Introducere

Sub numele de pesticide se grupeaza o serie de substante chimice toxice, intrebuintate n agricultura n vederea protectiei plantelor fata de boli si diveri daunatori, asigurandu-se astfel obinerea unor recolte mari i stabile.Preparatele contra daunatorilor,au fost cunoscute de foarte mult timp. Datorita progreselor in chimia de sinteza,s-au putut obtine cele mai numeroase i eficace substane. Toate acest substante sunt periculoase n diferite grade, unele reprezentand toxici dintre cei mai puternici. Pentru om, riscul de intoxicatie, acuta sau cronica, poate fi de natura profesionala, accidentala sau voluntara si prin contaminarea mediului inconjurator sol, surse de apa, alimente, aer cu mari implicatii ulterioare. Aceste substante de uz fitosanitar reprezinta substante chimice sau combinaii de substante chimice, care se impart in functie de aciunea lor asupra agentilor fitopatogeni in: fungicide

erbicide insecticide raticide acaricide bactericide DefiniieErbicidele sunt substante chimice care distrug buruienile duntoare agriculturii.

Buruienile sunt plante nedorite care cresc ntr-o cultur i concureaz pentru resurse, cum ar fi substane nutritive, ap i lumin.

Buruienile pot provoca, de asemenea, alte probleme de duntori i boli prin adpostirea acestora, interfernd cu operaiunile de recoltare, i creterea costurilor de curare i uscare produse culturilor.

Clasificarea erbicidelor

Erbicidele controleaza apariia plantelor i a buruienilor nedorite. Potrivit US Fish and Wildlife Service, caracteristicile comune dintre erbicide sunt folosite n clasificarea lor.

Acestea includ :

cum i ce parte al plantei este afectat

substanele chimice active

calendarul de aplicare precum i daca acesta afecteaza numai plante specific sau orice gasete in cale

Erbicidele pot fi:

de activitate erbicide de contact

erbicide sistemice

de utilizare

erbicide aplicate pe sol erbicide de incorporare in plante erbicide folosite inaite de germinare erbicide folosite post germinar Erbicidele de contact - afecteaza numai esutul plantei n contact cu substanele chimice. n general, acestea sunt cele mai rapide erbicide care acioneaz. Ele sunt mai puin eficiente pe plante perene, care sunt capabili s se reproduca din rizomi, rdcini sau tuberculi. Erbicide sistemice - sunt translocate prin planta, fie de la aplicarea foliara pn la rdcini, sau de la aplicarea de la sol pn la frunze. Ele sunt capabile de a controla plante perene i poate fi acionat mai lent, dar n cele din urm mai eficace dect erbicide de contact. Erbicide aplicate pe sol - sunt aplicate la sol i sunt luate de ctre rdcinile plantei int. Exist trei tipuri principale de erbicide aplicate pe sol. Erbicide incorporate de plante sunt aplicate solurilor nainte de plantare i mecanic ncorporate n sol. Erbicide aplicate inainte de aparitia culturii sunt aplicate pe sol nainte ca cultura sa apara ,i pentru a preveni germinarea sau faz incipient de dezvoltare a semintelor de buruieni. Erbicide aplicate dupa aparitia culturii sunt aplicate dup cultur ce a aprut. Mecanismele principale de aciune

Ierbicidele ajunse n planta acioneaza ca niste inhibitori.Se cunosc urmatoarele categorii de inhibitori inhibitori ALS: (de asemenea cunoscute ca sintaza acetohydroxyacid, sau AHAS) este primul pas n sinteza de-chain amino acizi ramificat ( valina , leucina i izoleucina )..

Inhibitorii ACCASE: sunt compui care ucid ierburile. Acetil coenzima A carboxilaz (ACCase) face parte din prima etap a sintezei lipidice.

Acetil coenzima A

Aceste erbicide distrug ncet aminoacizii din plante , care n cele din urm duce la inhibarea sintezei de ADN.

inhibitori EPSPS: enolpyruvylshikimate 3-fosfat sintetaza enzim EPSPS este utilizat n sinteza de aminoacizi triptofan , fenilalanin i tirozin . Glifosatul (Breviar) este un inhibitor EPSPS sistemic, dar inactivate prin contact cu solul.

Glifosatul Aceasta se refer la modul n care erbicidul afecteaz funcionarea plantei sau a metabolismului acestora. Glifosatul

Este un erbicid foliar, sistemic, cu spetru larg de actiune, utilizat in combaterea specillor de buruieni anuale sau perene, fiind unul din cele mai utilizate erbicide pe plan mondial.

Potrivit Agentiei de Protectie a Mediuhui (Environmental Protection Agencyglifosat reprezinta cea mai folosita substanta activa in agricultura, atat pe plan mondial cat si in Europa, utilizarea sa crescand Cu 41% intre anii 1999-2002, situandu-se in prezent Ia peste 350.000 tone anual . Glifosatul ocupa locul al II-lea in ceea ce privesc erbicidele utilizate in gospodariile particulare si gradinarit, preconizandu-se o rata de crestere de 20% pe an . Este aplicat cu succes in combaterea buruienilor din agricultura si horticultura, in culturile de: porumb, grau, sorg, cartofi, ceapa, Iamai, asparagus, cafea, arahide, precum si Ia specii nealimentare care includ plantele omamentale sau specii forestiere.Glifosatul se comercializeaz in mai mult de 100 de tari, fiind formulat preparatul tehnic ca sare de izopropil-amina in solutie apoasa, reprezentand substanta activa a preparatelor comerciale Roundup (Montsanto Company), Rodeo (Dow Agrosciences), Aquamaster (Montsanto Company) . Aplicatii

Aplicat pe plante glifosatul este asimilat prin frunze sau alte tesuturi verzi ale plantei si este rapid translocat prin floem in intreaga planta inclusiv in radacini. Modul de actiune al glifosatului

Modul de actiune al glifosatului este de a bloca formarea de aminoacizi esentiali triptofani, tirozina, fenilalanina care reduce sinteza de proteine, inhiband creterea plantei. Desi glifosatul a fost incadrat de catre EPA in categona de toxicitate E, ceea ce inseamna cu efecte toxice minime asupra mamiferelor, pasarilor, pestilor, insectelor si majoritatea bacterilor, totusi, studiile pe termen lung si cercetarile sustinute efectuate in ultimii ani, indica faptul ca utilizarea glifosatulul implica posibile riscuri asupra omului si a mediului inconjurator.

Toxicitatea erbicidului glifosat creste indeosebi in preparatele comerciale de tip ROUNDUP sau RODEO ca urmare a incorporarii de surfactanti inainte de aplicare pentru controlul efectiv al buruienilor.

Studiile toxicologice au demonstrat capacitatea glifosatului si mai ales a preparatului tetinic Roundup de a cauza mutati genetice, Institutul National de Sanatate Publica, in raportul privind efectele toxice ale substantelor chimice din 2004 declarand (N-fosfono-metil-glicina) ca substanta cu potential mutagen si cancerigen.

Efectele negative ale glifosatulul asupra mediului ambiant au fost studiate atat in ceea ce priveste contaminarea apei cat si persistena in sol sau plante. Studiile de literatura indica nivelul concetratilor de glifosat in mediu, dupa aplicarea erbicidelor, ca fiind in intervalul de valori 0,09-1,7 mg/l in lacuri, 0,02-1,237 mg/I in ape curgatoare, 0,162-1 mg/l in apa de suprafata si 0,11-2,82 mglkg in sedimente.

La aplicarea tratamentelor cu glifosat, o parte din substanta activa intra in contact cu suprafata solului, adsorbindu-se de componentele solului, in timp ce o alta parte ramane in solutia solului. In functie de aceast repartitie, de natura suprafetei adsorbante a solului, de proprietatile sale fizico-chimice si activitatea biologica au loc o serie de transformari chimice si biochimice a glifosatului.Studiile de Iiteratura arata ca biodegradarea glifosatului este imediata si rapida fara faza de latenta, iar degradarea sa in sol conduce la metabolitul sau principal acidul aminometilfosforic (AMPA) si a altor metabotiti secundari, care in prezinta mai putin de 1% din cantitatea aplicata de glifosat.Glifosatul este relativ imobil in majoritatea solurilor ca urmare a adsorbtiei sale puternice pe particulele de sol. Durata de semipersistenta, timput in care cantitatea Initala de pesticid se reduce Ia jumatate, este variabila si depinde de tipul de sol.

Rata de degradare a glifosatului variaz in functie de tipul de sot find corelata cu activitatea microbiologica a solului, dar neflind influentata de pH-ui solului, deoarece in general procesul de degradare este influentat de temperatura, cele mai multe studii de literatura raporteaza acest aspect.Glifosatul este degradat biologic de ctre microorganismele din sol si prezinta efecte minime asupra microflorei solulul.

Erbicidul glifosat este rezistent la degradarea hidrolitica si fotoIitica. In plante glifosatul este metabolizat Ia acidul amino-metit fosforic (AMPA). Timpul de injumatire a glifosatului in produse vegetate este intre 10,4-26,6 zile, iar in fructe cantitatea de reziduuri devine neglijabila dupa 20 de zile pentru blueberry si 13 zile pentru raspberries.Metode de determinare

Studiile de Iiteratura indica mai multe metode cromatografice de detectie glifosatutul ca: cromatografla de lichide de inalta performanta (HPLC), cromatografia de lichide cuplata cu spectrometria de masa (HPLCIMS), gaz-cromatografia (GC),gaz-cromatografia cuplata cu spectrometia de masa (GCIMS), etectroforeza capilara (CE), extractia ultrasonica urmata de analiza prin cromatografie pe strat subtire (TLC) . Toate aceste metode se caracterizeaza prin sensibilitate ridicata, reproductibilitate si limita de detectie scazuta.Structura chimic a erbicidelor Erbicide sunt grupate n familii n funcie de structura chimic. Familiile comune includ fenoxi, acid picolinic, sulfonilurea, triazina, uracil .

Erbicide fenoxi pot fi absorbite n/prin frunze sau rdcini. Erbicidul acidul picolinic este folosit pentru a controla buruienile foioase.

Erbicidul sulfonilureic actioneaza lent pentru a controla buruienile foioase i iarb.

Triazina, uracilul i erbicidul ureic sunt absorbite n mod diferit, dar ele perturba toate fotosinteza plantei.

L- Tiroyina Uracil UreeaSitusul de absorbtie si erbicidele cele mai utilizate Aceasta este, de obicei, la nivel celular n cazul n care erbicidul ntrerupe procesul de cretere. Situsul de aciune nu este cunoscut pentru multe erbicide, iar unele erbicide au mai mult de un situs de aciune. Aceasta se refer la aceea ca o parte a plante absoarbe erbicidul. Ea poate fi absorbit prin frunze, tulpini sau rdcini.

Erbicide sunt clasificate n funcie de ct timp stau activitatea in sol.

Acestea pot sa fie: Persistente Nonpersistent Erbicidele persistente - sunt erbicide care controleaza buruienile pentru o lung perioad de timp.

Un erbicid nonpersistent nu rmne n sol pentru o perioada lunga de timp, isi face efectul dupa care devine inactive.

Din aceasta categorie fac parte urmatorii compui Aacidul 2,4-diclorofenoxiacetic, abreviat deseori 2,4-D.

Este uor i ieftin de fabricat, precum i ucide multe plante foioase lsnd n acelai timp ierburi neafectate n mare msur (dei doze mari de 2,4-D, la perioadele de cretere cruciale poate afecta culturile de iarb, cum ar fi porumbul sau cereale)

In 1950 a fost introdus erbicide din familia triazine, care include atrazina , care are distincie de a fi familia erbicid e de cea mai mare ngrijorare cu privire la contaminare a apelor subterane.

Atrazinul nu se dispare uor (n termen de cteva sptmni), dup ce a fost aplicat la solurile lasand un pH neutru .

Sub solul alcalin ,atrazinul poate fi absorbil in straturile solului atat de mult cat apa subterana provenita de la ploi este absorbita in interiorul acestuia astfel cauzand contaminarea solului.

De aceea antrazilul este nedorin in compozitia erbicidelor .Atat pentru faptul ca au un pret de cost scazut ,dar mai ales pentru ca au o puternica actiune biologica ,se folosesc frecvent preparatele 2,4Dsi MCPA din grupa acizilor fenoxiacetici.Au proprietati toxice pentru om si animale .

Atat pentru faptul ca au un pret de cost scazut ,dar mai ales pentru ca au o puternica actiune biologica ,se folosesc frecvent preparatele 2,4D si MCPA din grupa acizilor fenoxiacetici.Au proprietati toxice pentru om si animale .Modul de aciune al unor erbicide

Erbicidele sunt clasificate n diferite grupe corespunztor modului de actiune principal din metabolismul plantei. Iat o list a diverselor moduri de actiune:

Inhibitori de fotosintez Inhibitori ai sintezei pigmentilor Inhibitori ai sintezei aminoacizilor Inhibitori ai sintezei acizilor grasi Inhibitori ai diviziunii celulare Fotosinteza este unul din procesele esentiale ale metabolismului plantelor,fiind astfel o tint foarte potrivit pentru actiunea erbicidelor. Inhibarea fotosintezei are consecinte fatale pentru buruiana tinta,ale carei celule nu mai sunt capabile de a stoca energia provenind din lumina solar.

Erbicidele pot afecta fotosinteza si indirect, prin inhibarea sintezei unor compusi importanti pentru desfasurarea procesului pigmenti precum carotenoidele, clorofila si citocromii.

Fotosinteza - este procesul de fixare a dioxidului de carbon din atmosfera de catre plantele verzi (cu clorofila), in prezenta radiatiilor solare, cu eliminare de oxigen si formare de compusi organici foarte variati. (printre care si zaharuri)

Ecuaia general a fotosintezei putea fi scris atunci:

6 CO2 + 6 H2O + lumin solar C6H12O6 + 6 O2

Dioxid de carbon + Ap + Energie luminoas Glucoz + Oxigen

Fotosinteza are loc n cloroplaste i n zona citoplasmei care le nconjoar. La nivelul cloroplastelor alturi de clorofila a, pigment activ n reaciile fotochimice, se mai gsesc i ali pigmeni, cu rol de pigmeni accesori: Clorofil b Clorofil c Carotenoizi Flavonoide Pigmeni ficobilinici = ficobiliproteine Mecanismul clorofilei se pare c include 3 procese principale: Fotofosforilarea

Fixarea i transformarea CO2 Fotoliza apei

Fotosinteza este unul din procesele esentiale ale metabolismului plantelor,fiind astfel o tinta foarte potrivita pentru actiunea erbicidelor. Inhibarea fotosintezei are consecinte fatale pentru buruiana tinta,ale carei celule nu mai sunt capabile de a stoca energia provenind din lumina solara.

Erbicidele pot afecta fotosinteza si indirect, prin inhibarea sintezei unor compusi importanti pentru desfasurarea procesului pigmenti precum carotenoidele, clorofila si citocromele.Metode de analiz a pesticidelorPrintre numeroasele metode utilizate pentru determinarea pesticidelor, metodele cromatografice cum ar fi Cromatografia de Lichide de nalta Performanta (HPLC) sau Cromatografia de gaze (GC) sunt utilizate ca metode de referinta. Metodele enzmatice au fost adoptate ca alternative la metodele clasice pentru determinarea mai simpla si mai rapida a unor poluanti ai mediului - Determinarea compusilor cu azot (nitrati, nitriti si amoniu) din apa si produse vegetale utilizand metode spectrofotometrice (test Merck) si metode cromatografice HPLC.

- Determinarea reziduurilor de erbicide (triazine, glifosat,2,4 D, etc.) prin metode cromatografice utilizand Cromatografia de lichide de inalta performanta din apa, sol si matrici vegetale

- Determinarea contaminarii cu micotoxine (patulina din fructe si sucuri de fructe), ochratoxine, zearalenona si tricotecene din cereale.

- Studiul dinamicii erbicidelor in sol prin utlizarea de izotopi marcati si detectia 3H, 14C, 35S, 33P, si 32P . Determinarea capacitatii de adsorbtie, levigare si metabolizare a moleculelor de erbicide in sol

Tehnicile cromatografice utilizate in analiza contaminatilor din probe de apa, sol si produse vegetale sunt tehnici performante care permit decelarea in urme a reziduurilor. Metodele utilizate sunt standardizate si in concordanta cu cerintele europene. Acuratetea rezultatelor este asigurata prin determinarea parametrilor statistici (incertitudini, limite minime de detectie, coeficienti de regresie, abatere standard, etc.).

Determinarea capacitatii de adsorbtie, levigare si metabolizare a moleculelor de erbicide in sol cu ajutorul sistemului Triathler- LICHID SCIENTILATOR si luminometru pentru probe individuale pentru detectia 3H, 14C, 35S, 33P, and 32P reprezinta metoda performanta si exacta care permite studiul dinamicii erbicidelor in sol.Concluzii Printre cele mai cunoscute erbicide sunt cele care inhib sinteza aminoacizilor, afectnd astfel producerea proteinelor,inclusiv a unor enzime. Metabolismul acizilor grasi este important n procesul de formare a membranei celulare. Perturbarea acestui proces prin actiunea erbicidului conduce la dezvoltarea unei cuticule mai subtiri si astfel la afectarea prelurii apei de catre celule. Totusi folosirea erbicidelor are atat parti bune,deoarece usureaza munca agricola, insa pe de alta parte duce la poluarea mediului daca nu sunt respectate cu strictete toate cerintele si indicatiile. Bibliografie

1. N. Sarpe ,Contributii stiintifice in domeniul erbicidelor in conditiile R.S.Romania, Bucuresti, Volumele I, II si III (1961 - 1972) 2. Mihai Berca , Managementul integrat al buruienilor,Ed. Ceres,Romania, 2004. 3. Stephen 0. Duke, Overview of Herbicide Mechanisms of Action, Environmental Health Perspectives,,Vol. 87, pp. 263-271, 1990. 4. Director proiect : prof.dr.ing.ALEXA Ersilia ; Membri: prof.dr.ing. LAZUREANU Aurel , Conf.dr.ing.SUMALAN Renata , Dr.ing.NEGREA Monica ; Dinamica erbicidului Glifosat i a metabolitului sau AMPA n apa, sol,plante i IMPAC asupa mediului,2007. 5. Kenji Mori, Pheromones: synthesis and bioactivity, Department of Chemistry, Science University of Tokyo, Kagurazaka 1-3, Shinjuku-ku, Tokyo 162, Japan 6. FAO, Agriculture towards 2010, in: C 93/94 Document of 27th Session of the FAO Conference, Rome, 1993. 7. Standard methods for examination of water and wastewater 20th ed.; American Public Health Association; Washington,1998; pp 6/85-6/90 8. M. Berca, L.Ghinea, I.Vlduu, Efecte reziduale ale erbicidelor, Editura Academiei RSR Bucureti, 1987.Cuprins

1Introducere

2Definiie

2Clasificarea erbicidelor

4Mecanismele principale de aciune

5Glifosatul

5Aplicatii

6Modul de actiune al glifosatului

7Metode de determinare

7Structura chimic a erbicidelor

8Situsul de absorbtie si erbicidele cele mai utilizate

10Modul de aciune al unor erbicide

12Metode de analiz a pesticidelor

13Concluzii

14Bibliografie

1