Nesintetski spojevi prirodna podrijetla

Neki sastojci prirodna podrijetla dopušteni su za uporabu kao herbicici. Trenutačno se, međutim, organski herbicidi i herbicidi s organskim aktivnim sastojkom manje koriste u ekološkom suzbijanju korova. To korištenje uključuje određene formulacije octene kiseline (koncentrirani ocat), pelargonske kiseline, kukuruznoga glutena i eteričnih ulja.

Kukuruzni gluten primjenjuje se kao herbicid prije izbijanja, protiv krastavca (Digitaria sp.) i drugih travnjačkih korova, zbog inhibicije stvaranja korijena korova. Ključno je vrijeme primjene jer, ako su korovi već proklijali i ukorijenili se, kukuruzni gluten poslužit će isključivo kao gnojivo. Ima nutritivna svojstva s 10 % dušika po težini, pa se može koristiti kao organski izvor dušika. Kukuruzni gluten treba vodu odmah nakon primjene, ali je tada potrebno sušno razdoblje kako bi se pokrenuli inhibitorni učinci na proizvodnju korijena. Prva primjena suzbit će samo oko 60 % sjemena korova, a jedna primjena može pomoći u suzbijanju korova tijekom 4 do 6 tjedana. Teška tla, produženo kišno razdoblje i vrućine mogu zahtijevati mjesečnu primjenu ili drugu primjenu u kasno ljeto. Nakon nekoliko primjena, kukuruzni gluten ponekad doseže 80 % učinkovitosti. Količina primjene varira ovisno o obliku: prah, peletizirani ili granulirani. Standardna je količina primjene 10 kg kukuruznog glutena na 100 m2 travnjaka. Ova stopa također osigurava oko 1 kg dušika na 10 m2. Učinci su kukuruznog glutena kumulativni, što znači da se rezultati poboljšavaju ponovljenom uporabom tijekom vremena.

Eterično ulje klinčića (Syzygium aromaticum) najznačajnije je eterično ulje za uništavanje korova, koje može biti i jedino ulje koje se nanosi kao prirodni sprej protiv korova. Gaulterija (Gaultheria fragrantissima), cimet i(Cinnamomum verum) i čubar (Satureja hortensis) mogu pojačati učinak djeteline protiv korova.

Razvijeno je i nekoliko selektivnih herbicida s organskim aktivnim sastojkom na temelju gljivičnih patogena koji se sastoje od fitotoksina, patogena i drugih mikroba koji se koriste u biološkom suzbijanju korova. Herbicidi s organskim aktivnim sastojkom mogu biti spojevi i sekundarni metaboliti koji potječu od organizama kao što su gljive, bakterije ili protozoe; ili fitotoksični biljni ostatci, ekstrakti ili pojedinačni spojevi dobiveni iz drugih biljnih vrsta. Na globalnoj razini razvijeno je samo trinaest herbicida s organskim aktivnim sastojkom dobivenim iz mikroorganizama ili prirodnih molekula. Od trinaest odobrenih herbicida biološkog podrijetla, devet je na bazi gljivica, tri na bazi bakterija, a jedan sadrži aktivnu tvar koja je prirodni biljni ekstrakt (tablica 5.2).

Tablica 5.2 Herbicidi s organskim aktivnim sastojcima razvijeni za suzbijanje korova u ekološkoj proizvodnji

Naziv sredstva	Aktivni sastojak	Korov	Registracija	Na tržištu
De Vine®	Soj MVW oomicete Phytophthora palmivora	Morrenia odorata	1981., SAD	nepoznato
Collego™ (LockDown)	Spore soja Colletotrichum gloeosporioides 20358	Aeschynomene virginica	1982/2006, SAD	dostupno
BioMal®	Colletotrichum gloeosporioides f.sp. malvae	Malva pusilla	1992, Kanada	dostupno, ali ograničena proizvodnja
Camperico®	Xanthomonas campestris soj JTP482	Poa annua	1997, Japan	nedostupno
Woad Warrior	Gljivica Puccinia thlaspeos	Isatis tinctoria	2002, SAD	nedostupno
Chontrol®=Ecoclear®	Chondrostereum purpureum soj PFC 2139	Izdanci iz kasne sremze (Prunus serotina) kanadska topola (Populus euramericana) u pjeskovitim tlima crnogoričnih šuma	2004/2007	dostupno
Mycotech™	Chondrostereum purpureum soj HQ1	Izdanci iz kasne sremze (Prunus serotina) kanadska topola (Populus euramericana) u pjeskovitim tlima crnogoričnih šuma	2004/2007 Kanada	nedostupno
Smoulder WP, Smoulder G	Alternaria destruens soj 059	Vrste vilinih kosica (Cuscuta sp.)	2005, SAD	dostupno
Sarritor	Sclerotinia minor stoj IMI 344141	Dvosupni korov u travnjaku	2007, Kanada	dostupno
Organo-Sol® (Kona)	Lactobacillus casei soj LPT-111 L. rhamnosus soj LPT-21 L. lactis ssp. lactis soj LL64/CSL L. lactis ssp. lactis soj LL102/CSL L. lactis ssp. cremoris soj M11/CSL	(Trifolium repens) (Trifolium pratense) (Lotus corniculatus) (Medicago lupulina) (Oxalis acetosella)	2010, Kanada	dostupno
Phoma	Phoma macrostoma stoj 94-44B	Dvosupnice	2011, SAD and Kanada	dostupno
Opportune™	Takstomin A, spoj koji se proizvodi fermentacijom iz soja Streptomyces acidiscabies RL-110	Maslačak (Taraxacum officinale)	2012, SAD	dostupno
Beloukha®*	Dobiveno iz ulja repice, korištenjem prirodnog procesa ekstrakcije (nonanska kiselina i pelargonska kiselina)	Na vinovoj lozi za uništavanje izbojaka i suzbijanje korova, a na krumpiru za uništavanje stabljike i lista	2015, SAD	dostupno

* Dopušteni u EU-u

Herbicidi s organskim aktivnim sastojkom mogu pomoći u povećanju učinkovitosti pojedinačnih mjera suzbijanja korova i ukupne učinkovitosti integriranih sustava za suzbijanje korova.

Biljni aktivni sastojci

Poznato je da mnoge biološki aktivne spojeve proizvode mladice biljaka. Oni su sekundarni metaboliti. Njihova biosinteza može biti izvedena iz metabolizma primarnih spojeva, tj. sekundarni su samo u svojoj biosintezi, a ne po svom značaju. Sekundarni metaboliti krajnji su proizvodi koji se sintetiziraju iz različitih materijala različitim metaboličkim putovima. Iako se među njima nalaze i privlačni i repelentni spojevi, većina djeluje na žive organizme uglavnom zbog svoje inhibitorne (toksične) prirode. Ti sekundarni spojevi mogu biti biokemijski raznoliki.

- Tiofeni- aromatični su spojevi koji sadrže sumpor. Tipični tiofeni su α-tertienil i buten-bitienil. Oba djelatna sastojka nalaze se u našoj popularnoj vrtnoj ukrasnoj biljci, vrsti nevena (Tagetes sstr.). Tiofeni vjerojatno djeluju kao toksini u odnosima biljka-životinja, odnosno biljka-biljka. Pokazuju širok raspon biološke aktivnosti, a djeluju prije svega kao fototoksini. Osim toga, značajno je njihovo fungicidno, herbicidno i nematocidno djelovanje.

‒ Kumarini ‒ to su spojevi sastavljeni od cimetnih kiselina. Njihova najjednostavnija struktura upravo je sam kumarin, ali su poznati i drugi kumarini (pirano- i furanokumarini). U biljkama se kumarini uglavnom pojavljuju kao glikozidi u spojevima sličnima šećeru. Fiziološki su iznimno važni spojevi. Neki kumarini (uključujući i sam kumarin) inhibiraju klijanje i produljenje stanica. Sto puta su učinkovitiji inhibitori rasta u usporedbi s, primjerice, fenolnim kiselinama koje se koriste u praksi.

‒ Monoterpeni i seskviterpeni ‒ monoterpeni su komponenta eteričnih ulja. Najviše ih ima u porodicama usnjača, ruta i štitarki. Sinteza eteričnih ulja često se odvija u određenim stanicama ili žljezdanim dlačicama. Poznato je da žljezdane dlačice na površini lista mogu proizvoditi i lučiti eterična ulja. Funkcija eteričnih ulja može biti vrlo raznolika. Imaju inhibitorni učinak na klijanje i rast biljaka. Zbog toga su također važni u kompeticiji među biljnim vrstama. To ih čini pogodnima za suzbijanje korova. U laboratorijskim uvjetima uočen je inhibicijski učinak eteričnih ulja na rast bakterija i gljivica.

‒ Triterpeni ‒njihovi glikozidi nazivaju se saponinima. Saponini su česti kompleksi u biljkama. Primjerice, lucerna, poznata kao krmna biljka, osim ljekovite kiseline sadrži i 11 saponina. Akumuliraju se uglavnom u lišću i plodovima dotične biljne vrste

Tablica 5.3 Biljne vrste i njihovi dijelovi koji se mogu primijeniti u suzbijanju korova kao ekstrakt. H ‒ herbicid, I – insekticid, F – fungicid, SD – sredstvo za dezinfekciju tla

Biljka	Tipična slika roda ili vrste	Primijenjeni dio biljke	Aktivni sastojak	Biološki učinak: H	Biološki učinak: I	Biološki učinak: F	Biološki učinak: SD
Tagetes sp.	Slika 5.2 (E. Takács)	pup u cvatnji	α-tertiaril, buten bitienil	+		+
Ranunculus sp.	Slika 5.3 (M. Ábele)	izboj lista	ranunkulin	+			+
Achillea sp.	Slika 5.4 (M. Ábele)	cvat, list	ahillin, anaciklin, prokamazulen	+			+
Tanacetum vulgare	Slika 5.5 (M. Ábele)	pup u cvatnji	borneol, cineol, isothujon	+	+		+
Prunella sp.	Slika 5.6 (M. Ábele)	izboj lista	ursolna kiselina	+
Centaurea sp.	Slika 5.7 (M. Ábele)	pup u cvatnji	centaurepenzin	+
Calendula officinalis	Slika 5.8 (shutterstock)	cvat	izoramnetin	+	+
Aristolochia sp.	Slika 5.9 (M. Ábele)	plod, rizom	aristolohična kiselina	+			+
Mentha sp.	Slika 5.10 (M. Ábele)	izboj lista	limonene, menthol, menton, mentofuran, pulegon	+		+	+
Artemisia sp.	Slika 5.11 (shutterstock)	izboj lista	absinthin, bisabolene, artemisinin, tujon, cineol, tauremizine	+	+		+
Stachys annua	Slika 5.12 (M. Ábele)	pup u cvatnji	stahidrin	+
Salvia sp.	Slika 5.13 (M. Ábele)	list	cineol, cimol	+	+		+

Zbog kratka trajanja, biljne ekstrakte treba koristiti u usjevima kratkoga rasta, a zbog relativno velike količine ekstrakta potrebne za postizanje željena učinka suzbijanja korova, savjetuje se korištenje na maloj površini. Biljni ekstrakti mogu se dobro integrirati u alate ekološke proizvodnje.