Evoluzione storica degli erbicidi. Associazione Regionale Pugliese dei Tecnici e dei Ricercatori in Agricoltura Evoluzione storica degli erbicidi. Molecole erbicide delle colture ortive: caratteristiche chimico fisiche e meccanismi d’azione Bari, 25 ottobre 2012 Alessandro Capella Direzione Ricerca e Sviluppo, Sipcam

Gli erbicidi Storia della lotta alle malerbe Evoluzione degli erbicidi - famiglie chimiche – MoA Modalità di azione degli erbicidi Parametri chimico-fisici caratterizzanti gli erbicidi Il diserbo delle colture orticole Principali molecole autorizzate Loro caratteristiche e parametri di valutazione ambientale Misure di mitigazione da deriva, ruscellamento, lisciviazione Spettro d’azione Problematica delle resistenze Problematica della flora di sostituzione Strategia ideale nella gestione e controllo integrato della flora infestante

Storia della lotta alle malerbe L’uomo diventa agricoltore I riti propiziatori L’impiego del sale da cucina Il novecento L’agronomia Gli studi floristici La malerbologia L’inizio dell’era chimica (erbicidi inorganici: NaCl, solfato di rame, solfato di ferro, acido solforico, arsenito di sodio, sali di metalli pesanti)

Storia della lotta alle malerbe I primi composti organici DNOC (dinitrortocresolo) Impiegato anche come insetticida e fungicida, introdotto in Italia nel 1936, unico erbicida organico in Italia fino a fine anni ‘40 2,4 D (acido 2,4-diclorofenossiacetico) Pokorny 1940, derivato dal fitoregolatore naturale acido indolacetico Altri fenossiderivati: 2,4,5-T / 2,4,5-TP / MCPP / MCPA Carbammati IPC (propham), CIPC (clorpropham)

Storia della lotta alle malerbe In Italia, fino agli inizi degli anni ’60, la superficie diserbata delle colture erbacee non superava il 10% La lotta alle malerbe nel periodo compreso tra il Neolitico e le soglie del XX secolo è stata realizzata, di fatto, manualmente. Zinmdahl (1999) cita: “Questo periodo di storia dell’uomo può essere definito come l’era (dell’agricoltura) del sangue, del sudore e delle lacrime”

Evoluzione degli erbicidi organici (*) MONDO (anni) Molecola capostipite Famiglia chimica MoA (HRAC group) Dose (g ha-1) Anni ’30 DNOC Nitrofenoli M 3000 Anni ‘40-’50 2,4-D Acidi fenossiderivati O 500 Propham Carbammati K2 1700 TCA-sodio Acidi alcanoici N 20000 Anni ‘50-’70 Simazina Triazine C1 2000 Cicluron Derivati ureici C2 600 Paraquat Dipiridilici D 700 Anni ‘60-’90 Cloridazon Diazine Dichlobenil Benzonitrili L 5000 Difenamide Ammidi K3 4000 (*) principali famiglie

Evoluzione degli erbicidi organici (*) MONDO (anni) Molecola capostipite Famiglia chimica MoA (HRAC group) Dose (g ha-1) Anni ’70-’80 Glifosate Organofosforici G 720÷2500 Anni ’70 Diclofop-metile Arilossifenossi-propionati A 800 Anni ’80-’90 Setossidim Clicloesenoni 900 Clorsulfuron Sulfoniluree B 15 Imazametabenx-metile Imidazolinoni 500 Oxadiazon Ossadiazolinoni E Oxyfluorfen Difeniletere 700 Glufosinate ammonio H 600 Anni ’90 Metosulam Solfonil-anilidi 20 (*) principali famiglie

Evoluzione degli erbicidi organici (*) MONDO (anni) Molecola capostipite Famiglia chimica MoA (HRAC group) Dose (g ha-1) Anni ’90-2000 Sulcotrione Trichetoni F2 300 Anni ’90 Isossaflutolo Isossazoli 80 Clomazone Isossazolidoni F3 120 Anni 2000 Penoxulam Triazolo pirimidine B 40 Pinoxaden Fenilpirazoline A 45 (*) principali famiglie

Assorbimento fogliare Modalità di azione Gli erbicidi per poter svolgere la loro azione devono essere assorbiti dagli organi vegetali. Due sono le vie principali: assorbimento fogliare assorbimento radicale Assorbimento fogliare ad esclusivo assorbimento fogliare -> vanno applicati su infestanti già emerse Assorbimento radicale (residuali) antigerminello ad assorbimento radicale

Modalità di traslocazione La traslocazione si esplica attraverso due modalità: erbicidi di contatto  accumulo nel sito di ingresso (caratterizzati da rapida attività erbicida es. glufosinate ammonio, paraquat, bromoxinil, pyraflufen-etile) erbicidi sistemici  traslocati al sito di azione (attraverso un trasporto xilematico e/o floematico, caratterizzati da una minore rapidità d’azione es. glifosate, arilossifenossi-propionati, cicloesenoni)

Caratteristiche fisico-chimiche Le caratteristiche chimiche del principio attivo (struttura molecolare) sono alla base di tutte le sue proprietà fisiche e biologiche Tra le caratteristiche fisiche rivestono una certa importanza: Volatilità (tensione di vapore) Solubilità in acqua ed in solventi organici Coefficiente di ripartizione C organico / acqua (KOC) (DT50)

Le principali molecole delle colture orticole Caratteristiche fisiche correlate alla sostenibilità ambientale (fonte PPDB) Molecole Press. vapore (mPa, 25°C) Solubilità acqua (mg l-1, 20°C) KOC DT50 (campo, gg) Pendimetalin 1.94 0.33 17581 90 Linuron 5.1 63.8 739 48 Metribuzin 1.21 X 10-01 1165 n.d. 19 Clomazone 19.2 1102 300 42.5 Imazamox 1.33 X 10-02 626000 17 Bentazone 1.7 X 10-01 570 55.3 14 Metazaclor 9.3 X 10-02 450 54 6.8 Propizamide 2.67 X 10-02 9 840 56 Benfluralin 1.73 0.065 10700 53 Chloridazon 1.0 X 10-06 422 120 34.7 Metamitron 7.44 X 10-04 1770 77.7 11.1 Oxifluorfen 2.6 X 10-02 0.116 73 LEGENDA NON VOLATILE NON SOLUBILE MOBILE NON PERSISTENTE MODERATAM. VOL. MODERATAM. SOL. LEGGERM. MOBILE MODERATAM. PERS. VOLATILE SOLUBILE IMMOBILE PERSISTENTE

Misure di mitigazione Contenimento rischio ambientale (corpi idrici / altre colture) Dovuto a: Misure di mitigazione DERIVA Ugelli antideriva Aree di rispetto (buffer zone) Barriere vegetali Formulazione Agenti antideriva Taratura macchine Basse pressioni di esercizio RUSCELLAMENTO Fasce tampone Sistemazioni idraulico-agrarie (es. solchi trasversali al flusso) Interramento prodotto con erpicatura Localizzazione del trattamento Colture di copertura LISCIVIAZIONE PERCOLAZIONE Formulazione (es. microincapsulazione) Riduzione dosi Lavorazioni del terreno

Spettro d’azione Capacità della molecola erbicida, impiegata alle dosi prescritte, selettive, di contenere adeguatamente un certo numero di specie infestanti S > 95%: Efficacia ottimale MS da 70 a 95%: Efficacia ancora di alto livello MR da 50 a 70%: Efficacia parziale, consigliabile un partner R < 50%: Efficacia insufficiente

SENSIBILITA’ DELLE INFESTANTI AGLI ERBICIDI DI PRE-EMERGENZA (alle dosi “piene”) MS MR R

La flora di sostituzione Le resistenze Capacità naturale ed ereditabile di alcuni individui presenti in una popolazione di sopravvivere alla dose di erbicida normalmente impiegata per il loro controllo La flora di sostituzione Popolazione infestante, costituita da una o più specie, che sostituisce le infestanti che sono scomparse o ridotte in importanza in una nicchia ecologica a causa della selezione naturale e/o artificiale

Strategia di controllo ideale

Strategia di controllo ideale (1) Conoscenza della flora (storica) dell’appezzamento

Strategia di controllo ideale (2) Conoscenza della tipologia del terreno (tessitura, sostanza organica, ecc)

Strategia di controllo ideale (3) Corretta gestione agronomica (rotazioni, arature, erpicature, concimazioni, falsa semina, ecc)

Strategia di controllo ideale Conoscenza della flora (storica) dell’appezzamento Conoscenza della tipologia del terreno (tessitura, sostanza organica, ecc) Corretta gestione agronomica (rotazioni, arature, erpicature, concimazioni, falsa semina, ecc) Strategie di controllo chimico conseguenti

Strategia di controllo ideale Rapparini et al. da convegno “Colture orticole da industria” – Lanciano (CH), 7 novembre 2008 “Le strategie di lotta chimica devono essere scelte allo scopo di limitare la selezione di flora infestante di sostituzione e ridurre il rischio di diffusione di ecotipi resistenti” L’alternanza dell’applicazione degli erbicidi con differenti meccanismi d’azione, o meglio miscele degli stessi a dosi ridotte, permette di assicurare il miglior grado di efficacia nel rispetto della selettività colturale e di ridurre il rischio di fitotossicità per le colture poste in successione

Persistenza agronomica vs persistenza ambientale

Strategie di diserbo delle colture orticole

IL DISERBO DELLE COLTURE ORTICOLE: INTRODUZIONE Lo scenario della disponibilità di molecole erbicide a seguito della Dir 91/414 CE e del nuovo Reg. 1107/2009 CE La scomparsa o limitazione di numerose molecole comporta continui adattamenti nella strategia di difesa Limitato numero di meccanismi d’azione (MoA) fa riflettere sulle strategie antiresistenza e di controllo della flora di sostituzione probabili nuove esclusioni delle colture «minori» dalle etichette a seguito della valutazione degli Allegati III corretta gestione della flora infestante Recupero della gestione agronomica pianificazione di strategie erbicide che prevedano una integrazione di molecole a diverso meccanismo e modalità d’azione utilizzate in pre e/o post emergenza o trapianto delle colture

Il diserbo della carota

DISERBO DI PRE EMERGENZA CAROTA DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI PRE EMERGENZA INFESTANTI PREVALENTI Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta MOST MICRO + COMMAND 36 CS Pendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,25-1,5 l/ha 0,30 l/ha + AFALON DS (0,7-1 l/ha) Linuron 450 g/L SC + Amaranto e Crucifere + Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite + CHALLENGE (1 l/ha) Aclonifen 600 g/L SC

DISERBO DI POST EMERGENZA CAROTA DISERBO DI POST EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI POST EMERGENZA INFESTANTI PREVALENTI SONG (0,5 kg/ha) da 3a foglia vera Metribuzin 35 DF o microdosi crescenti da 75-100 g/ha Chenopodio, Crucifere, Poligonacee, Amaranto, graminacee annuali AFALON DS (0,5-1 l/ha) da 4a f. Linuron 450 g/L SC o microdosi crescenti da 75-100 g/ha

Il diserbo della patata

DISERBO DI PRE EMERGENZA PATATA DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta MOST MICRO + COMMAND 36 CS Pendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,7-2 l/ha 0,30 l/ha SONG (0,3-0,5 kg/ha) Metribuzin 35 DF + Chenopodio, Crucifere, Poligonacee Amaranto + AFALON DS (0,7-1 l/ha) Linuron 450 g/L SC + Amaranto e Crucifere + CHALLENGE (1-1,5 l/ha) Aclonifen 600 g/L SC + Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite

DISERBO DI POST EMERGENZA PATATA DISERBO DI POST EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI SONG (0,3-0,5 kg/ha) Metribuzin 35 DF (anche in mix con Executive 0,05) Chenopodio, Crucifere, Poligonacee Amaranto (Solanum), Portulaca Executive = Titus = Rimsulfuron

Il diserbo di Fagiolo, Fagiolino e Pisello

DISERBO DI PRE EMERGENZA FAGIOLINO E FAGIOLO DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta MOST MICRO + COMMAND 36 CS Pendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-1,7 l/ha 0,25-0,30 l/ha + AFALON DS (0,7-1 l/ha) Linuron 450 g/L SC + Amaranto e Crucifere + DUAL Gold (1 l/ha) solo per Fagiolo S-metolachlor 960 g/L EC + Amaranto e Graminacee

DISERBO DI POST EMERGENZA FAGIOLINO E FAGIOLO DISERBO DI POST EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI BLAST SG 0,5 kg/ha Bentazone 87% WG + BIOLID (olio minerale emulsionato) a 1-2 l/ha - Trattamenti ripetuti Ammi majus, Cyperus spp, Abuthilon, Poligonum persicaria e lapathifolium ALTOREX Imazamox 40 g/L SL (0,4–0,6 l/ha) x tr. ripetuti (0,7-1,0 l/ha) x tr. unico Gramincee annuali, Amaranto, Chenopodio, Abuthilon, Crucifere

DISERBO DI PRE EMERGENZA PISELLO DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI MOST MICRO + COMMAND 36 CS Pendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-2,0 l/ha 0,25-0,30 l/ha Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta + CHALLENGE (1,5 l/ha) Aclonifen 600 g/L SC + Amaranto, Crucifere, Fallopia c., e Composite

DISERBO DI POST EMERGENZA PISELLO DISERBO DI POST EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI BLAST SG 0,5-0,7 kg/ha Bentazone 87% WG + BIOLID (olio minerale emulsionato) a 1-2 l/ha Ammi majus, Cyperus spp, Abuthilon, Poligonum persicaria e lapathifolium ALTOREX (0,5-0,75 l/ha) Imazamox 40 g/L SL Gramincee annuali, Amaranto, Chenopodio, Abuthilon, Crucifere Ammi Majus

Il diserbo del Finocchio

Eventuale integrazione in post trapianto con Linuron e/o Pendimetalin FINOCCHIO DISERBO DI PRE TRAPIANTO MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis a., Portulaca o., Datura s., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Xanthium, Cuscuta MOST MICRO + COMMAND 36 CS Pendimetalin 365 g/L CS clomazone 360 g/L CS 1,5-2,0 l/ha 0,30 l/ha + AFALON DS (0,7-1 l/ha) Linuron 450 g/L SC + Amaranto e Crucifere Eventuale integrazione in post trapianto con Linuron e/o Pendimetalin

Strategie di diserbo delle colture orticole Zucchino Insalate Cipolla Spinacio

complessivamente non superare la dose di 0,65 l/ha ZUCCHINO DISERBO DI PRE-EMERGENZA PRE-TRAPIANTO E POST-EMERGENZA POST-TRAPIANTO PRE EMERGENZA PRE TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI COMMAND 36 CS (0,30-0,35 l/ha) Clomazone 360 g/L CS Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Portulaca o., Poligonacee, Abutilon, Galium a., Stellaria, Senecio, Cuscuta POST EMERGENZA POST TRAPIANTO COMMAND 36 CS (0,30-0,35 l/ha) Clomazone 360 g/L CS complessivamente non superare la dose di 0,65 l/ha

Il diserbo di Lattughe e simili

pendimetalin 365 g/L CS propizamide 400 g/L SC LATTUGHE e SIMILI DISERBO DI PRE-TRAPIANTO MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI MOST MICRO + KERB FLO pendimetalin 365 g/L CS propizamide 400 g/L SC 1,5-1,7 l/ha 2,5-3 l/ha Graminacee annuali, Chenopodio, Solanum n., Mercurialis, Portulaca o., Poligonacee, Fallopia BONALAN benfluralin 180 g/L EW 5-7 l/ha (interrato) + Amaranto

Il diserbo della Cipolla

DISERBO DI PRE EMERGENZA CIPOLLA DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI MOST MICRO Pendimetalin 365 g/L CS 1,5-2,0 l/ha Polygonum aviculare, Chenopodium, Solanum e altre dicotiledoni annuali. Buona azione su graminacee e collaterale su Cuscuta

Ioxinil ottanoato 301,5 g/L EC CIPOLLA DISERBO DI POST EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI MOST MICRO 0,5 – 1,0 l/ha Pendimetalin 365 g/L CS Polygonum aviculare, Cuscuta RETEX 0,03 – 0,4 l/ha Oxifluorfen 240 g/L EC Fallopia c. e altre dicotiledoni CIPOTRIL 0,05 – 0,5 l/ha Ioxinil ottanoato 301,5 g/L EC Polygonum aviculare, crucifere e altre dicotiledoni LONTREL 0,04 – 0,1 kg/ha Clopiralid 75 WG Cirsium (Composite), Ammi m. (Ombrellifere)

Stadio sviluppo cipolla STRATEGIA DI DISERBO di POST-EMERGENZA Stadio sviluppo cipolla Prodotti Dosi Infestanti “chiave” “frusta” Cipotril + Most micro 0,1-0,3 + 0,5-1,0 Poligonum a, cuscuta 1,5-2 foglie dosi frazionate crescenti Cipotril alternato con Retex 0,2-0,5 0,1-0,3 Fallopia c. Oltre 3 foglie in chiusura 0,5-0,75 Dicotiledoni primaverili-estive

Il diserbo dello spinacio

SPINACIO DISERBO DI PRE EMERGENZA MISCELE DI ERBICIDI INFESTANTI PREVALENTI VOLCAN COMBI SC Cloridazon 250 + metamitron 370 g/L SC 2 – 3 l/ha Poligonacee, Solanum, Crucifere, Chenopodium, Amaranto, Portulaca OPEN Lenacil 80 WP 0,4-0,5 kg/ha Portulaca, Anagallide, Crucifere, Poa, Antemis DUAL GOLD (da febbraio ad agosto) S-metolaclor 960 g/L EC 0,4-0,5 l/ha Betanal SE: Fenmedifan Graminacee, Portulaca, Amarantacee, Veronica Eventuale integrazione in post emergenza con Open 0,1-0,3 kg/ha e/o Betanal (fenmedifam 160 g/L SC) 1,5 – 3 l/ha

Il diserbo del pomodoro

Pendimetalin 365 g/L CS metribuzin 35 WG POMODORO DISERBO DI PRE TRAPIANTO MISCELE DI ERBICIDI PRE-TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI MOST MICRO + SONG Pendimetalin 365 g/L CS metribuzin 35 WG 1,5 – 2,0 l/ha + 0,4-0,5 kg/ha Poligonacee, Crucifere, Chenopodium, Amaranto, Portulaca + RONSTAR FL 0,5-1,0 l/ha Oxadiazon 380 g/L SC Solanum n. Betanal SE: Fenmedifan + CHALLENGE (1-1,5 l/ha) Aclonifen 600 g/L SC Fallopia c., Amaranto, Crucifere e Composite

DISERBO DI POST TRAPIANTO POMODORO DISERBO DI POST TRAPIANTO MISCELE DI ERBICIDI PRE-TRAPIANTO INFESTANTI PREVALENTI SONG Metribuzin 35 WG 0,4-0,5 kg/ha Chenopodium, Amaranto, Fallopia EXECUTIVE 0,04-0,05 kg/ha Rimsulfuron 25 WG Echinochloa, Setaria, Sorghum Solanum (entro 1 foglia vera) Crucifere, Amaranthus Polygonum persicaria e lapathifolium Betanal SE: Fenmedifan

Grazie per l’attenzione