Chapitre 6 Flashcards
définition herbicide
une substance chimique ou un organisme biologique cultivé et utilisé pour tuer ou inhiber la croissance des plantes
* plus sélectifs que les autres pesticides *
nomenclatures des herbicides
NOM COMMUN (glyphosate)
NOM CHIMIQUE (nom de la molécule)
NOMS COMMERCIAUX (RoundUp, Vantage…)
qu’Est-ce que la matière active
Composant d’un herbicide auquel les effets recherchés sont attribués
**EN plus des matières actives, les produits commerciaux contiennent des produits de formulation (eau, agent tensio-actif, diluants)
3 grandes familles d’herbicides du Groupe 1
FOPs
DIMs
DENs
historique
1890s = premières utilisations des composés minéraux (sulfate de cuivre)
1974 = glyphosate synthétisé
utilisation des herbicides au QC
- Herbicides = pesticides les plus utilisés de manières général (env. 60%)
- 81% des herbicides vendus sont utilisé pour les productions végétales
- Glyphosate est le plus vendu
formulations des herbicides
- sont tous formulés
- formulation = mélange physique d’un ou plusieurs herbicides et d’ingrédients d’inertes = contrôle efficace et économique contre MH
- mélange chimique s’il y a présence d’autres matières actives
- ingrédients inertes = adjuvants = améliorent pénétration, rétention, absorption…
*mettre l’herbicide dans une forme facile d’utilisation
*optimiser l’activité biologique de l’herbicide
formulations liquides
SOLUTIONS CONCENTRÉES
- matière active soluble dans l’eau = formulée en solution concentrée qui sera diluée par l’utilisateur
CONCENTRÉ ÉMULSIFIABLE
- herbicide dissous dans un solvant organique avec assez d’émulsifiant pour créer une émulsion huile/eau quand le concentré est ajouté à l’eau
DISPERSION D’HUILE
- quand herbicide n’est pas facilement soluble dans un système de concentré émulsifiable standard
- herbicide pas stable dans une solution concentrée à base d’eau
- Poudre généralement une huile minérale ou une huile méthylée = améliore l’efficacité biologique
formulations solides
POUDRE MOUILLABLE
- herbicide insoluble dans l’eau = sont formulés par imprégnation du principe actif dans un matériau inerte (argile) et en ajoutant des agents mouillants et dispersants
- Solides finement divisés (ressemblant à de la poussière) qui sont facilement dispersibles dans l’eau
GRANULÉS SECS DISPERSIBLES DANS L’EAU
- Formulation granulaire solide et non poussiéreuse = se disperse ou se dissout rapidement lorsqu’elle est ajoutée à l’eau
CLASSIFICATION DES HERBICIDES
- Selon mode de pénétration dans la plante
- Racinaires
- Foliaires - Selon leur mobilité dans la plante
- De contact = peu mobile, généralement utilisés en post-levée
- Systémiques = de pré ou post-levée = migrent depuis les points de pénétrations (aérien ou racinaire) jusqu’au site d’action - Selon le stade d’application
- De préémergence = Appliqués au sol, juste après le semis et avant la levée
- Postémergence = Après la levée des MH - Selon leur sélectivité
- Sélectifs = Ne ciblent qu’un groupe précis de MH -> tolérés par une espèce végétale dans des conditions bien définies
- Totaux = action sur l’ensemble des végétaux - Selon leur mode d’Action
- Mode d’action = la première réaction biochimique qui est inhibée à une faible concentration d’herbicide
- Classification établie par la HRAC = pour prévenir la résistance et alterner les modes d’Actions
Donc 1 herbicide peut être dans plusieurs groupes (plusieurs modes d’action)
4 étapes d’action de l’herbicide
- pénétration/absorption dans la plante
- parties aériennes = feuilles, bougeons, tige
- sol = racines, mésocotyle…
*facteurs qui influencent l’absorption = interception, rétention, disponibilité (dans la solution du sol) - déplacement vers le site d’action/la cible
- translocation - interaction avec la cible biochimique
- enzymes, mitochondries, chloroplastes, plasmalemmes - conséquences physiologiques = symptômes + mort plante
pénétration herbicide -> absorption foliaire
- La cuticule (1e barrière pour l’herbicide)
- Principale barrière à l’asborption foliaire
- Matrice complexe et hétérogène
- Extérieur de la cuticule = cavités remplies de cire hydrophobe
- Intérieur = matrice hydrophile constituée de cutine et de pectine - Structure de la feuille
- cires = lipidiques = impact négatif sur l’absorption d’un herbicide aqueux
- stomates, poils absorbants - paroi pectocellulosique (2e barrière, 2 voies)
- 1e voie = herbicides apoplastiques restent dans la paroi et traversent par diffusion simple = espaces intercellulaires
- 2e voie = Pénètrent au travers des cellules - plasmalemme (3e barrière)
- Barrière hémiperméable et sélective
- Diffusion simple à travers la couche lipidique facilitée
- Transport actif catalysés par des protéines (transporteurs) - stomates
- voie de pénétration négligeable
- Rôle principal = échange gazeux
2 modes de pénétration cuticulaire
VOIE AQUEUSE
- Produits hydrophiles = difficulté à traverser la cuticule qui est lipidique (cireuse)
VOIE LIPIDIQUE
- Voie la plus importante
- les substances lipophiles se solubilisent dans les cires et traversent la cuticule
ce qui impact la pénétration des herbicide à pénétration foliaire
PLANTE
- stade et espèce = affectent propriétés de la cuticule et donc la pénétration foliaire
HERBICIDE
- pulvérisation et formulation
MÉTÉO
- conditions de croissance, de traitement et de pénétration = affectent propriétés de la cuticule et donc la pénétration foliaire
facteurs influençant la pénétration foliaire de l’herbicide -> la plante (macro)
- Espèce végétale (micro)
- Caractéristiques de l’épiderme (poils, structure et composition (cires)) - Stade développement ou âge de la plante
- Évolution de la cuticule (surtout celle des cires épicuticulaires) = diminution de la perméabilité des herbicides
- Dicotylédones = jeunes feuilles presque dépourvue de cires cuticulaires
facteurs influençant la pénétration foliaire de l’herbicide -> condition météorologiques (macro)
- Conditions de croissance (micro, avant traitement)
- Stress hydrique (épaissi la cuticule= effet sur rétention)
- Basses températures (bloquent les cires)
- pluie (peut briser les reliefs des cires épicuticulaires)
- lumière = effet négligeable sur pénétration
*forte luminosité = plus d’impact sur la physiologie de la plante - Conditions lors du traitement
- Humidité air (détermine vitesse de dessication des gouttelettes) -> air sec = gouttes sèchent avant d’Arriver aux feuilles
- vent (dérive)
- rosée (si faible = cuticule hydratée et donc plus perméable ; si importante = entraîne herbicide vers le sol) - Conditions après traitement (similaires avant traitement)
- Sauf température -> Hausse température = hausse fluidité des cires = hausse pénétration foliaire des herbicides = hausse métabolisme cellulaire = hausse gradient de diffusion
**Mais si trop hautes = évaporation rapide de l’herbicide = baisse efficacité
*Optimum = 18-20°C = meilleur gradient de diffusion
rôles des adjuvants et surfactants
- Jouent les mêmes rôles et sont des synonymes
- Adjuvant : toute substance connue dans une formulation ou ajoutée au réservoir du pulvérisateur pour améliorer l’activité de l’herbicide ou les caractéristiques d’Application
- permet l’augmentation mouillabilité et étalement = améliorant la phytotoxicité = Augmente la pénétration
pénétration herbicide -> absorption racinaire
- Certains herbicides sont uniquement ou mieux absorbés par les racines
- Pour contrôler les MH avant ou tôt après la levée
- Sélectivité du traitement
- herbicides est sous 3 formes dans le sol
- Fortement adsorbée à la MO (Peu disponible)
- Adsorbée (réserve dans le sol et persistance de l’herbicide)
- Bio-disponible (mobile et absorbable) = forme gazeuse et dissoute - Fonctionnement absorption
- Molécules capable de pénétrer les parois cellulaires (apoplaste) diffuse à travers la bande de caspari pour atteindre le xylème
- Molécules capable de pénétrer le symplaste/cytoplasme, passer de cellule en cellule à travers les plasmodesmes pour atteindre le phloème
- Molécules capable d’entrer dans le xylème et le phloème
facteurs influencant la pénétration racinaire de l’herbicide
PROPRIÉTÉS DE L’HERBICIDE
- comportement vis-à-vis les fractions adsorbantes du sol
TEXTURE DU SOL
- influence l’adosption (par les argiles et la MO)
- moduler les doses d’herbicide en fonction de la MO car + il y a de MO = + il y a d’adsorption = + la dose doit être élevée pour le même résultat (retenu par les colloïdes)
- Effet sur la porosité (mvmt plus important de l’herbicide dans les sols sableux)
HUMIDITÉ DU SOL
- Effet sur le positionnement des herbicides dans le sol et sur le mvmt de diffusion passive vers les poils absorbants
- Si humide augmentation de l’absorption par les racines
- Si sec = augmentation de l’adsorption à cause de diminution du volume de la solution du sol
déplacement vers le site d’action/la cible -> TRANSLOCATION
TRANSLOCATION PHLOÈME = voie symplastique
- Symplaste = continuum vivant formé par les cytoplasmes des cellules végétales et leurs connexions grâce aux plasmodesmes et par le phloème
- suit le flux des photosynthétats (sucres) (gradient osmotique maintenu par une source-puits)
- herbicides symplastiques pénètrent par les feuilles, car synthèse des sucres a lieu dans la feuille
- s’accumule dans les régions où les sucres sont utilisés pour la croissance (jeunes feuilles/tiges, bourgeons, apex racines)
TRANSLOCATION XYLÈME = voie apoplastique
- Apoplaste = continuum non vivant de l’espace intercellulaire, parois cellulaires et le xylème
- herbicides apoplastiques pénètrent par les racines
- suit le gradient osmotique (transpiration) -> suit eau
- accumulation de l’herbicide à la marge des feuilles
TRANSLOCATION MIXTE = dans les 2
- Les sulfonylurées
déplacement vers le site d’action/la cible -> herbicides peu mobiles
- déplacement faible ou nul
- très faible solubilité à l’eau et grande solubilité dans les lipides
- action toxique rapide sur les tissus
transport des ions H+ au travers des membranes = acidification des cytoplasmes = mort rapide des cellules
type de déplacement de l’herbicide aide son mode d’action
- inhibiteurs de photosynthèse = migrent avec la sève brute (xylème) -> des racines vers les feuilles (cibles)
*pénétration racinaire +++ - hormones de croissance = suivent la sève élaborée (phloème) -> des feuilles vers les tissus en croissance (cibles)
*pénétration foliaire +++
interaction avec sa cible biochimique -> différents modes d’action des herbicides
- INHIBITION SYNTHÈSE DES AA
- 3 enzymes constituent le site d’action principal de plusieurs herbicides
-> EPSPS -> glyphosate
-> ALS -> sulfonylurées
-> GS -> Glufosinate - INHIBITION SYNTHÈSE DES LIPIDES
- Inhibition de l’acétylCOA carboxylase = empêche synthèse ag - INHIBITION DIVISION CELLULAIRE
- Inhibition de la mitose = inhibe croissance au niveau des racines et méristèmes
- Inhibition de l’assemblage des microtubules -> composante principale du cytosquelette - INHIBITION PHOTOSYNTHÈSE
- Photosystème I = détournement de l’énergie photosynthétique
- Photosystème II = Bloquent le transfert d’électrons au niveau de la plastoquinone (majorité des herbicides de ce groupe) - PERTURBATION MEMBRANE CELLULAIRE
- Inhibition de PPO -> précurseur de la chlorophylle = dessication et désintégration des cellules
- Inhibition de la synthèse de la paroi cellulaire = empêche la production de cellulose (squelette des polysaccharides pectiques) - INHIBITION SYNTHÈSE CAROTÉNOÏDES
- essentiels à la survie de la plante -> protègent les protéines pigmentaires (chlorophylle) contre la photooxydation - RÉGULATEURS DE CROISSANCE
- auxines de synthèse -> élongation cellulaire = prolifération désorganisée - INHIBITION DE LA RESPIRATION
- inhibition du transfert d’électrons dans la membrane mitochondriale = pas de production d’ATP
- découpleurs des phosphorylations oxydatives = arrêt de la synthèse d’ATP
symptômes des herbicides
- varient selon la plante touchée et l’herbicide appliqué
- principaux = chlorose, nécrose, feuilles déformées
définition sélectivité
propriété d’un traitement herbicide d’affecter la croissance et le développement d’une espèce de plante sans affecter la plante cultivée
- souvent en fonction de la dose
2 types : de position ou des herbicides eux-mêmes
sélectivité de position
- repose sur la séparation des plantes dans l’espace et dans le temps = exposition différente des plantes aux herbicides
- HERBICIDES RACINAIRES
- due au positionnement relatif des racines de la culture et des MH qui seront, ou non, en contact avec l’herbicide
- MH = petites graines en surface
- culture = grosses graines semées plus profond
- herbicides restent généralement en surface - POSITION DES ORGANES SENSIBLES
- due à la localisation superficielle de l’herbicide dans le sol et aux différences morphologiques entre culture et MH
- Le nœud du coléoptile = sensible - HERBICIDES FOLIAIRES
- éviter que l’herbicide atteigne la plante cultivée -> plus facile quand les cultures sont grandes
- végétation espacée vs dense - SÉPARATION DANS LE TEMPS
- dépend du décalage des cycles biologiques des plantes
- levée des MH = espacée dans le temps = Problèmes
- préparer le lit de semence pour provoquer une levée précoce des MH (faux-semis)
sélectivité des herbicides eux-mêmes
- résulte d’une différence de sensibilité des plantes aux herbicides à cause de différences morphologiques, physiologiques et biochimiques
- DIFFÉRENCE D’ABSORPTION
- dues aux propriétés des surfaces foliaires et à la morphologie = formes variées, épidermes, été cires.. = différences de rétention et perméabilité
- Ex : graminées = feuilles étroites, dressées et peu mouillables = retiennent mal les pulvérisations aqueuses
- Plantes peu mouillables = angle de contact > 90°
- Plantes mouillables = angle de contact < 90° - DIFFÉRENCES DE SENSIBILITÉ DES SITES D’ACTION
- DIFFÉRENCES DE TRANSPORT (TRANSLOCATION)
- mobilité herbicide dépend de ses propriétés physicochimiques (solubilité eau/lipides, groupements présents…)
- dépend aussi de l’aptitude de la plante à métaboliser l’herbicide et de la vitesse de ses flux de transport - DIFFÉRENCES DE MÉTABOLISME
- facteur de sélectivité le plus fréquent
- transformation des molécules appliquées (dégradation) = inactivation du produit
contrôle de la sélectivité des herbicides
VOIE GÉNÉTIQUE
- sélection des plantes les plus tolérantes aux herbicides (manipulation génétique ou autre)
ANTIDOTES OU PHYTOPROTECTEURS
- substance chimique utilisée avec l’herbicide pour réduire son effet sur la culture
exemples de sélectivité par métabolisme
ATRAZINE
- maïs tolérant = accumule l’herbicide dans ses racines -> où il est hydroxylé = pu d’action
- blé sensible = métabolise peu l’atrazine
métabolisation d’un herbicide
- réactions d’activations fonctionnelles (oxydation, réduction, hydrolyse…) = métabolites activés = groupes fonctionnels
- les groupes fonctionnels se conjuguent avec des substances endogènes de la plantes (glucose, amino-acides…)
- cette conjugaison = molécule d’herbicide n’a plus aucune phytotoxicité
- molécules détoxifiées sont stockées dans les vacuoles et/ou les parois cellulaires
