علف کش کشاورزی 2 4 D DMA نمک علف کش کلاسیک آکسین مصنوعی برای کنترل علف های گسترده در غلات، کاهو و چراگاه ها

برای اولین بار در سال 1941 توسط تیم های تحقیقاتی آمریکایی و بریتانیایی در طول برنامه های کشاورزی در زمان جنگ، 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid dimethylamine salt2،نمک 4-D DMA (CAS 2008-39-1) به عنوان اولین علف کش انتخابی موفق در جهان ظهور کرد و کشاورزی مدرن را به طور اساسی تغییر داددر گروه HRAC 4 به عنوان یک علف کش آکسین مصنوعی طبقه بندی شده است، بیش از 75 سال است که مدیریت علف های گیاهی در سطح جهانی را در غلات، قند، چمن، چراگاه ها، جنگلداری،و زمین های صنعتی غیر کشاورزیمحبوبیت پایدار آن ناشی از تعادل ثابت اثربخشی ثابت، ایمنی فرمول، رفتار زیست محیطی قابل پیش بینی،و بهره وری استثنایی از لحاظ هزینه ٬ همه توسط دهه های تحقیقات علمی مورد بررسی همکار تأیید شده است.

امروزه، ۲،۴-دی یکی از گسترده ترین علف کش های مورد استفاده در سراسر جهان است، با استفاده سالانه جهانی تخمین زده شده در حدود ۲۵۰۰۰ تن متریک از ماده فعال است.در بيشتر از 90 کشور ثبت شده، و فرمول نمک DMA بزرگترین سهم محصولات 2,4-D را در سراسر جهان به فروش می رساند. افزایش سیستم های کشت مقاوم در برابر علف کش ها اهمیت استراتژیک 2,4-D را تقویت کرده است.از آنجایی که یک روش جایگزین برای مدیریت علف های مقاوم در برابر گلیفوسات و سایر کلاس های رایج علف کش را فراهم می کند.

فعالیت علف کش از طریق یک مکانیسم بیومیمیتیک زیبا در سطح مولکولی عمل می کند. در گیاهان بالاتر، اسید ایندول-3-اکتیک (IAA) به عنوان هورمون اکسین داخلی اصلی عمل می کند.تنظیم کشش سلول، تقسیم، تمایز عروقی، و رشد ریشه در محدوده های غلظت به شدت کنترل شده که توسط مسیرهای بیوسنتز، ترکیب، حمل و نقل و تخریب حفظ می شود.

24-D به عنوان یک آنالوگ ساختاری و عملکردی قوی از IAA که به همان پروتئین های گیرنده TIR1/AFB auxin متصل می شود، عمل می کند.اما نمی تواند توسط مکانیسم های هومیوستاتیک طبیعی گیاه متابولیزه یا تنظیم شودهنگامی که از طریق پوست برگ و پوسته ریشه جذب می شود، به صورت سیستماتیک از طریق بافت های فلوم و ژایلم حرکت می کند و در نقاط رشد مرستمیک تجمع می یابد.فعاليت پذيرنده هاي پايدار باعث برنامه ريزي مجدد تراكتوري مي شود، باعث تقسیم سلول های کنترل نشده، تکثیر غیرطبیعی عروق، اتیلن بیوسنتز بیش از حد و در نهایت اختلال فاجعه بار رشد می شود.

عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارض عوارضمرگ و میر کامل گیاهان معمولاً در عرض 7-14 روز اتفاق می افتد زیرا فروپاشی عروق باعث قطع حمل مواد مغذی می شود.ولف و همکارانش (1992) از DMA ۲۴-D با علامت رادیویی ۱۴C برای نشان دادن اینکه قطرات اسپری کوچکتر کارایی انتقال را بهبود می بخشند، استفاده کردند.در حالی که غلظت های بیش از حد بالا به طور متناقض حرکت داخلی را کاهش می دهد، یافته های هنوز هم در حال هدایت تکنولوژی کاربرد دقیق امروز.

در میان فرمول های متعدد 2,4-D موجود است استرهای مختلف، نمک سدیم، نمک دیتانولامین، نمک ایزوپروپیلامین،و نمک کولین ◄ نمک دی متیلامین به دلایل علمی قانع کننده به تسلط بازار رسیده استمهم ترین مزیت این است که در مقایسه با فرمول های استر، نوسان بسیار کمتر است.می تواند در شرایط گرم تبخیر یابد و چندین کیلومتر با باد حرکت کند، که باعث آسیب شدید به محصولات حساس از جمله پنبه، انگور، گوجه فرنگی، سویا و گونه های باغبانی می شود.

فرمول نمک DMA، که کاملاً در آب محلول است و در شرایط طبیعی میدان، تقریباً تمام پتانسیل فرار ناپایدار را از بین می برد.مناطق مسکونیEPA ایالات متحده در تصمیم ثبت مجدد خود در سال 2005 تأیید کرد که 2,4-D DMA به سرعت و قابل پیش بینی در خاک و آب مرطوب جدا می شود.با مسیرهای تخریب به خوبی مشخص شده در اکوسیستم های زمینی و آبیمزایای اضافی شامل ثبات ذخیره سازی عالی، سازگاری گسترده مخلوط مخزن و دستکاری ساده است که خطرات قرار گرفتن در معرض اپراتور را کاهش می دهد.

سمیت انتخابی قابل توجه بین گیاهان علفی و علف های گسترده بر اختلافات بیوشیمیایی اساسی تکیه دارد.و قند سرکه دارای آنزیم های تخصصی سیتوکروم P450 مونواکسیژناز هستند که به سرعت هیدروکسیلات 2،4-D به مشتقات بیولوژیکی غیرفعال، که سپس با قندها ترکیب شده و در خلاهای سلولی جدا می شوند.این سم زدایی کارآمد باعث می شود که این محصولات تحمل طبیعی بالایی نسبت به نرخ های استاندارد زمین داشته باشند..

در بررسی همکارانه EFSA در سال ۲۰۱۴، مقادیر مرجع سمک شناسی قوی برای کاربردهای غلات و ذرت تعیین شد.تأیید سطح قابل قبول قرار گرفتن در معرض اپراتورها و حاشیه خطر غذایی مصرف کنندگان تحت شیوه های کشاورزی خوبدر مقابل، گونه های دو قلو به طور کلی فاقد این آنزیم های خاص P450 هستند و نمی توانند به طور کارآمد متابولیسم 2,4-D را انجام دهند.نیاز به مناطق بافری دقیق، نوزل های کاهش دهنده حرکت و برنامه ریزی بسته به آب و هوا.

یکی از چالش های عملی به خوبی مستند شده، تضاد آب سخت است.2011) در فناوری علف نشان داد که کلسیم و منیزیم در آب های سخت زیرزمینی به صورت یونی با 2مولکول های 4-D، تشکیل پیچیدگی های ضعیف محلول که جذب برگ و اثربخشی در علف های مانند بادامخوری و بادامخوری گسترده را کاهش می دهد.

تحقیقات آنها ثابت کرد که اضافه کردن سولفات آمونیوم (AMS) به عنوان یک کمک کننده مخلوط مخزن به طور کامل این تضاد را معکوس می کند، زیرا یون های آمونیوم برای موقعیت های اتصال از کلسیم و منیزیم پیشی می گیرند.شورتگن و پاتون (2020) این کار را گسترش دادند.، با مقایسه سیستماتیک فرمول های متعدد و تأیید اینکه تمام نمک های آمینه محلول در آب به شدت متفاوت در برابر آب سخت مواجه می شوند،در حالی که فرمول های استر محلول در آب همچنان تحت تاثیر قرار نمی گیرند.

2نمک 4-D DMA یکی از دقیق ترین مواد شیمیایی کشاورزی از دیدگاه سلامت انسان است، با هفت دهه داده های حرفه ای، اپیدمیولوژیکی و آزمایشگاهی.سازمان بهداشت جهانی یک مقدار راهنمایی برای آب آشامیدنی 30 μg/L تعیین کرده است.، که نشان دهنده سمیت خوراکی حاد نسبتا کم است (LD50 ≈ 700 mg/kg، کلاس III WHO)

مطالعات توکسوکینتیک نشان می دهد که 2,4-D DMA به سرعت و تقریبا به طور کامل پس از قرار گرفتن در معرض خوراکی جذب می شود.بیش از ۹۰٪ بدون تغییر در ادرار در عرض ۲۸ ساعت دفع می شوند و هیچ تجمع زیستی قابل توجهی در بافت چربی ندارندجذب پوست به طور قابل توجهی پایین تر است، تخمین زده می شود که 10 ٪15٪ بیش از پنج روز است. EPA ایالات متحده 2,4-D را در سال 2005 به عنوان "احتمالی برای سرطان زا برای انسان" طبقه بندی کرد.در حالی که IARC آن را به عنوان گروه 2B طبقه بندی کرده است (احتمالا سرطان زا)، با توجه به این که اکثر ارتباطات اپیدمیولوژیکی مثبت به احتمال زیاد با هم قرار گرفتن در معرض در عوض نشان دادن علت مستقیم اشتباه گرفته می شوند.

از نظر زیست محیطی، 2,4-D DMA در صورت استفاده صحیح، ویژگی های مطلوبی را نشان می دهد.نیمه عمر معمولی در میدان بسته به نوع خاک از 10 تا 40 روز می باشد.، درجه حرارت، رطوبت و جوامع میکروبی، با تجزیه که عمدتا از طریق متابولیسم میکروبی انجام می شود. مسیرهای اصلی شامل شکاف زنجیره جانبی تولید 2,4-دیکلوروفنول،هیدروکسیلیشن حلقه ای، و درنهایت مکمل مینرال سازی به دی اکسید کربن.

در سیستم های آبی، ۲،۴-دی در زنجیره های غذایی bioaccumulate نمی کند و عملاً برای ماهی ها و اکثر بی مهره ها در نرخ های میدان غیر سمی است.مطالعه تجربی حوضچه 1980 بویل نشان داد که نرخ آب توصیه شده در واقع تولید پلانکتونی را تحریک می کند و حتی رشد ماهی را از طریق شبکه های غذایی بهبود یافته افزایش می دهد، اگرچه حذف پوشش گیاهی به طور طبیعی ساختار زیستگاه را برای جوامع ماکروورتیبری تغییر می دهد. فرمولاسیون نمک آمین به طور قابل توجهی برای ارگانیسم های آبی کمتر سمی است تا فرمولاسیون استر،ارائه مزایای زیست محیطی اضافی در نزدیکی بدن های آبی.

همانطور که کشاورزی به سمت مدیریت یکپارچه علف ها و کاهش مقاومت در برابر علف کش ها تکامل می یابد، نمک 2,4-D DMA یک ابزار اساسی باقی می ماند. سازگاری آن با علف کش های انتخابی چمن، گلیفوسات,گلوفوزینات و سایر مواد فعال، استراتژی های متنوع مخلوط مخزن و چرخش را که طیف کنترل را گسترش می دهد در حالی که فشار انتخاب مقاومت را کاهش می دهد، امکان پذیر می کند.

با هزینه پایین در هر واحد، ایمنی ثابت شده، و تأیید در 90+ کشور، این علف کش کلاسیک همچنان از امنیت غذایی جهانی، مدیریت چمن، کنترل گیاهان صنعتی،و مدیریت زمین های چراگاهی که توسط یکی از عمیق ترین سازمان های تحقیقاتی علمی کشاورزی پشتیبانی می شود.

• سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده (U.S. EPA) (2005) تصمیم برای ثبت مجدد
• Wolf et al. (1992) علم علف های گیاهی
• EFSA (2014) مجله EFSA
• Patton et al. (2011) فناوری علف های علف
• دستورالعمل های WHO (2003) در مورد آب آشامیدنی
• شورتگن و پاتون (۲۰۲۰) فناوری علف
• بویل (1980) آلودگی محیط زیست
• IARC (2015) Monographs Vol. 113