Thuốc diệt cỏ nông nghiệp 2 4 D DMA Thuốc diệt cỏ tổng hợp cổ điển muối Auxin để kiểm soát cỏ dại lá rộng trong ngũ cốc, mía và đồng cỏ

Được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1941 bởi các nhóm nghiên cứu của Mỹ và Anh trong các chương trình nông nghiệp thời chiến, 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid dimethylamine salt2Muối 4-D DMA (CAS 2008-39-1) đã trở thành loại thuốc diệt cỏ chọn lọc thành công đầu tiên trên thế giới và thay đổi cơ bản nông nghiệp hiện đạiĐược phân loại theo nhóm HRAC 4 như một loại thuốc diệt cỏ axin tổng hợp, nó đã định hình việc quản lý cỏ dại toàn cầu trong hơn 75 năm trên các loại ngũ cốc, mía, cỏ cỏ, đồng cỏ, lâm nghiệp,và đất công nghiệp không trồng câySự phổ biến lâu dài của nó xuất phát từ sự cân bằng được chứng minh của hiệu quả nhất quán, sự an toàn của công thức, hành vi môi trường dự đoán,và hiệu quả chi phí đặc biệt tất cả đều được xác nhận bởi nhiều thập kỷ nghiên cứu khoa học được đánh giá bởi các chuyên gia.

Ngày nay, 2,4-D vẫn là một trong những loại thuốc diệt cỏ được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn thế giới, với việc áp dụng toàn cầu hàng năm ước tính khoảng 25.000 tấn hoạt chất.Nó được đăng ký tại hơn 90 quốc gia, và công thức muối DMA chiếm tỷ lệ lớn nhất của các sản phẩm 2,4-D được bán trên toàn cầu.vì nó cung cấp một phương thức hoạt động thay thế để quản lý cỏ dại kháng glyphosate và các loại thuốc diệt cỏ phổ biến khác.

Hoạt động diệt cỏ hoạt động thông qua một cơ chế sinh học tinh tế ở cấp độ phân tử.điều chỉnh sự kéo dài tế bào, phân chia, phân biệt mạch máu và phát triển rễ trong phạm vi nồng độ được kiểm soát chặt chẽ được duy trì bởi các tuyến sinh tổng hợp, liên hợp, vận chuyển và phân hủy.

2,4-D hoạt động như một chất tương tự cấu trúc và chức năng mạnh mẽ của IAA liên kết với các protein thụ thể auxin TIR1/AFB tương tự,nhưng không thể được chuyển hóa hoặc điều chỉnh bởi các cơ chế homeostatic bình thường của thực vậtMột khi được hấp thụ thông qua lớp vỏ lá và da rễ, nó di chuyển theo hệ thống thông qua cả các mô phloem và xylem, tích tụ ở các điểm phát triển meristematic.Sự kích hoạt thụ thể liên tục kích hoạt quá trình lập trình lại transcriptional lớn, gây ra sự phân chia tế bào không kiểm soát được, sự gia tăng mạch máu bất thường, quá nhiều sinh tổng hợp ethylene, và cuối cùng là sự gián đoạn tăng trưởng thảm khốc.

Cỏ dại lá rộng nhạy cảm cho thấy các triệu chứng đặc trưng trong vòng 24-72 giờ: cuộn lá xuống (epinasty), xoắn và sưng thân, dày rễ, chlorosis và necrosis mô.Sự chết hoàn toàn của thực vật thường xảy ra trong vòng 7-14 ngày vì sự sụp đổ mạch máu cắt đứt vận chuyển chất dinh dưỡngWolf et al. (1992) đã sử dụng DMA 2,4-D có nhãn phóng xạ 14C để chứng minh rằng các giọt phun nhỏ hơn cải thiện hiệu quả chuyển vị,Trong khi nồng độ quá cao làm giảm sự chuyển động bên trong, những phát hiện vẫn hướng dẫn công nghệ ứng dụng chính xác ngày nay.

Trong số nhiều công thức 2,4-D có sẵn, các este khác nhau, muối natri, muối diethanolamine, muối isopropylamine,và muối choline ẩm dimethylamine đã đạt được thị trường thống trị vì lý do khoa học thuyết phụcƯu điểm quan trọng nhất là độ biến động thấp hơn đáng kể so với các công thức ester.có thể bay hơi trong điều kiện ấm áp và trôi qua nhiều km theo gió, gây ra thiệt hại nghiêm trọng ngoài mục tiêu cho các loại cây trồng nhạy cảm bao gồm bông, nho, cà chua, đậu nành và các loài làm vườn.

Các công thức muối DMA, là hòa tan hoàn toàn trong nước và không dễ bay hơi trong điều kiện thực địa bình thường, loại bỏ gần như tất cả các tiềm năng bay hơi.khu dân cưEPA của Hoa Kỳ đã xác nhận trong Quyết định đăng ký lại năm 2005 rằng 2,4-DMA phân ly nhanh chóng và dự đoán được trong đất ẩm và nước,với các con đường xuống cấp được đặc trưng rõ ràng trên các hệ sinh thái trên đất liền và dưới nướcCác lợi ích bổ sung bao gồm sự ổn định lưu trữ tuyệt vời, tương thích hỗn hợp bình rộng và xử lý đơn giản làm giảm rủi ro tiếp xúc của người vận hành.

Chất độc chọn lọc đáng chú ý giữa cây trồng cỏ và cỏ dại có lá rộng dựa trên sự khác biệt sinh hóa cơ bản.và mía có các enzyme cytochrome P450 monooxygenase chuyên biệt nhanh chóng hydroxylate 2,4-D thành các dẫn xuất không hoạt động sinh học, sau đó được kết hợp với đường và tách trong ống trống tế bào.Việc giải độc hiệu quả này cho phép cây trồng này chịu đựng tự nhiên cao với tỷ lệ tiêu chuẩn.

Việc đánh giá ngang hàng của EFSA năm 2014 đã thiết lập các giá trị tham chiếu độc tính học vững chắc cho các ứng dụng ngũ cốc và ngô,xác nhận mức độ tiếp xúc chấp nhận được của nhà khai thác và biên độ rủi ro chế độ ăn uống của người tiêu dùng theo thực hành nông nghiệp tốtNgược lại, các loài có hai thân thường thiếu các enzyme P450 cụ thể này và không thể chuyển hóa 2,4-D hiệu quả. Ngay cả nồng độ dẫn dắt dấu vết cũng có thể gây ra độc tính thực vật đáng kể.yêu cầu các vùng đệm nghiêm ngặt, vòi phun giảm trôi, và lập kế hoạch ứng dụng phụ thuộc vào thời tiết.

Một thách thức thực tế được ghi chép rõ là đối kháng nước cứng.2011) đã chứng minh trong công nghệ cỏ dại rằng canxi và magiê trong nước ngầm cứng liên kết ion với phân ly 2Các phân tử 4-D, tạo thành các phức hợp hòa tan kém làm giảm sự hấp thụ lá và hiệu quả đối với cỏ dại như bạch tăm và cây bạch tuộc lá rộng.

Nghiên cứu của họ đã chứng minh rằng thêm ammonium sulfate (AMS) làm chất phụ trợ hỗn hợp bể hoàn toàn đảo ngược sự đối nghịch này, vì các ion ammonium vượt qua canxi và magiê cho các vị trí liên kết.Schortgen và Patton (2020) mở rộng công trình này, so sánh có hệ thống nhiều công thức và xác nhận rằng tất cả các muối amine hòa tan trong nước đều đối kháng với nước cứng ở mức độ khác nhau,trong khi các công thức ester không hòa tan trong nước vẫn không bị ảnh hưởng.

2,4-D DMA Salt là một trong những hóa chất nông nghiệp được đặc trưng kỹ lưỡng nhất từ quan điểm sức khỏe con người, với bảy thập kỷ dữ liệu nghề nghiệp, dịch tễ học và phòng thí nghiệm.WHO đã thiết lập một giá trị hướng dẫn nước uống là 30 μg/l, phản ánh độc tính đường uống cấp tính tương đối thấp (chuột LD50 ≈ 700 mg/kg, lớp III của WHO

Các nghiên cứu về chất độc hại cho thấy 2,4-D DMA được hấp thụ nhanh chóng và gần như hoàn toàn sau khi tiếp xúc bằng đường uống.với hơn 90% được bài tiết không thay đổi trong nước tiểu trong vòng 28 giờ và không có sự tích tụ sinh học đáng kể trong mô mỡSự hấp thụ qua da thấp hơn đáng kể, ước tính là 10~15% trong 5 ngày.trong khi IARC phân loại nó là nhóm 2B (có thể gây ung thư), lưu ý rằng hầu hết các mối liên hệ dịch tễ học tích cực có thể bị nhầm lẫn bởi sự tiếp xúc đồng thời thay vì chứng minh mối liên hệ trực tiếp.

Về mặt môi trường, 2,4-D DMA thể hiện các đặc tính thuận lợi khi được áp dụng đúng cách.thời gian bán hủy điển hình trong lĩnh vực từ 10~40 ngày tùy thuộc vào loại đất, nhiệt độ, độ ẩm và cộng đồng vi khuẩn, với sự phân hủy chủ yếu thông qua sự trao đổi chất của vi khuẩn.hydroxy hóa vòng, và cuối cùng là khoáng hóa hoàn toàn thành carbon dioxide.

Trong các hệ thống nước, 2,4-D không tích tụ sinh học trong chuỗi thức ăn và thực tế không độc hại đối với cá và hầu hết các động vật không xương sống ở tỷ lệ thực địa.Boyle 1980 nghiên cứu hồ thử nghiệm phát hiện ra rằng khuyến cáo tỷ lệ nước thực sự kích thích sản xuất sinh vật sinh vật và thậm chí tăng sự phát triển của cá thông qua mạng lưới thực phẩm tăng cường, mặc dù việc loại bỏ thảm thực vật tự nhiên làm thay đổi cấu trúc môi trường sống cho các cộng đồng động vật có xương sống lớn.cung cấp một lợi ích môi trường bổ sung gần các cơ thể nước.

Khi nông nghiệp phát triển hướng tới quản lý cỏ dại tích hợp và giảm thiểu kháng thuốc diệt cỏ, muối 2,4-D DMA vẫn là một công cụ cơ bản.,glufosinate, và các thành phần hoạt chất khác cho phép các chiến lược hỗn hợp và xoay bình đa dạng mở rộng phổ kiểm soát trong khi giảm áp lực lựa chọn kháng.

Với chi phí đơn vị thấp, an toàn đã được chứng minh, và được phê duyệt ở hơn 90 quốc gia, thuốc diệt cỏ cổ điển này tiếp tục hỗ trợ an ninh lương thực toàn cầu, quản lý cỏ, kiểm soát thảm thực vật công nghiệp,và quản lý đồng cỏ được hỗ trợ bởi một trong những cơ quan nghiên cứu khoa học sâu sắc nhất.

• U.S. EPA (2005) Quyết định tái đăng ký đủ điều kiện
• Wolf et al. (1992) Khoa học cỏ dại
• EFSA (2014) Tạp chí EFSA
• Patton et al. (2011) Công nghệ cần sa
• WHO (2003) Hướng dẫn về nước uống
• Schortgen & Patton (2020) Công nghệ cần sa
• Boyle (1980) Ô nhiễm môi trường
• IARC (2015) Monographs Vol. 113