Il rame è un fungicida particolare, una sostanza ubiquitaria e un micronutriente essenziale. Sono anni che il rame è al centro di diverse animate discussioni in merito al suo impatto ambientale e al processo registrativo. Erroneamente sono state utilizzate delle linee guida e modelli sviluppati per sostanze organiche di sintesi per la valutazione del rame e tutto ciò ha avuto un grande impatto per l'agricoltura europea e soprattutto per il comparto viticolo biologico. A questo proposito, l'Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (Efsa) nel 2021 ha pubblicato uno Statement, cioè una dichiarazione per la valutazione del rischio ambientale delle sostanze come il rame più appropriata.
Leggi anche
Di questo si è parlato durante il corso di alta formazione "Biosolution Academy" a cui ha partecipato l'European Union Copper Task Force che ha l'intento di supportare l'utilizzo del rame in agricoltura. In particolare sono intervenuti Andrea Bergamaschi e Luca Rossi di Upl e Antonino Ferrario di Isagro.
Come nasce il rame così come lo conosciamo?
La storia del rame in agricoltura può essere raccontata attraverso tre principali periodi storici:
- tra il 1700 e il 1800 ingresso nella scena fitoiatrica;
- nel 1900 affermazione industriale delle varie forme a cessione controllata;
- dagli anni '90 ha inizio il riassestamento tecnologico e normativo che è ancora in corso.
I primi impieghi del rame risalgono alla seconda metà del 1700. Veniva usato sotto forma di solfato di rame sul seme di frumento per prevenire la carie causata dai funghi del genere Tilletia. Verso la fine del 1800 il botanico francese Pierre Marie Alexis Millardet scoprì casualmente l'azione curativa del rame nei confronti della vite attaccata da Plasmopara viticola. Dopo queste osservazioni mise a punto il primo fungicida della storia, la poltiglia bordolese.
Da questo momento in poi cominciano a nascere diversi formulati a base di rame e viene studiata l'attività fungicida di diversi composti. Intorno agli anni '50 e '60 del 1900 la poltiglia bordolese comincia ad essere prodotta industrialmente e si misero a punto tre differenti metodi produttivi al fine di standardizzare il procedimento industriale. Alla fine degli anni '80 viene introdotto l'ultimo sale: il solfato tribasico di rame, ultima innovazione tecnologica.
Oggi la storia del rame è in continua evoluzione sia in ambito tecnologico, attraverso il crescente impegno dell'industria nell'ottimizzazione dell'efficienza, sia in ambito normativo nei processi di rivalutazione tossicologica e ambientale degli agrofarmaci.
Il rame e i suoi composti
Il rame è un metallo, utilizzato nella pratica come ione bivalente Cu++ che è la forma stabile nel mezzo aereo. Con questa forma può esistere in strutture minerali poco solubili, quali i sali di rame: idrossido di rame, ossicloruro di rame, poltiglia bordolese, solfato tribasico di rame e ossido di rame (o rameoso).
Brevemente i metodi produttivi dei composti rameici si possono così schematizzare. La poltiglia bordolese si ottiene dalla neutralizzazione del solfato di rame con l'idrossido di calcio. L'ossicloruro di rame viene prodotto partendo da una soluzione di cloruro di rame che attraverso un processo di ossidazione e idrolisi permette di ottenere il sale desiderato. L'idrossido di rame si ottiene a partire da una soluzione acquosa di solfato rameico a cui si aggiunge idrossido d'ammonio in eccesso e a seguire una soluzione acquosa di idrossido di sodio. Il solfato tribasico di rame si produce partendo sempre da una soluzione acquosa di solfato di rame che viene neutralizzata da idrossido di ammonio. L'ossido rameoso viene prodotto attraverso un processo di elettrolisi, oppure tramite ossidoriduzione di ossido di rame.
I composti a base di rame possono trovarsi in due diverse formulazioni, solide e liquide. Le prime vengono dette formulazioni in granuli idrodisperdibili (WG) e sono caratterizzate da microgranuli che una volta introdotti in acqua, si disgregano e disperdono in acqua il composto rameico. Le formulazioni liquide, definite sospensioni concentrate (SC) sono sospensioni stabili di materia attiva (= composto rameico) in un liquido, per l'impiego dopo diluizione nell'acqua.
Il meccanismo d'azione del rame
Nel caso del rame si parla della sua duplice attitudine come fertilizzante e fungicida. Dal punto di vista della nutrizione, il rame è un oligoelemento biologicamente essenziale per tutti gli esseri viventi: ioni Cu sono componenti insostituibili di enzimi, fattori di trascrizione e altre strutture proteiche. Senza rame non c'è vita (microbica, animale, vegetale), e sono noti disordini fisiologici dovuti, appunto, alla carenza o insufficiente disponibilità di tale minerale. Il rame è infatti un microelemento essenziale per tutti gli organismi viventi comprese le piante, infatti, funge da cofattore per numerosi enzimi coinvolti nella respirazione. La sua soglia di sufficienza può essere quantificata in decimi o centesimi di ppm (=parte per milione o milligrammi per chilo). Se però viene assorbito in quantità superiori oltre una certa soglia si può andare incontro a fenomeni di fitotossicità.
Il rame nella sua veste fungicida, invece, agisce a concentrazioni di unità o decide di ppm, per questo motivo, trova ampio impiego per il controllo della peronospora della vite ed altre malattie fungine.
L'azione fungicida è maggiormente rivolta contro le spore rilasciate nell'ambiente o in corso di germinazione, piuttosto che contro il micelio stesso. Gli ioni rameici vengono assorbiti dalla membrana di spore e conidi e a causa della loro interazione con gli acidi nucleici, comportano la distruzione dei siti attivi degli enzimi, l'interferenza con il sistema di trasporto dell'energia e ne compromettono l'integrità delle membrane cellulari alterandone la semipermeabilità. Per la sua modalità d'azione di contatto, l'applicazione del rame deve avvenire prima della diffusione della malattia.
In generale le malattie fogliari più controllate dai composti rameici sono peronospora, ticchiolatura, ruggine, bolla, occhio di pavone e malattie batteriche. Nessuna resistenza al rame è stata segnalata in alcun organismo patogeno e i fungicidi del rame hanno mantenuto la loro piena efficacia nonostante l'uso estensivo per molti anni, dimostrandosi uno strumento estremamente utile nella prevenzione e gestione dell'insorgenza di ceppi resistenti.
Il processo registrativo e il ruolo della Copper Task Force
Da tempo le autorità ambientali comunitarie hanno rivolto attenzione all'impatto di questo metallo pesante al quale sono state di fatto attribuite due su tre delle proprietà indesiderate a livello ambientale, la così detta caratterizzazione Pbt: persistenza, bioaccumulo, tossicità. Il tempo di dimezzamento del rame, infatti, è superiore a 120 giorni e la concentrazione senza effetti osservati a lungo termine per gli organismi acquatici è inferiore a 0,01 milligrammi per litro. In conseguenza di ciò il rame dal 2015 è considerato una sostanza attiva candidata alla sostituzione.
Il criterio Pbt però fu sviluppato per le sostanze inquinanti organiche persistenti e non è applicabile alle sostanze inorganiche. Altri regolamenti europei, infatti, come il Reach e il Bpr esentano le sostanze inorganiche come il rame dalla valutazione Pbt.
È che qui entra in gioco l'European Union Copper Task Force, nata nel 1999 e composta da 12 società europee. "La Task Force Europea del Rame è nata con l'intento di supportare l'utilizzo del rame in agricoltura", afferma Luca Rossi di Upl “e si è focalizzata dapprima sul rinnovo dell'approvazione dei sali di rame (rame ossicloruro, rame idrossido, poltiglia bordolese, solfato tribasico e rame ossidulo) secondo la Direttiva 91/414 e successivamente in accordo con il Regolamento 1107/2009”.
La prima azione della Task Force è stata quella di opporsi nel luglio 2016 all'entrata del rame nella lista delle sostanze attive candidate alla sostituzione.
Nel 2018 c'è stato il rinnovo dell'approvazione in Europa e ad oggi il rame resta una sostanza candidata alla sostituzione fino al 2025. La dose massima consentita è di 28 chili di rame ad ettaro in 7 anni per una media di 4 chili di rame ad ettaro per anno ma c'è comunque la possibilità di usare dosi variabili per anno.
Dopo questa vicenda, nel 2019, la Commissione Europea ha chiesto all'Efsa di sviluppare delle appropriate linee guida per la valutazione del rischio per sostanze come il rame. Una delle maggiori conseguenze positive del processo di rinnovo dei sali di rame. Questo documento conosciuto come "Efsa Statement" è stato pubblicato nel 2021.
"Efsa, nel suo documento, conferma la necessità di considerare aspetti come la solubilità, la biodisponibilità e il controllo omeostatico alla base della valutazione e suggerisce l'utilizzo di modelli e approcci diversi da quelli standard applicabili alle sole sostanze di sintesi organica", sostiene Luca Rossi che continua: "Efsa ha confermato che nessuno dei modelli attualmente disponibili è in grado di simulare in maniera appropriata il destino ambientale delle sostanze come il rame. Al momento non si può parlare ancora di una modellistica specifica per il rame, piuttosto di indicazioni in merito ad un approccio scientifico più adatto alla valutazione. Per una valutazione adeguata è essenziale che tali modelli riflettano la situazione osservata in natura, implementando concetti per adeguare i dati alla solubilità e alla biodisponibilità, ad es. utilizzando i modelli come il Blm (Biotic Ligand Model)".
Quali sono i prossimi passi della Task Force e gli obiettivi futuri? Rossi spiega che: "La Task Force sta già lavorando al dossier per il prossimo rinnovo dei sali di rame che dovrà essere presentato entro dicembre 2022 (salvo eventuali slittamenti). A tale scopo verranno forniti alcuni nuovi studi come richiesto dal Regolamento Europeo ma, ancor più importante, si lavorerà alla messa a punto di una modellistica appropriata per la valutazione dell'impatto ambientale del rame come indicato da Efsa nello Statement. Come Task Force, stiamo sviluppando, in collaborazione con le autorità scientifiche competenti, una modellistica idonea per ogni comparto ambientale (suolo, acque superficiali e di falda, sedimenti) certi della sicurezza dell'utilizzo dei formulati rameici che devono essere propriamente valutati".
Biosolution Academy è il corso per la formazione di esperti di alto livello nello sviluppo di alternative ai prodotti chimici di sintesi per la difesa delle piante dagli organismi dannosi (biosolution). È organizzato dall'Università Cattolica del Sacro Cuore e si rivolge a dipendenti di aziende che producono e commercializzano biosolution, agronomi, consulenti e studenti.
Obiettivo di Biosolution Academy è quello di formare una nuova figura professionale, che guarda alle biosolution con una conoscenza profonda e trasversale. L'Academy sarà organizzata tramite una didattica innovativa ed esperienziale, con la collaborazione delle aziende del settore, delle migliori competenze dalla ricerca universitaria e dal mondo professionale.
Per informazioni ed iscrizioni visita la pagina del corso.
AgroNotizie è media partner del corso.
