Diquat | adresář

Pokud není uvedeno jinak, údaje pro materiály jsou poskytovány v jejich standardním stavu (25 °C [77 °F], 100 kPa).

Diquat Toto je obecný název ISO [4] pro organickou sloučeninu, která stejně jako stolní sůl obsahuje protiionty, jako je bromid nebo chlorid, a používá se jako kontaktní herbicid, který způsobuje vysychání a defoliaci. Diquat již není schválen pro použití v Evropské unii, ačkoli je schválen v mnoha dalších zemích, včetně Spojených států.

• 1 Syntéza
• 2 Historie
• 3 Způsob působení
• 4 Formulace
• 5 použití
• 6 Lidská bezpečnost
• 7 Vliv na životní prostředí
• 8 značek
• 9 Viz také
• 10 Doporučení
• 11 další čtení
• 12 externí odkaz

Syntéza

Pyridin je oxidativně navázán na 2,2′-bipyridin přes horký Raneyův niklový katalyzátor. Ethylenový můstek vzniká reakcí s 1,2-dibrometanem [5]

Příběh

Herbicidní vlastnosti Diquatu byly rozpoznány v roce 1955 laboratořemi Imperial Chemical Industries (ICI) v Jealott’s Hill po jeho první syntéze v divizi ICI Dyes Division v Blackley v Anglii. [5][6][7] Byl aktivní na testovacích rostlinách v aplikačních dávkách pouhých 0,1 lb/akr. Bylo zjištěno, že pouze ty kvartérní soli, které byly schopny přeměny redukčními činidly na kationtové radikály, měly herbicidní aktivitu, další byl paraquat, který byl účinnější jako neselektivní herbicid než diquat. [8] Počáteční pokusy o komercializaci diquatu se soustředily na jeho schopnost regulovat širokolisté jednoleté plevele, zatímco škody na obilných plodinách byly malé. Avšak auxinové herbicidy, včetně ICI MCPA, byly selektivnější, a proto takové použití diquatu nebylo atraktivní. [6] Místo toho byl diquat kombinován s použitím specializovaného mechanizovaného vybavení, které se koncem 1950. let stalo samozřejmostí při sklizni plodin, jako jsou brambory. Problém s tímto použitím byl, že sloučenina by mohla způsobit hnilobu stonků, ale byly vyvinuty protokoly, které tento problém řešily, a v roce 1961 byla komerčně zavedena pro sušení bramborových vršek. [9][10] V polovině 1960. let bylo použití diquatu rozšířeno na předsklizňové sušení olejnatých plodin, jako je slunečnice, lněné semínko, bavlna a sójové boby. [6] Patent na účinnou látku vypršel ve všech zemích.

Režim akce

Diquat působí jako herbicid a inhibuje fotosyntézu. V rostlinách vystavených světlu přijímá elektron z fotosystému I (konkrétněji ferredoxin), tvořící zelený kationtový radikál:

Elektron se poté přenese na molekulární kyslík, čímž se vytvoří destruktivní reaktivní formy kyslíku. Když jsou vytvořeny, dikvatikát se regeneruje a stává se opět dostupným pro posunutí elektronů z fotosystému I, aby se cyklus restartoval. [11]

Formulace

Diquat je k dispozici koncovým uživatelům pouze ve formulovaných produktech. Protože má extrémně vysokou rozpustnost ve vodě, moderní přípravky obsahují až 40 % aktivní dibromidové soli. [12]

použití

Všechny pesticidy musí být registrovány u příslušných úřadů země, ve které se budou používat. [13] Ve Spojených státech je za regulaci pesticidů odpovědná Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) podle federálního zákona o insekticidech, fungicidech a rodenticidech (FIFRA) a zákona o ochraně kvality potravin (FQPA). [14] Pesticid lze legálně používat pouze v souladu s pokyny na etiketě, která je přiložena k pesticidu v době prodeje. Účelem štítku je „poskytnout jasné pokyny pro účinné použití produktu při minimalizaci rizik pro lidské zdraví a životní prostředí“. Štítek je právně závazný dokument, který specifikuje, jak se pesticid může a měl používat, a nedodržení štítku při použití pesticidu je federálním přestupkem. [15] Evropská unie používá ke schvalování a povolování pesticidů dvouúrovňový přístup. Za prvé, než může být přípravek na předpis vyvinut k prodeji, musí být účinná látka schválena pro Evropskou unii. Jakmile je toho dosaženo, je třeba vyžádat si povolení pro konkrétní přípravek od každého členského státu, do kterého jej žadatel hodlá prodávat. Poté je proveden program monitorování, aby bylo zajištěno, že rezidua pesticidů v potravinách jsou pod limity stanovenými Evropským úřadem pro bezpečnost potravin. Přestože se diquat používá v mnoha evropských zemích od 1960. let 12. století, směrnice EU zrušila jeho povolení k jakémukoli použití k 2018. říjnu 16. [XNUMX]

Použití Diquatu ve Spojených státech do roku 2017 (odhady USGS)

Diquat je neobvyklý herbicid, protože se často nepoužívá k hubení plevelů, ale místo toho se aplikuje přímo na zralé plodiny. To způsobuje vysychání, což usnadňuje sklizeň, zejména u mechanizovaných zařízení. Přínosem pro zemědělce může být posunutí data sklizně dopředu, zkrácení doby potřebné ke sklizni a v případě semenných plodin snížení vlhkosti semen a zvýšení užitečného výnosu osiva. [6] Zemědělci mohou jednat ve svém nejlepším ekonomickém zájmu: hodnotu těchto přínosů lze posoudit a celkové náklady na použití herbicidu, včetně nákladů například na letecký postřik, jsou základem pro rozhodnutí o nákupu. Tato analýza nákladů a přínosů provedená koncovým uživatelem stanoví maximální cenu, kterou může dodavatel požadovat. Při použití jako konvenční herbicid k hubení plevelů musí být diquat aplikován po vzejití plevelů, protože je účinný pouze při kontaktu se zeleným pletivem. Při použití tímto způsobem působí rychle na plném slunci a je účinnější proti širokolistým plevelům než trávám. [17] [18] Míchání diquatu s jinými herbicidy je také možné. [12] Odhadované roční využití diquatu v zemědělství USA sestavené organizací U.S. Geological Survey. [19] To ukazuje, že spotřeba je poměrně stabilní a v roce 2017, posledním datu, pro které jsou k dispozici údaje, byla asi 230000 100000 liber (XNUMX XNUMX kg) ročně, téměř výhradně u ovoce a zeleniny.

Kromě zemědělství se diquat používá také k regulaci invazních druhů, jako je ponořená vodní vegetace v deltě Kalifornie. [20] Vzhledem k tomu, že kalifornská veřejná pitná voda je dodávána přes deltu prostřednictvím California State Water Project, stopová množství tohoto pesticidu se nacházejí ve velké části státních zásob vody.

Lidská bezpečnost

Diquat dibromid je středně toxický. Při požití, vdechnutí nebo vstřebání kůží ve velkém množství může být pro člověka smrtelné. [1] [17] Byly zkoumány jeho chronické neurotoxické účinky. [21] Pokyny pro první pomoc jsou uvedeny na štítku. [12]

Společné zasedání Světové zdravotnické organizace (WHO) a Organizace pro výživu a zemědělství (FAO) o reziduích pesticidů stanovilo, že přijatelný denní příjem diquatu (jeho iontu) je 0–0,006 mg/kg tělesné hmotnosti za den,[22] s akutní referenční dávkou 0,8 mg/kg tělesné hmotnosti. [23] Databáze Codex Alimentarius, kterou spravuje FAO, uvádí maximální limity reziduí pro diquat v různých potravinách. [24]

Zásah do životního prostředí

Diquat se silně váže na minerální a organické částice v půdě a vodě, kde se po mnoho let nerozkládá. Pokud je však diquat navázán na jíly, je biologicky neaktivní v koncentracích, které se typicky vyskytují v zemědělských půdách. [25] [26] Regulační agentury po celém světě vyhodnocují známá nebezpečí, rizika a dopady sloučeniny na životní prostředí a porovnávají je se známými přínosy pro spotřebitele.

Značky

Podle mezinárodní dohody a ze zákona v mnoha zemích musí etikety pesticidů obsahovat běžné názvy účinných látek. Tyto názvy nejsou výhradním vlastnictvím žádného držitele patentu nebo ochranné známky, a proto jsou pro laiky nejjednodušším způsobem, jak identifikovat jednotlivé chemické látky. Společnosti, které prodávají pesticidy, to obvykle dělají pomocí ochranné známky nebo slovního označení, které jim umožňuje odlišit jejich produkt od produktů konkurence se stejnou účinnou látkou. V mnoha případech se tato značka liší podle země a složení, takže po několika letech prodeje může existovat více značek pro danou účinnou látku. Situace je komplikovaná, když společnosti licencují své přísady jiným, jak se často děje. Držitel licence si obvykle přeje vytvořit vlastní sadu ochranných známek pro použití v reklamě a propagaci pro své zákazníky. Kromě toho mohou mít v úmyslu smíchat licencovaný produkt s vlastními patentovanými materiály a jistě pro tyto směsi vytvoří novou značku. Je proto obtížné poskytnout úplný seznam značek pro produkty obsahující diquat v mnoha formách solí a esterů. . Původní značka ICI byla Reglone a tento název stále používá Syngenta. Další názvy zahrnují Aquacide, Dextrone, Preeglone, Deiquat, Spectracide, Detrone, Tribune a Weedtrine-D. [3]

viz též

Doporučení

1. ^ аб Databáze vlastností pesticidů. „Diquat dibromid“. University of Hertfordshire.
2. ^ NIOSH Kapesní průvodce chemickými riziky. „#0243“. Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
3. ^ аб Pubchem. „Diquat dibromid“. Národní lékařská knihovna USA. Přijato 2020-02-02.
4. ^„Sbírka běžných názvů pesticidů.“
5. ^ абU.S. Patent 2823987, Fielden, Richard J.; Homer, Ronald Frederick a Jones, Richard Lewis, „New Quaternary Salts“, vydané 1957-11-06, převedeno do ICI PLC
6. ^ абcd Calderbank, A.; a další. (1978). „Kapitola 9: Bipyridyliové herbicidy.“ V Peacock, F. C. (ed.). Gillotts Hill: Padesát let zemědělského výzkumu, 1928–1978.. Imperial Chemical Industries Ltd. s. 67–86. ISBN0901747017.
7. ^ Brian, R.C.; Homer, R. F.; Stubbs, J.; Jones, R. L. (1958). „Nový herbicid: 1:1′-ethylen-2:2′-dipyridyliumdibromid.“ příroda. 181 (4607): 446–447. Doi:10.1038/181446a0. S2CID4242162.
8. ^ Homer, R. F.; Mees, G.C.; Tomlinson, T. E. (1960). „Mechanismus účinku kvartérních dipyridylových solí jako herbicidů“. Journal of Food Science and Agriculture. 11 (6): 309–315. Doi:10.1002/jsfa.2740110604.
9. ^ Bryan, R. K. (1966). „Kvartérní bipyridyliové soli“. Výzkum plevelů. 6 (4): 292–303. Doi:10.1111/j.1365-3180.1966.tb00895.x.
10. ^ Hedford, D. W. R.; Douglas, G. (1967). „Nekróza hlíz po vysušení listů brambor s diquatem.“ Výzkum plevelů. 7 (2): 131–144. Doi:10.1111/j.1365-3180.1967.tb01361.x.
11. ^ Summers, Lindsay Anderson (1980). Bipyridinové herbicidy. ISBN9780126764505.
12. ^ абc Syngenta USA. „Reglone odvlhčovač“.
13. ^ Wilson HR (1996). „Pravidla pro pesticidy“. V Radcliffe EB, Hutchison WD, Cancelado RE (eds.). Radcliffova světová učebnice IPM. St. Paul: University of Minnesota Press. Archivováno od originálu 13. července 2017
14. ^„Pesticidy a veřejné zdraví.“ Pesticidy: Zdraví a bezpečnost. Agentura pro ochranu životního prostředí USA. 2015-08-20. Archivováno z originálu 14. ledna 2014 . Přijato 2020-02-04 .
15. ^ EPA. „Štítek pesticidů“ přijat 2020-02-04.
16. ^„Neobnovení schválení diquatu.“ EUR-Lex. Přijato 2020-02-02.
17. ^ аб Informační program pro řízení pesticidů. „diquat dibromid“ Přijato 2020-02-02.
18. ^ Clayton, John; Matheson, Fleur (2010). „Optimalizace použití diquatu pro hubení submerzních vodních plevelů.“ Hydrobiologie. 656: 159–165. Doi:10.1007/s10750-010-0423-4. S2CID23209598.
19. ^ US Geological Survey (2020-06-18). „Navrhované zemědělské využití Diquatu ve Spojených státech, 2017“ . Přijato 2020.
20. ^„Program kontroly ponořené vodní vegetace 2020“ (PDF) . Přijato 2020.
21. ^ Karuppagounder, Senthilkumar S.; Ahuja, Manuj; Bouabeid, Manal; Parameswaran, Kudeswaran; Abdel-Rehman, Angie; Suppiramaniam, Višnu; Dhanasekaran, Muralikrishnan (2012). „Studujte chronické neurotoxické účinky diquatu.“ Neurochemické studie. 37 (5): 1102–1111. Doi:10.1007/s11064-012-0715-3. PMID22331545. S2CID6863674.
22. ^Rezidua pesticidů v potravinách, 2013 (pdf). Rezidua pesticidů v potravinách: Zpráva a hodnocení: Společné zasedání FAO/WHO o reziduích pesticidů. 2013. S. 155–170. ISBN9789251080436. ISSN0259-2517.
23. ^ Shah, P.V.; Tasheva, Maria (2013). „Diquat (příloha)“ (pdf). SZO.
24. ^ FAO/WHO. „Diquat“.
25. ^ Calderbank, Alan (1989). „Výskyt a význam vázaných reziduí pesticidů v půdě.“ Environmentální znečištění a toxikologické recenze. 108. С. 71–103. Дои:10.1007/978-1-4613-8850-0_2. ISBN978-1-4613-8852-4 .
26. ^„Paraquat a diquat.“ IPCS INCHEM . Přijato 2020-02-02.

Další čtení

• Summers, Lindsay Anderson (1980). Bipyridinové herbicidy. Academic Press Inc. ISBN9780126764505.
• Světová zdravotnická organizace (1985). Paraquat a diquat (kritéria ochrany životního prostředí). ISBN9789241540995.
• Kaloyanová, Fina P.; El Batawy, M. A. (1991). Toxikologie pesticidů pro člověka . CRC Press. ISBN0849351928.

Diquat dibromid [1,1-ethylen-2,2-dipyridyliumdibromid] je aktivní složkou pesticidů (herbicidů). Má široké spektrum účinku – používá se v přípravcích určených k ničení jednoletých plevelů v zahradách, vinicích, na okrasných a zeleninových kulturách, proti vodní vegetaci v nádržích, k předsklizňové desikaci semen čiroku, cukrové řepy, lnu, jetele, slunečnice, sóji, bavlníku, rýži a řepce [2] [7].

• Fyzikálně-chemické vlastnosti
• Fyzikální charakteristiky
• Působení na škodlivé organismy
• Mechanismus účinku
• Příznaky poškození
• Potlačené druhy plevelů
• odpor
• Prevence rezistence
• přihláška
• Toxikologické vlastnosti a charakteristiky
• V půdě
• Užitečné druhy a entomofágy
• teplokrevný
• Člověk
• Příznaky otravy
• Třídy nebezpečnosti
• Příjem

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Chemicky čistý diquat dibromid jsou bílé hygroskopické krystaly. Sloučenina je vysoce rozpustná ve vodě, ale špatně rozpustná v alkoholech. V nepolárních organických rozpouštědlech je prakticky nerozpustný [7]. Podle údajů se dobře rozpouští ve vodě a alkoholech [5].

Látka se snadno hydrolyzuje v alkalickém prostředí a je stabilní v kyselých i neutrálních roztocích. Rozkládá se vlivem UV záření (poločas rozpadu je méně než týden) [7] [8].

V polyetylenových kanystrech zůstává dlouhou dobu a koroduje kovy (ocel, cín, pozinkovaný cín) [3] [9]. Vyrábí se ve formě 15% vodného roztoku bromové soli (počítáno jako kationt) [4].

Kation je biologicky aktivní část molekuly. Vodné roztoky jsou netěkavé a pod vlivem silných alkálií tvoří barevné komplexní produkty [3] [5].

Fyzikální charakteristiky

• molekulová hmotnost C₁₂H₁₂N₂–184,2; C₁₂H₁₂N₁₂Br₂ -344,1;
• teplota rozkladu diquat dibromidu – 300°C;
• tlak par monohydrátu < 0,01 MPa;
• rozpustnost ve vodě – 700 g/l;
• bod tání – 335–340°C [3][8][7] .

Citlivé druhy plevelů

• Polní bodlák
• Geranium
• Hvězdička střední
• Kaluzhnitsa
• Kříženci
• Společná loutka
• Pampeliška hrubá
• Pryskyřník (druh)
• Smeták obyčejný
• pampeliška
• Pikulnik (druh)
• Sekačky
• Plantain
• Ostropestřec polní
• Pelyněk (druh)
• Divoká ředkev
• Mayweed
• Sverbiga východní
• Řepka obecná
• pichlavý zubní kámen
• Toritsa (typy)
• Čemeřice
• kudrnatý bodlák
• Sorrel
• Společná shchiritsa
• Amaranthus Palmerův
• Powellův Amaranthus [3]

Působení na škodlivé organismy

Diquat má stejně jako ostatní deriváty dipyridylia kontaktní neselektivní účinek na rostliny [9]. V místech, kde přichází do styku s rostlinami, přípravek ničí pletivo a rychle (během 2–4 dnů) způsobuje odumírání rostlin [4]. Vyznačuje se rychlým herbicidním účinkem a již při použití malých dávek ničí nadzemní část rostlin; používá se také jako defoliant a desikant [3].

Diquat není absorbován starou kůrou, takže jej lze použít k ošetření kruhů kmene bobulí, ovoce a citrusových plodin. Na světle, za určitých podmínek a relativně vysoké vlhkosti (100 %) se může diquat pohybovat po xylému, což urychluje odumírání nadzemní části rostlin [3].

<strong>Mechanismus účinku</strong>

Podle klasifikace HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) a WSSA (Weed Science Society of America) diquat zabíjí rostliny přesměrováním elektronů PS I (fotosystém I). Látky s tímto mechanismem účinku patří do skupiny 22 (do roku 2020 – skupina D dle HRAC) [11].

Diquat, stejně jako všechny deriváty dipyridinia, působí na rostliny prostřednictvím listů, což způsobuje, že elektron ve fonosyntetickém elektronovém transportním systému se odchýlí od své normální dráhy a přijme jej z fotosyntetického pigmentového systému. Redukovaný diquat je reoxidován molekulárním kyslíkem, což vede k vytvoření vysoce reaktivního superoxidového aniontu, který má silné fototoxické vlastnosti. Způsobuje poškození buněčných membrán v důsledku peroxidace nasycených mastných kyselin, které tvoří jejich složení. Porušení semipermeability membrány vede k uvolnění vnitřních elementů buněčných organel a jejich úplné destrukci [9].

Pohyb diquatu, stejně jako jiných derivátů dipyridylia, po rostlině závisí na světelných podmínkách a použitých dávkách. Za jasného světla se slabě pohybují z ošetřených listů ke kořenům v důsledku zastavení odtoku asimilantů způsobeného inhibicí procesu fotosyntézy. V tomto případě nedochází ke zničení kořenů. Při slabém osvětlení nebo ve stínu trvá herbicidní aktivita déle a toxické příznaky se vyskytují rovnoměrněji [9].

<strong>Příznaky poškození</strong>

vadnutí, výskyt nekrotických skvrn, hnědnutí a odumírání listů [9].

<strong>Potlačené druhy plevelů</strong>

Napadá mnoho dvouděložných plevelů včetně bodláku a doporučuje se k jejich likvidaci na úhorech v oblastech vystavených větrné erozi. V takových případech se herbicid používá postřikem 2 až 3krát za sezónu na rostoucí plevele. Pro zlepšení skladby travních porostů, pastvin a seníků se přípravek používá k potírání plevelů a jedovatých bylin: pryskyřník, čemeřice, měsíček bahenní, šťovík aj. Tyto vegetativní plevele se postřikují na jaře [3].

Druh plevele s registrovanou rezistencí

• Buenosairův blešák
• Plevel multiflora
• Plantago lanceolata [12]

<strong>odpor</strong>

Diquat, stejně jako ostatní bipyridyliové deriváty s herbicidní aktivitou, patří do skupiny s nízkým rizikem pravděpodobnosti vzniku rezistentních biotopů plevelů [4]. Případy rezistence byly zaznamenány u následujících druhů: blešák Buenosaires, Plantago lanceolata a Žito [11].

<strong>Prevence rezistence</strong>

pesticidy, obsahující
Diquat

* — registrační období vypršelo

přihláška

Diquat dibromid má široké spektrum účinku – používá se k ničení plevelů v bezorebném zemědělství, postřikování sena, v zahradách, vinicích, citrusových plantážích a čajových plantážích (ne více než tři ošetření za sezónu) [5] [7] [8], dále na úhorech v oblastech vystavených větrné a vodní erozi [1], ke zlepšení travních porostů, travních porostů a travnatých porostů. [3].

Postřik sena se zastaví 40 dní před senosečem. Je přísně zakázáno užívat drogu v období plodů plodin [5].

V zahraniční praxi se diquat, stejně jako ostatní deriváty bipyridylia, používá k cílenému ošetření nežádoucí travní vegetace mezi řádky lesních kultur. V některých zemích se tyto látky rozšířily jako univerzální herbicidy, někdy se však používají i jako arboricidy k hubení dřevin na nelesních pozemcích [5].

Postřik vegetativních plevelů (v porostech mrkve a konzumních brambor) se provádí 2-3 dny před vzejitím hromadných výhonů plodiny [4].

Herbicid. Registrované přípravky s účinnou látkou diquat jsou doporučeny pro použití proti jednoletým širokolistým a obilným plevelům v porostech mrkve (užitkové plodiny) a potravinářských brambor [2].

Vysoušedlo. Registrované přípravky s účinnou látkou diquat se používají k desikaci slunečnice, jarní a ozimé řepky, vojtěšky, zeleniny (brambory, mrkev, řepa, zelí), čiroku, luštěnin [2].