DE1908338C3 - Verwendung von Fluorpropionsäuren und deren Derivaten als Herbizide - Google Patents

Description

in der X ein Fluor- oder Chloratom bedeutet, oder ihren Salzen, Amiden oder Estern als Herbizide zur Bekämpfung von perennierenden Gräsern der Familien Cypernaceae und Grammeae während der Wachstumsperiode in Mengen von etwa 5 bis etwa 50 g/Ar.

2. Verwendung des Natriumsalzes von 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäure nach Anspruch 1.

3. Verwendung des Natriumsalzes von 2,2,3,3-Tetrafluorpropionsäure nach Anspruch 1.

4. Verwendung von 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäureamid nach Anspruch 1.

5. Verwendung von 2,2,3,3-Tetrafluorpropionsäureamid nach Anspruch i.

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Fluorpropionsäure der allgemeinen Formel

X F

I ,

H — C-C- COOH

in der X ein Fluor- oder Chloratom bedeutet, oder ihren Salzen, Amiden oder Estern als Herbizide zur Bekämpfung von perennierenden Gräsern der Familien Cyperaceae und Gramineae während der Wachstumsperiode in Mengen von etwa 5 bis etwa 50 g/Ar.

Beispiele für die ernndungsgemäß verwendeten Fluorpropionsäuren sind 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäure und 2,2,3,3-Tetrafluorpropionsäure und deren Salze, z. B. das Natrium-, Kalium, Calcium-, Barium-, Magnesium-, Zink-, Kupfer- oder Eisensalz, Ammoniumsalze und Aminsalze, wie das Triäthanolaminsalz, Amide, z. B. niedere N-Alkylamide, wie N-Methyl-, N-Äthyl- und N-Propylamide, und niedere N,N-Dialkylamide, wie Ν,Ν-Dimethyl- und N,N-Dipropylamide, deren Ester, vorzugsweise niedere Alkylester, z. B. Methyl-, Äthyl- und Propylester, und niedere Cyanalkylester, wie Cyanoäthylester.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind die Natriumsalze der 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäure und der 2,2,3,3-Tetrafluorpropionsäure, die sich auf übliche Weise in sehr guter Ausbeute nach dem folgenden Reaktionsschema herstellen lassen:

CXF = CF₂ + NaCN + 2H₂O

> HCXF-CF₂-COONa + NH₃

Aus der USA.-Patentschrift 2949 354 ist die herbizide Wirkung der Fluorpropionsäuren und ihrer Derivate bekannt. Gemäß dieser Patentschrift muß zur Erzielung einer ausreichenden und zufriedenstellenden herbiziden Wirkung der herbizide Wirkstoff in Mengen von etwa 220 g bis 450 g/Ar verwendet werden. Jedoch werden Nutzpflanzen bei Verwendung derart großer Mengen des Wirkstoffs geschädigt, und außerdem sind die Herstellungskosten des Wirkstoffs für die Anwendung solcher Mengen zu hoch. Die Anwendung der Fluorpropionosäuren gemäß den Angaben dieser Patentschrift ist daher in der Praxis unvorteilhaft.

Es wurde nun festgestellt, daß überraschenderweise bei Verwendung von geringen Mengen der Fluorpropionsäuren oder ihrer Derivate zur Bekämpfung von perennierenden Gräsern der Familien Cyperaceae oder-Gramineae in der Wachstumsperiode der Gräser bei diesen eine kumulative Phytotoxizität erzielt wird, so daß Keimung und Wachstum in den nachfolgen-

is den Generationen stark eingeschränkt sind. Es ist in diesem Zusammenhang bemerkenswert, daß die ernndungsgemäß verwendete Menge des Wirkstoffs so gering ist, daß in der behandelten Generation keine merkliche herbizide Wirkung auftritt und daß außerdem Nutzpflanzen nicht wesentlich geschädigt werden. Perennierende Gräser sind im allgemeinen zählebig, und ihre unterirdischen Pflanzenteile sind gegenüber den verschiedensten anderen Herbiziden äußerst unempfindlich. Ferner ist ihr Erholungsvermögen sehr groß, da ihre unterirdischen Pflanzenteile eine verhältnismäßig große Tiefe und Breite erreichen. Daher galt die Bekämpfung derartiger Gräser mit anderen Herbiziden bisher als sehr schwierig. Durch die kumulative Phytotoxizität der Fluorpropionsäuren und ihrer Derivate wird die unerwünschte Vegetation der Gräser in den Generationen, die auf die Anwendung des Herbizids folgen, völlig unterdrückt, was sehr vorteilhaft ist.
Erfindungsgemäß werden die Fluorpropionsäuren oder ihre Derivate in der Wachstumsperiode der perennierenden Gräser in Mengen von nur etwa 5 bis etwas 50 g/Ar verwendet, so daß Keimung und Wachstum der Gräser in der darauffolgenden Generation durch die kumulative Phytotoxizität unterdrückt werden, ohne daß Nutzpflanzen wesentlichen Schaden erleiden.

Erfindungsgemäß können die Fluorpropinsäuren oder ihre Derivate allein oder im Gemisch mit einem geeigneten Trägermaterial oder Hilfsstoff verwendet we-den. Beispiele für erfindungsgemäß verwendete Träger sind inerte Feststoffe, oberflächenaktive Mittel und organische Flüssigkeiten. Sie werden im allgemeinen in einer Menge von etwa 1 bis etwa 95 Gewichtsprozent, bezogen auf die Fluorpropionsäure oder ihr Derivat, verwendet.

Die Anwendung kann nur einmal, vorzugsweise jedoch mindestens zweimal, erfolgen. In beiden Fällen ist die Gesamtmenge des verwendeten Wirkstoffs die gleiche, d. h. etwa 5 g bis etwa 50 g/Ar. Bei Unterschreiten des genannten Mengenbereichs tiitt keine kumulative Phytotoxizität auf, während bei Überschreitung des Bereichs die Nutzpflanzen geschädigt werden. A»"h - .'gt bei überschreiten des vorstehenden Mengenbeie hs die herbizide Wirkung nicht im gleichen Verhältnis, und außerdem gehen die Vorteile der vorliegenden Erfindung, nämlich die Verhinderung eines Vegetationswechsels und der Bodenerosion, verloren.

Zur Erzielung einer sicheren kumulativen Phytotoxizität wird der Wirkstoff vorzugsweise in der Wachstumsperiode der Gräser angewendet, vorzugsweise im dreiblättrigen Stadium, im Stadium der Blütenknospenbildung oder im Ruhestadium der

Zellgewebebildung oder später. In manchen Fällen wird die kumulative Phytotoxizität durch Anwendung kurz vor oder nach der Keimung hervorgerufen. Durch frühere Anwendung werden Keimung und Wachstum in den nachfolgenden Generationen nicht wesentlich verhindert.

Beispiele für Gräser, deren Keimung und Wachstum in den auf die erfindungsgemäße Anwendung von Fluorpropionsäuren und ihren Derivaten folgenden Generationen verhindert werden kann, sind Cyperaceen der Gattungen Cyprus (Riedgras), Carex (Segge), oder Heleocharis (Sumpfbinse) und Gramineen der Gattungen Bromus (Trespe), Imperata (Silberhaargras), Miscanthus, Saea (Bambusgras), Sorghum (Aleppo — Hirse), Roegneria (Quecke) oder Lolium (Raigras).

Es ist bekannt, daß einige Herbizide, die die Photosynthese oder den Stoffwechsel verhindern, zeitweilig auch dann wirksam sind, wenn sie in Mengen unterhalb der toxischen Dosis verwendet werden, jedoch erholen sich die behandelten Gräser schnell. Weiterhin ist bekannt, daß einige andere Herbizide auf Grund ihrer hormonalen Wirkung das Wachstum der Gräser eher fördern, wenn sie in Mengen unterhalb der toxischen Dosis verwendet werden. Herbizide, die auf Grund der kumulativen Phytotoxizität des Wirkstoffs Keimung und Wachstum der Gräser über einen langen Zeitraum verhindern, sind jedoch noch nicht bekannt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Wirkstoff in so geringen Mengen verwendet, daß die Nutzpflanzen in ihrem Wachstum nicht beeinträchtigt werden. Die hohe Selektivität der herbiziden Wirkung ist daher etn Vorteil der vorliegenden Erfindung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung bedeutet darin, daß in manchen Fällen Keimung und Wachstum der perennierenden Gräser der Familien Cyperaceae und Gramineae verhindert wird, jedoch ihre unterirdischen Pflanzenteile nicht völlig abgetötet werden, wodurch kein Vegei:ationswechsel entsteht und eine Bodenerosion verhindert wird.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

30 Teile des Natriumsalzes von 2,2,3,3-Tetrafluorpropionsäure wurden in 70 Teilen Wasser gelöst. Die erhaltene Lösung wurde mit Wasser auf das lOOfache verdünnt 151 der verdünnten Lösung wurden auf ein Feld der Größe 1 Ar von Miscanthus sinensis Anderes, (japanisches Pamsasgras) verspritzt Die Gräser waren 110 cm hoch. Im Jahr der Anwendung zeigte sich kein Unterschied im Wachstum zwischen den behandelten und den unbehandelten Gräsern. Die Gräser erreichten eine Höhe von bis zu 230 cm, bildeten Ähren und welkten im Winter. Im

to nächsten Jahr keimten die unbehandelten Gräser zu 100%, während die behandelten Gräser keinerlei Keimung zeigten.

Beispiel 2

Die Lösung von Beispiel 1 wurde mit Wasser 60fach verdünnt. Japanisches Pamsasgras mit einer Höhe von 200 cm wurde mit je 20 ml pro Pflanze vor der Ährenbildung und IV2 Monate danach noch einmal mit 20 ml pro Pflanze behandelt. In dem Jahr der Behandlung zeigte sich keine herbizide Wirkung.

Im nächsten Jahr keimten die behandelten Gräser überhaupt nicht, die unbehandelten Gräser zu 100%.

Zu Vergleichszwecken wurde die vorstehende verdünnte Lösung nur einmal in einer Menge von 40 ml pro Pflanze vor der Ährenbildung der Gräser angewendet. Es wurden außerdem Gräser mit Natriumchlorat in einer Menge von 20 g pro Pflanze vor der Ährenbildung behandelt. Im ersten Fall keimten im nächsten Jahr 25% der Gräser, und das Wachstum war gehemmt, so daß die Gräser nur höchstens 30 cm hoch wurden und keine Ährenbildung auftrat. Im zweiten Fall betrug die Keimung im nächsten Jahr 76%, und die Gräser hatten sich merklich erholt und wurden im Herbst 220 bis 230 cm hoch.

Beispiel 3

Etwa 50 ml der verdünnten Lösung von Beispiel 1 wurde mit Wasser verdünnt, und japanisches Pamsasgras auf einem Gebiet mit 30 cm Durchmesser mit dieser verdünnten Lösung behandelt. Der Zusammenhang zwischen Anwendungszeitpunkt und Prozentsatz der Keimung ist in Tabelle I angegeben. Der Prozentsatz der Keimung wurde an 20 Pflanzen bestimmt.

Tabelle I

Anwendunpsz-eitpunkt

10. Dezember

1. Februar

1. Februar

31. März

31. März

10. Mai

25. Juli

25. Juli

10. August

10. August

20. September ,

Unbehandelt

Höhe der Ciräser

(cm)

0 Ruhestadium 0 Ruhestadium 0 Ruhestadium 0 vor der Keimung 0 vor der Keimung 30 Wachstumsperiode 110 Wachstumsperiode 110 Wachstumsperiode 200 Wachstumsperiode 200 Wachstumsperiode 230 Wachstumsperiode

Wirkstoffmenge, g Pflanze	0.5	Ar)
(g	0.25	(45)
0,5	(22,5)
0,5	(45)
1,5	(45)
0,25	(135)
0,25	(22,5)
0,5	(22,5)
0,25	(45)
0,5	(22,5)
0,5	(45)
(45)

Keimung in der nächsten
Generation

85

100

80

75

50

25

15

15

100

Als Vergleichsversuch wurde japanisches Pamsasgras von 200 cm Höhe auf einem Gebiet von 30 cm Durchmesser am 10. August mit bestimmten Menagen bekannter Herbizide behandelt. Die Ergebnisse sied in Tabelle II angegeben.

	Tabelle II	Keimung in
		der nächsten Generation
Bekanntes Herbizid		(%)
		100
Natrium-2,2-dichlor-		100
propionat		100
Trichloressigsäure		100
		100
Natriumchlorat		100
Wirkstoff-
tnenge g Pflanze
(g/Ar)
0,5 (45)
5 (450)
0,5 (45)
5 (450)
0,5 (45)
5 (450)

10

15

Aus den Tabellen I und II ist folgendes ersichtlich:

1. Wenn japanisches Pamsasgras in der Wachstum?- periode mit nur 0,25 g pro Pflanze (22,5 g/Ar) des erfindungsgemäß verwendeten Wirkstoffs behandelt wird, so ist die Keimung in der nächsten Generation wesentlich geringer, bei einer Verwendung von etwa 0,5 g pro Pflanze (45 g/Ar) tritt in der nächsten Generation überhaupt keine Keimung auf. Selbst wenn die behandelten Gräser keimen, erreichen sie nur Vw bis ¹Z₅ der Höhe der unbehandelten Gräser.

2. Wird der Wirkstoff im Ruhestadium oder vor der Keimung der Pflanze angewendet, so wird die Keimung nicht wesentlich verhindert. Bei Verwendung einer Menge von 1,5 g pro Pflanze (135 g/Ar) wird die Keimung nur zu 50% verhindert. Besonders bemerkenswert ist, daß die Anwendung in der Wachstumsperiode bei Verwendung der gleichen geringen Mengen an Wirkstoff wesentlich wirksamer ist als vor der Keimung, obwohl man Fluorpropionsäuren und' deren Derivate bisher für besonders geeignet hielt zur Bekämpfung von Pflanzet, während des Ruhestadiums.

3. Bei Behandlung mit bekannten Herbiziden in Mengen von 0,5 g pro Pflanze wird die Keimung in der nächsten Generation nicht verhindert, und das Wachstum der behandelten Generation wird sogar bei Mengen von 5 g pro Pflanze (450 g/Ar) nicht gehemmt und die Keimung in der nächsten Generation nicht verhindert.

Beispiel 4

Teile 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäure-/i-cyanäthylester oder 20 Teile 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionsäureäthylester, 60 Teile Xylol und 10 Mol eines Nonylphenol - Äthylenoxyd - Kondensats (20 Teile) wurden zu einer homogenen Lösung vermischt. 50 g der Lösung wurden in 201 Wasser dispergiert und auf 1 Ar eines Feldes aufgebracht, auf dem Arundinaria chino Makino (Bambusgras) wuchs. Die Anwendung wurde jeweils im September jedes Jahres wiederholt. Im zweiten Jahr und danach war die Keimung stark gehemmt, die Gräser gingen im vierten Jahr völlig ein.

Beispiel 5

3 Teile Kupfertetrafluorpropionat und 97 Teile Talcum wurden zu einem homogenen Pulver vermischt. Ein Feld mit Cyperus rotundus L. (rundes Cypergras) wurde mit 1 kg/Ar des Pulvers behandelt. Im Behandlungsjahr wuchsen sowohl die behandelten als auch die unbehafcdelten Gräser bis zum Welken im Winter. Im darauffolgenden Jahr zeigte sich keine Keimung.

Beispiel 6

3 Teile 2,2,3-Trifluor-3-chlorpropionamid oder N,N - Dimethyl - 2^,3,3 - tetrafluorpropionamid oder Ammonium-^S^-telrafluorpropionat, 27 Teile Bentonit und 70 Teile Ton wurden miteinander vermischt, mit 17 Teilen Wasser versetzt, geknetet, granuliert und getrocknet. Es wurde ein Granulat mit einer Teilchengröße von 1 mm Durchmesser erhalten. Ein Reisfeld, auf dem schlanke Sumpfbinse (Heleocharis acicularis Roem et Schulet) heimisch war, wurde mit 0,5 kg/Ar des Granulats behandelt. Im Behandlungsjahr zeigte sich keine Beeinträchtigung des Wachstums der Gräser, während sie im darauffolgenden Jahr keine Vegetation zeigten.

Beispiel 7

Die Lösung von Beispiel 1 wurde mit Wasser lOOfach verdünnt. Im Juni wurde ein Zuckerrübenfeld, auf dem Quecken wuchsen, mit 30 g des Wirkstoffs/Ar behandelt. Im Behandlungsjahr zeigte sich keinerlei Beeinträchtigung des Wachstums der Zuckerrüben und der Quecken. Im nächsten Jahr wuchsen die Zuckerrüben normal, jedoch zeigte sich keinerlei Keimung der Quecken.

Beispiel 8

Felder mit verschiedenen Nutzpflanzen wurden mit 50 bzw. 200 g/Ar Natriunn-2,2,3,3-tetranuorpropionat vor und nach der Keimung behandelt. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 111 enthalten, in der die Ziffern die folgenden Bedeutungen haben.

Ziffer	Schädigung	Nutzpflanzen	Vor der 200 g	Ceimung 50 g	Nach der 2(K) g	Keimung 50 g
	vernichtet stark geschädigt geschädigt wenig geschädigt sehr gering geschädigt keine Schädigung	Reis	5 5 3 3	5 5 0 0	5 4 2 2	0 0 0 0
5 4 3 2 1 0	Tabelle III	Mais
	Zuckerrüben.. Baumwolle ...

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verwendung von Fluorpropionsäuren der allgemeinen Formel

X F

I I

H — C — C — COOH