Résidus de glyphosate dans les grains de café

Le Brésil se distingue comme le plus grand producteur et exportateur mondial de café, avec une production pour l'année caféière 2024, incluant la somme des espèces de Coffea arabica (café Arabica) et Coffea canephora (robusta+conilon), a atteint le volume physique équivalent à 54,21 millions de sacs de 60 kg traités. Produit sur une superficie de 1,88 million d'hectares. Coffea arabica ont totalisé l'équivalent de 39,59 millions de sacs de 60 kg, ce qui correspond à 73,03% de la production nationale. Coffea canephora, a atteint l'équivalent de 14,61 millions de sacs de 60 kg, correspondant à 26,97 % de la somme de la récolte totale brésilienne des deux espèces.

La culture du café se distingue comme une activité économique à forte valeur ajoutée, qui génère des revenus et des emplois même sur de petites propriétés et des terrains montagneux. Pour rester compétitifs, les producteurs doivent investir dans la productivité, le contrôle des coûts et les bonnes pratiques agricoles.

L’un des principaux défis est le contrôle des mauvaises herbes, qui peut avoir un impact sur la productivité de plus de 40 %. Bien qu'il existe des alternatives comme la tonte, le glyphosate reste l'herbicide le plus utilisé et se distingue par sa capacité à contrôler les espèces à feuilles larges et étroites et par sa toxicité relativement faible et son rapport coût-efficacité favorable.

Afin de maintenir des pratiques durables, une limite de trois applications de glyphosate par an a été établie : la première après le début de la saison des pluies en octobre, la deuxième en novembre-décembre et la troisième en mars.

Dans le sud-est du Brésil, le caféier traverse différentes étapes tout au long de l'année : le bourgeonnement (août-septembre), la floraison et la fructification (octobre à mars), le buttage (avril-mai) et la récolte (juin-juillet). Applications de glyphosate, avec des doses comprises entre 480 et 2.880 1,0 g de matière active/ha (entre 6,0 et XNUMX L/ha du produit commercial Roundup), cible les mauvaises herbes qui émergent entre et à l'intérieur des rangs de cultures, du semis à la fructification.

Après le buttage, il est conseillé d'appliquer des herbicides résiduels de pré-levée pour limiter la germination des mauvaises herbes avant la récolte du café.

Cependant, pour des raisons de coût, de nombreux agriculteurs utilisent du glyphosate pour nettoyer la zone et faciliter la récolte. En effet, la dernière application de glyphosate doit être alignée avec la fin de la saison des pluies (mars). Les applications après le buttage s'inscrivent dans les intervalles de retour en toute sécurité de 15 jours établis par l'Agence nationale de surveillance de la santé (Anvisa) pour cet herbicide.

La technologie d’application est essentielle pour garantir l’utilisation efficace et sûre des pesticides agricoles. Cela comprend tout, depuis le choix du bon équipement et des bonnes buses de pulvérisation jusqu'à la formation des applicateurs. Les pulvérisateurs à dos sont courants dans les petites exploitations agricoles, tandis que les pulvérisateurs montés sur tracteur dominent les grandes surfaces. Une application incorrecte peut entraîner des déchets, une contamination et des risques pour l’environnement.

Des rapports récents, comme celui de Pro-Huma, montrent comment le Brésil applique ces produits dans différents États et à différentes échelles de production, soulignant l’importance d’une gestion correcte pour la durabilité de la culture du café au Brésil.

L’une des principales préoccupations concernant l’utilisation des herbicides est leur comportement environnemental. Lorsqu’un produit chimique est appliqué, une grande partie est retenue dans les mauvaises herbes ciblées, mais une fraction peut atteindre le caféier et une partie finit dans le sol. La disparition d’un pesticide dans l’environnement implique à la fois des processus physiques et des transformations chimiques, photochimiques ou biologiques, qui dépendent du type de sol et des conditions climatiques de chaque région.

Le développement de méthodes d’analyse chimique et d’équipements plus précis permet l’administration de lois plus sûres. L’une des principales préoccupations des autorités brésiliennes, qui réglementent l’enregistrement de ces produits au Brésil, concerne le niveau de résidus dans les aliments et le sol, exigeant des entreprises d’enregistrement que ces tests soient spécifiquement effectués au Brésil, pour chaque utilisation spécifique (ANVISA, 2019).

La limite maximale de résidus (LMR) est définie comme la quantité maximale de résidus d'un pesticide ou similaire, officiellement acceptée dans les aliments, à la suite d'une application adéquate à un stade spécifique, depuis sa production jusqu'à sa consommation, exprimée en parties (en poids) du pesticide concerné ou de ses résidus, par million de parties d'aliment (en poids) ou ppm ou mg/kg. Le terme tolérance, utilisé aux États-Unis, est dans la plupart des cas synonyme de LMR. Dans une autre définition, il s’agit de la concentration maximale d’un résidu de pesticide (exprimée en mg/kg), recommandée par la Commission du Codex Alimentarius comme légalement autorisée dans les denrées alimentaires et/ou les aliments pour animaux (OMS, 1997).

L’ampleur des résidus dans les aliments est donc une question très complexe. Le niveau final de résidus d'un herbicide dépend de la méthode d'utilisation, des quantités appliquées, du nombre d'applications dans la récolte, ainsi que des processus d'absorption, de translocation, d'assimilation, d'exsudation, de métabolisation et de dégradation par les plantes. Ceux-ci dépendent à leur tour de l’espèce cultivée, de la maturité physiologique des plantes et des conditions environnementales (humidité relative de l’air, température ambiante, luminosité et humidité du sol).

La quantité de résidus de pesticides sur les grains de café est influencée par plusieurs facteurs, notamment les méthodes d’application (équipement de pulvérisation, dispositifs de protection, buses, pression et volume) et le moment par rapport au stade phénologique de la culture. Par exemple, lorsque le glyphosate est appliqué à proximité de la récolte, lorsque les fruits sont mûrs ou secs, il existe un risque élevé d’augmentation des résidus dans les grains de café, car les fruits ne subissent plus de processus de maturation physiologique. De plus, la récolte du café coïncide avec une période de faibles précipitations, ce qui rend difficile le lessivage et la dégradation de l’herbicide, ce qui soulève la possibilité que les concentrations de glyphosate dans les grains de café dépassent la limite maximale de résidus (LMR).

L'Anvisa a fixé une LMR pour le glyphosate dans les aliments à 1,0 mg/kg, ce qui est égal ou inférieur aux normes en vigueur dans des pays comme les États-Unis et le Japon. Cependant, les importateurs de café, notamment en Europe, ont des LMR de glyphosate plus strictes, avec un maximum de 0,1 mg/kg (Autorité européenne de sécurité des aliments, 2019), ce qui est dix fois inférieur à la LMR du Brésil. De plus, les études scientifiques sur les résidus de glyphosate dans les grains de café vert brésiliens sont rares.

Dans cette vision, un groupe de chercheurs de la FEAGRI-UNICAMP (LL Foloni) et de l'UNESP - FCA (ED Velini, CA Carbonari et RAde La Cruz) et de l'Institut des Biosciences (JD Rodrigues et EO Ono) - Campus de Botucatu, a proposé de réaliser une expérience pour déterminer les niveaux de résidus de glyphosate dans les grains de café vert, en considérant différentes méthodes d'application d'herbicides (équipement mécanique ou manuel avec et sans dispositifs de protection, dirigés vers le sol et le tiers inférieur du caféier), en utilisant différents types de buses de pulvérisation et de débits, et différents stades de grains - du café vert aux grains secs - et à différents moments d'échantillonnage après l'application d'herbicide.

Les expériences ont été réalisées à la ferme Santa Adelina (22°5.554' S et 48º45.7' O), à Bariri, région centrale de l'État de São Paulo, à une altitude de 439 mètres, dans un Latosol Rouge à texture argileuse, dans des cultures adultes, à 2,5 m de hauteur. avec un espacement de 3,2 m X 0,8 m.

Dans la zone expérimentale, des traitements normaux des cultures ont été effectués et deux applications de glyphosate de 2,0 L/ha ont été effectuées en octobre et une autre en février. Neuf traitements au glyphosate ont été évalués (Résumé original de DI), en utilisant des pulvérisateurs à dos mécaniques et manuels. Les traitements ont été répartis sur des parcelles de 16 m de large (5 rangées) et 50 m de long, selon une conception entièrement randomisée, avec application d'herbicide de part et d'autre des trois rangées centrales.

Tous les traitements ont été réalisés après la phase de plantation en rue, qui se situe en dehors de la saison des pluies et de la période recommandée pour les applications de glyphosate dans les cultures de café. La plupart des traitements ont été appliqués le 2 avril 2020, à l'exception des traitements T7 et T8, réalisés le 17 mai 2020. La dose appliquée dans les traitements (1 à 8) était de 1.850 9 ge a./ha, et (4.625) de 5,0 12,5 ge a./ha (respectivement XNUMX et XNUMX l/ha du produit commercial ; Roundup Original DI).

Les neuf traitements ont été appliqués, comme résumé ci-dessous :

T-1.- Application mécanisée – Pulvérisateur à tracteur avec rampe protégée (PH 200) équipé de quatre buses, deux TK-VS-03 et deux 8003. Hauteur d'application - 30-40 cm.

T-2.- Application avec un pulvérisateur manuel à dos avec buse protégée TK VS 02 (chapeau Napoléon), dirigée vers le sol pour éviter d'atteindre la jupe du caféier, avec un volume de pulvérisation de 497 L/ha, et une hauteur d'application variée de 40 à 50 cm.

T-3.- Application avec pulvérisateur manuel à dos avec buse TK VS 02 - non protégée, dirigée vers le sol pour éviter d'atteindre la jupe du caféier, avec le même volume de pulvérisation que précédemment et aux mêmes hauteurs.

T-4.- Application avec pulvérisateur manuel à dos - type reboleira avec pointe AI 02, et hauteur d'application variée de 40 à 50 cm, dans l'espace entre les bords des arbres et le sol, en évitant le contact avec la jupe des plants de café.

T-5.- Application avec un pulvérisateur manuel à dos, dirigé vers le tiers inférieur des caféiers, la hauteur variait de 50 à 70 cm, simulant des scénarios réels où des erreurs involontaires ou une inattention de l'applicateur peuvent se produire, avec une pointe AI 02, avec un volume de pulvérisation de 180 L/ha.

T-6.- Application avec pulvérisateur à dos manuel dirigé vers le tiers inférieur, la hauteur variait de 50 à 70 cm, simulant des scénarios réels où des erreurs involontaires ou une inattention de l'applicateur peuvent se produire, atteignant le 1/3 inférieur de la jupe de la plantation de café, avec la pointe TK VS 02, avec un volume de pulvérisation de 497 L/ha.

T-7.- Application avec pulvérisateur manuel à dos avec buse protégée TK VS 02 (chapeau Napoléon), avec un volume de pulvérisation de 497 L/ha. La hauteur d'application variait de 40 à 50 cm, dans l'espace entre les bords des arbres et le sol, en évitant le contact avec les jupes des plants de café, 15 jours avant la récolte.

T-8.- Application avec pulvérisateur à dos manuel avec buse TK VS 02 – non protégée), avec un volume de pulvérisation de 497 L/ha. La hauteur d'application variait de 40 à 50 cm, dans l'espace entre les bords des arbres et le sol, en évitant le contact avec les jupes des plants de café, 15 jours avant la récolte.

T-9.- Application avec un pulvérisateur manuel à dos, dirigé vers le tiers inférieur des caféiers, atteignant directement et intentionnellement le tiers inférieur de la jupe de la plantation de café avec une buse TK VS 02, avec 2 ½ X la dose, avec un volume de pulvérisation de 180 L/ha.

Le temps des récoltes - Pour chaque traitement, à chaque date d’échantillonnage, quatre réplicats ont été collectés (contenants en plastique de 200 ml remplis de grains de café). Selon la date d'échantillonnage, qui s'étendait de zéro (début de l'expérience) à la récolte 60 jours plus tard (60DAT), la maturité des grains de café variait du café vert, rouge (mûr) au café sec.

Suivant la méthodologie de travail avec les déchets, les échantillons, immédiatement après la collecte, toujours sur le terrain, ont été stockés dans une boîte thermique avec de la glace pendant le transport (±2 h) avant d'être conservés à –18 °C jusqu'au moment de l'analyse. La méthode conventionnelle de détection des résidus de glyphosate dans le sol et les grains de café utilise la chromatographie liquide haute performance (HPLC).

Dans cette expérience, une chromatographie liquide haute performance et une spectrométrie de masse ont été réalisées dans un chromatographe liquide couplé à un spectromètre de masse (LC-MS/MS). Ces appareils peuvent détecter des concentrations de glyphosate aussi faibles que 0,01 μg/mL (microgramme par gramme de tissu végétal), répondant ainsi aux exigences strictes imposées par les importateurs de café vert.

Ainsi, la teneur en glyphosate a été déterminée en microgrammes par gramme de tissu végétal sec (μg/g) en fonction des concentrations d’herbicides trouvées dans les échantillons. En conséquence, les résidus de glyphosate détectés dans les grains de café variaient selon le type d’application, la buse ou l’embout utilisé, avec ou sans protection, le volume de pulvérisation utilisé et le temps écoulé entre l’application et l’échantillonnage.

L’analyse des données obtenues à partir des échantillons de café, comme le montre le graphique suivant, montre que :

• Les niveaux les plus faibles de résidus de glyphosate dans les grains de café ont été détectés dans les applications qui ont utilisé un dispositif de protection sur la rampe de pulvérisation, une barre protégée sur le pulvérisateur mécanique et un chapeau Napoléon sur le pulvérisateur à dos manuel avec une buse TK VS 02, c'est-à-dire dans les traitements T1, T2 et T7. L’application protégée a permis de garantir que les résidus de glyphosate restent en dessous des LMR.

• Les niveaux de résidus de glyphosate dans les grains de café étaient insignifiants, respectant les LMR établies par les autorités réglementaires nationales et internationales dans l'application correcte de doses de 5,0 l/ha du produit commercial.

• Roundup, utilisant un équipement mécanique et manuel, avec un dispositif de protection pour garantir que l'herbicide n'entre pas en contact direct avec le tiers inférieur des plants de café.

• En revanche, les applications réalisées sans l'utilisation d'un dispositif de protection, en utilisant des buses conventionnelles (TK-VS-02, haut débit et faible impact) ou anti-dérive (AI11002, faible débit induit par l'air), mais atteignant le tiers inférieur des plants de café, ont entraîné des niveaux élevés de résidus de glyphosate dans les grains de café. Dans ces conditions, malgré la diminution progressive des niveaux de résidus au fil du temps, les concentrations de glyphosate dépassent les LMR autorisées par l’Anvisa et les normes internationales, même lorsque les applications sont effectuées 60 jours avant la récolte.

* Pour Luiz Lonardoni Foloni, ingénieur agronome