농업용 허비시드 2 4 D DMA 소금 Classical Synthetic Auxin Herbicide for Broadleaf Weed Control in Cereals Sugarcane and Pastures 농장용 허비시드

1941년 전쟁 기간의 농업 프로그램 중에 미국과 영국 연구팀에 의해 처음 합성된 2,4-디클로로페노크시아시트산 디메틸아민 소금4-D DMA 소금 (CAS 2008-39-1) 은 세계 최초로 성공한 선택적 해충제로 등장하여 현대 농업에 근본적인 변화를 가져왔다.HRAC 그룹 4에 합성 옥신 허비사이드로 분류되어 있습니다. 이 약은 75년 이상 전 세계 잡초 관리에서 곡물, 사탕수수, 잔디, 초목, 산림,농작물 이외의 산업용 토지그 지속적인 인기는 일관성 있는 효과, 제조의 안전성, 예측 가능한 환경 행동,이 모든 것은 수십 년 동안 동료 검토 된 과학 연구로 검증되었습니다..

오늘날 2,4-D는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 허비제 중 하나로 남아 있으며, 연간 약 25,000 메트릭 톤의 활성 성분을 전세계적으로 적용한다고 추정됩니다.90개국 이상에 등록되어 있습니다., 그리고 DMA 소금 조식은 전 세계적으로 판매되는 2,4-D 제품의 가장 큰 비중을 차지합니다.글리포세트 및 다른 일반적인 허비사이드 클래스에 내성이있는 잡초를 관리하는 대안적인 행동 방식을 제공하기 때문에.

허비시이드 활동은 분자 수준에서 우아한 생물 모방 메커니즘을 통해 작동합니다. 높은 식물에서 인돌-3-에시트산 (IAA) 은 주 내성 옥신 호르몬으로 작용합니다.세포 연장 조절, 분열, 혈관 분화 및 뿌리 발달은 생합성, 결합, 운송 및 분해 경로에 의해 유지되는 엄격하게 제어 된 농도 범위 내에서 이루어집니다.

2,4-D는 같은 TIR1/AFB 옥신 수용체 단백질에 결합하는 강력한 구조 및 기능적 IAA 아날로그로서 기능합니다.그러나 식물에서 정상적인 동화 메커니즘에 의해 대사되거나 조절될 수 없습니다.일단 잎 피침과 뿌리 피질을 통해 흡수되면 플로엠과 엑시렘 조직을 통해 체계적으로 이동하여 메리스테마틱 성장 지점으로 축적됩니다.지속적인 수용체 활성화는 대량적인 전사 재프로그램을 유발합니다., 통제되지 않은 세포 분열, 비정상적인 혈관 증식, 과도한 에틸렌 생합성, 그리고 궁극적으로 치명적인 성장 장애를 유발합니다.

민감한 잎겨드랑이 잡초는 24~72시간 이내에 특징적인 증상을 나타냅니다. 잎이 아래로 굽어지는 것 (에피나스티), 줄기 왜곡과 붓기, 뿌리 두꺼움, 염증 및 조직 Nekrosis.혈관 붕괴가 영양소 운송을 차단하기 때문에 식물 전체 사망은 일반적으로 7~14일 이내에 발생합니다.Wolf et al. (1992) 는 14C 방사선 표시 된 2,4-D DMA를 사용하여 더 작은 스프레이 방울이 변환 효율을 향상시킨다는 것을 입증했습니다.너무 높은 농도는 역설적으로 내부 움직임을 감소시키는 반면.

다양한 2,4-D 포뮬레이션들 중에서, 다양한 에스테르, 나트륨 소금, 다이테놀라민 소금, 이소프로필라민 소금,그리고 콜린 소금 디메틸라민 소금은 설득력 있는 과학적 이유로 시장 지배력을 얻었습니다.가장 중요한 장점은 에스테르 형식에 비해 기온이 극적으로 낮다는 것입니다.온난한 조건에서 증발하고 바람 아래로 몇 킬로미터 떨어진 곳으로 떠납니다., 목화, 포도, 토마토, 콩, 정원 종 등 민감한 작물에 심각한 타겟 밖의 피해를 입힌다.

DMA 소금 조식은 정상적인 현장 조건에서 완전히 물에 녹고 휘발성하지 않기 때문에 거의 모든 휘발성 유동 가능성을 제거합니다. 이것은 혼합 작물 지역에서 선호됩니다.주거지역미국 EPA는 2005년 재등록 결정에서 2,4-D DMA가 습한 토양과 물에서 신속하고 예측 가능한 분산을 확인했습니다.육상 및 수생생태계 전반에 걸쳐 잘 특징화된 퇴화 경로추가적인 이점은 탁월한 저장 안정성, 폭 넓은 탱크 혼합 호환성 및 운영자 노출 위험을 줄이는 간결한 취급입니다.

풀과 넓은 잎 잡초 사이의 주목할만한 선택적 독성은 근본적인 생화학적 차이에 기반합니다. 밀, 옥수수, 소고,그리고 사탕수수에는 2를 빠르게 하이드록시레이트하는 특화된 사이토크롬 P450 모노오크시게나스 효소가 있습니다.,4-D는 생물학적으로 비활성분류로, 그 다음 설탕과 결합되고 세포 진공에 분리됩니다.이 효율적인 해독은 이 작물들에게 표준 농도들에 대한 높은 자연적 내성을 줍니다..

EFSA 2014 동료 검토는 곡물 및 옥수수에 대한 강력한 독성학적 기준 값을 설정했습니다.착한 농업 관행에 따른 사업자의 적당한 노출 수준과 소비자의 식생활 위험 마진을 확인하는 내용이와는 달리, 이중체류는 일반적으로 이러한 특정 P450 효소를 가지고 있지 않으며 2,4-D를 효율적으로 대사할 수 없습니다.엄격한 완충 구역을 요구, 유동 감소 노즐, 날씨에 의존하는 응용 스케줄.

잘 기록된 한 가지 실무적 과제는 단단한 물의 적대성입니다.2011) 는 Weed Technology에서 단단한 지하수 내의 칼슘과 마그네슘이 분리된 2와 이온 결합을 한다는 것을 증명했다.4-D 분자들이 잘 녹지 않는 복합체를 형성하여 덩굴과 넓은 잎 바란타인 같은 잡초에 대한 잎 흡수와 효능을 감소시킵니다.

그들의 연구는 탱크 혼합물 보조제로 암모늄 황산 (AMS) 을 첨가하면 암모늄 이온이 결합 위치에서 칼슘과 마그네슘을 능가하기 때문에이 대립을 완전히 역전시킨다는 것을 증명했습니다.셔트겐과 패튼 (2020) 은 이 연구를 확장했다., 여러 가지 수분을 체계적으로 비교하여 모든 물에 용해되는 아민 염분이 다른 정도의 단단한 물 대립을 경험한다는 것을 확인합니다.물에 녹지 않는 에스테르 조식은 영향을 받지 않습니다.

2,4-D DMA 소금은 인체 건강에 대한 관점에서 가장 철저하게 특징 지어진 농화학 물질 중 하나이며, 70 년 동안 직업, 전염병 및 실험실 데이터를 가지고 있습니다.WHO는 30μg/L의 식수 지침값을 정했습니다., 비교적 낮은 급성 구강 독성을 반영합니다 (쥐 LD50 ≈ 700 mg/kg, WHO III 클래스

독성 운동 연구 결과에 따르면 2,4-D DMA는 구강에 노출된 후 빠르고 거의 완전히 흡수됩니다.28시간 이내에 변하지 않은 상태로 소변으로 배출되는 90% 이상이며 지방 조직에 중요한 생체 축적이 없습니다.피부 흡수율은 5일 동안 10~15%로 추정되며, 상당히 낮습니다. 2005년 미국 EPA는 2,4-D를 "인간에게 발암물질이 될 가능성이 없다"고 분류했습니다.IARC가 2B 그룹 (암성 물질일 가능성이 있는) 으로 분류하고대부분의 긍정적 인 전염병학적 연관성은 직접적인 인과 관계를 입증하기보다는 공동 노출로 혼동 될 가능성이 있음을 지적합니다.

환경적으로 2,4-D DMA는 적절하게 적용되면 일반적으로 유리한 특성을 나타냅니다.전형적인 반감기는 토양 유형에 따라 10~40일 사이입니다., 온도, 습도 및 미생물 공동체, 분해가 주로 미생물 대사를 통해 진행됩니다. 주요 경로는 2,4-디클로로페놀을 생산하는 사이드 체인 분열,링 하이드록실레이션, 그리고 궁극적으로 탄산화탄소로 완전한 광화.

수생물에서는 2,4-D가 먹이사슬에 생체적으로 축적되지 않으며 육상에서 물고기와 대부분의 무척추동물에게 독성이 거의 없습니다.1980년 보일 실험 연못 연구 결과, 권장된 수산물 비율은 실제로 플랑크톤 생물을 자극했고 심지어는 향상된 먹이망을 통해 물고기 성장을 증가시켰습니다.식물의 제거는 자연적으로 거대 척추동물 공동체의 서식지 구조를 변화시키지만 아민 소금 조식은 에스테르 조형보다 수생 생물에 훨씬 덜 독성이 있습니다.물체 근처에서 추가적인 환경 이점을 제공.

농업이 통합 잡초 관리 및 허비사이드 내성 완화 쪽으로 발전함에 따라 2,4-D DMA 소금은 여전히 기본 도구입니다. 풀 선택적 허비사이드, 글리포세트와 호환성,글루포시나이트와 다른 활성 물질은 저항 선택 압력을 줄이는 동시에 제어 스펙트럼을 넓히는 다양 한 탱크 혼합 및 회전 전략을 가능하게합니다.

단위비용이 낮고 안전성이 입증되었고 90개 이상의 국가에서 승인되었습니다. 이 고전적인 허비사이드는 세계 식량 안보, 잔디 관리, 산업성 식물 통제,농화학에서 가장 깊은 과학 연구 기관 중 하나에 의해 지원.

• 미국 EPA (2005) 재등록 합격 결정
• 울프 et al. (1992) 잡초 과학
• EFSA (2014) EFSA 저널
• 패튼 et al. (2011) 잡초 기술
• WHO (2003) 식수 지침
• 쇼르트겐 & 패튼 (2020) 허브 기술
• 보일 (1980) 환경 오염
• IARC (2015) 모노그래피 제113권