Glifosat

Wstęp

Glifosat (ang. Glyphosate) to nazwa zwyczajowa związku chemicznego o wzorze sumarycznym C3H8NO5P, należącego do grupy aminofosfonianów. Glifosat oraz jego sole: amonowa, izopropyloaminowa i trimetylosulfoniowa, używane są w rolnictwie i ogrodnictwie jako herbicyd nieselektywny układowy. Został wprowadzony na rynek przez firmę Monsanto w 1974 roku, natomiast w Polsce został zarejestrowany dopiero w 1979 roku. Bardzo szybko stał się popularnym środkiem do zwalczania chwastów dzięki swojej skuteczności, szerokiemu spektrum zwalczania roślin jedno- i dwuliściennych oraz wieloletnich, a także niskiemu oddziaływaniu na środowisko. Obecnie związek ten stosowany jest w ponad 130 krajach na świecie, i wykorzystywany przy uprawie ponad 100 gatunków o znaczeniu gospodarczym [Praczyk 2004].

Oprócz głównego zastosowania w zwalczaniu chwastów stosuje się go również do likwidacji roślin użytkowych np. krzewów malin [Czerniakowski 1993].

Sposób działania i stosowanie

Herbicyd ten wchłaniany jest poprzez nadziemne zielone części roślin, po czym rozprowadzany jest poprzez floem i ksylem po całej roślinie. Glifosat powoduje inhibicję syntazy EPSP1, co powoduje także zatrzymanie tworzenia się aminokwasów takich jak: fenyloalanina, tyrozyna i tryptofan.

Preparaty zawierające glifosat powinno stosować się dolistnie, po wschodach chwastów (od fazy liścieni do 4-6 liści), przed właściwą uprawą [Praczyk 2004].

W związku z inhibicją tych związków następuje zahamowanie wzrostu, chloroza i zamieranie roślin [Banaszkiewicz 2003].

Objawy żółknięcia części zielonych roślin obserwowane są po kilku dniach od zastosowania, a obumieranie roślin następuje w ciągu 2-3 tygodni [Czerniakowski 1993].

Ostanie badania donoszą, że glifosat u kukurydzy, soi oraz perzu powoduje tworzenie się w roślinie toksycznych fenoli [Praczyk 2004].

Selektywność herbicydu

Glifosat należy do herbicydów nieselektywnych, ale w drodze inżynierii genetycznej uzyskano rośliny uprawne odporne na ten herbicyd, w związku z tym można dokonywać zabiegu ochrony roślin z użyciem tego związku w czasie uprawy. Do roślin uprawnych ze zmodyfikowaną odpornością na glifosat należą głównie soja, bawełna, rzepak oraz kukurydza [Banaszkiewicz 2003].

Czynniki wpływające na skuteczność zabiegu

Skuteczność glifosatu i jego soli zależy w dużej mierze od cieczy roboczej. Zazwyczaj cieczą roboczą w przypadku preparatów z glifosatem jest zwykła woda zawierająca związki mineralne (np. kationy Ca, Mg, Fe), które obniżają skuteczność zabiegu. Wyjątek stanowią sole amonowe, które nie wykazują negatywnego wpływu na działanie glifosatu. Związki mineralne reagują z glifosatem i powodują jego wytrącanie się na powierzchni liści lub innych częściach roślin. Aby zapobiec obniżeniu właściwości chwastobójczych stosuje się adiuwanty, czyli substancje wzmacniające ogólną fitotoksyczność. W przypadku glifosatu stosuje się siarczan amonowy, który modyfikuje wytrącanie się osadów np. soli glifosatu z wapniem. Jednak w przypadku soli żelaza, siarczan amonowy ma ograniczoną skuteczność, dlatego stosuje się dodatkowo surfakanty powodujące lepsze wchłanianie się preparatu poprzez kutikulę. Surfakanty są niezbędne ponieważ glifosat jest trudno rozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych i jego retencja na roślinach jest niska. Skuteczność herbicydów dolistnych zależy także od warunków pogodowych, morfologii i 1 EPSP – kwas 5-enolopirogrono-3-fosofoszikimowy stanu fizjologicznego roślin. Wielkość powierzchni liści, ich ułożenie i pokrycie warstwą kutykuli decydują o szybkości wchłaniania się preparatu. Rośliny podczas stresu wywołanego suszą i dużym nasłonecznieniem wytwarzają grubszą warstwę kutikuli zabezpieczającą je przed nadmierną transpiracją, co stanowi dodatkową barierę dla herbicydów dolistnych. Zabiegi związane z ochroną roślin powinny być przeprowadzone w dni pochmurne podczas dużej wilgotności powietrza, ponieważ substancja czynna ma więcej czasu na przeniknięcie do wnętrza rośliny (nie ulega wyschnięciu), a także aparaty szparkowe są otwarte przez co skuteczność zabiegu zwiększa się. W przypadku herbicydów dolistnych takich jak glifosat intensywny opad deszczu zaraz po zabiegu może zmyć ciecz roboczą z powierzchni liści. Uważa się że intensywne opady po upływie czterech godzin od zabiegu nie wpływają znacząco na jego skuteczność. Najlepiej wykonywać zabieg według zaleceń producenta, ale nie zawsze warunki pogodowe są sprzyjające np. wiosną mogą wystąpić susze i trzeba racjonalnie dostosować dawkę oraz wszystkie czynności związane z nanoszeniem preparatu na rośliny: wielkość kropli, prędkość przejazdu itd [Praczyk 2004].

Przy zabiegu opryskiwania pomocne będą wzory:

Wydatek cieczy (l/min) = (Q*V*S)/(600*N)

Q – planowana objętość cieczy w l na 1 ha

V – prędkość przejazdu ciągnika z opryskiwaczem

S – szerokość belki z opryskiwacza

N – liczba rozpylaczy na belce opryskiwacza

Ilość herbicydu na jeden zbiornik = (Vz*D)/Q

Vz – objętość wody w zbiorniku w litrach

D – dawka preparatu na 1 ha

Q – wydatek cieczy użytkowej (l/ha)

Trwałość herbicydu w środowisku glebowym

Sam herbicyd, jego pochodne i pozostałości po rozkładzie mogą negatywnie oddziaływać na środowisko glebowe. Okres połowicznego rozpadu DT50 jest to czas po którym połowa zastosowanej substancji nie wykazuje swoich pierwotnych właściwości. Czas ten zależy od użytej substancji jak i od wielu czynników takich jak rodzaj gleby, struktura, opady, aktywność mikrobiologiczna, przemieszczanie się w glebie. Glifosat należy do substancji średnio mobilnych i krótko zalegających w glebie (K∞(ml/g) >1000, DT50 mniejsze niż 30 dni). Możliwość przemieszczania się glifosatu w głąb gleby oceniana jest na małą. W związku z powyższymi ocenami można stwierdzić, że po zastosowaniu glifosatu nie ma obawy o rośliny uprawiane po zabiegu ochrony roślin, o ile wykonane są według zaleceń [Praczyk 2004].

Glifosat jest dobrze wchłaniany przez glebę, w której następuje jego mikrobiologiczny rozkład [Czerniakowski 1993].

Wpływ glifosatu na zwierzęta i ludzi

Glifosat jest związkiem, który w porównaniu do innych herbicydów (np. 2,4-D) posiada stosunkowo niską toksyczność. Wartość LD50 (śmiertelnej dawki dla połowy populacji) wynosi 5600 miligramów na kilogram masy ciała. Oczywiście wartości te odnoszą się do jednorazowego spożycia przez szczury, a nie do długotrwałego spożywania [Praczyk 2004].

Pozostałości glifosatu w artykułach spożywczych

Podaje się okres karencji dla ludzi i zwierząt poszczególnych środków ochrony roślin, aby ograniczyć ryzyko spożycia szkodliwych substancji, który mówi nam o czasie jaki musi upłynąć od ostatniego zabiegu z użyciem środka do zbioru produktu (nie spożycia). Przeglądając etykietę rejestracyjną Roundup 360 SL, który zawiera glifosat, nie ma żadnej informacji ('nie dotyczy') o okresie karencji dla ludzi oraz zwierząt (pszczół). Może to wynikać z faktu, że środki ochrony roślin zawierające glifosat stosuje się przed uprawą. Dlatego mikrobiologiczny rozkład substancji w glebie i stosunkowo długi czas uprawy jest wystarczający, aby substancja nie wykazywała swoich właściwości fitotoksycznych lub toksycznych dla ludzi i zwierząt. Pozostaje tylko kwestia użycia środka podczas upraw, wspomnianych wcześniej, roślin genetycznie modyfikowanych.

Pomimo braku karencji istnieje rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 15 kwietnia 1997 roku o najwyższych dopuszczalnych pozostałości herbicydów w żywności, wartość ta nazywana jest MRL. Dla glifosatu MRL wynosi 0,1 (mg/kg).

Możliwość uodpornienia się chwastów na glifosat

Długotrwałe stosowanie herbicydów może przynieść negatywne skutki ekologiczne i gospodarcze w postaci uodpornienia się chwastów na dany herbicyd. Dzieje się tak, ponieważ herbicyd występuje tutaj pod postacią czynnika selekcyjnego na osobniki w populacji chwastów. Na podstawie publikacji HRAC Classification of herbicides according to mode of action, umieszczono glifosat w grupie, w której istnieje małe prawdopodobieństwo uodpornienia się chwastów na tą substancję [Praczyk 2004].


Bibliografia

  1. Banaszkiewicz T. 2003. Chemiczne środki ochrony roślin. Zagadnienia ogólne, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn. 21.
  2. Czerniakowski Zenon. Czerniakowski Zbigniew W. 1993. Herbicydy, Skrypty dla Szkół Wyższych. Akademia Rolnicza im. H. Kołłątaja w Krakowie, Kraków.
  3. Praczyk T., Skrzypczak G. 2004. Herbicydy, PWRiL, Poznań.

Wykaz stron internetowych

  1. http://encyklopedia.pwn.pl/haslo/3905786/glifosat.html
  2. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=3496#x94
  3. http://monsanto.pl/

Autor: Aleksander Skrzyński