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Apr 14, 2024

Monitoraggio e analisi del rischio dei pesticidi residui trasportati dall'irrorazione aerea senza equipaggio

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 10834 (2023) Cita questo articolo 315 Accessi 2 Dettagli metriche altmetriche Questo studio mirava a indagare le caratteristiche residue dei pesticidi trasportati alla deriva

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 10834 (2023) Citare questo articolo

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Questo studio mirava a studiare le caratteristiche residue dei pesticidi trasportati dall'irrorazione aerea senza equipaggio in base alla fascia tampone, al frangivento e alle caratteristiche morfologiche delle colture non bersaglio, suggerire la prevenzione per la riduzione della deriva e infine condurre un'analisi del rischio sui pesticidi che superano il limite massimo di residui. (MRL) o livello uniforme (0,01 mg/kg) del sistema delle liste positive (PLS). Colture non bersaglio sono state raccolte intorno all'area irrorata dall'aereo (riso) a Boryeong, Seocheon e Pyeongtaek dopo l'irrorazione con UAV. Quando sono stati rilevati pesticidi in più di tre campioni, è stato eseguito il test a range multiplo di Duncan. Nei casi in cui sono stati rilevati pesticidi solo in due campioni, è stato condotto un t-test del campione indipendente (p < 0,05). Il tasso di deriva dei pesticidi tende a diminuire fino al 100% all’aumentare della distanza rispetto all’area irrorata aerea o quando è presente un frangivento, come il mais, tra due posizioni. Pertanto, la riduzione dei pesticidi trasportati potrebbe essere efficace se entrambi i fattori fossero applicati vicino all’area di spruzzatura dell’UAV. Inoltre, il residuo di pesticidi trasportati è risultato essere più elevato nelle verdure a foglia come le foglie di perilla o nelle verdure a foglia e stelo come la cipolla gallese, seguite da verdure a frutto e cucurbitacee, a causa delle caratteristiche morfologiche delle colture. Pertanto, si può considerare la selezione di legumi o cereali come la soia o il mais come prodotto agricolo vicino all’area di spruzzo dell’UAV per ridurre al minimo la deriva. Per i pesticidi che superano il livello uniforme MRL o PLS, la percentuale di apporto alimentare accettabile è pari allo 0–0,81% senza rischi. Inoltre, l’utilizzo di pesticidi approvati sia per il risone che per i prodotti agricoli nell’irrorazione con UAV può ridurre efficacemente i casi di superamento degli MRL o PLS. Pertanto, questo studio mira a fornire agli agricoltori linee guida efficaci per mitigare la deriva. Inoltre, ci impegniamo a promuovere una produzione alimentare stabile e ininterrotta, facilitando al contempo l’utilizzo di tecnologie agricole come l’irrorazione con UAV per affrontare la carenza di manodopera e garantire una sicurezza alimentare sostenibile.

L’applicazione di pesticidi è considerata una procedura necessaria per proteggere i prodotti agricoli da insetti e malattie dannosi1 e l’uso totale di pesticidi è aumentato di circa il 50% negli anni ’20 rispetto agli anni ’902. Tuttavia, sono state sollevate preoccupazioni riguardo all'uso eccessivo di pesticidi e ai rischi che essi comportano sia per la salute umana che per l'ambiente3. Inoltre, alcuni paesi stanno tentando di ridurre l’uso di pesticidi per raggiungere un’intensificazione sostenibile (SI) nella produzione alimentare e soddisfare le esigenze di una popolazione globale in crescita4.

Tuttavia, in risposta a queste preoccupazioni, sono state implementate la legge sulla regolamentazione dei prodotti chimici agricoli5 e la valutazione del rischio6 per l’uso sicuro dei pesticidi, come è stato fatto in altri paesi sviluppati7. Inoltre, l’innovazione sostenibile potrebbe essere resa fattibile attraverso tecnologie quali l’Internet delle cose (IoT)8, i big data9, l’intelligenza artificiale (AI)10 e i veicoli aerei senza pilota (UAV)11 in agricoltura. In particolare, gli UAV potrebbero rivelarsi un’efficace soluzione alternativa per affrontare la carenza di manodopera nel lavoro agricolo consentendo il monitoraggio delle colture e l’irrorazione di pesticidi12,13, poiché la popolazione degli agricoltori è diminuita mentre la loro età media è aumentata in alcuni paesi14,15,16.

Tuttavia, dopo aver spruzzato pesticidi con gli UAV, i pesticidi presenti nell’aria potrebbero spostarsi verso aree non bersaglio attraverso l’aria17, con conseguente contaminazione involontaria di esseri umani, piante, animali e ambiente18. Per ridurre la deriva dei pesticidi, sono stati studiati alcuni fattori, tra cui (1) le condizioni meteorologiche19 come la direzione e la velocità del vento20, l’umidità e la temperatura21; (2) Condizioni di spruzzo dell'UAV come pressione di spruzzo22, altezza di volo23 e velocità di volo24; (3) Componenti UAV come rotore25 e ugello26,27; e (4) proprietà fisiche delle soluzioni spray secondo l'adiuvante28 e la formulazione29.