As tendências de P&D de formulação orientada a soluções para o Sudeste Asiático

Por Xuemin Wu 

Mudanças climáticas, resistência e uma força de trabalho reduzida estão criando desafios para pesquisa e desenvolvimento (P&D) em proteção de cultivos no Sudeste Asiático.  

Embora existam muitos desafios, da perspectiva da tecnologia de formulação, há muitas oportunidades. Mudanças em materiais, tecnologias e equipamentos estão trazendo novas soluções na agricultura. Por exemplo, o desenvolvimento de tecnologias de superfície e interfaciais, bem como o desenvolvimento de nanotecnologias e tecnologias de liberação controlada, são avanços tecnológicos de ponta que estão impulsionando a inovação em formulações.  

Tecnologias de aplicação como drones fornecem novas oportunidades para o desenvolvimento de formulações de pesticidas no Sudeste Asiático. Essas tecnologias exigem que as formulações de pesticidas tenham melhor suspensão, adesão e permeabilidade, o que promove a otimização da formulação e o desenvolvimento de formulações ecologicamente corretas. Enquanto isso, a aplicação de precisão por drones pode melhorar a eficiência da utilização de pesticidas, ao mesmo tempo em que promove o desenvolvimento de formulações especiais especialmente para drones.  

Uma terceira oportunidade são formulações inteligentes para atender às necessidades de diferentes culturas e pragas. No geral, as mudanças tecnológicas estão levando as formulações de pesticidas na direção de alta eficiência, segurança e proteção ambiental. 

PONTOS DE ENTRADA

 Uma primeira consideração ao encarar cada projeto deve abranger estes três pontos de entrada: 

1. Principais pragas e doenças: De acordo com as tendências de mudança de pragas e doenças na região alvo, a P&D tem que procurar soluções inovadoras de pragas e doenças. Por exemplo, doença de Huanglong dos cítricos, sarna do trigo, podridão do caule, etc. As equipes devem se concentrar nas principais necessidades de controle de pragas e doenças em uma região específica para encontrar pontos de ruptura. 

 2. Tecnologia agrícola: A P&D da tecnologia de formulação deve combinar a nova tecnologia de aplicação e métodos de aplicação para realizar inovações em formulações, como formulações especiais e adjuvantes para proteção de culturas por veículos aéreos não tripulados (VANT) e formulações de alta eficácia e economia de mão de obra para campos de arroz.

3. Inovação: Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a introdução de novos materiais e tecnologias tem um papel importante na promoção do desenvolvimento e da inovação de formulações, como novos surfactantes, materiais verdes, novos testes e técnicas de caracterização.

FORMULAÇÕES DE DRONE

Atualmente, as formulações usadas no controle de voo de UAV ainda são principalmente aquelas usadas na pulverização de campo convencional no Sudeste Asiático.  

O desenvolvimento de formulações especiais adequadas para o controle de pragas de UAV está se tornando uma tendência em P&D de proteção de plantas de UAV. Neste caso, formulações tradicionais como pós molháveis (WP) e grânulos dispersíveis em água (WG) podem enfrentar a eliminação, e algumas novas formulações como dispersão de óleo (OD) e microemulsão (ME) serão usadas com mais frequência. Para as formulações especiais para controle de UAV, elas também precisam atender aos seguintes requisitos: 

Estabilidade em baixas diluições

Em baixa diluição, o sistema de formulação precisa ter alta estabilidade física e química. Em um curto período de tempo, a formulação não deve ter problemas como estratificação e precipitação, separação de óleo, floculação e decomposição de ingredientes ativos. 

Mistura multiformulação

Devido à complexidade do processo de aplicação, os agricultores geralmente aplicam múltiplas formulações ao mesmo tempo. Portanto, uma variedade de formulações em baixa diluição precisa ter boa compatibilidade. Isso pode maximizar os requisitos de estabilidade para atender a uma variedade de formulações misturadas e adjuvantes de formulação/fertilizantes/mistura de tanque misturados. 

Boas propriedades interfaciais

Como a quantidade de líquido de pulverização por unidade de área de proteção de plantas UAV é baixa, precisamos reduzir a evaporação do líquido e diminuir a deriva. Ao mesmo tempo, também precisamos melhorar as propriedades de deposição, umedecimento e espalhamento do líquido para garantir o jogo completo da eficácia da formulação. 

Combinação com equipamento de aplicação

A aplicação por drone é caracterizada por baixa diluição e baixa quantidade de líquido usado por hectare. Portanto, a qualidade da aplicação por drone é a chave para garantir a eficácia. Isso requer que os desenvolvedores considerem completamente a evaporação, deriva e distribuição da deposição de gotículas em diferentes copas. Além disso, para a aplicação de cenários especiais, como árvores frutíferas e florestas em áreas montanhosas, os pesquisadores também precisam otimizar a qualidade da aplicação por meio do ajuste de formulações e instrumentos. 

Além disso, os adjuvantes desempenham um papel importante na melhoria da qualidade e eficácia da aplicação de UAV. Com o rápido desenvolvimento da indústria de UAV, o desenvolvimento de adjuvantes de mistura de tanque para UAVs também está crescendo rapidamente.  

Esses novos adjuvantes biodegradáveis desempenham um papel importante na regulação do tamanho das gotas e da distribuição do tamanho das partículas, reduzindo a evaporação e a deriva, aumentando a deposição, a dispersão e a penetração do ingrediente ativo e melhorando a resistência à chuva. 

INOVAÇÃO

Para o desenvolvimento de formulações de pesticidas, há novos requisitos. Alta eficiência e segurança têm sido o tema principal da P&D de formulações. Agora, economia de mão de obra e economia de custos são os novos requisitos, com precisão e multifuncionalidade como novos destaques. 

A P&D de formulações leva em consideração uma variedade de fatores:

• Características do alvo ou ocorrência da praga;  

• Cenários de aplicação e técnicas de aplicação;  

• Alta eficiência, respeito ao meio ambiente, economia de tempo e trabalho  

• Entrega eficiente de alvos para maximizar a biodisponibilidade;  

• Propriedades físico-químicas dos IAs; e  

• Custo e mercado 

NANOTECNOLOGIA E TECNOLOGIA DE LIBERAÇÃO CONTROLADA

A essência das nanoformulações é a mudança no desempenho e no efeito de controle provocado pela redução ou diminuição do tamanho das partículas. O tamanho pequeno das partículas aumenta a área de superfície específica das partículas das formulações de pesticidas, melhora a solubilidade e a estabilidade do agente e também pode entregar o pesticida com mais precisão ao local alvo, melhorando assim sua biodisponibilidade. 

No entanto, ainda há alguns problemas no desenvolvimento da nanopreparação hoje, 1) o custo de processamento e fabricação ainda é alto; 2) se a relação custo-eficácia está alinhada com a demanda do mercado e o posicionamento do produto; e 3) a questão da segurança ambiental. Portanto, na minha opinião, a aplicação e a promoção comercial em larga escala da nanopreparação ainda precisarão de algum tempo. 

Formulações de liberação sustentada e controlada podem estender a vida útil, reduzir o número de aplicações, melhorar a segurança para organismos não-alvo (por exemplo, herbicidas) e enriquecer o portfólio e a funcionalidade da formulação (por exemplo, ZC). As formulações de liberação controlada devem liberar o ingrediente ativo em uma taxa apropriada dentro do prazo alvo, o que exige controle preciso da preparação e design do material. 

Em termos de estabilidade da formulação, precisamos garantir que as nanopartículas permaneçam estáveis e não se agreguem durante o armazenamento e o transporte, o que requer adjuvantes e métodos de preparação eficientes.
O desenvolvimento de adjuvantes também é uma direção fundamental.  

O desenvolvimento e a produção de nanotecnologia e tecnologia de liberação controlada são geralmente custosos. E é um desafio importante reduzir o custo de produção e selecionar equipamento adequado para produção em larga escala.  

Há também a exigência de materiais. Sob a influência do risco de microplástico e da proibição global de plástico, a P&D de materiais ecologicamente corretos desempenha um papel importante na promoção do desenvolvimento de formulações nano e de liberação controlada. Alguns produtos de formulação de pesticidas com tecnologia de liberação lenta atualmente no mercado podem ser gradualmente substituídos por biomateriais biodegradáveis. Esta deve ser outra área de foco.  

COMBATE À RESISTÊNCIA

Para P&D, uma das grandes questões a serem enfrentadas é a resistência. Para fazer isso, o gerenciamento da resistência precisa ser uma estratégia de longo prazo para focar ao desenvolver soluções de pesticidas químicos. Como os pesticidas continuam a ser colocados na agricultura em larga escala, a resistência pode não ser evitada por algum tempo, mas a chave é pensar em como desacelerar esse processo. 

Monitoramento

Primeiro, as equipes das empresas de proteção de cultivos precisam fortalecer a capacidade de monitoramento de resistência. As equipes precisam entender completamente a extensão da resistência com base nas características do alvo de controle. É particularmente significativo ter um sistema de monitoramento de resistência lançado no campo.   

Dados de resistência a pragas e doenças devem ser repassados à empresa de proteção de cultivos ou ao agricultor em tempo hábil, de modo a fornecer uma base para o desenvolvimento da formulação e ajuste de estratégias de uso. Pode ser aí que a tecnologia digital entra. O sensoriamento remoto de drones e plataformas digitais de empresas podem fornecer aos agricultores inteligência de resistência específica para suas áreas de cultivo. Em resumo, a tomada de decisão rápida e precisa é fundamental.  

Formulações Compostas

O segundo é o desenvolvimento de formulações compostas. As equipes devem utilizar a lei das diferenças cíclicas na resistência a pesticidas, combinando compostos com diferentes mecanismos de ação e realizando múltiplos mecanismos de ação de IAs para desenvolver co-formulações.  

 A prática mostrou que isso pode reduzir a velocidade do desenvolvimento de resistência. Essa abordagem não só aumenta a eficácia, mas também efetivamente desacelera a resistência de pragas e doenças a um único ingrediente ativo.  

Soluções de rotação

Terceiro, as empresas devem rotacionar a medicação. Agrônomos e fazendeiros devem ter uma variedade de ferramentas à disposição para lidar com o problema da resistência. Pesquisadores desenvolvem estratégias baseadas principalmente no mecanismo de ação dos ingredientes ativos e no padrão cíclico de diferenças na resistência de pragas. Para empresas de proteção de cultivos, a prática é estocar produtos e alternar entre diferentes modos de ação para desacelerar o desenvolvimento de resistência. 

Obtenha a dosagem certa

Quarto é desenvolver estratégias científicas de controle de pragas. Compreender os limites de concentração ambiental de ingredientes ativos para controlar a ocorrência de pragas e doenças, especialmente para novas moléculas, a dosagem deve ser rigorosamente controlada para evitar o controle excessivo e atrasar a ocorrência e o rápido crescimento da resistência.  •

 Xuemin Wu é professor do Laboratório Nacional de Formulação de Pesticidas e Adjuvantes da 
Universidade de Agricultura da China   

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