雑草管理: グルタミン合成酵素 (GS) 阻害剤除草剤の解明

雑草のない経済文化の発展を促進することは、簡単な使命ではありません。なぜなら、雑草は次のような攻撃的な特徴を示す植物であり、それによって関心のある文化との関係で競争上の優位性がもたらされるからです。

  • 種子の生産量が多い(種子、球根、塊茎、根茎、匍匐茎)。
  • 不利な環境条件や土壌条件下でも生存能力が持続します。
  • 土壌深くに発芽して出現する能力。
  • 種子の休眠により発芽が不均一になる。
  • 水、人、風、動物、機械による長距離への種子散布の容易さ。

雑草は田舎の生産者の懐に損害を与える可能性があるでしょうか? 確かに!

攻撃的な特性と適応能力の結果として、雑草は被害を引き起こす可能性があります 直接 e 間接的な

オス 直接損失 これは、成長因子(栄養素、水、光、ガス)の獲得競争による作物の生産性の低下や、商品の品質の低下(黒ビーグルの種子の存在(バイデンズ ピロサ)綿繊維に付着)。

雑草は農家に多大な被害をもたらす可能性があります。 出典: セブラエコミュニティ

雑草は、動物に毒を与え、土地の価値を下げるだけでなく、作物の種子が認証されない原因となっています。

オス 間接損害 マサンバラ草の場合のように、雑草が害虫、病気、線虫の代替宿主であるという事実を指します(ソルガムハレペンセ)、サトウキビモザイクウイルスの宿主です。

アサガオなどの種によっては、文化や収穫の実践に害を及ぼしたり、不可能にしたりする可能性があります( sp.)、作業の効率を低下させたり、作物の損失を引き起こしたりします。

雑草管理戦略

雑草防除の形態の中で、この化学物質は次のような利点があるため、農村生産者によって最も使用されています。

  • 人的資源への依存度が低くなります。
  • 梅雨時でも効率よく制御。
  • 作物の根系を損傷することなく、植栽ラインで効果的に制御します。
  • 不耕起システム (SPD) の実践を可能にする。
  • 栄養繁殖する雑草を制御できるようにします。
  • 植え付けを広げたり、列間の間隔を変更したりすることができます。

統合雑草管理(MIPD)は、あらゆる防除ツール(予防、文化、機械、物理、生物学、化学)の使用として概念化されており、雑草防除を実行するための最も積極的かつ持続可能な方法であることを強調することが重要です。 )戦略的に、新しい雑草種の侵入を防ぎ、栽培地域内の雑草種の個体数を減らす。


統合管理は雑草を制御する最も持続可能な方法です。 出典: ブログSensix

グルホシネートアンモニウムの特徴

除草剤グルホシネートアンモニウムは、グルタミン合成酵素阻害剤 (GS) グループの唯一の代表であり、グルタミン合成酵素阻害剤 (GS) 属の細菌によって合成される物質であるホスフィノスリシンの合成バージョンです。 ストレプトマイセス (ストレプトミセス ビリドクロモゲネスe ストレプトミセスシグロスコピウス)。

この除草剤は接触作用があり、広範囲の防除範囲(単一雑草および真正双子葉雑草を防除)を有し、非選択的です。

技術革新の進展に伴い、Liberty Linkテクノロジーが開発されました。®グルホシネートアンモニウム耐性遺伝子が綿、大豆、トウモロコシ、キャノーラ、テンサイの品種に挿入されており、選択的な雑草防除が可能となり、これらの作物に薬害を引き起こしません。

グルホシン酸アンモニウムは水によく溶けます (1,370,000 mgL)-1)土壌中での移動性が高く、土壌コロイド(Koc 100 mLg)に弱く吸着されます。-1)陽子を供与し、負に帯電したイオン(pKa< 2,0)を形成する能力による。

野外での残留期間は 7 日から 20 日とさまざまで、微生物による急速な分解が起こります。これが、土壌中 15 cm を超える深さではこの除草剤が存在しないことを説明する要因となります (RODRIGUES; ALMEIDA、2018)。

グルホシネートアンモニウムの生理学的動態

グルホシネートアンモニウムは、発達段階が進んだ雑草を効果的に防除することができないため、分げつが 1 つまでの単子葉植物および葉が 2 ~ 4 枚の正双子葉植物の防除にその適用が推奨されます。

雑草防除の効率を最大限に高めるために、この除草剤を使用する場合は、発芽後に日光が当たる状態で散布することをお勧めします。 管理または乾燥は、塗布後 1 ~ 2 週間で行われます。

噴霧された液滴が目標に到達し、雑草の防除において期待される結果が得られるように、適切な気候条件で噴霧することの重要性を強調する必要があります。

理想的な気象条件は、最低相対湿度 55%、風速 3 ~ 10 km h です。-1 気温が30℃以下。

作用機序 グルホシネートアンモニウムの

除草剤グルホシネートアンモニウムは、植物の窒素同化の主要な部位であるグルタミン合成酵素(GS)という酵素の活性を阻害します。

窒素は、ATP、NADH、NADPH、クロロフィル、タンパク質、いくつかの酵素などの重要な生体分子に存在するため、植物の代謝に不可欠な元素であり、植物の完全な発育を制限する元素です(TAIZ)。 .、2017)。

GS はアミノ酸のグルタミン酸とアンモニウム (NH) を変換します。4+)グルタミンに変換され、タンパク質合成に必要なアミノ酸を生成するための新しい反応の基質となります。

この反応では、アンモニウムの同化も起こります。アンモニウムは、生体組織内で高濃度に存在すると有毒であり、光合成および呼吸鎖における電子の輸送を阻害します。

グルホシン酸アンモニウム

グルホシネートアンモニウムは、細胞内のアンモニウムの蓄積と、光呼吸と光合成の間接的な阻害を引き起こすグルタミンなどの炭素骨格の枯渇を引き起こす GS の作用を阻害します。

高野らの研究など、新しい研究によってこの作用機序が解明されています。 。 (2019)、この中で彼らは、この除草剤で処理された植物が活性酸素種 (ROS) を生成し、これが細胞膜内の脂質の過酸化 (分解) を引き起こし、細胞死につながることを報告しています。

Freitas e Silva によって行われた研究では、アンモニウムの蓄積がグルホシネートアンモニウムの性能指標として使用されています。 。 (2016) は、この除草剤の吸収は散布後 2 ~ 5 時間で起こり、5 時間以内に吸収される量は植物にダメージを与えるのに十分であることを示しています。


綿花中のアンモニウム濃度、 B. 横たわっている e I.グランディフォリア 2 DAA を使用して、雨が降っていないさまざまな期間で測定します。 出典: フレイタス・エ・シルバ 。 (2016年)。


降雨のない異なる期間における、散布後 2 日間の綿植物、B. decumbens および I. grandifolia のグルタミン濃度 (DAA)。 出典: Freitas e Silva et al. (2016年)。

植物化学の症状

グルホシネートアンモニウムによる薬害の初期症状は散布後 3 ~ 5 日で現れ、葉の萎れや植物の白化が観察されます。 最長2週間で植物は壊死してしまいます。

これらの症状は、空気や土壌の明るさや相対湿度が高いなど、植物が好ましい環境条件にある場合に加速する可能性があります(ROMA., 2005)。


Ipomoea grandifolia の 3 DAA での薬害症状。 出典: Freitas と Silva (2012)。


8 DAA のウロクロア・デカンベンにおける薬害症状。 出典: Freitas と Silva (2012)。

グルホシネートアンモニウムはいつ塗布すべきですか?

ブラジルでは、有効成分としてグルホシネートアンモニウムを含む除草剤は、Fascinate BR、Liberty、Patrol SL、Finale です。 対象作物におけるこれらの除草剤の登録を確認するには、農業省に登録されている農薬に関する情報バンクである AGROFIT にアクセスしてください。

グルホシネートアンモニウムは、影響を受けやすい作物に的を絞ってスプレー散布したり、Liberty Link テクノロジーを含む作物/品種に全面散布したりするための発芽後除草剤です。®

ジャガイモ、サトウキビ、豆、大豆、小麦などの一部の作物の収穫前の乾燥に使用できます。 大豆や小麦などの作物の植え付け前の乾燥にも使用できます (RODRIGUES; ALMEIDA、2018)。 正しく使用および適用するには、農学者の指導が必要です。

最終的な考慮事項

雑草管理は困難な作業です。

成功するには、その地域の雑草の植物社会学的特性と生理機能、その場所の歴史、土壌の肥沃度、その地域の気候、使用する除草剤、対象となる作物を知る必要があります。

したがって、利用可能な資源を効率的かつ持続的に適用できるように、農学者のガイドラインに従うことが重要です。

参考文献

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フレイタス・エ・シルバ、IP 。 グルホシネートの吸収速度と雑草や綿花に対するその影響。 農業科学、50 節、13 ページ。 239-249、2016。http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952016000200239&lng=es&nrm=iso&tlng=en で入手可能です。 アクセス日: 2021 年 7 月 12 日。

ペンシルバニア州モンケロ 雑草の生物学と管理の側面。 サン カルロス: リマ、2014。430 p。

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