Herbicyd - Herbicide

Chwasty kontrolowane herbicydem

Herbicydy ( US : / ɜːr b ɪ s d oo / , UK : / h ɜːr - / ), również znany jako środki chwastobójcze , to substancje stosowane do zwalczania niepożądanych roślin . Selektywne herbicydy kontrolują określone gatunki chwastów, pozostawiając pożądaną uprawę stosunkowo nieuszkodzoną, podczas gdy nieselektywne herbicydy (czasami nazywane całkowitymi środkami chwastobójczymi w produktach komercyjnych) mogą być stosowane do oczyszczania nieużytków, placów przemysłowych i budowlanych, torów kolejowych i nasypów kolejowych, ponieważ zabijają wszystkie materiał roślinny, z którym mają kontakt. Oprócz selektywnego/nieselektywnego, inne ważne różnice to trwałość (znana również jako działanie resztkowe : jak długo produkt pozostaje na miejscu i pozostaje aktywny), sposób wchłaniania (czy jest wchłaniany tylko przez liście nadziemne , przez korzenie). , lub w inny sposób) oraz mechanizm działania (jak to działa). Historycznie, produkty takie jak sól kuchenna i sole innych metali były używane jako herbicydy, jednak stopniowo wypadły one z łask, aw niektórych krajach wiele z nich jest zabronionych ze względu na ich trwałość w glebie oraz obawy związane z toksycznością i zanieczyszczeniem wód gruntowych . Herbicydy były również używane w działaniach wojennych i konfliktach .

Nowoczesne herbicydy to często syntetyczne imitacje naturalnych hormonów roślinnych, które zakłócają wzrost roślin docelowych. Termin herbicyd organiczny zaczął oznaczać herbicydy przeznaczone dla rolnictwa ekologicznego . Niektóre rośliny wytwarzają również własne naturalne herbicydy, takie jak rodzaj Juglans ( orzechy włoskie ) lub drzewo nieba ; takie działanie naturalnych herbicydów i inne powiązane interakcje chemiczne nazywa się allelopatią . Ze względu na odporność na herbicydy – główny problem w rolnictwie – wiele produktów łączy herbicydy o różnych sposobach działania. Zintegrowana ochrona przed szkodnikami może wykorzystywać herbicydy wraz z innymi metodami zwalczania szkodników.

W Stanach Zjednoczonych w 2012 roku około 91% całkowitego zużycia herbicydów, mierzonego wagowo, miało miejsce w rolnictwie. W 2012 roku światowe wydatki na pestycydy wyniosły prawie 24,7 miliarda dolarów; herbicydy stanowiły około 44% tej sprzedaży i stanowiły największą część, a następnie insektycydy , fungicydy i fumiganty . Herbicydy stosuje się również w leśnictwie, gdzie stwierdzono, że pewne preparaty tłumią odmiany drewna liściastego na korzyść drzew iglastych po wycięciu zupełnym , a także w systemach pastwiskowych i zarządzaniu obszarami odłogowanymi jako siedliska dzikich zwierząt .

Historia

Przed powszechnym stosowaniem herbicydów do zwalczania chwastów stosowano kontrole kulturowe , takie jak zmiana pH gleby , zasolenie lub poziom żyzności. Do zwalczania chwastów stosowano również (i nadal jest) mechaniczne zwalczanie (w tym uprawę roli ).

Pierwsze herbicydy

2,4-D , pierwszy herbicyd chemiczny, został odkryty podczas II wojny światowej .

Chociaż badania nad herbicydami rozpoczęły się na początku XX wieku, pierwszy poważny przełom był wynikiem badań przeprowadzonych zarówno w Wielkiej Brytanii, jak i Stanach Zjednoczonych podczas II wojny światowej nad potencjalnym użyciem herbicydów w czasie wojny . Pierwszy nowoczesny herbicyd, 2,4-D , został po raz pierwszy odkryty i zsyntetyzowany przez WG Templemana w Imperial Chemical Industries . W 1940 r. wykazał, że „właściwie zastosowane substancje wzrostowe zabiłyby niektóre chwasty szerokolistne w zbożach, nie szkodząc uprawom”. Do 1941 roku jego zespołowi udało się zsyntetyzować substancję chemiczną. W tym samym roku osiągnął to również R. Pokorny w USA.

Niezależnie od tego samego odkrycia dokonał zespół pod kierunkiem Judy Hirscha Quastela , pracujący w Stacji Doświadczalnej Rothamsted . Rada ds. Badań Rolniczych (ARC) zleciła Quastelowi odkrycie metod poprawy plonów. Analizując glebę jako układ dynamiczny, a nie substancję obojętną, był w stanie zastosować techniki takie jak perfuzja . Quastel był w stanie określić ilościowo wpływ różnych hormonów roślinnych , inhibitorów i innych substancji chemicznych na aktywność mikroorganizmów w glebie oraz ocenić ich bezpośredni wpływ na wzrost roślin . Podczas gdy pełna praca jednostki pozostała tajna, niektóre odkrycia zostały opracowane do użytku komercyjnego po wojnie, w tym związek 2,4-D.

Kiedy 2,4-D został wprowadzony na rynek w 1946 r., zapoczątkował światową rewolucję w produkcji rolnej i stał się pierwszym skutecznym herbicydem selektywnym. Pozwoliło to na znacznie lepsze zwalczanie chwastów w pszenicy , kukurydzy , ryżu i podobnych uprawach traw zbożowych , ponieważ zabija dwuliścienne (rośliny liściaste), ale nie większość roślin jednoliściennych (trawy). Niski koszt 2,4-D doprowadził do dalszego stosowania dzisiaj i pozostaje jednym z najczęściej stosowanych herbicydów na świecie. Podobnie jak inne herbicydy kwasowe, obecne preparaty wykorzystują albo sól aminową (często trimetyloaminę ) albo jeden z wielu estrów związku macierzystego. Są łatwiejsze w obsłudze niż kwas.

Dalsze odkrycia

Rodzina herbicydów triazynowych, do której należy atrazyna , została wprowadzona w latach pięćdziesiątych; obecnie wyróżniają się jako rodzina herbicydów budząca największe obawy w odniesieniu do zanieczyszczenia wód gruntowych . Atrazine nie rozkłada się łatwo (w ciągu kilku tygodni) po zastosowaniu na gleby o pH powyżej obojętnego . W warunkach glebowych zasadowych, atrazyna może być przenoszona do profilu glebowego aż do zwierciadła wody przez wody glebowe po opadach deszczu powodujących ww. skażenie. Mówi się zatem, że atrazyna ma właściwości „przenoszenia”, co jest ogólnie niepożądaną właściwością herbicydów.

Glifosat (Roundup) został wprowadzony w 1974 do nieselektywnego zwalczania chwastów. Po opracowaniu roślin uprawnych odpornych na glifosat, jest on obecnie bardzo szeroko stosowany do selektywnego zwalczania chwastów w uprawach. Połączenie herbicydu z odpornymi nasionami przyczyniło się do konsolidacji przemysłu nasiennego i chemicznego pod koniec lat 90-tych.

Wiele nowoczesnych herbicydów stosowanych w rolnictwie i ogrodnictwie jest specjalnie opracowanych tak, aby rozkładały się w krótkim czasie po zastosowaniu. Jest to pożądane, ponieważ umożliwia późniejsze sadzenie upraw i roślin, na które w przeciwnym razie herbicyd mógłby mieć wpływ. Jednak herbicydy o niskiej aktywności resztkowej (tj. które szybko się rozkładają) często nie zapewniają całosezonowego zwalczania chwastów i nie zapewniają, że korzenie chwastów zostaną zniszczone pod budową i brukiem (i nie będą mogły wynurzyć się destrukcyjnie w nadchodzących latach), dlatego pozostaje rola dla chwastobójcy o wysokim poziomie trwałości w glebie.

Terminologia

Herbicydy są klasyfikowane/grupowane na różne sposoby; na przykład w zależności od aktywności, czasu aplikacji, metody aplikacji, mechanizmu działania, rodziny chemicznej. Daje to początek znacznemu poziomowi terminologii związanej z herbicydami i ich stosowaniem.

Zamierzony wynik

  • Kontrola to niszczenie niechcianych chwastów lub ich niszczenie do punktu, w którym nie są one już konkurencyjne w stosunku do uprawy.
  • Tłumienie jest niepełną kontrolą, która nadal zapewnia pewne korzyści ekonomiczne, takie jak zmniejszona konkurencja z uprawą.
  • Bezpieczeństwo upraw, w przypadku selektywnych herbicydów, to względny brak uszkodzeń lub stresu upraw. Większość selektywnych herbicydów powoduje widoczny stres dla roślin uprawnych.
  • Defoliant , podobny do herbicydów, ale przeznaczony do usuwania liści (liści), a nie do zabijania roślin.

Selektywność (wszystkie rośliny lub określone rośliny)

  • Podstawą selektywności są czynniki fizyczne lub biologiczne. Niektóre czynniki biologiczne obejmują morfologię , fizjologię , metabolizm lub czynniki biochemiczne.
  • Istnieje kilka czynników klimatycznych wpływających na wchłanianie, w tym wilgotność , światło, opady i temperatura. Herbicydy stosowane dolistnie łatwiej dostaną się do liścia przy wysokiej wilgotności, wydłużając czas schnięcia opryskanej kropli i zwiększając nawilżenie naskórka. Światło o dużej intensywności może rozbić niektóre herbicydy i spowodować zgrubienie naskórka liścia, co zmniejsza wchłanianie. Opady mogą zmyć lub usunąć niektóre herbicydy stosowane dolistnie, ale zwiększy wchłanianie herbicydów stosowanych do gleby przez korzenie. Rośliny narażone na suszę są mniej podatne na przenoszenie herbicydów. Wraz ze wzrostem temperatury wydajność herbicydów może się zmniejszyć. Absorpcja i translokacja mogą być ograniczone przy bardzo niskich temperaturach.
  • Selektywne herbicydy kontrolują lub tłumią niektóre rośliny bez wpływu na wzrost innych gatunków roślin. Selektywność może wynikać z translokacji , różnicowej absorpcji lub fizycznych (morfologicznych) lub fizjologicznych różnic między gatunkami roślin. Środki powierzchniowo czynne zmieniają właściwości fizyczne roztworu do opryskiwania i ogólną fitotoksyczność herbicydu, zwiększając translokację. 2,4-D, mekoprop i dikamba zwalczają wiele chwastów szerokolistnych, ale pozostają nieskuteczne wobec traw darniowych.
  • Nieselektywne herbicydy nie działają specyficznie przeciwko niektórym gatunkom roślin i kontrolują cały materiał roślinny, z którym wchodzą w kontakt. Służą do oczyszczania terenów przemysłowych, nieużytków, linii kolejowych i nasypów kolejowych. Parakwat , glufosynat i glifosat są herbicydami nieselektywnymi.

Termin składania wniosków

  • Przed sadzeniem: Herbicydy przed sadzeniem to nieselektywne herbicydy stosowane do gleby przed sadzeniem. Niektóre herbicydy stosowane przed sadzeniem mogą być wprowadzane do gleby mechanicznie. Celem włączenia jest zapobieganie rozpraszaniu przez fotorozkład i/lub lotność . Herbicydy zabijają chwasty, gdy rosną w strefie traktowanej herbicydem. Przed zasadzeniem pastwiska należy wprowadzić do gleby lotne herbicydy. Uprawy rolne uprawiane w glebie poddanej działaniu herbicydu przed sadzeniem obejmują pomidory, kukurydzę, soję i truskawki. Fumiganty glebowe, takie jak metam sodowy i dazomet, są stosowane jako herbicydy przed sadzeniem.
  • Przedwschodowe: herbicydy przedwschodowe stosuje się, zanim sadzonki chwastów wyjdą przez powierzchnię gleby. Herbicydy nie zapobiegają kiełkowaniu chwastów, ale zabijają chwasty, gdy rosną w strefie traktowanej herbicydem, wpływając na podział komórek w rosnącej sadzonce. Dithiopyr i pendimetalin są herbicydami przedwschodowymi . Chwasty, które wyrosły już przed zastosowaniem lub aktywacją, nie są narażone na działanie pre-herbicydów, ponieważ ich pierwotny punkt wzrostu wymyka się zabiegowi.
  • powschodowe: herbicydy te stosuje się po przejściu sadzonek chwastów przez powierzchnię gleby. Mogą być wchłaniane dolistnie lub przez korzenie, selektywne lub nieselektywne, kontaktowe lub ogólnoustrojowe. Unika się stosowania tych herbicydów podczas deszczu, ponieważ zmywanie ich z gleby czyni je nieskutecznymi. 2,4-D jest selektywnym, ogólnoustrojowym, powschodowym herbicydem wchłanianym dolistnie.

Sposób aplikacji

  • Stosowane do gleby: herbicydy stosowane do gleby są zwykle pobierane przez korzeń lub pęd wschodzących sadzonek i są stosowane jako zabieg przedsiewny lub przedwschodowy. Na skuteczność herbicydów stosowanych doglebowo wpływa kilka czynników. Chwasty wchłaniają herbicydy zarówno poprzez mechanizmy pasywne, jak i aktywne. Adsorpcja herbicydów do koloidów glebowych lub materii organicznej często zmniejsza ich ilość dostępną do wchłaniania chwastów. Bardzo ważne jest umieszczenie herbicydu w odpowiedniej warstwie gleby, co można osiągnąć mechanicznie oraz przez opady deszczu. Herbicydy na powierzchni gleby poddawane są kilku procesom, które zmniejszają ich dostępność. Lotność i fotoliza to dwa powszechne procesy, które zmniejszają dostępność herbicydów. Wiele herbicydów stosowanych do gleby jest wchłanianych przez pędy roślin, które znajdują się jeszcze pod ziemią, co prowadzi do ich śmierci lub uszkodzenia. EPTC i trifluralina to herbicydy stosowane doglebowo.
  • Stosowane dolistnie: nakłada się je na część rośliny nad ziemią i wchłania je przez odsłonięte tkanki. Są to zazwyczaj herbicydy powschodowe i mogą być przenoszone (systemiczne) w całej roślinie lub pozostawać w określonym miejscu (kontakt). Zewnętrzne bariery roślin, takie jak naskórek , woski, ściana komórkowa itp. wpływają na wchłanianie i działanie herbicydów. Glifosat, 2,4-D i dikamba są herbicydami stosowanymi dolistnie.

Trwałość

  • Aktywność resztkowa: Herbicyd jest opisywany jako posiadający niską aktywność resztkową, jeśli zostanie zneutralizowany w krótkim czasie po aplikacji (w ciągu kilku tygodni lub miesięcy) – zazwyczaj jest to spowodowane opadami deszczu lub reakcjami w glebie. Herbicyd opisany jako posiadający wysoką aktywność resztkową pozostanie silny przez długi czas w glebie. W przypadku niektórych związków aktywność szczątkowa może pozostawić ziemię prawie na zawsze jałową.

Mechanizm akcji

Herbicydy są często klasyfikowane według miejsca działania, ponieważ z reguły herbicydy w tej samej klasie miejsca działania powodują podobne objawy na podatnych roślinach. Preferowana jest klasyfikacja oparta na miejscu działania herbicydu, ponieważ można skuteczniej zarządzać odpornością na herbicydy. Klasyfikacja według mechanizmu działania (MOA) wskazuje na pierwszy enzym, białko lub etap biochemiczny w roślinie po zastosowaniu.

Lista mechanizmów występujących we współczesnych herbicydach

Grupa herbicydów (oznakowanie)

Jedną z najważniejszych metod zapobiegania, opóźniania lub kontrolowania oporności jest zmniejszenie zależności od jednego sposobu działania herbicydu. Aby to zrobić, rolnicy muszą znać sposób działania herbicydów, które zamierzają stosować, ale stosunkowo złożony charakter biochemii roślin sprawia, że ​​trudno to określić. Podjęto próby uproszczenia zrozumienia sposobu działania herbicydów poprzez opracowanie systemu klasyfikacji grupującego herbicydy według sposobu działania. Ostatecznie Komitet ds. Odporności na Herbicydy (HRAC) i Amerykańskie Towarzystwo Naukowe o Weed (WSSA) opracowały system klasyfikacji. Systemy WSSA i HRAC różnią się oznaczeniem grupy. Grupy w systemach WSSA i HRAC są oznaczone odpowiednio cyframi i literami. Celem dodania klasyfikacji „Grupy” i sposobu działania do etykiety produktu herbicydowego jest zapewnienie prostego i praktycznego podejścia do dostarczania informacji użytkownikom. Informacje te ułatwią opracowanie spójnego i efektywnego materiału edukacyjnego. Powinno to zwiększyć świadomość użytkowników na temat sposobu działania herbicydów i zapewnić dokładniejsze zalecenia dotyczące zarządzania odpornością. Innym celem jest ułatwienie użytkownikom prowadzenia ewidencji, w której z roku na rok stosowany jest herbicyd na danym polu.

Rodzina chemiczna

Szczegółowe badania struktury chemicznej składników aktywnych zarejestrowanych herbicydów wykazały, że niektóre ugrupowania ( ugrupowanie jest częścią cząsteczki, która może zawierać całe grupy funkcyjne lub części grup funkcyjnych jako podstruktury; grupa funkcyjna ma podobne właściwości chemiczne, gdy występuje w różnych związkach) mają te same mechanizmy działania. Według Forouzesha i in . W 2015 r. ugrupowania te zostały przypisane do nazw rodzin chemicznych, a składniki aktywne są następnie odpowiednio klasyfikowane w obrębie rodzin chemicznych. Wiedza o grupowaniu rodzin chemicznych herbicydów może służyć jako krótkoterminowa strategia zarządzania odpornością na miejsce działania.

Zastosowanie i aplikacja

Herbicydy rozpylane z ramion spryskujących traktora w Północnej Dakocie.

Większość herbicydów stosuje się jako opryski wodne przy użyciu sprzętu naziemnego. Sprzęt naziemny różni się konstrukcją, ale duże obszary można opryskiwać za pomocą samobieżnych opryskiwaczy wyposażonych w długie wysięgniki o długości od 18 do 37 m z dyszami rozstawionymi co 20–30 cali (510–760 mm). Stosowane są również opryskiwacze holowane, ręczne, a nawet ciągnione przez konie. Na dużych obszarach herbicydy mogą być również czasami stosowane z powietrza przy użyciu helikopterów lub samolotów lub poprzez systemy nawadniające (znane jako chemigacja ).

Kolejna metoda stosowania herbicydów opracowana około 2010 r. polega na oczyszczeniu gleby z aktywnego banku nasion chwastów, a nie tylko na zabijaniu chwastów. Może to z powodzeniem leczyć rośliny jednoroczne, ale nie byliny . Naukowcy z Agricultural Research Service odkryli, że stosowanie herbicydów na polach pod koniec sezonu wegetacyjnego chwastów znacznie zmniejsza ich produkcję nasion , a zatem mniej chwastów powraca w następnym sezonie. Ponieważ większość chwastów jest jednorocznych, ich nasiona przetrwają w glebie tylko rok lub dwa, więc ta metoda będzie w stanie zniszczyć takie chwasty po kilku latach stosowania herbicydów.

Można również zastosować wycieranie chwastów, gdzie knot zwilżony herbicydem jest zawieszony na wysięgniku i przeciągany lub zwijany po wierzchołkach wyższych roślin chwastów. Pozwala to na zwalczanie wyższych chwastów murawowych poprzez bezpośredni kontakt bez wpływu na spokrewnione, ale pożądane krótsze rośliny w runi murawowej poniżej. Ta metoda ma tę zaletę, że pozwala uniknąć znoszenia oprysku. W Walii w 2015 r. uruchomiono program oferujący bezpłatne wypożyczenie wycieraczek do chwastów, mający na celu zmniejszenie poziomu MCPA w ciekach wodnych.

Różnice w leśnictwie we wczesnych stadiach wzrostu są niewielkie , kiedy podobieństwa wysokości między rosnącymi drzewami a uprawami jednorocznymi stwarzają podobny problem z konkurencją chwastów. Jednak w przeciwieństwie do roślin jednorocznych, stosowanie jest w większości przypadków niepotrzebne, a zatem stosuje się je głównie w celu zmniejszenia opóźnienia między cyklami produkcyjnymi upraw tarcicy.

Niewłaściwe użycie i niewłaściwe zastosowanie

Ulatnianie się herbicydów lub znoszenie sprayu może spowodować, że herbicyd będzie oddziaływał na sąsiednie pola lub rośliny, szczególnie w wietrznych warunkach. Czasami z powodu błędu może zostać spryskane niewłaściwe pole lub rośliny.

Używaj politycznie, militarnie i w konflikcie

Niepełnosprawne dzieci w Wietnamie , w większości ofiary agenta Orange , 2004 r.

Chociaż broń chwastobójcza wykorzystuje substancje chemiczne , jej głównym celem jest zakłócenie produkcji rolnej żywności i/lub zniszczenie roślin, które zapewniają osłonę lub schronienie przed wrogiem.

Podczas kryzysu malajskiego Wielka Brytania była pierwszym krajem, który zastosował herbicydy i defolianty w celu pozbawienia komunistycznych powstańców osłony i celowania w uprawy żywności w ramach kampanii głodowej na początku lat pięćdziesiątych. Używanie herbicydów jako broni chemicznej przez armię amerykańską podczas wojny wietnamskiej wywarło namacalny, długoterminowy wpływ na Wietnamczyków mieszkających w Wietnamie . Doprowadziło to na przykład do 3 milionów Wietnamczyków cierpiących na problemy zdrowotne, miliona wad wrodzonych spowodowanych bezpośrednio kontaktem z Agent Orange oraz defoliacji 24% obszaru Wietnamu.

Skutki zdrowotne i środowiskowe

Herbicydy mają szeroko zmienną toksyczność oprócz ostrej toksyczności wynikającej z szybkiego spożycia znacznej ilości oraz przewlekłej toksyczności wynikającej z narażenia środowiskowego i zawodowego przez długi czas. Wiele publicznych podejrzeń co do herbicydów krąży wokół pomylenia ważnych oświadczeń o ostrej toksyczności z równie ważnymi stwierdzeniami o braku przewlekłej toksyczności przy zalecanych poziomach stosowania. Na przykład, podczas gdy preparaty glifosatu z adiuwantami z łojem są silnie toksyczne, ich stosowanie nie było skorelowane z jakimikolwiek problemami zdrowotnymi, takimi jak rak, w ogromnym badaniu Departamentu Zdrowia USA na 90 000 członków rodzin rolniczych przez okres ponad 23 lat. Oznacza to, że badanie wykazuje brak przewlekłej toksyczności, ale nie może kwestionować ostrej toksyczności herbicydu.

Niektóre herbicydy powodują szereg skutków zdrowotnych, od wysypki skórnej po śmierć. Droga ataku może wynikać z celowego lub niezamierzonego bezpośredniego spożycia, niewłaściwego zastosowania skutkującego bezpośrednim kontaktem herbicydu z ludźmi lub dziką przyrodą, wdychania aerozoli z powietrza lub spożycia żywności przed wyznaczonym okresem przed zbiorem. W pewnych warunkach, niektóre herbicydy mogą być transportowane poprzez ługowanie lub spływ powierzchniowy w celu skażenia wód gruntowych lub odległych źródeł wód powierzchniowych. Ogólnie warunki sprzyjające transportowi herbicydów obejmują intensywne burze (szczególnie krótko po zastosowaniu) oraz gleby o ograniczonej zdolności do adsorpcji lub zatrzymywania herbicydów. Właściwości herbicydów, które zwiększają prawdopodobieństwo transportu, obejmują trwałość (odporność na degradację) i wysoką rozpuszczalność w wodzie.

Herbicydy fenoksy są często zanieczyszczone dioksynami, takimi jak TCDD ; badania sugerują, że takie skażenie powoduje niewielki wzrost ryzyka raka po ekspozycji zawodowej na te herbicydy. Ekspozycja na triazyny została powiązana z prawdopodobnym związkiem ze zwiększonym ryzykiem raka piersi , chociaż związek przyczynowy pozostaje niejasny.

Producenci herbicydów czasami wygłaszali fałszywe lub wprowadzające w błąd twierdzenia dotyczące bezpieczeństwa swoich produktów. Producent chemikaliów Monsanto Company zgodził się na zmianę reklamy pod naciskiem nowojorskiego prokuratora generalnego Dennisa Vacco ; Vacco skarżyło się na wprowadzające w błąd twierdzenia, że ​​herbicydy w sprayu na bazie glifosatu, w tym Roundup, były bezpieczniejsze niż sól kuchenna i „praktycznie nietoksyczne” dla ssaków, ptaków i ryb (chociaż trudno jest znaleźć dowód na to, że kiedykolwiek mówiono o tym). . Roundup jest toksyczny i spowodował śmierć po spożyciu w ilościach od 85 do 200 ml, chociaż był również przyjmowany w ilościach do 500 ml z jedynie łagodnymi lub umiarkowanymi objawami. Producent Tordon 101 ( Dow AgroSciences , należący do Dow Chemical Company ) twierdził, że Tordon 101 nie ma wpływu na zwierzęta i owady, pomimo dowodów na silne działanie rakotwórcze składnika aktywnego, pikloramu , w badaniach na szczurach.

Wykazano, że ryzyko choroby Parkinsona wzrasta wraz z narażeniem na działanie herbicydów i pestycydów . Podejrzewa się, że jednym z takich czynników jest herbicyd parakwat .

Wszystkie sprzedawane na rynku, organiczne i nieorganiczne herbicydy muszą być dokładnie przetestowane przed dopuszczeniem do sprzedaży i oznakowania przez Agencję Ochrony Środowiska . Jednak ze względu na dużą liczbę stosowanych herbicydów, obawy dotyczące skutków zdrowotnych są znaczne. Oprócz skutków zdrowotnych powodowanych przez same herbicydy, komercyjne mieszanki herbicydów często zawierają inne chemikalia, w tym składniki nieaktywne , które mają negatywny wpływ na zdrowie człowieka.

Efekty ekologiczne

Komercyjne stosowanie herbicydów ma generalnie negatywny wpływ na populacje ptaków, chociaż skutki te są bardzo zmienne i często wymagają badań terenowych w celu dokładnego przewidzenia. Badania laboratoryjne czasami przeszacowywały negatywny wpływ na ptaki ze względu na toksyczność, przewidując poważne problemy, których nie zaobserwowano w terenie. Większość obserwowanych skutków nie jest spowodowana toksycznością, ale zmianami siedlisk i spadkiem liczebności gatunków, na których ptaki polegają jako na pożywieniu lub schronieniu. Stosowanie herbicydów w hodowli lasu , stosowane w celu sprzyjania pewnym rodzajom wzrostu po zrębie zupełnym , może powodować znaczne spadki populacji ptaków. Nawet gdy stosuje się herbicydy, które mają niską toksyczność dla ptaków, zmniejszają obfitość wielu rodzajów roślinności, na której ptaki polegają. Stosowanie herbicydów w rolnictwie w Wielkiej Brytanii wiąże się ze spadkiem gatunków ptaków żywiących się nasionami, które opierają się na chwastach zabitych przez herbicydy. Intensywne stosowanie herbicydów na neotropikalnych obszarach rolniczych było jednym z wielu czynników ograniczających przydatność takich gruntów rolnych dla zimujących ptaków wędrownych.

Populacje żab mogą również mieć negatywny wpływ na stosowanie herbicydów. Podczas gdy niektóre badania wykazały, że atrazyna może być teratogenem , powodując demaskulinizację u samców żab, EPA i jej niezależny Naukowy Panel Doradczy (SAP) przeanalizowali wszystkie dostępne badania na ten temat i doszli do wniosku, że „atrazyna nie wpływa niekorzystnie na rozwój gonad płazów przegląd badań laboratoryjnych i terenowych."

Naukowa niepewność pełnego zakresu skutków herbicydów

Skutki zdrowotne i środowiskowe wielu herbicydów są nieznane, a nawet społeczność naukowa często nie zgadza się z ryzykiem. Na przykład, panel z 13 naukowców recenzowania studia na 1995 rakotwórczego z 2,4-D podzielił opinie na prawdopodobieństwie 2,4-D powoduje raka u ludzi. W 1992 r. badania nad herbicydami fenoksy były zbyt małe, aby dokładnie ocenić ryzyko wielu rodzajów raka spowodowane tymi herbicydami, mimo że dowody były silniejsze, że narażenie na te herbicydy wiąże się ze zwiększonym ryzykiem mięsaka tkanek miękkich i chłoniaka nieziarniczego . Co więcej, istnieje pewna sugestia, że ​​herbicydy, takie jak atrazyna , mogą odgrywać rolę w odwróceniu płci niektórych organizmów, które doświadczają zależnej od temperatury determinacji płci , co teoretycznie może zmieniać proporcje płci.

Opór

Odporność chwastów na herbicydy stała się głównym problemem w produkcji roślinnej na całym świecie. Oporność na herbicydy często przypisuje się brakowi programów rotacyjnych herbicydów i ciągłym aplikacjom herbicydów o tych samych miejscach działania. Tak więc prawdziwe zrozumienie miejsc działania herbicydów jest niezbędne do strategicznego planowania kontroli chwastów na bazie herbicydów.

Rośliny rozwinęły oporność na atrazynę i inhibitory ALS, a ostatnio na herbicydy glifosatowe . Marestail to jeden chwast, który rozwinął odporność na glifosat. Chwasty odporne na glifosat są obecne w zdecydowanej większości upraw soi, bawełny i kukurydzy w niektórych stanach USA. Rozprzestrzeniają się chwasty, które są odporne na wiele innych herbicydów. Niewiele nowych herbicydów jest bliskich komercjalizacji i żaden z molekularnym mechanizmem działania, na który nie ma odporności. Ponieważ większość herbicydów nie zabija wszystkich chwastów, rolnicy stosują płodozmian i herbicydy, aby powstrzymać rozwój odpornych chwastów. W początkowych latach glifosat nie podlegał oporowi i pozwolił rolnikom na ograniczenie stosowania płodozmianu.

Rodziny chwastów, który obejmuje waterhemp ( Amaranthus rudis ) jest największym problemem. Badanie przeprowadzone w latach 2008-2009 na 144 populacjach konopi wodnych w 41 hrabstwach Missouri wykazało odporność na glifosat w 69%. Chwasty z około 500 miejsc w stanie Iowa w 2011 i 2012 roku wykazały odporność na glifosat w około 64% próbek konopi wodnych. Stosowanie innych zabójców do zwalczania „szczątkowych” chwastów stało się powszechne i może wystarczyć, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się odporności. Od 2005 do 2010 roku naukowcy odkryli 13 różnych gatunków chwastów, które rozwinęły odporność na glifosat. Ale od tego czasu odkryto tylko dwa kolejne. Rośnie liczba chwastów odpornych na wiele herbicydów o zupełnie różnych biologicznych trybach działania. W Missouri 43% próbek było odpornych na dwa różne herbicydy; 6% stawiało opór trzem; a 0,5% sprzeciwiało się czterem. W stanie Iowa 89% próbek konopi wodnych jest odpornych na dwa lub więcej herbicydów, 25% na trzy, a 10% na pięć.

W przypadku bawełny południowej koszty herbicydów wzrosły z 50-75 dolarów za hektar kilka lat temu do około 370 dolarów za hektar w 2013 r. Opór przyczynia się do masowego odchodzenia od uprawy bawełny; w ciągu ostatnich kilku lat powierzchnia upraw bawełny zmniejszyła się o 70% w Arkansas io 60% w Tennessee. W przypadku nasion soi w Illinois koszty wzrosły z około 25 do 160 dolarów za hektar.

Od 2013 r. Dow AgroSciences , Bayer CropScience , Syngenta i Monsanto opracowywały odmiany nasion odporne na herbicydy inne niż glifosat, co ułatwi rolnikom stosowanie alternatywnych środków chwastobójczych. Mimo że chwasty wykształciły już pewną odporność na te herbicydy, Powles twierdzi, że nowe kombinacje nasion i herbicydów powinny działać dobrze, jeśli są stosowane z odpowiednią rotacją.

Biochemia odporności

Odporność na herbicydy może opierać się na jednym z następujących mechanizmów biochemicznych:

  • Odporność na miejsce docelowe: Wynika to ze zmniejszonej (lub nawet utraconej) zdolności herbicydu do wiązania się z docelowym białkiem. Efekt zwykle dotyczy enzymu pełniącego kluczową funkcję w szlaku metabolicznym lub składnika układu transportu elektronów . Oporność w miejscu docelowym może być również spowodowana nadekspresją docelowego enzymu (poprzez amplifikację genu lub zmiany w promotorze genu ).
  • Oporność poza miejscem docelowym: Jest to spowodowane mechanizmami, które zmniejszają ilość chwastobójczego związku czynnego docierającego do miejsca docelowego. Ważnym mechanizmem jest wzmożona metaboliczna detoksykacja herbicydu w chwaście, co prowadzi do niedostatecznej ilości substancji czynnej docierającej do miejsca docelowego. Zmniejszony wychwyt i translokacja lub sekwestracja herbicydu może również skutkować niewystarczającym transportem herbicydu do miejsca docelowego.
  • Odporność krzyżowa: W tym przypadku pojedynczy mechanizm odporności powoduje odporność na kilka herbicydów. Termin oporność krzyżowa w miejscu docelowym jest używany, gdy herbicydy wiążą się z tym samym miejscem docelowym, podczas gdy oporność krzyżowa w miejscu innym niż docelowy jest spowodowana pojedynczym mechanizmem niebędącym miejscem docelowym (np. wzmocniona detoksykacja metaboliczna), który pociąga za sobą oporność poprzez herbicydy o różnych miejscach działania.
  • Odporność wielokrotna: W tej sytuacji w poszczególnych roślinach lub w populacji roślin występują dwa lub więcej mechanizmów odporności.

Zarządzanie odpornością

Światowe doświadczenie pokazuje, że rolnicy zwykle niewiele robią, aby zapobiec rozwojowi odporności na herbicydy i podejmują działania tylko wtedy, gdy jest to problem w ich własnym gospodarstwie lub sąsiednim gospodarstwie. Dokładna obserwacja jest ważna, aby można było wykryć jakiekolwiek zmniejszenie skuteczności herbicydów. Może to wskazywać na ewoluujący opór. Istotne jest, aby opór został wykryty na wczesnym etapie, tak jakby stał się poważnym problemem w całym gospodarstwie, opcje są bardziej ograniczone, a większe wydatki są prawie nieuniknione. W tabeli 1 wymieniono czynniki, które umożliwiają ocenę ryzyka odporności. Niezbędnym warunkiem wstępnym potwierdzenia oporności jest dobry test diagnostyczny. Najlepiej byłoby, gdyby było to szybkie, dokładne, tanie i dostępne. Opracowano wiele testów diagnostycznych, w tym testy w szklarniach, testy na płytkach Petriego i fluorescencję chlorofilu. Kluczowym elementem takich testów jest to, że reakcję podejrzanej populacji na herbicyd można porównać ze znanymi standardami podatności i odporności w kontrolowanych warunkach. Większość przypadków oporności na herbicydy jest konsekwencją wielokrotnego stosowania herbicydów, często w połączeniu z monokulturą upraw i ograniczonymi praktykami uprawowymi. Dlatego konieczne jest zmodyfikowanie tych praktyk, aby zapobiec lub opóźnić wystąpienie oporności lub kontrolować istniejące populacje oporne. Kluczowym celem powinno być zmniejszenie presji selekcyjnej. Wymagane jest zintegrowane podejście do zarządzania chwastami (IWM), w którym do zwalczania chwastów stosuje się jak najwięcej taktyk. W ten sposób mniej polega się na herbicydach i dlatego należy zmniejszyć presję selekcyjną.

Optymalizacja wkładu herbicydów do poziomu progu ekonomicznego powinna uniknąć niepotrzebnego stosowania herbicydów i zmniejszyć presję selekcyjną. Herbicydy powinny być wykorzystywane w najwyższym stopniu poprzez zapewnienie, że czas, dawka, metoda aplikacji, warunki glebowe i klimatyczne są optymalne dla dobrej aktywności. W Wielkiej Brytanii częściowo odporne chwasty trawiaste, takie jak Alopecurus myosuroides (wyczyńca polnego) i rodzaj Avena (dziki owies), mogą być często odpowiednio zwalczane, gdy herbicydy są stosowane na etapie 2-3 liści, podczas gdy późniejsze stosowanie w stadium 2-3 pędów może zawieść źle. Opryskiwanie łat lub stosowanie herbicydów tylko na mocno zaatakowanych obszarach pól to kolejny sposób na zmniejszenie całkowitego zużycia herbicydów.

Czynniki agronomiczne wpływające na ryzyko rozwoju odporności na herbicydy
Czynnik Niskie ryzyko Wysokie ryzyko
System przycinania Dobra rotacja Monokultura upraw
System uprawy Orka roczna Ciągła uprawa minimalna
Kontrola chwastów Tylko kultura Tylko herbicyd
Stosowanie herbicydów Wiele trybów działania Pojedyncze tryby działania
Kontrola w poprzednich latach Świetny Słaby
Inwazja chwastów Niski Wysoka
Opór w pobliżu Nieznany Pospolity

Metody leczenia chwastów odpornych

Alternatywne herbicydy

W przypadku pierwszego podejrzenia lub potwierdzenia oporności, skuteczność alternatyw będzie prawdopodobnie pierwszą kwestią do rozważenia. Stosowanie alternatywnych herbicydów, które pozostają skuteczne w populacjach odpornych, może być skuteczną strategią, przynajmniej w krótkim okresie. Skuteczność alternatywnych herbicydów będzie w dużym stopniu zależna od stopnia oporności krzyżowej. Jeśli istnieje oporność na jedną grupę herbicydów, to zastosowanie herbicydów z innych grup może zapewnić proste i skuteczne rozwiązanie, przynajmniej na krótką metę. Na przykład, wiele chwastów opornych na triazyny było łatwo zwalczanych przez zastosowanie alternatywnych herbicydów, takich jak dikamba lub glifosat. Jeśli oporność obejmuje więcej niż jedną grupę herbicydów, wybór jest bardziej ograniczony. Nie należy zakładać, że oporność automatycznie rozszerzy się na wszystkie herbicydy o tym samym sposobie działania, chociaż rozsądnie jest założyć to, dopóki nie zostanie udowodnione inaczej. W wielu chwastach stopień oporności krzyżowej między pięcioma grupami inhibitorów ALS jest bardzo zróżnicowany. Wiele będzie zależeć od obecnych mechanizmów odporności i nie należy zakładać, że będą one koniecznie takie same w różnych populacjach tego samego gatunku. Różnice te wynikają, przynajmniej częściowo, z istnienia różnych mutacji nadających oporność w miejscu docelowym. W konsekwencji selekcja pod kątem różnych mutacji może skutkować różnymi wzorcami oporności krzyżowej. Zwiększony metabolizm może w różnym stopniu wpływać na nawet blisko spokrewnione herbicydy. Na przykład populacje Alopecurus myosuroides (wyczyńca polnego) o zwiększonym mechanizmie metabolizmu wykazują oporność na pendimetalinę, ale nie na trifluralinę, mimo że obie są dinitroanilinami . Wynika to z różnic we wrażliwości tych dwóch herbicydów na metabolizm oksydacyjny. W związku z tym, próbując przewidzieć skuteczność alternatywnych herbicydów, należy zachować ostrożność.

Mieszaniny i sekwencje

Zastosowanie dwóch lub więcej herbicydów, które mają różne sposoby działania, może zmniejszyć selekcję odpornych genotypów. Idealnie, każdy składnik mieszaniny powinien:

  • Bądź aktywny w różnych witrynach docelowych
  • Mają wysoki poziom skuteczności
  • Odtruwaj się różnymi szlakami biochemicznymi
  • Mają podobną trwałość w glebie (jeśli jest to herbicyd szczątkowy)
  • Wywieraj negatywną oporność krzyżową
  • Synergizuj aktywność drugiego komponentu

Żadna mieszanka prawdopodobnie nie będzie miała tych wszystkich atrybutów, ale najważniejsze są dwie pierwsze z wymienionych. Istnieje ryzyko, że w dłuższej perspektywie mieszaniny dobiorą się pod względem odporności na oba składniki. Praktyczną zaletą sekwencji dwóch herbicydów w porównaniu z mieszaninami jest to, że możliwa jest lepsza ocena skuteczności każdego składnika herbicydowego, pod warunkiem, że pomiędzy każdym zastosowaniem upływa wystarczający czas. Wadą sekwencji jest to, że należy wykonać dwie oddzielne aplikacje i możliwe jest, że późniejsza aplikacja będzie mniej skuteczna w przypadku chwastów, które przetrwały pierwsze zastosowanie. Jeśli są one odporne, wówczas drugi herbicyd w sekwencji może zwiększyć selekcję pod kątem odpornych osobników poprzez zabicie podatnych roślin, które zostały uszkodzone, ale nie zostały zabite przez pierwsze zastosowanie, ale pozwalając przeżyć większym, mniej dotkniętym, odpornym roślinom. Zostało to przytoczone jako jeden z powodów, dla których odporne na ALS podłoże Stellaria wyewoluowało w Szkocji ostatnio (2000), pomimo regularnego stosowania sekwencji zawierającej mekoprop, herbicyd o innym sposobie działania.

Rotacja herbicydów

Rotacja herbicydów z różnych grup chemicznych w kolejnych latach powinna ograniczyć selekcję pod kątem odporności. Jest to kluczowy element większości programów zapobiegania odporności. Wartość tego podejścia zależy od stopnia oporności krzyżowej i tego, czy wielokrotna oporność występuje z powodu obecności kilku różnych mechanizmów oporności. Praktycznym problemem może być brak świadomości rolników na temat różnych istniejących grup herbicydów. W Australii wprowadzono system, w którym litery identyfikujące są umieszczane na etykiecie produktu, aby umożliwić rolnikom rozróżnienie produktów o różnych sposobach działania.

Praktyki rolnicze i odporność: studium przypadku

Odporność na herbicydy stała się krytycznym problemem w australijskim rolnictwie, po tym jak w latach 70. wielu australijskich hodowców owiec zaczęło uprawiać wyłącznie pszenicę na swoich pastwiskach. Wprowadzone odmiany życicy , choć dobre do wypasu owiec, intensywnie konkurują z pszenicą. Życice wytwarzają tak wiele nasion, że pozostawione bez kontroli mogą całkowicie zadusić pole. Herbicydy zapewniały doskonałą kontrolę, jednocześnie redukując naruszanie gleby ze względu na mniejszą potrzebę orki. W ciągu nieco ponad dziesięciu lat życica i inne chwasty zaczęły rozwijać odporność. W odpowiedzi australijscy rolnicy zmienili metody. Do roku 1983, życica plamy stały się odporne na Hoegrass, rodziny herbicydy, które hamują enzym, zwany acetylo-koenzymu A karboksylazy .

Populacje rajgrasu były duże i odznaczały się znaczną różnorodnością genetyczną, ponieważ rolnicy uprawiali wiele odmian. Rajgras jest zapylany krzyżowo przez wiatr, więc geny często się mieszają. Aby kontrolować jego dystrybucję, rolnicy spryskali niedrogą Hoegrass, tworząc presję selekcyjną . Ponadto rolnicy czasami rozcieńczali herbicyd, aby zaoszczędzić pieniądze, co pozwalało niektórym roślinom przetrwać stosowanie. Kiedy pojawił się opór, rolnicy zwrócili się do grupy herbicydów blokujących syntazę acetylomleczanową . Po raz kolejny życica w Australii rozwinęła rodzaj „odporności krzyżowej”, która pozwoliła jej szybko rozłożyć różne herbicydy. Cztery klasy herbicydów stają się nieskuteczne w ciągu kilku lat. W 2013 roku tylko dwie klasy herbicydów, zwane fotosystemem II i inhibitorami długołańcuchowych kwasów tłuszczowych , były skuteczne przeciwko życicy.

Lista popularnych herbicydów

Herbicydy chemiczne

  • Kwas 2,4-D (2,4-dichlorofenoksyoctowy ) jest herbicydem szerokolistnym z grupy fenoksy, stosowanym w uprawach darniowych i uprawnych. Obecnie jest używany głównie w mieszankach z innymi herbicydami, aby umożliwić stosowanie niższych dawek herbicydów; jest to najszerzej stosowany herbicyd na świecie i trzeci najczęściej stosowany w Stanach Zjednoczonych. Jest przykładem syntetycznej auksyny (hormonu roślinnego).
  • Aminopiralid to herbicyd szerokolistny z grupy pirydyn, stosowany do zwalczania chwastów na użytkach zielonych, takich jak szczapy, osty i pokrzywy. Jest znany ze swojej zdolności do utrzymywania się w kompoście.
  • Atrazine , herbicyd triazynowy, jest stosowany w kukurydzy i sorgo do zwalczania chwastów szerokolistnych i traw. Wciąż stosowana ze względu na niski koszt i dobre działanie na szerokie spektrum chwastów powszechnych w pasie kukurydzianym w USA, atrazyna jest powszechnie stosowana z innymi herbicydami w celu zmniejszenia ogólnego poziomu atrazyny i obniżenia potencjalnego zanieczyszczenia wód gruntowych; jest inhibitorem fotosystemu II.
  • Chlopyralid jest herbicydem szerokolistnym z grupy pirydyn, stosowanym głównie na torfowisku, na wybiegach oraz do zwalczania szkodliwych ostu. Znany ze swojej zdolności do utrzymywania się w kompoście, jest kolejnym przykładem syntetycznej auksyny.
  • Dicamba , herbicyd liściasty powschodowy o pewnej aktywności glebowej, jest stosowany na darni i kukurydzę polną. To kolejny przykład syntetycznej auksyny.
  • Glufosynat amonu , herbicyd kontaktowy o szerokim spektrum, jest stosowany do zwalczania chwastów po wzejściu uprawy lub do całkowitej kontroli roślinności na gruntach niewykorzystywanych pod uprawę.
  • Fluazifop (Fuselade Forte), powschodowy, wchłaniany dolistnie, translokowany selektywny herbicyd do trawy o niewielkim działaniu resztkowym. Stosuje się go na bardzo szeroką gamę roślin szerokolistnych do zwalczania traw jednorocznych i wieloletnich.
  • Fluroksypyr , ogólnoustrojowy, selektywny herbicyd, jest stosowany do zwalczania chwastów szerokolistnych w zbożach drobnoziarnistych, kukurydzy, pastwiskach, pastwiskach i darni. Jest to syntetyczna auksyna. W uprawie zbóż kluczowe znaczenie fluroksypyru ma zwalczanie tasaków, Galium aparine . Inne kluczowe chwasty liściaste są również kontrolowane.
  • Glifosat , ogólnoustrojowy nieselektywny herbicyd, jest stosowany w nieustannym wypalaniu i do zwalczania chwastów w uprawach zmodyfikowanych genetycznie w celu przeciwdziałania jego skutkom. Jest to przykład inhibitora EPSP.
  • Imazapyr, nieselektywny herbicyd, jest stosowany do zwalczania szerokiej gamy chwastów, w tym jednorocznych i wieloletnich traw i ziół szerokolistnych, gatunków drzewiastych oraz nadbrzeżnych i wschodzących gatunków wodnych.
  • Imazapic , selektywny herbicyd do zwalczania przedwschodowych i powschodowych niektórych jednorocznych i wieloletnich traw oraz niektórych chwastów szerokolistnych, zabija rośliny poprzez hamowanie produkcji aminokwasów rozgałęzionych ( waliny , leucyny i izoleucyny ), które są niezbędne do syntezy białek i wzrost komórek.
  • Imazamox , imidazolinon produkowany przez BASF do stosowania powschodowego, który jest inhibitorem syntazy acetylomleczanowej (ALS). Sprzedawane pod nazwami handlowymi Raptor, Beyond i Clearcast.
  • Linuron to nieselektywny herbicyd stosowany do zwalczania traw i chwastów szerokolistnych. Działa poprzez hamowanie fotosyntezy.
  • MCPA ( kwas 2-metylo-4-chlorofenoksyoctowy) to herbicyd fenoksy selektywny dla roślin szerokolistnych i szeroko stosowany w zbożach i pastwiskach.
  • Metolachlor to herbicyd przedwschodowy szeroko stosowany do zwalczania jednorocznych traw w kukurydzy i sorgo; wyparła część atrazyny w tych zastosowaniach.
  • Parakwat jest nieselektywnym herbicydem kontaktowym stosowanym do nieustannego wypalania oraz do niszczenia z powietrza nasadzeń marihuany i koki. Jest bardziej toksyczny dla ludzi niż jakikolwiek inny herbicyd szeroko stosowany komercyjnie.
  • Pendimetalina , herbicyd przedwschodowy, jest szeroko stosowany do zwalczania jednorocznych traw i niektórych chwastów szerokolistnych w wielu uprawach, w tym kukurydzy, soi, pszenicy, bawełnie, wielu uprawach drzew i winorośli oraz wielu gatunkach traw darniowych.
  • Picloram , herbicyd pirydynowy, stosowany jest głównie do zwalczania niechcianych drzew na pastwiskach i obrzeżach pól. To kolejna syntetyczna auksyna.
  • Chloran sodu (nieużywany/zabroniony w niektórych krajach) , nieselektywny herbicyd, jest uważany za fitotoksyczny dla wszystkich zielonych części roślin. Może również zabijać poprzez wchłanianie przez korzenie.
  • Triclopyr , systemiczny herbicyd dolistny z grupy pirydyn, jest stosowany do zwalczania chwastów szerokolistnych, nie naruszając jednocześnie traw i drzew iglastych.
  • Kilka sulfonylomoczników , w tym flazasulfuron i metsulfuron metylu , które działają jako inhibitory ALS, aw niektórych przypadkach są pobierane z gleby przez korzenie.

Herbicydy organiczne

Ostatnio termin „ekologiczny” zaczął oznaczać produkty stosowane w rolnictwie ekologicznym . Zgodnie z tą definicją herbicyd ekologiczny to taki, który może być stosowany w gospodarstwie rolnym, które zostało sklasyfikowane jako ekologiczne. W zależności od zastosowania, mogą być mniej skuteczne niż herbicydy syntetyczne i są ogólnie stosowane wraz z kulturowymi i mechanicznymi praktykami zwalczania chwastów .

Herbicydy organiczne domowej roboty obejmują:

  • Mączka z glutenu kukurydzianego (CGM) to naturalny środek do zwalczania chwastów przedwschodowych stosowany w trawie darniowej, który ogranicza kiełkowanie wielu chwastów szerokolistnych i trawiastych.
  • Ocet jest skuteczny w przypadku 5–20% roztworów kwasu octowego, przy czym wyższe stężenia są najbardziej skuteczne, ale głównie niszczy wzrost powierzchni, dlatego konieczne jest ponowne opryskiwanie w celu leczenia odrostu. Odporne rośliny zazwyczaj giną, gdy są osłabione przez ponowne opryskiwanie.
  • Para została zastosowana komercyjnie, ale obecnie jest uważana za nieekonomiczną i niewystarczającą. Kontroluje wzrost powierzchniowy, ale nie podziemny, dlatego konieczne jest ponowne opryskiwanie w celu leczenia odrostów bylin.
  • Płomień jest uważany za bardziej skuteczny niż para, ale ma te same trudności.
  • D- limonen ( olejek cytrusowy ) jest naturalnym środkiem odtłuszczającym, który usuwa woskowatą skórę lub naskórek z chwastów, powodując odwodnienie i ostatecznie śmierć.
  • Słona woda lub sól zastosowana w odpowiedniej ilości do strefy korzeniowej zabije większość roślin.

O znaczeniu historycznym i inne

  • Kwas 2,4,5-trichlorofenoksyoctowy (2,4,5-T) był szeroko stosowanym herbicydem szerokolistnym, dopóki nie został wycofany pod koniec lat siedemdziesiątych. Podczas gdy sam 2,4,5-T ma jedynie umiarkowaną toksyczność, proces produkcji 2,4,5-T zanieczyszcza tę substancję chemiczną śladowymi ilościami 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyny (TCDD). TCDD jest niezwykle toksyczny dla ludzi. Przy odpowiedniej kontroli temperatury podczas produkcji 2,4,5-T, poziomy TCDD można utrzymać na poziomie około 0,005 ppm. Zanim dobrze zrozumiano ryzyko TCDD, wczesne zakłady produkcyjne nie miały odpowiedniej kontroli temperatury. Poszczególne partie testowane później okazały się mieć aż 60 ppm TCDD. 2,4,5-T został wycofany z użycia w USA w 1983 roku, w czasie zwiększonej wrażliwości opinii publicznej na zagrożenia chemiczne w środowisku. Zaniepokojenie opinii publicznej dioksynami było duże, a produkcja i stosowanie innych (nie herbicydowych) chemikaliów potencjalnie zawierających skażenie TCDD również zostały wycofane. Były to między innymi pentachlorofenol (środek konserwujący drewno) i PCB (stosowane głównie jako środki stabilizujące w oleju transformatorowym). 2,4,5-T został od tego czasu w dużej mierze zastąpiony przez dikambę i trichlopyr .
  • Agent Orange był mieszanką herbicydów używaną przez wojsko brytyjskie podczas stanu zagrożenia w Malezji i wojsko amerykańskie podczas wojny wietnamskiej między styczniem 1965 a kwietniem 1970 jako defoliant. Była to mieszanina 50/50 estrów n -butylowych 2,4,5-T i 2,4-D. Ze względu na zanieczyszczenie TCDD w składniku 2,4,5-T obwinia się go o poważne choroby u wielu osób, które były na niego narażone.
  • Wiadomo, że olej napędowy i inne ciężkie pochodne ropy naftowej są czasami nieformalnie używane, ale zwykle są zakazane w tym celu.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki

Informacje ogólne
Polityka regulacyjna