Le dicamba a fait l'objet de poursuites à travers le pays, avec des propriétaires qui luttent contre l'herbicide, lorsqu'il est utilisé par les producteurs voisins, a soufflé sur leur propriété, tuant les cultures précieuses non résistantes.

Le dicamba est pulvérisé dans une formulation qui contient une amine, un agent chimique censé maintenir l'herbicide en place, l'empêchant de décoller. Des rapports continus de dommages aux cultures malgré ces mesures ont déjà montré, cependant, qu'il ne fonctionne peut-être pas comme il le devrait, en particulier lorsque la formulation dicamba/amine est pulvérisée avec l'herbicide le plus couramment utilisé dans le monde, glyphosate, le composant principal du Roundup.

Des chercheurs de l'Université de Washington à St. Louis dans le laboratoire de Kimberly Parker, professeur adjoint au Département de l'énergie, Génie environnemental et chimique à la McKelvey School of Engineering, ont proposé un mécanisme qui décrit comment la volatilité du dicamba est contrôlée par les amines.

Le résultat a été publié en octobre dans Sciences et technologies de l'environnement .

Les facteurs qui entraînent la volatilisation du dicamba - devenant aéroporté - ont déjà été étudiés dans des études scientifiques menées sur des champs et dans des serres où les chercheurs ont mesuré la quantité de dicamba transformée en un gaz pouvant être mesuré dans l'air ou en évaluant les dommages causés aux plantes.

Mais il restait des lacunes importantes dans la compréhension des processus moléculaires à l'œuvre, alors le laboratoire de Parker s'est mis à les remplir.

"Nous avons décidé de l'aborder d'une direction unique, " a déclaré l'auteur principal Stephen Sharkey, un doctorat étudiant au Parker Lab. "Nous voulions essayer d'entrer dans la chimie derrière le processus de volatilité."

Il a commencé par considérer les interactions des molécules dans la phase solide de la formulation dicamba/amine.

Il existe trois amines qui sont généralement utilisées dans les formulations commerciales de dicamba. Sharkey a considéré ces trois amines couramment utilisées ainsi que six autres pour obtenir une meilleure, compréhension plus généralement applicable de leurs propriétés et de leurs impacts sur la volatilisation du dicamba. Comment les amines interagissent-elles avec le dicamba et cette information peut-elle être utilisée pour découvrir pourquoi le dicamba se volatilise toujours ?

Parker a dit qu'il y a quelques hypothèses communes sur ce qui se passe entre les amines et le dicamba :l'amine plus lourde agit comme une ancre, alourdissant ainsi l'herbicide, ou la volatilisation est déterminée par les niveaux de pH.

Les recherches de Sharkey ont montré quelque chose de différent. En ce qui concerne les trois amines les plus utilisées, il a dit, "Ceux qui fonctionnent le mieux ont plus de groupes fonctionnels de liaison hydrogène." Il a ensuite trouvé les mêmes résultats dans les six amines supplémentaires.

Les chercheurs ont également examiné comment d'autres molécules peuvent avoir un impact sur ces interactions. « Nous avons constaté une volatilité accrue du glyphosate dans deux des trois principales amines, " a déclaré Sharkey. " Les produits de dicamba peuvent être utilisés avec le glyphosate comme moyen de tuer de nombreuses mauvaises herbes différentes, " y compris celles résistantes au glyphosate et/ou celles résistantes au dicamba.

L'équipe de recherche pense qu'il se peut que le glyphosate, qui a beaucoup d'endroits où il peut former des liaisons hydrogène, peut interférer avec la capacité du dicamba à former des liaisons avec les amines. En substance, le glyphosate peut créer un fossé chimique entre les deux en formant ses propres liaisons avec les molécules de dicamba ou d'amine.

Aucun des autres facteurs potentiels qu'ils ont testés n'a eu un effet aussi fiable ou cohérent sur la volatilité que le nombre de sites de liaison hydrogène sur l'amine.

L'équipe a testé plusieurs variables différentes, y compris la température, réduire la concentration en amine par rapport au dicamba, acidité aminée, pression de vapeur d'amine, poids moléculaire de l'amine, pH de la solution et présence de glyphosate.

"Nous avons montré que ce n'étaient pas des déterminants primaires, " Parker a déclaré. "La liaison hydrogène semblait être le principal facteur. Si l'amine a plus de groupes fonctionnels de liaison hydrogène, la volatilité du dicamba est diminuée par rapport aux autres formulations d'amines."

Aller de l'avant, cette meilleure compréhension de la façon dont le dicamba et les amines interagissent identifie une caractéristique spécifique qui peut être modifiée pour améliorer la capacité d'une formule à rester sur une culture et à l'écart des champs environnants. Il souligne également les avantages d'étudier les herbicides en laboratoire en plus des travaux effectués par d'autres chercheurs sur le terrain. C'est quelque chose que Parker et son équipe ont fait et continueront de faire.

Quant aux prochaines étapes, Le dernier travail de Sharkey examine comment l'introduction de cultures plus tolérantes affecte l'utilisation des herbicides. Parker a déclaré qu'elle aimerait mieux comprendre les effets de chimies plus complexes sur la volatilité du dicamba.

"Qu'en est-il des autres produits chimiques à la surface d'une feuille, par exemple?" elle a demandé. "Comment ceux-ci pourraient-ils affecter davantage la volatilisation?"