Mitigação do impacto ambiental de herbicidas — ScienceDaily

Nos últimos anos, os campos de soja e outras culturas e árvores em todo o Centro-Oeste têm sofrido mais danos causados ​​pela deriva de herbicidas, principalmente as plantas cultivadas a partir de sementes que não foram geneticamente modificadas para serem tolerantes a herbicidas. A deriva para plantas não intencionais faz com que as folhas enrolem e murchem e podem danificar permanentemente uma colheita.

Para saber mais sobre como os diferentes agentes químicos interagem nas formulações de herbicidas, uma equipe de pesquisadores da McKelvey School of Engineering da Washington University em St. Louis está desenvolvendo uma estrutura para entender como as peças se encaixam, disse Kimberly M. Parker, assistente professor de energia, engenharia ambiental e química. Seus colaboradores neste trabalho são Stephen M. Sharkey, aluno de doutorado do quarto ano no laboratório de Parker, e Brent J. Williams, professor associado de energia, engenharia ambiental e química. Suas perspectivas foram publicadas na revista Environmental Science & Technology em 23 de novembro.

Em 2020, cerca de 90% de todo milho, algodão e soja plantados nos Estados Unidos foram geneticamente modificados para tolerar um ou mais herbicidas, como glifosato, dicamba ou ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D). Como resultado, os herbicidas associados para as culturas tolerantes têm visto um aumento no uso, descobriu Sharkey. Em 2014-15, antes do lançamento de culturas tolerantes a dicamba, o dicamba foi usado em 2% de toda a soja dos EUA, enquanto em 2017-18, após o lançamento de culturas tolerantes a dicamba, foi usado em 21% de toda a soja dos EUA .

Os herbicidas dicamba e 2,4-D afetam outras plantas não-alvo de forma não intencional por meio da deriva do herbicida, seja como deriva primária ou secundária. A deriva primária normalmente ocorre logo após a aplicação, pois as gotas pulverizadas contendo moléculas de herbicida são transportadas pelo vento para as culturas fora do alvo.

A deriva secundária ocorre durante períodos de tempo mais longos, quando o herbicida se converte de um estado líquido ou sólido em um vapor e, em seguida, se afasta das culturas-alvo influenciadas pela temperatura do ar, vento, umidade e formulação do herbicida. Essa mudança para um estado de vapor, conhecida como volatilização, pode ser agravada quando o dicamba e o 2,4-D são aplicados em culturas tolerantes a herbicida no final da estação devido às temperaturas mais altas e porque as plantas são maiores e cobrem o solo.

Embora existam regulamentos sobre quando e como pulverizar esses herbicidas, a deriva continua sendo um problema e gerou uma série de ações judiciais nos últimos anos. Devido a esses processos, vários produtos de dicamba foram retirados de uso e precisaram ser reaprovados pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA).

Dicamba contém uma amina, um agente químico destinado a manter o herbicida no lugar em vez de se volatilizar na atmosfera.

“Queremos tentar descobrir por que essas formulações têm diferentes níveis de volatilidade”, disse Sharkey, que publicou anteriormente um artigo sobre aminas em formulações de dicamba. “Nosso foco tem sido as aminas incluídas nas formulações de dicamba e como as propriedades químicas das aminas influenciam a volatilidade do dicamba”.

Além disso, sua revisão analisou até que ponto o uso de herbicida está vinculado à introdução de culturas geneticamente modificadas. Eles descobriram que a introdução de culturas tolerantes a herbicidas influencia as taxas de uso e as práticas de herbicidas. Embora os produtos mais novos, incluindo dicamba e 2,4-D, tenham reduzido a dependência exclusiva do glifosato, o dicamba e o 2,4-D têm sido usados ​​com mais frequência desde que as culturas destinadas a tolerá-los foram lançadas no mercado. Em apenas um ano, de 2016 a 2017, o uso de dicamba aumentou 2,3 ​​vezes após a introdução de cultivos resistentes a dicamba em 2015.

Sharkey também examinou dados sobre os diferentes produtos herbicidas e as regulamentações e desregulamentações sobre como eles devem ser aplicados. A EPA limita o uso de dicamba e 2,4-D para reduzir a deriva, mas essas regulamentações para soja e milho permaneceram relativamente inalteradas desde 2014. Outras exigências destinadas a reduzir o impulso incluem restringir os tipos de bicos usados ​​ao pulverizar os herbicidas como bem como uma área tampão necessária.

“Para enfrentar esses desafios impostos pela deriva de herbicidas, é necessário um progresso contínuo para melhorar as práticas que evitam a deriva, incluindo o projeto de formações químicas e entender o impacto dos herbicidas depois que eles entram na atmosfera”, disse Parker. “Ao definir os fatores que contribuem para a deriva de herbicidas e caracterizar os processos atmosféricos que influenciam seu impacto, podemos desenvolver novas soluções para preveni-la.”

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