Pesticide

---

Contexte

Le mot "pesticide" est un terme large qui fait référence à tout dispositif, méthode ou produit chimique qui tue des plantes ou des animaux qui rivalisent pour l'approvisionnement alimentaire de l'humanité ou qui sont autrement indésirables. Les pesticides comprennent les insecticides, les fongicides, les herbicides, les nématocides (utilisés pour tuer les nématodes, les vers cylindriques allongés) et les rodenticides. Parmi ces divers pesticides, les insecticides ont une histoire plus longue et plus remarquable, peut-être parce que le nombre d'insectes étiquetés "ravageurs" dépasse largement le nombre de tous les autres "ravageurs" végétaux et animaux combinés. Par conséquent, cet article se concentre sur l'utilisation d'insecticides agricoles.

Depuis qu'ils ont commencé à cultiver des cultures (environ 7000 BC ) sinon avant, les humains ont mis au point des méthodes pour empêcher les insectes de manger ou de détruire les récoltes précieuses. Certaines cultures s'appuyaient sur la pratique de la plantation pendant certaines phases de la lune. D'autres pratiques agricoles précoces qui maintenaient indirectement les populations d'insectes faibles étaient les cultures en rotation; planter de petites cultures variées; et sélectionner des plantes naturellement résistantes. Les gens ramassaient les insectes des plantes à la main et faisaient du bruit pour éloigner les sauterelles. Les produits chimiques ont également été utilisés dès le début. Les pétales broyés du pyrèthre (un type de chrysanthème), du soufre et de l'arsenic étaient utilisés respectivement au Moyen-Orient, à Rome et en Chine. Les Chinois utilisaient également des prédateurs naturels tels que les fourmis pour manger des insectes indésirables.

Toutes les tentatives de lutte antiparasitaire étaient à peu près des affaires individuelles jusqu'aux années 1840, lorsqu'un champignon nord-américain appelé oïdium envahi la Grande-Bretagne, et l'épidémie a été contrôlée avec des applications à grande échelle de soufre. Le doryphore dans l'ouest des États-Unis était la prochaine cible :en 1877, les colons occidentaux avaient appris à protéger leur récolte de pommes de terre en utilisant des produits chimiques insolubles dans l'eau tels que le vert de Paris. D'autres pesticides tels que le derria, le quassia et l'huile de goudron ont suivi, mais les pesticides du XIXe siècle étaient faibles. Ils ont dû être complétés par l'introduction de prédateurs naturels ou, dans certains cas, par le greffage de plantes menacées sur des porte-greffes plus résistants.

Avant la Seconde Guerre mondiale, il n'existait qu'une trentaine de pesticides. Les recherches menées pendant la guerre ont donné du DDT (dichloro-diphényl-trichloro-éthane), qui avait été synthétisé en 1874 mais n'a été reconnu comme insecticide qu'en 1942. D'autres pesticides puissants ont rapidement suivi, comme le chlordane en 1945 et l'endrine en 1951. Poison la recherche sur le gaz en Allemagne a donné les composés organophosphorés, dont le plus connu est le parathion. Ces nouveaux pesticides étaient très puissants. Des recherches plus poussées ont révélé des centaines de composés organophosphorés, le plus remarquable étant le malathion, qui a récemment été utilisé en Californie contre la mouche méditerranéenne.

Jusqu'aux années 1800, lorsque les gens ont commencé à pulvériser les jardins personnels à l'aide de machines assez grandes, les pesticides étaient généralement appliqués à la main. Les avions n'ont été utilisés que dans les années 1920 et les vols lents, bien contrôlés et à basse altitude n'ont été mis en œuvre que dans les années 1950. La première pulvérisation aérienne de pesticides synthétiques a utilisé de grandes quantités de matières inertes, 4000 litres par hectare (un hectare équivaut à 2,47 acres). Cette quantité a été rapidement réduite à 100 à 200 litres/hectare, et dans les années 1970, la quantité avait été réduite (dans certains cas) à 0,3 litre par hectare de l'ingrédient lui-même (par exemple, le malathion) appliqué directement dans les champs.

Dans la fabrication de pesticides, un ingrédient actif est d'abord synthétisé dans une usine chimique. Ensuite, un formulateur mélange l'ingrédient actif avec un support (pour les pesticides liquidesl ou avec des poudres inertes ou des engrais secs (pour les pesticides en poussièrel, puis les bouteilles ou les conditionne. Les pesticides liquides sont conditionnés dans des fûts de 200 litres pour les opérations à grande échelle ou 20- bidons d'un litre pour les opérations à petite échelle, tandis que les formulations sèches peuvent être emballées dans des sacs en plastique de 5 à 10 kilogrammes ou doublés de plastique.

Aujourd'hui, quelque 900 pesticides chimiques actifs sont utilisés pour fabriquer 40 000 préparations commerciales. L'Environmental Protection Agency (EPA) estime que l'utilisation de pesticides a doublé entre 1960 et 1980. Actuellement, plus de 372 millions de kilogrammes par an sont utilisés aux États-Unis, avec plus de 1,8 milliard de kilogrammes par an dans le monde.

Matières premières

Un pesticide est constitué d'un ingrédient actif couplé à des ingrédients inertes. L'ingrédient actif tue les parasites, tandis que les ingrédients inertes facilitent la pulvérisation et l'enrobage de la plante cible ; ils peuvent également apporter d'autres avantages qui ne sont pas conférés par le principe actif seul.

Les ingrédients actifs étaient autrefois distillés à partir de substances naturelles; maintenant, ils sont en grande partie synthétisés en laboratoire. Presque tous sont des hydrocarbures dérivés du pétrole. La plupart des pesticides contiennent d'autres éléments, dont le type et le nombre dépendent du pesticide recherché. Le chlore, l'oxygène, le soufre, le phosphore, l'azote et le brome sont les plus courants. Les ingrédients inertes peuvent être de nombreuses substances, selon le type de pesticide. Les pesticides liquides ont traditionnellement utilisé le kérosène ou un autre distillat de pétrole comme support, bien que l'eau ait récemment commencé à remplacer le kérosène. Des émulsifiants (tels que du savon) sont également ajoutés pour répartir uniformément l'ingrédient actif dans tout le solvant. Un pesticide en poudre ou en poudre contiendra généralement des matières végétales telles que des coquilles de noix broyées ou des épis de maïs, des argiles telles que la diatomite ou l'attapulgite, ou des minéraux en poudre tels que le talc ou le carbonate de calcium comme base. Pour que le pesticide adhère mieux Après avoir reçu le pesiticide, les agriculteurs le diluent avec de l'eau avant de l'appliquer. L'application peut impliquer le saupoudrage des récoltes avec de petits avions ou l'utilisation d'arroseurs ou de tracteurs. Les petits agriculteurs peuvent même utiliser des pulvérisateurs à main. à la plante ou au sol, une matière telle que de la fécule de maïs ou de la farine peut être ajoutée.

Le processus de fabrication

La fabrication d'un pesticide implique au moins trois activités distinctes. Le principe actif est d'abord synthétisé dans une usine chimique, puis formulé au même endroit ou envoyé à un formulateur, qui prépare la forme liquide ou poudre. Le pesticide est ensuite envoyé à l'agriculteur ou à un autre applicateur certifié, qui le dilue avant de l'appliquer aux champs.

Synthétiser le pesticide

• 1 Lorsqu'un nouveau pesticide est développé pour la première fois, il est fabriqué à petite échelle dans un laboratoire. Si la substance s'avère viable, la production commence dans l'usine. La fabrication par lots ou en continu assure un volume élevé, peut-être jusqu'à 500 kilogrammes par cycle. La synthèse d'un pesticide est une procédure chimique complexe qui nécessite des chimistes qualifiés et un grand laboratoire sophistiqué. La procédure de base consiste à modifier une molécule organique pour former un pesticide. Cela peut impliquer un certain nombre de réactifs et de catalyseurs spécifiques et doit souvent avoir lieu dans un climat contrôlé (dans une certaine plage de température, par exemple). Une fois synthétisé, le principe actif est conditionné et envoyé à un formulateur. Les insecticides liquides peuvent être expédiés dans des camions-citernes ou des fûts de 200 litres. Le transport de l'ingrédient actif respecte toutes les réglementations relatives au transport des matières dangereuses.

Formulation du pesticide

• 2 Un formulateur accepte l'ingrédient actif, mesure la quantité appropriée, le mélange avec un véhicule s'il s'agit d'un pesticide liquide ou avec des poudres inertes ou des engrais secs s'il s'agit d'un pesticide poussiéreux, puis le met en bouteille ou l'emballe . Les pesticides liquides sont conditionnés dans des fûts de 200 litres si un gros agriculteur est le client attendu ou dans des bidons de 20 litres pour les opérations à petite échelle. Les formulations sèches peuvent être conditionnées dans des sacs en plastique de 5 à 10 kilogrammes ou doublés de plastique. Une formulation émulsionnée est généralement concentrée pour faciliter le transport (l'ingrédient actif représente généralement 50 pour cent du concentré émulsionné), mais les pesticides granulés et secs sont prêts à l'emploi.

Diluer le pesticide

• 3 Le pesticide peut être stocké peu de temps avant d'être demandé. Lorsqu'il est prêt pour le transport, la quantité estimée nécessaire est envoyée à l'agriculteur, qui dilue le concentré émulsionné pour créer la quantité de pesticide souhaitée. Dans la plupart des cas, le produit final ne contient que 0,5 à 1 pour cent de l'ingrédient actif d'origine. Le pesticide est maintenant prêt à être appliqué.

Application du pesticide

• 4 Il existe plusieurs façons d'appliquer un pesticide. La méthode avec laquelle les Américains sont le plus familiers est le saupoudrage des cultures, bien que son utilisation soit généralement limitée aux grandes surfaces planes. Un avion chargé de réservoirs de 2000 litres (ou plus) survole un champ et pulvérise le pesticide à partir de rampes. Les rampes sont de longues tiges horizontales à partir desquelles plusieurs arroseurs pulvérisent. Une autre méthode consiste à attacher les réservoirs et les rampes à un tracteur et à pulvériser plus près du sol. Pour les petits agriculteurs, la méthode de pulvérisation la plus économique consiste à utiliser un ou plusieurs travailleurs avec des pulvérisateurs à main fixés à de petits réservoirs. Une pompe à main peut être portée à l'épaule; sa capacité de réservoir n'est que d'environ 3 à 12 litres. De petits réservoirs d'une capacité d'environ 200 litres sont également utilisés. Les pesticides sont appliqués à l'aide d'un pistolet. Une estimation approximative de la quantité appliquée est de 150 à 300 litres par hectare.

Contrôle qualité

Les pesticides sont par leur nature même des substances toxiques; par conséquent, une grande préoccupation a été centrée sur la sécurité. Les lois traitant de la sécurité des pesticides sont très strictes et le deviendront encore plus à l'avenir. Outre les restrictions légales, les pesticides sont également soumis à des normes de contrôle de qualité strictes comme tout autre produit manufacturé.

La plupart des grands fabricants de pesticides disposent de laboratoires de contrôle qualité hautement développés qui testent chaque pesticide pour la puissance, l'émulsification, la densité, la couleur, le pH, la taille des particules (s'il s'agit d'une poussière) et la suspension (s'il s'agit d'un liquide). Si l'entreprise fabrique plus d'un pesticide, l'identité du produit doit également être vérifiée. Un pesticide doit être stable, facile à appliquer et facile à stocker. La durée de conservation doit s'étendre au-delà d'un an. Dans les tests accélérés, le pesticide est soumis à des températures élevées pendant une courte période, puis son efficacité est vérifiée. Un pesticide typique est pur à 95 pour cent. Les étiquettes doivent être faciles à lire et respecter toutes les réglementations. Le fabricant conserve des fichiers pour chaque matière première, ingrédient actif, formulation et article emballé, et les échantillons sont conservés pendant trois ans.

Les pesticides d'aujourd'hui, lorsqu'ils sont utilisés correctement, sont très sûrs. Les agriculteurs qui appliquent leurs propres pesticides doivent être formés par le Service de vulgarisation agricole des États-Unis et certifiés par le département de l'agriculture de l'État avant de pouvoir acheter des pesticides. Les applicateurs commerciaux doivent également suivre une formation et réussir un test écrit.

Lors de la préparation d'une formulation pour l'application, ce qui dans la plupart des cas signifie la diluer, l'applicateur doit porter des vêtements de protection comme indiqué sur l'étiquette. Souvent, cette tenue de protection comprend un tablier ou une combinaison, un chapeau à large bord, une chemise à manches longues, de longues chaussettes, des gants en néoprène ou en caoutchouc sans doublure, un pantalon long et des bottes en néoprène ou en caoutchouc sans doublure portées par-dessus des chaussures. Pour certains pesticides, les applicateurs doivent également porter des lunettes de protection et/ou un respirateur.

Par précaution supplémentaire, le matériel d'application est calibré avant chaque utilisation. Pour calibrer un pulvérisateur, l'applicateur mesure une distance dans le champ, puis le pulvérise avec une substance neutre telle que de l'eau. La quantité d'eau utilisée est ensuite vérifiée pour voir si elle est appropriée. Tout l'équipement est également vérifié pour voir si la pulvérisation est uniforme, et l'équipement usé est remplacé rapidement.

Sous-produits/Déchets

Lorsqu'ils ont été introduits, les pesticides étaient considérés comme une technologie merveilleuse qui augmenterait les rendements des cultures et réduirait les maladies transmises par les insectes. Le premier signe qu'il s'agissait d'un mythe porteur d'espoir a été la découverte dans les années 1950 que le volume de pesticides doit être augmenté pour avoir le même effet qu'autrefois. Avec la publication de Printemps silencieux par Rachel Carson en 1962, une prise de conscience du danger d'une utilisation illimitée des pesticides s'est développée.

Les pesticides tuent les parasites qu'ils visent la plupart du temps, mais souvent ils tuent également les prédateurs naturels des parasites, aggravant ainsi le problème. Dans certains cas, l'extermination d'un ravageur permet simplement à un autre ravageur de prendre sa place. Après une période d'utilisation de pesticides, les insectes deviennent résistants au pesticide, et des pesticides plus forts ou plus doivent être utilisés pour contrôler la population. Il existe des preuves que les pesticides sont mal utilisés, que leur effet dans certains cas est négligeable et que les applicateurs ne sont pas conscients de l'utilisation appropriée des pesticides. À ces préoccupations s'ajoute l'inquiétude suscitée par la pulvérisation générale des zones résidentielles et des aliments contaminés.

Le DDT est le cas le plus connu d'un pesticide ayant causé des dommages loin de la ferme. Des niveaux élevés de DDT ont été trouvés chez les oiseaux de proie, les mettant en danger en raison de l'effet qu'il a sur leurs œufs. Le DDT devient plus concentré au fur et à mesure qu'il monte dans la chaîne alimentaire, et de nombreuses personnes ont exprimé leur inquiétude quant à sa présence possible chez l'homme. En 1972, l'Environmental Protection Agency (EPA) a annoncé l'interdiction de presque toutes les utilisations du DDT.

Plusieurs dizaines d'autres pesticides ont également été interdits, ou leur utilisation restreinte par l'EPA. Ironiquement, ces pesticides sont toujours exportés pour aider les pays en développement, où l'on estime que trois millions de cas aigus d'empoisonnement aux pesticides surviennent chaque année, ainsi que 20 000 décès directement liés à l'utilisation abusive des pesticides. Parce que beaucoup de ces pays exportent des produits vers les États-Unis, la possibilité de contamination américaine est élevée.

La lutte antiparasitaire intégrée (IPM) a été lancée dans les années 1960 en réponse au dilemme des pesticides. L'idée derrière l'IPM était d'utiliser une variété de moyens de lutte contre les insectes au lieu de compter uniquement sur des insecticides chimiques. Les méthodes comprennent l'introduction de prédateurs naturels, de parasites et d'insecticides bactériens, viraux et fongiques dans les champs. Les travailleurs peuvent simplement aspirer les insectes ou introduire certaines plantes pour éloigner les parasites qui attaquent une culture particulière. Les agriculteurs peuvent labourer au moment le plus efficace, enfouir leurs résidus de récolte ou récolter en bandes. Ils peuvent planter des plantes résistantes aux parasites. Les pièges à attractifs sexuels peuvent éloigner les parasites des cultures. Les mâles stérilisés peuvent être relâchés sur le terrain. Les insectes peuvent être conçus pour rester juvéniles et ne jamais se reproduire, muer trop rapidement et donc mourir rapidement, ou devenir trop confus pour localiser les aliments cultivés. D'autres possibilités sont actuellement testées. Il est possible qu'à l'avenir l'utilisation de pesticides diminue à mesure que la recherche mène à des moyens de lutter contre les ravageurs avec plus de connaissances et de planification et moins de dépendance à l'intervention chimique.