Ugrás a tartalomhoz

Növényvédelem

Ábrahám Rita, Érsek Tibor, Kuroli Géza, Németh Lajos, Reisinger Péter (2011)

Debreceni Egyetem, Nyugat-Magyarországi Egyetem, Pannon Egyetem

A NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK HATÁSMECHANIZMUSA

A NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK HATÁSMECHANIZMUSA

GOMBAÖLŐ SZEREK

Számos fungicid- (esetenként baktericid-) hatóanyag felhasználási engedélyét kedvezőtlen ökotoxikológiai tulajdonságai, ill. a szerrezisztencia kialakulása, vagy annak veszélye miatt visszavonták az utóbbi években. Ebben a fejezetben a jelenleg engedélyezett, jelentősebb hatóanyagokat hatásmódjuk és kémiai szerkezetük szerint csoportosítva mutatjuk be.

KONTAKTHATÁSÚ FUNGICIDEK

Ezek a hatóanyagok a növény felületére kerülve nem vagy csak jelentéktelen mértékben szívódnak fel. A környezetből érkező kórokozók csírázását, behatolását gátolják. Kijuttatásukat követően a csapadék vagy az öntözővíz – formulációtól függően eltérő mértékben – lemoshatja a növény felületéről, hatásuk emiatt csökken, vagy megszűnik.

Rézvegyületek. A legrégebben ismert és alkalmazott hatóanyagcsoport, az első ilyen készítményt bordói lé (réz-szulfát és mész keveréke) formájában Millardet (1882) vezette be a szőlőperonoszpóra elleni védelemben. A készítmények a rézionokat szulfát, hidroxid, vagy réz-oxiklorid formájában tartalmazzák.

Az egyetlen jelenleg engedélyezett hatóanyagcsoport, mely baktériumos betegségek ellen alkalmazható.

A gombaspórák felhalmozzák a környezetükben található rézionokat. Kísérletekben igazolták, hogy a permetezésre használt 0,015 mmol/l Cu2+ koncentráció a gombaspórákban 1,5 mmol/l-re nőtt. Az ion hatása összetett, legjelentősebb mértékben a piroszőlősav-dehidrogenáz enzimrendszert gátolja.

A réz a lisztharmatok kivételével számos gombás betegség ellen hatékony. Eredményesen használható a peronoszpórafélék, a burgonyavész, a monilíás rothadás, az őszibarack levélfodrosodása és számos más betegség kórokozójával szemben. Felhasználásánál figyelembe kell venni a növények eltérő rézérzékenységét, ami fajonként és fajtánként eltérő. A csonthéjasok – közülük is kiemelkedően az őszibarack – pirosbimbós állapottól fokozottan érzékenyek a rézionokra. Egyes almafajták gyümölcsén a rezes permetezés hatására hálózatos, parás mintázottság jelenik meg, ami rontja az alma piaci értékét.

A réz felhalmozódik a talajokban, és minden élő szervezet érzékeny vele szemben. Ezek a tények felhasználásának lehetőségét egyre szűkítik, még az ökológiai termesztésben is.

Kéntartalmú vegyületek. Az elemi kén különböző formulációkban elsősorban a lisztharmatok ellen véd. Hatása a sejtlégzés aspecifikus gátlásán alapul. Különböző fémtartalmú enzimekkel, például a citokrómok vasionjaival alkot komplexet. A gombák micéliumszöve¬dékében és a spórákban oxidálódik, a toxikus hatást a kén-dioxid, a kén-trioxid és ezek származékai fejtik ki. Az ökológiai gazdálkodásban engedélyezett kevés hatóanyag egyike. Nagy hektáronkénti dózisa a talajok mikrobiológiai életére káros hatást gyakorolhat. Használata során figyelembe kell venni, hogy magas léghőmérsékleten perzselést okozhat a növényeken.

Ditiokarbamát-származékok. A vegyületcsoport 1934 óta ismert. Legjelentősebb és ma is alkalmazható képviselőjük a mankoceb. Peronoszpóra, varasodás, moníliás betegség, alternáriás és szeptóriás foltbetegségek és – a lisztharmatok kivételével – sok más gombás betegség ellen használható. Hatása többirányú: a gombaenzimek tiolcsoportjához kötődve gátolja azok működését. Komplexet képez a gomba számára létfontosságú fémionokkal, diszulfidhidat képez a különböző fehérjék között, vagy izotiocianáttá alakulva mérgezi a sejteket. Mindezek végső soron a sejtlégzés leállásához vezetnek. A sokoldalú hatás miatt rezisztencia nem alakul ki. A növény felületén a mankoceb védő hatást nyújtó vékony réteget képez, ugyanakkor viszont elvékonyítja az epidermiszt, ami a későbbiekben a gombákkal szembeni fogékonyságot növeli.

Felhasználás során fokozottan ügyelni kell az alkoholfogyasztás tilalmára, mert a szervezetbe jutva gátolja az alkoholt lebontó enzimek működését, és súlyos mérgezéseket okozhat. A vegyületcsoport számos, korábban széles körben használt tagja – zineb, maneb, propineb stb. – toxikológiai problémák miatt visszavonásra került.

Perklórmetil-merkapto-vegyületek (ftálimidszármazékok). A XX. század ötvenes-hatvanas éveiben kidolgozott vegyületcsoport tagjaival kapcsolatban többször merültek fel toxikológiai és perzisztenciával kapcsolatos gondok. A folpet és a kaptán azonban mind a mai napig használhatóak, és számos gomba által okozott betegséggel szemben védenek. A lisztharmatok ellen nem hatásosak, de eredményesen használhatók a peronoszpórafélék, a burgonya- és paradicsomvész, a varasodás, a monília és számos további növénybetegség kórokozójával szemben.

A hatóanyagok a gombák sejtlégzésének gátlásán keresztül fejtik ki hatásukat. A védőhatás a mitokondriumokban található enzimek tiol-csoportjának megkötésén keresztül érvényesül.

SZISZTEMIKUS HATÁSÚ FUNGICIDEK

Az idesorolt hatóanyagok az epidermiszen keresztül felszívódnak. Transzlamináris – a levél keresztmetszetén át történő – mozgással az érintett növényi részt védik. Egyes hatóanyagok a szállítórendszerben a növény távolabbi részeibe eljutva a már behatolt kórokozót is képesek elpusztítani. Hatásuk specifikus, csupán egy, legfeljebb néhány génhez kötött, így tartós használatuknál a rezisztencia kialakulásának veszélye nagy.

Guanidin- és karbamidszármazékok. Az idetartozó vegyületek baktericid hatását régóta ismerik. Ilyen irányú felhasználásuk azonban a gyógyászati eszközök fertőtlenítésére korlátozódik. Jelenleg a mezőgazdaságban a dodin, guazatin és a cimoxanil használata engedélyezett. Varasodás, levélfoltbetegségek, peronoszpóra, burgonyavész ellen alkalmazhatók. A vegyületek a sejtmembránok foszfolipidjeinek helyére beépülve változtatják meg azok permeabilitását, ezáltal a sejtek lízisét idézik elő.

Dikarboximidek. Micéliumnövekedést és spóraérést gátló hatóanyagok tartoznak a vegyületcsoportba. Hatásukat a nukleinsav-, szteroid- és lipidszintézis gátlásán keresztül fejtik ki. Klasszikus képviselőjük az iprodion, mely a Monilinia-, Botryotinia- és Alternari-fajok ellen használható. A csoport legújabb tagja a famoxadon, mely az előbbiek mellett a peronoszpórafélék és a Phytophthora infestansszal szemben is hatékony. A mitokondriális elektrontranszportot gátolja a citokrom-C-oxidoreduktáz enzim III. komlexének szintjén. A gomba a gátlás következtében nem jut megfelelő mennyiségű energiához. A spórák csírázás-, így fertőzésképtelenné válnak. A hatás alacsony dózisoknál is rendkívül gyorsan, a hatóanyag és a spóra találkozását követő néhány másodperc alatt kialakul.

Strobilurinok. A fungicidek újabb generációját képviselik. Mezőgazdasági felhasználásuk 1996-ban kezdődött. A strobilurin-A a keserű tobozfülőke (Strobilurus tenacellus) kalapos, bazídiumos gomba másodlagos anyagcsereterméke. A vegyületcsoport szintetikusan előállított, kémiailag rokon tagjai széles hatásspektrumú készítmények hatóanyagai. A mitokondriális enzimrendszerekhez kapcsolódva a sejtlégzést gátolják. Az ATP-szintézis, a spóracsírázás, a csíratömlő fejlődésének gátlása, az apresszóriumok és a micélium növekedésének akadályozása révén fejtik ki hatásukat.

Az azoxistrobin, dimoxistrobin, pikoxistrobin stb. a petespórás gombák mellett védenek a lisztharmatos, a szürkepenészes, a rozsdagombás és néhány foltbetegség ellen. A krezoxim-metil a cukorrépában cerkospórás levélragya és lisztharmat, a kalászosokban liszharmat, kalászfuzariózis, rozsda és a foltbetegségek kórokozói ellen használható. Fungicidhatásuk mellett a növényekben kedvező élettani változásokat indítanak el. Ez az úgynevezett zöldítő hatás hosszabb élettartamot, több tápanyagfelvételt és asszimilációt, ezáltal több és jobb minőségű termést eredményez. Az elnyújtott juvenilitás ugyanakkor egyes biotróf kórokozókkal szembeni fogékonyság és az érés idejének kitolódása miatt gondos szakmai mérlegelést igényel a kezelések megtervezésénél.

Benzimidazolok. Mélyhatású vegyületek. A levél viaszrétegén át felszívódnak, így az időjárási körülmények hatásukat nem befolyásolják. Széles hatásspektrumú fungicidek. Legismertebb képviselőjük a benomil, melynek felhasználási engedélyét visszavonták. A mezőgazdasági gyakorlatban ma a karbendazim különböző formulációit használhatjuk. Szántóföldi kultúrákban, gyümölcsösökben és szőlőben védelmet biztosítanak az üszöggombák, a lisztharmatok, a fuzárimfertőzés, a monilíniás, továbbá számos levél- és szárfoltbetegség kórokozójával szemben.

Hatásuk a sejtosztódás gátlásán alapul. Az orsófonalak kialakulását akadályozva meggátolják a kromoszómák szétválását. Hatásukra a gombákban jelentős mértékben csökken a DNS-szintézis.

Szterol-bioszintést gátlók. A legnagyobb számú hatóanyagot magába foglaló vegyületcsoport. Az ergoszterol a valódi gombák sejtmembránjának nélkülözhetetlen alkotóeleme (a petespórásokban fukoszterol található). A vegyületcsoport négy alcsoportja közül háromba fungicidhatású molekulák tartoznak, melyeket a mezőgazdaság mellett a humán- és állatgyógyászatban is alkalmaznak.

Egyik csoportjukat a szterol-C14-demetiláz inhibitorok, az angol kifejezés (de-methilation inhibitors) rövidítéséből DMI-fungicidek, más néven azolok alkotják. A kémiailag rokon vegyületekben az aromás alapvázhoz közvetlenül, vagy metil csoporton keresztül triazol-, pirimidin-, piridin-, piperazin- vagy imidazolgyűrű kapcsolódik. A csoport jelenleg engedélyokirattal bíró tagjai, a bitertanol, a ciprokonazol, a difenokonazol, a metkonazol, tebukonazol stb. a kalászosok, a csonthéjas- és almatermésű gyümölcsfák, valamint a szőlő számos betegségének kórokozójával szemben hatásosak, ill. széles körben használják az őszi káposztarepce növekedésszabályozására.

A tebukonazol két helyen gátolja az ergoszterol szintézisét, ami nagy hatásbiztonságot eredményez és csökkenti a szerrezisztencia kialakulásának valószínűségét.

A morfolinszármazékok a szterolszintézist a szterol-Δ14-reduktáz és a Δ8- Δ7-izomeráz enzim szintjén gátolják. A növény szöveteibe néhány perc alatt felszívódnak, a talajban gyorsan lebomlanak. A dimetomorf és a fenpropimorf az oospórás gombaszerű szervezetek mellett számos valódi gomba – szürkepenész-, szőlőorbánc-, levélfoltbetegségek kórokozói – ellen nyújt védelmet. A spiroxamin a csoport újonnan kifejlesztett tagja, mely a lisztharmatok elleni védekezésben jut szerephez. Közvetlen hatásán túl segíti az azolvegyületek felszívódását.

A harmadik csoportot a hidroxi-anilidek alakotják. A fenhexamid a C-4 demetiláz enzimet gátolja. Nincs hatással a spórák csírázására, de akadályozza csíratömlő növekedését és a micélium fejlődését. Gyümölcs- és zöldségkultúrákban a Botryotinia, a Sclerotinia, és a Monilinia elleni kezelésekre használható.

Acil-anilinek. A csoport két tagja a mefenoxam (metalaxil-M) és a benalaxil az Oomycota törzs tagjai ellen hatásosak. A riboszómális RNS-szintézist gátolva megakadályozzák a kórokozók fehérjeszintézisét. A csoport újabb tagja a boscalid, amely hatásmechanizmusában eltér az előbbiektől: a mitokondriális elektrontranszportot akadályozza, leállítva a gombák légzését. Repcében, uborkában, szőlőben szürke- és fehérpenész, lisztharmat és alternáriás foltosság ellen. Zöldítő hatása a strobilurinokéhoz hasonló.

ROVARÖLŐ SZEREK

ÁLTALÁNOS SEJTMÉRGEK

Olyan vegyületek, melyek nem célzott életfolyamatot, hanem általában az élő sejt működését zavarják meg. Hatásukat az oxidatív foszforiláció gátlásán keresztül fejtik ki, mivel akadályozzák az ATP-szintézist és a szervezet energiafelhasználási folyamatai károsodnak. Szelektivitásuk hiánya miatt már korszerűtlenek. Ide sorolhatjuk az arzénvegyületeket és a dinitro-fenolokat, melyeknek széles körű toxicitása van; így találunk köztük herbicideket, zoocideket és fungicideket egyaránt. Bár a legtöbb hatóanyaguk már elavult, a dinocap még ma is engedélyezett közülük.

IDEGMÉRGEK (NEUROTOXINOK)

A rovarölő szerek többsége az állatok idegrendszerének működését gátolja. Az állati szervezetekben az idegi impulzusok elektromos jelként továbbítódnak. Az egyes idegsejtek között azonban kémiai vegyületek segítségével történik a továbbjutásuk. Az idegsejtek közötti résben (szinapszis) az impulzust kémiai közvetítőanyagok, mint pl. az acetil-kolin, viszik át, melyek az ingerületet átadó (preszinaptikus) idegsejt véglemezében termelődnek. A szinaptikus résbe ürülve eljutnak az ingerületet fogadó (posztszinaptikus) sejt membránján elhelyezkedő receptoraikhoz, s ezekhez kötődve változásokat idéznek elő a receptorokhoz kötődő membrán-ioncsatornákban. A folyamat eredményeképpen megváltozik a membrán ionáteresztő képessége (permeábilitása). Nyugalmi állapotban a sejtmembrán külső és belső oldala között 75 mV potenciálkülönbség áll fenn. Ám ingerületvezetéskor a receptorok szerkezetváltozása miatt a membrán Na+-áteresztő képessége megnő, így a Na-ionok bevándorlása miatt a membrán két oldala között eddig fennállt potenciálkülönbség kiegyenlítődik. A rendkívül gyors (0,1 msec) folyamat lezajlása után az acetil-kolin leválik a receptorról, és a megfelelő enzim, nevezetesen az acetikolin-észteráz gondoskodik a lebontásáról. Így az idegsejt ismét nyugalmi állapotba kerül. Az összetett folyamat több helyen is gátolható, ami az egyes hatóanyagcsoportokat is kijelöli:

1. az acetilkolin-észteráz enzim működésének gátlásával (foszforsav-észterek, karbamátok);

2. az acetil-kolin receptorhoz kötődésének gátlásával (nikotin, neonikotinoidok);

3. a Na+-ioncsatornák áteresztőképességének gátlásával (piretroidok, DDT, lindane).

Klórozott szénhidrogének. Önálló hatóanyagcsaládot képvisel a DDT. A 2. világháborúban tetűirtóként használták, később a felhasznált mennyiség 80%-a a mezőgazdaságban realizálódott. Rendkívül lassan bomló, perzisztens és a zsírszövetben felhalmozódó, veszélyes vegyület. Kivonására a világon először Magyarországon került sor, 1968-ban. A klórozott szénhidrogének jelentős képviselője volt a HCH (hexaklór-ciklohexán), melynek több izomerje közül a γ önálló hatóanyagként, lindán néven is megjelent. Biológiai hatása a DDT-hez hasonló, de annál gyorsabb lefolyású. Alkalmazásukat a legtöbb országban, így Magyarországon is beszűntették.

Szerves foszforsav-észterek. Az eredetileg harci gáznak kifejlesztett vegyületcsoportot a klórozott szénhidrogének visszavonása után kezdték rovarölőként alkalmazni. Közös célpontjuk az acetil-kolint bontó acetilkolin-észteráz enzim.

Számos előnyös tulajdonságuk van, mert nem testidegen anyagok, hiszen az élőlényekben több foszforsav-észter is van, így a lebontásukra némileg felkészülhet a szervezet. Nagyon jó a vízoldhatóságuk, ezért a bioakkumuláció veszélye nem áll fenn. Gyorsan bomlanak, így a környezetben nem perzisztensek. Mivel alapszerkezetüket tekintve nagyon hasonlóak, a hatóanyagok széles választékát állították elő belőlük. Sajnos ennek hátrányaként jelentkezett több hatóanyagukkal kapcsolatban a keresztrezisztencia. Kedvezőtlen tulajdonságuk még, hogy emlőstoxicitásuk igen jelentős, emiatt sok vegyület engedélyezését visszavonták. Mérgezési tüneteik jól kezelhetők atropinnal.

A csoport legismertebb alosztálya a S–C-kötést tartalmazó tiofoszfátok, ahova a már nem engedélyezett parathion, fenitrotion, fenthion, diazinon és a pirimiphos-metil tartozik. Betiltásuk miatt jelentősebbé vált a chlorpyrifos és a chlorpyrifos-metil hatóanyag. A ditiofoszfátok közűl szintén bevonásra került a talajfertőtlenítésre használt phorate és terbuphos. Mindkettő erősen vízszennyező. A csoportból engedélyezett hatóanyag a dimetoát és a fosthiazát.

Zoocid karbamátok. Hatásmechanizmusuk a szerves foszforsav-észterekével megegyező, így emlőstoxicitásuk is nagy. Közülük a legtoxikusabbnak tekinthető hatóanyag a talajfertőtlenítőként használt carbofuran volt, mely minden acetilkolin-észteráz-alapú idegi működést mutató állatot pusztított. Gyors bomlása miatt azonban sokáig engedélyezve volt. E csoport tagja a csigaölőként számon tartott mercaptodimethur. A csoportból engedélyezettek: pirimicarb, methomil, oxamil.

Piretrumok és piretroidok. A Chrisanthemum cinerariefolium krizantémfaj szárított virágporából készült extraktumot évszázadok óta alkalmazzák rovarirtásra. A piretrum-hatóanyagban 6 összetevő szerepel, ezek a természetes krizantémsavak és piretrumsavn észterei. Alkalmazásuk korlátai, hogy e vegyületek oxidációra és UV-sugárzásra érzékenyek. Azonban az állandó testhőmérsékletű állatokban gyorsan bomlanak és kiválasztódnak, ezért a csoport a háztartásbeli rovarirtásban jelentős szerepet kap.

Gyors ütemben indult meg szintetikus származékaiknak, a piretroidoknak a kifejlesztése. A mesterséges hatóanyagok szerkezete egyre távolabb került az alapszerkezettől, ezért a piretroidoknak különböző generációit lehet megkülönböztetni. Az I. generációs piretroidok (bioallethrin) a természetes hatóanyaggal megegyező szintetikus vegyületek. A II. generációs tetrametrinnek már jobb a hatékonysága, de napfényre érzékeny maradt. A III. generáció már UV-stabil, csak enyhén illékony csoport (permethrin). Végül a IV. generációs piretroidok kémiai szerkezete alig hasonlít az alapvegyületre; az előzőekben említett vegyületeknél sokkal kisebb (kevesebb mint egytizednyi dózisban, 0,005-0,06 kg/ha) hatásosak. Ezek: bifenthrin, tefluthrin, cypermethrin, esfenvalerate, etofenprox, lambda-cyhalothrin, cyfluthrin, deltamethrin, fenpropathrin.

Hatásmechanizmusuk a DDT-vel azonos. A Na-ioncsatornák áteresztőképességét blokkolják, tartós ingerületet hoznak létre. Alacsony hőmérsékleten is jól hatnak. Nagyon gyors, taglózó hatásúak, így a kezelés után a rovarok esetleg magukhoz térhetnek Ez megakadályozható szinergista vegyületek (piperonyl-butoxid: PBO, vagy a magyar fejlesztésű MB 599 verbutin) hozzáadásával. A piretroidok a piretrumoknál olcsóbbak, könnyebben előállíthatók, stabilak, 2-3-szor nagyobb biológiai hatékonyságúak és igen alacsony az alkalmazási dózisuk: 0,1-0,2 kg/ha. Csekély emlőstoxicitásuk azzal magyarázható, hogy a változó testhőmérsékletű állatok (halak, rovarok, kétéltűek) idegrendszerében hiányzik az idegpályákat védő hialinhüvely, ezért az idegmembrán könnyebben hozzáférhető a piretroidok számára, mint az állandó testhőmérsékletű emlősállatokban. Hátrányuk, hogy méhekre, halakra rendkívül mérgezőek, és a kezelések során gyors rezisztencia és keresztrezisztencia kialakulását figyelték meg.

Avermektinek. a Streptomyces avermitilis antibiotikumtermelő „sugárgomba” két, a fonálférgek és az ízeltlábúak ellen is aktív neurotoxikus anyagot termel: az avermectin B1a-t és az avermectin B1b-t. Ezek 4:1 arányú keverékét tartalmazza az abamectin, mely 1985 óta van forgalomban. Mélyhatású antibiotikum, amely a levél fonákán is elpusztítja az atkákat. A lepkék (Lepidoptera) ellen hatásos az emamektin, melyet benzoátsó formájában hoznak forgalomba. A bélcsatornán átjutva is megtartják hatékonyságukat, így az állatgyógyászati felhasználásuk (így pl. a trágyabontó légynyüvek pusztítása) nagy körültekintést igényel. Magyarországon nem engedélyezettek.

Nitro-metilének. Kis, jelenleg is fejlesztés alatt álló csoportja az idegmérgeknek. Hatásukat az acetil-kolin receptoron való megkötődésének gátlásával fejtik ki a nikotinokhoz hasonlóan, ezért neonikotinoidoknak is nevezik őket. A nikotin kémiai szerkezete hasonló az acetil-kolinéhoz, ingertovábbításkor megkötődik a receptoron elfoglalva az acetil-kolin helyét. Főbb képviselői: imidacloprid, thiametoxam, acetamiprid, thiacloprid.

Nereistoxin-származékok. A Lumbriconereis heteropoda gyűrűsféregből izolált nereis-toxinból kifejlesztett idegméreg a cartap és a bensultap. Rezisztenciát erre a hatóanyagcsoportra is megfigyeltek.

Egyéb idegmérgek. Az indoxacarb kontakt- és gyomorméreg is, mely lepkehernyóknál táplálkozásgátló hatású, hosszabb kitettség esetén koordinációs zavarokat, paralitikus tüneteket okoz. A pymetrozin a szúró-szívó szájszervű kártevőknél fejt ki hasonló hatást.

EGYÉB HATÁSMECHANIZMUSÚ SZEREK

A rovarok hormonális rendszerére ható anyagok. Juvenoidok, ekdiszteroidok néven is ismertek. Az ízeltlábúak fejlődésében, szaporodásában szerepet játszó hormonok a juvenil (fiatalító)-hormon és az ecdyson (vedlési) hormon mesterségesen előállított analógjai. Alkalmazásukkal megzavarjuk a lárvák kifejlődését, vedlését és vissza nem fordítható, letális folyamatokat indukálunk. Juvenoid a methoprene, amely szúnyoglárvák irtására engedélyezett, bár a halakra teratogén hatású. További juvenoid vegyületek a fenoxycarb és a pyriproxifen, melyek hatására a vedlés zavart szenved, életképtelen lárva alakul ki. A természetes eredetű botanikai inszekticidek, pl. az azadiraktinok (methoxyfenozine), a vedlési hormon hatáskifejtését modulálják.

Kitinszintézisgátlók. A rovarok külső vázát alkotó kitinkutikula képződését akadályozzák, a kitinszintézisben közreműködő enzimek (kitináz, kitin-polimeráz) gátlásán keresztül. Vedléskor az új kutikula nem megfelelő szerkezetű, felreped és a lárva kiszárad. Másik fő hatásuk, hogy tojásőlők (ovicid) és kemosterilánsok (ivartalanító). Első képviselőjük a rágó szájszervűeken ható diflubenzuron volt, ennek módosításával egy sor engedélyezett hatóanyag keletkezett: teflubenzuron, triflumuron, lufenuron, novaluron, hexaflumuron, flufenoxuron, chlorfluazuron, flucycloxuron. Toxicitásuk nagyon alacsony a melegvérűekre. Specifikusak, csak egy-egy kártevőcsoportra hatnak. Szúró-szívó szájszervűeknél a buprofezin hatóanyag alkalmazható.

Bacillus thuringiensis-toxinok. Az említett baktérium törzseiből elkülönített delta-endotoxin (Bt-toxin, vagy Cry-toxin) rovarölő hatású. A toxint – ami a spórán belül zárványtesteket képez – a baktérium elölt spóráinak formájában forgalmazzák. A zárványtestben olyan inaktív állapotú fehérje van, amely a spóra elfogyasztása során aktiválódik a lárvában. A zárványtestek feloldódnak a bélcsatorna lúgos pH-ja miatt, és a kiszabaduló toxinfehérje-kristályok a lárva bélcsatornájának receptoraihoz kötődnek. A bélcsatorna felületén perforációkat hoznak létre, a sebzéseken át patogén mikroorganizmusok jutnak a bélcsatornába és szepszist okoznak. A Cry-toxinok receptorspecifikusak, így a szerek nagyon szelektívek (rendi szinten más-más toxinszerkezet kell). Környezetbarátok, az ökológiai gazdálkodásban fontos szerepet játszanak az engedélyezett készítmények: Dipel, Bactucid (lepkehernyók ellen) Novodor (burgonybogár ellen).

A Cry-toxint kódoló génszakasszal transzformált, ún. transzgenikus növények: kultúrnövényekben (pl. kukoricában) a toxinfehérje magában a növényekben termelődik, és védettséget biztosít a toxinra érzékeny kártevő rovarok ellen. E biotechnológiai módszernek az ökotoxikológiai kockázatelemzése még nem zárult le. Jelenleg hazánkban a génmódosított növények termesztése nem engedélyezett.

Kéntartalmú szerves inszekticidek. Kifejezetten atkaölő hatásúak, rovarokra csekély mértékben hatnak. Az elemi kén magában is jó atkaölő, de magas hőmérsékleten fitotoxikus lehet. A szerves S-vegyületek hatékonyabbak és tojásölő hatásuk is van, atkák elleni az integrált termesztési rendszerben alkalmazhatók, mint pl. a propargite.

Quassia-kivonat. A Quassia amara és a Picrasma excelsa trópusi fák gyantakivonata. Rovaroknak főként a lárváira fejt ki idegmérgekhez hasonló hatást. Hatásmechanizmusa ismeretlen, ökológiai termesztésben használható.

Tiazolidinon-származékok. Ilyen az athaölő hexythiazox, amely kontakthatású gyomorméreg. Kifejlett imágóra nézve kemosteriláns, minden más fejlődési fokozatra közvetlen toxicitású. A flufenzin atkák és levéltetvek ellen hatásos, szelektív, kontakthatású szer, mely egyben tojásölő is, magyar fejlesztésű hatóanyag.

Rágcsálóirtó szerek. Általában füstölő és gázosító szerek: alumínium-foszfid, magnézium-foszfid, cink-foszfid vagy véralvadásgátlók, mint a klorofacinon, mely azonban már nem használható.

Az utóbbi években több hatóanyag engedélyezését visszavonták Magyarországon. A fentebbi ismertetésben zöld színnel jelölt hatóanyagok jelen pillanatban (2010. június) engedélyezettek.

GYOMIRTÓ SZEREK

Nem foglalkozunk azokkal a klasszikusnak számító (pl. atrazin) hatóanyagokkal, amelyek használatát már betiltották csak a jelenleg használatban lévő főbb herbicid-hatóanyagcsoportokat ismertetjük.

Hormonális rendszert károsító készítmények

Az egyik legrégebben felfedezett hatóanyagcsoport. A növényi sejtek szaporodását fokozzák a kontamináció helyén. A gyomnövények torz növekedést mutatnak, az alsó nódusz megvastagodik, a gyökerek rövidebbek és vastagabbak lesznek, a károsodott növények 2-3 hét elteltével elpusztulnak. Főként a kétszikű gyomfajokra hatásosak. A hőmérséklet emelkedésével gyorsul a hatás. Fő alkalmazási területük a gabonafélékben, a kukoricában és az ültetvényekben van. Általában posztemergensen (állományban) használhatók, zömében I. kategóriába tartoznak, nagy a környezetszennyezési veszélyességük. Idetartozó hatóanyagok: MCPA, 2,4 D, MCPB, fluroxipyr, dicamba, klopiralid.

Speciális, egyszikűeket irtó hatóanyagok

Az acetil-CoA-karboxilázt gátolják. A xilémben és a floémben transzlokálódnak, és a merisztémaszövetekben akkumulálódnak, majd leáll a zsírsav-bioszintézis és a növények energiaellátásában zavar támad. Kétszikű kultúrákban egyszikű gyomnövények irtására használják. A posztemergens kezelést követő napokban az egyszikű gyomok nóduszainál szövetelhalásos tünetek jelentkeznek, majd a károsodott növények 1-2 héten belül elpusztulnak. Kisebb dózisban a magról kelő egyszikűek, nagyobb dózisban az évelő egyszikű gyomok ellen hatásosak. Hatóanyagok: fluazifóp-P-butil, propaquazafop, quizalofop-P-tefuril, haloxifop-R-metilészter, cikloxidim, kletodim, szetoxidim.

Fotoszintézist gátló hatóanyagok

A PS I (diquat) és a PS II (1,2,4 triazinok, karbamidok, benzotiadiazinon, bisz-karbamátok) rendszerben fejtik ki hatásukat. Gyökéren és levélen keresztül is hatnak, a károsodott növények levelei sárgulnak, végül elszáradva elpusztulnak. A hatássebesség különböző lehet, 1-2 naptól két hétig is terjedhet. Az 1950-es évektől használatosak, környezet-szennyezési okok miatt jelentőségük csökken.

Acetolaktát-szintetázt (ALS-t) gátlók

Idetartoznak az imidazolinon-származékok és a szulfonilkarbamidok, amelyek az aminosavak bioszintézisét zavarják. Az acetolaktát-szintetáz enzim működését gátolják, így nem képződik valin, leucin és izoleucin. Levélen és gyökéren keresztül hatnak, a növényben szállítódnak A hatáskifejlődés ideje általában lassú. Posztemergens alkalmazáskor antociánosodás, sárgulás, nekrózis lép fel, a hajtás- és gyökércsúcs növekedése leáll. Preemergens alkalmazáskor a hatóanyag a csírázás idején fejti ki hatását. Szikleveles állapotban leáll a sejtosztódás, a merisztémaszövetek károsodnak, a levélkék elszíneződnek. A toleráns fajok lebontják a hatóanyagot. A hatóanyag lebontást az oxigenáz és a glukozil transzferáz enzim végzi.

Pillangósokban és gabonafélékben engedélyezettek. Hatóanyagok: imazamox, tribenuron-metil, nikoszulfuron, tifenszulfuron-metil, rimszulfuron, jodoszulfuron, trifluszulfuron-metil, stb.

EPSP-szintetázt gátlók

Az aminosavak bioszintézise során EPSP (enol-piruvil-sikiminsav-5–foszfát) képződik. Ezt a folyamatot az EPSP-szintetáz irányítja. Ennek gátlása során a sikiminsav-5-P felhalmozódik. A folyamat kihat az egész anyagcserére, emiatt totális herbicidnek nevezzük. A hatóanyagot a növény levélen keresztül veszi fel, majd az transzlokálódik az egész növényben. Kezdetben a növény levelei sárgulnak, majd 10-15 nap múlva bekövetkezik a teljes növényszáradás. Magas páratartalomnál, mérsékelten meleg időjárási körülmények között jobb hatás várható. Állományszárításra is felhasználható. Hatóanyag: glifozát.

Egyéb bioszintézis-utakat gátló hatású herbicidek

Pigment-bioszintézis gátlása. A hatóanyagok: fluorkloridon, klomazon, izoxaflutol, klórmezulon, mezotrion) a színes karotinoidok képződését gátolják, hatásukra a növényeken klorotikus tünetek mutatkoznak, a levelek „kifehérednek”.

Protox gátlás. A hatóanyagokra (oxifluorfen, karfentrazol-etil, flumioxazin stb.) különösen a fiatal gyomok érzékenyek. A 2-4 leveles egyedeknél, amennyiben a tenyészőcsúcs ép marad, a növény regenerálódhat.

Fehérje- és nukleinsav-bioszintézis gátlása. A hatóanyagok (S-metolaklór, acetoklór stb.) általában egyszikűeket irtó hatással rendelkeznek.

Glutaminszintézis gátlása. A hatóanyag (glufozinát–ammonium) hatására a glutaminsavból nem tud glutanin képződni. A felhalmozódott ammónia, vagy ammóniumion mérgezést okoz. Elvileg minden növényfaj érzékeny. A pusztulás 4-10 nap alatt következik be. A hatóanyag nem transzlokálódik, ún. mélyhatású.

Növekedés- és csírázásgátlás. Ezt okozza pl. a pendimetalin, ami gátolja az RNS- és DNS-szintézist, másodlagos hatása a hormonegyensúly megbontása. Tünetei a gyökércsúcs daganata és a xilém rendellenes megvastagodása. Számos kultúrában használják, általában preemergensen.