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Titolo: Diserbante Bio

Scusate l'ignoranza, ma cos'è il glutine di mais?
 ed ancora, dove si reperisce, come si distribuisce, a che dosi, su
quali colture si può usare e che spettro di azione ci si può
aspettare, equant'altro per chiarire a chi non ne ha mai sentito
parlare. Grazie.
   Saluti  Ovidio.

Il glutine di mais
Benché l'approccio sistematico alla ricerca sia sempre ragionevole,
l'effetto erbicida della farine di glutine fu scoperto proprio per caso.
Circa 12 anni fa il professor Nick Christians ed altri ricercatori
dell'Università Statale dell'Iowa stavano testando alcuni patogeni fungini
per la loro attività erbicida sulle graminacee. La tesi in prova era
costituita dal fungo allevato in laboratorio su farina di glutine di mais e
quindi distribuito (assieme al glutine) su un campo da golf di recente
semina.
Come testimone non trattato un appezzamento adiacente era stato trattato con
solo farina di glutine. I risultati della sperimentazione risultarono di
difficile interpretazione: le piante trattate con il fungo sul substrato di
glutine erano sane e vigorose, tanto da far supporre nessuna efficacia
erbicida da parte del fungo. L'agrostide (Agrostis sp.) presente invece
dell'appezzamento solo con glutine era estremamente esile.
Il ricercatore desunse che ci fosse qualcosa nel mais con effetto diserbante
e che questo qualcosa fosse stato distrutto dal fungo in sperimentazione.
Quindi Christians iniziò a testare diversi componenti del mais nel tentativo
di individuare quello dall'attività diserbante: amido, germe essiccato e
fibra non si dimostrarono attivi, mentre la frazione proteica si dimostrò in
grado di inibire la formazione delle radici di diverse varietà di
dicotiledoni e graminacee in germinazione. Tale frazione proteica è il
glutine di mais.
La farina di glutine di mais è composta al 60 % di proteine e contiene circa
il 10 % in peso di azoto. E' una polvere fine e gialla ottenuta come
sottoprodotto della lavorazione del mais, è usualmente utilizzato per la
preparazione di mangimi per cani, pesci ed altri animali.
L'elevato contenuto di azoto ed il potere diserbante renderebbero il glutine
un composto ideale per compiere in un solo gesto una fertilizzazione ed il
controllo delle malerbe. Tale prodotto può essere applicato su superfici
inerbite come fertilizzante ed erbicida selettivo. La sua azione è simile a
quella di un diserbante di pre-emergenza che impedisce lo sviluppo delle
annuali come la gramigna (Digitaria spp.).
Nel 1991 il glutine di mais è stato brevettato negli Stati Uniti come
erbicida naturale di pre-emergenza sui cotici erbosi.
Efficacia
L'efficacia come erbicida della farina di glutine di mais è stata
sperimentata su 10 specie di dicotiledoni e 12 specie di monocotiledoni in
test svolti in serra. Sedici giorni dopo la semina si sono contate le piante
sopravvissute, nonché si è stimata la lunghezza delle radici dopo averle
estratte e lavate.
Il glutine di mais è stato usato in pre-emergenza, distribuendolo
semplicemente sulla superficie del terreno, sia alla preparazione del
terreno, mescolandolo con la parte superficiale (2,5 cm) del terreno
contenuto nei vasi. In entrambi i casi il glutine ha ridotto il numero di
piante sopravvissute, la lunghezza dei getti e lo sviluppo radicale di tutte
le specie in sperimentazione.
Benché tutte le specie siano state influenzate dal trattamento, si è
evidenziata una notevole variabilità tra le specie: il giavone (Echinochloa
crus-galli), la coda di volpe (Setaria viridis), la gramigna (Agropyron
repens), il cenciomolle (Abutilon theophrasti) e l'Eriochloa villosa si sono
dimostrate le più resistenti delle 22 specie testate con 324 g di farina di
glutine di mais a m2.
La sopravvivenza di tutte le altre specie è stata ridotta del 40 % o più dal
trattamento alle dosi sopra citate. Tra le dicotiledoni le specie più
sensibili sono state l'erba morella (Solanum nigrum), il dente di leone
(Taraxacum officinale), la piantaggine (Plantago lanceolata), il farinaccio
(Chenopodium album), il romice (Rumex crispus), la portulaca (Portulaca
oleracea) e l'amaranto (Amaranthus retroflexus). La più sensibile delle
garaminacee è stata la agrostide (Agrostis palustris). Tutte le specie hanno
subito una riduzione del 75 % alle dosi applicate.
A quantità più elevate di glutine (973 g/m2) la sopravvivenza di tutte le
specie è stata ridotta del 63 % o più tranne che per il giavone, il sorgo
(Sorghum bicolor) ed il cenciomolle. Nelle specie sensibili la formazione
delle radici viene inibita dal glutine durante la germinazione. Le piante
trattate con il glutine avvizziscono facilmente in caso di stress idrico.
Metodi di applicazione
Nei test in serra sopra menzionati la farina di glutine di mais si è
dimostrata più efficacie se mescolato al terreno prima della semina rispetto
a quando applicata sulla superficie del terreno. Tuttavia il trattamento ai
tappeti erbosi deve forzatamente limitarsi ad applicazioni di superficie. In
tali condizioni ci si può aspettare un buon controllo della poa (Poa annua)
dell'erba morella, della piantaggine, dell'attaccamani (Galium aparine), del
farinaccio, del romice, del dente di leone, della coda di volpe, dell'erba
mazzolina (Dactylis glomerata), della portulaca, dell'amaranto e della
Digitaria ischaemum. Inoltre la competizione delle specie che costituiscono
il tappeto potrebbe aumentare l'efficacia del trattamento e consentire
l'utilizzo di dosi più basse di quelle utilizzate in serra all'interno dei
vasi.
Controllo delle malerbe in un fragoleto
Se la farina di glutine di mais non può essere incorporata al terreno su
tappeti erbosi giacché la lavorazione del terreno distruggerebbe il tappeto
stesso, su altre colture potrebbe essere incorporato al terreno come un
qualunque erbicida. Quando testato su coltura di fragola, il glutine ha
inibito lo sviluppo delle malerbe in maniera paragonabile agli erbicidi di
sintesi comunemente usati in pre-emergenza.
Le file di fragole non trattate si sono ricoperte di infestanti per l'80 %.
Le altre file erano state trattate con il glutine, sia applicato sulla
superficie che incorporato nei primi 8 cm di terreno. Quando incorporato al
terreno si è dimostrato più efficace delle applicazioni superficiali.
Le parcelle trattate con 98 g/m2 avevano una copertura di infestanti del 52
%, quelle trattate con 196 g/m2 una copertura del 27 %; le parcelle trattate
con 294 g/m2 erano coperte dalle infestanti per il 17 %, a 392 g/m2 le
malerbe avevano una copertura del 13 % ed a 490 g/m2 la copertura delle
malerbe era dell'8 %. Le piante di fragola non sono state danneggiate
nemmeno con applicazioni in serra di 13 g/dm2 di farina di glutine.
Nessun effetto in post-emergenza
Il glutine di mais non ha alcun effetto erbicida in post-emergenza. Giacché
è un erbicida ad ampio spettro, questa caratteristica risulta
particolarmente utile, altrimenti non potrebbe essere utilizzato né su
tappeti erbosi né su altre colture.
Tuttavia si rammenti che l'agrostide è particolarmente sensibile al glutine,
il quale deve quindi essere utilizzato quando si preveda di seminare o
traseminare l'agrostide stessa. Anche su tappeti di agrostide già stabili
(campi da golf) va applicato con cautela, magari effettuando delle prove di
tossicità prima dell'uso.
L'importanza del tempismo
Per essere efficaci le applicazioni di glutine devono essere effettuate nel
momento giusto. Secondo il ricercatore Nick Christians "se il prodotto viene
applicato quando le malerbe hanno già radicato non ci si può aspettare
nessuna efficacia. Infatti, le malerbe si svilupperanno ancor meglio
approfittando dell'azoto apportato dal glutine". L'efficacia viene meno
anche se la sostanza diserbante è applicata troppo presto, poiché il glutine
viene lentamente inattivato dai microrganismi del terreno.
Secondo Christians "l'esperienza ha dimostrato che la migliore efficacia si
ottiene con applicazioni che precedono di 3-5 settimane la germinazione
delle infestanti. In condizioni molto umide le malerbe il cui sviluppo
radicale è inizialmente inibito riescono a superare il problema quindi
vanificando l'applicazione. Si è anche osservato che se il prodotto rimane
in superficie per diverse settimane con condizioni secche l'efficacia è
limitata".
Prove su tappeti erbosi
L'Università dell'Iowa ha effettuato delle prove su tappeti erbosi: la
farina di glutine di mais è stata applicata a diverse dosi su parcelle di
Poa pratensis. Sulle malerbe più comuni come il trifoglio, il dente di leone
e la gramigna (Digitaria sanguinalis) una quantità di 195 g/m2 sono state
sufficienti. In un periodo di quattro anni la gramigna è stata ridotta dell'
86 %, il trifoglio ed il dente di leone del 90 %. La riduzione del numero di
malerbe a foglia larga si è ottenuto dalla combinazione dell'azione erbicida
del glutine di mais con la competizione esercitata dalla poa. Nessun effetto
fitotossico nei confronti della poa si è evidenziato nemmeno a dosi di
applicazione di 586 g/m2.
Dosi di applicazione ideali
Su tappeti erbosi ed altre superfici inerbite le dosi di applicazione
raccomandabili sono di 98 g/m2 in primavera alcune settimane prima che le
malerbe annuali germinino, seguite da una seconda applicazione con pari
quantità a fine estate.
Secondo Christians "si applichi il prodotto poche settimane prima della
germinazione. Si effettui una irrigazione qualora non piova. Quando le
malerbe sono germinate si eviti di irrigare per un breve periodo in modo da
far avvizzire le piante prive di radici, dopo di che si possono riprendere
gli interventi di irrigazione".
Problemi
Sembra che la farina di glutine di mais sia un erbicida ideale: non è
tossico e si può utilizzare nell'alimentazione animale, è efficace in
pre-emergenza a dosi non tossiche per le colture, è biodegradabile e quindi
non lascia residui nell'ambiente, è un fertilizzante a lento rilascio.
L'unico aspetto negativo è che non è solubile in acqua e quindi non può
essere applicato così facilmente come gli erbicidi convenzionali. Altro
aspetto negativo è costituito dal fatto che per reprimere delle infestanti
piuttosto resistenti sono necessarie dosi piuttosto elevate.
Glutine di mais idrolizzato
Alcune delle caratteristiche negative sopra riportate possono essere
superate con l'utilizzo di glutine idrolizzato. L'idrolisi della proteina
insolubile dà origine a piccoli peptidi e aminoacidi solubili in acqua. Per
idrolizzare il glutine bisogna sospenderlo in acqua e quindi trattarlo con
enzimi tipo l'amilasi e la proteinasi.
Dopo la digestione enzimatica l'acqua viene eliminata in modo da ottenere un
idrolizzato solido. Quando sperimentato su tre specie di graminacee sia in
campo che in laboratorio, l'idrolizzato solubile si è dimostrato più attivo
del glutine. esperimenti in vaso effettuati in serra hanno dimostrato che
l'idrolizzato è 2-3 volte più efficace come erbicida che la farina di
glutine tal quale su numerose infestanti.
Il glutine idrolizzato è stato registrato negli Stati Uniti come erbicida di
pre-emergenza: la sua elevata solubilità in acqua lo rende facilmente
distribuibile ed applicabile a diversi sistemi colturali. Giacché anche il
contenuto di azoto dell'idrolizzato è più elevato che nel prodotto grezzo,
l'idrolizzato può essere anche utilizzato per rafforzare l'effetto
fertilizzante/diserbante della farina di glutine.
Esperimenti in serra con l'idrolizzato
Utilizzando il glutine idrolizzato i ricercatori Liu e Christians hanno
ripetuto le sperimentazioni precedentemente condotte con il glutine tal
quale con vasi in serra. Questa volta 19 specie tra monocotiledoni e
dicotiledoni sono state messe in prova. le specie più sensibili sono state
la piantaggine, il farinaccio, l'agrostide e la coda di volpe, ognuna
essendo stata ridotta del 74 % a dosi di applicazione di 1 g/dm2. Per
ottenere lo stesso risultato con il glutine di mais tal quale è necessaria
una quantità più che tripla.
Per inibire al 100 % lo sviluppo della gramigna sono necessari circa 6,88
g/dm2, ma soltanto 4,69 g/dm2 utilizzando il glutine idrolizzato. Il
loietto, il dente di leone, la coda di volpe, la loiessa e la gramigna sono
state le specie meno sensibili. Con applicazioni di 1 g/dm2 queste specie
sono state ridotte di meno del 32 %.
La sensibilità di tutte le specie aumenta all'aumentare delle dosi
impiegate: a 4 g/dm2 tutte le specie sono state ridotte almeno dell'80 % e 7
specie sono state totalmente eliminate. Dosi di 8 g/dm2 hanno eliminato
completamente tutte le specie tranne la loiessa.
Principio attivo
Nel glutine di mais c'è più di un principio attivi ad azione diserbante:
molte delle sostanze attive isolate sino ad oggi sono dei piccoli
polipetidi. Cinque dipeptidi con azione erbicida sono stati isolati dal
glutine idrolizzato. Un'altra sostanza attiva è il pentapeptide
leucyl-seryl-propyl-alanyl-glutammina che a dosi di 0,5 mg/ml inibisce del
50 % lo sviluppo radicale della loiessa. Alla concentrazione di 2 mg/ml
inibisce il 90 % dello sviluppo radicale e l'82 % dello sviluppo dei
germogli. A 4 mg/ml questo pentapeptide uccide tutti i semi. La sua attività
a parità di peso pari a quello del dipeptide più attivo isolato dal glutine,
ma meno molecole del pentapeptide sono necessarie per ottenere lo stesso
effetto.
Tutti i piccoli peptidi isolati fino ad ora contengono o glutammina o
alanina. Il significato di ciò non è chiaro, benché l'inibizione del
feed-back causata dagli aminoacidi sia stata dimostrata con enzimi come
l'acetolattato-sintetasi, un enzima chiave per la sintesi degli aminoacidi
nelle piante. Non sorprende la presenza dell'analina nell'idrolizzato,
poiché il glutine ne è ricco. Con certezza sperimentare l'analina come
erbicida sarà il prossimo passo.
Dove comperarlo
Negli Stati Uniti è registrato come erbicida e quindi lo si può acquistare
nei negozi di mezzi tecnici per l'agricoltura. In Italia viene utilizzato
come alimento per agli animali e quindi può essere reperito nelle rivendite
di tali prodotti.
Conclusioni
La farina di glutine di mais è un efficace erbicida di pre-emergenza per
numerose infestanti a foglia larga e graminacee. Il vantaggio è costituito
dal fatto che è una sostanza non tossica, relativamente economica e
biodegradabile.
Poiché contiene una notevole quantità di azoto può essere considerato ed
utilizzato sia come erbicida che come fertilizzante. Benché agisca su un
numero elevato di malerbe c'è una variazione di efficacia sufficiente per
considerarlo in qualche maniera selettivo. E' stato utilizzato con successo
su tappeti erbosi e su fragola, bisognerebbe sperimentarlo su altre colture.
Essendo un prodotto naturale potrebbe trovare utilizzo in agricoltura
biologica. Il suo effetto potrebbe essere potenziato aggiungendo
dell'idrolizzato solubile in acqua.
Tale prodotto non tossico e biodegradabile potrebbe quindi prendere il posto
di erbicidi di sintesi dagli effetti discutibili.
Pubblicato su: AGICOLTURA BIOLOGICA, Supplemento n. 11 al n. 4 1997 del
Notiziario ERSA del Friuli Venezia Giulia
Ciao        ernie

 
  Grazie....interessante...forse nel prossimo futuro si farà lo spazio che merita.
   Saluti Ovidio.