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STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO DA PRODOTTI FITOSANITARI PER ECOSISTEMI TERRESTRI Mattia Meli Università degli Studi di Milano – Bicocca MUSEO DI MAGGIO.

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Presentazione sul tema: "STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO DA PRODOTTI FITOSANITARI PER ECOSISTEMI TERRESTRI Mattia Meli Università degli Studi di Milano – Bicocca MUSEO DI MAGGIO."— Transcript della presentazione:

1 STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO DA PRODOTTI FITOSANITARI PER ECOSISTEMI TERRESTRI Mattia Meli Università degli Studi di Milano – Bicocca MUSEO DI MAGGIO 2009

2 Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri ECOTOSSICOLOGIA: La necessità storica di una nuova disciplina Anni 40-50: Dal paradigma della diluizione (il problema dellinquinamento non esiste in quanto una sostanza emessa nellambiente si diluisce rapidamente) al paradigma della ritorsione (boomerang paradigm: ogni azione delluomo può avere delle conseguenze indesiderabili)

3 ECOTOSSICOLOGIA: definizione Lecotossicologia riguarda gli effetti tossici degli agenti chimici e fisici sugli organismi viventi, in particolare su popolazioni e comunità allinterno di definiti ecosistemi; essa comprende anche lo studio delle modalità di diffusione di questi agenti e le loro interazioni con lambiente Butler, 1978 Definizione proposta dallo SCOPE (Scientific Committee on Problems of the Environment) Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

4 I PROBLEMI LEGATI ALLUSO DI PRODOTTI FITOSANITARI Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

5 PROCEDURA DI STIMA DEL RISCHIO ECOTOSSICOLOGICO

6 capacità di prevedere le conseguenze sulle comunità biologiche naturali molto scarsa: non tengono conto dei meccanismi omeostatici e delle interazioni tra componenti biotiche e abiotiche che regolano gli ecosistemi naturali gli organismi non target non vengono esposti solamente ad una sostanza nociva, ma generalmente a una miscela di tossici e a stress diversi oltre quello da pesticidi Queste procedure rappresentano lo strumento fondamentale per rispondere alle esigenze delle normative per il controllo delle sostanze chimiche, ma hanno dei limiti: Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri MASSIMO LIVELLO DI REALISMO ECOLOGICO SOLO CON STUDI DI CAMPO

7 FINALITA DEL PROGETTO i principi attivi contenuti nei prodotti fitosanitari hanno un effetto tossico non solo sugli organismi bersaglio del trattamento Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri monitoraggio della comunità edafica

8 ORGANISMI SELEZIONATI Sono attivi pre-decompositori del detrito organico Partecipano alla strutturazione del suolo Sono indicatori della qualità del suolo: indice QBS-ar MICROARTROPODI In particolare ACARICOLLEMBOLI Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

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11 ATTIVITA PREVISTE Identificazione del vigneto sperimentale Raccolta delle informazioni su: trattamenti effettuati, parametri meteoclimatici e caratteristiche del suolo Campionamenti Conta e classificazione degli organismi campionati Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

12 PRINCIPI ATTIVI Tra i principi attivi applicati sul vigneto in esame, quelli più tossici per gli organismi oggetto del presente studio sono i due insetticidi: thiamethoxam (neonicotinoide) chlorpyrifos (organofosforico) Pertanto i campionamenti sono stati pianificati in base alle date di applicazione di questi composti Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

13 PRE- APPLICAZIONE (23-24 giugno 2008) POST- THIAMETHOXAM (15-17 luglio 2008) APPLICAZIONE CHLORPYRIFOS POST- CHLORPYRIFOS (28-30 luglio 2008) POST-APPLICAZIONE II (15-16 settembre 2008) POST-APPLICAZIONE III (previsto a inizio dicembre 2008) INIZIO PRIMAVERA DELLANNO SUCCESSIVO (previsto a marzo 2009) UN ANNO DOPO LINIZIO DEL PROGETTO (previsto a maggio/giugno 2009) RECOVERY? Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri APPLICAZIONE THIAMETHOXAM

14 Pinot Grigio Prosecco Meolo river D N V 10 m 4 m Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

15 Per ragioni di tempo sono stati presi in considerazione soltanto i campioni di artropodi relativi a: situazione di pre-applicazione di insetticidi (23/24 giugno) situazione di post-applicazione post-thiamethoxam 15 luglio post-chlorpyrifos 29 luglio fase transitoria tra una situazione di stress determinato dallapplicazione di pesticidi durante lestate e la eventuale fase di recovery (16 settembre) Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

16 FASI DEL LAVORO 1.Valutazione teorica del rischio ecotossicologico 2.Lavoro di campo e di laboratorio per la caratterizzazione della comunità ipogea: campionamento, estrazione e conservazione dei campioni, conta e classificazione degli organismi 3.Elaborazione dei dati e confronto tra stima teorica del rischio e risultati dello studio di campo Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

17 1.STIMA DEL RISCHIO TEORICO Principio attivo Rata applicazione (g/ha) Crop interception (%) Crop interception (g/ha) Ricaduta al suolo (g/ha) Concentrazione diluita in (g/m 3 ) Esposizione al tempo 0 (C 0 ) ( μ g/kg suolo) thiamethoxam508542,57,50,00755 chlorpyrifos ,567,50, Principio attivo Rata applicazione (g/ha) Crop interception (%) Crop interception (g/ha) Ricaduta al suolo (g/ha) Concentr. diluita in (g/m 3 ) Esposizione al tempo 0 nel campo ( μ g/kg suolo) Esposizione al tempo 0 (C 0 ) a 4 m ( μ g/kg suolo) thiamethoxam ,015100,25 chlorpyrifos ,135902,25 Principio attivo Rata applicazione (g/ha) Crop interception (%) Crop interception (g/ha) Ricaduta al suolo (g/ha) Concentr. diluita in (g/m 3 ) Esposizione al tempo 0 nel campo ( μ g/kg suolo) Esposizione al tempo 0 (C 0 ) a 10m ( μ g/kg suolo) thiamethoxam ,015100,05 chlorpyrifos ,135900,45 SITO V SITO D SITO N Caratterizzazione dellesposizione: Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

18 1.STIMA DEL RISCHIO TEORICO Principio attivo OrganismoTaxonEndpointValore R.A. saggio (kg/ha) Tempo (d) LC 50 corrispondente chlorpyrifos Folsomia candida Collembola (isotomidae) LC 50 (mg/kg)0,2828 Folsomia candida Collembola (isotomidae) LC 50 (mg/kg)0,2435 Typhlodromus pyri Acari (mesostigmata) LR 50 (g/ha)1986 1,32 mg/kg suolo thiamethoxam Typhlodromus pyri (protoninfa) Acari (mesostigmata) % effetto1000,2 Caratterizzazione degli effetti: Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

19 1.STIMA DEL RISCHIO TEORICO Sito LC 50 F. candida (mg/kg suolo) PEC chlorpyrifos (mg/kg suolo) TER V 0,264,5 E-026 D 0,262,25 E N 0,264,5 E Sito LC 50 T. pyri (mg/kg suolo) PEC chlorpyrifos (mg/kg suolo) TER V 1,324,5 E-0229 D 1,322,25 E N 1,324,5 E Folsomia candidaTyphlodromus pyri Calcolo del TER per il chlorpyrifos: Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

20 SCHEMA DI CLASSIFICAZIONE DEGLI ARTROPODI SubphylumClasseInfraclasseOrdineSottordineFamiglia CrustaceaMalacostracaIsopoda ChelicerataArachnidaPseudoscorpionida ChelicerataArachnidaAraneae ChelicerataArachnidaAcariAstigmata ChelicerataArachnidaAcariProstigmata ChelicerataArachnidaAcariCryptostigmata ChelicerataArachnidaAcariMesostigmata HexapodaInsectaHemiptera HexapodaInsectaOrthoptera HexapodaInsectaPsocoptera HexapodaInsectaColeoptera HexapodaInsectaHymenoptera HexapodaInsectaHymenopteraFormicidae HexapodaInsectaDiptera HexapodaEntognathaProtura HexapodaEntognathaDiplura HexapodaEntognathaCollembolaPoduromorphaPoduridae HexapodaEntognathaCollembolaPoduromorphaHypogastruridae HexapodaEntognathaCollembolaPoduromorphaOnychiuridae HexapodaEntognathaCollembolaPoduromorphaTullbergiidae HexapodaEntognathaCollembolaEntomobryomorphaIsotomidae HexapodaEntognathaCollembolaEntomobryomorphaTomoceridae HexapodaEntognathaCollembolaEntomobryomorphaOncopoduridae HexapodaEntognathaCollembolaEntomobryomorphaEntomobryidae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaArrhopalitidae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaBourletiellidae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaDicyrtomidae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaKatiannidae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaSminthuridae HexapodaEntognathaCollembolaSymphypleonaSminthurididae HexapodaEntognathaCollembolaNeelipleonaNeelidae MyriapodaDiplopoda MyriapodaChilopoda MyriapodaPauropoda MyriapodaSymphyla 2.CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA

21 Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

22 2.CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

23 2.CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

24 2.CARATTERIZZAZIONE DELLA COMUNITA Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

25 3.ELABORAZIONE DEI DATI Indice acari/collemboli Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

26 OsservazioneF1OsservazioneF2 T12,197C_t4,074 U3,907C_c3,820 Prostigmata2,355Tullbergiidae2,182 MA0,398U1,764 Sminthuridae0,261Hypogastruridae0,819 Mesostigmata0,071Onychiuridae0,629 Astigmata-0,245Prostigmata0,521 FA-0,343T0,398 Isotomidae-0,556Mesostigmata0,370 Cryptostigmata-0,848Cryptostigmata0,107 Katiannidae-1,058Neelidae-0,008 Onychiuridae-1,150NA-0,248 NA-1,256Isotomidae-0,948 Tullbergiidae-1,376Entomobryidae-0,949 Entomobryidae-1,497Astigmata-1,176 Sminthurididae-1,520FA-1,261 C_t-1,592Sminthurididae-1,510 C_c-1,868MA-2,453 Hypogastruridae-2,826Katiannidae-3,060 Neelidae-3,053Sminthuridae-3,071 PCA: campioni singoli, valori di temperatura, umidità e concentrazioni di insetticidi, normalizzati al valore massimo Analisi multivariata 3.ELABORAZIONE DEI DATI

27 OsservazioneF1OsservazioneF2 V1giu7,690V1set4,061 N2giu3,531V2set3,653 D2set1,839N2set2,173 N2set1,480V1lug22,052 D1set0,973V2lug21,870 N2lug10,940V1lug11,430 V1set0,524D1set1,313 D2lug10,514V1giu0,980 N2lug20,421V2lug10,784 V2set0,247N1set0,760 N1lug10,170D2set0,151 D1giu-0,237V2giu-0,107 V2lug1-0,438D1lug2-0,497 N1set-0,492N1lug2-0,890 D2lug2-0,668D1lug1-0,950 V1lug1-0,992N1lug1-1,211 N1giu-1,214D2lug2-1,284 V2giu-1,244D1giu-1,362 D2giu-1,755N1giu-1,371 V1lug2-1,758D2lug1-1,495 N1lug2-2,226D2giu-1,858 D1lug2-2,260N2lug2-2,130 V2lug2-2,362N2lug1-2,411 D1lug1-2,682N2giu-3,662 PCA sulla matrice trasposta: le variabili sono costituite da date e siti di campionamento Analisi multivariata 3.ELABORAZIONE DEI DATI

28 Confronto tra stima del rischio teorico e risultati dellanalisi in campo 3.ELABORAZIONE DEI DATI Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

29 CONCLUSIONI Le analisi effettuate costituiscono solo una parte del monitoraggio completo, e sarà pertanto possibile trarre delle conclusioni solamente quando saranno disponibili tutti i dati; è tuttavia possibile avanzare delle ipotesi preliminari e fare alcune considerazioni utili per la prosecuzione del lavoro di indagine. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

30 CONCLUSIONI 1.Allinterno del vigneto la presenza di insetticidi nel suolo prevale sui parametri fisici come fattore di disturbo per la comunità. 2.Nelle PCA i campioni maggiormente sottoposti a stress sia di tipo chimico che fisico, sono correlati alla presenza di organismi che vivono in profondità. 3.I risultati della stima teorica del rischio sono sostanzialmente in accordo con quelli, seppur parziali, dello studio di campo. 4.Si ipotizza che il recovery della comunità sia più veloce al di fuori del campo. Mattia Meli - Stima del rischio ecotossicologico da prodotti fitosanitari per ecosistemi terrestri

31 GRAZIE PER LATTENZIONE


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