Nieuwe formuleringen in gewasbescherming

Transcriptie

1 Nieuwe formuleringen in gewasbescherming Prof. Geert Haesaert Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen, UGent

2 Waarom formuleren? Werking glyfosaat op opslag van Italiaans raaigras Remming (%) Controle Round Up Max Mon0139 M + Pamacea M + S233 M + S333 M + G850 + AF9904 M + Famee 5 M + Famee 7 M + Famee 10 M + Softanol 70 M + SEP5035 M + SEP Tijdstip beoordeling M + SEP7045 M + AE5 M + TB5031

3 Waarom formuleren? Werkzame stof toepasbaar maken Verhogen van biologische activiteit van werkzame stof Veiligheid verhogen Gebruiksvriendelijkere toepassingen Vermijden van fytotoxiciteit Vermijden van milieucontaminatie

4 Waarom formuleren? Water is de meest gebruikte carrier om werkzame stoffen op en in de plant te krijgen MAAR: Meeste werkzame stoffen zijn meestal niet of moeilijk oplosbaar in water Bladoppervlak geconcipieerd om ongecontroleerde uitwisseling van water en opgeloste componenten tegen te gaan Bladoppervlakte door hydrofobe buitenlaag niet compatibel met water

5 Bladmorfologie Liguster Klimop Waterlelie 1: Cuticula 2: Epidermis 3: Stomata

6

7 Welke formulering kiezen? Afhankelijk van: Fysico-chemische eigenschappen van werkzame stof (vooral oplosbaarheid) Werkingswijze Toxiciteit, stabiliteit, Toepassingswijze en toepassingsomstandigheden (bv. serre)

8 Oplosbaarheid en formulering

9 Formulering en fysische form spuitoplossing Naar P. Spanoghe (2005)

10 Formulering: eventuele problemen - Milieuvriendelijke solvents - Kristallisatie - Adjuvants moeilijk toe te voegen - W.s. aanwezig als kristallen

11 Transfer van w.s. naar blad: bepaalt de biologische activiteit van w.s. Stap 1 Stap 2 Stap 3 - Transfer van w.s. naar target is complex en wordt bepaald door verschillende stappen - Iedere stap wordt beïnvloed door formulering - Optimalisatie = verhoogde biologische efficiëntie Stap 4

12 Enkele formuleringscomponenten Tensio-actieve verbindingen = meest gebruikte hulpstoffen Oliën Emulgatoren, suspendeermiddelen, wetters, spreaders, e.a. Verbetering bladbedekking, regenvastheid en oplosbaarheid w.s. Vermindering van verdamping Solvents Alcoholen Verlagen oppervlaktespanning, beïnvloeden oplosbaarheid, verdunner, Polymeren Stickers, dispeergeermiddel, antidrift

13 Spreiding Water Water + surfactans contacthoek

14 Biologische activiteit Afhankelijk van: Retentie Spreiding Opname

15 Biologische activiteit

16 Nieuwe tendensen Micro-emulsies Thermodynamische stabiele emulsie (deeltjesgrote < 10 nm): geen oplosmiddel Drie componenten water, olie en surfactant ; soms wordt een co-solvent toegevoegd (amides of alcoholen) Water/olie ME of Olie/water ME

17 Nieuwe tendensen Micro-emulsies Geen milieu belastende solvents Betere verdeling in spuitvloeistof en op target oppervlak

18 Nieuwe tendensen Micro-inkapseling Werkzame stof wordt ingebracht in microcapsules en gesuspendeerd in een waterige oplossing (geen organische solvents) Microcapsules = polymeren Bij het bereiden van de spuitoplossing wordt water toegevoegd en deze verandering van osmotische waarde zorgt voor additionele wateropname door microcapsules zwellen op en worden geprimed om w.s. vrij te stellen Tijdens spuiten worden reeds microcapsules gebroken Andere microcapsules gaan later op blad of op de bodem w.s. vrijstellen na verdere bevochtiging

19 Nieuwe tendensen OD (Oil dispersions) formuleringen Combineren van SC met EC technologie

20 Nieuwe tendensen OD (Oil dispersions) formuleringen Goede retentie Water verdampt Goede bedekking gedurende lange tijd Meer opname en betere regenvastheid

21 Nieuwe tendensen Agrobodies (Agrosavfe)

22 Nieuwe tendensen Nanotechnologie Betere verdeling hogere biologische activiteit Minder milieubelasting Schadelijk voor mens en milieu? In literatuur gegevens terug te vinden over o.a. Ti0 2 / Ag als drager voor dimethomorf, imidacloprid en 2,4-D modificaties met o.a. sosium dodecyl sulfaat en polyoxyethyleen om afbraak in bodem te versnellen

23 Enkele resultaten Aarfusarium Roest bij prei Regenvastheid Initieel depot bij sla

24 Case 1: Aarfusarium (1) Hulpstoffen inschakelen voor aarfusarium beter te beheersen Fusarium treedt op tussen aarpakjes betere spreiding en bedekking gewenst

25 Case 1: Aarfusarium (2) Aren (Triticale) op veld afgeknipt Verticaal opgesteld en bespoten met propiconazool in combinatie met hulpstoffen 4h na bespuiting: spreiding gemeten door aar op te splitsen in boven- en onderzijde Analyse met GC-MS

26 Case 1: Aarfusarium (3) Residutest propiconazool op aren 14 residu propiconazool (mg/kg) onderste helft aar bovenste helft aar controle +AE-5v +AE-7v +AE-12v +BC02 +actirobb +Ester BL +AMP +BTOE441 +AE-7v2 +polymeer A +Magic Sticker Onderste helft aar systematisch lager residu Goede hulpstof: verhoogt zowel residu onder als boven (betere sticking en depositie)

27 Case 1: Aarfusarium (4) Residutest propiconazool op aren % depositie tov controle * * * * * onderste deel 0 controle +AE-5v +AE-7v +AE-12v +olie-c +actirob +Ester-A +Amfoteer-A +OS-C +AE-7P +NIS-C +Magic Sticker * > 200% van controle

28 Case 1: Aarfusarium (5) Residutest propiconazool op aren % depositie tov controle controle +AE-5v * +AE-7v +AE-12v * * +olie-c * > 150% van controle +actirob +ester-a * +Amfoteer-A +OS-C +AE-7P +NIS-C +Magic Sticker bovenste deel

29 Case 2: roest prei (1) 6 6 Roestschaal Onbehandeld Dithane M45 D + Actirob B D + G850 D + Zipper D + FullStop Roestschaal Onbehandeld Signum S + Actirob B S + G850 S + Zipper S + FullStop 1 aug/05 sep/05 okt/05 nov/05 1 aug/05 sep/05 okt/05 nov/05 6 Roestschaal Onbehandeld Ortiva O + Actirob B O + G850 O + Zipper O + FullStop 1 aug/05 sep/05 okt/05 nov/05

30 Case 3: Regenvastheid (1) Testen met regensimulator op verschillende gewassen (verschillende structuur en stand van het blad) Regenvastheid= (residu na beregening)/ residu voor beregening

31 Case 3: Regenvastheid (2) Werkwijze: -thiram (2kg/ha) gespoten in combinatie met 11 hulpstoffen spuitvolume: 300l/ha dop: XR11003 Magic Sticker:150l/ha dop: XR8015vs -1 e monstername vlak voor beregening -beregening 2h na bespuiting, 20 mm neerslag -2 e monstername 24h na beregening 1 e bemonstering 2 e bemonstering Bespuiting 2 kg/ha 2 uur Beregening 5mm 24h

32 Case 3: Regenvastheid (3) - erwt Retentie en regenvastheid van thiram op erwtenblad 45,0 40,0 35,0 Residu (mg/kg) 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 controle Bond olie-c Actirob olie-b ester-a amfoteer-a AE-7P NIS-C Magic Sticker NIS-F NIS-A voor beregening na beregening Depositie: alle hulpstoffen hoger dan controle Na beregening: zowel positieve als negatieve effecten Bond (copolymeer + NIS) dikwijls als referentie

33 Case 3: Regenvastheid (4) - erwt Rainfastness of Thiram on Pea leaves with selected adjuvants Retention (% residues) 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 * controle Bond olie-c Actirob olie-b Ester-A Amfote er-a * * AE-7p NIS-C Magic Sticker ** NIS-F ** NIS-A * Significant hoger dan de controle ** Significant lager dan de controle

34 Case 3: Regenvastheid (5) - spruit Retentie en regenvastheid van thiram op spruitenblad 30,0 25,0 Residu (mg/kg) 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 controle Bond olie-c Actirob olie-b ester-a amfoteer-a AE-7P NIS-C Magic Sticker NIS-F NIS-A voor beregening na beregening Lagere residu s dan op erwt (ondanks zelfde dosis) Depositie: alle hulpstoffen hoger dan controle Na beregening: zowel positieve als negatieve effecten

35 Case 3: Regenvastheid (6) - spruit Rainfastness of Thiram on Sprout leaves with selected adjuvants Retention (% residues) 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 ** ** ** * * controle Bond olie-c Actirob olie-b Ester-A Amfoteer- A * AE-7p NIS-C Magic Sticker NIS-F NIS-A * Significant hoger dan de controle ** Licht hoger dan controle

36 Case 3: Regenvastheid (6) - Maïs Retentie en regenvastheid van thiram op maïs Retentie (mg/kg) 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0-10,0 controle Bond olie-c Actirob voor beregening olie-b ester-a amfoteer-a AE-7P NIS-C Magic Sticker NIS-F NIS-A na beregening Zeer hoge residu s (60 mg/kg) Depositie: zowel positieve als negatieve effecten Na beregening: zowel positieve als negatieve effecten

37 Case 3: Regenvastheid (7) - Maïs % Retentie (% van residu voor beregening) 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 controle %Regenvastheid van thiram op maïs Bond olie-c Actirob * olie-b ester-a amfoteer-a AE-7P NIS-C ** * Magic Sticker NIS-F NIS-A * Significant hoger dan de controle ** Significant lager dan de controle

38 Case 3: Besluit (7) Invloed van het gewas (type en dikte van de waslaag, stand blad, ) speelt duidelijke rol Effect afhankelijk van hulpstof Hoge depositie geen garantie voor regenvastheid

39 Case 4: Tolylfluanid (TF) op sla (1) Ryckaert et al., Crop Protection, 26 (2007), Tolylfluanide residu s tot 4 weken na behandeling opgevolgd Spuitvolume= 300l/ha, Magic Sticker 150l/ha Spuitdop= XR11003, 2.5 bar behandelingen TF 1.25 kg/ha TF+Trend 0.3l/ha TF+Actirob 1l/ha TF+Full stop 0.3l/ha TF+AMP 0.5l/ha TF+Softanol50 0.3l/ha TF+Magic sticker 0.3l/ha

40 Case 4: Tolylfluanid (TF) op sla(2) Ryckaert et al., Crop Protection, 26 (2007), Tolylfluanid (TF) TF+Trend90 TF+Actirob TF+Full stop ln residue (mg/kg) time after application (weeks)

41 Case 4: Tolylfluanid (TF) op sla (3) Ryckaert et al., Crop Protection, 26 (2007), Tolylfluanide (TF) TF+AMP TF+AE-5V TF+Magic sticker ln residue (mg/kg) time after application (weeks)

42 Case 4: Tolylfluanid (TF) op sla (4) Ryckaert et al., Crop Protection, 26 (2007), Initial residue Residue after 4 weeks % **+90% +18% +17% +37% % +47% +77% residue (mg/kg) % residue (mg/kg) % +17% -46% Euparen +Trend +Actirob +Full Stop +AMP +Softanol 50 +Magic Sticker 0 Euparen +Trend +Actirob +Full Stop +AMP +Softanol 50 +Magic Sticker Initial residue: Actirob significant higher residue ** Residue after 4 weeks: No problem with MRL (5 mg/kg)

43 Besluit Optimale formuleringen verhogen de biologische activiteit en verlagen de milieu-impact (o.a. drift, meer spuitvloeistof op target, reductie van solvents, e.a.) Dosisverlaging met behoud van biologische activiteit is mogelijk Betere resultaten wanneer gewasbeschermingsmiddelen worden ingezet onder moeilijke omstandigheden Complexe materie beïnvloedt door diverse factoren