Associazione Regionale Pugliese dei Tecnici e dei Ricercatori in Agricoltura

Evoluzione storica degli erbicidi.Molecole erbicide delle colture ortive: caratteristiche chimico fisiche e meccanismi d’azione

Bari, 25 ottobre 2012

Alessandro CapellaDirezione Ricerca e Sviluppo, Sipcam

Gli erbicidi

1. Storia della lotta alle malerbe2. Evoluzione degli erbicidi - famiglie chimiche –

MoA3. Modalità di azione degli erbicidi4. Parametri chimico-fisici caratterizzanti gli erbicidi5. Il diserbo delle colture orticole

• Principali molecole autorizzate• Loro caratteristiche e parametri di valutazione

ambientale6. Misure di mitigazione da deriva, ruscellamento,

lisciviazione7. Spettro d’azione8. Problematica delle resistenze9. Problematica della flora di sostituzione10.Strategia ideale nella gestione e controllo

integrato della flora infestante

Storia della lotta alle malerbe• L’uomo diventa agricoltore

• I riti propiziatori• L’impiego del sale da

cucina• Il novecento

• L’agronomia• Gli studi floristici• La malerbologia• L’inizio dell’era chimica (erbicidi inorganici: NaCl,

solfato di rame, solfato di ferro, acido solforico, arsenito di sodio, sali di metalli pesanti)

Storia della lotta alle malerbe

I primi composti organici• DNOC (dinitrortocresolo)

• Impiegato anche come insetticida e fungicida, introdotto in Italia nel 1936, unico erbicida organico in Italia fino a fine anni ‘40

• 2,4 D (acido 2,4-diclorofenossiacetico)• Pokorny 1940, derivato dal fitoregolatore naturale acido

indolacetico• Altri fenossiderivati: 2,4,5-T / 2,4,5-TP / MCPP / MCPA• Carbammati

• IPC (propham), CIPC (clorpropham)

Storia della lotta alle malerbe

In Italia, fino agli inizi degli anni ’60, la superficie diserbata delle colture erbacee non

superava il 10%

La lotta alle malerbe nel periodo compreso tra il Neolitico e le soglie del XX secolo è stata realizzata, di fatto, manualmente.Zinmdahl (1999) cita: “Questo periodo di storia dell’uomo può essere definito come l’era (dell’agricoltura) del sangue, del sudore e delle lacrime”

Evoluzione degli erbicidi organici (*)

(*) principali famiglie

MONDO(anni)

Molecola capostipite

Famiglia chimica

MoA(HRAC group)

Dose(g ha-1)

Anni ’30 DNOC Nitrofenoli M 3000

Anni ‘40-’50 2,4-D Acidi fenossiderivati

O 500

Propham Carbammati K2 1700

TCA-sodio Acidi alcanoici N 20000

Anni ‘50-’70 Simazina Triazine C1 2000

Cicluron Derivati ureici C2 600

Paraquat Dipiridilici D 700

Anni ‘60-’90 Cloridazon Diazine C1 2000

Dichlobenil Benzonitrili L 5000

Difenamide Ammidi K3 4000

Evoluzione degli erbicidi organici (*)

(*) principali famiglie

MONDO(anni)

Molecola capostipite

Famiglia chimica

MoA(HRAC group)

Dose(g ha-1)

Anni ’70-’80 Glifosate Organofosforici G 720÷2500

Anni ’70 Diclofop-metile Arilossifenossi-propionati

A 800

Anni ’80-’90 Setossidim Clicloesenoni A 900

Clorsulfuron Sulfoniluree B 15

Imazametabenx-metile

Imidazolinoni B 500

Oxadiazon Ossadiazolinoni E 500

Oxyfluorfen Difeniletere E 700

Glufosinate ammonio

Organofosforici H 600

Anni ’90 Metosulam Solfonil-anilidi B 20

Evoluzione degli erbicidi organici (*)

(*) principali famiglie

MONDO(anni)

Molecola capostipite

Famiglia chimica

MoA(HRAC group)

Dose(g ha-1)

Anni ’90-2000 Sulcotrione Trichetoni F2 300

Anni ’90 Isossaflutolo Isossazoli F2 80

Clomazone Isossazolidoni F3 120

Anni 2000 Penoxulam Triazolo pirimidine

B 40

Pinoxaden Fenilpirazoline A 45

Modalità di azioneGli erbicidi per poter svolgere la loro azione devono essere assorbiti dagli organi vegetali. Due sono le vie principali:• assorbimento fogliare• assorbimento radicale

Assorbimento fogliare• ad esclusivo assorbimento fogliare -> vanno applicati

su infestanti già emerse

Assorbimento radicale (residuali)• antigerminello• ad assorbimento radicale

Modalità di traslocazione

La traslocazione si esplica attraverso due modalità:

• erbicidi di contatto accumulo nel sito di ingresso(caratterizzati da rapida attività erbicida es. glufosinate ammonio, paraquat, bromoxinil, pyraflufen-etile)

• erbicidi sistemici traslocati al sito di azione(attraverso un trasporto xilematico e/o floematico, caratterizzati da una minore rapidità d’azione es. glifosate, arilossifenossi-propionati, cicloesenoni)

Caratteristiche fisico-chimiche

Le caratteristiche chimiche del principio attivo (struttura molecolare) sono alla base di tutte le sue proprietà fisiche e biologiche

Tra le caratteristiche fisiche rivestono una certa importanza:• Volatilità (tensione di vapore)• Solubilità in acqua ed in solventi organici• Coefficiente di ripartizione C organico / acqua (KOC)

• (DT50)

Le principali molecole delle colture orticoleCaratteristiche fisiche correlate alla sostenibilità ambientale (fonte PPDB)Molecole Press. vapore

(mPa, 25°C)Solubilità acqua(mg l-1, 20°C)

KOC DT50(campo, gg)

Pendimetalin 1.94 0.33 17581 90

Linuron 5.1 63.8 739 48

Metribuzin 1.21 X 10-01 1165 n.d. 19

Clomazone 19.2 1102 300 42.5

Imazamox 1.33 X 10-02 626000 n.d. 17

Bentazone 1.7 X 10-01 570 55.3 14

Metazaclor 9.3 X 10-02 450 54 6.8

Propizamide 2.67 X 10-02 9 840 56

Benfluralin 1.73 0.065 10700 53

Chloridazon 1.0 X 10-06 422 120 34.7

Metamitron 7.44 X 10-04 1770 77.7 11.1

Oxifluorfen 2.6 X 10-02 0.116 n.d. 73 LEGENDA NON VOLATILE NON SOLUBILE MOBILE NON PERSISTENTE

MODERATAM. VOL. MODERATAM. SOL. LEGGERM. MOBILE MODERATAM. PERS.

VOLATILE SOLUBILE IMMOBILE PERSISTENTE

Misure di mitigazioneContenimento rischio ambientale (corpi idrici / altre colture)

Dovuto a: Misure di mitigazioneDERIVA • Ugelli antideriva

• Aree di rispetto (buffer zone)• Barriere vegetali• Formulazione• Agenti antideriva • Taratura macchine• Basse pressioni di esercizio

RUSCELLAMENTO • Aree di rispetto (buffer zone)• Fasce tampone• Sistemazioni idraulico-agrarie (es. solchi trasversali al flusso)• Interramento prodotto con erpicatura• Localizzazione del trattamento• Colture di copertura

LISCIVIAZIONE PERCOLAZIONE

• Formulazione (es. microincapsulazione)• Riduzione dosi• Lavorazioni del terreno

Spettro d’azione

Capacità della molecola erbicida, impiegata alle dosi prescritte, selettive, di contenere adeguatamente un certo

numero di specie infestanti

S > 95%: Efficacia ottimale

MS da 70 a 95%: Efficacia ancora di alto livello

MR da 50 a 70%: Efficacia parziale, consigliabile un partner

R < 50%: Efficacia insufficiente

SENSIBILITA’ DELLE INFESTANTI AGLI ERBICIDI DI PRE-EMERGENZA (alle dosi “piene”)

INFESTANTI Metamitron + Cloridazon Metamitron CloridazonAmarantus sppAmmi majusChenopodium sppMatricaria camomillaGalinsoga parvifloraMercurialis annuaSetaria sppStellariaSinapis, RaphanusAlopecurus misuroidesLolium spp.Poa sppSolanum nigrumSenecio vulgarisPicris echioidesPolygonum aviculareFallopia convolvulusPolygonum p.,l.RanuncoloAbutilon theophrastiVeronicaAnagallideFumariaPapaver spp.Portulaca oleracea

S

MS

MR

R

Le resistenze

Capacità naturale ed ereditabile di alcuni individui presenti in una popolazione di sopravvivere alla dose di erbicida

normalmente impiegata per il loro controllo

La flora di sostituzione

Popolazione infestante, costituita da una o più specie, che sostituisce le infestanti che sono scomparse o ridotte in

importanza in una nicchia ecologica a causa della selezione naturale e/o artificiale

Strategia di controllo ideale

Strategia di controllo ideale (1)Conoscenza della flora (storica) dell’appezzamento

Strategia di controllo ideale (2)Conoscenza della tipologia del terreno (tessitura, sostanza organica, ecc)

Strategia di controllo ideale (3)Corretta gestione agronomica (rotazioni, arature, erpicature, concimazioni, falsa semina, ecc)

Strategia di controllo ideale

• Conoscenza della flora (storica) dell’appezzamento

• Conoscenza della tipologia del terreno (tessitura, sostanza organica, ecc)

• Corretta gestione agronomica (rotazioni, arature, erpicature, concimazioni, falsa semina, ecc)

• Strategie di controllo chimico conseguenti

Strategia di controllo ideale

Rapparini et al. da convegno “Colture orticole da industria” – Lanciano (CH), 7 novembre 2008

“Le strategie di lotta chimica devono essere scelte allo scopo di limitare la selezione di flora infestante di sostituzione e ridurre il rischio di diffusione di ecotipi resistenti”

L’alternanza dell’applicazione degli erbicidi con differenti meccanismi d’azione, o meglio miscele degli stessi a dosi ridotte, permette di assicurare il miglior grado di efficacia nel rispetto della selettività colturale e di ridurre il rischio di fitotossicità per le colture poste in successione

Persistenza agronomica vs persistenza ambientale

Strategie di diserbodelle

colture orticole

IL DISERBO DELLE COLTURE ORTICOLE: INTRODUZIONE

Lo scenario della disponibilità di molecole erbicide a seguito della Dir 91/414 CE e del nuovo Reg. 1107/2009 CE La scomparsa o limitazione di numerose molecole comporta continui

adattamenti nella strategia di difesa Limitato numero di meccanismi d’azione (MoA) fa riflettere sulle strategie

antiresistenza e di controllo della flora di sostituzione probabili nuove esclusioni delle colture «minori» dalle etichette a seguito della

valutazione degli Allegati III corretta gestione della flora infestante

Recupero della gestione agronomica pianificazione di strategie erbicide che prevedano una integrazione di molecole

a diverso meccanismo e modalità d’azione utilizzate in pre e/o post emergenza o trapianto delle colture

Il diserbo della carota

CAROTADISERBO DI PRE EMERGENZA

MISCELE DI ERBICIDI PRE EMERGENZA INFESTANTI PREVALENTI

+ AFALON DS (0,7-1 l/ha)Linuron 450 g/L SC

+ CHALLENGE (1 l/ha)Aclonifen 600 g/L SC

+ Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite

+ Amaranto e Crucifere

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta

MOST MICRO + COMMAND 36 CSPendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,25-1,5 l/ha 0,30 l/ha

AFALON DS (0,5-1 l/ha) da 4a f.Linuron 450 g/L SC

o microdosi crescenti da 75-100 g/ha

Chenopodio, Crucifere, Poligonacee, Amaranto, graminacee annuali

MISCELE DI ERBICIDI POST EMERGENZA INFESTANTI PREVALENTI

SONG (0,5 kg/ha) da 3a foglia veraMetribuzin 35 DF

o microdosi crescenti da 75-100 g/ha

CAROTADISERBO DI POST EMERGENZA

Il diserbo della patata

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

PATATADISERBO DI PRE EMERGENZA

+ AFALON DS (0,7-1 l/ha)Linuron 450 g/L SC

+ CHALLENGE (1-1,5 l/ha)Aclonifen 600 g/L SC

SONG (0,3-0,5 kg/ha)Metribuzin 35 DF

+ Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite

+ Amaranto e Crucifere

+ Chenopodio, Crucifere, Poligonacee Amaranto

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta

MOST MICRO + COMMAND 36 CSPendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,7-2 l/ha 0,30 l/ha

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

PATATADISERBO DI POST EMERGENZA

SONG (0,3-0,5 kg/ha)Metribuzin 35 DF(anche in mix con Executive 0,05)

Chenopodio, Crucifere, Poligonacee Amaranto (Solanum), Portulaca

Il diserbo di Fagiolo, Fagiolino e Pisello

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

FAGIOLINO E FAGIOLODISERBO DI PRE EMERGENZA

+ AFALON DS (0,7-1 l/ha)Linuron 450 g/L SC

+ Amaranto e Crucifere

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta

+ DUAL Gold (1 l/ha) solo per FagioloS-metolachlor 960 g/L EC

+ Amaranto e Graminacee

MOST MICRO + COMMAND 36 CSPendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-1,7 l/ha 0,25-0,30 l/ha

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

FAGIOLINO E FAGIOLODISERBO DI POST EMERGENZA

BLAST SG 0,5 kg/haBentazone 87% WG+ BIOLID (olio minerale emulsionato) a 1-2 l/ha- Trattamenti ripetuti

ALTOREX Imazamox 40 g/L SL(0,4–0,6 l/ha) x tr. ripetuti(0,7-1,0 l/ha) x tr. unico

Gramincee annuali, Amaranto, Chenopodio, Abuthilon, Crucifere

Ammi majus, Cyperus spp, Abuthilon, Poligonum persicaria e lapathifolium

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

PISELLODISERBO DI PRE EMERGENZA

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta

+ CHALLENGE (1,5 l/ha)Aclonifen 600 g/L SC

+ Amaranto, Crucifere, Fallopia c., e Composite

MOST MICRO + COMMAND 36 CSPendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-2,0 l/ha 0,25-0,30 l/ha

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

PISELLODISERBO DI POST EMERGENZA

Gramincee annuali, Amaranto, Chenopodio, Abuthilon, Crucifere

Ammi majus, Cyperus spp, Abuthilon, Poligonum persicaria e lapathifolium

Ammi Majus

BLAST SG 0,5-0,7 kg/haBentazone 87% WG+ BIOLID (olio minerale emulsionato) a 1-2 l/ha

ALTOREX (0,5-0,75 l/ha) Imazamox 40 g/L SL

Il diserbo del Finocchio

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

FINOCCHIODISERBO DI PRE TRAPIANTO

+ Amaranto e Crucifere

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta

Eventuale integrazione in post trapianto con Linuron e/o Pendimetalin

+ AFALON DS (0,7-1 l/ha)Linuron 450 g/L SC

MOST MICRO + COMMAND 36 CSPendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-2,0 l/ha 0,30 l/ha

Zucchino InsalateCipollaSpinacio

Strategie di diserbo delle colture orticole

ZUCCHINODISERBO DI PRE-EMERGENZA PRE-TRAPIANTO

E POST-EMERGENZA POST-TRAPIANTO

COMMAND 36 CS (0,30-0,35 l/ha)Clomazone 360 g/L CS

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Portulaca o., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Cuscuta

PRE EMERGENZA PRE TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI

COMMAND 36 CS (0,30-0,35 l/ha)Clomazone 360 g/L CS

POST EMERGENZA POST TRAPIANTO

complessivamente non superare la dose di 0,65 l/ha

Il diserbo di Lattughe e simili

LATTUGHE e SIMILIDISERBO DI PRE-TRAPIANTO

MOST MICRO + KERB FLOpendimetalin 365 g/L CS propizamide 400 g/L SC

1,5-1,7 l/ha 2,5-3 l/ha

Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis, Portulaca o., Poligonacee, Fallopia

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

BONALANbenfluralin 180 g/L EW

5-7 l/ha (interrato)

+ Amaranto

Il diserbo della Cipolla

CIPOLLADISERBO DI PRE EMERGENZA

MOST MICRO Pendimetalin 365 g/L CS

1,5-2,0 l/ha

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

Polygonum aviculare, Chenopodium, Solanum e altre dicotiledoni annuali. Buona azione su graminacee e collaterale su Cuscuta

CIPOLLADISERBO DI POST EMERGENZA

CIPOTRIL 0,05 – 0,5 l/haIoxinil ottanoato 301,5 g/L EC

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

RETEX 0,03 – 0,4 l/haOxifluorfen 240 g/L EC

MOST MICRO 0,5 – 1,0 l/haPendimetalin 365 g/L CS

LONTREL 0,04 – 0,1 kg/haClopiralid 75 WG

Cirsium (Composite), Ammi m. (Ombrellifere)

Polygonum aviculare, Cuscuta

Polygonum aviculare, crucifere e altre dicotiledoni

Fallopia c. e altre dicotiledoni

Stadio sviluppo cipolla

Prodotti DosiInfestanti “chiave”

“frusta”Cipotril +

Most micro0,1-0,3 + 0,5-1,0

Poligonum a,cuscuta

1,5-2 fogliedosi frazionate crescenti

Cipotrilalternato con

Retex

0,2-0,5

0,1-0,3Fallopia c.

Oltre 3 foglie in chiusura Retex 0,5-0,75 Dicotiledoni

primaverili-estive

CIPOLLASTRATEGIA DI DISERBO

di POST-EMERGENZA

spinacio

Il diserbo dello spinacio

SPINACIODISERBO DI PRE EMERGENZA

VOLCAN COMBI SC Cloridazon 250 + metamitron 370 g/L SC

2 – 3 l/ha

MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI

Poligonacee, Solanum, Crucifere, Chenopodium, Amaranto, Portulaca

OPENLenacil 80 WP 0,4-0,5 kg/ha

DUAL GOLD (da febbraio ad agosto)S-metolaclor 960 g/L EC

0,4-0,5 l/ha

Portulaca, Anagallide, Crucifere, Poa, Antemis

Graminacee, Portulaca, Amarantacee, Veronica

Eventuale integrazione in post emergenza con Open 0,1-0,3 kg/ha e/o Betanal (fenmedifam 160 g/L SC) 1,5 – 3 l/ha

Il diserbo del pomodoro

POMODORODISERBO DI PRE TRAPIANTO

MOST MICRO + SONGPendimetalin 365 g/L CS metribuzin 35 WG

1,5 – 2,0 l/ha + 0,4-0,5 kg/ha

MISCELE DI ERBICIDI PRE-TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI

Poligonacee, Crucifere, Chenopodium, Amaranto, Portulaca

+ RONSTAR FL 0,5-1,0 l/haOxadiazon 380 g/L SC Solanum n.

+ CHALLENGE (1-1,5 l/ha)Aclonifen 600 g/L SC

Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite

POMODORODISERBO DI POST TRAPIANTO

SONGMetribuzin 35 WG

0,4-0,5 kg/ha

MISCELE DI ERBICIDI PRE-TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI

Chenopodium, Amaranto, Fallopia

EXECUTIVE 0,04-0,05 kg/haRimsulfuron 25 WG

Echinochloa, Setaria, SorghumSolanum (entro 1 foglia vera)Crucifere, AmaranthusPolygonum persicaria e lapathifolium

Grazie per l’attenzione