Agrofarmaci : Caratteristiche generali di impiego AGROFARMACI Parliamo di… • Cosa sono gli agrofarmaci • Tipologie di impiego • Formulazione degli agrofarmaci • Miscelazione di diversi prodotti • Gli Adiuvanti • Norme di sicurezza per l’ impiego 1 AGROFARMACI - DEFINIZIONE I prodotti fitosanitari (agrofarmaci o fitofarmaci) sono tutti quei prodotti, di sintesi o naturali, che vengono utilizzati per combattere le principali avversità delle piante (malattie infettive, fisiopatie, parassiti e fitofagi animali, piante infestanti). AGROFARMACI –Sviluppo di un prodotto 1 –2 prodotti 30 prodotti 5000 prodotti Sviluppo e vendita 100’ 000 –200’ 000 prodotti Valutazione in campo Profilo Tempo = 10 ANNI Scoperta –prima sintesi La lunga strada verso il mercato di un agrofarmaco 2 Ricerca Synthesis Lead generation / Sviluppo Production process Development Biologia Produzione Tossicologia e impatto ecologico Optimisation Formulation Development / Optimisation Ricerca Production (Pilot) Production (large scale) Screening Use optimisation Small plot trials Sviluppo Fieldtrials Agronomical assessment Regulatorytrials Mammal tox (akute, subchronical, chronical Sicurezza Toxicity; Mutagenicity etc) Metabolism (Plant, Diatarysafety) Residues (Methodes, analyses) Ambiente Degradation (Soil, Wtaer , Air) Vendita sul mercato Chimica AGROFARMACI : Processo di sviluppo Environment (Toxicity Fish, Bird, Micororganism, Arthropodes) Year 99 anni 02 00 1001 03 04 05 Tipologie di impiego degli agrofarmaci 3 MECCANISMO D’ AZIONE E CARATTERISTICHE DEI FORMULATI - ERBICIDI Erbicidi di contatto: eliminano la parte che è stata colpita dal prodotto, lasciando inalterato l’ apparato radicale Parametri: granulometria del principio attivo, agenti adesivanti e ricoprenti Erbicidi sistemici: permettono al principio attivo di entrare in circolo nella pianta e di eliminare anche l’ apparato radicale. Parametri: ausilio di adjuvants e coformulanti che possano meglio veicolare il principio attivo Erbicidi ad azione residuale (o antigerminello): impediscono al seme di germinare, eliminano le infestati al primissimo stadio di sviluppo e vengono distribuiti sul del terreno. Parametri: controllo delle condizioni del terreno (es. pH) in funzione della stabilità del principio attivo ad esempio con tamponi, utilizzo di formulati ad elevata residualità (es. CS) e di agenti antiossidanti MECCANISMO D’ AZIONE E CARATTERISTICHE DEI FORMULATI - INSETTICIDI Insetticidi con azione per ingestione: la loro efficacia si esplica in seguito all’ ingestione del prodotto da parte dell’ insetto Insetticidi con azione per contatto: agiscono sia per contatto diretto, sia per il contatto tra la superficie trattata ed il corpo degli insetti Insetticidi con azione per asfissia: agiscono sull’ apparato respiratorio dell’ insetto Gli insetticidi sul mercato possono essere caratterizzati da più azioni combinate tra loro Parametri: granulometria, buona capacità dispersiva, stabilità ai diversi pH 4 MECCANISMO D’ AZIONE E CARATTERISTICHE DEI FORMULATI - FUNGICIDI Fungicidi di copertura: il prodotto si deposita sulla superficie del vegetale Parametri: granulometria del principio attivo, agenti adesivanti Fungicidi penetranti: agiscono penetrando più o meno superficialmente all’ interno dei tessuti della pianta. Parametri: ausilio di adjuvants e coformulanti che possano veicolare al meglio il principio attivo Le formulazioni degli agrofarmaci 5 TIPI DI FORMULAZIONE Liquidi Solidi granuli idrodisperdibili(WG) sospensioni acquose concentrate(SC) granuli solubili (SG) dispersioni in olio (OD) polveri bagnabili (WP) liquidi emulsionabili (EC) water soluble bag (WSB) macro/microemulsioni (EW/ME) polveri solubili (PS) suspoemulsioni (SE) granulari (G) sospensioni di microcapsule (CS) TIPI DI FORMULAZIONE WG/SG –WATER DISPERSIBLE GRANULE/SOLUBLE GRANULE (GRANULI DISPERDIBILI/SOLUBILI IN ACQUA) formulazione solida in cui i componenti (principio attivo, disperdenti, inerti) opportunamente scelti vengono macinati insieme ottenendo una premiscela omogenea che può essere poi granulata mediante diverse tecnologie (estrusione, agglomerazione,…) CARATTERISTICHE RICHIESTE: DISPERDIBILITA’ /SOLUBILITA’COMPLETA, STABILITA’DELLA SOSPENSIONE, OTTIMIZZAZIONE DELLA DIMENSIONE DELLE PARTICELLE 6 TIPI DI FORMULAZIONE WP/SP –WETTABLE POWDER/SOLUBLE POWDER (POLVERI BAGNABILI/POLVERI SOLUBILI) formulazione solida ottenuta in genere miscelando il principio attivo con i disperdenti, i bagnanti e gli inerti più adatti e macinando insieme i componenti CARATTERISTICHE RICHIESTE: STABILITA’DELLA SOSPENSIONE, BAGNABILITA’ ADEGUATA O SOLUBILITA’COMPLETA, OTTIMIZZAZIONE DELLA DIMENSIONE DELLE PARTICELLE TIPI DI FORMULAZIONE SC/OD –SUSPENSION CONCENTRATE/OIL DISPERSION (SOSPENSIONE CONCENTRATA E DISPERSIONE IN OLIO) formulazione liquida in cui il principio attivo viene finemente macinato e disperso mediante l’ ausilio di disperdenti e bagnanti in maniera omogenea in acqua o olio; completano la formulazione addensanti, antischiuma e antibatterici CARATTERISTICHE RICHIESTE: STABILITA’DELLA SOSPENSIONE, ASSENZA DI FENOMENI DI CRESCITA CRISTALLINA, OTTIMIZZAZIONE DELLA GRANULOMETRIA 7 TIPI DI FORMULAZIONE EC –EMULSIFIABLE CONCENTRATE (LIQUIDO EMULSIONABILE) formulazione liquida in cui il principio attivo è sciolto nel solvente più adatto insieme agli emulsionanti CARATTERISTICHE RICHIESTE: STABILITA’DELL’ EMULSIONE, ASSENZA DI FENOMENI DI CRISTALLIZZAZIONE TIPI DI FORMULAZIONE EW –EMULSION OIL IN WATER (EMULSIONE OLIO/ACQUA) formulazione liquida (tipo latte) in cui il principio attivo e un solvente adatto vengono emulsionati in acqua mediante agitazione ad alto shear in presenza di una piccola quantità di tensioattivo; completano la formulazione addensanti, antischiuma e antibatterici CARATTERISTICHE RICHIESTE: ASSENZA DI FENOMENI DI CRISTALLIZZAZIONE E DI SEPARAZIONE DI FASE, OTTIMIZZAZIONE DELLA GRANULOMETRIA 8 TIPI DI FORMULAZIONE ME –MICROEMULSION (MICROEMULSIONE) formulazione liquida (trasparente) in cui il principio attivo e un solvente adatto vengono spontaneamente emulsionati in acqua per mezzo di una grande quantità di tensioattivi CARATTERISTICHE RICHIESTE: ASSENZA DI FENOMENI DI CRISTALLIZZAZIONE E DI SEPARAZIONE DI FASE TIPI DI FORMULAZIONE CS –CAPSULE SUSPENSION (SOSPENSIONE di MICROCAPSULE) formulazione liquida in cui il principio attivo ed eventualmente una piccola porzione di un solvente adatto sono sospese in acqua sotto forma di piccole gocce circondate da una pellicola semipermeabile plastica che ne permette il rilascio in maniera controllata CARATTERISTICHE RICHIESTE: STABILITA’DELLA SOSPENSIONE, ASSENZA DI FENOMENI DI CRISTALLIZZAZIONE, OTTIMIZZAZIONE DELLA GRANULOMETRIA 9 CENNI SULL’ EVOLUZIONE DELLA TECNOLOGIA SULL’ FORMULATIVA microemulsioni –emulsioni olio in acqua (alto contenuto di tensioattivi) granuli disperdibili in acqua (minore necessità di attenzione alla pulizia degli imballi) sospensioni concentrate (maggiore attenzione alla pulizia degli imballi) sospensioni di microcapsule (presenza di una piccola porzione di solvente, maggiore attenzione alla pulizia degli imballi) polveri bagnabili (polverosità) liquidi emulsionabili (presenza di solventi) MISCELE TRA FORMULAZIONI MISCELE IN MOLTE SITUAZIONI OPERATIVE PRATICHE SI RICORRE ALLA MISCELA DI PRODOTTI DIRETTAMENTE ESEGUITA NEL SERBATOIO DEGLI IRRORATORI es. SOSPENSIONE CONCENTRATA in miscela con SOSPENSIONE DI MICROCAPSULE STESSO FORMULATO, PIU’PRINCIPI ATTIVI SPESSO SI POSSONO VERIFICARE INCOMPATIBILITA’ …COME E’POSSIBILE MINIMIZZARE QUESTI POSSIBILI PROBLEMI ? 10 MISCELE TRA FORMULAZIONI REGOLE DI BASE PER LA CORRETTA MISCELAZIONE TRA AGROFARMACI attenersi alle indicazioni dell’ etichetta effettuare eventualmente test preliminari su piccola scala in assenza di indicazioni sulla miscibilità dei diversi formulati segnalare eventuali incompatibilità utilizzare una corretta sequenza di inserimento in botte dei vari formulati Il corretto ordine di inserimento degli agrofarmaci nel serbatoio dell’ irroratrice dell’ MINIMIZZARE EVENTUALI PROBLEMI DI MISCIBILITA’TRA I FORMULATI In caso di miscele si consiglia di introdurre i prodotti nel serbatoio secondo questa sequenza: •regolatori di pH •sacchetti idrosolubili (WSB) WATER SOLUBLE BAG •granuli idrosolubili (SG) , polveri solubili (SP) •granuli dispersibili (WG) •polveri bagnabili (WP) •sospensioni concentrate (SC) •suspoemulsioni (SE) •emulsioni acquose (EW/ME) •emulsioni concentrate (EC) •concentrati solubili in acqua (SL) •bagnanti, fertilizzanti, prodotti antideriva 11 Adiuvanti ADIUVANTI sono sostanze di per sé prive di significativa attività biologica in grado di modificare il comportamento e/o le proprietà chimico-fisiche e migliorare l’ efficacia di un determinato agrofarmaco coformulanti di varia natura (disperdenti, emulsionanti, bagnanti, antigelo, addensanti, anti deriva……) scelti sulla base di regole chimico-fisiche consolidate per garantire la “qualità”del formulato additivi tank-mix e/o ready mix in buona parte appartenenti alle stesse classi chimiche ma selezionati sulla base di regole da definire con l’ obiettivo di ottimizzare l’ efficacia biologica del formulato 12 ADIUVANTI: TIPOLOGIE FUNZIONALI • bagnanti • adesivanti (stickers) • agenti antideriva • antischiuma • tamponi • detergenti • attivatori • ricoprenti (spreaders) • agenti compatibilizzanti • coloranti • stabilizzanti UV • antiossidanti Quante tipologie di coadiuvanti sono disponibili? disponibili? I coadiuvanti possono essere composti da un’ampia varietà di sostanze chimiche rendendo disponibili diversi tipi di prodotti. Solitamente in letteratura, vengono considerate tre grandi categorie sulla base delle caratteristiche che i coadiuvanti conferiscono alla miscela fitosanitaria. Queste categorie sono: Attivatori (Activators) Modificatori della nebulizzazione (Spray Modifiers) Coadiuvanti vari (Utility Modifiers) 13 Adiuvanti - Attivatori Un attivatore è una sostanza che migliora l’attività di un fitofarmaco rispetto a quanto si può ottenere utilizzando il fitofarmaco da solo. Gli attivatori possono essere ulteriormente classificati in tensioattivi, oli vegetali, emulsioni di oli ed emulsioni di oli concentrati. T IPICA RISPOST A DOSE DI UN FIT OFARMACO Con e Senza un Coadiuvante 100 RISPOSTA/%CONTROLLO 90 80 70 60 50 40 Senza Coadiuvante 30 Con Coadiuvante 20 10 0 0 0.2 0.5 1X 1.4 2X DOSE FITOFARMACO Adiuvanti - Attivatori Acqua Acqua + tensioattivo TENSIOATTIVI 1s 2s 3s 4s I tensioattivi chiamati anche semplicemente bagnanti, sono impiegati per alterare le proprietà della superficie dei liquidi. Un tensioattivo tipicamente contiene un gruppo fortemente polare e un gruppo non polare. Il gruppo polare è attratto dalle molecole d’acqua (idrofilo), mentre il gruppo non polare è attratto da sostanze lipidiche (lipofilo). 14 Adiuvanti - Attivatori TENSIOATTIVI I tensioattivi a basse concentrazioni essi agiscono come bagnanti riducendo la tensione superficiale dell’ acqua e aumentando l’ area coperta da una singola goccia. Ad alte concentrazioni invece fungono da emulsionanti. Un emulsione è necessaria quando due liquidi che normalmente non si mescolebbero (es. acqua e olio) devono essere combinati. Una formulazione “EC” (Concentrato Emulsionabile) è un tipico esempio di una formulazione dove un coadiuvante è stato aggiunto durante lo stadio formulativo prima di entrare sul mercato. Separazione delle due fasi fra liquidi immiscibili Stessi liquidi immiscibili con l’ aggiunta di un tensioattivo: formazione dell’emulsione stabile Adiuvanti –Modificatori della nebulizzazione I modificatori, alterano le caratteristiche della miscela fitosanitaria nella botte, durante l’erogazione della miscela (nebulizzazione) o quando la miscela giunge sulla superficie vegetale. Fra i modificatori si annoverano: disperdenti, adesivanti, disperdentiadesivanti e addensanti. 15 Adiuvanti -Modificatori della nebulizzazione Gli agenti disperdenti sono impiegati per aumentare l’area coperta da una singola goccia. Normalmente sono rappresentati da tensioattivi anionici o organosiliconi. Acqua Acqua + tensioattivo 1s 2s 3s 4s Recentemente gli organosiliconi sono divenuti molto popolari per le loro uniche proprietà di ridurre la tensione superficiale dell’acqua e di disperdere le goccie su una superficie più di venti volte maggiore rispetto ai tensioattivi anionici. Disperdenti Adiuvanti -Modificatori della nebulizzazione Gli agenti adesivanti sono impiegati per migliorare l’ aderenza della miscela fitoiatrica sul target. Vengono impiegati principalente per ridurre il dilavamento della miscela. L’ effetto “goccia” Acqua Acqua + adesivante Efficacia di un disperdente/adesivante sulla bagnatura dei blocchi di paraffina Acqua Acqua + adesivante Acqua + Adesivante/ disperdente Diperdenteadesivante + Adesivanti 16 Adiuvanti -Modificatori della nebulizzazione Gli agenti addensanti vengono addizionati alla miscela fitoiatrica allo scopo di ridurre la deriva Effetto dell’aggiunta di un addensante sull’angolo di irrorazione e sul diagramma di distribuzione di un ugello (Teejet ® XR8003VS @ 3 bar) Addensan te 2% glifosate v/v 2% glifosate v/v + 0.25% addensante v/v Addensanti Altri Adiuvantii: Adiuvantii: Oli vegetali, emulsioni di oli ed emulsioni di oli concentrati Gli oli vegetali e gli oli in generale possiedono un generale interesse grazie alla loro utilità che conferiscono alle miscele fitosanitarie in particolare nelle applicazioni a basso volume. Infatti rallentano i tempi di evaporazione della miscela, diminuiscono la deriva, migliorano la penetrazione nella massa fogliare e migliorano la copertura. Tutte queste caratteristiche migliorano l’efficacia fitosanitaria. Le emulsioni di oli, possono essere di origine vegetale o minerale e sono vendute con l’aggiunta di un 1-2% di tensioattivo. Queste hanno la stessa funzione di un bagnante nella miscela fitosanitaria. Le emulsioni di oli concentrati possono essere sempre di origine vegetale o minerale ma contengono più del 20% di tensioattivo. Vengono principalmente impiegate per migliorare la penetrazione del p.a. nella cuticola vegetale e per ridurre la tensione superficale delle goccie nebulizzate. Essi inoltre prolungano I tempi di evaporazione e ritenzione su alcune infestanti migliorando l’efficacia della miscela. 17 Coadiuvanti vari Tra i coadiuvanti vari troviamo, agenti antischiuma, concimi azotati, saponi di potassio e soluzioni tampone. Gli agenti antischiuma sono prodotti atti ad impedire la formazione di schiuma durante la preparazione e l’agitazione della miscela fitofarmaceutica nella botte. L’ eliminazione della schiuma permette di ridurre i tempi di riempimento della botte, i rischi di imbrattamento dell’operatore e delle macchine e i rischi di contaminazione ambientali. I concimi azotati a basso titolo di azoto svolgono un ruolo di sinegizzante nei confronti di alcuni erbicidi (es. glifosate) influenzando positivamente i processi di assorbimento da parte delle malerbe. I saponi di potassio sono coadiuvanti dei prodotti per la nutrizione delle piante e possono disgregare o danneggiare la cuticola dei fitofagi e sono impiegati per i lavaggi dei residui organici (melata) presenti su vegetazione e frutta. Le soluzioni tampone assicurano che il prodotto fitosanitario venga adeguatamente disperso o solubilizzato in acque a reazione acida o basica. Sicurezza per l’ impiego degli agrofarmaci–impiego dei DPI 18 L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) Û Perché Perché proteggersi? proteggersi? I prodotti fitosanitari sono prodotti specialistici L’ ESPOSIZIONE dell ’ utilizzatore in agricoltura é elevata D.L.gs. 81/2008 –testo unico sulla salute e sicurezza nei luoghi di lavoro Normativa EurepGap L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) L’ esposizione dell’ operatore agricolo •Esposizone DIRETTA (contatto con il prodotto) •LUNGHE DURATE di esposizione (4-8 ore/giorno, 10 - 15 settimane all ’ anno) •Esposizione in funzione della FASE del trattamento (preparazione, distribuzione, pulizia) e del MODO di applicazione (meccanico, manuale), RIENTRO nelle zone trattate 19 L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) Cosa sono i DPI? “Si intende per Dispositivo di Protezione Individuale (DPI) qualsiasi attrezzatura destinata ad essere indossata dal lavoratore allo scopo di proteggerlo da rischi e conforme al Decreto Legislativo n. 475 del 4/12/92” • • • • Alcuni esempi: Tute Guanti in gomma Maschere con filtro Scarpe con puntale rigido L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) Perchè usare i DPI? • In Italia ogni anno vengono segnalati diversi casi di intossicazione derivante dall’ utilizzo di sostanze nocive di varia natura in agricoltura • La legge italiana (D.L. 626/94) ha reso obbligatori ormai da tempo DPI adeguati per le aziende che hanno operai • Perchè dedichiamo la massima attenzione (e molti soldi) alla protezione dei nostri raccolti e dei nostri allevamenti ed e’ giusto che facciamo altrettanto per la nostra salute • Per dimostrare concretamente all’ opinione pubblica la professionalita’(del mondo dell’ agricoltura)e l’ attenzione che dedichiamo alla sicurezza (anche per gli alimenti che produciamo) 20 L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) Quando usare i DPI? •In generale, ogni qualvolta veniamo a contatto con sostanze pericolose (carburanti, vernici, agrofarmaci, concimi, agenti biologici, ecc.) •Durante la preparazione della miscela e la distribuzione di agrofarmaci •Durante le fasi di pulizia delle irroratrici e delle botti L’ utilizzo dei DPI (Dispositivi (Dispositivi di Protezione Individuale) Individuale) Categorie di D.P.I. consigliate. Tutti i DPI devono essere certificati e contraddistinti dal marchio 21 L’ etichetta degli agrofarmaci: normativa e caratteristiche tecniche Normativa Società Produttrice di Agrofarmaci Presentazione di un dossier registrativo Modalità d‘ impiego (dose, coltura, tempo) Proprietà chimico-fisiche Tossicità acuta e cronica Destino e Comportamento ambientale Rischio per l‘ operatore Rischio per le specie non bersaglio Rischio per il consumatore Autorità regolatorie Valutazione Revisione ed analisi del dossier Definizione delle condizioni d‘ impiego Autorizzazione alla vendita ETICHETTA 22 Normativa …. dalle 30.000 alle 120.000 pagine per circa 9 metri di scaffali Lettura dell’ etichetta dell’ •L’ etichetta è un documento ufficiale che contiene tutte le informazioni sul prodotto, il suo corretto utilizzo e le raccomandazioni. •È obbligatorio seguire le istruzioni riportate sull’ etichetta. •Leggete tutta l’ etichetta, anche se vi sembrerà ripetitiva. Non date per scontato che l’ informazione risultante dalle etichette sia la stessa per tutti i prodotti. 23 Normativa Gli agrofarmaci possono essere immessi in commercio solo se su tutti gli imballaggi e contenitori sono apposte le etichette regolarmente autorizzate dal Ministero del Lavoro, della Salute e delle Politiche Sociali redatte in lingua italiana. Le etichette devono riportare in modo indelebile e chiaro le seguenti indicazioni (D.lgs 14 marzo 2003 n.65): •denominazione o nome commerciale dell’ agrofarmaco •il nome e l’ indirizzo completi del titolare dell’ autorizzazione •il numero di registrazione e la data di autorizzazione •il nome e l’ indirizzo del responsabile dell’ imballaggio, dell’ etichettatura e della distribuzione nel caso in cui non Lettura dell’ etichetta dell’ FRASI DI RISCHIO SIMBOLO DI PERICOLO Per evitare rischi per l’ uomo e per l’ ambiente seguire le istruzioni per l’ uso CONSIGLI DI PRUDENZA 24 Nozioni di pericolo, esposizione e rischio Gli agrofarmaci sono prodotti autorizzati dal Ministero della Salute e se impiegati come previsto in etichetta, non comportano rischi per l’ utilizzatore, l’ ambiente e il Consumatore finale. Sovente si fa confusione tra il concetto di pericolo e di rischio. RISCHIO = PERICOlO x ESPOSIZIONE Il pericolo è una caratteristica intrinseca del prodotto che non può essere modificata quando questo viene impiegato. Nel caso degli agrofarmaci l’ indicazione della pericolosità del prodotto è riportata in etichetta tramite i simboli e le precauzioni tossicologiche. Normativa registrazione degli agrofarmaci Autorizzazione basata sulla valutazione del rischio PERICOLO: effetto potenziale indesiderato di una sostanza, normalmente definito con test di laboratorio ESPOSIZIONE: durata e intensità del “ contatto”di un organismo vivente con la sostanza RISC HIO RISCHIO: probabilità che l’ effetto si manifesti; è il risultato dell’ equazione RISCHIO = PERICOLO X ESPOSIZIONE Vengono autorizzati solo gli agrofarmaci che sono efficaci , selettivi e NON presentano rischi per la salute dell’ uomo (operatore, consumatore) e dell’ ambiente. 25 Nozioni di pericolo, esposizione e rischio Con l’ entrata in vigore del regolamento CLP, dal 2015 alcuni simboli per l’ identificazione del pericolo indicati in etichetta saranno sostituiti Corrosivity Aquatic Effects Harmful Flammability Organ Damage Toxic/Fatal Grazie per l’ attenzione! 26