DE10328943A1

DE10328943A1 - Wässrige Zusammensetzung enthaltend Chlorpropham und deren Verwendung zur Keimhemmung von Kartoffeln

Info

Publication number: DE10328943A1
Application number: DE10328943A
Authority: DE
Inventors: Jacki Müller
Original assignee: Schirm AG
Current assignee: Cera Chem Sarl Mertert Lu
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2004-09-09
Also published as: DE502004012056D1

Abstract

Wässrige Zusammensetzung zur Verwendung als Keimhemmungsmittel bei Kartoffeln oder als Herbizid, umfassend eine Kombination von Chlorpropham und mindestens einem Tensid, wobei auf die Verwendung von Ölen und/oder Lösungsmitteln verzichtet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wässrige Zusammensetzungen, die Chlorpropham enthalten, sowie die Verwendung dieser Zusammensetzungen als Herbizid und keimhemmendes Mittel bei der Lagerung von Kartoffeln.
In der Bundesrepublik Deutschland und seinen westeuropäischen Nachbarländern Belgien, Frankreich und den Niederlanden werden zur Zeit etwa 740.000 ha Kartoffel angebaut. Ein großer Teil der geernteten Kartoffeln wird für den späteren Einsatz als Pflanzgut oder auch für eine spätere, dem Verzehr dienende Verarbeitung gelagert. Dabei ist der Qualitätserhalt der Kartoffeln nach ihrer Ernte im wesentlichen von den Lagerbedingungen abhängig. Während ihrer Lagerung sind hauptsächlich die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Lagerraum für den Erhalt der Qualität der Kartoffeln von Bedeutung.
Ist die Luftfeuchtigkeit während der Lagerung zu hoch, so bildet sich Fäulnis. Ist die Luftfeuchtigkeit zu niedrig, so lässt der Turgordruck auf die Zellwand nach und die Kartoffel wird weich.
Während ihrer Lagerung können die Kartoffeln auslaufen. Unter Auslaufen wird die Bildung von Sprossen verstanden. Da die Kartoffel selber der Nährboden für die Ausläufer bzw. Sprossen ist, wird die Qualität der Kartoffel durch die Bildung der Ausläufer schlechter, unter anderem weil der Frucht Nährstoffe entzogen werden.
Für eine gute Lagerung gilt: je niedriger die Temperatur, um so weniger keimen die Knollen aus. Bei Temperaturen unter 6°C bildet sich jedoch Zucker aus der Kartoffel stärke, da bei diesen niedrigen Temperaturen die Kartoffelstärke durch die weniger kälteempfindlichen Hydrolasen zwar weiterhin zu Zucker umgewandelt wird, dieser jedoch durch die kälteempfindlichen und deshalb blockierten Atmungsenzyme nicht weiter zu CO₂ und H₂O metabolisiert wird. Der Zuckergehalt einer Kartoffel kann so von normalerweise 0,3% auf bis zu 7% steigen. Bei Temperaturen von 0°C und knapp darunter wird zudem eine Eisbildung vermieden. Üblicherweise werden Industriekartoffeln für die Veredelung bei Temperaturen zwischen 7°C und 9°C und Speise- sowie Pflanzkartoffeln bei Temperaturen zwischen 3°C und 5°C gelagert, auch wenn bei diesen Temperaturen das Ausbilden von Sprossen nicht optimal unterdrückt wird.
Aufgrund des entstandenen Zuckers bekommen die Kartoffel und die beispielsweise aus Back- oder Frittierprozessen gewonnenen Verarbeitungsprodukte dieser Kartoffeln jedoch einen süßlichen Geschmack und die Verarbeitungsprodukte erhalten beim Backen oder Frittieren eine unerwünschte Bräune.
Um eine Sprossbildung bei Temperaturen, bei denen nur eine geringe Zuckerbildung erfolgt, zu vermeiden, werden die Kartoffeln vor ihrer Lagerung mit keimhemmenden Mitteln behandelt.

Der wichtigste keimhemmende Wirkstoff, der bei der Lagerung von Kartoffeln verwendet wird, ist Chlorpropham.

Chlorpropham (N-(3-Chlorphenyl)-isopropylcarbamat) ist ein Wirkstoff, der seit etwa 40 Jahren in der Landwirtschaft zum Einsatz kommt. Ursprünglich wurde Chlorpropham als Herbizid sowohl für die Vor- als auch für die Nachablaufapplikation, insbesondere bei Blumenzwiebeln und -knollen verwendet. Etwas später wurde auch die Verwendung von Chlorpropham als Keimhemmungsmittel beschrieben und zur Keimhemmung bei Kartoffeln eingesetzt. Seit dem hat die Verwendung von Chlorpropham als Keimhemmungsmittel dessen Bedeutung als Herbizid bei weitem übertroffen.

Für den Einsatz als Keimhemmungsmittel ist Chlorpropham bislang als Pulver oder auf Ölbasis formuliert im Handel erhältlich. Entsprechend des verwendeten Formulierungstyps werden diese Zubereitungen verstäubt oder versprüht bzw. vernebelt. Aber sowohl die Verwendung von Chlorpropham als Stäubemittel als auch als Sprühmittel auf Ölbasis hat gravierende Nachteile.

Als Herbizid ist Chlorpropham als EC (emulgierbares Konzentrat) formuliert, wobei meistens Xylol als Lösungsmittel Verwendung findet. Solchermaßen formulierte Produkte sind auf Grund der verwendeten Lösungsmittel meist feuergefährlich und wegen der Hautresorption sowie der Lösungsmitteldämpfe gesundheitsschädlich, so dass sie den heutigen Sicherheitserfordernissen nicht mehr genügen.

Durch die Verstäubung von Chlorpropham-haltigen Pulvern ist eine homogene Verteilung des Chlorprophams nicht zu realisieren. Darüber hinaus haften Pulver naturgemäß schlecht auf der Oberfläche von Kartoffeln und der auf der Kartoffel haftende Wirkstoff geht durch weitere Bewegungen und andere Maßnahmen bis zur Lagerstätte verloren.

Der Wirkungsgrad von Chlorpropham-haltigen Pulvern ist somit vergleichsweise schlecht und beträgt nur etwa 60% im Vergleich zu den bekannten, besser haftenden und auch gleichmäßiger auszubringenden Emulsionskonzentraten.

Zudem ist eine Verwendung von Chlorpropham in Form von verstäubbaren Pulvern aus arbeitssicherheitstechnischen Gründen nicht mehr zeitgemäß.

Die Verwendung von Chlorpropham als Emulsionskonzentrat auf Basis von mineralischen, tierischen oder pflanzlichen Ölen, wie sie in DE 299 06 961 U1 offenbart wird, bietet gegenüber der Verwendung von Chlorpropham-haltigen Pulvern Vorteile hinsichtlich einer besseren Haftung des Wirkstoffs auf der Kartoffel, einer gleichmäßigeren Verteilung des Wirkstoffs, einer höheren Wirkstoffkonzentration und einer besseren Sicherheit am Arbeitsplatz.

Öle gleich welcher Provenienz weisen aber einen mehr oder weniger stark ausgeprägten Eigengeruch oder Eigengeschmack auf. Insbesondere durch die Folgen von Oxidationsprozessen, wie sie bei dem bei der Lagerung gegebenen permanenten Sauerstoffzutritt hervorgerufen werden, ist die Verwendbarkeit mancher Öle stark limitiert.

Die DE 299 06 961 beschreibt auch die Verwendung von Lösungsmitteln mineralischen Ursprungs, einschließlich aliphatischer und aromatischer Lösungsmittel, zur Herstellung Chlorpropham-haltiger Zubereitungen. Aber je nach verwendetem Lösungsmittel ergeben sich andere Nachteile, beispielsweise ein niedriger Flammpunkt der Zubereitung oder Explosionsgefahr.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, eine flüssige Zusammensetzung von Chlorpropham bereitzustellen, bei der auf die Verwendung von Ölen und/oder Lösungsmitteln verzichtet wird.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass der Wirkstoff Chlorpropham in flüssiger Phase mit verschiedenen Tensiden eine klare, selten aber auch leicht trübe, homogene Phase bildet, die in Wasser spontan emulgiert.

Die resultierenden Emulsionen sind kinetisch stabil. Sie sind niedrig viskos, geruchlos und zeichnen sich durch eine geringe Schaumbildung aus, die durch den Zusatz von Entschäumern auch völlig unterdrückt werden kann. Die Emulsionen haben eine niedrige Oberflächenspannung, was eine optimale Benetzung der Kartoffel bei ihrer Behandlung gewährleistet.

Die erfindungsgemäßen wässrigen, Chlorpropham enthaltenden Zusammensetzungen sind für eine direkte Applikation ebenso geeignet, wie für eine Applikation nach zusätzlicher Verdünnung. Im Unterschied zu den bekannten ölhaltigen Emulsionen bestehen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lediglich aus dem Wirkstoff, Wasser und den erfindungsgemäß geeigneten Tensiden. Gegebenenfalls können der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Frostschutz- und/oder Antischaummittel zugesetzt werden.

Daher sind die erfindungsgemäßen Emulsionen sowohl ökologisch als auch ökonomisch von besonderem Vorteil. So liegen die Herstellungskosten für die erfindungsgemäßen Emulsionen etwa 50% unter denen vergleichbar konzentrierter Zubereitungen auf Ölbasis.

Als Tenside für die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind Fettalkoholpolyglykolether, Fettalkoholpolyglykoletherphosphorsäureester, Sorbitanester, ethoxylierte Sorbitanester, vorzugsweise mit 4 bis 25 Ethoxy-Einheiten, besonders bevorzugt mit 15 bis 20 Ethoxy-Einheiten, und polyethoxylierte Alkohole, vorzugsweise mit 5 bis 10 Ethoxy-Einheiten, geeignet. Bevorzugte Fettalkoholpolyglykolether sind die Fettalkoholpolyglykolether des Lauryl- und Oleylalkohols sowie des Tridecanols, besonders bevorzugt wird Ethoxy(5)-monooleylether. Ein bevorzugter Fettalkoholpolyglykoletherphosphorsäureester ist der Ethoxy(5)-isotridecanolsäure phosphorsäureester. Bevorzugte Sorbitanester sind Sorbitanmono-laurat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sorbitantrioleat oder Sorbitanmonoisostearat. Besonders bevorzugte ethoxylierte Sorbitanester sind die des Sorbitanmonolaurats und des Sorbitanmono-oleats, wobei Poly(20)-ethoxylsorbitanmonolaurat ganz besonders bevorzugt wird. Als besonders bevorzugter ethoxylierter Alkohol ist Ethoxy(7)-tridecanol geeignet.

Um bei einer gegebenen Chlorpropham-Konzentration eine optimale, stabile Emulsion zu erhalten, können auch Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Tenside verwendet werden.

Praxisgerechte Konzentrationen von Chlorpropham liegen bei den erfindungsgemäßen Emulsionen zwischen 20 g und 400 g Chlorpropham pro Liter, vorzugsweise zwischen 50 g/l und 200 g/l und besonders bevorzugt zwischen 75 g/l und 125 g/l.

Die für die Herstellung einer erfindungsgemäßen, stabilen wässrigen Emulsion erforderliche Tensidmenge beträgt bei diesen Wirkstoffkonzentrationen zwischen 70 g/l und 150 g/l.

Diese Mengenangaben sind mit den in DE 299 06 961 genannten Mengen vergleichbar, jedoch wird bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weder ein Öl noch ein Lösungsmittel oder Lösungsvermittler als Träger verwendet.

Die erfindungsgemäßen Emulsionen zeichnen sich durch eine geringe Schaumbildung aus, die durch den Zusatz von Entschäumern auch völlig unterdrückt werden kann. Als Entschäumer sind beispielsweise Tensiofix LO 51, Atplus 702 (ein Siliconentschäumer), Rhodorsil Antifoam 416 (Polydimethylsiloxan + SiO₂ + nicht ionische Tenside), Rhodorsil Antifoam 432 (Polydimethylsiloxan als nicht ionische Emulsion) oder Rhodorsil Antifoam 454 und besonders bevorzugt Rhodorsil Antifoam 426 oder 426R geeignet.

Entschäumer können in der erfindungsgemäßen Emulsion in einer Menge von 2 g/l bis 15 g/l vorhanden sein.

Um gegebenenfalls eine Froststabilität der erfindungsgemäßen Emulsion zu gewährleisten, kann der Emulsion noch ein geeignetes Frostschutzmittel zugesetzt werden. Als Frostschutzmittel für die erfindungsgemäßen Emulsionen haben sich insbesondere Glycerin, Propylenglykol, Monoethylenglykol (MEG) und Diethylenglykol (DEG) als geeignet erwiesen, wobei Glycerin bevorzugt wird.

Das Frostschutzmittel kann in der Chlorpropham enthaltenden wässrigen Zusammensetzung in einer Menge von 40 g/l bis 150 g/l, vorzugsweise in einer Menge von 80 g/l bis 120 g/l vorhanden sein.

Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Zubereitungen mit Chlorpropham enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keine Öle und/oder Lösungsmittel, sie sind ökologisch verträglicher und ökonomischer, zeigen im Vergleich zu Pulvern eine homogenere Verteilung des Wirkstoffs auf der Kartoffel bei gleichzeitig besserer Haftung. Darüber hinaus enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keine toxikologisch bedenklichen Komponenten und weisen einen hohen Flammpunkt auf.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthaltend Chlorpropham können zur Keimhemmung von Kartoffeln oder als Herbizid verwendet werden. Bei Verwendung als Herbizid sollte die Aufwandsmenge 2000 bis 3000 g Chlorpropham pro ha betragen.

Nachfolgend werden Rezepturen angegeben, die als Beispiele für erfindungsgemäße Formulierungen dienen, ohne die Erfindung einzuschränken.

Claims

Wässrige Zusammensetzung zur Verwendung als Keimhemmungsmittel bei Kartoffeln sowie als Herbizid, umfassend eine Kombination von Chlorpropham und mindestens ein Tensid.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Chlorpropham in einer Menge von 20 g/l bis 400 g/l, vorzugsweise von 50 g/l bis 200 g/l und besonders bevorzugt von 75 g/l bis 125 g/l vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Tensid(e) aus der Gruppe ausgewählt ist/sind, die aus Fettalkoholpolyglykolethern, Fettalkoholpolyglykoletherphosphorsäureestern, Sorbitanestern, ethoxylierten Sorbitanestern und polyethoxylierten Alkoholen besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettalkoholpolyglykolether ein Polyglykolether-Derivat des Laurylalkohols, Oleylalkohols oder Tridecanols ist, wobei Ethoxy(5)-monooleylether besonders bevorzugt wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fettalkoholpolyglykoletherphosphor-säureester um Ethoxy(5)-isotridecanolsäurephosphorsäure-ester handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorbitanester aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesqui-oleat, Sorbitantrioleat und Sorbitanmonoisostearat besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den ethoxylierten Sorbitanestern um Sorbitanester mit 4 bis 25 Ethoxy-Einheiten, vorzugsweise um Sorbitanester mit 15 bis 20 Ethoxy-Einheiten handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den ethoxylierten Sorbitanestern um Sorbitanmonolaurat- oder Sorbitanmonooleat-Derivate handelt, wobei Poly(20)-ethoxylsorbitansäuremonolaurat besonders bevorzugt wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den ethoxylierten Alkoholen um ethoxylierte Alkohole mit 5 bis 10 Ethoxy-Einheiten handelt, wobei Ethoxy(7)-tridecanol besonders bevorzugt wird.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid in einer Menge von 70 g/l bis 150 g/l vorhanden ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Entschäumer umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entschäumer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Rhodorsil Antifoam 416, Rhodorsil Antifoam 426, Rhodorsil Antifoam 426R, Rhodorsil Antifoam 432, Rhodorsil Antifoam 454, Tensiofix LO 51 und Atplus 702 besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entschäumer in einer Menge von 2 g/l bis 15 g/l vorhanden ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Frostschutzmittel enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Frostschutzmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Monoethylenglykol, Diethylenglykol Propylenglykol und Glycerin besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Frostschutzmittel in einer Menge von 40 g/l bis 150 g/l, vorzugsweise in einer Menge von 80 g/l bis 120 g/l vorhanden ist.
Verwendung der Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Hemmung des Keimens von Kartoffeln.
Verwendung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Herbizid.
Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwandsmenge 2000 bis 3000 g Chlorpropham pro ha beträgt.