Фосфиновые кислоты

Действие на вредные организмы

В сфере защиты растений нашли применение фосфиновые кислоты с гербицидной активностью. Это глюфосинат аммоний (glufosinate-ammonium) и биалафос (bialaphos/bilanafos)^[7].

Механизм действия

глюфосинат аммоний и биалафос по классификации HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee/Комитет по борьбе с устойчивостью к гербицидам) и WSSA (Weed Science Societyof America/Американское научное общество по борьбе с сорняками) – ингибиторы глутамин синтетазы/ inhibition of glutamine synthetase, группа 10, до 2020 г – группа H^[7].

Фосфиновые кислоты (глюфосинат аммоний и биалафос) подавляют активность глутаминсинтетазы. В нормальных условиях этот фермент способствует превращению глутамата и аммиака в глутамин. При его отсутствии происходит накопление аммиака в растении, что является причиной разрушения клеток, ингибирования реакции фотосистемы I фотосистемы II. Кроме того, аммиак снижает градиент pH на мембранах, что препятствует процессам фотофосфорилирования^[7].

Фосфиновые кислоты и глицины, в частности глифосат и глюфосинат аммония часто объединяют в химический класс производные фосфоновых кислот (общая формула R-PO(OH)₂.Однако они имеют различный механизм действия. Так же, как и глицины, фосфиновые кислоты подавляют синтез шикимовой кислоты. Однако, в отличии от глифосата, ингибирующего синтез 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP) синтазы, глюфосинат аммоний подавляет синтез глутаминсинтетазы^[3][7]. Как и в случае с глицинами, это приводит к нарушению синтеза трех аминокислот: триптофана (исходное соединение синтеза индолилуксусной кислоты), фениланина и тирозина (участвуют в синтезе лигнина – основной структурной единице клеточных стенок растений)^[3][7].

Глюфосинат аммоний менее токсичен для растений, чем глифосат. Передвигается только внутри обработанных листьев. В процессе поступления в растение диссоциирует до глюфосинат свободной кислоты (II)^[6].

Симптомы повреждения

. Сходны с глицинами. Тормозится рост растений, зеленые части (стебли и листья) желтеют^[3][6].

Подавляемые сорные виды

. Однолетние и многолетние широколиственные и злаковые сорные растения^[3][6].

Резистентность

. Фосфиновые кислоты относятся к группе низкого риска по возможности формирования резистентных биотопов сорных растений^[5]. Зафиксированы случат возникновения резистентности у видов: мятлик однолетний и щирица Пальмера^[7]

Профилактика резистентности

:

• соблюдение регламента применения гербицидов с действующими веществами, относящимися к классу фосфиновые кислоты (глюфосинат аммония и биалафос);
• чередование с гербицидами, содержащими действующие вещества другого механизма действия. На сегодняшний день это все группы веществ, кроме 10 (ингибиторы глутамин синтетазы) по классификации HRAC и WSSA^[3][7].

Применение

Фосфиновые кислоты в сфере защиты растений используются как действующие вещества неселективных контактных гербицидов с ограниченной системностью. На территории России в настоящее время к применению допущен глюфосинат аммоний. Биалафос применяется во многих странах мира с той же целью^[2][6][7].

Подробности о применении глюфосинат аммоний – в статье «Глюфосинат аммоний».

Токсикологические характеристики

Фосфиновые кислоты, применяемые как действующие вещества гербицидов, относятся к высокоопасным веществам (класс опасности 2) по отношению к человеку и малоопасным – по отношению к пчелам (класс опасности 3)^[2]. Подробнее о токсикологических свойствах глюфосинат аммоний – в статье «Глюфосинат аммоний».