Wirkungsweise eines Herbizids
Die Herbizide sind Wirkstoffe oder formulierte Produkte, die die Eigenschaft haben, Pflanzen abzutöten. Der Name eines Herbizids entspricht in der Regel dem Handelsnamen des Produkts eines Händlers oder Herstellers. Herbizide können unterschiedliche Zusammensetzungen und Formulierungen haben und besitzen verschiedene Wirkungsweisen.
Zusammensetzung
Ein Herbizid besteht aus 2 Arten von Bestandteilen :
- Die Wirkstoffe, die die herbizide Wirkung besitzen.
- Die Formulierungshilfsstoffe, die Füllstoffe oder Lösungsmittel sein können und die Herstellung verbessern durch :
Formulierung
Die Formulierung eines Herbizids entspricht der physikalischen Form, in der das Herbizid auf dem Markt verkauft wird. Diese Formulierung wird durch das Mischen der Wirkstoffe mit den Formulierungshilfsstoffen erreicht. Herbizide können in verschiedenen Formen vorliegen, fest oder flüssig :
- Fest : Lösliche Granulate (SG), Benetzbare Pulver (WP), Kapselsuspensionen (CS), Dispergierbare Granulate (WG).
- Flüssig : Lösliche Konzentrate (SL), Emulgierbare Konzentrate (EC), Wässrige Emulsionen (EW), Konzentrierte Suspensionen (SC)[1].
Die Formulierung ist von großer Bedeutung für die Handhabung der Produkte, von der Herstellung und dem Transport bis zur Lagerung und der Zubereitung der Spritzbrühen. Zum Beispiel neigen konzentrierte Suspensionen zur Sedimentation, weshalb sie vor der Anwendung geschüttelt werden müssen.
Wirkungsweisen und Resistenz
Wirkungsweise
Man unterscheidet verschiedene Arten von Herbiziden nach ihrem Eindringweg und ihrer Bewegung in der Pflanze :
- Herbizide mit Wurzeleindringung : Anwendung auf dem Boden, Eindringen durch die Wurzeln, Samen oder Keimlinge, dies sind Vorauflaufherbizide.
- Herbizide mit Blatteindringung : Anwendung auf die Blätter, Eindringen durch Blätter, Blattstiele oder Stängel, dies sind Postemergenzherbizide.
- Kontakt-Herbizide : Wirken nach dem Eindringen in die Pflanze, ohne von einem Organ zum anderen zu wandern.
- Systemische Herbizide : Wirken nach dem Eindringen und können von einem Organ zum anderen in der Pflanze wandern[1].
Beispiel : Glyphosat = systemisches Herbizid mit Blatteindringung.
Herbizide wirken auf verschiedene Wachstums- und Entwicklungsprozesse der Pflanze wie ihre Physiologie (Photosynthese & Wurzelpermeabilität), ihr Wachstum (Zellteilung, Zellstreckung) und ihre Biosynthesen (Lipide, Aminosäuren).
Resistenz
Der fortgesetzte Einsatz derselben Herbizidprodukte führt unvermeidlich zu einer Selektion der Flora, das heißt zu oft monospezifischen Beständen, die aus Arten bestehen, gegen die diese Wirkstoffe nicht wirksam sind. In den letzten Jahrzehnten sind bei Unkräutern Resistenzen[2] gegen Herbizide aufgetreten. Es gibt etwa 270 Unkrautarten, die gegen Herbizide resistent sind.[3]
Die HRAC-Klassifikation ermöglicht es, Resistenzen vorzubeugen und Herbizide abzuwechseln, um ihre Wirksamkeit zu erhalten. Je niedriger die Zahl, desto höher ist die Resistenz gegen das Herbizid.
Man unterscheidet verschiedene chemische Familien und Wirkstoffe von Herbiziden je nach ihrer Wirkungsweise und HRAC-Klassifikation. Hier eine nicht vollständige Liste der am weitesten verbreiteten Resistenzen :[4]
| Wirkungsweise | Chemische Familie | Wirkstoff
(Beispielprodukt) |
Bekannte Resistenz | HRAC
Klassifikation |
| Acetyl-CoA-Carboxylase (ACCase) Inhibitoren | FOP | Clodinafop-propargyl
(Célio) |
Vulpin, Ray-grass,
Faule Hafer, Teosinte, etc. |
1 |
| DEN | Pinoxaden | |||
| Acetolactat-Synthase (ALS) Inhibitoren | Triazolopyrimidin | Florasulam
(Primus) |
Mohn , Vulpin,
Ray-grass, Gemeiner Greiskraut, Gemeiner Wiesen-Lieschgras, etc. |
2 |
| Sulfonylharnstoffe | Mesosulfuron
(Allié) | |||
| Iodosulfuron | ||||
| Auxine | Phenoxycarboxylate | 2,4-D
(Lonpar) |
Mohn | 4 |
| MCPA | ||||
| Inhibition der 5-Enolpyruvylshikimat-3-phosphat-Synthase (EPSPS) | Glyphosat | Ray-grass, Gemeiner Lieschgras, etc. | 9 | |
| Hemmung der Very-long-chain
fatty acid synthesis (VLCFAS) |
alpha-Oxyacetamid | Flufenacet
(Fosburi) |
Erste Fälle | 15 |
Selektivität von Herbiziden
Herbizide werden als selektiv bezeichnet, wenn sie unter normalen Anwendungsbedingungen bestimmte Kulturen schonen und gegen bestimmte Unkräuter dieser Kulturen wirken. Sie werden als Totalherbizide bezeichnet, wenn sie bei den empfohlenen Dosierungen für diesen Zweck die gesamte Vegetation zerstören oder deren Entwicklung verhindern können, mit variabler Wirkungsdauer.
Man unterscheidet verschiedene Arten der Selektivität :
- Positionsselektivität : Das Vorauflaufherbizid, das oberflächlich ausgebracht wird, verteilt sich nur in der oberflächlichen Bodenschicht bis zu einigen Zentimetern Tiefe. In diesem Bereich keimen die meisten Unkrautarten, deren Samen klein sind. Im Kontakt mit dem Produkt erfahren sie die herbizide Wirkung. Im Gegensatz dazu sind die Saatkörner der Kulturpflanzen tiefer positioniert und entgehen dem Kontakt mit dem Produkt, das keine Wirkung auf deren Keimung hat.
- Applikationsselektivität : Der Kontakt des Produkts mit der Kulturpflanze wird bei der Spritzung vermieden. Das Herbizid wird nur auf die Unkräuter im Zwischenreihenbereich aufgetragen, wobei darauf geachtet wird, die Kulturreihe nicht zu treffen. Diese Technik wird vor allem bei Totalherbiziden in Kulturen mit großem Reihenabstand oder durch präzise Robotik angewendet.
- Anatomische Selektivität : Hauptsächlich bei Nachauflaufprodukten. Das Eindringen durch die Blätter kann durch das Vorhandensein von Haaren (Trichomen) oder durch die Dicke der Cuticula der Epidermis behindert werden. Die Blattstellung beeinflusst ebenfalls die Haftung der Spritzbrühe auf der Oberfläche : Die Blätter von Gräsern, die aufrecht und schmal sind, halten Tropfen weniger gut als die von Dikotylen, die oft breit und ausgebreitet sind.
- Physiologische Selektivität : Die Selektivität kann durch Unterschiede im physiologischen Verhalten zwischen den Pflanzen erzielt werden. Einige Herbizidmoleküle werden schlechter transportiert oder besitzen Enzyme, die das Herbizid abbauen.
Wirkspektrum
Die Wirksamkeit eines Herbizids hängt von der ausgebrachten Dosis ab. Es wird eine Wirkdosis definiert, die je nach Zielpflanze und Anwendungszeitraum variieren kann. Das Wirkspektrum entspricht der Gesamtheit der Arten, die von einem Produkt bei einer bestimmten Dosis kontrolliert werden.
Verbleib der Herbizide
Wie andere Pestizide bauen sich Herbizide mehr oder weniger schnell nach ihrer Ausbringung in der Umwelt ab :
- Sie werden teilweise in der Zielpflanze metabolisiert, und man kann Metabolite des ursprünglichen Herbizidwirkstoffs in der Umwelt finden.
- Ein geringer Anteil wird durch Verdunstung in die Luft abgegeben, durch Regenwasser abgewaschen oder in tiefere Bodenschichten ausgewaschen. Dieser Anteil steigt stark an, wenn das Produkt nicht gemäß den guten Praktiken angewendet wird.
- Ein Anteil wird von Tonmineralien und organischen Substanzen im Boden adsorbiert, bevor er biochemisch und mikrobiologisch abgebaut wird.
Die Persistenz oder Wirkungsdauer entspricht der Zeitspanne, während der ein Herbizidprodukt seine Aktivität zeigt. Es ist immer notwendig, sicherzustellen, dass keine Rückstände eines Produkts auf die folgende Kultur sowie auf die Tier- und menschliche Gesundheit wirken.
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Cirad, 2000 : Les herbicides https://open-library.cirad.fr/files/2/453__1015714804.pdf
- ↑ Adama, 2021 : Nouvelle classification HRAC : contre les résistances sur céréales https://blog.adama.com/nouveaux-codes-hrac-renforcer-la-lutte-contre-les-r%C3%A9sistances
- ↑ International herbicide-resistant weed database : http://www.weedscience.org/Pages/Herbicide.aspx
- ↑ Wikipédia, Classification HRAC des herbicides : https://fr.wikipedia.org/wiki/Classification_HRAC_des_herbicides
