Glyphosate

Le glyphosate, dont le nom chimique officiel est N-(phosphonométhyl)glycine, est l'un des herbicides les plus utilisés en agriculture mondiale. Enregistré sous le numéro CAS 1071-83-6, il a pour formule chimique brute C₃H₈NO₅P et se caractérise par sa structure relativement simple d'acide aminé phosphoné.

Disponible dans le commerce sous différents noms, notamment Roundup, Résumé original, Polaris, Zapp, Glyphos, entre autres, le glyphosate est également connu sous les synonymes courants de N-phosphonométhylglycine, PMG et glyphosate. Il appartient à la classe chimique des dérivés de la glycine, plus précisément aux organophosphates non organochlorés.

Développé comme herbicide par Monsanto dans les années 1970, le glyphosate a été lancé commercialement en 1974, révolutionnant la gestion des mauvaises herbes en agriculture.

Mode d'action

Le mécanisme biochimique du glyphosate repose sur l'inhibition spécifique de l'enzyme 5-énolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase (EPSPS), un composant essentiel de la voie métabolique du shikimate. Cette voie métabolique est responsable de la synthèse des acides aminés aromatiques phénylalanine, tyrosine et tryptophane, essentiels à la synthèse des protéines et à la production de composés secondaires chez les plantes.

Selon la classification du HRAC (Herbicide Resistance Action Committee), le glyphosate appartient au groupe G, caractérisé par l'inhibition de l'EPSPS. L'interruption de cette voie métabolique entraîne l'accumulation de shikimate-3-phosphate et l'épuisement des acides aminés aromatiques essentiels, aboutissant à la paralysie de la synthèse protéique et à la mort de la plante.

Les symptômes caractéristiques du glyphosate comprennent un jaunissement initial des plus jeunes feuilles, suivi d'une chlorose généralisée évoluant vers la nécrose. Les plantes présentent un arrêt de croissance, un flétrissement progressif et finalement la mort. Chez les graminées, un rougissement des feuilles est souvent observé avant la nécrose complète.

Le délai d'apparition des symptômes varie de 3 à 7 jours dans des conditions idéales, et peut atteindre 14 jours en cas de basses températures ou de stress hydrique. La mort complète des plantes ciblées survient généralement entre 7 et 21 jours après l'application.

Spectre de contrôle

Le glyphosate démontre une efficacité remarquable dans le contrôle d'un large spectre d'espèces végétales, y compris les graminées annuelles telles que Digitaria horizontalis (digitaire), Brachiaria plantaginea (papou), Eleusine indica (chénopode) et Cenchrus échinatus (herbe à gros grains). Parmi les graminées vivaces, elle lutte efficacement Cynodon dactylon (herbe des Bermudes), Panique maximum (herbe à colonisation) et Brachiaria décumbens (brachiaire).

Pour les dicotylédones annuelles, il présente un excellent contrôle de Amarante viridis (caruru), Bidens pileux (chardon noir), Euphorbia hétérophylla (arachide sauvage), Ipomoea grandifolia (corde de guitare) et Sida rhombifolia (guanxuma). Parmi les dicotylédones vivaces, il contrôle efficacement Commelina benghalensis (trapoeraba) et plusieurs espèces de Cyperus.

Les espèces partiellement contrôlées comprennent certaines graminées vivaces difficiles à contrôler telles que Cynodon dactylon à des stades avancés de développement et Sorgho halepense (herbe massambará) dotée d'un système racinaire bien établi. Certaines dicotylédones, comme Richardia brasiliensis (poaia blanc) et certaines espèces de Commeline peut présenter un contrôle variable en fonction des conditions d'application.

Les plantes naturellement tolérantes ou ayant développé une résistance comprennent des espèces telles que Chloris elata (herbe à queue d'âne), Digitaria insularis (herbe amère), Conyza du Canada (buva) et Amaranthus palmeri (palmer caruru), ce dernier représentant des cas bien documentés de résistance développée.

Recommandations techniques d'application

Les doses de glyphosate recommandées varient généralement de 720 à 1.440 2.160 g ea/ha pour les plantes annuelles en début de développement. Pour les plantes vivaces ou à un stade avancé, les doses peuvent atteindre 2.880 XNUMX à XNUMX XNUMX g ea/ha. Dans des situations particulières, comme la lutte contre des plantes très résistantes ou en conditions défavorables, des doses plus élevées peuvent être nécessaires, en respectant toujours les limites maximales fixées lors de l'homologation du produit.

Le stade de développement des plantes ciblées est un facteur déterminant de l'efficacité. Les jeunes plants, de préférence jusqu'à 4-6 feuilles définitives pour les dicotylédones et jusqu'au tallage pour les graminées, sont plus sensibles. Les plantes vivaces doivent être traitées de préférence pendant leur croissance active, lorsque la translocation de l'herbicide vers les organes de réserve est plus importante.

Le glyphosate est appliqué exclusivement en post-levée des mauvaises herbes et ne présente aucune activité résiduelle dans le sol. Le moment idéal pour l'application se situe en début de post-levée des plantes ciblées, lorsque celles-ci présentent une activité métabolique maximale et une surface foliaire suffisante pour intercepter le produit.

Les conditions météorologiques idéales pour l'application comprennent des températures comprises entre 20 et 30 °C, une humidité relative supérieure à 50 % et des vents allant jusqu'à 10 km/h. Des températures très basses (inférieures à 15 °C) ou très élevées (supérieures à 35 °C) peuvent réduire considérablement l'efficacité. L'absence de pluie pendant au moins 4 à 6 heures après l'application est essentielle pour permettre une absorption foliaire adéquate.

Compatibilité et mélanges

Le glyphosate présente une bonne compatibilité physique et chimique avec plusieurs produits agrochimiques, ce qui permet de réaliser des mélanges stratégiques pour élargir le spectre de contrôle ou ajouter des fonctionnalités spécifiques. La compatibilité doit toujours être testée au préalable par le test en jar, en particulier lorsqu'il s'agit de formulations inconnues.

Les mélanges courants incluent des combinaisons avec du 2,4-D pour un meilleur contrôle des dicotylédones difficiles à contrôler, avec de l'atrazine en présemis pour le maïs et avec du paraquat pour accélérer l'effet de dessiccation. L'ajout d'adjuvants tels que des tensioactifs non ioniques, des huiles végétales ou minérales améliore souvent l'efficacité, notamment en conditions de faible humidité ou sur les plantes à cuticules cireuses.

Les mélanges à éviter comprennent les associations avec des herbicides antagonistes, les produits à pH extrêmement acide ou basique pouvant affecter la stabilité de la molécule, et les formulations contenant de fortes concentrations de sels susceptibles de provoquer une précipitation. Une attention particulière doit être portée aux produits à base de glufosinate d'ammonium, qui peuvent présenter un effet antagoniste dans certaines conditions.

Résistance et gestion de la résistance

Les cas documentés de résistance au glyphosate ont considérablement augmenté au cours des dernières décennies, avec des cas signalés chez plus de 40 espèces de mauvaises herbes dans le monde. Au Brésil, les cas confirmés se distinguent Digitaria insularis, conyza bonariensis, Conyza du Canada, conyza sumatrensis, Amaranthus palmeri e Eleusine indica.

Les mécanismes de résistance comprennent l'amplification du gène EPSPS, des mutations ponctuelles du site actif de l'enzyme, une augmentation du métabolisme de l'herbicide et une réduction de son absorption et de sa translocation. Une résistance multiple, impliquant simultanément différents mécanismes, a été observée chez certaines espèces.

Pour la gestion de la résistance, la rotation des mécanismes d'action est recommandée conformément aux directives du HRAC, en évitant les applications consécutives d'herbicides du groupe G. L'intégration avec des herbicides des groupes A (inhibiteurs de l'ACCase), B (inhibiteurs de l'ALS), K1 (inhibiteurs du photosystème I) et autres représente une stratégie fondamentale.

Les stratégies pratiques comprennent l’utilisation d’herbicides avec différents mécanismes d’action en mélange ou de manière séquentielle, l’adoption de pratiques culturales telles que la rotation des cultures, l’utilisation de cultures de couverture, la gestion intégrée combinant des méthodes chimiques, mécaniques et biologiques, et une surveillance constante de l’efficacité du contrôle pour la détection précoce des populations résistantes.

Efficacité agronomique et positionnement stratégique

L'efficacité du glyphosate est fortement influencée par les conditions environnementales. Les périodes de sécheresse réduisent l'absorption et la translocation du produit, tandis que des précipitations excessives peuvent provoquer un lessivage des feuilles si elles surviennent peu après l'application. Les basses températures ralentissent le métabolisme des plantes et, par conséquent, l'action de l'herbicide, tandis que les températures très élevées peuvent stresser les plantes et réduire leur efficacité.

Les principaux avantages du glyphosate sont son large spectre de contrôle, sa faible toxicité pour les mammifères, son absence d'activité résiduelle dans le sol, sa compatibilité avec les systèmes de semis direct et son coût relativement faible. Ses limites incluent une résistance accrue aux mauvaises herbes, la nécessité de plantes en pleine croissance pour une efficacité maximale et le risque de dérive dans les cultures sensibles.

Dans les systèmes agricoles, le glyphosate joue un rôle fondamental dans la dessiccation avant semis du soja, du maïs et du coton, permettant un contrôle efficace de la végétation établie. Dans les systèmes utilisant des cultures tolérantes (RR – Roundup Ready), il permet des applications en post-levée, simplifiant ainsi la gestion des adventices.

En culture de canne à sucre, il est largement utilisé pour lutter contre les mauvaises herbes entre les rangs, ainsi que pour le renouvellement des plantations. En arboriculture fruitière, il constitue un outil essentiel pour gérer la végétation entre les rangs, en veillant toujours à éviter la dérive des engrais sur les cultures.