Atrasien en s-metolachloor in grond: implikasies vir onkruidbeheer en opvolggewasse

Atrasien, wat in 1957 bekendgestel is, is sedert die 1960’s reeds ’n staatmakeronkruiddoder in Suid-Afrika vir die beheer van eenjarige breëblaaronkruidsoorte (dikotiele) in sekere grasgewasse soos mielies en suikerriet. S-metolachloor is in 1996 bekendgestel as die 1,5 keer meer aktiewe S-isomeer van sy voorganger, metolachloor (R-isomeer), wat in 1974 die lig gesien het. Dit beheer hoofsaaklik eenjarige gras- en uintjiesoorte (monokotiele) in bepaalde gras- en breëblaargewasse.

S-metolachloor kan alleen danksy beveiligingsmiddels met veiligheid in grasgewasse gebruik word; sonder chemiese beveiliging is mielies en graansorghum hoogs gevoelig. In kombinasie is atrasien en s-metolachloor gewilde en uiters effektiewe vooropkomsonkruid­doders, met ander woorde hulle werk mees doeltreffend wanneer aan die grond toegedien voordat onkruid opgekom het.

Atrasien is lid van die triasiengroep van onkruiddoders (Figuur 1) wat onder meer terbutielasien, sianasien, metribusien en simasien insluit. S-metolachloor (Figuur 2) behoort tot die asetaniliedgroep, saam met onder meer asetochloor en alachloor.

Atrasien: Eienskappe wat werking en lotsbestemming in grond bepaal
Atrasien-molekules is relatief stabiel in die grondomgewing by pH-vlakke wat varieer van 5 tot 9. Dit word nie besonder sterk vasgelê deur die klein klei- en organiese (humus)deeltjies van grond nie, wat die kolloïdale fraksie behels, en kan derhalwe geredelik loog. Omdat atrasien nie besonder sterk in grond vasgelê (adsorbeer) word nie, is dit beter beskerm teen mikrobe-afbraak aangesien grondmikrobes verkieslik voed op organiese molekules (soos plaag­doders) wat aan die humusfraksie gebind is.

Vars organiese materiaal is die natuurlike voedingsbron van grondmikrobes, wat dit afbreek na die meer stabiele humusfraksie van grond. Laasgenoemde het, anders as vars (ongekomposteerde) organiese materiaal, positiewe en negatiewe elektriese ladings en kan daarom voedingselemente en molekules in hul ioniese vorm, met positiewe of negatiewe lading, vaslê. Anders as kleideeltjies kan die humusfraksie ook nie-ioniese elemente (sonder lading) en molekules minstens tydelik vaslê.

Atrasien se matige wateroplosbaarheid en relatief swak vaslegging in grond maak dat dit geredelik loog in veral sand- en sandleemgrond met ’n lae humusfraksie, met die gevolg dat dit in ondergrondse waterbronne kan beland. Derhalwe is atrasien besonder blootgestel aan publieke kritiek en wetgewing wat, veral in ontwikkelde lande en spesifiek die Europese Unie, daarop gemik is om die gebruik daarvan te beperk en dit verkieslik te verban.

Die relatief lang nawerking van atrasien, wat in bepaalde grond- en klimaatstoestande in weke of maande gemeet kan word, is goed vir onkruidbeheer, maar het belangrike implikasies vir gewasveiligheid in veral die groeiseisoen wat op gebruik volg. Die gewilde gewasrotasies van byvoorbeeld mielies-sojabone en mielies-sonneblom is veral hier van belang, aangesien mielies verdraagsaam is teenoor atrasien, maar gewasse soos sojabone, sonneblom, droëbone en grondbone is hoogs gevoelig. Atrasien is wel by uitstek ’n breëblaardoder, maar alle kleingraansoorte is ook hoogs gevoelig daarvoor.

In die 1980’s het die oordraging van atrasien in waaisandgronde van veral die Noordwes-Vrystaat grootskaalse skade aan gevoelige opvolggewasse veroorsaak. Die landbouchemiese bedryf se reaksie daarop was ’n landswye inperking van nie alleen atrasiendosisse nie, maar ook dosisse van ander tria­siendoders, tot ’n dosis van maksimum 1 kg aktiewe bestanddeel/ha in ’n bepaalde groeiseisoen. Dit het neergekom op ’n 50%-verlaging van die atrasiendosis op daardie stadium.

’n Komplikasie hieraan verbonde, wat destyds nie voorsien is nie, is dat verlaging van dosisse een van die maniere is waardeur die ontstaan van weerstand by onkruid posvat. Nog ’n gevolg was botanies van aard: Onkruidsoorte wat laat in die groeiseisoen opkom, byvoorbeeld “John Deere”-bossie (Senecio consanguineus) en Meksikaanse dissel of bloudissel (Argemone ochroleuca), of dié wat deur die hele groeiseisoen posvat, byvoorbeeld die skraalhanssoorte (Conyza bonariensis en C. sumatrensis) en amarantsoorte (Amaranthus-spesies), is swakker as voorheen met triasiene beheer.

S-metolachloor: Eienskappe wat werking en lotsbestemming in grond bepaal
Omdat die s-metolachloor-molekule anio­nies is – dit dra nie ’n positiewe of negatiewe lading nie – word die biologiese aktiwiteit of onkruiddodende werking daarvan hoofsaaklik deur die humusfraksie van grond bepaal waar dit minstens tydelik vasgelê word. In die geadsorbeerde (vasgelegde) toestand is dit minstens ty­delik nie vir opname deur plante beskikbaar nie.

Dit is meer onderhewig aan mikrobe-afbraak in ’n vasgelegde toestand as in ’n vrye toestand in grondwater, maar is klaarblyklik redelik bestand teen chemiese reaksies in die grondomgewing. Soos in die geval van atrasien en enige ander onkruiddoder varieer die halfleeftyd of nawerking (nablywing) van s-metolachloor in grond afhangend van grondtipe, mikrobetipe, grond-pH, grondvog en temperatuur.

Anders as in die geval van atrasien, word metolachloor nie met skade aan opvolggewasse geassosieer nie, minstens nie in Suid-Afrika nie. Dit kan wel ’n risiko raak indien s-metolachloor laat in die groeiseisoen en kort voor die aanplant van ’n gevoelige opvolggewas toegedien sou word.

Triasiene soos atrasien, tesame met asetaniliede soos s-metolachloor, bied ’n uitstekende uitkoms om die toenemende probleem van onkruidweerstand teen onkruiddoders te beveg. Wêreldwyd is daar hernude toespitsing op die gebruik van vooropkomsonkruiddoders in die stryd teen onkruidweerstand. Die beginsel is dat beheer van onkruid so vroeg as moontlik in die groeiseisoen moet begin en vir so lank as wat prakties moontlik is voortgesit moet word.

Logies beteken dit dat doeltreffende kombinasies van vooropkoms- en na-opkoms-beheerprogramme ontwikkel moet word. Die dae van staatmaak op slegs die een of die ander benadering tot onkruidbestuur is vir altyd verby.

Identifisering van onkruidweerstand
Vir die korrekte identifisering van onkruidweerstand teen onkruiddoders moet die volgende praktyke én natuurlike verskynsels in ag geneem te word:

1. Ongeregistreerde onkruiddoders en tenkmengsels, wat kragtens Wet Nr. 36 van 1947 onwettig sal wees, kan een van twee pro­bleme vir die gewas en produsent oplewer: óf verswakte on­kruidbeheer óf gewasskade. Verswakte onkruidbeheer kan met onkruidweerstand verwar word.
2. Geenbewerking en dekgewasse, wat digte plantmateriaal op die grondoppervlak meebring, sal lei tot minstens tydelike onderskepping van plaagdoders wat veronderstel is om so vinnig as moontlik die grond te bereik en binne te dring vir opname deur plantwortels. In die geval van onkruiddoders kan dit verswakte beheer veroorsaak wat met onkruidweerstand verwar kan word.
3. Verminderde grondbewerking verhoog in ideale toestande die humusfraksie van grond; dit is onteenseglik goeie praktyk vir grondgesondheid. Omdat die dosisse van alle grondtoegedien­de onkruiddoders in Suid-Afrika alleenlik op klei-inhoud gebaseer is, beteken dit dat daardie onkruiddoders waarvan die biologiese (onkruiddodende) aktiwiteit meer deur die humusfraksie as die kleifraksie bepaal word waarskynlik algaande swakker gaan werk met ’n verhoging in die humusinhoud van die grond. Dit kan ’n situasie skep waar toenemend swakker onkruidbeheer met die ontstaan van weerstand teen onkruiddoders verwar kan word.
4. Versnelde afbraak van onkruiddoders in grond is die verskynsel van geleidelike afname oor tyd van ’n onkruiddoder se werking in grond weens die toenemende benutting daarvan as voedingsbron deur sekere grondbakterieë en -swamme. Navorsing het gevind dat bepaalde soorte mikrobes oor tyd gestimuleer word deur herhaalde gebruik van sekere onkruiddoders. Dit is die eerste keer in die 1970’s gerapporteer vir die thiokarbamaat-onkruiddoder, EPTC, wat vooropkomsbeheer van grasse en uintjies verskaf. Sedertdien is versnelde afbraak onder andere vir atrasien en s-metolachloor in wetenskaplike studies aangemeld (Da Silva Borges et al., 2026; Wilson, 1984; Yale et al., 2017; Zemolin et al,. 2014). Hierdie verskynsel bemoeilik die korrekte diagnose van onkruidweerstand teen die betrokke onkruiddoders omdat progressiewe verswakte onkruidbeheer by die herhaalde gebruik van ’n onkruiddoder kenmerkend vir beide verskynsels is. Onderskeiding tussen die twee verskynsels kan alleenlik met toegespitsde navorsing bereik word.

“Ou” onkruiddoders soos atrasien en s-metolachloor, asook ander lede van die triasien- en asetanilied-groep, moet deur die toepas­sing van beste praktyke behoue bly vir die toekoms, aangesien hulle steeds doeltreffend is vir algemene onkruidbeheer en belangrike toepassing het in onkruidweerstandbestuur.

Dr Reinhardt is ’n voormalige hoof van die Departement Plantproduksie en Grondkunde, Universiteit van Pretoria, en is ’n onafhanklike konsultant in onkruidbestuur en onkruiddoders. Hy kan gekontak word by dr.charlie.reinhardt@gmail.com of 083 442 3427.

Verwysings

1. Cobb, AH & Reade, JPH. 2010. Herbicides and Plant Physiology (2nd edition) Wiley-Blackwell, United Kingdom.
2. Da Silva Borges, MP et al. 2026. Residual effect vs degradation of s-metolachlor in tropical soils: Herbicide analysis by sorghum bioassay and HPLC. Journal of Hazardous Materials: Organics, 2(2026)100017.
3. Wilson, RG. 1984. Online 2017. Accelerated degradation of thiocarbamate herbicides in soil with prior thiocarbamate exposure. Weed Science, 32: 264 – 268.
4. Yale, RL et al. 2017. Microbial changes linked to the accelerated degradation of the herbicide atrazine in a range of temperate soils. Sci. Pollut. Res., 24: 7359 – 7374.
5. Zemolin, CR et al. 2014. Environmental fate of s-metolachlor – A review. Planta Daninha, 32: 655 – 664.