Ariloxi-karbonsavak

Az ariloxi-karbonsavak az úgynevezett „hormonhatású herbicidek” csoportjába tartoznak, amelyek a csírázást követően fejtik ki hatásukat olyankor, amikor a növény a gyors növekedés szakaszában van, pl. gyökérváltáskor, bokrosodáskor, szárbainduláskor.

A bokrosodás végétől a szárbaindulás kezdetéig, amikor nincs aktív növekedésben a növény, a herbicid hatás nem érvényesülhet, éppen ezért ilyenkor kell a hormonhatású herbicidet a kalászos gabonafélékben kipermetezni. Az ide tartozó herbicidek hatékonyságukat legjobban levélherbicidként érvényesítik (KÁDÁR, 2001; HUNYADI és mtsai, 2000).

3.2.2.1. Fizikai tulajdonságok

Többnyire színtelen, szilárd halmazállapotú anyagok. Nem magukat a savakat, hanem többnyire azok sóit és néhol észtereit használják gyomirtásra. A sók jól oldódnak vízben, az észterszármazékok illékonyak, de az illékonyság a szénatomszám növelésével csökken. A legelterjedtebb az aminsó, dimetilaminsó változat. Nem tekinthetők perzisztens, kumulációra hajlamos vegyületeknek.

3.2.2.2. Kémiai szerkezet

Kémiai szerkezetüket tekintve ariloxi-alkán-karbonsavak. A csoportba tartozó vegyületek általános képlete:

R5 R6

R4 O R COOH

R3 R2 (KÁDÁR, 2001)

44 3.2.2.3. Hatásmechanizmus

Az ariloxi-karbonsavaknak alacsony koncentrációban az IES-hez hasonló hatásuk van, egyes esetekben (pl. szövettenyészetekben) az IES helyettesítői is lehetnek. Magasabb koncentrációban azonban felfokozottan működtetik a sejtosztódási, sejtmegújulási folyamatot. Abnormális mértékű sejtburjánzás következik be, a növény tápanyagkészlete elhasználódik, mérgező anyagcseretermékek halmozódnak fel, a fehérjék hidrolizálódnak, felborul a foszfát- és kálium-anyagcsere is. A normális hormonszint helyett magasra szökik a „mesterséges hormonszint”, mivel az auxinhoz hasonló hatású herbicidet a növény nem képes hatástalanítani, elbontani.

3.2.2.4. Külső tünetek

A lepermetezett levelek eltorzulnak, kanalasodnak, csalánosodnak, egyszikűeknél dárdaszerűen összepödrődnek és a szár felé húzódva felfelé állnak. A szár elhajlik, görbül, a hajtáscsúcs megcsavarodik. Az egyszikűek első szárcsomója megvastagszik, az oldalgyökerek rövidek, vastagodottak, a hajtáscsúcs könnyen eltörhető, elpattintható.

3.2.2.5. Transzlokáció

A hormonrendszerre ható herbicideket a növény bármely részén keresztül képes felvenni, vagyis felszívódó, szisztémásan ható anyagok. A felszívott anyag a szállítórendszereken keresztül floém-transzporttal jut el a növény más szöveteibe, hogy hatását ott kifejtse. A floém-transzport azt jelenti, hogy a szállítás a levelekből irányul egyéb helyekre, ezzel magyarázható, hogy a hormonrendszerre ható herbicidek levélherbicidként a leghatékonyabbak.

3.2.2.6. Szelektivitás

Az ariloxi-karbonsavak kétszikű gyomok ellen szelektív herbicidként alkalmazhatók. A szelektivitás oka az, hogy a permetlé a széles leveleken megtapad, az

45

egyszikű kultúrnövény keskeny, viaszréteggel borított leveleiről viszont könnyen lefolyik.

Ezt morfológiai szelektivitásnak nevezzük. A széles levelű növények elsősorban az intenzív növekedési szakaszban érzékenyek a herbicidre, növényféleségenként különböző mértékben. Többévi egyoldalú használata következtében ellenálló gyomok (Matricaria, Gallium, Veronica, Stellaria fajok) terjedtek el, ami komoly gyomirtási problémákat okozott (KÁDÁR, 2001).

3.2.2.7. Toxicitás

A technikai hatóanyagok - főként a 2,4,5-T – erősen toxikus, teratogén hatású dioxin szennyeződést tartalmazhatnak, ami az előállítási folyamatban technológiai melléktermékként fordul elő. Általában elfogadott álláspont az, hogy amennyiben a hatóanyagok dioxintartalma nem éri el a 0,1 mg/kg értéket, akkor a szerformák terhelése emberre, állatra veszélytelenül tolerálható.

A testfelszíneken helyileg irritálóak, túlérzékenységet okoznak. Kísérleti állatokon megfigyelték, hogy csökken az izomműködés, a mozgás vontatottá válik, a szervezetben felhalmozódnak, idegrendszeri és indirekt pajzsmirigy-működési zavart okoznak. A pajzsmirigy által termelt tiroxin és trijódtironin hasonlít a 2,4-D és a 2,4,5-T halogénezett fenoxi-ecetsav származékokhoz és ez a hasonlóság megtéveszti a pajzsmirigy által termelt fehérjét, a glikoproteint, amely nem a kiválasztott hormonokkal lép kapcsolatba, hanem a peszticid molekulákkal. Ennek következtében számolni lehet a szervezet energiaforgalmának és jódháztartásának zavarával.

Az ilyen típusú gyomirtó szerek alkalmazása növelheti a növényzet nitrát-felvételét a talajból, esetenként nőhet a növényzet ciánglikozid-tartalma, sőt megváltozhat egyes mérgező gyomok íze is, így a legelő állatok olyan gyomokat is szívesen elfogyasztanak, amelyeket egyébként elkerülnének (LACZAY, 1995). Ennek következményeképpen az élelmiszerfogyasztás révén nőhet az emberi szervezet nitrát, majd rákkeltő nitrózamin terhelése.

A mérgezés tüneteiként helyileg a testfelszíneken irritáció, gyulladás jelentkezik.

Az általában heveny formában lezajló általános mérgezés esetén kialakul a rossz közérzet

46

tünet együttese, nyálfolyás, hányás, hasmenés, majd gyengeség, izomgörcsök, eszméletvesztés, végül légzési és vérkeringési elégtelenség, szívkamra fibrilláció mutatkozik, súlyos esetben beáll a halál (VÁRNAGY és BUDAI, 1995; VÁRNAGY és BUDAI, 2003).

A klór-fenoxi-ecetsav típusú gyomirtó szerek ipari előállítása kapcsán már szó volt róla, hogy számolnunk kell egy szennyező melléktermékkel, az erősen teratogén hatású dioxinnal. Sajnálatos módon humán vonatkozású tapasztalatok is születtek ezen herbicidek alkalmazásával kapcsolatosan, amikor az amerikaiak a vietnami háborúban a növényzet lombtalanítására a jelentős dioxin-tartalommal bíró Agent Orange nevű gyomirtó szert szórták ki repülőgépeikből. Mint utóbb kiderült a herbiciddel kezelt körzetekben jelentősen nőtt a fejlődési rendellenességekkel született gyermekek száma, mert az alkalmazott gyomirtó szer dioxin koncentrációja az 50 mg/kg-ot is elérte (VÁRNAGY, 1996).

VÁRNAGY (1991) vizsgálatai során különböző növényvédő szerek, köztük a dolgozatomban kísérleti anyagként választott 2,4-D hatóanyag tartalmú Dikamin D hatását vizsgálta injektálásos, illetve bemerítéses kezelési módszerrel házityúk-, fürj- és fácánembriókon. A vizsgálati anyagokat háromféle koncentrációban alkalmazta, a középső koncentráció felel meg a gyakorlati permetlé töménységnek, a kisebb ennek a tizede, a nagyobb koncentráció pedig a gyakorlati permetlé töménység tízszerese volt. A Dikamin D-vel elvégzett injektálásos kezelés hatásaként tyúkmagzatokon makroszkópos elváltozások nem jelentkeztek, fácánmagzatokon a gyakorlati permetlé töménység (1%-os koncentráció), illetve annak a tizede (0,1%) a fejen, a nyakon és a gerincoszlop régiójában a bőr alatti kötőszövetben gombostűfejnyi vérzéseket okozott, a legmagasabb dózis (10%) esetében pedig a 12-13. napi magzati elhalás volt a jellemző. A herbiciddel elvégzett bemerítéses kezelés tyúkmagzatokon nem okozott makroszkópos elváltozásokat.

BODAI és mtsai (1974) írták le a 2,4-D tartalmú Dikonirt ösztrogénszerű hatását szarvasmarha állományokon. A legelő gyomirtása után a legeltetett állatoknál jelentősen emelkedett a meddőség és a vetélés aránya, amit a herbicid hatásának tulajdonítanak.

47

Az ariloxi-karbonsavak kísérleti állatokban a harántcsíkolt izomzat spasticitását és kamralebegést okoztak, idült kísérletekben hypothyreosist, fekélyképződést, májnecrosist, degeneratív veseelváltozásokat figyeltek meg (KERTAI, 1982).

3.2.2.8. 2,4-D

Jelen tanulmányban a 72% 2,4-D hatóanyag tartalmú Dikamin D került felhasználásra gyakorlati permetlé töménységben.

Besorolása: Hormonrendszerre ható herbicidek/ariloxi-karbonsavak/fenoxi-ecetsavak

Általános jellemzés: szelektív szisztémás levélherbicid

Fizikai tulajdonságok: színtelen, por halmazállapotú anyag.

Szerkezeti képlet:

Cl

Cl O CH2 COOH

Cl

Móltömeg: 221 g/mol

CAS regisztrációs szám: 94-75-7

IUPAC név: (2,4-dichlorophenoxy)acetic acid

48

Kereskedelmi név: 2,4-D aminsó 450 SL*, Dicopur D Prim, Dikamin 720 WSC, Dikamin D*, Dikonirt*, Dezormon, DMA-6, Esteron 60, Maton 60, Solution, Syrius*, U 46 D-Fluid SL

(a *-gal jelölt növényvédő szerek engedélye vissza van vonva, a készletek felhasználása a vonatkozó okiratok előírása szerint lehetséges)

Gyári kombinációk: Mustang SE (2,4-D + floraszulam), Dicophar (2,4-D + MCPA + MCPP-P + dikamba)

Fitotoxicitás: A fitotoxikus hatás szempontjából nagyon fontos a fenil-gyök 2-es és 4-es helyzetű szénatomján a helyettesítés halogénatomokkal vagy alkil-gyökökkel.

Felhasználás: Kalászos gabonában 4-6 leveles állapottól a bokrosodás végéig, kukoricában 10-20 cm-es fejlettségnél, legelőn a kétszikű gyomok intenzív növekedési időszakában (kb.

5-10 cm-es gyomfejlettségnél, de ez fajok szerint változó) alkalmazható. Sörárpában TILOS használni!

Érzékeny: a kétszikű gyomok többsége. Mérsékelten érzékenyek: vetési hérics, fekete ebszőlő, szerbtövis, tövises iglice, libatop, varjúmák, maszlag, árvácska, sebforrasztó zsombor, útszéli zsázsa, napraforgó, árvacsalán. Toleránsak: porcsin keserűfű, ragadós galaj, ebszikfű, keserűfüvek, szeder, selyemkóró, tyúkhúr, és az egyszikűek.

Dózisa a gyakorlati felhasználás során: kalászosokban 0,5-0,6 kg/ha, kukoricában 0,5 kg/ha, legelőn 0,8-1 kg/ha hatóanyag.

Sorsa a környezetben: A talajban főként mikrobiális úton bomlik, a hatóanyag felezési ideje kevesebb, mint 7 nap (KÁDÁR, 2001; SZABADI, 2009; HUNYADI és mtsai, 2000, NEMZETKÖZI KÉMIAI BIZTONSÁGI KÁRTYA, 2005).

49