Prozessoptimierung im Pflanzenschutz Nutzung von Additiven Die Optimierung der Pflanzenschutzmaßnahmen ist eine ständige Herausforderung. So erfordert eine erfolgreiche Kontrolle von Schadorganismen (Unkräuter und -gräser, Pilze und Schadinsekten) stets sowohl eine Verbesserung der Bekämpfungsstrategien als auch der Prozesstechnologie der Pflanzenschutzmaßnahmen. Erfolgreiche Kontrollen von Schadorganismen erfordern ausgereifte Bekämpfungsstrategien, aber auch stets eine Verbesserung der Pflanzenschutzmaßnahmen. 32
Die Zielsetzung, mit angepasstem Pflanzenschutzmittelaufwand unter Ausnutzung der Applikationstechnologie (z. B. Spritzgerät, Düsen, etc.), erfolgreich und flächeneffizient zu wirtschaften, kann mit dem Einsatz geeigneter Additive (= Zusatzstoff für Pflanzenschutzmittel) unterstützt werden. Jedoch ist festzustellen, dass in der landwirtschaftlichen Praxis und ihrem Umfeld sehr viel Unkenntnis, Irrglaube, diffuse Skepsis und wissentliche Ablehnung gegenüber dem Einsatz von geeigneten Additiven vorhanden sind. Warum Additive einsetzen? Basis für die erfolgreiche Nutzung der Additive ist die Kenntnis ihres Leistungsumfanges (= Wirkeigenschaften): Wasserkonditionierung (Inaktivierung von Ionen des harten Wassers wie z. B. Ca, Mg, Fe; besonders wichtig für die Anwendung Glyphosate-haltiger Produkte), Anhaftung (Verringerung von Abprallverlusten), Benetzung (Vergrößerung der Bedeckungsfläche einzelner Spritztropfen) und Penetration (Unterstützung des Eindringens von systemischen Pflanzenschutzmitteln in das Blattgewebe). Zum einen können bei widrigen Anwendungsbedingungen, wie bspw. geringe relative Luftfeuchte, stark ausgeprägte Wachsschicht, behaarte Blattoberflächen, schlechte Oberflächenbenetzung, kleine und schwierig anzulagernde Zielflächen, junge Stadien von Schadgräsern, wenig geeignete Spritzfenster, schnelle Regenfestigkeit, etc., eingesetzte Pflanzenschutzdosierungen in ihrer Wirkung abgesichert werden. Zum anderen kann bei optimalen Anwendungsbedingungen (kleine Unkräuter, oder Einsatz von Fungiziden zu Terminen nach erprobten Schadschwellensystemen) in Kombination mit Additiven die Pflanzenschutzmitteldosierung entsprechend angepasst werden. Gerade dieser Aspekt der Wirkungsoptimierung (Abb. 1 und 2) durch Additive ist auch ein Beitrag in einer Anti-Resistenz- Strategie von Pflanzenschutzmitteln. Diese Strategien sind jedoch nur möglich, wenn entsprechende Erfahrungen aus dem Versuchswesen und praxisbegleitende Erfahrungen vorhanden sind. Anzeige Sauber ha ft Im Allgemeinen ist die Zielsetzung für den Einsatz von Additiven, die Verbessserung der Wirkungsleistung eines Pflanzenschutzmittels im Sinne einer guten Kontrolle eines Schadorganismus. Dies kann aus zwei Perspektiven betrachtet werden: Wasserreduzierung Die Nutzung geringerer Wasservolumina in der Spritzarbeit ist in den größer strukturierten Landwirtschaften von besonderer Bedeutung. Diese Betriebe investieren JETZT MITMACHEN und 45 fantastische Preise gewinnen! www. Carmina-die-gute-fee. de Die gute Fee im Herbst Carmina 640 0 Komplettlösung gegen Windhalm, Einjährige Rispe und bedeutende Getreideunkräuter, besonders Kornblume Ziele des Additiv-Einsatzes: Optimierung der Wirkungsleistung eines Pflanzenschutzmittels zur guten Kontrolle des Schadorganismus 0 Boden- und Blattaktiv 0 Zwei Wirkmechanismen erhöhte Wirksamkeit www.nufarm.de 33
Ein Ausflug in die Wissenschaft seit Jahren in immer schlagkräftigere Spritzgeräte (z.b. Selbstfahrer) und wollen mit angepasster Düsentechnologie und Änderungen in der Ausbringungsgeschwindigkeit die Flächenproduktivität (= mehr Spritzfläche je Zeiteinheit) erhöhen. In Exaktversuchen in Zuckerrüben, Getreide und bei Glyphosate-Produkten wurde dies exemplarisch überprüft. Ein besonderer Vorteil ist es, dass bestimmte Additive auch bei Tau-Spritzungen eingesetzt werden können, ohne das Ablaufen zu fördern. Dadurch kann das optimale Spritzzeitfenster in vielen Betrieben und insbesondere in Spitzenzeiten Abb. 1: Einfluß von ARMA auf die Ertragsleistung des Fungizides Prothiaconazol (Proline) in unterschiedlichen Aufwandmengen in der Bekämpfung von Septoria tritici in Winterweizen; Applikation EC 43/47; Exaktversuch 2007 80 75 70 65 60 55 50 dt/ha 58,3 unbehandelt GD 5% = 3,4 dt/ha Proline (Prothiaconazol) Proline + ARMA (Prothiaconazol) 59,3 64,0 66,5 68,2 65,1 69,0 71,1 74,7 25% 50% 75% 0,2 l/ha DON (mg/kg) bezogen auf gemahlene Körner 2,0 1,6 1,2 100% 0,4 l/ha 0,6 l/ha 0,8 l/ha 0,2 l/ha Swing Gold + Caramba (Epoxiconazol + Dimoxystrobin + Metconazol) +5,8 +5,0 25% 50% 75% 0,4 l/ha +4,6 0,6 l/ha +6,5 100% 0,8 l/ha Quelle Institut Phytopathologie, CAU Kiel Abb. 2: Einfluß von ARMA in Kombination mit verschiedenen Fungiziden auf die Reduktion von Mykotoxinen (Ährenfusarium) in Weizenkörnern; Applikation in EC 65; Exaktversuch 2007 im Rahmen 6-jähriger Versuche Prosaro (Prothioconazol + Tebuconazol) der Pflanzenschutzanwendungen deutlich entzerrt und die Wirkung der Maßnahmen optimiert werden. Dr. Helmut Deimel, agroplanta GmbH & Co. KG helmut.deimel@agroplanta.de Was sind Additive? Additive stellen eine sehr große und heterogene Gruppe von Substanzen dar. Typischerweise handelt es sich dabei um Tenside, Öle, Lösungsmittel, Polymere, Salze, Verdünnungsmittel, Befeuchtungsmittel und Wasser, wobei die Tenside die bedeutendste Klasse der Additive darstellen. Sie sind wesentliche Bestandteile von Pflanzenschutzmittelformulierungen und können die Effizienz der aktiven Wirkstoffe erheblich verbessern. Tenside setzen sich aus einem unpolaren, wasserabweisenden Anteil sowie einem polaren, wasseranziehenden Anteil zusammen. In Abhängigkeit der Ladung des polaren Anteils wird differenziert in: Anionische Tenside: besitzen eine negative Ladung; Kationische Tenside: zeichnen sich durch eine positive Ladung aus; Amphotere Tenside: können sowohl eine positive als auch eine negative Ladung aufweisen und sind durch eine starke Abhängigkeit vom ph-wert der Lösung gekennzeichnet; Nichtionische Tenside: weisen keine Ladung auf. Die Funktionalität von Tensiden wird entscheidend durch ihre Konzentration beeinflusst. 0,8 0,4 0,0 unbehandelt ohne Ähre voll halb voll halb voll halb voll halb 1,0 +0,75 0,5 +0,375 + ARMA + ARMA 1,0 0,5 Quelle Institut Phytopathologie, CAU Kiel Einsatz von Additiven Die Verwendung von Additiven hat sich zu einem gebräuchlichen Instrument zur Effizienzsteigerung von Pflanzenschutzmitteln entwickelt. Im Gegensatz zu Herbiziden werden beim Einsatz von Additiven mit Fungiziden oftmals unbeständige Ergebnisse erhalten, d.h., neben der Wirtspflanze und dem Fungizid kommt das Pathogen 34
als eine weitere Komponente hinzu, die mit dem Additiv interagieren muss. Der komplexe Weg von einer Fungizidformulierung bis zu einer möglichen Ertrags- bzw. Qualitätssteigerung eines Pflanzenschutzmittels ist in Abbildung 2 schematisch dargestellt. In jedem Schritt kann eine Verminderung der Wirkstoffkonzentration erfolgen, was einen Verlust der potentiellen Leistung bedingt. Der Einsatz von Additiven zielt darauf ab, Faktoren, die Verluste bewirken, zu minimieren. Der Zusatz von Additiven hat insbesondere bei blattaktiven Pflanzenschutzmitteln Bedeutung. Drei wesentliche Vorgänge, die durch den Zusatz von Additiven erheblich beeinflusst werden, sind die Retention, die Benetzung und Spreitung sowie die Penetration von Pflanzenschutzmitteln. Für die Kontaktwirkstoffe sind die beiden erstgenannten Faktoren bedeutend, wohingegen für Pflanzenschutzmittel mit systemischer Wirkung zusätzlich die Wirkstoffpenetration eine notwendige Vorrausetzung darstellt. Die Retention von Pflanzenschutzmitteln auf pflanzlichen Oberflächen beschreibt die Haftung oder das Haltevermögen der Spritzbrühe und steht hierbei in engem, positivem Zusammenhang mit der Benetzbarkeit, welche insbesondere für Kontaktfungizide von entscheidender Bedeutung ist. Je nach Pflanzenart, Entwicklungsstadium, Habitus und der Beschaffenheit der Blattoberfläche variiert diese Eigenschaft. Abb. 2: Allgemeines Schema zur Aufname von Fungiziden 1. Formulierung 2. Spritzbrühe Kontaktfungizid Systemisches Fungizid 3. Tropfchenformation 4. Transport in/auf den Pflanzenbestand 5. Kontakt mit der Blattoberfläche 6. Persistenz des Spritzbelages 7. Penetration des aktiven Wirkstoffes in das Blatt 8. Translokation in der Pflanze 9. Penetration in die pilzliche Zelle 10. Bindung an Rezeptor (Wirkort) 11. Fungizider Effekt 12. Ertrags-/Qualitätssteigerung Quelle Nach Steurbaut, verändert Die Verwendung von Additiven hat sich zu einem gebräuchlichen Instrument zur Effizienzsteigerung von Pflanzenschutzmitteln entwickelt. 35
Insbesondere bei Gräsern treten häufig Probleme infolge einer schlechten Retention der Spritzbrühe auf. Zudem haben zusätzlich die Tröpfchengröße und die Eigenschaft der Flüssigkeit einen entscheidenden Einfluss auf die Haftung der Spritzbrühe. Durch den Zusatz geeigneter Additive, kann die Retentionsleistung von Pflanzenschutzmitteln positiv beeinflusst werden. Benetzungsmittel/Spreiter sind Additive, die das Benetzungs- sowie das Spreitungsverhalten von Pflanzenschutzmitteln beeinflussen, wie z. B. Tenside. Die Verwendung von Tensiden in der Spritzbrühe bewirkt im Wesentlichen eine Veränderung der Oberflächenspannung. Infolgedessen kommt es zu einer verstärkten Spreitung der Spritzbrühe, was eine verbesserte Bedeckung sowie Benetzung/ Haftung auf der Oberfläche zur Folge hat. Während Kontaktfungizide einen gleichmäßigen, persistenten Spritzbelag auf der Blattoberfläche bilden müssen, um die Pflanze vor dem Pathogen zu schützen, verhindern systemische Fungizide eine Infektionen im Wesentlichen durch eine Verteilung des Wirkstoffs in der Pflanze (Penetration). Durch den Zusatz eines geeigneten Additivs kann erreicht werden, dass der Wirkstoff auch nach dem Verdunsten des Wassers der Spritzbrühe in gelöster Form verbleibt. Additive scheinen auch auf die Aufnahme in das Blatt einen Einfluss auszuüben, so können sie die Löslichkeit der Wirkstoffe modifizieren. Während es allgemeingültig anerkannt wird, dass Additive die Wirkstoffaufnahme positiv beeinflussen, ist der Einfluss von Additiven auf Transportprozesse systemischer Substanzen innerhalb der Pflanze noch nicht vollständig erforscht. Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet, M. Sc. agr. Nina Scheider, CAU Kiel javerreet@phytomed.uni-kiel.de Pflanzenschutz mit Additiven Maximilian Ampferl bewirtschaftet ca. 70 ha Ackerfläche im Raum Ingolstadt und Kösching. Die Standortvoraussetzungen mit sandigen Lehmen und Braunerde (Ø 71 Bodenpunkte), 690 mm Jahresniederschlägen und einer Jahrestemperatur von 7,9 C sind bei geeigneter Produktionstechnologie für Höchsterträge geeignet. Schwerpunkt bei den angebauten Kulturen sind Zuckerrüben (ca. 85-108 t/ha bei ca. 14-17,5 t/ha BZE), Winterweizen (ca. 90-110 dt/ha) und Wintergerste (ca. Drei wesentliche Vorgänge, die durch den Zusatz von Additiven erheblich beeinflusst werden, sind die Retention, die Benetzung und Spreitung, sowie die Penetration. 36
Ein Blick in die Praxis 85-105 dt/ha). Die Zielsetzung Höchsterträge (z. B. Zuckerrüben über 100 t/ ha; Winterweizen und -gerste über 100 dt je ha) bei optimierten Betriebsmitteleinsatz zu erreichen, macht es notwendig, insbesondere Pflanzenschutzmaßnahmen terminlich möglichst sinnvoll für hohe Wirkungsleistung bei bester Verträglichkeit zu platzieren. Bereits seit 2005 werden im Betrieb die Pflanzenschutzmittelanwendungen mit Additiven kombiniert. Diese Strategie wird erfolgreich umgesetzt und kontinuierlich angepasst. Neben der Wirkungsoptimie- rung der eingesetzten Pflanzenschutzmittel stand auch die Erhöhung der Schlagkraft von Anfang an im Fokus der Überlegungen. Inzwischen wird der gesamte Pflanzenschutz mit Wasseraufwandmengen im Bereich von ca. 150 l/ha unter Nutzung von Doppelflachstrahldüsen durchgeführt. Durch den Zusatz der Additive werden in allen Kulturen Strategien mit angepassten Aufwandmengen erfolgreich umgesetzt. Das Reduktionspotential von Pflanzenschutzmitteln bei optimierten Anwendungen mit den Additiven wird bei Herbiziden, Fungiziden und Wachstumsregulatoren genutzt. Lediglich bei Insektiziden werden immer die vollen Aufwandmengen eingesetzt. Die Ausnutzung der bestmöglichen Spritzzeiten frühmorgens, aber auch in den Nachtstunden, wurde durch die Wassermengenanpassung mit den Additiven ermöglicht. In der Zuckerrübe, dem Herzstück des Betriebes, überzeugen die Additive durch Wirkungsunterstützung bei bester Verträglichkeit seit Jahren. FAZIT eines PRAKTIKERS Ich kann mir nicht mehr vorstellen, Pflanzenschutz ohne die Vorteile der Additive durchzuführen: Wirkungsoptimierung, Anwendungssicherheit durch verbesserte Regenfestigkeit und mehr Flächenleistung durch angepasste Wasseraufwandmengen. Warum andere Landwirte diese Technologien noch nicht nutzen, ist für mich eher unverständlich. Dipl. Ing. agr. Maximilian Ampferl, Landwirt www.ackerplus.de Bild Deimel Bereits seit 2005 werden auf dem Betrieb von Maximilian Ampferl Pflanzenschutzmittelanwendungen mit Additiven optimiert. 37