Comprendre et réduire les émissions des produits phytosanitaires

Jérome ATTARDAlfred KLINGHAMMER

Sources et émissions

Trois phénomènes :- Dérive- Volatilisation- Transferts particulaires

Comprendre et réduire les émissionsdes produits phytosanitaires

• Transferts particulaires• Volatilisation• Dérive

– Viticulture – Grandes cultures

• Perspectives à long terme• Conclusion

Sources

Les produits phytosanitaires dans l’air CORPEN groupe Air’phy 2007

Publications diverses INRA Versailles- Grignon

Modélisation de dépôt des pesticides sur des plans d’eau : Université Paris-Est Marne la ValléeAzzédine SAMEUT BOUHAIK 2010

Publications : Arvalis et ITV

Contacts: Carole Bedos et Christian BockstallerINRA

Transferts particulaires

• Il s’agit de l’érosion éolienne de particules de sol sur lesquelles s’est adsorbé le produit.

Estimé faible (<1 %) dans nos systèmes de productionet nos climats.

Volatilisation

Un processus à partir de la surface traitée :

le sol ou la plante

Volatilisation cumulée de 2 produits

Source INRA

Les facteurs influençant la volatilisation

Les facteurs influençant la volatilisation

• Caractéristiques de la molécule et du produit :– Pression de vapeur saturanteLes produits phyto sont considérés comme des composés semi-volatiles.

Méthode EPA : Environnemental Agency

Pression de vapeur Risque de volatilisation

> 10-4 mm Hg > 1,33E-06 pa élevé

Entre 10-4 et 10-6 mm Hg

1,33E-06 paet 1,33E-08 pa

moyen

< 10-6 mm Hg 1,33E-08 faible

Les propriétés des molécules

De la + volatile

A la - volatile

Etridiazole(C3)ethoprophosDimoxystrobin(R3, C3)CHLORPROPHAMEManeb(R3)MétaldéhydeGlufosinate(R3, C3)TETRACONAZOLEDIURON(C3)PROPICONAZOLECARBENDAZIM(M2)TriallateMancozeb(R3)thiophanate-méthyl(M3)Métam-sodiumMetconazole(R3)Clomazonefenpropidine

Les SA trouvées

SA à risque élevé de volatilité

De la + volatile

A la - volatile

DiazinontrifluralineTéfluthrineFludioxonilFLUAZINAMForchlorfenuron(C3)LindanefenpropimorpheS-métolachloreSpiroxamineMéfénoxamMalathionChlorpyriphos-méthylDMTA-P (Diméthénamide-p)ThiramependimethalineDicambachlorpyriphos-éthylClopyralidClopyralidDazometpyrimethanilEthéphon

EthéphonPropamocarbe HClprosulfocarbeMéthomyloxadiazonEthofumesateBénoxacorcyprodinilpyrimicarbe2,4-mcpametazachloreflurochloridoneDiméthoateMécoprop-p (MCPP-P)MyclobutanilBifénoxcymoxanilProchloraze

Les propriétés des moléculesSA à risque moyen de volatilité

Les facteurs influençant la volatilisation

• Caractéristiques de la molécule et du produit :– Pression de vapeur saturante– Absorption de la SA : Koc

Attention axe inversé

Plus le Koc est élevé, plus le produit est absorbé et moins il est soumis à volatilisation.

Les facteurs influençant la volatilisation

• Caractéristiques de la molécule et du produit :– Pression de vapeur saturante– Absorption de la SA : Koc– Persistance du produit (1/2 vie)– Solubilité : faible solubilité augmente la volatilisation– Mode d’action : pénétrant / contact / systémique– Formulation des produits– La question des adjuvants

Interférence entre ces facteurs

Simulation d’un dépôt sur un plan d’eau à proximité d’une parcelle traitée

Modèle FIDES INRA

• Facteurs météorologiques :– Vent

Variation du flux d'émission en fonction de la vitesse du vent pour le 2,4-MCPA.

Source INRA

La température

Evolution du flux d'émission et de la température du sol pour le 2,4-MCPA

0

5

10

15

30/5 31/5 1/6 2/6 3/6 4/6 5/6 6/6 7/6 8/6 9/60

5

10

15

20

25

30

35

40

45atrazinealachlor

Alachlore

Atrazine

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

1000.00

10000.00

243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256Temps (Jour Julien)

Flux

de

vola

tilis

atio

n (n

g/m

2/s

)

TenaxXad-2

Incorporation

(INRA Grignon/LERES Rennes)Cellier et al., 2004Bedos et al., 2006

Flux de volatilisation depuis le sol observés

au champs(ng/m2/s)

Atrazine/Alachlore

Trifluraline

Différents ordres de grandeur

Différentes évolutions

Cycle diurne

Effet de pratiques culturales (incorporation)

(ng/

m2 /s

)

• Facteurs météorologiques :– Vent– Température– Humidité du sol

Sur sol humide, la volatilisation est plus importante que sur sol sec.

Antagonisme avec l’efficacité

• Propriété du support – Volatilisation sur feuillage > sol

• Pratiques culturales– Incorporation – Non labour / présence de mulch et matière

organique

Les facteurs influençant la volatilisation

Méthode indigo note Iphy air

Exemple : désherbage maïs

Volatile surtout sur planteprél

evée

Méthode indigo note Iphy air

Exemple : fongicides et insecticides en végétation

0 2 4 6 8 10

époxiconazole

azoxystrobine

krésoxim-méthyl

fenpropidine

fenpropimorphe

deltaméthrine

cyperméthrine

chlorpyriphos-éthyl

lambda-cyhalothrine

insecticidesfongicides

Conclusion

• La volatilisation des produits phytosanitaires est un processus complexe à partir de la surface traitée.

• Très difficile à chiffrer de façon précise

La dérive

Produit qui n’atteint pas la cible au moment du traitement :

végétation et/ou sol

Rappel règlementaire

• Mettre en œuvre les moyens nécessaires pour éviter l’entraînement des produits hors de la parcelle quelle que soit l’évolution des conditions météo.

• Obligation de traiter avec un vent inférieur ou égal à 3 (échelle de Beaufort) ce qui équivaut à :

• < 19 km/h• petite brise• les drapeaux flottent bien• les feuilles sont sans cesse en mouvement• degré 4 : les poussières s’envolent et les petites branches se

plient

Comment réduire la dérive ?Tout ce qui améliore l’efficacité limite la dérive et (en partie) la volatilisation après le traitement.Traiter dans les meilleurs conditions : température, hygrométrie, vent, temps poussant…

La viticulture

Gestion de la pulvérisation

Cas de la Viticulture alsacienne• Passage 1 rang sur 2• Importance des conditions et de la qualité de

pulvérisation

Répartition de la pulvérisation ?

Ces données peuvent fluctuer selon le type de pulvérisateur

Essais IFV

Diminuer les doses : Adapter le traitement à la situation

• Localiser les traitements Début de campagne Insecticides Anti-botrytis Mildiou mosaïque

Diminuer les doses : Optidose®

http://www.vignevin-epicure.com

Réduction de doses via Optidose® en 2012

0500

1000150020002500300035004000

bf agglo début flo fin flo grain deplomb

petitspoids

toutdébut

veraison

TRV

TRV0

20

40

60

80

100

120

Mildiou faible

Mildiou moyen

Mildiou fort

0

20

40

60

80

100

120

Oïdium faible

Oïdium moyen

Oïdium fort

Résultats Optidose 2012Wangen, Wolxheim, St Pierre, Bennwihr, Rouffach

Compilation NOTATIONS mi-juillet

IFT classique

IFT Optidose

Baisse d'IFT

Bennwihr 13,58 9,78 28 %St Pierre 14,63 11,47 22 %Wangen 11,90 8,45 29 %Wolxheim 12,20 9,19 25 %

Test Panneaux récupérateurs

Ces données peuvent fluctuer selon le type de pulvérisateur

Essais IFV

Résultats étudeChambre d’Agriculture de l’Hérault

• 2 années de suivis sur 20 parcelles

% de réduction avant floraison

% de réduction après floraison

Economie €sur ensemble des surfaces suivies

Economie moyenne €/ha

2012 51% 36% 3117 1052013 55% 32% 2163 78

Résultats étudeChambre d’Agriculture de l’Hérault

Avantages Limites

Réduction de l’utilisation des produits phytosanitaires

Réduction de la dérive, très bonne qualité d’application

Respect de l’environnement

Nettoyage plus facile

Appareil de haute technologie avec largeur adaptable

Difficile de connaître la surface que l’on va traité à l’avance

Le coût d’achat

Tractoristes doivent être bien formésnotamment en situation de parcelle plantée dans le sens de la pente

Beaucoup de technologie donc un entretien plus rigoureux et plus soigneux

De nuit, les manœuvres sont plus difficiles.

Panneaux récupérateurs

Limite technique = encombrement = parcellaire

Augmentation de la qualité de pulvérisation. Pas de dérive, donc pas de perte.

Autres techniques …Cartographier la vigueur du parcellaire (Oenoview, Specterra, Géocarta…)

=> Castel, 1500 haTraiter en fonction de 3 catégories de vigueur à dose homologuée, 85 % de la DH et 75 % de DH.

Aussi possible grâce à des GreenSeeker.

En grandes cultures

Vitesse du ventDérive (m)

Taille des gouttelettes 8 km/h 16 km/h 25 km/h 32 km/h

100 µ 7,3 14,5 22 29,3200 µ 2,5 5,5 7,9 29400 µ 1,5 2,7 4,3 5,5500 µ 1,2 2,1 3 4,3

Vent et taille des gouttelettes

Plus les gouttes sont grandes moins elles sont

sensibles à la dérive Plus les gouttes sont fines meilleure est

l’efficacité

FENTE CLASSIQUE

110° 03 ; 2 bars

BASSE PRESSION

110° 04 ; 1.5 bars

PASTILLE DE CALIBRAGE

110° 03 ; 2 bars

INJECTION D’AIR

110° 0.25 ; 3 bars

CHOISIR DES BUSES POUR LIMITER LA DERIVE

EAU, Vent latéral de 4,8 m.s

150 l/ha, 17 km/h

2 m1 m

2 m1 m

2 m1 m

2 m1 m

6,6 %

DERIVE à 5 mètres de la buse

3,9 %

3,3 %

2,1%

Gérer la dérive :

Choix des buses

Buse à fenteclassique

Buse à bassepression

Buse à pastille de calibrage

Buse à injection d’air

% de petites gouttes 16 à 20 % 13 % 5 à 9 % < 5 %

Dérive --- +- + +++

Utilisationpossible avec

un produit

Racinaire OUI OUI OUI OUI

Systémique OUI OUI OUI Oui mais min 80 l/ha

Contact OUI OUI OUI Oui mais min 150 l/ha

Hauteur de pulvérisation

La hauteur optimale de pulvérisation est de 75 cm pour les buses à 80° et de 50 cm pour celles à 110°.Attention à la stabilité de la rampe.

Vitesse de déplacement

• L’augmentation de la vitesse de déplacement peut dévier le jet vers l’arrière dupulvérisateur et l’entraîner dans des courants d’air ascendants et des tourbillonsqui emprisonnent les fines gouttelettes et peuvent contribuer à la dérive.

• Appliquer les produits phytosanitaires en utilisant les méthodes recommandéespar les professionnels à des vitesses de déplacement maximales de 6 à 8 km/h(jusqu’à 10 km/h avec des buses du type à induction d’air). Plus la vitesse duvent est élevée, plus il convient de réduire la vitesse de déplacement.

Réglage du matériel

Certains adjuvants possèdent la mention

« LIMITATEUR DE DERIVE »

ALCOOLS TERPENIQUES :

- HELIOSOL, MEDIATOR SUN etc.

LECITHINE DE SOJA :

- LI 700, ELTON, ELVIS etc.

ORGANOSILICONES :

- SILWET L77

Efficacité des adjuvants sur la dérive de pulvérisation

Gérer la dérive :

Dérive 2 mètres après la buseVent latéral 17 km/h

05

1015202530

EAU BUGGY(SL)

CELIO(EC)

MAVRIK(EW)

OGAM(SC)

+ Héliosol+ LI700+ SilwettProduit seul et Injection d'air

Arvalis/Agridyne Boigneville 2004

Produit seul etFente Classique

N’acceptez pas la dérive !

Pulvérisation avec flux d’air

Réduction de la dérive

Par exemple, une pulvérisation à assistance d’air TWIN avec un vent de 8,5 m/s est aussi sécurisante qu’une pulvérisation conventionnelle dans des conditions optimum de traitement (1,5 m/s).

Source Hardy

Et pour demain,

Quelles solutions ?

Autres techniques…Innovation variétale

Diapo : Christophe Schneider INRA

Et si la solution était dans la graine !

Résistance variétale

Traitements de semences :Fongicides ? Insecticides ?

Conclusion : Comment réduire les émissions de produits phytosanitaires dans l’air ?

1) Mise en œuvre des bonnes pratiques de pulvérisations :Les utilisateurs

2) Une meilleure connaissance des produits :La recherche et l’industrie phytosanitaire

3) Le développement de nouvelles techniques de pulvérisation :Constructeurs, agriculteurs, collectivités et les pouvoirs publics.

4) La résistance variétaleRecherche et les pouvoirs publics

Merci pour attention