Hazardous doses of the herbicide imazamox in wild plant species and oilseed rape cultivars

Autor/innen

  • Jürgen Franzaring
  • Zorica Kauf
  • Ingo Holz
  • Sebastian Weller
  • Andreas Fangmeier

DOI:

https://doi.org/10.5073/jka.2012.434.045

Abstract

Imidazolinones and crops resistant to these herbicides have successfully been introduced recently in some European countries. Imazamox has a high efficacy, moderate persistence and ecotoxicity, but data on hazardous doses (HD) in non-target plants and species sensitivity distributions (SSDs) are still scarce. To screen a larger variety of plant taxa in standardized vegetative vigor tests, 22 wild plant species and 14 oilseed rape (OSR) cultivars were sown into trays filled with a standard soil. When seedlings had reached the three-to-four leaf stage, plants were exposed to a single application of the herbicide Bolero® using a commercial pump sprayer. The five treatments corresponded to rates of 0 (control), 0.4, 4, 20 and 40 g/ha of imazamox with latter representing the recommended dose in Switzerland. Two weeks after the application, five plants per treatment were sub-sampled at random and visible injuries and fresh weights were recorded as endpoints for herbicidal effects. Dose-response curves and effective doses (EDs) were fitted using the drc package of the statistical software R and SSDs were obtained using ETX2.0. ED50 varied between 0.006 and 37 g/ha of the active ingredient in Nigella arvensis and Brassica rapa. Several dose-response curves indicated hormetic effects at a hundredth of the recommended field dose. In OSR, exposure to the field rate (40 g/ha) resulted in growth reductions between 28 and 97 % in the non imazamox-tolerant cultivars and in growth stimulations of up to 20 % in imazamox-tolerant cultivars. Responses were unrelated to leaf thickness, growth rates and the taxonomy of the tested species. Hazardous doses were 0.32 g/ha for HD5 and 3.9 g/ha for HD50 indicating that 50 % of the non-target plants would be affected at a tenth of the recommended dose. Based on general herbicide drift values the results suggest that potentially adverse effects may be expected up to a distance of 4 m offsite.

Keywords: Clearfield, non-target plants, plant growth tests, plant functional types

Schädliche Dosen des Herbizids Imazamox bei verschiedenen Wildpflanzenarten und Rapssorten


Imidazolinone und gegen diese Herbizide resistente Sorten einiger Kulturarten wurden in den letzten Jahren in einigen Europäischen Ländern erfolgreich eingeführt. Imazamox hat eine hohe Wirksamkeit, moderate Persistenz und Ökotoxizität, aber es gibt bislang nur wenige Informationen zu Schaddosen (hazardous doses, HD) in Nichtzielpflanzen und Art-Sensitivitäts-Spektren (species sensitivity distributions, SSDs). Um eine größere Anzahl von Pflanzenarten in standardisierten Wachstumstests zu überprüfen, wurden 22 Wildpflanzenarten und 14 Rapssorten in mit Standardboden gefüllten Schalen ausgesät. Bei Erreichung des Drei- bis Vierblattstadiums wurden die Pflanzen einmal mittels Pumpsprüher mit dem Herbizid Bolero® behandelt. Die fünf eingesetzten Behandlungen entsprachen den Dosen 0 (Kontrolle), 0.4, 4, 20 und 40 g AS/ha, wobei die letztere in der Schweiz die empfohlene Aufwandmenge darstellte. Zwei Wochen nach der Applikation wurden fünf Pflanzen pro Behandlung nach dem Zufallsprinzip geerntet, wobei sichtbare Schäden und Frischgewichte als Wirkkriterien betrachtet wurden. Dosis-Wirkungs-Kurven und effektive Dosen (EDs) wurden mit Hilfe des drc-Pakets mit der Statistik-Software R berechnet und SSDs wurden mittels ETX2.0 abgeleitet. Die ED50-Werte schwankten zwischen 0.006 und 37 g/ha der aktiven Substanz in Nigella arvensis und Brassica rapa. Viele der Dosis-Wirkungs-Beziehungen deuteten hormetische Effekte bei einem Hundertstel der empfohlenen Aufwandmenge an. Bei den nicht Imazamox-toleranten Rapssorten wurden bei der empfohlenen Aufwandmenge (40 g/ha) Wachstumsreduktionen zwischen 28 und 97 % beobachtet, während in den Imazamox-toleranten Sorten Wachstumsstimulationen von bis zu 20 % auftraten. Die beobachteten Effekte standen in keinem Zusammenhang mit der Blattdichte, den Wachstumsraten und der Taxonomie der überprüften Pflanzenarten. Die ermittelten Schaddosen betrugen 0.32 g/ha für HD5 und 3.9 g/ha für HD50, was darauf hindeutet, dass 50 % der Nichtzielarten bei einem Zehntel der empfohlenen Aufwandmenge beeinträchtigt würden. Wenn man die Abdrifteckwerte für Herbizidanwendungen zu Grunde legt, wären potenziell nachteilige Effekte bis zu einer Entfernung von 4 m zum Feldrand zu erwarten.

Stichwörter: Clearfield, funktionelle Pflanzentypen, Nichtzielpflanzen, Pflanzenwachstumstests

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Veröffentlicht

2012-03-07