Rôle des adjuvants
Préconisations A2D
L’amélioration de la qualité de pulvérisation étant devenue prioritaire, l’opérateur doit réunir tous les facteurs de réussite lors des traitements (qualité et quantité de l’eau, conditions d’application, répartition de la matière active, etc.).
Il n’y a pas d’adjuvant universel ; il est donc essentiel de connaître chacune de leurs fonctionnalités afin de les utiliser à bon escient.
Quelques exemples :
1) Les mouillants qui augmentent la surface de contact entre la feuille et la gouttelette en étalant la matière active et qui assurent la rétention du produit sur la cuticule.
2) Les huiles qui favorisent la pénétration des matières actives en « cassant » la barrière des couches de cires épicuticulaires de la plante ; cela devient un inconvénient quand on sait que l’huile va agir de la même façon sur les cuticules des plantes cultivées au point de risquer de fragiliser ses défenses naturelles contre les champignons pathogènes.
3) Les pénétrants qui sont des mouillants imprégnant les cuticules cireuses en respectant leur intégrité.
4) Les sels qui absorbent l’humidité de l’air et luttent ainsi contre la dessiccation.
5) les adhésifs qui fixeront la matière active sur les feuilles contre le lessivage et la volatilisation.
Les adjuvants seront donc à adapter aux modes d’action des matières actives (racinaires, contact, systémique ou pénétrant), aux types de formulations des produits et aux types de plantes ciblées (feuilles glabres ou velues, épaisseur des cuticules, stades des plantes, positions des stomates ….)
BIOFIX et PHYTECO sont très utiles dans les traitements herbicides pour passer la barrière à forte pilosité de certaines espèces adventices ou supprimer le rebond sur les surfaces hydrophobes.
On peut observer la goutte rebondir sur la surface comme une balle élastique. Lors du choc, la goutte se déforme. Son énergie cinétique est transformée en énergie de déformation, qui, pour une goutte de liquide, est principalement liée à sa tension de surface des feuilles ciblées.
Le devenir d’une goutte d’eau qui vient s’écraser sur une surface (solide) dépend de nombreux paramètres, et en particulier de l’affinité de la surface pour l’eau. Sur une surface très hydrophobe (qui n’aime pas l’eau), comme les plumes d’un canard ou la surface des feuilles de plantes, la goutte ne s’étale pas. Elle conserve un aspect presque sphérique (un peu aplati par la gravité) pour diminuer autant que possible le contact avec la surface.
Posée sur une feuille lisse, une goutte rejoint la surface avec un angle qui dépend des différentes tensions de surface en jeu: une surface hydrophobe sera par définition caractérisée par un angle de contact vis-à-vis de l’eau > 90°.
La propriété hydrophile est portée par la partie ionique de la molécule, soit
cationique = charges positives, cas des amines
ou anionique = charges négatives, cas des sulfonates SO3-
NB : ne pas mélanger cationique et anionique
Il existe des tensio-actifs non ioniques
La valeur de la propriété hydrophile ou lipophile est caractérisée par un indice : le HLB
Un agent dispersant permet d’associer des molécules hydrophobes et hydrophiles en éclatant physiquement les produits en très fines gouttelettes.
Un agent émulsifiant rend possible le mélange de produits liquides non miscibles comme l’eau et l’huile.
Un mouillant augmente la surface d’échange grâce à sa partie lipophile (affinité pour les produits lipidiques) en diminuant la tension superficielle.
Un détergent est capable de provoquer la rupture des liaisons entre les saletés et les supports (ex : la boue chargée de particules colloïdales, la graisse…).
Pénétration et diffusion des molécules
Pénétration des matières actives.
La pénétration des matières actives systémiques peut et doit être optimisée. Selon des études expérimentales récentes, seulement 50% des m.a. arrivées sur la feuille parviennent réellement à pénétrer la cuticule. Ensuite la diffusion dans le végétal liée à une mauvaise répartition conduit finalement à mesurer qu'une très faible quantité serait véritablement efficace (inférieure à 10%).
Mode d’action et sélectivité comparés des adjuvants
Rôle des tensio-actifs dans les traitements herbicides racinaires
Pourquoi des solutions existent pour améliorer les désherbages avec des produits à action racinaire ?
1) D’abord, il s’agit comme n’importe quelle bouillie de pulvérisation, d’assurer l’homogénéité des particules entre elles, surtout s’il y a mélange de produits de masses moléculaires différentes.
2) Ensuite la nature physicochimique des molécules fait qu’elles seront, oui ou non sensibles à la qualité de l’eau, donc une correction du pH ou de la dureté peut s’avérer très payante (exemple de l’aclonifen).
3) Pour qu’un herbicide soit efficace dans le sol, il faut qu’il soit correctement positionné et qu’il soit disponible pour être absorbé par les racines ;
Sa répartition dans le profil du sol est primordial (en profondeur) et sa distribution dans les différents compartiments du sol aussi (seule la partie dissoute dans la solution du sol ou dans le compartiment gazeux pourra agir).
La fraction fixée par les argiles et la matière organique du sol va dépendre de la nature du sol : c’est la réserve d’efficacité ou rémanence.
En sols lourds 85% de la molécule herbicide va s’adsorber sur les colloïdes du sol ou les agrégats du sol, 70% en sols légers.
Le mouvement des herbicides dans le sol dépend essentiellement de l’entraînement par l’eau, mais la plupart agit dans les 1ers centimètres.
La désorption (libération des molécules efficaces) est principalement liée à la texture du sol et à sa teneur en eau, également aux températures.
Il est recommandé de ne traiter que sur des sols comportant déjà de l’humidité.
L’eau prend toujours le chemin le plus facile dans les anfractuosités du sol ;
Les matières actives s’accumulent généralement dans les canaux verticaux du sol :
Il en résulte des concentrations diverses de matières actives et une répartition irrégulière dans les couches superficielles. L’emploi de certains adjuvants ou solutions appropriées peuvent conduire à une répartition beaucoup plus uniforme des produits à action racinaire dans les premières couches du sol et aboutir à une efficacité plus régulière et à une sélectivité plus sûre.
Conclusion : On peut parler d’une biodisponibilité des molécules herbicides plus efficace au niveau des couches superficielles du sol, car les agents mouillants améliorent le passage de l’eau dans le sol au travers des agrégats ; ils permettent de contrôler l’infiltration en dissociant la capacité adhésive des agrégats et aident à la disponibilité des molécules. Ils agissent en réduisant les tensions superficielles et en humectant l’agrégat, la répartition des molécules est ainsi assurée.
Rôle d’un adjuvant dans l’environnement
Les adjuvants sont des outils peu onéreux et indispensables dans la baisse du transfert des pesticides dans l’environnement.
Schéma des mécanismes de transfert des molécules agrochimiques dans l’environnement
Au final, il en résulte que les pesticides provenant de l'atmosphère peuvent polluer les différents écosystèmes. Une bioaccumulation des pesticides, sous leur forme épandue ou dégradée, est d’ailleurs observée dans l’environnement et dans les chaînes alimentaires. Il est donc impératif de mieux maîtriser la pulvérisation : il faut éviter à la fois les gouttes de trop petite taille qui dérivent ou s’évaporent avant d’atteindre la cible, et celles de grosse taille qui ruissellent. Un des défis à relever est d’assurer une efficacité maximale avec un minimum de bouillie, tout en ayant des pertes réduites.
Le terme de volatilisation désigne l’ensemble des procédés physico-chimiques de transfert des composés à partir des végétaux ou du sol vers l’atmosphère. Les quantités de pesticides introduites dans l’air par ce phénomène sont comparables à celles causées par la dérive.
La volatilisation peut se produire au niveau de la surface des plantes ou/et sur les poussières des sols traités par érosion éolienne.
A titre d’exemple, la volatilisation est plus importante à partir des feuilles que du sol.
En résumé, la volatilisation est un processus complexe lié à la nature de chaque pesticide et aux conditions environnementales. Son importance varie suivant les formulations.
Certains pesticides peuvent « s’adsorber » c'est-à-dire se fixer sur des surfaces solides, en l’occurrence le sol et peuvent ensuite être emportés par le vent et se retrouver ainsi dans l’atmosphère : il s’agit du mécanisme d’érosion éolienne.
Ce phénomène dépend essentiellement des facteurs suivants : vitesses de vent, nature et humidité du sol, couvert végétal, taille des particules, et pratiques culturales. Les grosses particules gouttes roulent au sol et se déplacent dans la direction du vent sur quelques centaines de mètres. Elles sont en général déposées à proximité de la zone traitée.
En revanche, les plus petites particules (diamètres inférieurs à 20 microns) sont entraînées préférentiellement dans l’atmosphère, elles peuvent avoir un temps de résidence de l’ordre de la semaine et sont capables de parcourir plusieurs centaines de kilomètres. Il faut cependant noter que la présence de haies ou de rangées d’arbustes peut limiter ce phénomène qui par ailleurs semble ne pas représenter la contribution la plus importante à la pollution de l’air.
En conclusion, les mécanismes de dispersion sont très nombreux et dépendent principalement de la présence d’un couvert végétal ou non des caractéristiques du sol, du fonctionnement hydrologique, des substrats géologiques et des conditions climatiques pendant et après l’application, ainsi que de la composition des produits épandus.
Extraits des Journées Interdisciplinaires sur la Qualité de l'Air, Villeneuve d'ASCQ, 25-26 janvier 2007
BIOFIX
est un rétenteur, ayant des vertus adhésives très prononcées empêchant les manifestations de la volatilisation pour maintenir le produit à la cible. Il peut être également employé lors de la mise en œuvre des traitements de semences à la ferme pour réduire les phénomènes de poussières lors de l’enrobage, des manipulations et des semis.
Modulation de dose liée directement à l’usage du programme et des solutions A2D :
Mauvaise homogénéité de la bouillie (PHYTECO)
Mauvais étalement (PHYTECO, BIOFIX)
Mauvaise répartition des désherbants dans les 1ères couches du sol
Volatilisation et dessiccation trop rapide
Lessivage ruissellement (BIOFIX)
Mauvaise pénétration dans la feuille (PHYTECO,)
Une enquête récente à propos de l’utilisation des adjuvants montre que 55 % des agriculteurs utilisent les adjuvants pour moduler les doses de produits avec satisfaction.