Glifosatul este cel mai vândut și mai larg utilizat pesticid în agricultură. În ultimul timp glifosatul a devenit și una dintre cele mai blamate substanțe chimice, utilizate în agricultură.
Ca erbicid, glifosatul a fost dezvoltat de către compania chimică Monsanto. N- (fosfonometil) glicină, ingredientul activ în glifosat este un derivat al aminoacidului glicină și al acidului fosfonic. În 1964, compania chimică Stauffer a brevetat o serie de acizi fosfonici și fosfinici pentru a fi folosiți ca agenți de curățare industrială. În 1969 și 1971, Monsanto a obținut brevete pentru utilizarea acizilor fosfonici ca regulatori de creștere și erbicide selective. Apoi, în 1974, Monsanto a obținut un brevet pentru utilizarea de derivați ai acidului fosfonic ca erbicide neselective. La începutul anilor 1980, compania chimică Stauffer a lansat pentru dezvoltare un erbicid aferent, sulfosatul, care este uneori denumit glifosat-trimesiu (sare de trimetilsulfoniu).
Este derivat de la același acid parental, N — (fosfonometil) glicină1 . Glifosatul este un ingredient activ într-o gamă largă de erbicide, create pentru a fi utilizate în agricultură, horticultură și în amenajări peisagistice. Utilizarea sa la nivel global a crescut de aproape 15 ori din 1996, când au fost introduse culturile „RoundupReady”, culturi modificate genetic, tolerante la glifosat. Spre exemplu, în Marea Britanie, în 2014 au fost utilizate 1,9 milioane de kilograme de glifosat în culturile de câmp și horticole pe o suprafață de 2,2 milioane de hectare.2 N — (fosfonometil) glicina este un acid slab, solid și de culoare albă. Posedă o presiune a vaporilor de 1,84 × 10–7 mm Hg la 45°C. Este evaluată ca o presiune a vaporilor foarte scăzută.
Presiunea scăzută a vaporilor denotă că erbicidul este mai puțin sensibil la transformarea în vapori. Erbicidele cu potențial înalt de transformare în vapori posedă o presiune înaltă a vaporilor și sunt numite volatile. Solubilitate în apă de 900.000 mg/l (ppm) la 25°C. Solubilitatea în apă a unei substanțe chimice este indicată prin cantitatea maximă de substanță care se va dizolva în apă pură la o temperatură și un pH anumit. Glifosatul posedă o solubilitate înaltă în apă. O perioad de semidescompunere în sol de 47 de zile și un DL50 oral (șobolani) de> 5000 mg/kg. Glifosatul este în general formulat sub formă de săruri, prin urmare, este solubil în apă și este de la ușor până la moderat coroziv pentru fier și materiale galvanizate. Erbicidele formulate sunt foarte stabile în condiții normale (de la –20 până la 40 °C) și sunt, în esență, nevolatile și fotostabile.1 Produsele comerciale în bază de glifosat variază numai în funcție de tipul de sare și de produsele proprii, incluse de producători. Producătorii adaugă aceste componente pentru a crea produse ușor manevrabile, să se amestece bine cu alte produse agricole sau să faciliteze deplasarea ingredientului activ în plante. Diferențele de performanță între produsele comerciale în bază de glifosat se datorează tipurilor și cantităților de compuși proprii, incluși în formulare.
Producătorii nu au obligația de a dezvălui aceste componente, fiind enumerate ca ingrediente inerte pe etichete. Glifosatul este un erbicid neselectiv, sistemic, aplicat postemergent pentru combaterea unui spectru foarte larg de buruieni anuale și multianuale. Conform registrului de stat (versiunea on-line), în Moldova există peste 40 de produse comerciale pentru utilizare în agricultură în bază de glifosat. Pentru comparație, în SUA pentru utilizarea în agricultură, silvicultură și spații industriale sunt utilizate mai mult de 750 produse comerciale în bază de glifosat. Conform Registrului de Stat al produselor de uz fitosanitar și al fertilizanților în Republica Moldova, erbicidele cu substanța activă glifosat sunt omologate la un șir de culturi pentru combaterea buruienilor. Împotriva speciilor anuale și perene sunt efective diferite produse comerciale, în doze cuprinse între 0,56 și 1,12 kg/ ha ( după s.a.).
Vara, după recoltarea grâului, orzului, secarei, rapiței, câmpurile pot fi îmburuienate cu o gamă largă de buruieni, iar aplicarea produselor cu substanță activă glifosat permite în termeni foarte restrânși de a combate buruienile. Deoarece glifosat-uleste un erbicid neselectiv, selectivitatea poate fi obținută prin timpul aplicăriiși prin plasarea erbicidului. De exemplu, aplicarea preemergentă a erbicidului față de cultura porumbului permite nimicirea buruienilor răsărite înainte de răsărirea culturii. Cu condiția protejării culturilor multianuale (măr, vița-de-vie, păr), prin stropirea buruienilor din spațiul dintre rânduri se nimicesc buruienile anuale și perene. Terenurile industriale, terenurile aferente Tabelul 2. Culturile și modul de aplicare a erbicidelor cu substanță activă glifosat pentru combaterea buruienilor mono și dicotiledonate anuale și perene. șoselelor și liniilor căilor ferate, care în virtutea obiectivelor trebuie menținute curate de buruieni, sunt stropite cu soluția de erbicid în perioada de creștere intensivă a buruienilor. Glifosatul este un erbicid acvatic sigur și utilizat pe scară largă. Pentru controlul buruienilor acvatice au fost elaborate formulări speciale care nu includ surfacanți (care pot fi toxici pentru pești). Solubilitatea ridicată în apă a acestor formulări le face să fie considerate erbicide acvatice ideale, deoarece sunt ușor dispersate în apa stătătoare1 . În Moldova nu sunt omologate erbicide cu substanța activă glifosat pentru combaterea buruienilor acvatice.
Dispozitive speciale au fost elaborate pentru inserarea erbicidului în plantele lemnoase pentru nimicirea lor. Influența solului. Glifosatul se aplică pe frunzele buruienilor și astfel solul are un efect redus asupra performanței sale. Glifosatul este puternic legat de particulele de argilă ale solului; nu este levigat și nu are activitate erbicidară din cauza adsorbției puternice a solului. Prin urmare, chiar dacă sărurile glifosatului sunt foarte solubile în apă, ele nu sunt levigate. Factorii care afectează performanța erbicidului. Condițiile de mediu. Deoarece glifosatul se aplică foliar, este necesară absorbția de către aparatul foliar pentru a-și manifesta activitatea. Plantulele tinere, nesupuse stresului, aflându-se în perioada de creștere rapidă,sunt cele mai sensibile la glifosat. Pe buruienile tratate apar semne de vătămare în termen de 3-10 zile de la aplicare. Condițiile severe de mediu, temperaturile extreme (rece sau seceta)vor încetini absorbția și, respectiv,vor reduce eficacitatea glifosatului. Condițiile fizice și chimice. Asimilarea, translocarea și activitatea glifosatului pot fi afectate de adăugarea altor erbicide.
De exemplu, erbicidele care au ca rezultat o întrerupere rapidă a membranelor sau afectează semnificativ procesele metabolice normale pot reduce eficiența glifosatului. Activitatea glifosatului poate fi, de asemenea, redusă foarte mult atunci când apa utilizată la aplicarea erbicidului conține cantități sporite de fier sau săruri. Includerea diferitor adjuvanți pulverizatori a fost investigată pe scară largă cu glifosatul. Utilizarea adjuvanților poate spori activitatea glifosatului în anumite condiții. Utilizarea sulfatului de amoniu ca aditiv sporește activitatea erbicidului față de unele specii. Glifosatul este un acid organic slab, iar unele rapoarte indică faptul, că eficacitatea poate fi sporită la valorile joase ale pH-lui și micșorată în condiții de pH ridicat. Reducerea volumului soluției de stropit, care rezultă în picături mai concentrate ale soluției conduce la sporirea activității erbicidului. Mecanismul de acțiune.
Multiplele cercetări au arătat că glifosatul acționează asupra plantelor prin inhibarea enzimei 5 — enoil — piruvilacid shikimic 3 –fosfat (EPSP) sinteazei.Această enzimă este implicată în biosinteza aminoacizilor aromatici triptofan, fenilalanina și tirozină și, de asemenea, duce la sinteza a numeroase produse vegetale secundare. Aproximativ 20% din carbonul fixat de plantele verzi este dirijat pe calea shikimate cu un număr impresionant de produse finale semnificative, inclusiv vitamine, lignine, alcaloizi și o gamă largă de compuși fenolici. Enzima nu se găsește la animale și prin urmare, este redusă șansa de toxicitate a organismului care nu prezintă țintă4 . Glifosatul este un erbicid care inhibă biosinteza aminoacizilor aromatici, iar după clasificarea HRA Caparține grupei G — inhibator al EPSP sinteazei (https://hracglobal.com/). Primul simptom observabil după tratamentul cu glifosat este inhibarea creșterii, după care urmează o îngălbenire vizibilă (cloroză) a țesutului tratat. Simptomele se dezvoltă lent, iar dacă timpul este rece și noros după tratament, simptomele se dezvoltă într-un ritm foarte lent. În timp de 5-10 zile după tratament cloroza se transformă în necroză și plantele încep să moară. Plante tolerante. La sfârșitul secolului trecut au fost efectuate cercetări remarcabile în ingineria genetică care au condus la crearea culturilor modificate genetic tolerante la glifosat. La început, compania Calgene Inc., apoi Monsanto, au efectuat cercetări inițiale care au implicat toleranța la enzima EPSPS.
Cea mai proeminentă metodă de obținere a culturilor tolerante a fost introducerea genelor EPSPS tolerante din bacterii în plantele de cultură. Cea mai bună genă de rezistență identificată până în prezent, denumită CP4, provine de laspecia de bacterii Agrobacterium. În 1996 este introdusă pe piață soia modificată genetic, iar în 1998 — porumbul modificat. Culturile modificate genetic, obținute pe această cale, sunt tolerante la erbicidele cu substanța activă glifosat. În așa caz nu este nevoie de asigurare a protecției culturilor, erbicidul poate fi aplicat direct pe plantele de cultură îmburuienate. Glifosatul poate fi aplicat direct, pe plantele în curs de vegetație numai în cazul cultivării culturilor genetic modificate. În Republica Moldova nu sunt omologate soiuri şi hibrizi de plante tolerante la substanța activă glifosatşi, astfel, în toate cazurile de utilizare a glifosatului este necesară evitarea contactului dintre planta de cultură şi erbicid. Glifosatul este un erbicid neselectiv (deseori numit „total”), ceea ce indică că toate plantele care vin în contact cu erbicidul sunt nimicite. Totodată trebuie luată în considerație și posibila derivă în cazul aplicării erbicidului. Buruieni rezistente. Cu toate că glifosatul a început să fie utilizat pe scară largă în agricultură începând cu anul 1975, primele cazuri de rezistență au fost identificate în 1996. Actualmente, la 48 de specii de buruieni din toate lumea au fost identificate biotipuri rezistente la erbicidele cu substanța activă glifosat.
Principalul motiv de apariție a buruienilor rezistente este aplicarea repetată a erbicidului și mai ales aplicarea lui în monocultura porumbului. Câteva specii prezintă un risc potențial pentru Moldova, deoarece sunt foarte răspândite pe terenurile cultivate și necultivate, totodată, pe aceste suprafețe se aplică repetat produsele în bază de glifosat. Printre speciile cu biotipuri potențial rezistente se găsesc și următoarele buruieni cunoscute la noi: ambrozia pelinofolie, ambrozia, odosul, iarba bărboasă, bătrâniș, firuța anuală, iarba lui Djonson, susai de câmp. Sporirea eficienței glifosatului. Pentru a spori eficacitatea erbicidului, în literatura de specialitate sunt recomandate următoarele: — Micșorarea soluției de lucru până la 50 l/ha (pe timp răcoros); — Utilizarea unui adjuvant neionic sau a sulfatului de amoniu (2% din volumul soluției de lucru); — Aplicarea erbicidului doar pe plantele curate, nesupuse stresurilor și în faza activă de creștere; — Utilizarea doar a apei curate, prezența particulelor de sol va duce la dezactivarea erbicidului: nu utilizați apă cu un conținut mai mare de 500 mg/l de calciu sau 700 mg/l de magneziu. Glifosatul trebuie să pătrundă pe suprafața frunzelor pentru a asigura un control eficient al buruienilor. În timp ce absorbția are loc relativ repede, ploaia după o aplicație poate spăla glifosatul înainte de a avea șansa de a intra în frunză. Perioada fără ploaie, pentru a preveni activitatea redusă, este influențată de sensibilitatea buruienilor-țintă și de cantitatea de glifosat. Buruienile mici dintr-o specie sensibilă vor necesita o perioadă mai scurtă fără ploaie decât buruienile mari sau dificil de combătut. O perioadă de 30 de minute fără ploaie poate fi adecvată în condiții ideale. Atunci când sunt tratate buruienile mari, sunt necesare câteva ore între aplicare și ploaie pentru a evita activitatea redusă.
Diferențele de rezistență la ploaie între produsele cu glifosat sunt în general mici. Îngrijorările publicului referitor la utilizarea glifosatului. În ultimul deceniu, în întreaga lume s-au aplicat aproximativ 6,1 miliarde de kilograme de glifosat. Odată cu sporirea utilizării pe scară largă a glifosatului în agricultură și în domeniile aferente, au început a crește și îngrijorările publicului larg referitor la acțiunea glifosatului asupra mamiferelor și soarta lui în mediu, degradarea în sol, influența asupra microorganismelor și păsărilor și multe altele. Recent o serie de analize științifice și de reglementare au evaluat toxicitatea relativă a glifosatului ca erbicid. Analiza toxicologică a Institutului Federal German pentru Evaluarea Riscurilor din 2013 a constatat, că „datele disponibile sunt contradictorii și departe de a fi convingătoare” în ceea ce privește corelațiile dintre expunerea la formulările de glifosat și riscul diferitelor tipuri de cancer, inclusiv limfomul non-Hodgkin (NHL). O meta-analiză, publicată în 2014, a identificat un risc crescut de NHL la lucrătorii expuși formulărilor de glifosat. În martie 2015, Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului (Organizația Mondială a Sănătății) a clasificat glifosatul drept „probabil cancerigen la om” (categoria 2A) pe baza unor studii epidemiologice, studii la animale și studii in vitro. În schimb, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentelor (AESA) a concluzionat în noiembrie 2015, că „este puțin probabil ca substanța să fie genotoxică (adică dăunătoare ADN-ului) sau să prezinte o amenințare cancerigenă pentru oameni”, mai târziu a clarificat faptul că, în timp ce pot exista formulări glifosat cu efect cancerigen, „ studii care analizează exclusiv substanța activă glifosat nu prezintă acest efect.”
Comitetul mixt OMS și FAO pentru reziduurile de pesticide a emis un raport în 2016, care afirmă că utilizarea formulărilor de glifosat nu constituie neapărat un risc pentru sănătate. Agenția Europeană pentru Produse Chimice (ECHA) a clasificat glifosatul ca cauzând leziuni oculare grave și toxice pentru viața acvatică, dar nu a găsit dovezi suficiente care să o implice ca cancerigen, mutagen, toxic pentru reproducere și nici toxic pentru organe specifice. Glifosatul a fost subiectul câtorva procese judiciare. În câteva țări glifosatul a fost interzis pentru utilizare. În septembrie 2019, Ministerul German al Mediului a anunțat că, utilizarea glifosatului va fi interzisă de la sfârșitul anului 2023. Utilizarea erbicidelor pe bază de glifosat va fi redusă începând cu 2020. Procesul de evaluare pentru aprobarea glifosatului în Uniunea Europeană pentru următoarea perioadă a început în decembrie 2019. Franța, Ungaria, Olanda și Suedia evaluiază în comun dosarele de cerere ale producătorilor. Proiectul de raport al grupului de evaluare va fi apoi revizuit de către AESA înainte de aprobarea curentă în decembrie 2022.