DD252748A1 - Beeinflussung der herbizid-persistenz - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist die Beeinflussung der Persistenz von Bodenherbiziden durch Applikation von Harnstoff vor, nach und zusammen mit der Herbizidanwendung. Die Kombination von Harnstoff mit Herbiziden bewirkt eine unterschiedlich starke Persistenzerhoehung und damit Wirkungsverlaengerung, die bei Herbiziden mit Harnstoffstruktur besonders ausgepraegt ist. Eine gezielte Persistenzbeeinflussung fuehrt in Teilbereichen der Volkswirtschaft zu oekonomisch guenstigen Effekten.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Anwendung von Harnstoff zur Beeinflussung, insbesondere Erhöhung, der Persistenz von Herbiziden, vor allem solcher mit Harnstoff- und Amidstruktur.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Herbizide Wirkstoffe unterliegen nach ihrer Ausbringung im Boden einem mehr oder weniger schnellen Abbau. Dieser kann physikalisch, chemisch und/oder mikrobiell bedingt sein. Geschwindigkeit und Art des Abbaus sind von vielerlei Faktoren abhängig. In erster Linie ausschlaggebend ist die chemische Konstitution des Wirkstoffs. Aber auch die zur Überführung des Wirkstoffs in eine applikationsfähige Form notwendige Konditionierung und Formulierung beeinflussen den Abbau im Boden. Auch die Konzentrationsabhängigkeit spielt eine Rolle, im allgemeinen allerdings erst bei erheblichen Konzentrationsschwankungen. Beispielsweise wird unsubstituiertes Anilin in den geringen Konzentrationen, in denen es als Metabolit nach normalen Aufwandmengen von einigen Carbamat- und Harnstoffherbiziden auftritt, außerordentlich rasch im Boden abgebaut (SPENGLER, D., und JUMAR, A.: Arch. Pflanzenschutz 5 [1969], 6,445-453); beim Auftreten größerer Mengen Anilin wird dagegen der mikrobielle Abbau gehemmt, vermutlich weil Anilin als Mikroben- und Enzymtoxin wirksam wird (RABSCH, W.: Dissertation Universität Halle, 1976).

Von weitestreichender Bedeutung für das Schicksal eines Xenobiotikums von der Art eines Herbizids ist jedoch die Bodenbeschaffenheit. So wird z. B. der chemisch-hydrolytische Abbau vom pH-Wert, vom Wassergehalt und vom Gehalt des Bodens an katalytisch wirkenden Tonerdemineralien und Zeolithen beeinflußt. Dies gilt auch für oxydative und reduktive Prozesse, bei denen allerdings häufig bereits mikrobiell bedingte biochemische Reaktionen ablaufen und Abhängigkeiten von aeroben und anaeroben Bedingungen zu beobachten sind. Auch die Sorptionseigenschaften des Bodens haben für das Abbauvermögen Bedeutung, insofern eine adsorptive Fixierung des Wirkstoffes bedeuten kann, daß die aktive Substanz nicht nur nicht mehr für den biologischen Rezeptor verfügbar ist, sondern auch der chemischen und biochemischen Degradation entzogen ist. Mit den wichtigsten Einfluß auf die Degradibilität der chemischen Substanz im Boden hat der Humusgehalt. Hierbei spielt nicht nur die chemische Natur des Humus, sein Huminsäuregehalt, eine Rolle,.sondern vor allem der Gehalt an Mikroben. Sie sind mit ihren zahlreichen Stämmen und mit ihrem Adaptationsvermögen von entscheidender Bedeutung für den Abbau einer Chemikalie im Boden.

Während die oben genannten persistenzbeeinflussenden Faktoren Ansatzpunkte für eine artifizielle Steuerung bieten, sind klimatische Faktoren, wie Temperatur, Wind, Niederschlag und UV-Strahlung, die naturgemäß ebenfallsfür den Wirkstoffabbau von Bedeutung sind, unter Praxisbedingungen der Feldwirtschaft kaum für einen Eingriff in die Persistenz zu nutzen. Die Persistenz eines herbiziden Wirkstoffs steht in unmittelbarem Zusammenhang mit seinem Anwendungseffekt, insofern als eine hohe Persistenz in der Regel eine hohe Dauerwirkung bedingt, die im allgemeinen erwünscht und ökonomisch effektiv ist. Andererseits kann eine hohe Persistenz auch nachteilig sein, weil beispielsweise Nachanbaukulturen geschädigt oder ganz allgemein die Umwelt unerwünscht belastet wird. Zur Steuerung der Persistenz von Wirkstoffen und damit ihrer Verfügbarkeit im Boden wird häufig die Formulierungstechnik genutzt. So führen die Einarbeitung von Wirkstoffen in Granalien, die allmählich im Boden zerfallen, oder die Kapsulierung, die ein allmähliches Diffundieren des Wirkstoffes durch die umhüllende Membran zuläßt, zu einer prolongierten Freisetzung der aktiven Substanzen. Diese slow-release-Technik läßt sich bisweilen auch durch andersartige, physikalische oder chemische Fixierung der Aktivsubstanz an eine polymere Matrix erreichen (HARTMANN, M., und KLEMM, D.: Mittbl. Chem. Ges. 33 [1986], 1,3-8).

Bekannt ist fernerhin die Persistenzbeeinflussung durch Beifügung von Zweit- und Drittwirkstoffen in Kombinationspräparaten. Die Wirkstoffe können sich gegenseitig in ihrer Abbaugeschwindigkeit beeinflussen. Beispielsweise wird die Halbwertszeit des Abbaus des Rübenherbizids Proximpham in Gegenwart der Zweitkomponente Lenacil nahezu verdoppelt, offenbar weil der mikrobielle Abbau inhibiert wird (HAMROLL, B., und JUMAR, A.: Chem. Techn., 25 [1973], 7,423-424). Bei Kombination von Defenuron mit Simazin wird in manchen Böden der Abbau des Defenurons durch Simazin verlangsamt (JUMAR, A., SIEBER, K., und LADEWIG, C: speziell agrochemie psm A 2 [1978], 1,2-3). Mit der Wechselwirkung verschiedener Pestizide im Hinblick auf ihre Biodegradation, auch im Boden, beschäftigten sich vornehmlich KAUFMANN, D.D. (Pestic. Chem., 6 [1972], 175-205, u. 9 [1977], 49-57) und WALLHÖFER, P. et al. (Z. Pflkrankh., Pf !schutz, VIII [1977], 199-207). Untersuchungen zur Bodenpersistenz von Herbizidmischungen aus Bromoxynil, Propanil und Dicamba wurden von SMITH, A. E. in Weed Res., 24 (1984), 4,291-295 beschrieben. HYZAK, D. L. hat sich N-Methylcarbamoyloxyanilide als Extender der Wirksamkeit von Thiolcarbamat^Herbiziden schützen lassen (US 4381195 [20.4.81/26.4.83]), wobei mit Sicherheit Persistenzverlängerung eine Rolle spielt. Denselben Effekt zeitigen beim EPTC Zusätze von O-Aryl-N-methyl-carbamaten (US 4386955 [20.4.81/7.6.83]). Zusammenfassend über die Persistenz von Carbamat-Pestiziden und ihre Beeinflussung imBoden durch pestizide Zweitkomponenten als Folge der

Einwirkung auf die Bodenmikroorganismen haben RAJAGOPAL, B. S., BRAH MAPROKASH, G. P., REDDY, B. R. et al. in Res. Rev., 93 (1985), 1-199, insbes. 117-118 und 153 berichtet. Es darf indessen nicht übersehen werden, daß die Einbringung zusätzlicher Wirkstoffe in den Boden ökotoxikologische Probleme aufwirft.

Zur Wirkungsbeeinflussung von Herbiziden sind daher versuchsweise auch Düngemittel erprobt werden, die ökologischchemisch unbedeutend sind. Hierbei spielte auch der Harnstoff eine Rolle und zwar in Kombination mitPhenmedipham und Lenacil (BACH, H., STÖCKEL, C. et al., DD 160 555 v. 20.5.81) sowie Asulam (CATCHPOLE, A. H. et al., GB 32705-76 v. 5.8.76). Die Anwendung dieser Wirkstoffe als Blattherbizide in Verbindung mit Harnstoff schließt jedoch eine Persistenzverlängerung aus, da sie gezielt eine Verbesserung der Blattpenetration und des Transportvermögens unmittelbar nach der Applikation beabsichtigt. Nach MARSH, J.A.P. (Pestic. Sei., 16 [1985], 93-100) war die Abbaugeschwindigkeit von Dalapon und Isoproturon in NPK-gedüngtem Boden verringert. Die meisten Untersuchungen beziehen sich auf die Beeinflussung des Abbaus und der Rückstandsbildung von Pestiziden in Gegenwart von natürlichem organischem Dünger sowie anorganischen Kunstdüngern, u.a. den N-Düngern Ammonsulfat und Ammonnitrat. Hierbei spielen eine wichtige Rolle die Insektizide Parathion und DDT (FERRIS, LG., und LICHTENSTEIN, E.P.: J. Agric. Food Chem., 28 [1980], 1011-1019; vgl. auch FLASHINSKI, S. J., und LICHTENSTEIN, E.P.: Can. J. Microbiol., 21 [1975], 17) sowie Carbaryl, dessen Stabilität in bewässerten Kulturen und bei Stickstoffmangel durch Ammonsulfat und Harnstoff, nicht aber durch Kaliumsulfat erhöht wird (RAJAGOPAL, B. S., und SETHUNATHAN, N.: Pestic. Sei., 15 [1984], 6,591-599). Von den untersuchten Fungiziden stehen Captafol und Benomyl im Vordergrund (LICHTENSTEIN, E. P. et al.: J. Agr. Food Chem., 28[198O], 1011-1019 und 30 [1982], 871-878). Bei den Bodenherbiziden Linuron und Monolinuron (GALIULIU, R. V., SOKOLOV, M.S., SUCHOPAROVA,V. P. et al.: Agrochimija [Moskau] 1979,6,109-116), Propachlor, Desmetryn, Aziprotryn (SIRKO,T.S., und BELOVA, V.l.: Chim. selskom. choz. [Moskau] 1982,1,51-53) sowie Terbutylazin und Toluin (CHUBUTIJA, R. J. et al.: Agrochimija [Moskau] 1980,2,131-134; vgl. auch 1980,5, 124-127) wurden Einflüsse auf Wirkstoffaufnahme durch die Pflanze, Rückstandsbitdung, Wirkung und Phytotoxizität mit Naturdung, K- und NPK-Dünger untersucht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, über die Beeinflussung der Wirkstoffpersistenz die Ökonomie des Herbizideinsatzes zu verbessern und die durch einen mehrmaligen Herbizideinsatz resultierende Belastung von Boden und Pflanze einzuschränken. Darüber hinaus sollen die unrationellen und unproduktiven Herbizidmehrfachanwendungen im nichtselektiven Sektor, die häufig von erheblichen Störungen für die Volkswirtschaft, z. B. das Verkehrswesen, begleitet sind, vermindert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die kombinierte Anwendung von Harnstoff und auf den Boden applizierten Herbiziden nicht — wie erwartet — zu dem rascheren mikrowellen Abbau, sondern im Gegenteil zu einer verzögerten Degradation und damit zu einer Erhöhung der Persistenz führen kann. Ob der Zusatz von Harnstoff einen Einfluß auf die Abbaugeschwindigkeit ausübt und ob er insbesondere den Abbau hemmt und damit zu einer Wirkungsverlängerung des Herbizids führt, ist in erster Linie vom chemischen Strukturtyp des Herbizids abhängig. Darüber hinaus scheint eine Abhängigkeit von der Länge der Lag-Phase des Herbizids zu bestehen, also der Abbauverzögerungsphase, die als typisch für einen mikrowellen Abbau angesehen wird und meist als Adaptationszei't der Bodenbakterien für die Verwertung der Wirkstoffe als C- und/oder Energiequelle interpretiert wird. Herbizide mit ohnehin kurzer Abbauzeit scheinen in ihrer mikrobiell bedingten Degradation nicht oder nur wenig beeinflußt zu werden, solche mit langer Abbauzeit eine deutliche Prolongierung ihrer Persistenz zu erfahren. So zeigten in entsprechenden Versuchen a-Halogencarbonsäure-Herbizide, wie TCA, eine relativ geringe Abbauverzögerung durch Harnstoff, ebenso wie Carbanilat-Herbizide, z. B. Propham, Chlorpropham, Proximpham (Tab. 6)

Herbizide Chloralderivate blieben unbeeinflußt. Hingegen zeigten Vertreter der Acetanilid-Herbizide, vor allem aber der Arylharnstoff- und Uracil-Herbizide unerwartet markante Persistenzerhöhung in Gegenwart von Harnstoff. Es wurde deutlich, daß Herbizide mit dem Strukturmerkmal des Harnstoffs oder Thioharnstoffe im Molekül, also Arylharnstoffe, Aryl-methoxyharnstoffe, Hetarylharnstofffe,Arylthioharnstoffe und Uracilderivate in Wechselwirkung mit Harnstoff eine starke Verlängerung ihrer Persistenz und damit ihrer Wirkungsdauer erfahren (Tab.4 und 5).

Ob und in welchem Maße eine Herbizidgruppe auf die Zugabe von Harnstoff anspricht, ist in Ermangelung der theoretischen Grundlagen zunächst nur empirisch zu ermitteln. In den durchgeführten Versuchen wurden in exakter Weise die Halbwertszeiten des Abbaus der meist radioaktiv markierten Herbizidwirkstoffe in verschiedenen Bodentypen mit und ohne Harnstoff bestimmt und verglichen (vgl. Tab. 1-3). Die Ergebnisse untermauern und erklären die in biologischen Versuchsanstellungen zur Verlängerung der Wirkungsdauer von Herbiziden unter Harnstoffeinfluß ermittelten Befunde. Bei der Vielfalt der im Boden sich abspielenden Prozesse und Wechselwirkungen zwischen Xenobiotikum, Harnstoff, Bodenbestandteilen und Mikroben sind die Endeffekte nicht ohne weiteres vorauszusehen. Eine Rolle spielt die Fertilisation des Bodens durch Harnstoff und die damit einhergehende Beeinflussung mikrobieller Tätigkeit; die Konkurrenz des im Überschuß angebotenen Harnstoffs mit dem Xenobiotikum als Nahrungsquelle für die Bodenmikroben; die Beeinflussung des Adaptationsvermögens der Bodenmikroben und damit der Lag-Phase; die Solubilisierungseigenschaften des Harnstoffs sowie seine Adsprptionsfähigkeit an Mineralbestandteilen des Bodens, was zu einer Verdrängung von adsorbierten Wirkstoffmolekülen aus den Adsorptionszentren oder Katalysezentren des Bodens führen kann; die Ammonifikationsfähigkeit des Harnstoffs und die Eigenschaft der entstehenden Ammoniumionen, katalytisch wirkende Hydrolysezentren zu blockieren; die unterschiedliche Löslichkeit der Wirkstoffe und damit unterschiedliches Migrationsverhalten im Boden, was zur Trennung von den Harnstoffmolekülen und damit zu differenzierten Wechselwirkungen zwischen Harnstoff, Wirkstoff und Bodenpartikeln führt; u.a.m

Die Aufgabe der Persistenzbeeinfiussung von Bodenherbiziden wird somit erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der herbizide Wirkstoff, formuliert als anwendungsfähiges Präparat und zubereitet als Spritzbrühe, in der zur Unkrautbekämpfung vorgeschriebenen Hektaraufwandmenge, kombiniert mit Harnstoff, ausgebracht wird. Hierbei kann der Harnstoff der wäßrigen Spritzbrühe zugesetzt, aber auch vor oder nach der Herbizidapplikation auf den Boden ausgebracht werden. Da die

Harnstoffdüngung zu den gebräuchlichen agrikultur-chemischen Maßnahmen gehört, lassen sich auch Herbizidanwendung und Stickstoffdüngung auf diese Weise verbinden. Ebenso ist es möglich, Harnstoff und herbizide Wirkstoffe zu kombinierten Feststoff-, Flüssig- oder Flowablerpräparaten zu verarbeiten, wobei Trägerstoffe, Füllstoffe, Lösungsmittel, Tenside u. a. Formulierungshilfsmittel Verwendung finden und die für Herbizide übliche Formulierungstechnologie genutzt wird. Der formulierungstechnischen Verarbeitung zu Feststoffpräparaten, wie Spritzpulvern, kommt entgegen, daß Harnstoff mit manchen chemischen Verbindungen, auch herbiziden Wirkstoffen, Molekülverbindungen eingeht; diese Addukte haben bisweilen wegen erhöhter Schmelzpunkte bessere Formulierungseigenschaften als die bloßen Wirkstoffe. Der Harnstoff wird im Verhältnis zum herbiziden Wirkstoff in beträchtlichem molarem Überschuß angewendet. Die Aufwandmengen pro Hektar betragen daher bis zu 500kg Harnstoff, vorzugsweise 40 bis 400kg Harnstoff.

Eine gezielte Steuerung der Persistenzyon Bodenherbiziden im Boden ist von beträchtlichem Interesse für die Anwender von Pflanzenschutzmaßnahmen in der landwirtschaftlichen Praxis. So kann durch eine Verlängerung der Persistenz das Wirkungsspektrum von solchen Herbiziden, die schon zu Beginn der Vegetationsperiode eingesetzt werden müssen, auf die später keimenden Unkrautarten erweitert werden. In Dauerkulturen, insbes. in der Forstwirtschaft, wird durch Verwendung in der Wirkung prolongierter Herbizide der manuelle und mechanische Pflegeaufwand erheblich vermindert. Darüber hinaus führt der Einsatz auch im nichtselektiven Bereich, wo Mittel zur Grünpflanzenvernichtung mit langer Dauerwirkung, z.B. auf Wegen, Plätzen, Industrieanlagen, Gleis- und Fahrbantrassen, gefragt sind, zu einer Effektivitätssteigerung und verbesserten Ökonomie. Durch den Wegfall oder die Reduzierung von Mehrfachbehandlungen werden fernerhin Störungen, Erschwernisse oder Behinderungen in der Volkswirtschaft, insbesondere im Verkehrswesen, eingeschränkt. Insgesamt ist somit die Steuerung der Herbizidpersistenzfür den Vollzug einer den unterschiedlichen Gegebenheiten und Erfordernissen angepaßten Unkrautbekämpfung von hoher Bedeutung.

Ausführungsbeispiele

Die folgenden Beispiele und Tabellen sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie einzuschränken.

Beispiel 1

Bestimmung der Bodenpersistenz von Fenuron (N-Phenyl-N',N'-dimethylhamstoff) In 6 300-ml-Erlenmeyerkolben pro Versuchsreihe wurden mit einfacher Wiederholung je 50g gesiebter Lehmboden mit Wasser auf 30% der maximalen Wasserkapazität (MWK = 46g H₂O/100g Boden) eingestellt und 24 Stunden bei 18°C inkubiert. Anschließend erfolgte die Applikation von ¹⁴C-Fenuron mit einer Aufwandmenge von 1,4mg/50g Boden (Ä28,4ppm), bzw. von 1,4mg ¹⁴C-Fenuron + 228mg Harnstoff/50g Boden (=& 200kg N/ha). Die „Bodenoberfläche" im Kolben betrug 5,7 · 10"⁷ha. Die Anwendung des radioaktiven Wirkstoffs erfolgte in wäßrig-ethanolischer Lösung, die des Harnstoffs in wäßriger Lösung, und zwar mit den Wassermengen, daß damit die Bodenfeuchtigkeit auf 40% MWK eingestellt war. Die mit einer Pipette tropfenförmig auf den Boden verteilte Lösung wurde durch 3minütiges Umschütteln im Kolben gleichmäßig im Boden verteilt. Bis zur Probenahme wurden sodann die mit Wattestopfen verschlossenen Kolben im Dunkeln bei 18°C im Brutschrank aufbewahrt. Zur Aufarbeitung wurde der Inhalt jedes Kolbens mit 1Ö0ml Methanol versetzt und 30 min auf der Schüttelmaschine extrahiert. Danach wurden Boden und Extrakt durch Absaugen mittels Nutsche und Wasserstrahlpumpe getrennt. Durch Entnahme von 3 ml des Extraktes und Vermessen im Spektrometer (Tricarb) nach Zugabe von je 10 ml Toluenszintillator wurde die Radioaktivität ermittelt. Die Zuordnung, ob es sich um unveränderten Wirkstoff oder Transformationsprodukte (TP) handelt, erfolgte mittels Dünnschichtchromatographie im Vergleich zur authentischen Probe.

Zeit nach Applikation	Ermittelte Anteile der aufgegebenen 14C-Fenuron-Radioaktivität in %	Fenuron	festhaftend	14C-Bilanz
Fenuron	extrahierbar	97,5
	Fenuron +TP	87,8	2,4	99,9
3Stdn.	97,5	72,1	13,0	100,8
7 Tage	87,8	54,0	25,1	100,3
17 Tage	75,2	47,9	39,0	99,7
31 Tage	60,7		44,3	100,5 .
45 Tage	56,2	100,4
Fenuron + Harnstoff		97,1	—	100,4
3Stdn.	100,4	84,2	3,4	100,5
7 Tage	97,1	72,5	16,7	100,9
17 Tage	84,2	70,9	25,6	101,4
31 Tage	75,8	26,0	100,1
45 Tage	74,1

Durch Regressionsanalyse wurde den Meßpunkten (Mittelwerte aus zwei Meßreihen) eine einer Reaktion erster Ordnung gehorchende Regressionsgleichung angepaßt (y = % Fenuron; χ = Zeit in Tagen). Der die Güte der Anpassung beschreibende Korrelationskoeffizient r wurde ermittelt. Aus der Regressionsgleichung wurde die Halbwertszeit T_1/2 errechnet; d.i. die Anzahl Tage (x), nach denen der Wirkstoff zu 50% abgebaut ist (y = 50).

Fenuron	X =0,125	7	17	31	45	In y = 4,5716-0,016647 x
Yexp.	97,5	87,8	72,1	54,0	47,9	r = 0,990
						T1/2 = 40Tage
Yber.	96,5	86,1	72,9	57,7	45,7
Fenuron	+ Harnstoff					In y = 4,6041 - 0,0085626 x
Yexp.	ioo;4	97,1	84,2	72,5	70,9	r = 0,968
						Ti/2 = 81Tage
Yber.	99,8	94,1	86,4	76,6	68,0

Wie aus dem Vergleich der Halbwertszeiten T_1/2 ersichtlich, wird die Persistenz des Fenurons durch Harnstoff auf das Doppelte verlängert.

Beispiel 2

Bestimmung der Bodenpersistenz von Bromuron (N-4-Bromphenyl-N',N'-dimethylharnstoff) Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Versuchsanordnung und-methodik wurde die Persistenz von Bromuron allein und von Bromuron in Gegenwart von Harnstoff bestimmt. Die Aufwandmengen waren 1,15 mg ¹⁴C-Bromuron/50g Boden (in Form eines 50%igen Spritzpulvers) und 228mg Harnstoff/50g Boden. Die Untersuchungsdauer betrug 120 Tage. Aus den den experimentellen Befunden angepaßten Regressionsgleichungen wurde die Halbwertszeit für Bromuron zu Ty₂ = 88 Tage und für Bromuron + Harnstoff zu Jy₂ = 293 Tage ermittelt, was einer mehr als 2,5fachen Verlängerung entspricht.

Beispiel 3

Bestimmung der Bodenpersistenz von Lenacil P-Cyclohexyl-S^-trimethylenuracil) Die Halbwertszeitbestimmung erfolgte entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik unter Nutzung eines DC-Scanners zur Identifizierung und Bestimmung der Aktivität. Die Aufwandmengen betrugen 1,14mg ¹⁴C-Lenacil/50g Boden und 228 mg Harnstoff/50 g Boden. Die Untersuchungsdauer belief sich auf 260 Tage. Es wurde die Persistenz in zwei Bodenarten folgender Charakteristik untersucht:

Bodenart	Wasserkapazi tät [%]	Org.C	Humus	T-Wert [mval]	pH-Wert (KCI)	Ton	Schluff	Sand
Leichter Boden Schwerer Boden	26 35	0,6 1,6	1,1 2,8	4,4 20,6	6,4 6,1	7 19	18 74	Vl Vl CJI

Die graphisch ermittelten Halbwertszeiten sind in Tab. 1 niedergelegt. Danach wird die Halbwertszeit (Ti_/2) des Lenacilabbaus im Boden durch Harnstoff um das 1,3-bis 2,3fache verlängert.

Tabelle 1

Lenacil-Abbau ohne und mit Harnstoff in leichtem und schwerem Boden j

T_1/2 (in Tagen) T₁Z₂On Tagen) !

in leichtem Boden in schwerem Boden j

Lenacil 440 97

Lenacil + Harnstoff 566 227

Beispiel 4 j

Bestimmung der Bodenpersistenz von TCA (Trichloressigsäure) |

Es wurde mit dem Natriumsalz ¹⁴C-TCA-Na analog Beispiel 1 und mit den im Beispiel 3 charakterisierten Böden gearbeitet. !

Aufwandmengen: 9,1 mgTCA/50g Boden und 228mg Harnstoff/50g Boden. Die ermittelten Halbwertszeiten (T_1/2) finden sich in | Tab. 2. Die Persistenzerhöhung beläuft sich auf das 1,3fache.

Tabelle 2

TCA-Abbau ohne und mit Harnstoff in leichtem und schwerem Boden I

' j

T₁/₂ (in Tagen) T_1/2 (in Tagen) j

in leichtem Boden in schwerem Boden i

TCA+Harnstoff 45 32

Beispiel 5

Bestimmung der Bodenpersistenz von DCU (Dichloralharnstoff)

Die Aufwandmengen betrugen 11,4mg ¹⁴C-DCU/50g Boden und 228mg Harnstoff/50g Boden. Die Extraktion des Bodens erfolgte mit Aceton. Als Halbwertszeit des Abbaus im leichten Boden wurde T_1/2 = 9 Tage, in schwerem Boden T_1/2 = 6 Tage bestimmt. Bei Harnstoffzusatz blieben die Halbwertszeiten in Übereinstimmung mit theoretischen Überlegungen nahezu unverändert. Der Harnstoff fungiert — wie sich zeigte — im Falle von DCU lediglich als „chemischer Träger" für das eigentliche herbizide Agenz, das Chloral. Im Boden zerfällt Dichloralharnstoff rasch auf dem Wege über Monochloralharnstoff zuHarnstoff und Chloral bzw. dessen Folgeprodukt Chloralhydrat.

Beispiele

Bestimmung der Bodenpersistenz von Propachlor(2-Chlor-N-isopropyl-acetanilid) In zwei verschiedenen Bodenarten wurden analog Beispiel 1 und 3 9,12mg ¹⁴C-Propachlor/50g Boden (als Spritzpulver) und 228mg Harnstoff/50g Boden eingesetzt. Außer mit der radiochemischen Methode wurden die Bodenextraktionswerte auch gaschromatographisch mit inaktivem Propachlor bestimmt. Die ermittelten Halbwertszeiten (T1/2) sind in Tab.3 aufgeführt. Die Prolongation der Persistenz beläuft sich bodentypunabhängig auf das ca. 1,6fache.

Tabelle 3

Propachlor-Abbau ohne und mit Harnstoff in leichtem und schwerem Boden

T₁₇₂ (in Tagen) in leichtem Boden

T_1/2 (in Tagen)

in schwerem Boden

Propachlor Propachlor + Harnstoff

18 28

11 18

Beispiel 7

Die durch Persistenzveränderung erzielten Effekte unter praktischen Einsatzbedingungen werden wie folgt belegt:

Es erfolgte die Applikation des Herbizids mit und ohne Harnstoffzugabe und zu einem späteren Zeitpunkt die Aussat von Salat, um den Einfluß des Harnstoffs auf die Persistenz des Herbizids erfassen zu können. Die Beeinflussung der Kulturpflanzenentwicklung durch die Varianten wurde in Form von Bonituren erfaßt. Dabei bedeutet:

1 = keine Beeinflussung der Testpflanze

9 = Pflanzen total vernichtet.

In einem Freilandversuch erfolgte die Applikation von Lenacil ineiner80%igen WP-Formulierung in drei verschiedenen Aufwandmengen jeweils mit und ohne Harnstoff. Die Aufwandmengen je Flächeneinheit entsprachen den Bedingungen in der landwirtschaftlichen Praxis. Die Applikation erfolgte einheitlich am gleichen Tag auf jeweils 5 Parzellen für jede Aufwandmenge sowie für die Lenacilvarianten mit Harnstoffzugabe.

In Abständen von 8,12,14,16 und 18 Wochen nach der Applikation erfolgte die Aussaat von Salat um festzustellen, inwieweit Unterschiede in der Wirkungsdauer zwischen der alleinigen Anwendung und der Anwendung des Herbizids mit Harnstoff gegeben sind. Das Beispiel (Tab.4) belegt, daß die Harnstoffzugabe die Persistenz des Lenacils verlängert.

Tabelle 4

Beeinflussung der Persistenz von Lenacil durch Harnstoffzugabe unter Praxisbedingungen zu 5 verschiedenen Terminen

Lfd. Nr.	Prüfglied	Wochen nach der Applikation	12	14	16	18
		8	1,5	1,0	1,6	1,3
1	unbehandelt	1,5	6,8	3,2	3,3	3,2
2	Lenacil 1,76 kg/ha	7,2
3	Lenacil 1,76 kg/ha +		8,0	5,2	6,7	6,2
	Harnstoff 200 kg/ha	8,3	6,3	2,3	2,3	2,0
4	Lenacil 1,28 kg/ha	6,3
5	Lenacil 1,28 kg/ha +		7,0	4,4	3,9	2,5
	Harnstoff 200 kg/ha	7,2	4,3	2,2	2,9	1,3
6	Lenacil 0,8 kg/ha	5,4
7	Lenacil 0,8 kg/ha +		5,5	2,2	3,0	2,0
	Harnstoff 200 kg/ha	6,4

Beispiel 8

In einem Modellversuch unter Gewächshausbedingungen erfolgte die Applikation von vier verschiedenen Herbiziden mit Harnstoffstruktur als WP-Formulierungen in praxisüblichen Aufwandmengen jeweils ohne und mit Harnstoffzugabe. 12 Wochen nach der Applikation wurde in den behandelten Boden Salat eingesät, um festzustellen, Inwieweit Unterschiede in der Persistenz zwischen der alleinigen Anwendung und der Anwendung der Herbizide mit Harnstoff gegeben sind (Tab. 5). Das Beispiel belegt, daß eine Beeinflussung der Persistenz durch Harnstoffzugabe gegeben ist.

Tabelle 5 .

Beeinflussung der Persistenzvon Herbiziden mit Harnstoffstruktur durch Harnstoffzugabe unter Modellbedingungen 12 Wochen nach der Applikation ..

Lfd. Nr.	herbizides Prüfglied	ohne Harnstoff	40 kg/ha Harnstoff	400 kg/ha Harnstoff
1	ohne Herbizid	1	1	1
CS!	Fenuron, 0,5 kg/ha	1	2	6
3	Fenuron, 1,0 kg/ha	1	CSl	6
4	Monuron, 0,5 kg/ha	1	1	4
5	Monuron, 1,0 kg/ha	2	5	6
6	Methabenzthiazuron, 2,0 kg/ha .	1	CSl	6
7	Metobromuron, 2,0 kg/ha	5	6	6
8	Fenthiuron, 1,0 kg/ha	1	CSl	4

Fenuron = N-Phenyl-N',N'-dimethylharnstoff

Fenthiuron = N-Phenyl-N',N'-dimethylthioharnstoff

Monuron = N-(4-Chlorphenyl)-N',N'-dimethylharnstoff

Metobromuron = N-(4-Bromphenyl)-N'-methoxy-N'-methylharnstoff

Methabenzthiazuron = N-(2-Benzthiazolyl)-N,N'-dimethylharnstoff

Beispiel 9

In einem Modellversuch unter Gewächshausbedingungen erfolgte einheitlich am gleichen Tag die Applikation von 3 Carbanilat-Herbiziden alsWP-Formulierungen in praxisüblichen Aufwandmengen ohne und mit Harnstoffzugabe. 12 Wochen nach der Applikation wurde in den behandelten Boden Salat eingesät, um festzustellen, inwieweit Unterschiede in der Persistenz zwischen der alleinigen Anwendung und der Anwendung der Herbizide mit Harnstoff gegeben sind (Tab. 6). Das Beispiel belegt, daß die Zugabe von Harnstoff die Persistenz der Herbizide kaum beeinflußt.

Tabelle 6

Beeinflussung derPersistenzvon Carbanilat-Herbiziden durch Harnstoffzugabe unter Modellbedingungen 12 Wochen nach der Applikation

Lfd. Nr. herbizides Prüfglied ohne Harnstoff 40 kg/ha Harnstoff 400 kg/ha Harnstoff

1 ohne Herbizid 1,1 1

2 Chlorpropham, 2,5 kg/ha 1 1 2

3 Propham, 2,5 kg/ha 1 1 2

4 Proximpham, 2,5 kg/ha 1 1 1

Claims (3)

1. Beeinflussung der Herbizid-Persistenz im Boden, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit der Herbizidanwendung eine zusätzliche Anwendung von Harnstoff erfolgt.

2. Beeinflussung der Herbizid-Persistenz gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Persistenz von Herbiziden mit Harnstoff- und Amidstruktur deren Anwendung kombiniert mit Harnstoff erfolgt.

3. Beeinflussung der Herbizid-Persistenz gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Harnstoff in Aufwandmengen bis 500 kg pro Hektar, vorzugsweise von 40 bis 400 kg pro Hektar, ausgebracht wird.