2021. 12. 02., csütörtök
Melinda
Agrometeorológia
növényvédelem
Részletes agrometeorológia
xxx Menü xxx

A szulfonil karbamidok

Kategória: Növényvédelem | Szerző: Szentey László növényvédelmi szakmérnök

Acetolaktát-szintetáz működést gátló herbicidek (ALS-gátlók)

A szulfonil karbamid hatóanyagcsoportba tartozó készítmények a ’80-as évek közepétől jelentek meg Magyarországon, új korszakot nyitva a vegyszeres gyomirtás történetében.

Dózisaik nagyságrendekkel eltérnek az eddig megszokottaktól, grammokban adagolhatóak, felhasználásuk ezért még nagyobb szakmai fegyelmet, hozzáértést követel a felhasználóktól.

Az első szulfonil karbamid hatóanyagot (klórszulfuron) a DuPont laboratóriumában állították elő, szabadalmaztatása 1977-ben történt. Ezt követően számos növényvédő szert gyártó világcég intenzív kutatási programot indított.

A legújabb fejlesztési stratégia a talajbeli perzisztencia rövidítése, a gyomirtási spektrum szélesítése, a permetlé retenciójának (tapadásának) fokozása, új felhasználási területek (kultúrák) keresése, új, könnyen kezelhető, még hatékonyabb kiszerelési formulációk bevezetése.

Az SX technológia (Optimized Base System) kifejlesztés DuPont-szabadalom, amely számos előnyt nyújt a készítmény felhasználása során a régebbi formulációkkal szemben.

Az SX formulációban a hatóanyag teljesen oldatba kerül és optimális formában ér célba. A hatóanyag nagyobb hányada jut a gyomnövényekre olyan formában, amely gyorsabb bejutást és felszívódást tesz lehetővé.

Mivel a hatóanyag valódi oldatot képez, kisebb az esélye annak, hogy a permetezőtartály kimosása után szermaradék marad vissza a tartályban, ami más, erre érzékeny kultúrát károsíthat.

Az SX formuláció hatékonyságát kevésbé befolyásolják a környezeti tényezők, így változó körülmények között is egyenletes teljesítményt adnak.

Az SX blend több hatóanyagot tartalmazó formulációi specifikus gyomnövény-összetételű területeken is jól alkalmazhatóak széles gyomirtási spektrumuk miatt.

A szulfonil karbamidok hatásmechanizmusa

A szulfonil karbamidok hatásmechanizmusukat tekintve az ALS-gátlók (acetolaktát-szintetáz működést gátló herbicidek) csoportjába tartoznak. A fehérje-anyagcserét az aminosav-bioszintézisen keresztül zavarják. Az ALS szinonímája az AHAS (aceto-hydroxi acid synthase) az elágazó láncú aminosavak, mint például a lizin, izoleucin, valin szintézisében kulcspozícióban lévő enzimnek tekinthető.

A szulfonil karbamidok szerkezeti felépítésében három jól elkülöníthető részt találunk:

  • aryl csoport;
  • szulfonil karbamid híd;
  • n-tartalmú heterociklusos gyűrű.

A hatáskifejtéshez a hatóanyagnak találkoznia kell a növénnyel, a szulfonil karbamidok zöme a levélen, hajtásokon keresztül jut be a növénybe, de vannak olyan hatóanyagok is, amelyeket a növények a gyökérzetükön keresztül vehetnek fel.

A leveleken, hajtásokon keresztüli hatóanyag-felvételt hatásfokozók (adjuvánsok) hozzáadásával segíthetjük, a penetráció időigénye átlagosan 3–5 óra.

A talajra permetezett herbicidet több oldalról érheti veszteség, a fény útján bekövetkező degradáció a legtöbb szulfonil karbamid esetében elhanyagolható.

Elsősorban a talaj pH-ja és a hőmérséklet befolyásolja egyrészt a mobilitásukat, másrészt a degradációjuk mértékét. Savanyú pH-jú talajokon stabilabbak, a pH egy-két értékkel történő emelkedésével nagyságrendekkel megnő a mobilitásuk.

Perzisztenciájuk esetében szintén a hőmérséklet és a talaj pH-ja együttesen játszik szerepet. A talajba került szulfonil karbamidok detoxifikációja kétlépcsős folyamat. Ennek első lépése a hidrolízis, amely fontosabb, majd ezt követi a molekula mikrobiológiai bontása.

A leveleken, hajtásokon keresztül bejutott herbicidmolekuláknak el kell jutniuk az aktív fotoszintézist folytató levelekhez. A szulfonil karbamidok így a xylemben és a floemben egyaránt transzlokálódhatnak.

Hatáskifejtés két irányban

A herbicid csoportnak ezen tulajdonsága a gyakorlat számára nagyon kedvező, mivel talajkezelés során a xylem rendszeren keresztül eljuthat a lombozatba, majd a hatáskifejtés eredményeként képződő toxikus anyagok a floem rendszerben bazipetális irányban az évelő gyomfajok tarackjaiba, rizómáiba.

A hatáskifejtés közvetlen módja, hogy az elágazó láncú aminosavak (lizin, izoleucin, valin) aminosav-szintézisét gátolják. Az aminosavak bioszintézisének helye a sejtek kloroplasztiszai, ahonnan a fotoszintézis során termelődött C- és N-tartalmú heterociklusos gyűrűt kapják.

A három említett esszenciális aminosav két különböző szintézisúton indul, majd a végső szakaszban ott találkoznak, ahol a két folyamatot katalizáló enzimrendszer már közös.

Az első szintézisrendszer csatlakozás előtti, utolsó anyaga a pirovat, a végtermék pedig a lizin és valin aminosavak. A másik rendszer utolsó anyaga a ketobutirat, a végtermék pedig az izoleucin. A párhuzamosan haladó két szintézis út első és egyben kulcspozícióban lévő enzime az ALS (acetolaktát szintetáz). Rajta több kötődési hely található, amelyhez a szulfonil karbamid hatóanyagok kapcsolódhatnak, hatáskifejtésükkel a további biokémiai, élettani folyamatokat leállítják.

A végeredmény

Ezen folyamatok leállítása után a növény fokozatosan elpusztul, a leveleken fellépő színelváltozások ezt jól jelzik. A sejtosztódásban is zavarok lépnek fel, ez a fiatal gyökerek csúcsi részén jelentkezik.

A pusztulás alapvetően kétfázisú:

1. Gyors fázis: Állományban történő alkalmazás esetén a penetrációt követően 2–3 órán belül bekövetkezik az ALS gátlása. Preemergens alkalmazás esetén a magvak normálisan kicsíráznak, az ALS-gátlás a kétszikű gyomfajok esetében a sziklevél–2 valódi levél fenológiában, egyszikűek esetében a 2–3 leveles fejlettségi szintnél következik be.

2. Lassú fázis: Ennek időtartama átlagosan 8–10 nap, de bizonyos esetekben akár egy hónapig is elhúzódhat. Ebben a fázisban erős sejtosztódásgátlás tapasztalható a gyökerek, hajtások merisztéma szöveteiben, az új gyökerek képződése gátolt, a hajtásokon, leveleken tüneti elváltozások (nekrózis, sárgulás, antociánosodás) formájában jelentkezik a herbicidhatás.

A toleráns (szelektív) növények védekezési mechanizmusa

A kijuttatott szulfonil karbamid hatóanyagot az érzékeny és toleráns (szelektív) növények egyaránt felveszik, a szelektivitás nem hozható összefüggésbe a herbicidfelvétellel, a transzlokációval, valamint az ALS-sel szembeni érzékenységgel.

A növény szelektivitása attól függ, hogy milyen gyors a herbicid metabolizmusa, míg a szelektív kultúrnövényen az aktív szulfonil karbamid hatóanyag felezési ideje 1,5–2,0 óra, addig ez az érzékeny növényekben 48–50 óra. Ez az oka annak például, hogy a kalászos gabonák 5000-szer jobban tolerálják a tribenuron-metil (Granstar 75 DF) hatóanyagot, mint az arra érzékeny kétszikű gyomfajok. A kukorica 20 órán belül lebontja a nikoszulfuront, viszont ugyanazon idő alatt a fenyércirokban változatlan marad a herbicid mennyisége.

A szulfonil karbamid típusú herbicidek szerkezeti felépítésében számos olyan érzékeny pont található, ahol a növény által termelt enzimek képesek a hatástalanításra.

A metszulfuron-metil (Ally 20 DF) hatóanyag esetében az őszi búza az aril csoport hidroxilációja, majd az ezt követő glukoziláció útján semlegesíti a hatóanyagot, ugyanezt a hatóanyagot az őszi és tavaszi árpa a szulfonil karbamid hídnál támadja, és kapcsolja szét.

A rizsben alkalmazható benszulfuron-metil (Londax) esetében a rizs egyik enzimje a heterociklusos gyűrűt támadja és két lépcsőben detoxifikálja.

A kialakuló gyomrezisztencia kérdése

A szulfonil karbamidok széles körű üzemi szintű használata már Magyarországon is több mint húsz éves múltra tekint vissza. Ez idáig Magyarországon a herbicid családdal szemben kialakuló gyomrezisztencia nem okozott problémát.

2005-ben Tolna és Baranya megyékben, amelyek erősen fertőzöttek fenyércirokkal (Sorghum halepense) bizonyos kukoricatáblákban a nikoszulfuron nem mutatta a tőle megszokott hatékonyságot a gyomnövény ellen.

Az ominózus táblákról begyűjtött fenyércirok növények tesztelése 2008-ban kezdődött a Komárom-Esztergom megyei MGSZH-NTI gyomrezisztencia laboratóriumában, a tesztelési munkák jelenleg is folyamatban vannak.

Az USA-ban, ahol a legrégebben és a legnagyobb területeken alkalmazzák a szulfonil karbamid hatóanyagokat, már több gyomfaj esetében regisztrálták a kialakult rezisztenciát.

  • Lactuca serriola (keszeg saláta),
  • Kochia scoparia (kerti seprőfű),
  • Salsola kali (homoki ballangó),
  • Stellaria media (tyúkhúr).

A használat során fellépő kockázati tényezők

Az utóbbi évek fejlesztései erősen a talajbeli perzisztencia csökkentésére irányultak, de egyes még ma is kereskedelmi forgalomban lévő hatóanyagoknál ez a veszély továbbra is fenn áll. A perzisztencia, amely elsősorban a talaj szervesanyag-tartalmának, szerkezetének, pH-jának függvénye, főleg a laikus felhasználók körében, fokozott mértékű felhasználás esetén buktatópont lehet.

Extrém időjárási körülmények között megnőhet a szulfonil karbamidok felhalmozódása a talajban, additív jelenségek léphetnek fel, amelyek egyes érzékeny kultúrák esetében utóvetemény-károsodásokat okozhatnak.

Több mint húsz évi széles körű használat után egy másik veszélyes jelenséggel, a szelekciós nyomással, a keresztrezisztenciák kialakulásával is számolnunk kell.

Igaz, hogy a szulfonil karbamidok humán toxikológiailag nagyon kedvező megítélésűek, emberre, melegvérű állatokra gyakorlatilag közömbösek, de ettől függetlenül nem szakszerű felhasználásuk esetén nagyobb környezeti veszélyforrást jelentenek a hagyományos hatóanyagoknál.

A tribenuron-metil (Express 50 SX) toleráns napraforgófajták megjelenése a sok kedvező tulajdonság mellett egy újabb problémát is magával hozott, ez pedig a toleráns napraforgó árvakelés az őszi és tavaszi kalászosokban.

A toleráns napraforgó árvakelés esetében a kalászosok gyomirtásából egyértelműen kiesnek a tribenuron-metil hatóanyagú készítmények, de a keresztrezisztencia miatt más szulfonil karbamid típusú gyomirtó szereknél is gyakori a hatáscsökkenés, ez a probléma várhatóan az elkövetkező években a szulfonil karbamid típusú készítményekkel gyomirtott kukoricatáblákban is fokozottan fog jelentkezni.

A szulfonil-karbamidok legújabb hatóanyagcsoportja

A szulfonilamino-karbonil-metil-triazolinon (SCT) a szulfonil-karba­midok legújabb hatóanyagcsoportja. A hatóanyagcsoport tagjai hatásmechanizmusukban, hatáskifejtésükben megegyeznek a szulfonil karbamidokkal.

Magyarországon engedélyezett hatóanyagok:

  • propoxikarbazon-nátrium:

Caliban (16,8% propoxikarbazon-nátrium + 1% jodoszulfuron-metil-Na + 8% mefenpir-dietil);

  • tienkarbazon-metil:

Adengo (90 g/l tienkarbazon-metil + 225 g/l izoxaflutol + 150 g/l ciproszulfamid);

Monsoon Active (10 g/l tienkarbazon-metil + 31,5 g/l foram­szulfuron + 15 g/l ciproszulfamid).

Magyarországon engedélyezett szulfonilkarbamid hatóanyagok

  • Metszulfuron-metil,
  • tribenuron-metil,
  • tifenszulfuron-metil,
  • szulfoszulfuron-metil-Na,
  • triaszulfuron,
  • tritoszulfuron,
  • jodoszulfuron-metil-Na,
  • amidoszulfuron,
  • foramszulfuron,
  • nikoszulfuron,
  • rimszulfuron,
  • proszulfuron,
  • etametszulfuron-metil,
  • trifluszulfuron-metil,
  • azimszulfuron,
  • benszulfuron-metil,
  • flazaszulfuron.

A fenti hatóanyagok önmagukban, valamint más hatóanyagcsoportokkal kombinációban a legtöbb magról kelő, valamint évelő egy- és kétszikű gyomfaj ellen jó hatásfokkal alkalmazhatók több szántófőldi kultúrában.

Ez is érdekelhetiA paprika üvegházi termesztése2022-ben is igényelhető kompenzációs támogatás a Natura 2000 erdőkre - emelt összegekkelNyílt pályázati felhívás jelent meg energiaközösségek létrehozására - akár 1 milliárd Ft támogatási összeggel

Hírlevél feliratkozás

Legfrisebb cikkekből ajánljuk

Termesszünk diót! – A dió kórokozói
A dió kedvelt gyümölcsfánk, termése sokoldalúan felhasználható. A hazai kultúrához és gasztronómiához is szorosan kapcsolódik. Mivel mindig is közkedvelt növénynek számított, és korábban különösen nagy gonddal nem járt a termesztése, így a termelőket és házikert tulajdonosokat érzékenyen érinti a ma már nagyszámú kórokozó, kártevő megléte.
Ma még illegális a permetező drón használata
„Drónok a növényvédelemben” címmel, a gazdálkodók számára is tanulságos, érdekfeszítő előadást tartott a közelmúltban Jordán László, a Nemzeti Élelmiszer-lánc Biztonsági Hivatal Növény-, Talaj- és Agrárkörnyezet-védelmi Igazgatóság (NÉBIH NTAI) igazgatója. Vele beszélgettünk.
Mikrobiológia és biotechnológia – kutatások felsőfokon
Dr. Kutasi József okl. mikrobiológus kutató, a biotechnológia tudományok doktora, biológia-kémia szakos tanár, a Szent István Egyetem címzetes egyetemi docense, az Albitech Biotechnológiai Kft. ügyvezető társtulajdonosa, kutatásvezetője és a Biofil Mikrobiológiai, Géntechnológiai és Biokémiai Kft. tudományos főtanácsadója.
„Az első fecske”
Cégünk, az idén 25 éves RWA Magyarország Kft. úgy döntött, hogy ettől az évtől kezdve, felelős integrátorként nagyobb hangsúlyt fektet a környezetkímélő megoldásokra. 
Új céggel bővült a bioinput-piac - Bemutatkozik a Biohelp International
A Biohelp International 2018-ban alakult az RWA Ausztria és az osztrák piac egyik legnagyobb bio növényvédő szerekel foglal­kozó cége, a Biohelp Ausztria közös leányvállalataként.
Világszínvonalúak a BioFil-termékek
A BioFil Mikrobiológiai, Géntechnológiai és Biokémiai Kft.-t 1999-ben alapították a mikrobiológia és az orvostudomány területén jártas vezető magyar kutatók és magánszemélyek. Az alapításkori cél az volt, hogy a legkorszerűbb, leghatékonyabb mikrobiológiai tápanyag-szolgáltató, illetve talajjavító termékekkel lássák el a mezőgazdasági termelőket.

Találja meg az Önnek való tartalmat

Tanulmány letöltése X

A kiválasztott tanulmány letöltése ingyenes, ám feliratkozáshoz kötött. Kérjük válassza ki az Önnek megfelelő opciót az alábbiak közül.

Tanulmány letöltése » feliratkozás X

« vissza

Tanulmány letöltése » ellenőrzés X

Ehhez az e-mail címhez nem tartozik aktív feliratkozó. Kérjük, ellenőrizze, hogy azt az e-mail címet adta e meg, amivel feliratkozott hozzánk. Amennyiben új e-mail címmel szeretne regisztrálni, kattintson az alsó "vissza" gombra.

A tanulmány letöltése elindult! » letöltés újra

Kérjük, e-mail címe megadásával erősítse meg, hogy Ön már feliratkozott az Agrárium7 hírlevél listájára, ami után a választott tanulmány automatikusan letöltésre kerül.

« vissza