MODO DE ACCION DE LOS HERBICIDAS
Modo de acción •
Secuencia completa de eventos que culmina, provocando algún daño en la planta, que puede (aunque no necesariamente) provocar la senescencia de la misma.
Tipos de modo de acción •
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De Contacto: Desarrollan su ACCION
FITOTOXICA de forma aguda , rápida, afectando la superficie foliar en el lugar donde fueron depositados. Sistemicos: Actúan a través de la interferencia de uno ó mas procesos fisiológicos y/o metabólicos de la planta, de forma crónica, lenta .Se traslocan por xilema ó floema hacia donde ejercen la acción, generalmente en un lugar distante por donde ingresaron.
Modo de acción de herbicidas •
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Reguladores de crecimiento Inhibidores de la biosíntesis de aminoácidos Inhibidores de la biosíntesis de lípidos ( ácidos grasos) Inhibidores del crecimiento de plántulas Inhibidores de la fotosíntesis Destructores de la membrana celular Inhibidores de la biosíntesis de pigmentos
Mecanismo de acción •
Interferencia Interferencia bioquímica bioquímica y/o fisiológica causada por un herbicida, que determina el daño final a la planta y tiene lugar en un determinado sitio de acción.
Para que un herbicida actúe deberá: •
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Tomar contacto adecuado con la planta (debe ser interceptado y retenido). Ser absorbido por la misma. Trasladar al sitio de acción sin desactivarse. Alcanzar el el sitio de acción en una concentración concentración toxica.
Conceptos importantes •
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Selectividad: Es la capacidad que tiene un herbicida de controlar una especie vegetal (maleza) sin dañar a otras especies vegetales (cultivo) Esta influenciada por factores intrínsecos de las l as especies , por las características del medio ambiente y por las propiedades de los herbicidas.
Conceptos importantes • •
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Susceptibilidad: Es el grado de respuesta de las plantas al herbicida aplicado y puede variar desde la tolerancia (mínima respuesta) hasta la destrucción total. Puede manifestarse en diversos grados, desde malformaciones hasta la muerte de la planta. Esta influenciada por : –
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El estado de desarrollo de las plantas en el momento del tratamiento. La cantidad de herbicida absorbido. Características morfológicas y fisiológicas de la planta. La toxicidad del herbicida. Factores ambientales que afectan el comportamiento (humedad, luz, Tºc, características edáficas).
Conceptos importantes •
TOLERANCIA: Es la capacidad que tienen los individuos de una especie de soportar la dosis de uso de un herbicida debido a características que le son innatas. La tolerancia se presenta cuando , por el uso continuo de un mismo herbicida, a una dosis dada, se selecciona , dentro de la comunidad, una ó mas especies naturalmente tolerantes a ese herbicida y a esa dosis.
Conceptos importantes •
RESISTENCIA: –
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Es la capacidad que adquiere la población de una especie de soportar una dosis de un herbicida a la que antes, era altamente susceptible. Se admite que se genera como consecuencia de la eliminación de/los biotipos susceptibles de las maleza por el uso reiterado y frecuente fr ecuente del mismo herbicida. Ó bien de herbicidas distintos pero con el mismo modo de acción, lo que determina el aumento en la frecuencia de los biotipos resistentes preexistentes en la población aunque en muy baja proporción.
Mecanismos de acción 1) Actú túan an so sobr bree la fo foto tosí sínt nteesi siss 1)a-Herbicidas 1)a-Herbicidas que inhiben la transferencia de electrones inhibiendo la fotosíntesis (ureas, uracilos y triazinas) FOTOSISTEMA II 1)b-Herbicidas 1)b-Herbicidas que desacoplan la cadena de transporte t ransporte de electrones (bipiridilos) FOTOSISTEMA I 1)c-Herbicidas que inhiben la enzima protoporfirinogeno-oxidasa protoporfirinogeno-oxidasa (fenil heterociclicos,triazolinonas, difenilesteres) 1)d- Herbicidas que alteran la biosíntesis de carotenoides.(triazol, carotenoides.(triazol, piridazinonas,isoxasoles) 1) e) Herbicidas que desacoplan desacoplan la fosforilación oxidativa (benzo nitrilos y benzotiadiazoles)
Herbicidas que actúan en la fotosíntesis •
1 A) Los que inhiben la transferencia de e-.Actúan en el fotosistema II .(Reacción de HILL) FASE LUMINOSA.
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La transferencia de e- del fotosist II al fotosistema I es esencial para la producción de energía fotosintética. Una etapa critica en esta cadena de transferencia de e- es la reducción de la plastoquinona (PQ) por la proteína D1 en la membrana del tilacoide. Estos herbicidas se enlazan a la proteína D1 , con lo que se obstruye el enlace de la PQ. Al inhibirse el enlace de la PQ a la proteína D1, el proceso de transferencia fotosintética de e- es interrumpido i nterrumpido y por lo tanto la síntesis de ATP y NADPH en el cloroplasto es afectada INCAPACIDAD PARA LA FIJACION DE CO2 NECESARIA PARA LA PRODUCCION DE H. de C. INDISPENSABLES PARA LA SOBREVIVENCIA DE LA PLANTA
Herbicidas que actúan en la fotosíntesis •
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1 A) Inhiben la transferencia de e-.Actúan e -.Actúan en el fotosistema II 1 a) 1- SISTEMICOS
Triazinas, Fenilureas, Uracilos Principalmente para malezas de hoja ancha. Modo de acción: Se absorbe por raíces y tras locación por apoplasto rápidamente (aplicación (aplicación a suelo); si se aplica foliarmente, la absorción es menos intensa y la movilidad es limitada (actúa donde penetra) Mecanismo de acción: Actúa en el cloroplasto, interrumpiendo transferencia transferencia de e - en el fotosistema II. La clorofila, continua absorbiendo energía y adquiere un estado denominado: triplete (estado sobrecargado, que puede reaccionar con oxigeno, dando radicales que actúan con los lípidos de las membranas destruyéndolos) ST: clorosis, seguida por necrosis y muerte. Ejemplos TRIAZINAS-ATRAZINA TRIAZINAS-ATRAZINA en Maíz FENILUREAS LINURON, DIURON, BROMACIL –
Herbicidas que actúan en la fotosíntesis 1- B. Inhibidores del fotosistema I •
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No selectivos, para malezas en tratamientos de postemergencia (BIPIRIDILOS).Paraquat (BIPIRIDILOS ).Paraquat y Diquat Modo de acción: Contacto Contacto,, absorbido rápidamente por hojas. Una vez dentro, son inmovilizados y no son metabolizados. Mecanismo de acción: Los bipiridilos, tienen un alto potencial reductor, por lo que reciben los e- del fotosistema I (no hay formación de NADPH en cloroplastos). Se convierte en radical libre afectando a los lípidos de las membranas celulares destruyéndolas. ST: Marchitamiento y necrosis del follaje (donde impacto la gota
Herbicidas que actúan en la fotosíntesis 1)C -Herbicidas que inhiben la enzima protoporfirinogenooxidasa (fenil heterociclicos,triazolinonas, difenileters La enzima (PPO), es una enzima de los cloroplastos, la cual oxida al protoporfirinogeno para producir protoporfirina IX
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Protoporfirina Un intermediario en las rutas biosintéticas de las clorofilas y los grupos hemo. Esta molécula es un fuerte fotosensibilizador y causa graves daños celulares si se acumula en tejidos expuestos a la luz.
Inhibición de la protoporfirinogeno-oxida protoporfirinogeno-oxidasa sa
Herbicidas que actúan en la fotosíntesis 1-D . Inhibidores de la síntesis de carotenoides. Carotenoides fundamentales en la fotosíntesis al capturar la luz solar y transferir energía a las moléculas de clorofila. 3 funciones protectoras del aparto fotosintético: capacidad para extinguir moléculas en estado de triplete y regresarlas a su estado basal. Extinguir la energía de excitación del oxigeno en estado excitado simple (altamente destructivo), regresándolo regresándolo a su estado de triplete normal Extinción de los centros de reacción de los fotosistemas cuando son sobre-excitados en presencia de luz muy intensa –
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Los inhibidores de la síntesis de los carotenoides causan una decoloración o blanqueamiento general de la planta.
Esquema Z. En la reacción de HILL el e va desde el agua hasta el aceptor NADP. NADP. Los herbicidas actúan en: Fot. II; Fot. I; ATP-asa; ATP-asa; Síntesis de pigmentos
Mecanismos de acción 2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal
2)A- Herbic que alteran la biosíntesis de AA aromáticos (glifosato) 2 B)Herbic que bloquean la síntesis de AA cadena ramificada ó inhibidores de la acetolactato sintetasa (ALS) (imidazolinas , sulfonilureas, triazolpirimidas)
2)C- Herbic que alteran la biosíntesis de glutamina (glufosinato) 2)D- Herbicidas que inhiben la síntesis de lípidos (tiocarbamatos)
Mecanismos de acción 2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal –
2E)Herbic que alteran la elongación celular (ácidos benzoicos y auxinicos)hormonales auxinicos )hormonales actúan sobre el acido indol acético (AIA) –
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2 F) Herbic capaces de inhibir la división celular (N-fenil carbamatos , cloracetanilidas)
Mecanismos de acción •
3) Herbicidas con otros mecanismos de acción 3 a) Herbic que provocan la disrupción de la membrana celular (aceites minerales herbicidas) inhibidores de protox Control selectivo de malezas dicotiledóneas anuales. Aplicación principalmente foliar (hay algunos para suelo) Modo de acción: Contacto, absorbido rápidamente por hojas y con < intensidad por raíces. La tras locación es muy poca (apoplasto) Mecanismo de acción: Bloquea enzima que interviene en la biosíntesis de clorofila, produciéndose radicales libres de oxigeno que afectan a los lípidos de las membranas celulares destruyéndolos. ST:Apariencia flácida y húmeda, seguida por coloración marrón y necrosis (los st aumentan con el agregado de aceites y también con temperaturas extremas) –
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2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal •
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2)a- Herbic que alteran la biosíntesis de aminoácidos aromáticos (glifosato)
El glifosato glifosato,, uno de los herbicidas mas exitosos hasta ahora descubiertos, inhibe la síntesis de los aminoácidos aromáticos, aromáticos , que son: fenilalanina, tirosina y triptófano. Este herbicida es un potente inhibidor de la enzima 5enolpiruvilshikimato-3-fosfato enolpiruvilshikimato-3-fosfat o sintasa (enzima a la que comúnmente se hace referencia como EPSP sintasa o EPSPS, por sus siglas en inglés). EPSP sintasa es una enzima muy importante en la ruta metabólica del shikimato, shikimato, la cual produce muchos productos aromáticos como las ligninas, alcaloides, flavonoides, ácidos benzoicos y fitohormonas, además de algunos de los aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas.
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal 2)A- Herbic que alteran la biosíntesis de aminoácidos aromáticos (glifosato)
Fenilalanina
Tirosina
Triptófano
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal 2 B)Herbic que bloquean la síntesis de AA cadena ramificada ó inhibidores de la acetolactato sintetasa (ALS) (imidazolinas , sulfonilureas, triazolpirimidas) •
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Amplio espectro Modo de acción: sistémico, traslocación por simplasto y apoplasto. Potentes inhibidores del crecimiento y gran actividad biológica. Mecanismo de acción: inhibe la ALS, enzima que cataliza los AA esenciales (valina, leusina y isoleusina) . Usos: barbechos químicos, cultivos de maíz, soja, alfalfa. ST: inhibe rápidamente el crecimiento, afectando los meristemas de raíces y tallos de especies sensibles.
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal •
AA DE CADENA RAMIFICADA
LEUCINA
VALINA
ISOLEUCINA
inhibe la ALS, enzima que cataliza los AA esenciales (valina, leusina y isoleusina) •
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2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal 2)C- Herbic que alteran la biosíntesis de glutamina (glufosinato) •
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Único PA: Glufosinato de amonio. No selectivo, postemergente. Modo de acción: Contacto, escasa traslocación (de acción sistémica parcial). Transporte solo entre hojas. Mecanismo de acción: inhibe la síntesis de la enzima GS (sintetiza glutamina a partir de NH3 + ácido Glutamínico) lo que produce una acumulación de NH3 en la célula, alcanzando niveles fototóxicos (inhibe fotosíntesis y destruye la célula). ST: inhibición del crecimiento, clorosis, marchitamiento, necrosis, coloración roja.
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal 2)D- Herbicidas que inhiben la síntesis de lípidos (tiocarbamatos ,amidas, FOPS, Y DIMS) Inhibidores del desarrollo de yemas • • •
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Actúan durante germinación y/o brotación inhibiéndolo. Mata a plántulas al nacer (NO a las ya emergidas) Graminicidas y controlan también algunas latifoliadas. AMIDAS: Se aplica al suelo en preemergencia, (requiere de lluvias, riego o incorporación). TIOCARBAMATOS : Muy volátiles, se aplica al suelo en presiembra y requiere requiere de incorporación mecánica (no aplicar con suelo muy húmedo)
2)D- Herbicidas que inhiben la síntesis de lípidos (tiocarbamatos y amidas)
Amidas y Tiocarbamatos: •
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Modo de acción: Sistémico. Absorbidos por raíces o tallos, y se moviliza por xilema. Acción letal cuando llega a tejido foliar verde joven y en primordios. El tejido radicular es muy tolerante y las semillas no sufren daños Mecanismo de acción: No es bien conocido, ya que afectan múltiples sitios de acción (Ej.: interfieren en la síntesis de lípidos y proteínas) Usos: Soja, girasol, maíz, hortalizas. ST: Detención del crecimiento de tallos, aparición de plántulas anormales (No emergen).
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal 2)D- Herbicidas que inhiben la síntesis de lípidos (FOPS Y DIMS ) Graminicidas en trigo y cebada, para control de A. fatua y L. multiflorum: - Diclofop-metil - Fenoxaprop - Pinoxaden - TOPIK (clodinafop propargyl + cloquintocet-mexyl) Graminicidas en girasol y soja, para control de sorgo de alepo, gramón y gramíneas anuales: - Haloxifop-metil - Fluazifop-butil
2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal –
2E) Herbic que alteran la elongación celular (ácidos celular (ácidos benzoicos) Auxínicos u hormonales.
Dosis bajas: acción similar a hormonas naturales. Dosis altas: efectos tóxicos (alteración del crecimiento normal de las plantas). Uso: control de malezas de hoja ancha en cultivos de gramíneas Modo de acción: sistémico, puede ser absorbido por hoja o raíz, traslocación principalmente por simplasto. Mecanismo de acción: numerosos efectos fisiológicos en múltiples sitios de acción. Ej.: >fotosíntesis y respiración, > movilización de reservas, crecimiento desproporcionado (> división y alargamiento celular). ST: deformaciones, rajaduras, epinastías, muerte.
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2) Herbicidas que alteran el crecimiento vegetal –
2 F) Herbic capaces de inhibir la división celular (Ncelular (Nfenil carbamatos , cloracetanilidas)
Inhibidores del crecimiento de plántulas A. Usos: control selectivo de malezas (gramíneas anuales y algunas latifoliadas como quínoa y yuyo colorado), como tratamiento presiembra o preemergencia. B. Amidas: Acetoclor, Alaclor, Metolacloro : soja, maíz, girasol. Tiocarbamatos: Butilato: con antídoto, en maíz y girasol. EPTC.
