Alma Mater Studiorum - Università di Bologna Facoltà di Agraria Corso di Laurea Triennale in “Tecnologie Agrarie” Tesi di Laurea “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” Laureando: Relatore: Cristian Tozzi Prof. Agostino Brunelli .......................................... …...................................... ______________________ Anno Accademico 2010/2011 1 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” Indice generale Introduzione pag.5 Capitolo 1 Evoluzione dei modelli di difesa fitosanitaria 1.1 Difesa Convenzionale pag.7 1.2 Difesa Guidata pag.8 1.3 Difesa Integrata pag.9 1.4 Difesa Biologica pag.11 Capitolo 2 Gli Agrofarmaci 2.1 Cos’è un agrofarmaco pag.13 2.2 Classificazione degli agrofarmaci pag.14 2.2.1 Classificazione in base all’organismo bersaglio pag.14 2.2.2 Classificazione chimica degli agro farmaci pag.15 2.3 Classificazione dei fungicidi pag.16 2.3.1 I Composti inorganici pag.17 2.3.2 I Composti organici tradizionali pag.17 2.3.3 I Composti organici moderni pag.19 2.3.3.1 Prodotti ad ampio spettro d’azione pag.19 2.3.3.2 Prodotti impiegati contro agenti di marciume pag.22 2.3.3.3 Prodotti specifici per gli Oomiceti pag.23 2.3.3.4 Prodotti specifici per gli agenti di oidio pag.24 2.4 Classificazione degli Insetticidi pag.25 2.4.1 Insetticidi agenti sul sistema nervoso pag.25 2.4.1.1 Insetticidi ad azione sull’assone pag.26 2.4.1.2 Insetticidi ad azione sulle sinapsi pag.27 2.4.2 Insetticidi regolatori della crescita pag.29 2.4.2.1 Inibitori della biosintesi di chitina pag.30 2.4.3 Insetticidi attivi sulla catena di trasporto degli elettroni pag.30 2 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” 2.5 Insetticidi di origine naturale pag.31 2.5.1 Nicotina pag.32 2.5.2 Rotenone pag.32 2.5.3 Le piretrine pag.33 2.5.4 Azadirachtin pag.33 2.5.5 Ryanodina pag.34 2.5.6 Sabadilla pag.35 2.5.7 Osservazioni sugli Insetticidi naturali pag.35 2.6 Resistenza dei parassiti agli agrofarmaci pag.36 2.6.1 Strategie antiresistenza per gli Insetticidi pag.37 2.6.2 Strategie antiresistenza per i fungicidi pag.37 Capitolo 3 Registrazione degli agrofarmaci 3.1 Registrazione degli agro farmaci pag.39 3. 2 Procedura Europea di autorizzazione pag.41 3.2.1 Criteri di valutazione pag.42 3.3 Modalità di valutazione del rischio pag.44 3.3.1 Valutazione tossicologica pag.44 3.3.2 Rischio da ingestione a carico del consumatore pag.47 3.4 Decreto di registrazione ed etichetta pag.50 Capitolo 4 Residui di Agrofarmaci negli alimenti 4.1 Origine e definizione di residuo pag.51 4.2 Limite massimo di residuo (LMR) pag.53 4.3 Regolamento CE 396/2005 pag.55 4.4 Fissazione del Limite Massimo dei Residui (LMR) pag.57 4.4.1 Determinazione della Dose Giornaliera Accettabile e del Limite di assunzione da parte del consumatore pag.58 4.4.2 Valutazione dei residui su base agronomica e fissazione del LMR pag.60 3 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” 4.5 Monitoraggio dei residui e sicurezza alimentare pag.62 4.5.1 Controlli Ufficiali pag.62 4.5.1.1 Controlli ufficiali in Italia anno 2009 pag.66 4.5.1.2 Controlli ufficiali in Italia anno 2010 pag.72 4.5.2 Controlli non fiscali pag.73 4.5.3 Osservatorio Nazionale Residui pag.75 4.6 Precisazioni pag.77 Capitolo 5 Residui di Agrofarmaci e GDO 5.1 Multiresiduo pag.79 5.2 Valutazione del rischio cumulativo pag.81 5.3 Aspetti scientifici pag.82 5.4 I disciplinari di produzione della GDO pag.84 5.4.1 Analisi delle richieste della GDO pag.87 5.4.2 Vincolo del numero di residui ammessi pag.89 Conclusioni pag.95 Rigraziamenti pag.99 Bibliografia pag.100 4 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” Introduzione Quando migliaia di anni fa l’uomo smise di essere solo cacciatore e raccoglitore e cominciò a coltivare le piante per soddisfare le proprie esigenze nutritive, ecco che cominciò ad avere a che fare con tutte le problematiche legate alla difesa delle colture agrarie dalle malattie e nacque così la difesa delle produzioni vegetali. Nei secoli l’uomo ha rivolto i suoi sforzi nel combattere le avversità che minacciano le sue fonti di cibo e la sua salute con i soli mezzi agronomici, meccanici, fisici e biologici. Non avendo i mezzi oggi a disposizione, l’uomo dovette arrendersi di fronte ad alcune malattie dei vegetali che furono a volte causa di gravi carestie. Ad esempio tra il 1845 e 1849 fu un attacco della peronospora della patata in Irlanda a provocare la “Grande carestia” che decimò la popolazione irlandese da 8 milioni ad un solo 1 milione di persone. Sebbene la conoscenza e l’impiego di sostanze quali zolfo, rame e arsenico risalga all’antichità, l’introduzione dei mezzi chimici di sintesi, come mezzi di difesa sistematica dalle avversità, avvenne solo a metà del secolo scorso, appena terminata la seconda guerra mondiale. Da un lato, l’introduzione di queste molecole assieme alla meccanizzazione hanno permesso l’evoluzione di un’agricoltura e una frutticoltura specializzata ed intensiva e un incremento, oltre che qualitativo, anche quantitativo delle produzioni agricole del 20 - 40% (secondo la FAO). L’aumento delle produzioni e il ruolo avuto, particolarmente in passato, dagli insetticidi nella soluzione a problemi di carattere sanitario, quali epidemie di tifo e malaria sono aspetti che hanno contribuito anche alla costante crescita demografica dei giorni nostri. Dall’altro lato però l’uso degli agrofarmaci espone la popolazione a dosi minime di fitofarmaci, presenti come residui negli alimenti o come contaminanti nelle acque. Dosi infinitesimali e irrilevanti in confronto alle esposizioni cui sono sottoposti per motivi professionali, quel limitato settore della popolazione che si occupa della produzione, trasporto e applicazione in campo degli agrofarmaci. Ma che tuttavia sollevano preoccupazioni nei consumatori, ed in particolare di quelli dei paesi sviluppati. Sebbene queste preoccupazioni siano assai comprensibili e condivisibili, sono spesso sovrastimate e strumentalizzate soprattutto da parte di chi informa l’opinione pubblica. Preoccupazioni che sono fomentate in primo luogo dalla non conoscenza dei principi e delle procedure che stanno alla base del rilascio della registrazione degli agrofarmaci e che spiegano il grande divario esistente nella graduatoria tra rischi reali e rischi percepiti legati agli effetti tossici connessi all’alimentazione ( vedi Tabella 3.1). 5 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” In secondo luogo queste preoccupazioni sono amplificate dalla confusione generata dall’emissione di disciplinari di produzione privati da parte della Grande distribuzione Organizzata ed in particolare di quella europea. È per questo motivo che con il presente elaborato, frutto di una profonda ricerca e un’attenta analisi, si intende informare il lettore a proposito di una tematica di grande interesse attuale e in costante evoluzione, quale quella dei residui di agrofarmaci nei prodotti ortofrutticoli. In questa sede si tenta di mettere a disposizione del lettore tutte quelle informazioni necessarie a comprendere se l’attuale normativa in materia di agrofarmaci e dei residui ad essi connessi, tutela a sufficienza la salute del consumatore. Inoltre si tenterà di analizzare e comprendere se i disciplinari di produzione privati, emessi dalla Grande Distribuzione Organizzata, contribuiscono ad apportare un contributo significativo a tutelare il consumatore oppure no. Nei primi due capitoli da considerarsi introduttivi, si riportano gli attuali modelli di difesa fitosanitaria in base alla rispettiva evoluzione negli anni e l’ampia gamma dei mezzi chimici a diposizione per controllare le avversità. Questi ultimi sono stati classificati in base alle modalità d’azione nei confronti del patogeno e principalmente per gli insetticidi, si è fatta particolare attenzione, più che ai campi d’impiego nella difesa, ai possibili meccanismi di tossicità potenzialmente in grado di esplicare. Al capitolo terzo si spiegherà dettagliatamente il complesso iter procedimentale che a livello europeo, viene applicato agli agrofarmaci affinché siano autorizzati all’immissione in commercio e al relativo impiego. Vedremo quali sono i parametri di riferimento e quali sono gli studi tossicologici eseguiti sui formulati, che devono essere presentati dall’ azienda richiedente l’autorizzazione. Ci renderemo conto dell’entità dei fattori di sicurezza applicati alle informazioni ottenute nei test sperimentali di laboratorio nell’ambito della valutazione del rischio. Nel capitolo successivo dopo aver precisato l’origine e la definizione di residuo di un agrofarmaco vedremo quali sono i procedimenti e gli ulteriori fattori di sicurezza applicati nella fase di determinazione dei Limiti Massimi di residuo (LMR) fissati per legge. Vedremo inoltre com’è organizzato il sistema dei monitoraggi e dei controlli che dovrebbero accertare la sicurezza degli alimenti ortofrutticoli a livello nazionale ed europeo, e analizzeremo i dati e i grafici inerenti ai controlli ufficiali e non ufficiali, degli ultimi anni con particolare approfondimento dei dati più recenti a disposizione. Infine all’ultimo capitolo si affronterà una tematica al centro di tanti attuali dibattiti che vedono protagonisti tutti gli attori della filiera agrochimica, ovvero il multiresiduo e la preoccupazione che esista la possibilità di interazione tra i diversi principi attivi presenti nella dieta del consumatore. Tematica molto a cuore delle associazioni ambientaliste, le cui pressioni nei confronti della Grande Distribuzione Organizzata hanno portato alla compilazione di disciplinari di produzione che prevedono restrizioni, in materia di residui di agrofarmaci, molto più severe dell’attuale normativa europea che si tenterà di analizzare per verificarne la compatibilità con le problematiche fitosanitarie e fitopatologiche. 6 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” 1 Capitolo Evoluzione dei modelli di Difesa Fitosanitaria 1.1 Difesa convenzionale Detta anche difesa a calendario, fu la prima metodologia di lotta applicata nel primo dopoguerra con l’avvento dei primi prodotti chimici di sintesi. Coerente con un agricoltura di tipo convenzionale è basata su interventi cautelativi programmati su base prevalentemente fenologica, ripetuti a determinati intervalli senza tenere conto della presenza del parassita, dell’entità della popolazione e del rischio reale di sviluppo della malattia. Questa difesa è quindi di tipo preventivo - cautelativo e i trattamenti successivi al primo vengono ripetuti ad intervalli regolari a seconda della persistenza dei prodotti e spesso indipendentemente dalla sua necessità. Con questo metodo di lotta la coltura è sempre protetta dai parassiti e dai patogeni. È di facile acquisizione e realizzazione in quanto non necessita della conoscenza del ciclo biologico dei patogeni. La lotta cautelativa però impone spese aziendali non necessarie oltre che una serie di effetti collaterali negativi come: l’insorgere di fenomeni di resistenza da parte degli insetti fitofagi a numerosi insetticidi. Fenomeno dovuto all’indiscriminato utilizzo di principi attivi con analogo meccanismo d’azione che permette a gli organismi patogeni la mutazione e la successiva selezione di ceppi resistenti alla molecola, che anche a seguito di incrementi dei dosaggi diventano inefficaci. La creazione di una forte interferenza con gli equilibri biologici con conseguente trasformazione di specie fitofaghe di secondaria importanza in specie dannose. La scomparsa o la riduzione di specie utili come antagonisti e pronubi. 7 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” Rischio igienico-sanitario elevato per la salute dell’operatore o degli operatori. Infine determina maggior inquinamento ambientale dovuto alle levato numero di trattamenti chimici. Sebbene ai giorni nostri questo metodo di lotta sia oramai superato, questa metodologia di lotta è ancora utilizzata nei confronti di alcuni patogeni policiclici i quali in determinate fasi fenologiche con condizioni ambientali favorevoli possono provocare danni qualitativi e quantitativi di irrimediabile entità. Tra gli esempi più significativi citiamo la bolla del pesco che aggredisce piante in fase di allevamento compromettendone la crescita. La ticchiolatura del melo, la peronospora della vite in fase di produzione compromettono l’intero raccolto. Ed inoltre tutte quelle malattie infettive le quali una volta manifestate è troppo tardi per ridurre l’entità del danno, ragion per cui vengono giustificati trattamenti di tipo preventivo. Questo tipo di lotta, non proprio ecosostenibile, potrebbe tornare ad essere impiegata dagli agricoltori per necessità, a seguito dei disciplinari di produzione privati stilati dalla Grande Distribuzione Organizzata. Ma di questo argomento parleremo a tempo debito. 1.2 Difesa Guidata La difesa guidata viene applicata per la prima volta a partire dagli anni 60-70 quando, dopo decenni di difesa di tipo esclusivamente calendarizzato, si prende coscienza degli effetti secondari dovuti all’applicazione della lotta convenzionale e all’uso indiscriminato dei prodotti fitosanitari. Questa metodologia di difesa rispetto quella convenzionale differisce per la diversa impostazione concettuale che fonda i suoi presupposti non più nel concepire la difesa fitosanitaria come “distruzione” degli agenti dannosi ma come “controllo” degli stessi. Con l’attuazione della lotta chimica guidata si introducono più razionali criteri decisionali per l’effettuazione degli interventi. Peculiare è l’introduzione della soglia di intervento o soglia economica d’intervento; questo concetto prevede di intervenire con un intervento fitoiatrico solo se il danno economico alla produzione supera il costo del trattamento. Se invece il costo del trattamento è maggiore del danno si eviterà l’intervento chimico tollerando la presenza del parassita. Quindi il trattamento va eseguito solo quando le avversità raggiungono una pericolosità tale da giustificare il costo dell'intervento, che si dovrà constatare grazie ad una perfetta conoscenza dei cicli biologici dei parassiti e delle piante coltivate. Affiìnchè questa metodologia di lotta venga applicata è necessario l’impiego di 8 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” sofisticate tecniche di riconoscimento, monitoraggio della popolazione di fitofagi o campionamento del danno diretto sulla coltura. In lotta guidata si interviene quindi chimicamente solo in caso di effettiva necessità e soprattutto nel momento in cui il parassita è più vulnerabile. Permette quindi di effettuare un minor numero di interventi con benefici di tipo economico, ambientale e sanitario. Nonostante ciò fu solo il primo passo verso un’agricoltura più ecosostenibile. 1.3 Difesa integrata La naturale evoluzione della lotta guidata evolve, negli anni 70-80, nella difesa integrata che consiste nel controllo degli organismi dannosi utilizzando tutti i mezzi e le tecniche di lotta disponibili. Si tratta quindi di un metodo che prevede l’applicazione razionale di tutte le risorse a disposizione, siano esse di natura biologica, biotecnologica, legislativa, agronomica, chimica, fisica o meccanica. L’impiego di prodotti fitosanitari contenenti sostanze chimiche è limitato al minimo indispensabile in quanto applicazione deve rispondere ad una reale esigenza e necessità di protezione della coltura. Questo concetto di difesa si è affermato in seguito alla constatazione che l’impiego ripetuto e quasi esclusivo del mezzo chimico - ed in particolare degli stessi principi attivi o col medesimo meccanismo d’azione - non solo poteva portare a una graduale perdita di efficacia del principio attivo per l’instaurarsi nella popolazione di patogeni di ceppi resistenti, ma determinava anche gravi problemi di inquinamento ambientale, di residui negli alimenti e di rischio sanitario per chi eseguiva i trattamenti. Nel decennio che va dal 80-90 la difesa integrata si evolve nel termine più appropriato di “Produzione integrata”. In questo decennio vengono perfezionate le strategie per la razionalizzazione degli interventi e i criteri da seguire nell’ applicazione della difesa. Ai giorni nostri, con le conoscenze e i mezzi tecnici a disposizione, la difesa integrata è un ottimo criterio per produrre in quantità e qualità. Inoltre se ben applicata può permettere di ridurre al minimo il livello di residui di agrofarmaci nei prodotti ortofrutticoli e nell’ambiente. 9 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli” Ciò può avvenire attraverso: Priorità ai mezzi di difesa alternativi, in particolare mezzi agronomici, meccanici, e biotecnologici come ad esempio la confusione sessuale che ha avuto grande successo con alcuni insetti. Riduzione al minimo indispensabile dell’uso di sostanze chimiche, con interventi solo in caso di estrema necessità e previo constatazione attraverso campionamento e monitoraggio della popolazione dei parassiti e/o patogeni. Un uso razionale dei prodotti chimici. Gli interventi vengono effettuati solo nel caso di superamento della soglia economica di danno e nelle fasi biologiche della pianta e del patogeno nelle quali è consentita la maggior efficacia della sostanza attiva impiegata. Scelta di sostanze chimiche dando la priorità per quelle a basso impatto tossicologico ed eco-tossicologico. Scelta di sostanze chimiche caratterizzate da buona selettività nei confronti degli organismi non bersaglio e che siano facilmente degradabili nell’ambiente. Scelta della dose appropriata di un agrofarmaco in funzione della pressione della malattia, dell’intensità dell’attacco o del grado di infestazione. Ottimizzazione del numero di applicazioni. Eventuale allungamento dell’intervallo tra ultimo trattamento e raccolta, anche se il rispetto del periodo di carenza riportato in etichetta sarà sufficiente. impiegare in maniera alternata nel corso della stagione, o in miscela tra loro, i diversi agrofarmaci per evitare il manifestarsi di fenomeni di resistenza che determinerebbero una perdita d’efficacia del principio attivo. La riduzione dei residui può essere ottenuta quindi attraverso l’integrazione di tutti i mezzi e metodi di lotta con la valorizzazione dei mezzi alternativi a quelli chimici. Con un’assistenza tecnica che metta a disposizione le conoscenze necessarie e i mezzi biotecnologici e biologici adeguati come ad esempio la confusione sessuale con l’impiego di feromoni. Inoltre occorrerà utilizzare attrezzature di moderna concezione ed elevata precisione al fine di effettuare una distribuzione uniforme degli agrofarmaci. 10 Cristian Tozzi Tesi di Laurea Triennale in Tecnologie Agrarie “I Residui di Agrofarmaci nei prodotti Ortofrutticoli”
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