Dicamba è stato oggetto di cause legali in tutto il paese, con i proprietari terrieri che si contendono l'erbicida, quando utilizzato da coltivatori vicini, ha soffiato sulla loro proprietà, uccidendo preziose colture non resistenti.

Dicamba viene spruzzato in una formulazione che contiene un'ammina, un agente chimico che dovrebbe mantenere l'erbicida in atto, impedendogli di volare in aria. Le continue segnalazioni di danni alle colture, nonostante queste misure abbiano dimostrato in precedenza, però, che potrebbe non funzionare come dovrebbe, in particolare quando la formulazione dicamba/ammina viene spruzzata con l'erbicida più comunemente usato al mondo, glifosato, il componente principale di Roundup.

ricercatori della Washington University di St. Louis nel laboratorio di Kimberly Parker, professore assistente presso il Dipartimento di Energia, Ingegneria ambientale e chimica presso la McKelvey School of Engineering, hanno proposto un meccanismo che descrive come la volatilità di dicamba è controllata dalle ammine.

La scoperta è stata pubblicata in ottobre in Scienze e tecnologie ambientali .

I fattori che determinano la volatilizzazione della dicamba, ovvero la dispersione nell'aria, sono stati studiati in precedenza in studi scientifici condotti su campi e serre in cui i ricercatori hanno misurato la quantità di dicamba trasformata in un gas che potrebbe essere misurato nell'aria o valutando i danni alle piante.

Ma rimanevano grandi lacune quando si trattava di comprendere i processi molecolari in atto, così il laboratorio di Parker ha deciso di riempirli.

"Abbiamo deciso di affrontarlo da una direzione unica, " ha detto l'autore principale Stephen Sharkey, un dottorato di ricerca studente del Parker Lab. "Volevamo provare a entrare nella chimica dietro il processo di volatilità".

Ha iniziato considerando le interazioni delle molecole nella fase solida della formulazione dicamba/ammina.

Ci sono tre ammine che vengono tipicamente utilizzate nelle formulazioni commerciali di dicamba. Sharkey ha preso in considerazione quelle tre ammine comunemente usate e altre sei per ottenere un risultato migliore, comprensione più generalmente applicabile delle loro proprietà e dei loro impatti sulla volatilizzazione di dicamba. In che modo le ammine interagiscono con dicamba e queste informazioni possono essere utilizzate per scoprire perché la dicamba si sta ancora volatilizzando?

Parker ha detto che ci sono un paio di ipotesi comuni su ciò che sta accadendo tra ammine e dicamba:l'ammina più pesante agisce come un'ancora, appesantendo così l'erbicida, o la volatilizzazione è determinata dai livelli di pH.

La ricerca di Sharkey ha mostrato qualcosa di diverso. Per quanto riguarda le tre ammine più utilizzate, Egli ha detto, "quelli che funzionano meglio hanno più gruppi funzionanti con legami idrogeno". Ha continuato a trovare gli stessi risultati nelle sei ammine aggiuntive.

I ricercatori hanno anche esaminato come altre molecole possono avere un impatto su queste interazioni. "Abbiamo riscontrato un aumento della volatilità del glifosato in due delle tre ammine principali, " ha detto Sharkey. "Un modo in cui i prodotti dicamba possono essere usati è insieme al glifosato come un modo per uccidere molte erbe infestanti, "compresi quelli resistenti al glifosato e/o quelli resistenti al dicamba.

Il team di ricerca ritiene che potrebbe essere il caso che il glifosato, che ha molti posti dove può formare legami idrogeno, potrebbe interferire con la capacità del dicamba di formare legami con le ammine. In sostanza, il glifosato può guidare un cuneo chimico tra i due formando i propri legami con le molecole di dicamba o ammina.

Nessuno degli altri potenziali fattori che hanno testato ha avuto un effetto affidabile o coerente sulla volatilità come il numero di siti di legame idrogeno sull'ammina.

Il team ha testato diverse variabili, compresa la temperatura, riducendo la concentrazione di ammina rispetto al dicamba, acidità amminica, pressione di vapore di ammina, peso molecolare dell'ammina, valori di pH della soluzione e la presenza di glifosato.

"Abbiamo dimostrato che quelli non erano determinanti primari, "Parker ha detto. "Legame idrogeno sembrava essere il fattore principale. Se l'ammina ha più gruppi funzionali di legame idrogeno, la volatilità di dicamba è diminuita rispetto ad altre formulazioni di ammine."

Andando avanti, questa migliore comprensione di come interagiscono dicamba e ammine identifica una caratteristica specifica che può essere modificata per migliorare la capacità di una formula di rimanere su un raccolto e lontano dai campi circostanti. Indica anche i vantaggi dello studio degli erbicidi in laboratorio oltre al lavoro svolto da altri ricercatori nel campo. È qualcosa che Parker e il suo team hanno fatto e continueranno a fare.

Per quanto riguarda i prossimi passi, L'ultimo lavoro di Sharkey è uno sguardo su come l'introduzione di colture più tolleranti influenzi l'uso degli erbicidi. Parker ha detto che vorrebbe una comprensione più ampia degli effetti di sostanze chimiche più complesse sulla volatilità del dicamba.

"Che dire di altre sostanze chimiche sulla superficie di una foglia, per esempio?" ha chiesto. "Come potrebbero influenzare ulteriormente la volatilizzazione?"