Application de pesticides - Pesticide application

Un pulvérisateur manuel de type sac à dos
Traitement spatial contre les moustiques à l'aide d'un brumisateur thermique
Les étudiants du Grubbs Vocational College pulvérisent des pommes de terre irlandaises

L'application de pesticides fait référence à la manière pratique dont les pesticides (y compris les herbicides , les fongicides , les insecticides ou les agents de lutte contre les nématodes ) sont livrés à leurs cibles biologiques ( par exemple , organisme nuisible , culture ou autre plante). L'inquiétude du public concernant l'utilisation des pesticides a souligné la nécessité de rendre ce processus aussi efficace que possible, afin de minimiser leur rejet dans l'environnement et l'exposition humaine (y compris les opérateurs, les spectateurs et les consommateurs de produits). La pratique de la lutte antiparasitaire par l'application rationnelle des pesticides est extrêmement multidisciplinaire , combinant de nombreux aspects de la biologie et de la chimie avec : l' agronomie , l' ingénierie , la météorologie , la socio-économie et la santé publique , ainsi que des disciplines plus récentes telles que la biotechnologie et les sciences de l'information .

Traitements des semences

Les traitements de semences peuvent atteindre des rendements exceptionnellement élevés, en termes de transfert de dose efficace à une culture. Les pesticides sont appliqués sur la semence avant la plantation, sous forme de traitement de semence, ou d' enrobage , pour protéger la plante des risques liés au sol ; De plus, ces revêtements peuvent fournir des produits chimiques et des nutriments supplémentaires conçus pour encourager la croissance. Un enrobage de semences typique peut inclure une couche nutritive contenant de l' azote , du phosphore et du potassium , une couche rhizobienne contenant des bactéries symbiotiques et d'autres micro - organismes bénéfiques , et une couche fongicide (ou autre produit chimique) pour rendre la graine moins vulnérable aux parasites.

Application par pulvérisation

L'une des formes les plus courantes d'application de pesticides, en particulier dans l'agriculture conventionnelle, est l'utilisation de pulvérisateurs mécaniques . Les pulvérisateurs hydrauliques se composent d'un réservoir , d'une pompe , d'une lance (pour les buses simples) ou rampe, et d'une buse (ou plusieurs buses). Les pulvérisateurs convertissent une formulation de pesticide , contenant souvent un mélange d'eau (ou d'un autre véhicule chimique liquide, tel qu'un engrais) et de produit chimique, en gouttelettes, qui peuvent être de grosses gouttes de type pluie ou de minuscules particules presque invisibles. Cette conversion est accomplie en forçant le mélange de pulvérisation à travers une buse de pulvérisation sous pression. La taille des gouttelettes peut être modifiée par l'utilisation de différentes tailles de buses, ou en modifiant la pression sous laquelle elle est forcée, ou une combinaison des deux. Les grosses gouttelettes ont l'avantage d'être moins sensibles à la dérive de pulvérisation , mais nécessitent plus d'eau par unité de terre couverte. En raison de l'électricité statique, les petites gouttelettes sont capables de maximiser le contact avec un organisme cible, mais des conditions de vent très calmes sont nécessaires.

Pulvérisation des cultures de pré et post-levée

Grand pulvérisateur agricole « flotteur » automoteur, engagé dans l'application de pesticides en pré-levée
Pulvérisateur automoteur pour cultures en rangs appliquant des pesticides sur le maïs de postlevée

Les pesticides traditionnels pour les cultures agricoles peuvent être appliqués en prélevée ou en postlevée, terme faisant référence à l' état de germination de la plante. L' application de pesticides en pré-levée , dans l'agriculture conventionnelle , tente de réduire la pression concurrentielle sur les plantes nouvellement germées en éliminant les organismes indésirables et en maximisant la quantité d'eau, de nutriments du sol et de lumière solaire disponible pour la culture. Un exemple d'application de pesticides en prélevée est l' application d' atrazine sur le maïs . De même, les mélanges de glyphosate sont souvent appliqués en prélevée sur les champs agricoles pour éliminer les mauvaises herbes à germination précoce et préparer les cultures suivantes. L'équipement d'application en prélevée est souvent doté de pneus larges et larges conçus pour flotter sur un sol meuble, minimisant à la fois le compactage du sol et les dommages aux cultures plantées (mais pas encore levées). Une machine d'application à trois roues, comme celle illustrée à droite, est conçue pour que les pneus ne suivent pas le même chemin, minimisant la création d'ornières dans le champ et limitant les dommages au sous-sol.

L'application de pesticides en postlevée nécessite l'utilisation de produits chimiques spécifiques choisis pour minimiser les dommages causés à l'organisme cible souhaitable. Un exemple est l' acide 2,4-dichlorophénoxyacétique , qui endommagera les mauvaises herbes à feuilles larges ( dicotylédones ) mais laissera derrière elle des graminées ( monocotylédones ). Un tel produit chimique a été largement utilisé sur les cultures de blé , par exemple. Un certain nombre d'entreprises ont également créé des organismes génétiquement modifiés résistants à divers pesticides. Les exemples incluent le soja et le maïs Bt résistants au glyphosate , qui modifient les types de formulations impliquées dans la lutte contre la pression des pesticides en postlevée. Il était également important de noter que même avec des choix chimiques appropriés, des températures ambiantes élevées ou d'autres influences environnementales peuvent endommager l'organisme désirable non ciblé pendant l'application. Comme les plantes ont déjà germé, l'application de pesticides en postlevée nécessite un contact limité au champ afin de minimiser les pertes dues aux dommages causés aux cultures et au sol. L'équipement d'application industriel typique utilisera des pneus très hauts et étroits et les combinera avec un corps de pulvérisateur qui peut être levé et abaissé en fonction de la hauteur de la récolte. Ces pulvérisateurs portent généralement l'étiquette « haut dégagement » car ils peuvent s'élever au-dessus des cultures en croissance, bien qu'ils ne dépassent généralement pas 1 ou 2 mètres de haut. De plus, ces pulvérisateurs ont souvent des rampes très larges afin de minimiser le nombre de passages requis sur un champ, là encore conçus pour limiter les dommages aux cultures et maximiser l'efficacité. Dans l'agriculture industrielle , les rampes de pulvérisation de 120 pieds (40 mètres) de large ne sont pas rares, en particulier dans l'agriculture des Prairies avec de grands champs plats. À cet égard , l' application aérienne de pesticides est une méthode de terreautage un pesticide à une culture levée qui élimine tout contact physique avec le sol et les cultures.

Les pulvérisateurs à jet d'air, également appelés pulvérisateurs pneumatiques ou pulvérisateurs à brouillard, sont souvent utilisés pour les cultures hautes, telles que les arbres fruitiers, où les pulvérisateurs à rampe et l'application aérienne seraient inefficaces. Ces types de pulvérisateurs ne peuvent être utilisés que là où la surpulvérisation—la dérive de pulvérisation—est moins préoccupante, soit par le choix d'un produit chimique qui n'a pas d'effets indésirables sur d'autres organismes désirables, soit par une distance tampon adéquate. Ceux-ci peuvent être utilisés pour les insectes, les mauvaises herbes et autres parasites des cultures, des humains et des animaux. Les pulvérisateurs à jet porté injectent du liquide dans un flux d'air rapide, décomposant les grosses gouttelettes en particules plus petites en introduisant une petite quantité de liquide dans un flux d'air rapide.

Les brumisateurs remplissent un rôle similaire aux pulvérisateurs à brouillard en produisant des particules de très petite taille, mais utilisent une méthode différente. Alors que les pulvérisateurs à brouillard créent un flux d'air à grande vitesse qui peut parcourir des distances importantes, les nébulisateurs utilisent un piston ou un soufflet pour créer une zone stagnante de pesticides qui est souvent utilisée pour les zones fermées, telles que les maisons et les abris pour animaux.

Inefficacité de la pulvérisation

Sources de contamination de l'environnement par les pesticides

Afin de mieux comprendre la cause de l'inefficacité de la pulvérisation, il est utile de réfléchir aux implications de la large gamme de tailles de gouttelettes produites par les buses de pulvérisation (hydrauliques) typiques. Il est reconnu depuis longtemps que c'est l'un des concepts les plus importants de l'application par pulvérisation ( par ex . Himel, 1969), entraînant d'énormes variations dans les propriétés des gouttelettes.

Historiquement, le transfert de dose vers la cible biologique ( c'est -à- dire le ravageur ) s'est avéré inefficace. Cependant, lier les dépôts « idéaux » à l'effet biologique est semé d'embûches, mais malgré les doutes d'Hislop sur les détails, il y a eu plusieurs démonstrations que des quantités massives de pesticides sont gaspillées par ruissellement de la culture et dans le sol, dans un processus appelé endo-dérive. Il s'agit d'une forme moins familière de dérive des pesticides , l'exo-dérive suscitant une plus grande inquiétude du public. Les pesticides sont traditionnellement appliqués à l'aide d'atomiseurs hydrauliques , soit sur des pulvérisateurs à main, soit sur des rampes de tracteur, où les formulations sont mélangées dans de grands volumes d'eau.

Différentes tailles de gouttelettes ont des caractéristiques de dispersion radicalement différentes et sont soumises à des interactions macro- et micro-climatiques complexes (Bache et Johnstone, 1992). Simplifiant grandement ces interactions en termes de taille de gouttelettes et de vitesse du vent, Craymer & Boyle ont conclu qu'il existe essentiellement trois ensembles de conditions dans lesquelles les gouttelettes se déplacent de la buse à la cible. Ce sont là :

  • la sédimentation domine : généralement des gouttelettes plus grosses (> 100 µm) appliquées à de faibles vitesses de vent ; les gouttelettes supérieures à cette taille sont appropriées pour minimiser la contamination par dérive des herbicides.
  • les tourbillons turbulents dominent : généralement de petites gouttelettes (<50 µm) qui sont généralement considérées comme les plus appropriées pour cibler les insectes volants, à moins qu'une charge électrostatique ne soit également présente qui fournit la force nécessaire pour attirer les gouttelettes vers le feuillage. (NB : ces derniers effets ne fonctionnent qu'à de très courtes distances, typiquement inférieures à 10 mm.)
  • conditions intermédiaires où les effets de sédimentation et de dérive sont importants. La plupart des pulvérisations d'insecticides et de fongicides agricoles sont optimisées en utilisant des gouttelettes relativement petites (disons 50-150 µm) afin de maximiser la « couverture » (gouttelettes par unité de surface), mais sont également sujettes à la dérive.

Volatilisation des herbicides

La volatilisation d'herbicide fait référence à l' évaporation ou à la sublimation d'un herbicide volatil . L'effet du produit chimique gazeux est perdu à son lieu d'application prévu et peut se déplacer sous le vent et affecter d'autres plantes qui ne sont pas censées être affectées, causant des dommages aux cultures. Les herbicides varient dans leur sensibilité à la volatilisation. L'incorporation rapide de l'herbicide dans le sol peut réduire ou empêcher la volatilisation. Le vent, la température et l'humidité affectent également le taux de volatilisation avec une réduction de l'humidité. Le 2,4-D et le dicamba sont des produits chimiques couramment utilisés qui sont connus pour être sujets à la volatilisation, mais il y en a beaucoup d'autres. L'application d'herbicides plus tard dans la saison pour protéger les plantes génétiquement modifiées résistantes aux herbicides augmente le risque de volatilisation car la température est plus élevée et l'incorporation dans le sol peu pratique.

Ciblage amélioré

L'Ulvamast Mk II : un pulvérisateur ULV pour la lutte antiacridienne (photo prise au Niger)

Dans les années 1970 et 1980, les technologies d'application améliorées telles que l'application par gouttelettes contrôlées (CDA) ont suscité un grand intérêt dans la recherche, mais l'adoption commerciale a été décevante. En contrôlant la taille des gouttelettes, les taux d'application à ultra-faible volume (ULV) ou à très faible volume (VLV) des mélanges pesticides peuvent obtenir des résultats biologiques similaires (ou parfois meilleurs) en améliorant le moment et le transfert de dose vers la cible biologique ( c.-à-d. ravageur). Aucun atomiseur n'a été développé capable de produire des gouttelettes uniformes (monodispersées), mais les atomiseurs rotatifs (disque rotatif et cage) produisent généralement un spectre de taille de gouttelettes plus uniforme que les buses hydrauliques conventionnelles (voir : équipement d'application CDA et ULV ). D'autres techniques d'application efficaces comprennent : le baguage, l'appâtage, le placement de granulés spécifiques, le traitement des semences et l'essuyage des mauvaises herbes.

La CDA est un bon exemple de technologie d'utilisation rationnelle des pesticides (RPU) (Bateman, 2003), mais elle n'est malheureusement plus à la mode auprès des organismes de financement public depuis le début des années 1990, beaucoup estimant que tout développement de pesticides devrait être la responsabilité des fabricants de pesticides. D'un autre côté, il est peu probable que les entreprises de pesticides promeuvent un meilleur ciblage et donc une réduction des ventes de pesticides, à moins qu'elles ne puissent bénéficier d'une valeur ajoutée aux produits d'une autre manière. Le RPU contraste radicalement avec la promotion des pesticides, et de nombreuses préoccupations agrochimiques ont également pris conscience que la gestion responsable des produits offre une meilleure rentabilité à long terme que la vente à haute pression d'un nombre décroissant de nouvelles molécules « solution miracle ». RPU peut donc fournir un cadre approprié pour la collaboration entre de nombreux acteurs de la protection des cultures.

La compréhension de la biologie et du cycle de vie du ravageur est également un facteur important pour déterminer la taille des gouttelettes. L' Agricultural Research Service , par exemple, a mené des tests pour déterminer la taille idéale des gouttelettes d'un pesticide utilisé pour lutter contre les vers de l'épi du maïs . Ils ont découvert que pour être efficace, le pesticide doit pénétrer à travers la soie du maïs, où éclosent les larves du ver de l'épi. La recherche a conclu que les plus grosses gouttelettes de pesticides pénétraient mieux la soie de maïs ciblée. Savoir d'où provient la destruction du ravageur est crucial pour cibler la quantité de pesticides nécessaire.

Qualité et évaluation des équipements

L'IPARC héberge et réalise le test de fatigue de l' Organisation mondiale de la santé pour les équipements sous pression : utilisés pour la pulvérisation de résidus intérieurs (IRS) contre les moustiques, d'autres vecteurs de maladies et (parfois) en agriculture

Il est important de garantir la qualité des pulvérisateurs en testant et en fixant des normes pour l'équipement d'application afin de garantir que les utilisateurs en ont pour leur argent. Comme la plupart des équipements utilisent diverses buses hydrauliques, diverses initiatives ont tenté de classer la qualité de pulvérisation, à commencer par le système BCPC.

Entretien des routes

Les bords des routes reçoivent des quantités substantielles d'herbicides, à la fois appliqués intentionnellement pour leur entretien et en raison de la dérive d'herbicides provenant d'applications adjacentes. Cela tue souvent les plantes non ciblées.

Autres méthodes d'application

Application aérienne

Voir : pulvérisation aérienne , application par pulvérisation à très faible volume , époussetage des cultures

Méthodes d'application des insecticides ménagers

La lutte antiparasitaire à la maison commence par restreindre la disponibilité aux insectes de trois produits vitaux : un abri, de l'eau et de la nourriture. Si les insectes deviennent un problème malgré de telles mesures, il peut s'avérer nécessaire de les contrôler à l'aide de méthodes chimiques, en ciblant l' ingrédient actif sur le ravageur particulier. L'insectifuge , appelé « insectifuge », se présente dans une bouteille en plastique ou une bombe aérosol . Appliqués sur les vêtements, les bras, les jambes et autres extrémités, l'utilisation de ces produits aura tendance à éloigner les insectes à proximité. Ce n'est pas un insecticide.

L'insecticide utilisé pour tuer les parasites - le plus souvent les insectes et les arachnides - se présente principalement dans une bombe aérosol et est pulvérisé directement sur l'insecte ou son nid pour le tuer. Sprays mouche tueront les mouches domestiques , les mouches à viande , les fourmis , les cafards et autres insectes et aussi des araignées . D'autres préparations sont des granulés ou des liquides qui sont formulés avec des appâts qui sont mangés par les insectes. Pour de nombreux parasites domestiques, des pièges à appâts sont disponibles qui contiennent le pesticide et des appâts à base de phéromones ou de nourriture. Les sprays pour fissures et crevasses sont appliqués dans et autour des ouvertures des maisons telles que les plinthes et la plomberie. Les pesticides pour lutter contre les termites sont souvent injectés dans et autour des fondations des maisons.

Les ingrédients actifs de nombreux insecticides ménagers comprennent la perméthrine et la tétraméthrine , qui agissent sur le système nerveux des insectes et des arachnides.

Les insectifuges ne doivent être utilisés que dans des zones bien ventilées, car les produits chimiques contenus dans l'aérosol et la plupart des insecticides peuvent être nocifs ou mortels pour les humains et les animaux domestiques. Tous les produits insecticides, y compris les solides, les appâts et les pièges à appâts, doivent être appliqués de manière à ce qu'ils soient hors de portée de la faune, des animaux domestiques et des enfants.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Matthews GA, Bateman R, Miller P (2014) Pesticide Application Methods 4th Edition Wiley, Chichester, UK 517 pp.
  • Matthews GA (2006) Pesticides : Santé, sécurité et environnement Blackwell, Oxford
  • Bache DH, Johnstone, DR (1992) Microclimat et dispersion par pulvérisation Ellis Horwood, Chichester, Angleterre.

Liens externes