Onkruidbestrijding: het ontrafelen van herbiciden die glutaminesynthetase (GS) remmen

Het bevorderen van de ontwikkeling van een economische cultuur die vrij is van onkruid is geen gemakkelijke missie, omdat het planten zijn die agressieve eigenschappen vertonen, waardoor ze een concurrentievoordeel krijgen ten opzichte van de betreffende cultuur, zoals:

  • Hoge zaadproductie (zaden, bollen, knollen, wortelstokken, uitlopers);
  • Duurzaamheid van de levensvatbaarheid, zelfs in ongunstige milieu- en bodemomstandigheden;
  • Vermogen om te ontkiemen en diep in de grond uit te komen;
  • Ongelijkmatige kiemstromen als gevolg van zaadrust;
  • Gemak van zaadverspreiding over lange afstanden door water, mens, wind, dieren en machines.

Kan onkruid schade veroorzaken aan de portemonnee van de plattelandsproducent? Zeker!

Als gevolg van agressieve eigenschappen en aanpassingsvermogen kan onkruid schade veroorzaken direct e indirect.

Os directe verliezen houden verband met de vermindering van de gewasproductiviteit als gevolg van concurrentie om groeifactoren (voedingsstoffen, water, licht en gassen), evenals de afname van de kwaliteit van het commerciële product (aanwezigheid van Black Beagle-zaden (Bidens pilosa) gehecht aan katoenvezels).

Onkruid kan voor de boer veel schade aanrichten. Bron: Sebrae-gemeenschap

Onkruid is verantwoordelijk voor het niet certificeren van gewaszaden, naast het vergiftigen van dieren en het devalueren van de waarde van land.

Os indirecte schade verwijzen naar het feit dat onkruid alternatieve gastheren zijn voor plagen, ziekten en nematoden, zoals het geval is voor massambará-gras (Sorghumhalepense), dat een gastheer is van het suikerrietmozaïekvirus.

Sommige soorten kunnen het uitvoeren van culturele en oogstpraktijken, zoals de ochtendglorie, beschadigen of onmogelijk maken.Droom sp.), waardoor de efficiëntie van de bedrijfsvoering wordt verminderd of oogstverliezen worden veroorzaakt.

Strategie voor onkruidbeheer

Van de vormen van onkruidbestrijding wordt deze chemische stof het meest gebruikt door producenten op het platteland, omdat deze voordelen biedt zoals:

  • Minder afhankelijkheid van mankracht;
  • Beheers de efficiëntie, zelfs in het regenseizoen;
  • Effectieve controle in de plantlijn zonder het wortelstelsel van het gewas te beschadigen;
  • Maak de praktijk van het No-tillage System (SPD) mogelijk;
  • Laat toe onkruid van vegetatieve voortplanting te bestrijden;
  • Zorg voor spreiding van de beplanting of wijzig de afstand tussen de rijen.

Het is belangrijk om te benadrukken dat geïntegreerd onkruidbeheer (MIPD) de meest assertieve en duurzame manier is om onkruidbestrijding uit te voeren, geconceptualiseerd als het gebruik van alle controle-instrumenten (preventief, cultureel, mechanisch, fysisch, biologisch en chemisch). ) strategisch, zowel om de introductie van nieuwe onkruidsoorten te voorkomen als om de populatie van onkruidsoorten in het teeltgebied te verminderen.

Vertegenwoordiging van geïntegreerd onkruidbeheer
Geïntegreerd beheer is de meest duurzame manier om onkruid te bestrijden. Bron: Blog Sensix

Kenmerken van glufosinaatammonium

Het herbicide ammoniumglufosinaat is de enige vertegenwoordiger van de groep glutaminesynthetaseremmers (GS), zijnde een synthetische versie van fosfinothricine, een stof die wordt gesynthetiseerd door bacteriën van het geslacht Streptomyces (Streptomycesviridochrmogenese Streptomyceshygroscopius).

Dit herbicide heeft een contactwerking, heeft een breed bestrijdingsspectrum (bestrijdt mono- en eudicot-onkruiden) en is niet-selectief.

Met de vooruitgang van de technologische innovatie werd de Liberty Link-technologie ontwikkeld®waarbij een glufosinaatammoniumresistentiegen wordt ingebracht in katoen-, sojabonen-, maïs-, canola- en suikerbietvariëteiten, waardoor selectieve onkruidbestrijding wordt geboden en dus geen fytotoxiciteit in deze gewassen wordt veroorzaakt.

Ammoniumglufosinaat is zeer oplosbaar in water (1.370.000 mgL-1) en is zeer mobiel in de bodem, omdat het zwak wordt geadsorbeerd aan bodemcolloïden (Koc 100 ml-1) vanwege het vermogen om protonen te doneren en negatief geladen ionen te vormen (pKa < 2,0).

De persistentie in het veld varieert van 7 tot 20 dagen, met snelle microbiële afbraak, wat een factor is die het ontbreken van dit herbicide op diepten van meer dan 15 cm in de bodem verklaart (RODRIGUES; ALMEIDA, 2018).

Fysiologische dynamiek van glufosinaatammonium

Ammoniumglufosinaat bestrijdt onkruid met vergevorderde ontwikkelingsstadia niet efficiënt, en de toepassing ervan wordt aanbevolen voor de bestrijding van eenzaadlobbigen met maximaal 1 helmstok en bij eudicots met 2 tot 4 bladeren.

Voor een maximale efficiëntie bij de onkruidbestrijding wordt bij gebruik van dit herbicide aanbevolen dat de toepassing na opkomst plaatsvindt, met aanwezigheid van zonlicht. Controle of uitdroging vindt 1 tot 2 weken na toepassing plaats.

Er moet de nadruk worden gelegd op het belang van spuiten in geschikte klimatologische omstandigheden, zodat de versproeide druppel het doel bereikt en dus het verwachte resultaat heeft bij de bestrijding van onkruid.

De ideale weersomstandigheden zijn: minimale relatieve luchtvochtigheid van 55%, windsnelheid van 3 tot 10 km u-1 en temperatuur onder de 30°C.

Actiemechanismen van glufosinaatammonium

Glufosinaatammoniumherbicide

Het herbicide ammoniumglufosinaat remt de activiteit van het enzym glutaminesynthetase (GS), de belangrijkste plaats van stikstofassimilatie in de plant.

Stikstof is een essentieel element voor het plantenmetabolisme omdat het aanwezig is in belangrijke biomoleculen zoals ATP, NADH, NADPH, chlorofyl, eiwitten en verschillende enzymen. Het is dus een element dat de perfecte ontwikkeling van planten beperkt (TAIZ). et al., 2017).

GS zet het aminozuur glutamaat en ammonium (NH4+) in glutamine, wat een substraat is voor nieuwe reacties om aminozuren te produceren die nodig zijn voor de eiwitsynthese.

Bij deze reactie vindt ook de assimilatie van ammonium plaats, dat in hoge concentraties in levende weefsels giftig is en het transport van elektronen bij de fotosynthese en de ademhalingsketen belemmert.

ammoniumglufosinaat

Ammoniumglufosinaat remt de werking van GS, dat een ophoping van ammonium in de cel en uitputting van koolstofskeletten, zoals glutamine, veroorzaakt, wat indirecte remming van de fotorespiratie en fotosynthese veroorzaakt.

Nieuwe studies hebben dit werkingsmechanisme opgehelderd, zoals het werk van Takano et al. (2019), waarin ze rapporteren dat planten die met dit herbicide worden behandeld, reactieve zuurstofsoorten (ROS) produceren, die verantwoordelijk zijn voor de peroxidatie (afbraak) van lipiden in celmembranen, wat leidt tot celdood.

Op deze manier is ammoniumaccumulatie gebruikt als prestatie-indicator voor glufosinaatammonium, uitgevoerd door Freitas e Silva et al. (2016) laten zien dat de opname van dit herbicide tussen 2 en 5 uur na toepassing plaatsvindt, en dat de hoeveelheden die binnen 5 uur worden opgenomen voldoende zijn om schade aan de plant te veroorzaken.

Ammoniumconcentratie in planten
Ammoniumconcentratie in katoenplanten, B. liggend e I. grandifolia in verschillende periodes zonder regen met 2 DAA. Bron: Freitas e Silva et al. (2016).

Onkruidbestrijding: het ontrafelen van herbiciden die glutaminesynthetase (GS) remmen
Glutamineconcentratie in katoenplanten, B. decumbens en I. grandifolia in verschillende perioden zonder regen met 2 dagen na toepassing (DAA). Bron: Freitas e Silva et al. (2016).

Symptomen van fytochemie

De eerste symptomen van fytotoxiciteit veroorzaakt door glufosinaatammonium treden 3 tot 5 dagen na toepassing op, waarbij bladverwelking en plantchlorose worden waargenomen. Binnen maximaal twee weken worden de planten necrotisch.

Deze symptomen kunnen worden versneld wanneer de planten zich in gunstige omgevingsomstandigheden bevinden, zoals een hoge helderheid en een hoge relatieve vochtigheid van de lucht en de bodem (ROMANet al., 2005).

symptomen van onkruidbestrijding
Fytotoxiciteitssymptomen bij Ipomoea grandifolia bij 3 DAA. Bron: Freitas en Silva (2012).

Fytotoxiciteit bij Urochloa decumbens
Fytotoxiciteitssymptomen bij Urochloa decumbens bij 8 DAA. Bron: Freitas en Silva (2012).

Wanneer moet glufosinaatammonium worden toegepast?

In Brazilië zijn de herbiciden die ammoniumglufosinaat als actief ingrediënt bevatten: Fascinate BR, Liberty, Patrol SL en Finale. Om de registratie van deze herbiciden in het betreffende gewas te verifiëren, kunt u terecht bij AGROFIT, een informatiebank over pesticiden die is geregistreerd bij het ministerie van Landbouw.

Glufosinaat Ammonium is een herbicide na opkomst voor gerichte spuittoepassing op gevoelige gewassen of toepassing op het volledige oppervlak op gewassen/cultivars die Liberty Link-technologie bevatten.®.

Het kan worden gebruikt bij het uitdrogen vóór de oogst van sommige gewassen, zoals aardappelen, suikerriet, bonen, sojabonen en tarwe. Het kan ook worden gebruikt bij het uitdrogen vóór het planten, in gewassen zoals sojabonen en tarwe (RODRIGUES; ALMEIDA, 2018). Voor correct gebruik en toepassing dient u zich te laten begeleiden door een agronoom.

Laatste overwegingen

Onkruidbeheer is een uitdagende praktijk.

Om succesvol te zijn, is het nodig om de fytosociologische kenmerken en fysiologie van het onkruid in het gebied, de geschiedenis van de plaats, de bodemvruchtbaarheid, het klimaat in de regio, het toe te passen herbicide en het betreffende gewas te kennen.

Het is dus belangrijk om de richtlijnen van een agronoom te volgen, zodat de beschikbare hulpbronnen efficiënt en duurzaam kunnen worden ingezet.

Bibliografische referenties

BARROSO, AAM; MURATA, AT Matologie: studies over onkruid. Jaboticabal: Woordfabriek, 2021. 547 p.

FREITAS E SILVA, IP et al. Absorptiesnelheid van glufosinaat en de effecten ervan op onkruid en katoen. landbouw, vers 50, p. 239-249, 2016. Beschikbaar op: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952016000200239&lng=es&nrm=iso&tlng=en. Betreden op: 12 juli 2021.

MONQUERO, PA Aspecten van onkruidbiologie en -beheer. São Carlos: Rima, 2014. 430 p.

RODRIGUES, BN; ALMEIDA, F.S. herbiciden gids. . . 7. uitg. Londen: Authors Publishing, 2018. 764 p.

ROMAN, IS et al. Hoe herbiciden werken: van biologie tot toepassing. Passo Fundo: Berthier, 2005. 152 p.

SILVA, AA; SILVA, JF Onderwerpen in onkruidbeheer. Viçosa: Viçosa: ufv, 2007. 367 p.

TAIZ, L.; ZEIGER, E.; MOLLER, IM; MURPHY A Plantenfysiologie en ontwikkeling. 6. uitg. Porto Alegre: Artmed, 2017. 858 p.

TAKANO, HK et al. Reactieve zuurstofsoorten veroorzaken de snelle werking van glufosinaat. Plant. v. 249, p. 1837-1849, 2019.

U kunt deze pagina bookmarken