúde humana ou o meio ambiente, mas para a qual ainda são permitidos determinadosusos específicos.

Formulações de agrotóxicos severamente perigosas.Formulações químicas para serem usadas como agrotóxico que, ao serem utilizadas, produzem efeitos prejudiciais graves à saúde ou ao meio ambiente observáveis em curto espaço de tempo após uma única ou múltipla exposição, nas condições de uso.

Não aplica-se a:

• Drogas Narcóticas e substâncias psicotrópicas; • Materiais radioativos; • Resíduos; • Armas químicas; • Produtos farmacêuticos, inclusive medicamentos; • Produtos químicos usados como aditivos de alimentos; • Alimentos; • Produtos químicos em quantidades que não afetem a saúde humana ou o meio ambiente (para uso em pesquisa e/ou análise, oupara uso pessoal).

The Basel Convention on TransboundaryMovements of Hazardous Wastes and

their Disposal.

Basiléia/Suíça.

Assinada em 1989 e em vigor desde 1992, a Convenção conta com 160 países-membros, inclusive o Brasil. Dos signatários, apenas Afeganistão, Haiti e Estados Unidos ainda não efetuaram aratificação.

Objetivo: Controlar o movimento transfronteiriço e o depósito de resíduos perigosos. A Convenção regula a exportação de resíduos perigosos tanto aos países signatários quanto a não-membros. Estabelece que a exportação de tais resíduos somente será permitida mediante prévio consentimento, por escrito, do país importador.

A Convenção da Basiléia considerou como resíduos perigosos aqueles que:

- pertencem às seguintes categorias (definidas no Anexo I da Convenção):18 tipos de efluentes industriais da produção e uso de solventesorgânicos ou contendo PCBs, PCTs (terefenilos policlorados) e PBBs(bifenilas polibromadas); óleos oriundos do petróleo, efluentes de clínicas médicas, resíduos de medicamentos e produtos farmacêuticos, etc..27 tipos de efluentes que tem claramente identificadas substâncias como o mercúrio, chumbo, asbestos, cianetosorgânicos, solventes orgânicos halogenados;

- possuem alguma das características definidas no Anexo III: inflamáveis, tóxicos, oxidantes, infecciosos ou corrosivos.

rkfermam@inmetro.gov.br