I diserbanti rappresentano strumenti cruciali in agronomia, preposti al contenimento delle piante infestanti che competono con le coltivazioni per risorse vitali come luce, acqua e nutrienti, complicando inoltre le attività di raccolta. La ricerca scientifica ha permesso lo sviluppo di erbicidi capaci di limitare la proliferazione delle erbe infestanti, interferendo con recettori specifici che innescano reazioni fondamentali per il loro accrescimento.
In campo agricolo è possibile distinguere fra erbicidi non selettivi, che eliminano ogni tipo di vegetazione, e erbicidi selettivi, mirati solamente alle specie considerate nocive. È possibile applicare queste sostanze direttamente sulle parti aeree delle piante, come foglie e gemme, oppure a livello del suolo, danneggiando le radici o bloccando il processo di germinazione dei semi.
Nel corso della storia, l’agricoltura intensiva si è affermata già dal XVII secolo, con l’emergere delle aziende agricole moderne durante la Rivoluzione Agricola in Inghilterra. Fattori quali il crescente fabbisogno alimentare globale, la pressione per mantenere costi contenuti dei prodotti alimentari e la scarsità di terreni coltivabili hanno favorito questo tipo di agricoltura, specialmente nei paesi sviluppati, appoggiandosi all’utilizzo dei fitosanitari. Questi ultimi sono composti chimici che combattono contro malattie, parassiti e infestazioni di piante, e includono diserbanti, insetticidi e fungicidi. Oggigiorno la ricerca si concentra sul ridurre l’impatto ambientale di tali sostanze.
Esempi di diserbanti comunemente adoperati
La lista dei diserbanti più comuni comprende sostanze come il cloruro di bipiridilio, l’acido indol-3-acetico (auxina), la N-fosfometilglicina (glicina), le solfoniluree, i trichetoni e gli inibitori dell’enzima acetil-Coenzima A carbossilasi.
Cloruro di bipiridilio
Il cloruro di bipiridilio, meglio noto con il nome commerciale di Paraquat, è un diserbante non selettivo e disseccante. Sebbene altamente tossico in caso di ingestione, si lega prontamente al terreno diventando rapidamente inattivo. Tuttavia, può essere dannoso per insetti benefici, animali terrestri, pesci e bestiame. Viene utilizzato su una vasta gamma di erbe infestanti in oltre 100 tipologie di colture, tra cui cereali, semi oleosi, frutta e verdura, adattandosi a diverse condizioni climatiche. Il Paraquat ha una struttura chimica con due anelli piridinici uniti e un gruppo metilico legato all’azoto di ciascun anello.
Nonostante sia uno dei diserbanti più utilizzati, la sua applicazione è oggetto di dibattiti in merito agli effetti ambientali, portando alcuni paesi a vietarne l’uso.
Acido indol-3-acetico
L’acido indol-3-acetico riveste il ruolo di capostipite per la famiglia delle auxine, un gruppo di ormoni vegetali che mediano reazioni biochimiche e geniche attraverso una specifica interazione con i loro recettori. Questi composti sono particolarmente utili nelle applicazioni agricole per manipolare la crescita delle piante.
Per maggiori informazioni sugli ormoni vegetali, leggi l’articolo dedicato sulle auxine.
Gli Effetti e il Funzionamento degli Erbicidi nelle Piante
Le piante sono organismi complessi che richiedono una gestione attenta quando si tratta di controllare la loro crescita indesiderata. Alcuni composti chimici si sono rivelati efficaci in tale senso, mostrando effetti contrastanti sulla salute e la vitalità vegetale. Tra questi, alcuni promuovono lo sviluppo delle piante ma, se utilizzati a concentrazioni elevate, possono essere letali, fungendo da agente erbicida selettivo.
# Il Ruolo dell’N-fosfometilglicina nell’Errore delle Infestanti
L’N-fosfometilglicina, appartenendo al gruppo delle glicine, riveste un ruolo cruciale nel combattere le piante infestanti a foglia larga più ostinate. È l’erbicida più largamente impiegato, la cui efficacia deriva dalla sua capacità di interrompere la sintesi proteica e, specificatamente, la formazione di amminoacidi aromatici come tirosina, triptofano e fenilalanina, impedendo l’azione dell’enzima responsabile della loro sintesi. Questo composto ha la particolarità di interagire con le piante senza causare danni all’uomo.
Approfondimenti sulla sintesi proteica possono essere trovati [qui](https://chimica.today/chimica-organica/sintesi-proteica/), mentre informazioni sugli amminoacidi sono disponibili attraverso i seguenti link: [tirosina](https://chimica.today/chimica-organica/tirosina/), [triptofano](https://chimica.today/chimica-organica/triptofano/) e [fenilalanina](https://chimica.today/chimica-organica/fenilalanina/).
# L’Impatto delle Solfoniluree nella Gestione Agricola
Le solfoniluree, considerate come erbicidi dalla straordinaria efficacia anche a minime dosi, funzionano come acidi deboli e la loro dissociazione dipende dal pH dell’ambiente. Ciò significa che, a pH superiore, avviene una maggiore ionizzazione attiva contro le piante parassite. Queste sostanze inibiscono l’enzima acetolattato sintasi, agendo così sui precursori degli amminoacidi valina e isoleucina. I vantaggi delle solfoniluree sono molteplici: oltre ad essere poco tossiche per gli animali, presentano una ridotta persistenza ambientale in specifiche condizioni. Un esempio noto di solfonilurea è il nicosulfuron, comunemente disponibile sul mercato come il prodotto commerciale “nicosulfuron”.
# Trichetoni: Protettori dei Processi Fotosintetici
I trichetoni rappresentano un’altra categoria di erbicidi che esercitano la loro azione inibendo gli enzimi legati alla biosintesi dei carotenoidi. Questi ultimi sono essenziali nella fotosintesi clorofilliana e nella protezione della clorofilla da danni fotochimici. I trichetoni sono efficaci sia applicati sulle foglie sia sulle radici, e un composto noto di questa categoria è il tembotrione, commercializzato come Laudis, ideale per il trattamento di piante infestanti nel mais.
# Bloccare la Biosintesi degli Acidi Grassi con Inibitori Specifici
Gli inibitori dell’enzima acetil-Coenzima A carbossilasi rappresentano un gruppo selettivo di erbicidi mirati. Questi composti inibiscono un enzima fondamentale per la biosintesi degli acidi grassi delle piante, che sono necessari per la formazione delle membrane cellulari. Il pinoxaden è un esempio chiave di tali inibitori, particolarmente utilizzato nei campi di orzo e frumento.
In generale, comprendere l’azione e l’utilizzo di questi composti chimici può aiutare gli agricoltori e i gestori del verde a mantenere le colture sane e a prevenire la diffusione di specie vegetali invasive.