O objetivo da tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários é colocar a quantidade certa de ingrediente ativo no alvo, com a máxima eficiência e da maneira mais econômica possível. Muitas vezes, entretanto, parte do produto aplicado se perde para o ambiente, principalmente por deriva. Além do prejuízo resultante da perda de produto e dos danos que podem ser causados em culturas adjacentes e ao ambiente.
O desvio da trajetória que impede as gotas produzidas de atingiram seu alvo está relacionado, principalmente, ao tamanho das gotas e às condições ambientais. De acordo com as condições locais de aplicação, é preciso conhecer o espectro das gotas pulverizadas, de forma a adequar o seu tamanho, garantindo, ao mesmo tempo, eficácia biológica e segurança ambiental. Vários pesquisadores consideram que gotas menores que 100µm são facilmente carregadas pelo vento, sofrendo mais intensamente a ação dos fenômenos climáticos.
Estudos de comportamento ambiental de produtos fitossanitários mostram que 24% do movimento para fora das áreas alvo é devido à deriva. O movimento da deriva depende de inúmeros fatores: condições atmosféricas, tecnologia e parâmetros operacionais, relevo, volume aplicado, tipo de cultura e a posição da área não alvo em relação a área aplicada. Existem muitas medidas operacionais, de uso de equipamentos, tipos de bicos antideriva, uso de adjuvantes que permitem uma redução muito significativa da deriva, dentro do que chamamos de Tecnologia de Redução de Deriva (TRD). A adoção destas medidas, por si só, já garante com as condições adequadas dos fatores atmosféricos (temperatura, umidade relativa do ar, velocidade do vento e ausência de inversões) uma redução da deriva em até 90% e com um alcance em termos de distância de deriva muito pequeno.
Por outro lado, para minimizar os impactos à populações adjacentes, animais de criação, vida selvagem, polinizadores, recursos hídricos, áreas de vegetação ciliar e permanente, unidades de conservação e outras culturas sensíveis o uso de barreiras vegetais e o estabelecimento de zonas tampões é um recurso amplamente utilizado na maioria das regiões agrícolas com uma eficiência, igualmente, muito alta na redução da deriva e dos seus impactos negativos.
As Barreiras vegetais ou Quebra-ventos (windbreak, hedgerows) referem-se a uma técnica agrícola e ambiental que envolve o cultivo de plantas, como árvores e arbustos, para proteger as culturas do vento forte. Essa prática é fundamental para:
1- Reduzir a velocidade do vento e seus impactos negativos às culturas;
2- Reduzir a erosão eólica do solo na distância equivalente a 10-30 vezes a sua altura;
3- Conservar a água no solo pela redução da evaporação;
4- Criar um microclima favorável;
5- Aumentar a produtividade em até 40% (Tabela 1);
6-Favorecer os insetos polinizadores e a polinização;
7-Reduzir a contaminação ambiental pela deriva da aplicação de produtos fitossanitários e seus danos a culturas sensíveis a herbicidas;
8- Servir de abrigo para os animais em sistemas agrosilvopastoris.
O uso de barreiras ou quebra ventos é uma técnica amplamente utilizada em várias regiões agrícolas, notadamente na Europa, Canadá, Estados Unidos e Austrália. Além de todos os benefícios apontados acima, e comprovadamente demonstrados experimentalmente, o uso de barreiras vegetais tem sido ampliado para mitigar os efeitos da deriva de produtos fitossanitários. No Rio Grande do Sul, vem se agravando o problema da deriva de herbicidas hormonais e seus efeitos em culturas sensíveis como a videira, oliveira, noz pecã, macieira e outras frutíferas e hortaliças. Obviamente que o problema da deriva passa primeiramente pela adoção de tecnologias de redução da deriva (TRD) e observância das condições adequadas de tempo atmosférico, porém o uso de barreiras vegetais, principalmente pelos produtores das culturas sensíveis para a minimização destes problemas de fitotoxicidade deve ser visto como uma prática agrícola que em muito pode ajudar a reduzir estas ocorrências, com benefícios não somente pela redução dos impactos da deriva.
Existem diferentes tipos de quebra-vento utilizados na agricultura, como os naturais, formados por árvores e arbustos, e os artificiais, construídos com materiais como telas e cercas. Cada tipo de quebra-vento possui características específicas que se adequam às necessidades de cada propriedade agrícola.
Para implantar um quebra-vento eficiente, é importante considerar fatores como a direção do vento predominante na região, a altura e densidade da barreira, e a distância entre as plantações ou instalações dos animais e o quebra-vento. Os fatores a considerar dependem do objetivo da barreira. Os mais importantes são altura, densidade, orientação e comprimento.
1-Altura: deve ser selecionado a espécie mais adequada e que apresente rápido crescimento. As árvores que irão atingir a maior altura devem formar a fila central. A redução na velocidade do vento é cerca de 30 vezes a altura das maiores plantas. É o fator mais importante. A barreira reduz de 2-5 vezes a altura da fila mais alta na sua borda superior e na borda inferior 30 vezes.
2- Permeabilidade/Densidade: uma barreira muito densa não é desejável. Deve se ter um mínimo de porosidade para deixar o vento passar e assim ser filtrado pela folhagem. Além do mais, uma barreira muito densa causa a deflexão do vento no topo e atinge maior velocidade. Além do mais, a baixa pressão logo após a barreira diminui a área protegida. Deve-se então deixar espaços para que ocorra a redução da pressão baixa e se aumente a área protegida a sotavento da barreira. A densidade é afetada pelo número de filas, espécie escolhida (quantidade de ramos, folhas) e o espaçamento entre as árvores dentro da fila. A densidade é a relação entre a área ocupada pela vegetação e a área total da barreira e não é fácil medir. Conceitualmente pode-se estabelecer um valor limite de 50%. Densidades de 60-80% dão resultados muito bons, mas por uma pequena extensão a sotavento. Barreiras de 40-60% protegem maiores extensões e barreiras abaixo de 20% não protegem.
A permeabilidade de uma barreira é definida geralmente pela sua porosidade. A estrutura de uma barreira é definida pela distância entre filas, número de filas, densidade foliar e de ramos. A porosidade de uma barreira é definida como a real (aerodinâmica) e a ótica. A porosidade aerodinâmica é a medida da relação entre a velocidade do vento a barlavento da barreira e a velocidade a sotavento. A porosidade ótica é definida pelos espaços visíveis na barreira e é medida por fotogrametria. Barreiras com média e baixa porosidade tem maior eficiência. Barreiras de baixa porosidade tem maiores problemas de turbulência. O valor de porosidade ótica indicada é de 35-60%, sendo o ótimo 50%. Os efeitos da barreira na redução da velocidade do vento são de 20-35H.
3-Orientação: deve ser feita no ângulo correto em relação a direção do vento dominante na região. A direção do vento dominante pode variar nas estações verão/inverno. Então deve ser montada uma barreira que atue nos dois casos.
4-Comprimento: quanto maior a barreira, maior a proteção. O vento tende a curvar ao final da barreira e gerar turbulência, em função do efeito da baixa pressão anteriormente explicado. Um comprimento de 10 vezes a altura é recomendado. Deve se considerar também a extensão da área a ser protegida.
5-Espécies: a espécie selecionada deve atentar para o seu crescimento rápido. Boa ramagem e área foliar, altura e longevidade. Combinação de espécies de folhas perenes e decíduas como espécies arbustivas para completar a estrutura da barreira é recomendado. No Brasil, por causa da resistência e fácil adaptação, as espécies mais recomendadas são o Eucalipto, Pinus e Ciprestes.
6-Filas: quebra ventos ou barreiras podem ser efetivos com poucas filas. Barreiras com uma fila podem ser utilizados em lugares onde há restrições de espaço. Normalmente é recomendado um sistema com três filas, entre árvores de maior porte e arbusto. Uma combinação eficiente é uma fila externa de arbustos densos, uma fila central de árvores de porte e outra fila externa e na direção da área a ser protegida por espécie arbustiva.
No caso específico da mitigação da deriva, as barreiras atuam de duas maneiras: 1) reduzindo a velocidade do vento;2) retendo fisicamente as gotas.
As barreiras não podem coletar as gotas que passam acima do seu topo. Portanto, devem ter uma altura adequada e serem permeáveis o suficiente para permitir que o ar passe e seja filtrado do que dirigido para cima. A quantidade de ar que passa através da barreira é uma função da porosidade aerodinâmica e da velocidade do vento.
A porosidade aerodinâmica é o fator principal: Numa faixa recomendada de porosidade aerodinâmica: 1) a resistência ao fluxo do ar da barreira reduz e 2) turbulência gerada pela barreira diminui.
O objetivo é ter um equilíbrio entre a redução da velocidade do vento e um mínimo de turbulência. Uma porosidade ótica de 40-50% corresponde a uma porosidade aerodinâmica de 25-30%.
As pesquisas de campo com o uso de barreiras mostram que as mesmas podem reduzir de 60-90% da deriva das aplicações. Porém se a barreira for mal projetada e implantada, a deriva pode aumentar a uma distância a partir de 20 vezes a altura da mesma, em função da turbulência e do perfil rugoso do vento junto ao solo.
As recomendações para mitigação de deriva são árvores na fila central com no mínimo 2,5 m de altura e uma largura de 20m com uma porosidade aerodinâmica variando de 30-50%. A largura de 20m é baseada no cenário de maior risco que é o de pulverizações aéreas e de produtos fitotóxicos. A distância da primeira fila de plantas a ser protegida deve ser de no mínimo 5 m. As barreiras vegetais são mais eficientes em reduzir a deposição do produto do que as artificiais. Com a barreira, a deposição já se reduz em mais 1000 vezes nos primeiros 2,5 m e se mantém em torno de 10.000 vezes menor nas distâncias de efeito da barreira. O uso de barreiras causa uma queda substancial na deposição de gotas de deriva, imediatamente após a mesma.
