Ζιζανιοκτόνο

Τα Ζιζανιοκτόνα είναι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των ανεπιθύμητων φυτών. Τα Εκλεκτικά ζιζανιοκτόνα ελέγχουν συγκεκριμένα είδη ζιζανίων, ενώ αφήνουν την επιθυμητή καλλιέργεια σχετικά άθικτη, ενώ τα μη-εκλεκτικά ζιζανιοκτόνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να καθαρίσουν χωματερές,  βιομηχανικούς χώρους και εργοτάξια, σιδηροδρομικές γραμμές και αναχώματα από όλα τα φυτικά είδη με τα οποία έρχονται σε επαφή. Τα ζιζανιοκτόνα διακρίνονται ως προς την εμμονή (ή υπολειμματική δράση: πόσο καιρό το προϊόν παραμένει στη θέση του και ενεργό), τον τρόπο πρόσληψης (εάν απορροφάται μόνο από τα υπέργεια φυλλώματα, από τις ρίζες, ή άλλα μέσα), και το μηχανισμό δράσης (πώς λειτουργεί). Ιστορικά, προϊόντα όπως το κοινό αλάτι και άλλα μεταλλικά άλατα έχουν χρησιμοποιηθεί ως ζιζανιοκτόνα, αλλά, είναι πλέον ξεπερασμένα και σε ορισμένες χώρες κάποια έχουν απαγορευθεί λόγω της εμμονής τους στο εδάφος, την τοξικότητα και ανησυχίες για μόλυνση των υπόγειων υδάτων. Τα ζιζανιοκτόνα έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί σε πολεμικές επιχειρήσεις και συρράξεις.
Τα σύγχρονα ζιζανιοκτόνα είναι συχνά συνθετικά μιμητικά των φυσικών φυτικών ορμονών, που παρεμβαίνουν στην ανάπτυξη των φυτών στόχων. Ο όρος οργανικό φυτοφάρμακο έχει καταλήξει να σημαίνει "ζιζανιοκτόνο που προορίζεται για βιολογική καλλιέργεια". Ορισμένα φυτά παράγουν τα δικά τους φυσικά ζιζανιοκτόνα, όπως το γένος Καρυδιά (καρύδια), ή το βρωμόδεντρο· αυτή η δράση και άλλες σχετικές χημικές αλληλεπιδράσεις, ονομάζονται αλληλοπάθεια. Λόγω της αντοχής στα ζιζανιοκτόνα - μια σημαντική έγνοια στη γεωργία - πολλά προϊόντα φυτοπροστασίας περιέχουν συνδυασμό ζιζανιοκτόνων με διαφορετικούς τρόπους δράσης. Για την ολοκληρωμένη διαχείριση επιβλαβών οργανισμών μπορούν να χρησιμοποιούνται ζιζανιοκτόνα παράλληλα με άλλες μεθόδους ελέγχου των παρασίτων.
Το 2007 οι παγκόσμιες δαπάνες για την φυτοπροστασία ανήλθαν σε €34,5 δισ.· εκ των οποίων τα ζιζανιοκτόνα ήταν το μεγαλύτερο μέρος των πωλήσεων με 40%, ακολουθούμενα από τα εντομοκτόνα, τα μυκητοκτόνα και άλλα είδη. Μικρότερες ποσότητες χρησιμοποιούνται στη δασοκομία, τα βοσκοτόπια, και τη διαχείριση των εκτάσεων που προστατεύονται ως οικότοποι άγριας πανίδας.

Ιστορία

Πριν από την ανακάλυψη των χημικών ζιζανιοκτόνων, χρησιμοποιούνταν παραδοσιακές μέθοδοι ελέγχου των ζιζανίων, όπως η ρύθμιση του pH εδάφους, της αλμυρότητας, ή της γονιμότητας. Ή μηχανικές μέθοδοι (όπως η άροση).

Τα πρώτα ζιζανιοκτόνα

Αν και οι έρευνες για τα χημικά ζιζανιοκτόνα ξεκίνησε στις αρχές του 20ου αιώνα, η πρώτη σημαντική ανακάλυψη ήταν το αποτέλεσμα ερευνητικής εργασίας στο Ηνωμένο Βασίλειο και τις ΗΠΑ, κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, για την πιθανή χρήση ζιζανιοκτόνων σε πολεμικές επιχειρήσεις. Το πρώτο σύγχρονο ζιζανιοκτόνο, 2,4-D, που ανακαλύφθηκε το 1940, σκότωνε ορισμένα πλατύφυλλα ζιζάνια στα δημητριακά χωρίς να βλάπτει τις καλλιέργειες.
Πολλές έρευνες της περιόδου επιδίωκαν τη βελτίωση της απόδοσης των καλλιεργειών. Από ανάλυση του εδάφους ως ένα δυναμικό σύστημα, παρά μια αδρανή ουσία, δοκιμάζονταν τεχνικές όπως η διάχυση. Με ποσοτικοποίηση της επίδρασης των διάφορων φυτικών ορμονών, των αναστολέων και άλλων χημικών στην ενεργότητα των μικροοργανισμών του εδάφους και εκτίμηση της άμεσης επίδρασης τους στην ανάπτυξη του φυτού ανακαλύφθηκαν αποτελεσματικά προϊόντα που διατέθηκαν για εμπορική χρήση μετά τον πόλεμο.
Το 2,4-D, που διατέθηκε στο εμπόριο το 1946, ήταν το πρώτο επιτυχημένο εκλεκτικό ζιζανιοκτόνο. Χρησιμοποιήθηκε για φυτοπροστασία σε καλλιέργειες σίτου, αραβόσιτου, ρυζιού, και άλλων δημητριακών  επειδή σκοτώνει τα δικοτυλήδονα (πλατύφυλλα φυτά), και δεν βλάπτει τα μονοκοτυλήδονα (χόρτα).

Περαιτέρω ανακαλύψεις

Η οικογένεια των τριαζίνων, που περιλαμβάνει την ατραζίνη, εισήχθησαν κατά τη δεκαετία του 1950, Συσχετίζεται με ανησυχίες για μόλυνση των υπογείων υδάτων, επειδή δε διασπάται εύκολα (εντός ολίγων εβδομάδων) σε αλκαλικά εδάφη, παραμένουν κατάλοιπα που μεταφέρονται μακριά με τις βροχοπτώσεις και μολύνουν περιοχές.
Η γλυφοσάτη εισήχθη το 1974 ως μη εκλεκτικό ζιζανιοκτόνο και παράλληλα αναπτύχθηκαν καλλιεργούμενα φυτά ανθεκτικά στο ζιζανιοκτόνο. Η συνεργική δράση των δύο εδραίωσαν τη μέθοδο στα τέλη του 1990.

Ορολογία

Τα ζιζανιοκτόνα ταξινομούνται/ομαδοποιούνται με διάφορους τρόπους π. χ. ανάλογα με τη δραστικότητα, τον χρόνο εφαρμογής, τη μέθοδο εφαρμογής, το μηχανισμό δράσης, τη χημική οικογένεια.

Χρήση και εφαρμογή

Τα περισσότερα ζιζανιοκτόνα εφαρμόζονται ως υδατοδιαλυτά σπρέι με εξοπλισμό εδάφους. Για μεγάλες περιοχές ο ψεκασμός γίνεται με αυτοκινούμενους ψεκαστήρες εξοπλισμένους με μακριούς βραχίονες (18 έως 37 μ.) με ακροφύσια ψεκασμού ανά διαστήματα 0,50 έως 0,76 μ. Υπάρχουν, επίσης, ψεκαστήρες χειρός, ψεκαστήρες ρυμουλκούμενοι από όχημα και ψεκαστήρες για άμαξα αλόγων. Σε μεγάλες εκτάσεις τα ζιζανιοκτόνα εφαρμόζονται με εναέριο ψεκασμό από ελικόπτερα ή αεροπλάνα, ή μέσω αρδευτικών συστημάτων.