Herbicide
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Introduction

Un produit herbicide est défini comme une substance active ou une préparation ayant la propriété de tuer les végétaux.

Le terme « désherbant » est un synonyme d'herbicide. En protection des cultures, les herbicides sont employés pour lutter contre les adventices, ou mauvaises herbes, destinées à détruire ou à limiter la croissance des végétaux, qu'ils soient herbacés ou ligneux. Ils peuvent être utilisés, selon leur mode d'action, en pré ou post-levée. On distingue :

  • les désherbants sélectifs, les plus nombreux
  • les débroussaillants et désherbants totaux
  • les défanants qui détruisent la partie aérienne des végétaux. Ils sont par exemple utilisés pour la récolte (La Récolte (Countrycide) est le sixième épisode de la série anglaise de science fiction Torchwood.) mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...),...) de la pomme de terre (La pomme de terre, ou patate (langage familier, canadianisme et français régional), est un tubercule comestible produit par l'espèce Solanum tuberosum, appartenant à la famille des solanacées. Le...) ou de la betterave (La betterave est une plante cultivée pour sa racine charnue utilisée comme légume dans l'alimentation humaine, comme plante fourragère et pour la production du sucre.)
  • les anti-germes, qui empêchent le démarrage de la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de "couverture végétale".) de, par exemple, les oignons ou pommes de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus...) destinés à l'alimentation.

« Phytocide » est un terme générique qui regroupe l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui...) de ces produits.

Types d'herbicides

Le groupe de travail « Terminologie » de la Commission des essais biologiques (CEB) de l'Association française de protection des plantes, recommande d'employer les définitions suivantes pour les différents types d'herbicides :

  • Selon la pénétration de l'herbicide :
    • Herbicide foliaire : herbicide pulvérisé sur les feuilles et absorbé par celles-ci.
    • Herbicide racinaire : herbicide appliqué sur le sol et absorbé par les racines. La pénétration s'effectue par les organes souterrains, entre la germination de l'adventice et sa levée.
  • Selon la migration de l'herbicide :
    • Herbicide de contact : l'herbicide détruit les surfaces de la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions...) avec lesquels il entre en contact, il n'est pas véhiculé par la sève (En botanique et en physiologie végétale, la sève est le milieu liquide qui circule grâce à des cellules spécialisées appelées...).
    • Herbicide systémique : herbicide de pré-levée ou de post-levée qui migre dans la plante par le bois ou le liber, depuis les points de pénétration (racine ou feuille) jusqu'au site d'action. Cette locution est souvent utilisée dans un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) plus restrictif pour désigner les herbicides de postlevée véhiculés dans la plante par la sève.
  • Selon sa sélectivité :
    • Herbicide sélectif : herbicide que peut tolérer une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...) cultivée dans des conditions d'emploi définies. Si ces conditions d'emploi ne sont pas respectées, il peut devenir non sélectif. Un herbicide sélectif n'est généralement efficace que sur certaines adventices.
    • Herbicide total : herbicide efficace sur l'ensemble des adventices et aussi des espèces cultivées.

Principales familles d'herbicides

Les herbicides minéraux

Ils furent surtout utilisés au début du vingtième siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une...). Les plus utilisés actuellement sont :

  • le cyanure (Les cyanures sont les composés de l'anion CN-, formé d'un atome de carbone lié par une liaison triple à un atome d'azote. L'ion CN- est la base conjuguée de...) de calcium (Ca(CN)2), il rentre par les racines et pénètre la sève brute pour ensuite s'accumuler dans les feuilles.
  • le sulfate de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie...) (FeSO4), herbicide de contact utilisé pour lutter contre les mousses et qui accélère de plus l'humification des déchets végétaux,
  • le chlorate de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à...) (NaClO3) qui détruit les plantes à fort enracinement. Oxydant puissant, le chlorate de soude pénètre principalement par les racines et est transporté par la sève brute vers les feuilles. Son action n'est pas sélective et peu perdurer jusqu'à six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) dans la terre. Il est détruit par le calcaire, les matières organiques et les corps réducteurs, il peut être aussi lessivé par les eaux d'infiltration. Il est peu toxique pour l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est...) mais c'est un comburant (Un comburant est un corps chimique qui a pour propriété de permettre la combustion d'un combustible. Le principal comburant est le dioxygène.) (qui peut entrer dans la fabrication d'explosifs). Il peut être employé pour la dévitalisation des souches. Du fait de son danger (risque d'explosion), il est de plus en plus remplacé par des substances organiques.

Les herbicides organiques

Ils constituent la très large majorité des herbicides du marché actuel. Par commodité, on les regroupe suivant leur type de pénétration dans le végétal :


  • Le glyphosate est un désherbant total, c’est-à-dire un herbicide non-sélectif, autrefois produit sous brevet, exclusivement par la société Monsanto (Monsanto est une entreprise dont le siège est situé à Saint-Louis, États-Unis et est au XXIe siècle spécialisée dans les biotechnologies végétales. Elle a été fondée en 1901 par...) à partir de 1974, sous la marque Roundup. Le brevet ayant expiré, d'autres sociétés produisent désormais du glyphosate. Le mécanisme d'action de ce pesticide (Un produit phytosanitaire est une substance émise dans une culture pour lutter contre des organismes nuisibles. C'est un terme générique qui rassemble les insecticides, les...) est systémique. Il agit en bloquant l'enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et...) enoyl pyruvyl shikimate 3-phosphate synthase (EPSPS).

Il existe des plants OGM (soja) résistants au glyphosate, ce qui permet d'utiliser ce désherbant dans ces cultures.

Herbicides racinaires

  • Les Dinitroanilines (toluidines)

Apparu en 1960, les dinitroanilines sont très peu solubles dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), ont une forte volatilité (En finance, la volatilité est une mesure de l'instabilité du cours d'un actif financier. Elle sert de paramètre de quantification du risque de rendement et de prix d'un actif financier.) et sont souvent photodégradables : ce sont donc des produits a incorporer dans le sol, avant à la mise en place de la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de précision et de détail, La Culture peut être...).

Ils agissent en stoppant la croissance des plantules peu après leur germination. Ils sont désignés sous le terme -impropre- "d'antigerminatif". Ce sont plus précisément des antimitotiques. Ils s'utilisent en pré-levée contre les graminées. Leur toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité d’une substance à provoquer des effets néfastes et mauvais pour...) est faible et leur persistance ( Persistance (statistiques) Persistance (informatique) en peinture : La Persistance de la mémoire (1931) en médecine : ...) varie selon la dose employée (quelques semaines à un an). Leur nom se termine par le vocable "line".

Exemples : benfluraline, butraline, fluchloraline, nitraline, orysaline, pendiméthaline, trifluraline

  • Les Urées Substituées (NH2-CO-NH2)

Ce sont exclusivement des herbicides. Leur absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie électronique. Le photon...) est essentiellement racinaire. Véhiculés par la sève brute, ils s'accumulent dans les feuilles où ils inhibent la photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis,...). Ils ont une très faible solubilité dans l'eau et présentent une assez longue persistance d'action dans le sol (2 à 3 mois) mais variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. ...) selon les conditions écologiques rencontrées (sol, pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un hydrométéore...), température). Ils ont une bonne action sur les graminées et sur certaines dicotylédones. Ils sont utilisés en pré ou post-levée. Leur toxicité est quasiment nulle. Leur nom se termine par le vocable "uron".

Exemples : chlortoluron, chloroxuron, cycluron, diuron, éthidimuron, fénuron, isoproturon, linuron, monolinuron, méthabenzthiazuron, métobromuron, métoxuron, monuron, thiazafluron, tebuthiuron, thiazafluron, siduron, néburon

  • Les Triazines

Ce groupe présente une structure cyclique. Ils agissent en bloquant la photosynthèse. Ils pénètrent par absorption radiculaire et sont véhiculés par la sève brute. Ils sont appliqués directement sur le sol. Le maïs (Le maïs (aussi appelé blé d’Inde au Canada) est une plante tropicale herbacée annuelle de la famille des Poacées,...) est une plante très tolérante à ces composés, en particulier à l'atrazine. Le sorgho est également tolérant mais le blé (« Blé » est un terme générique qui désigne plusieurs céréales appartenant au genre Triticum. Ce sont des plantes annuelles de la famille des graminées ou...) et le soja (Le soja, ou soya, est une plante grimpante de la famille des Fabacées, du genre Glycine (à ne pas confondre avec la glycine, Wisteria sp.), proche du haricot, largement cultivée pour ses graines...) y sont sensibles. Leur toxicité est faible et leur sélectivité souvent bonne. Leur solubilité dans l'eau est réduite et sont donc peu entrainés dans le sol. Leur persistance peut ainsi atteindre 6 à 12 mois pour certains.

Exemples : atrazine, cyanazine, méthoprotryne, propazine, terbuthylazine, simazine, simétryne, secbumeton, secbumeton, terbuméton, amétryne, desmétryne, prométryne,terbutryne

Herbicides racinaires et foliaires

  • Les Imidazolinones

Certains produits de cette famille sont des herbicides totaux, d'autres sont sélectifs. Étant absorbés par voies foliaire et racinaire, ils sont indépendants des conditions climatiques. Ils agissent en bloquant l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de l'enzyme AHAS (ou ALS) indispensable à la synthèse de 3 acides aminés essentiels : la valine, la leucine et l'isoleucine. Ceci empêche la plante de croître et entraîne une sénescence prématurée. Ce mode d'action explique le peu de toxicité de ces substances à l'égard des animaux et de l'homme, vu que ces derniers ne peuvent synthétiser ces acides aminés, se les procurant à travers les végétaux. Utilisés sur céréales ou en désherbage total, ils sont très souples à l'emploi. Leur persistance est de plusieurs mois.

Exemples : imazaméthabenz, imazapyr

  • Les sulfonylurées

Ils agissent sur la même enzyme que les imidazolinones, l'acétolactate synthase (ALS)

Exemples : amidosulfuron, azimsulfuron, chlorsulfuron …

  • Les Dyphényls-éthers

Synthétisées à partir de 1964, ces molécules possèdent 2 noyaux benzènes reliés par un oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.). Ils sont absorbés par les feuilles et les racines. Leur transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de...) dans la plante est très limité, ils ont une action de contact. Ils ont un effet inhibiteur sur la croissance des méristèmes et sont de ce fait généralement utilisés en prélevée ou en post-levée précoce contre les graminées. Ils inhibent également la respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre « gaz...). Leur solubilité dans l'eau est faible et ils persistent dans les sols de 2 à 4 mois. Leur toxicité vis-à-vis des mammifères est faible. Leur nom se termine généralement par le vocable "fène"

Exemples : acifluorfène-sodium, aclonifen, bifénox, bromofénoxime, chlométhoxyfène, diclofop-méthyle, fluorodifène, fomesafen, lactofène, nitrofène, oxyfluorfèneé

Herbicides foliaires

  • Les Phytohormones de Synthèse

Connus en 1942, ils sont absorbés par le feuillage et véhiculés par la sève. Leur causticité est nulle. Il en existe 2 grands groupes :

  • le premier dérive de l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) § indolacétique (AIA), hormone de croissance (L'hormone de croissance, somatropine ou somatotropine, est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la...) des végétaux. Ils entraînent une croissance anormale de la plante (dycotylédone), débouchant sur la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus...).

Le plus connu est le 2,4-D (acide dichloro 2,4 phénoxyacétique), très utilisé pour le désherbage sélectif des monocotylédones qui y sont peu sensibles, à la différence des dycotylédones. Le 2,4,5-T est utilisé comme débroussaillant.

  • les composés dérivant des acides propionique et butyrique. Ils sont absorbés par le feuillage et s'accumulent dans les zones à divisions cellulaires intensives (méristème, bourgeon (Bourgeon peut faire référence à :), racine) où ils provoquent une croissance anormale. Leur persistance dans les pailles interdit l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de ces dernières en horticulture.

Exemples :1) 2,4-D, 2,4-MCPA, , triclopyr, diclofop-méthyl, 2,4,5-T, 2) 2,4-DP (dichlorprop), MCPP (mécoprop), 2,3,6-TBA, dicamba, piclorame, clopyralid, flurénol...

  • Colorants nitrés (dérivés du phénol, dinitrophénol)

Dérivé du benzène (Le benzène est un hydrocarbure aromatique monocyclique, de formule C6H6, également noté Ph-H, φ-H ou encore Ar-H. Ce composé organique incolore (il a d'ailleurs le...), ce groupe comprend des molécules toxiques pour les animaux (insecticide) et les végétaux. Ils sont de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :). Ils ont été très utilisés contre une large gamme de dicotylédones au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement...) plantule, pour la protection des céréales en traitement de post-levée. Ce sont des herbicides de contact à action rapide entraînant des nécroses sur les tissus qui se dessèchent et meurent. Ils agissent sur les membranes cellulaires qu'ils perméabilisent aux ions H+, abaissant fortement le pH des cellules. Ils ne se déplacent pas dans la plante, seules les parties touchées seront affectées par l'herbicide par l'apparition de brûlures au point (Graphie) d'impact.

Ils sont dangereux pour l'homme et l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...) de par leur toxicité élevée. Le DNOC (DNOC est l'acronyme de dinitro-ortho-crésol, qui est un insecticide et un herbicide figurant sur la liste de substances actives de produits phytopharmaceutiques interdites par l'Union européenne...), à l'état sec, présente de plus des risques d'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue rapidement, plus la matière...). Les colorants nitrés sont actuellement remplacés par des produits plus sélectifs.

exemples : DNBP (dinosèbe), DNOC (Dinitro-Ortho-Crésol), dinoterbe, PCP (pentachlorophenol).

  • Les Carbamates

Conçus en 1945 pour la destruction des graminées, ces herbicides se subdivisent en 4 catégories : - 1) les dérivés de l'acide carbamique (NH2-COOH) qui agissent sur la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction...) cellulaire. - 2) les dérivés de l'acide thiocarbamique (NH2-CO-SH) qui inhibent la synthèse des lipides à longue chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) et des gibbéréllines. - 3) les dérivés de l'acide dithiocarbamique (NH2-CS-SH) qui empêchent la germination. - 4) les biscarbamates qui empêchent la photosynthèse.

Ces herbicides ont en commun leur faible toxicité et une volatilité plus ou moins grande. Ils perturbent la division cellulaire (antimitotique) et la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et λόγος, logos, l'étude, la science) étudie le rôle, le fonctionnement...) générale de la plante, provoquant le phénomène d'anse en panier, dé aux feuilles ne pouvant pas se déplier.

Ils s'emploient le plus souvent en pré-levée (thiocarbamates)ou post-semis, parfois en post-levée (phenmediphame, barbame). A l'exception des composés allates, qui persistent plusieurs mois dans le sol, leur persistance est quasiment nulle.

Exemples : 1) : asulame, barbame, chlorbufame, chlorprophame, prophame, carbétamideé 2) Thiocarbamates : butilate, cycloate, diallate, triallate, EPTC, molinate, prosulfocarbe, vernolate, pédulate, thiobencarbe 3) Dithiocarbamates : métam-sodium, nabame... 4) Biscarbamates : desmédiphame, phenmédiphame, karbutylate

  • Les Ammoniums Quaternaires (Bipyridiles)

Synthétisés dans les années 50, ils sont formés par l'association de 2 cycles pyridilyques. Ce sont des accepteurs d'électrons photosynthétiques, actifs sur les réactions lumineuses de la photosynthèse, provoquant l'arrêt de l'assimilation de CO2. Ils provoquent également la dégradation des acides gras insaturés, l'ensemble de ces actions débouchant sur la mort. Ils se caractérisent par leur rapidité d'action et leur absence de sélectivité (désherbant total), à l'exception du difenzoquat. Ils pénètrent dans les organes aériens mais migrent peu. Ce sont avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) des produits de contact. Ils sont très solubles dans l'eau et n'ont pas d'effet par traitement de sol car ils sont fortement absorbés par les argiles où, de ce fait, ils ne se dégradent que très lentement. Ils sont très toxiques pour l'homme et les animaux du fait de l'absence d'antidote (Un antidote est une substance ou un élément chimique pouvant guérir une personne ou un animal d'un poison ou d'une maladie (pouvant provoquer un empoisonnement, une maladie...). Le plus...).

Exemples : diquat, paraquat, difenzoquat.

  • fop/dime et pinoxaden.

Ce sont des herbicides antigraminées qui inhibent l'acétyl coA carboxylase (ACCase) dans les chloroplastes. De nombreuses résistances sont apparues, certaines résultent de modifications de l'enzyme chez la plante, d'autres en revanche proviennent d'autres mécanismes (résistance non liée à la cible).

Exemples : Alloxydime-sodium, Clodinafop-propargyl.

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