EP4081040A1

EP4081040A1 - Verwendung übergangswiderstandsenkender stoffgemische

Info

Publication number: EP4081040A1
Application number: EP20845571.7A
Authority: EP
Inventors: Marcus Lehnen; Dirk Guido Vandenhirtz
Original assignee: Cropzone GmbH
Current assignee: Cropzone GmbH
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-11-02
Also published as: AU2020415332B2; BR112022012567A2; AU2020415332A1; US20230033408A1; DE102020115925B4; WO2021130320A1; DE102020115925A1; CA3165850A1

Abstract

Es wird eine Verwendung eines Stoffgemischs zur Wirkungssteigerung von auf Pflanzen appliziertem elektrischem Strom bereitgestellt, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält. Es wird weiterhin ein Verfahren zum Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen zum Ausüben einer herbiziden Wirkung unter Verwenden des Stoffgemischs bereitgestellt.

Description

VERWENDUNG ÜBERGANGSWIDERSTANDSENKENDER STOFFGEMISCHE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung eines übergangswiderstandsenkenden Stoffgemischs, ein Verfahren zur Kontrolle von Pflanzenwuchs und anderen mit der Stromdurchleitung verbundenen Effekten mittels des Stoffgemischs in Kombination mit elektrophysikalischen Pflanzenbehandlungen sowie eine Vorrichtung zum zielgerichteten Aufbringen des Stoffgemischs auf Pflanzen und zum Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen. In der Landwirtschaft, im urbanen Bereich, auf Verkehrsflächen und im Gartenbereich werden herkömmlicherweise große Mengen systemischer und nichtsystemischer, selektiver und nichtselektiver chemischer Herbizide zur Unkrautkontrolle, zum Pflanzenmanagement und zur Sikkation von Feldfrüchten eingesetzt. Während die Zahl der zugelassenen Herbizide im Allgemeinen abnimmt, werden insbesondere nichtselektive Herbizide mit sehr breiten Einsatzbereichen und hohen Einsatzmengen, wie z. B. Paraquat, Glufosinat, Diquat und Glyphosat, weltweit stark eingeschränkt oder komplett verboten. Dies stellt die Rentabilität einzelner Kulturen, die Stabilität und Sicherheit von Verkehrsanlagen und insbesondere zur Aufrechterhaltung boden- und klimaschonender Kultivierungsformen mit geringer Bodenbewegung in Frage.

Die in Zukunft noch einsetzbaren Herbizide müssen neben einer weitgehenden Rückstandsfreiheit, insbesondere der nach Pflanzenschutzmittelgesetz regulierten Inhaltsstoffe, eine möglichst geringe akute und chronische Toxizität aufweisen, möglichst wenig in andere Umweltkompartimente verlagerbar sein, eine möglichst umweltschonende Ökobilanz aufweisen, wenn möglich mit Regularien zum biologischen Anbau kompatibel sein und im klimaschonenden und bodenkonservierenden Pflanzenbau effizient einsetzbar sein. Für einige Einsatzbereiche ist eine Kompatibilität mit Tierfuttermitteln und Silagefähigkeit wichtig. Eine Reihe von direkt aus Naturprodukten herstellbaren oder naturidentischen Substanzen oder Substanzgemische davon zeigen eine landwirtschaftlich akzeptable herbizide Wirkung, wenn sie in ausreichender Menge eingesetzt werden. Jedoch machen es etwa der hohe Preis von Pelargonsäure oder die noch höheren Kosten für ätherische Öle notwendig, dass diese Wachsschicht zerstörenden Stoffe sehr sparsam eingesetzt werden und dementsprechend oft unzureichend wirken oder die Anwendung komplett unterbleibt.

Der Wirkungsmechanismus dieser oben bezeichneten chemischen Substanzen ist letztlich ein mehr physikalischer als stoffwechselchemischer, da diese nichtsystemischen Kontaktherbizide in der Hauptsache die Pflanzenoberfläche und Pflanzenzellen derart schädigen, dass die Pflanze übermäßig Wasser verdunstet und deshalb vertrocknet. So kann die chemische Substanz zwar große Teile der Pflanzen benetzen, die Wurzeln können aber nicht direkt angegriffen werden. Auch bei dickeren Stängeln und Blättern mit sehr stabilen Oberflächenschichten wirken die Substanzen ungenügend.

Allen systemisch-chemischen Behandlungsmethoden ist gemeinsam, dass sie besonders dann, wenn auch die Wurzeln abgetötet werden sollen, Zeit und ausreichend wüchsiges Wetter benötigen, bis sich die Substanzen in der Pflanze verteilt haben und wirken. Dies kann bis zu 3 Wochen dauern. Gleichzeitig führen noch wirksame chemische Rückstände dazu, dass mit der Neueinsaat oder dem Aufgehen der Pflanzen Wartezeiten bis ca. 2 Wochen eingehalten werden müssen, um Nachfolgekulturen nicht zu schädigen. Rein physikalische Verfahren sind in vielen Fällen noch weniger geeignet, da sie oft nur nichtsystemisch den Spross der Pflanze treffen und dementsprechend oft wiederholt angewandt werden müssen und viel Energie verbrauchen (z. B. Laser, heiße Luft, Abflammen, Heißwasser), oder bei systemischer Wirkung in den Boden hinein auch zur Schädigung von Boden und Klima führen (z. B. Bodenbewegung durch Pflügen, Bodensterilisierung durch Hitze).

In der Literatur und der Praxis finden sich jedoch auch Anwendungsbereiche von Herbiziden, wenn es, wie bei der Sikkation, nur zu einem schnelleren Abtrocknen einzelner Pflanzenteile (z. B. Kartoffelkraut, Grashalme) führen soll, ohne dass die Gesamtpflanze abgetötet wird. Darüber hinaus sind auch Einsatzmöglichkeiten gegeben, wenn die Pflanzen oder damit assoziierte andere Organismen anderweitig durch elektrischen Strom beeinflusst werden (Wachstumsbeschleunigung, Insektenvergrämung etc.).

Aus der Fachliteratur (LANDTECHNIK 72(4), 2017, 202-213, http://DOI: 10.15150/lt.2017.3165) ist auch bekannt, dass Pflanzen durch den Einsatz von heißem Öl (bis 250°C), welches direkt mit Düsen auf die Blätter gesprüht wird, massiv geschädigt werden können, da hier der Wärmeübergang in die Blätter weitaus besser stattfindet als bei der Wasserapplikation (max. 100 °C und starke Verdunstungsabkühlung). Diese wirken im Nahbereich über eine größere Fläche, als dies durch heiße Wassertropfen möglich wäre. Jedoch müssen auch bei dieser nichtsystemischen Anwendung alle zu schädigenden Pflanzenteile direkt mit den heißen Öltropfen in Kontakt kommen. Es handelt sich auch hier eindeutig um ein nicht-systemisches Kontaktherbizid, welches besonders bei dickeren Stängeln und hohem dichten Pflanzenbewuchs an seine physikalischen Grenzen stößt. Die Wurzeln werden nicht geschädigt. Die Pflanzen sterben nur, wenn ein sehr großer Teil der Sprosse geschädigt wird und sie sich nicht aus Wurzeln regenerieren können.

Weiterhin ist seit langem bekannt, dass Pflanzen, die von elektrischer Hochspannung durchströmt werden, in ihrem Wasserversorgungssystem bis in die Wurzel hinein systemisch geschädigt werden können. Dabei können Samenpflanzen in vielen Fällen komplett absterben und Wurzelunkräuter zumindest so stark geschädigt werden, dass sie mittelfristig ausgehungert werden können. Seit Verwenden dieser Methode wird nach Wegen gesucht, die angelegten Spannungen bzw. den Energieeinsatz möglichst niedrig zu halten. Jedoch wurden hierzu kaum - wie bei chemischen Pflanzenschutzmitteln üblich - systematische Untersuchungen insbesondere nicht mit spezifischen wirkungsverstärkenden Formulierungen durchgeführt. Die elektrophysikalischen Verfahren konnten sich bisher nicht als Standardmethode zur Pflanzenkontrolle durchsetzen, da einerseits die chemischen Totalherbizide zu preiswert geworden waren und andererseits der gesellschaftliche und weltklimatische Druck für eine umweit- und klimafreundliche Pflanzenproduktion im Rahmen einer bodenkonservierenden Gesamtbewirtschaftung noch zu gering war. Darüber hinaus haben auf der technischen Seite hohe Spannungen und ein verhältnismäßig hoher Energieverbrauch auf dem Feld die Herstellung robust arbeitender Geräte mit hoher Schlagkraft (Arbeitsbreite x Fahrgeschwindigkeit) und ausreichender Sicherheit verhindert.

Herkömmlicherweise werden beim Applizieren von Strom metallische Applikatoren verwendet, um zumindest den elektrischen Widerstand an dieser Stelle möglichst klein zu halten. Weiterhin wird in einigen Fällen der Stromkreislauf nicht durch eine zweite Kontaktierung von Pflanzen mit dem entgegengesetzten Pol, sondern durch in den Boden einschneidende Elektroden geschlossen, um den Gesamtwiderstand zu verringern. Dies halbiert jedoch die Durchströmung von Pflanzen (einfach statt zweifach) und reduziert damit die Effizienz erheblich. Der Einsatz hoher Spannungen erfordert zudem aus Gründen der

Arbeitssicherheit weite Abstände und Absperrungen (insbesondere, wenn metallische Leiter im Arbeitsbereich Vorkommen können, z. B. in einem Weinberg oder bei urbanen Anwendungen). Die Geräte sind entsprechend durch aufwändige Isolation teuer und durch erhöhte Abstandsanforderungen an Kriechstrecken unvorteilhaft groß. Die technische und ökonomische Einsetzbarkeit entsprechender Geräte ist daher gering.

Beim herkömmlichen Applizieren von Strom auf Pflanzen sind Funkenbildung zwischen Applikator und Pflanzenteilen sowie Ablagerungen eines amorphen, wenig wasserlöslichen und dunklen Materials auf den Applikatoren bekannt. Es wird angenommen, dass Pflanzenhaare, Unebenheiten und

Wachsschichten auf den Blättern zu einem hohen Übergangswiderstand führen. Die bei großen Potentialdifferenzen zwischen den Applikatoren und Pflanzenteilen entstehenden Funken verdampfen Teile der Wachsschichten, die sich auf den Applikatoren ablagern, dabei zusätzlichen Widerstand verursachen, dadurch höhere Spannungen erfordern und dementsprechend mehr Energie kosten. Bei nassen Pflanzen treten keine Ablagerungen auf, da hier anscheinend der abgesenkte Übergangswiderstand eine Funkenbildung verhindert, aber auch die Wirkung generell stark zu vermindern scheint.

Aus der langjährigen Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln ist bekannt, dass die Blätter mit ihren hydrophob wirkenden Oberflächenstrukturen nur mit Hilfe komplex zusammengesetzter Formulierungen ausreichend und anwendungsspezifisch (Pflanzentyp, Pflanzengröße) benetzt werden können. Gerade bei Gräsern mit ihren oft hyperhydrophoben, stark wachshaltigen Oberflächen hat die elektrophysikalische Methode bisher besondere Probleme. Diese werden noch durch sehr eng zusammenstehende Halme in Mischung mit abgestorbenen Halmen (besonders Horstgräser, Binsen) verstärkt.

Es besteht die Aufgabe, die Effektivität der Applikation von Strom auf Pflanzen zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung gemäß Anspruch 1 , durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren und den Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsformen der Erfindung sind in vorteilhafter Weise kombinierbar.

Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung eines Stoffgemischs zur Wirkungssteigerung von auf Pflanzen appliziertem elektrischem Strom, das mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält. Die erfindungsgemäße Verwendung des übergangswiderstandsenkenden Stoffgemischs ermöglicht vorteilhaft einen Einsatz nicht stoffwechselchemisch, sondern auf die Blätter physikalisch-chemisch wirkender Stoffe in Kombination mit einer elektrophysikalischen Behandlung, z. B. um in einem Arbeitsgang bei einer Feldüberfahrt Unkraut oder Zwischenfrüchte abzutöten und sofort oder sehr kurzfristig neu einzusäen. Es werden Kosten und die in vielen Weltregionen knappen Wachstumstage gespart. Weiterhin erhöht sich die Wirksamkeit der Unkrautkontrolle signifikant, da die schnellkeimenden Kulturpflanzen eine wesentlich größere Möglichkeit haben, die Lichtkonkurrenz mit Unkräutern durch frühes Auflaufen zu gewinnen. Besonders vorteilhaft ist dies gegenüber bodenbewegenden Unkrautkontrollmethoden, weil beim hier beschriebenen Kombinationsverfahren keine Samen neu zur Keimung durch Licht etc. angeregt werden.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Stoffgemischs ermöglicht vorteilhaft ein Überwinden hydrophob wirkender pflanzlicher Oberflächenstrukturen und isolierender Luftspalte, wodurch die elektrische Leitfähigkeit zwischen einem elektrischen Applikator und einer Pflanze erhöht und dadurch elektrischer Strom effektiver auf die Pflanze appliziert werden kann. Die Verwendung des Stoffgemischs ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren der Pflanzenvernichtung mit Herbiziden oder Strom eine kostengünstige und effektive Methode, um unerwünschte Pflanzen selektiv zu eliminieren.

Die erfindungsgemäße Verwendung des Stoffgemischs ermöglicht durch die Eigenschaften des Stoffgemischs das Übertragen von elektrischem Strom auf eine Pflanze mit deutlich verringertem Widerstand gegenüber der Applikation von elektrischem Strom auf Pflanzen nur mittels fester, üblicherweise metallischer Applikatoren. Die Verwendung des Stoffgemischs ermöglicht sowohl ein widerstandsreduziertes Überwinden von den Stromfluss störenden Strukturen der Applikatoren (Unebenheiten, Anhaftungen) und der Pflanze, wie z.B. Luftschichten (verstärkt durch Haare, Blattunebenheiten, Stacheln), und auch ein effektiveres Leiten von Strom in den durchleiteten Materialien und Schichten, sodass eine systemische, pflanzenschädigende Wirkung partiell oder bis in die Wurzeln bei niedrigem Energieaufwand entsteht. Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Stoffgemischs wird somit eine Wirkungssteigerung eines stromapplizierenden Verfahrens erreicht.

Das Stoffgemisch wird auch als übergangswiderstandsenkendes Stoffgemisch oder auch als übergangswiderstandsenkendes Medium bezeichnet. Das übergangswiderstandsenkende Stoffgemisch bzw. Medium ist z.B. eine wässrige Flüssigkeit, eine viskose Flüssigkeit, eine hochviskose Flüssigkeit, ein Öl, eine hochkonzentrierte Lösung, eine thixotrope Flüssigkeit, eine Suspension, eine Emulsion, ein Feststoff oder ein Schaum, ohne auf diese Aufzählung beschränkt zu sein.

Die erste Komponente wird auch als Komponente A bezeichnet. Die oberflächenaktive Substanz aus der Gruppe der Tenside umfasst vorteilhafterweise nichtionische Tenside und ionische Tenside mit hoher biologischer Abbaubarkeit. Die oberflächenaktiven Substanzen wirken vorteilhaft beim Benetzen einer Pflanzenoberfläche. Während zwar fast alle oberflächenaktiven Substanzen eingesetzt werden können, sind Stoffklassen und Produkte mit einer hohen biologischen Abbaubarkeit und ökologischer Landwirtschaftskompatibilität bevorzugt: Naturidentische oder naturähnliche Biotenside, vorzugsweise industriell verfügbare nichtionische Zuckertenside wie Alkylpolyglucoside (APGs), Saccharoseester, andere Zuckerester, Methylglycosidester, Ethylglycosidester, N-Methylglucamide oder Sorbitanester (z. B. von Solverde), amphotere Tenside wie z. B. Cocoamidopropylbetain (CAPB) oder anionische Tenside (z. B. Natrium laurylsulfat von Solverde).

Weitere beispielhafte Verbindungen der Komponente A werden im Folgenden genannt. Dabei sind Aufzählungen, auch der weiteren Komponenten, nicht abschließend, sondern stehen auch stellvertretend für Verbindungen mit analoger Wirkung im Sinne der Erfindung, in diesem Falle der oberflächenaktiven Wirkung: - Nichtionische Zuckertenside: - Alkylpolyglucoside (APGs): Die Alkylreste haben 4 bis 40 Kohlenstoffatome aller möglichen Isomere, vorzugsweise bestehen sie aus linearen Ketten mit Hauptanteilen von 8 bis 14 Kohlenstoffatomen wie sie z. B. in aus Palmöl hergestellten Fettsäurealkoholen Vorkommen. Die Glucoside sind Isomere und Anomere mit 1 - 15 Zuckereinheiten, vorzugsweise Glucose mit einem Polymerisierungsgrad zwischen 1 und 5 Einheiten oder auch andere Zuckerester wie Saccharose (Saccharoseester), Sorbitane (Sorbitanester).

- Glycosidester: Ester mit Alkoholen C1-C14 alle Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert, vorzugsweise Methyl- und Ethylglycosidester.

- N-Methylglucamide mit Kohlenstoffketten C1-C30 alle Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert, vorzugsweise lineare Alkylketten C2-C15.

- Amphotere Tenside:

- Cocoamidopropylbetain (CAPB) mit Kohlenstoffketten C1 - C30 alle Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert, vorzugsweise lineare Alkylketten C2-C15.

- Anionische Tenside:

Als Beispiel für ein anionisches Tensid wird Natrium laurylsulfat verwendet. Es können jedoch auch Gemische mit verschiedenen Alkylresten (C4-C20) der LAS (Lineare Alkylbenzolsulfonate) aber auch der SAS (Sekundäre Alkansulfonate), FAS (Fettalkoholsulfate) und Seifen verwendet werden.

Die zweite Komponente wird auch als Komponente B bezeichnet. Die viskositätserhöhende Substanz ist vorzugsweise eine thixotrope Substanz oder ein Substanzgemisch der organischen oder anorganischen rheologischen Additive. Die Substanzen der Komponente B weisen vorteilhafterweise eine hohe biologische Verträglichkeit bzw. Abbaubarkeit auf, so dass sie mit ökologischer Landwirtschaft kompatibel sind. Die unter dem Stoffgemisch genannten Substanzen bzw. Verbindungen sind beispielhaft: reine oder pyrogene Kieselsäuren, z. B. Sipernat oder Aerosil von Evonik; Mischoxide, z. B. Magnesium-Aluminiumsilikate wie Attapulgit (©Attagel von BASF Formulation Additives); Magnesium-Schichtsilikate, z.B. Bentonite oder Flectorite (z. B. Optigel oder Garamite von BYK); organische Additive auf der Basis von biogenen Ölen wie z.B. Rizinusöl oder Sojaöl: z. B. Polythix von FINMA; aus dem synthetischen Bereich Polyamide, z.B. Polyacrylamide, z. B. Disparlon von King Industries; Stärke; modifizierte Cellulosen, z.B. Methylzellulose, Gummi arabicum, Carmellose-Natrium, Caragen, Carbomer, Flydroxy(m)ethylcellulose, polyanionische Cellulose, Saccharide, Tragant, vorverkleisterte Stärke oder Xanthangummi.

Das biogene Öl ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Rapsöl, Sonnenblumenöl, Kokosöl, Rizinusöl und Sojaöl ausgewählt.

Die Derivate der Öle können beispielsweise deren Salze oder Ester sein.

Die viskositätserhöhende Substanz ist vorzugsweise zugleich die den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine leitfähigkeitserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Salzen, Kohlenstoff, Flum instoffen, chelatisiertem Eisen, anderen chelatisierten Metallionen und weiteren Metallionen mit Komplexbildnern aufweist. Diese Komponente wird auch als Komponente C bezeichnet. Die besagten Substanzen und/oder Substanzgemische der Komponente C sind beispielhaft: anorganische Salze: Magnesiumsulfat, Na/K2SÖ4; Kohlenstoff: amorphe oder graphitische Modifikationen wie z.B. Graphitsuspensionen von CP Grafitprodukte, Graphen oder röhrchenartige Kohlenstoffmodifikationen, vorzugsweise auch gemahlene Biokohle wie z.B. Pflanzenkohle500+ von Egos; Gegenionen zu den in den Komponenten des Stoffgemischs eingesetzten Salzen: z. B. Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺; Fluminstoffe: z. B. Liqhumus von Flumintech; chelatisiertes Eisen: z. B. Flumiron von Flumintech; mit GLDA (Tetranatrium-N, N- bis(carboxylatomethyl)-L-glutamat, z.B. von Solverde) oder anderen biologisch abbaubaren Verbindungen chelatisierte Metallionen, vorzugsweise Eisen. Die Metallionen können auch von anderen Komplexbildnern aus der Gruppe der mehrzähnigen Komplexbildner komplexiert werden. Statt Eisen können andere zwei- oder dreiwertige Metallionen verwendet werden.

Bei der Frage der leitfähigkeitserhöhenden Substanzen ist zu beachten, dass es sich nur bei den anorganischen Salzen und den anorganischen Gegenionen organischer Substanzen um die klassische Erhöhung der Leitfähigkeit einer Lösung handelt. Insbesondere bei den Kohlenstoffderivaten und auch bei den höhermolekularen Hum instoffen wird die Leitfähigkeit der Blattoberflächen auch bei festen Stoffgemischen, z.B. im getrockneten Zustand eines übergangswiderstandsenkenden Mediums erhöht. Derartige Trocknungsvorgänge treten sehr schnell auf, wenn z.B. übergangswiderstandsenkende Medien mit geringer Wasserverdünnung besonders an heißen Tagen aufgetragen werden oder wenn die Flüssigkeitsfilme durch die Applikatoren größerflächig über die Blattfläche verteilt werden. Deshalb ist spezifische Leitfähigkeitserhöhung besonders vorteilhaft im Sinne der Erfindung.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine hygroskopische oder verdunstungssenkende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölen, Mikrogelen und Polyalkoholen ist. Diese Komponente wird auch als Komponente D bezeichnet. Die besagten Substanzen und/oder Substanzgemische der Komponente D sind beispielhaft: Öle: Rapsöl, Sonnenblumenöl, Olivenöl (ggf. zur Stabilitätserhöhung heißgepresste Fraktionen), auch Rapsöl- Fertigprodukte wie Micula der Firma Evergreen Garden Care; Mikrogele: Acrylsäuregele (Superabsorber); Polyalkohole: Glycerin.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine wachserweichende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölen, Estern, Alkoholen, Polypeptiden und alkoxylierten Triglyceriden enthält. Diese Komponente wird auch als Komponente E bezeichnet. Die besagten Substanzen und/oder Substanzgemische der Komponente E sind beispielhaft: Öle: Rapsöl, Sonnenblumenöl, Olivenöl (ggf. zur Stabilitätserhöhung heißgepresste Fraktionen), auch Rapsöl-Fertigprodukte wie Micula der Firma Evergreen Garden Care; Ester: Fettsäureester (Ester mit Alkoholen C1 - C10 aller Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert), auch Fertigprodukte wie FIASTEN (Fa. Viechern), ein Rapsölethylester; alkoxylierte Triglyceride: auch als Fertigprodukt KANTOR der Firma Agroplanta.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine physikalisch-phytotoxische Substanz und/oder wachsschichtauflösende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Karbonsäuren, Terpenen, aromatischen Ölen, Alkalien, funktionalisierten Polypeptiden, anorganischen Alkalien und organischen Alkalien enthält. Diese Komponente wird auch als Komponente F bezeichnet. Unter physikalisch- phytotoxischen Substanzen werden hier besonders die Wachsschicht einer Pflanze unspezifisch oder spezifisch zerstörende Substanzen verstanden, sowie anderweitig phytotoxisch wirkende Substanzen. Die besagten Substanzen und/oder Substanzgemische der Komponente F sind beispielhaft: Karbonsäuren: Pelargonsäure (C9) (z. B. Pelargonsäure in Finalsan von Neudorff) oder andere verzweigte oder unverzweigte Carbonsäuren mit kürzerem (<C9), gleich langem (=C9) oder längeren (>C9) linearen oder verzweigten gesättigten oder einfach oder mehrfach ungesättigten Kohlenstoffketten (z. B. Capronsäure, Caprylsäure und Caprinsäure). Diese Kohlenstoffketten können durch weitere funktionale Gruppen wie Alkohole, Aldehyde oder Carbonsäuregruppen einfach oder mehrfach zusätzlich funktionalisiert sein. Terpene: terpenhaltige Öle; aromatische Öle: Citronellöl (auch Fertigprodukte von Barrier/UK), Eugenol z. B. aus Gewürznelkenöl (auch Fertigprodukte wie Skythe /USA), Pinienöl (auch Fertigprodukte der Firma Sustainableformulations), Pfefferminzöle (z. B. Biox-M von Certis); Alkalien: anorganische Alkalien (z.B. NaOFI, KOH) oder organische Alkalien (z. B. Salze von Fettsäuren oder Fluminsäuren z. B. Liqhumus von Flumintech). Die Komponente E kann ebenfalls zur Zerstörung der Wachsschicht (d.h. als Komponente F) eingesetzt werden. Dazu muss die Komponente E ausreichend heiß sein. Vorzugsweise werden hochsiedende organische Substanzen mit geringem Wasseranteil oder ohne Wasseranteil eingesetzt. Ein heißes Öl ist besonders bevorzugt.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente zur Haftungsverstärkung auf, die mindestens eine haftungsfördernde Substanz und/oder mindestens eine haftungsverstärkende Substanz enthält. Die haftungsfördernde Substanz ist ausgewählt aus der Gruppe der Schaumbildner bestehend aus Tensiden, Proteinen und deren Derivaten. Die haftungsverstärkende Substanz (indem die Viskosität weiter erhöht wird) ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen rheologischen Additiven, anorganischen rheologischen Additiven (vorzugsweise mit hoher biologischer Verträglichkeit), reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, und Polyamiden. Diese Komponente wird auch als Komponente G bezeichnet. Die Komponente G bewirkt dabei ein eingeschränktes Bewegen bzw. Verteilen des Stoffgemischs auf einer entsprechenden Pflanze bzw. mehreren, dichtstehenden Pflanzen.

Die Tenside können nichtionische oder anionische Tenside sein, z.B. Schaummarkierungsmittel von Kramp oder Proteinschaumbildner der Firma Dr.Sthamer. Von den weiteren haftungsverbessernden Substanzen und/oder Substanzgemischen der Komponente G sind beispielhaft: reine oder pyrogene Kieselsäuren: Sipernat oder Aerosil von Evonik; Mischoxide: Magnesium- Aluminiumsilikate, z.B. Attapulgit (©Attagel von BASF Formulation Additives); Magnesium-Schichtsilikate; Bentonite oder Hectorite (z. B Optigel oder Garamite von BYK); organische Additive auf der Basis von biogenen Ölen wie z.B. Rizinusöl oder Sojaöl: Polythix von FINMA; Polyamide: Disparlon von King Industries.

Das biogene Öl ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Rapsöl, Sonnenblumenöl, Kokosöl, Rizinusöl und Sojaöl ausgewählt. Die Derivate der Öle können beispielsweise deren Salze oder Ester sein.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine ionisierungsfördernde Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Salzen, Kohlenstoff, Hum instoffen, chelatisiertem Eisen und anderen chelatisierten Metallionen enthält. Diese Komponente wird auch als Komponente H bezeichnet. Von den weiteren Substanzen und/oder Substanzgemischen der Komponente H sind beispielhaft: anorganische Salze: Na/K2S04 oder andere, Gegenionen zu eingesetzten Salzen von organischen Säuren (Na+, K+); Kohlenstoff: amorphe oder graphitische Modifikationen wie z.B. Graphitsuspensionen von CP Grafitprodukte, Graphen oder röhrchenartige Kohlenstoffmodifikationen, vorzugsweise auch gemahlene Biokohle wie z.B. Pflanzenkohle500+ von Egos; Huminstoffe: Liqhumus von Humintech; chelatisiertes Eisen: Humiron von Humintech, mit GLDA (Tetranatrium-N, N-bis(carboxylatomethyl)-L- glutamat, z.B. von Solverde) oder anderen biologisch abbaubaren Verbindungen chelatisierte Metallionen, vorzugsweise Eisen.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine Trägerflüssigkeit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, organischen Flüssigkeiten, Pflanzenölen, Estern von Pflanzenölen und Fettsäureestern enthält. Diese Komponente wird auch als Komponente I bezeichnet. Die Trägerflüssigkeiten sind vorteilhaft zum Verdünnen des Stoffgemischs geeignet. Von den Substanzen und/oder Substanzgemischen der Komponente I sind beispielhaft: Organische Flüssigkeiten: Pflanzenöle; Ester von Pflanzenölen (Ester mit Alkoholen C1 - C10 alle Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert) und Fettsäureester (Ester von Fettsäuren mit C4 - C30, dabei alle Isomere, auch ungesättigter Fettsäuren mit Alkoholen mit C1 - C10, dabei alle Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert). Vorzugsweise weist das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente auf, die mindestens eine die Lagerfähigkeit oder eine Tankmischung stabilisierende Substanz enthält. Diese Komponente wird auch als Komponente J bezeichnet. Die Substanzen und/oder Substanzgemische der Komponente J sind beispielhaft Emulgatoren wie Poloxamer (BASF), mittelkettige Triglyceride und/oder Biozide, dabei bevorzugt Stoffe mit hoher biologischer Abbaubarkeit.

Wie aus den beschriebenen Komponenten hervorgeht, gibt es einige Substanzen, die eine Mehrfachfunktion erfüllen, d.h. unter verschiedenen Komponenten Verwendung finden können, und deshalb bevorzugt eingesetzt werden. Insbesondere zu nennen sind hierbei Huminstoffe, Pflanzenöle und ihre Ester (Ester mit Alkoholen C1 - C25 aller Isomere, auch ungesättigt und zusätzlich mit Carbonsäure, Aldehydgruppen und Alkoholgruppen funktionalisiert, vorzugsweise Fettalkohole aus natürlichen Quellen), und leitfähigkeitserhöhende Komponenten.

Vorteilhafterweise wird das Stoffgemisch in Abhängigkeit vom Anwendungsziel aus den bevorzugten Komponenten zusammengestellt (in Klammern werden fakultative Komponenten genannt, die je nach Anwendungsziel vorteilhaft hinzugefügt werden können): a) Anwendungsziel Benetzung: Mischungen der Stoffgruppen A + B (+C/D/H/I/J); b) Anwendungsziel spezifische Erhöhung der Leitfähigkeit der Oberfläche: Mischungen der Stoffgruppen A + B + C (+D/H/I/J); c) Anwendungsziel Aufweichung der Wachsschicht: Mischungen der Stoffgruppen A + B + E (+C/D/H/I/J); d) Anwendungsziel Zerstörung der Wachsschicht: Mischungen der Stoffgruppen A + B + F (+C/D/H/I/J); e) Anwendungsziel Überbrückung von Widerständen: Mischungen der Stoffgruppen A + B + G (+C/D/H/I/J); f) Komponente H wird nur eingesetzt, wenn die elektrostatische Aufladung von Pflanzen und Medium genutzt werden kann; g) Andere Kombinationen von A + B mit den Komponenten C/D/E/F/G/H/l/J können zum Bewirken von Kombinationseffekten zum Erhöhen der Effektivität eingesetzt werden.

Vorteilhaft für die Zerstörung der Wachsschicht vor oder bei der elektrophysikalischen Behandlung ist die Zerstörung mit erhitzten Medien generell und insbesondere mit heißem Öl (in Komponente E) in den Bereichen, die mit den elektrischen Applikatoren in Berührung kommen. Das dafür nötige dosierte Aufsprühen von geringen Mengen heißem Öl (0,5 - 20 l/ha, vorzugsweise 2 - 10 l/ha) nur auf die oberen Blattbereiche verringert die Aufwandmenge gegenüber der reinen (bekannten) Abtötung der Pflanzen durch heißes Öl stark, weil die elektrophysikalische Behandlung bei geringem Widerstand dann systemisch wirkt.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch neben der ersten Komponente (Komponente A) und der zweiten Komponente (Komponente B) mindestens eine weitere Komponente auf, wobei die weitere Komponente die Komponente C, die Komponente E und/oder die Komponente F ist. Die Komponenten C, E und F sind sowohl jede für sich als auch in Kombination besonders effektiv, um den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche zu senken. Der Übergangswiderstand wird durch die Leitfähigkeitserhöhung in Schichten im Bereich der pflanzlichen Oberfläche (Komponente C), durch das Erweichen (Aufweichen) der Schichten im Bereich der pflanzlichen Oberfläche (Komponente E) und/oder durch das Auflösen (Zerstören) der Schichten im Bereich der pflanzlichen Oberfläche (Komponente F) gegenüber einer Behandlung ohne das Stoffgemisch signifikant verringert.

Als Komponente C weist das Stoffgemisch vorzugsweise Huminstoffe und/oder chelatisiertes Eisen auf, wobei das chelatisierte Eisen bevorzugt durch Huminsäuren chelatisiertes Eisen ist. Als Komponente F weist das Stoffgemisch vorzugsweise Fettsäuren, Gemische von Fettsäuren und/oder alkalisierte Huminstoffe auf, wobei die Fettsäuren bevorzugt in alkalisierter und/oder chelatisierter Form vorliegen. Besonders bevorzugt weist das Stoffgemisch neben der ersten Komponente (Komponente A) und der zweiten Komponente (Komponente B) mindestens eine weitere Komponente auf, wobei die weitere Komponente die Komponente C und/oder die Komponente E ist.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch neben der ersten Komponente (Komponente A) und der zweiten Komponente (Komponente B) mindestens eine weitere Komponente auf, wobei die weitere Komponente die Komponente C, die Komponente D und/oder die Komponente E ist.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen zum Ausüben einer herbiziden Wirkung, mit den Schritten:

- gezieltes Aufträgen eines Stoffgemischs auf mindestens ein Pflanzenteil, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält;

- Applizieren von elektrischem Strom auf das von dem Stoffgemisch benetzte Pflanzenteil.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend mindestens zwei Module, wobei ein erstes Modul mindestens eine Auftragseinrichtung zum Aufträgen eines Stoffgemischs auf Pflanzen oder Pflanzenteile aufweist, und ein zweites Modul mindestens eine Applikationseinrichtung zum Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen oder Pflanzenteile aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält. Die beiden Module können räumlich sehr nah aneinander angeordnet werden, sodass die Auftragseinrichtung das Stoffgemisch direkt vor oder direkt auf die elektrischen Applikatoren auftragen kann. Das Medium kann also direkt auf die Pflanzen oder indirekt über die Applikatoren aufgetragen werden. Letztere Ausführungsform ermöglicht besonders vorteilhaft ein zielgenaues Applizieren von Strom.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht vorteilhaft ein abgestimmtes Aufträgen des Stoffgemischs auf die Pflanzenteile, auf die mittels Applikatoren Strom appliziert werden soll. Die Vorrichtung ermöglicht vorteilhaft ein Vernichten von Pflanzen verschiedener Arten und Größen. Dabei ermöglicht die Vorrichtung ein präzises Aufbringen des Stoffgemischs auf eine applikatorzugängliche Oberfläche: Da der systemisch wirkende Strom von den Applikatoren in die Leitungsbahnen der mit den Applikatoren berührten Blätter und Stängel eingespeist werden muss, müssen auch nur die mit Applikatoren erreichbaren Blätter und Stängel durch das übergangswiderstandsenkende Medium (d.h. das Stoffgemisch) getroffen werden. Damit muss die Auftragung der ggf. hochviskosen Flüssigkeit sehr gut steuerbar und selektiver- oberflächlich und gleichsinnig - mit der entsprechenden Applikatoranordnung (z. B. von oben oder von der Seite) stattfinden.

Weiterhin kann mittels der Vorrichtung das Stoffgemisch leitfähigkeitssteigernd auf der Oberfläche eines Pflanzenteils, z.B. eines oder mehrerer Blätter, abgelegt werden. Der z.B. durch übergangswiderstandsenkende Medien vermittelte Wirkstoff (Strom) dringt nicht durch Diffusion in die Blätter ein, sondern dringt punktuell ein, wenn sowohl der Luftspalt zwischen Applikator und Blatt als auch die Wachsschichten oder andere Sperrschichten durch das übergangswiderstandsenkende Medium überbrückt werden. Dementsprechend ist es für oberflächenverändernde Effekte wichtig, dass diese die Blattoberfläche erreichen, gleichzeitig muss aber die überbrückende Schichtdicke durch Viskosität, Thixotropie oder Flüssigkeitsabkühlung erhalten werden. Eine Verbreiterung der Kontaktfläche kann dann immer noch durch den mechanischen Kontakt zum elektrischen Applikator erfolgen.

Weiterhin ermöglicht die Vorrichtung ein sparsames Dosieren des Stoffgemischs. Weiterhin können mittels der Vorrichtung hochkonzentrierte hochviskose Stoffgemische aufgetragen werden, die damit beschleunigt wirken. Wird zu viel aufgetragen (Regennässe oder zu große

Flüssigkeitsauftragsmengen), fließt der Strom außen an den Pflanzen wirkungslos in den Boden direkt ab. Eine vollflächige oder vollständige Benetzung der Pflanze ist dementsprechend kontraproduktiv.

Zudem ermöglicht die Vorrichtung in Kombination mit dem an die Behandlungsumstände angepassten übergangswiderstandsenkenden

Medium eine schnelle Wirksamkeit des Verfahrens. Die auf der Blattoberfläche zur Widerstandsverringerung nötigen Effekte müssen schnell eintreten, da es in vielen Fällen sinnvoll ist, dass der Zeitabstand zwischen Auftrag des übergangswiderstandsenkenden Mediums und der elektrischen Applikation nur Sekundenbruchteile bis Sekunden beträgt (7,2 km/h entsprechen 2 m pro s, d.h. ein Abstand von 6 m Traktorlänge entspricht einer Einwirkzeit von 3 s, wenn vorne am Traktor appliziert und hinten elektrophysikalisch behandelt wird. Bei 50 cm Abstand werden Einwirkzeiten von 0,5 s erreicht).

Weiterhin ermöglicht die Vorrichtung vorteilhaft ein Erwärmen des dafür ausreichend temperaturstabil ausgelegten Stoffgemischs vor dem Aufträgen. Prozesse wie Diffusion und Auflösung werden durch erhöhte Temperaturen massiv beschleunigt. Gerade da die Wachsschichten aus Substanzen mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 50 bis 100 °C als Reinstoff bestehen, kann einen Erwärmung genau dieser dünnen Schichten effizient helfen, diese schnell zu zerstören und damit die Blätter leitfähiger zu machen. Eine besonders starke Erwärmung ist möglich, wenn die Substanzgemische nur geringe Wasseranteile enthalten und dann auf 100 °C oder höher bei der Verdüsung oder dem Bestreichen erhitzt werden können. Die in dem Stoffgemisch enthaltenen oberflächenaktiven Substanzen verringern dabei vorteilhaft die Verdunstung und damit die Abkühlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Sprühtropfen. Vorteilhaft sind zum Aufträgen des Stoffgemischs auch Düsen mit z. B. durch Generator- oder Traktorabgase erhitztem Mantelstrom, damit die Flüssigkeitströpfchen zwischen Verdüsung und Auftreffen auf der Pflanze möglichst wenig abkühlen und gezielt auch bei höheren Geschwindigkeiten geführt werden können. Insbesondere zum Vorheizen der Flüssigkeiten vor dem Besprühen oder während des Bestreichens ist die Nutzung der Kühlwasserabwärme und der Abgasabwärme des Traktors oder Stromgenerators zur Energieeinsparung sinnvoll.

Neben dem Erwärmen der Auftragseinrichtungen ermöglicht die Vorrichtung vorteilhaft auch ein Erwärmen der Applikationseinrichtungen. Damit können erhebliche Temperaturverluste durch eine feine Verteilung z.B. eines Sprühmediums vermindert bzw. vermieden werden. Gleichzeitig werden nur die Bereiche erwärmt, die tatsächlich zur Strom Übertragung genutzt werden. Dies spart Energie und ermöglicht den Einsatz auch stark wässriger Medien, die ggf. teilweise während der elektrophysikalischen Behandlung verdampfen. Auch können hochviskos aufgetragene Medien dann durch die Erwärmung einerseits ihrer Brückenfunktion gerecht werden, andererseits aber auch durch die aufliegenden Applikatoren mechanisch erst während der elektrophysikalischen Behandlung breit verteilt werden und damit eine maximale Kontaktwirkung erzielen.

Offenbart ist weiterhin eine Verwendung eines Stoffgemischs zur Wirkungssteigerung von auf Pflanzen appliziertem elektrischem Strom, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens zwei Komponenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Komponente C, einer Komponente E und einer Komponente F aufweist, wobei die Komponente C mindestens eine leitfähigkeitserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Salzen, Kohlenstoff, Huminstoffen, chelatisiertem Eisen, anderen chelatisierten Metallionen und Metallionen mit Komplexbildnern enthält, wobei die Komponente E mindestens eine wachserweichende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölen, Estern, Alkoholen, Polypeptiden und alkoxylierten Triglyceriden enthält, und wobei die Komponente F mindestens eine physikalisch-phytotoxische und/oder wachsschichtauflösende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Karbonsäuren, Terpenen, aromatischen Ölen, Alkalien, funktionalisierten Polypeptiden, anorganischen Alkalien und organischen Alkalien enthält.

Die Komponenten C, E und F des Stoffgemischs der offenbarten Verwendung entsprechen den Komponenten C, E und F des oben beschriebenen Stoffgemischs für die erfindungsgemäße Verwendung. Die für das Stoffgemisch der erfindungsgemäßen Verwendung beschriebenen Merkmale und Beispiele der Komponenten C, E und F gelten für das Stoffgemisch der offenbarten Verwendung daher gleichermaßen.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch der offenbarten Verwendung entweder die Komponente C und die Komponente E oder die Komponente C und die Komponente F auf.

Vorzugsweise weist das Stoffgemisch der offenbarten Verwendung mindestens eine weitere Komponente auf, wobei die weitere Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Komponente A, einer Komponente B, einer Komponente D, einer Komponente G, einer Komponente H, einer Komponente I und einer Komponente J. Die Komponenten A, B, D, G, H, I und J des Stoffgem ischs der offenbarten Verwendung entsprechen den Komponenten A, B, D, G, H, I und J des oben beschriebenen Stoffgem ischs für die erfindungsgemäße Verwendung. Die für das Stoffgemisch der erfindungsgemäßen Verwendung beschriebenen Merkmale und Beispiele der Komponenten A, B, D, G, H, I und J gelten für das Stoffgemisch der offenbarten Verwendung daher gleichermaßen.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 mögliche Anordnungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Trägerfahrzeug. Figur 2 weitere mögliche Anordnungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Trägerfahrzeug.

Figur 3 eine vergleichende Darstellung verschiedener Verfahren zur herkömmlichen (A - C) und (D) erfindungsgemäßen Unkrautbekämpfung. Figur 4 eine schematische Darstellung einer Pflanze.

Figur 5 eine schematische Darstellung einer Pflanze. Figur 6 eine schematische Darstellung einer Pflanze mit elektrischem Applikator.

Figur 7 eine schematische Darstellung einer Pflanze mit elektrischem Applikator und übergangswiderstandsenkendem Medium.

Figur 8 eine schematische Darstellung einer Pflanze mit elektrischem Applikator, übergangswiderstandsenkendem Medium und Wachsschicht-erweichenden Substanzen.

Figur 9 eine schematische Darstellung einer Pflanze mit elektrischem Applikator, übergangswiderstandsenkendem Medium und Wachsschicht-zerstörenden Substanzen.

Figur 10 eine schematische Darstellung einer Pflanze mit elektrischem Applikator und Schaum.

Figur 11 einen Versuchsplan eines Geländeabschnittes zum Behandeln von Pflanzen durch das erfindungsgemäße Verfahren.

Figur 12 einen Versuchsfeldausschnitt, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Figur 13 die Ergebnisse der Behandlung von Getreide mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 14 die Versuchsanordnung zur Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 15 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 16 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in Kombination mit einer chemischen Zweitbehandlung. Figur 17 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Behandlung zweimal durchgeführt wurde.

Figur 18 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei vier verschiedene Behandlungsmuster getestet wurden.

Figur 19 die Versuchsanordnung zur Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in Kombination mit Krautschlagen.

Figur 20 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu Krautschlagen.

Figur 21 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu Krautschlagen, wobei die Behandlung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zweimal durchgeführt wurde. Figur 22 die Ergebnisse der Behandlung von Kartoffeln mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in Kombination mit Krautschlagen. In Fig. 1 wird die Anordnung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Aufträgen eines Stoffgemischs an einem als T rägerfahrzeug 30, Antrieb und Energieversorger dienenden T raktor dargestellt. Das Stoffgemisch wirkt leitfähigkeitsverbessernd, und kann auch als übergangswiderstandsenkendes Medium bezeichnet werden; im Folgenden wird hier der Begriff „übergangswiderstandsenkendes Medium“ verwendet. Die Vorrichtung 1 weist ein erstes Modul 10 zum Aufträgen des übergangswiderstandsenkenden Mediums auf Pflanzenteile und ein zweites Modul 20 zum Applizieren von elektrischen Strom auf die von der übergangswiderstandsenkenden Medium benetzten Pflanzenteile auf.

Die Anordnung der Vorrichtung 1 und das Trägerfahrzeug 30 können je nach Einsatzmodus und speziellen Anforderungen der betreffenden Feldfrucht und des Behandlungszeitpunktes unterschiedlich sein. Dazu sind in Fig. 1 Anordnungsmöglichkeiten des ersten Moduls 10 und des zweiten Moduls 20 dargestellt. Von der möglichen Gesamtarbeitsbreite der Vorrichtung 1 wird eine Hälfte nur für das Verteilen des übergangswiderstandsenkenden Mediums mittels des ersten Moduls 10 aktiv genutzt, während auf der anderen Hälfte das zweite Modul 20 auf der bei der vorangegangenen Überfahrt schon chemisch behandelten Fläche elektrischen Strom appliziert. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1A sind das erste Modul 10 und das zweite Modul 20 nur jeweils halb bestückt. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 B sind das erste Modul 10 und das zweite Modul 20 jeweils doppelt bestückt, aber nur halb in Betrieb und können frei gewechselt werden (Fig. 1B). In der Ausführungsform gemäß Fig. 1C ist das erste Modul 10 separat verfahrbar oder ausschwenkbar doppelt vorhanden und kann deshalb flexibel rechts, links oder gleichzeitig eingesetzt werden. Die in Fig. 1 dargestellten Anordnungen ermöglichen eine Behandlung der Pflanzen in Minutenabstand.

Die Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 ermöglichen ein Behandeln von Pflanzen innerhalb von Sekunden (Fig. 2A) oder Sekundenbruchteilen (Fig. 2B). In Fig. 2A befindet sich das erste Modul 10 an der Frontseite des Trägerfahrzeugs 30. In dieser Ausführungsform vergehen nach dem Aufträgen des übergangswiderstandsenkenden Mediums einige Sekunden, bis das an der Rückseite des Trägerfahrzeugs 30 angeordnete zweite Modul 20 die zu behandelnden Pflanzen erreicht. In Fig. 2B befindet sich das erste Modul 10 fahrzeugseitig zum zweiten Modul 20 an der Rückseite des Trägerfahrzeugs 30. Hier vergehen nach dem Aufträgen des übergangswiderstandsenkenden Mediums nur Sekundenbruchteile, bis das zweite Modul 20 die zu behandelnden Pflanzen erreicht. Die letztere Konfiguration kann bevorzugt eingesetzt werden, wenn die Wirkungsbeschleunigung durch geeignete Stoffe, heiße Medien oder erwärmte Applikatoren für die Widerstandserniedrigung ausreicht.

In Fig. 3 werden verschiedene herbizide Methoden von Pflanzenbehandlungen verglichen. In einem herkömmlichen Verfahren gemäß Fig. 3A werden systemische nichtselektive Herbizide 13 hauptsächlich mittels Düsen 11 von oben auf die Pflanzen 40 aufgebracht und verteilen sich durch den Saftstrom über alle Blätter 41 (Schraffur) bis in die Wurzeln 42, welche dann auch zerstört werden (Strichelung). Ein Großteil dieser Stoffe ist mittlerweile verboten oder wird es wahrscheinlich in der Zukunft. Ihre Hauptwirkung ist die Unterbrechung oder Veränderung von chemischen Stoffwechselwegen in der Pflanze, die dann zu deren Absterben bis in die Wurzeln hinein führt.

In einem herkömmlichen Verfahren gemäß Fig. 3B werden nichtselektive Kontaktherbizide 13 möglichst vollflächig durch Sprühen auf die Blätter 41 und Stiele 43 aufgetragen (Schraffur), was große Wirkstoff- und Wassermengen erfordert und auch die direkte Benetzung des Bodens 44 erhöht. Die Wirkung erfolgt trotzdem nur auf die Blätter 41 und Stiele 43 (Schraffur). Wurzelunkräuter werden schlecht bekämpft, da die Wurzeln 42 nicht direkt abgetötet werden (durchgezogene, nicht gestrichelte Linien). Die Wirkung von Kontaktherbiziden ist in einigen Fällen schon fast als physikalisch anzusehen, wenn sie in der Hauptsache dazu führt, dass die Wachsschicht als Verdunstungsbarriere geschädigt wird.

In einem herkömmlichen Verfahren gemäß Fig. 3C werden elektrophysikalische Methoden angewendet, wobei elektrischer Strom von oben an die Pflanzen 40 angelegt wird, der diese bis in die Wurzel 42 schädigen kann. Der Hauptwirkungsmechanismus ist die Zerstörung von wasserleitenden Gefäßen in den Stängeln (Stielen) 43 und Wurzeln 42, was dann zum Vertrocknen bis in die Wurzeln 42 hinein führt. Dabei werden aber zur Überwindung der Widerstandsbarriere zwischen Blatt 41 und Applikator 21 viel Energie und hohe Spannungen benötigt. Der elektrische Applikator 21 muss die Blätter 41 nur im oberen Bereich der Pflanze 40 berühren, um den Strom durch Blatt 41 und Stängel (Stiele) 43 bis in die Wurzeln 42 zu leiten und abzutöten.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Fig. 3D wird durch die Kombination von widerstandsenkenden Substanzen

(übergangswiderstandsenkendes Medium 50) und elektrophysikalischer Behandlung eine synergistische Wirkung erzielt. Das übergangswiderstandsenkende, nur auf der obersten Blattebene aufgetragene Medium 50 verringert den Widerstand an der Übergangsfläche von Applikator 21 zum Blatt 41 und verringert dadurch die benötigte Spannung und elektrische Leistung. Damit wird die Pflanze 40 systemisch bis in die Wurzel 42 zerstört. In vielen Fällen ist es möglich, auf Substanzen, die dem Pflanzenschutzmittelgesetz unterliegen bzw. im biologischen Bereich nicht zugelassen sind, komplett zu verzichten.

In Fig. 4A ist eine Pflanze 40 abstrakt dargestellt. Pflanzen bestehen hauptsächlich aus Blättern 41 , Wurzeln 42 und Stielen 43, wobei bei jungen Gräsern in der Hauptsache Blätter, aber keine Stiele sichtbar sind. Gerade in Gräsern können sich alte abgestorbene Blätter oder Stiele 43a lange halten. Viele Pflanzen 40 bilden auf Blättern 41 oder an Stielen 43 Stacheln 45 und unterschiedlich harte und große Behaarungen 46 aus, die oft noch zusätzlich mit Wachsen verstärkt sind. Darüber hinaus schützen Wachsschichten 47 die Blätter einerseits vor Austrocknung, andererseits aber auch vor Benetzung durch Wasser und eindringenden Krankheitserregern. In den Pflanzen wird in allen Organen in den Leitbündeln sowohl Wasser und Mineralstoffe nach oben als auch Nährstoffe nach unten in die Wurzeln 42 transportiert. Die Pfeile stellen die Wasserleitfähigkeit der Pflanzenorgane dar. In Fig. 4B ist ein Ausschnitt des Blattes 41 von Fig. 4A vergrößert dargestellt, worin die Stacheln 45, die Behaarung 46 und die Wachsschicht 47 deutlicher zu sehen sind.

In Fig. 5 ist die Zerstörung der Wasserleitfähigkeit veranschaulicht (durchgestrichene Pfeile). Um Pflanzen 40 zum Absterben zu bringen, ist es je nach Pflanzenart und Pflanzengröße nötig, einige oder alle Pflanzenorgane (abgestorbene Blätter 41a, abgestorbene Wurzel 42a, abgestorbene Stiele 43a) zu zerstören oder zumindest stark zu schädigen. In einigen Fällen reicht die Zerstörung der oberirdischen Organe (Blätter und Stiele) z.B. durch nichtsystemische Herbizide, während andere Pflanzen aus der Wurzel immer wieder nachwachsen können, solange sie nicht konsequent ausgehungert werden. Hier sind systemische Flerbizide nötig, um zumindest bis in eine gewisse Tiefe auch Wurzeln ohne Bodenbewegung abtöten zu können. Die Zerstörung der Wasserleitfähigkeit ist dabei nur einer von vielen Wegen, den Stoffwechsel von Pflanzen zu zerstören.

In Fig. 6A ist die Applikation von elektrischem Strom auf die Pflanze 40 durch einen Applikator 21 dargestellt. Die Pfeile stellen den Stromfluss dar. Unebenheiten in Blättern 41 , Stacheln 45 und Blatthaare 46 halten die elektrischen Applikatoren 21 auf Abstand, wenn Pflanzen 40 mit elektrischem Strom abgetötet werden sollen. Die daraus resultierende Luftschicht zwischen Blatt 41 und Applikator 21 und die geringe Auflagefläche bewirken einen hohen elektrischen Widerstand. Diese wird durch eine auf vielen Blättern 41 vorhandene Wachsschicht 47 noch massiv erhöht. Um genügend Strom in die Pflanze einleiten zu können, sind hohe Spannungen nötig und viel Energie verpufft ungenutzt durch Funkenüberschläge. Durch die lokale Erwärmung der Wachsschicht 47 aufgrund von Widerstand und Plasmaentladungen beim Kontakt mit dem Applikator 21 kommt es zu Übertragungen von Pflanzenwachs 47 auf die Applikatoren 21 , das dort eine teilisolierende Schicht bildet. Dadurch wird der elektrische Widerstand nochmals erhöht und der Stromfluss gesenkt. In Fig. 6B ist ein Ausschnitt des Blattes 41 von Fig. 6A vergrößert dargestellt, worin die Stacheln 45, die Behaarung 46 und die Wachsschicht 47 deutlicher zu sehen sind.

In Fig. 7A ist die Verwendung von elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten dargestellt (übergangswiderstandsenkendes Medium 50), welche die Blätter 41 benetzen. Das übergangswiderstandsenkende Medium 50 verdrängt isolierende Luft zwischen Blatt 41 und Applikator 21 durch ein leitfähiges bzw. leitfähigkeitserhöhendes Medium. Das reduziert den Durchgangswiderstand, erhöht die Kontaktfläche und mindert Ablagerungen auf den Applikatoren 21 , da das Pflanzenwachs weniger erwärmt wird bzw. durch feuchte Abrasion besser abgetragen werden kann. Bei gleicher Spannung steigt daher der Stromfluss. Die Pfeile stellen den Stromfluss dar. In Fig. 7B ist ein Ausschnitt des Blattes 41 von Fig. 7A vergrößert dargestellt, worin die Stacheln 45, die Behaarung 46 und die Wachsschicht 47 deutlicher zu sehen sind. Dabei ist deutlicher zu erkennen, wie das übergangswiderstandsenkende Medium 50 in die Räume zwischen den Stacheln 45 und den Pflanzenhaaren 46 eindringt.

Fig. 8A veranschaulicht den Einsatz von Substanzen im übergangswiderstandsenkenden Medium 50, welche die Wachsschicht 47 erweichen und damit auch leitfähiger machen. Dadurch kann der elektrische Durchgangswiderstand noch weiter abgesenkt werden. Bei gleicher Spannung steigt der Stromfluss (dargestellt durch im Vergleich zu Fig. 7 dickeren Pfeilen) bzw. zur Erreichung eines definierten Stromflusses zur Zerstörung der Leitbündel ist weniger Spannung erforderlich. In Fig. 8B ist ein Ausschnitt des Blattes 41 von Fig. 8A vergrößert dargestellt, worin die Stacheln 45, die Behaarung 46 und die Wachsschicht 47 deutlicher zu sehen sind.

Fig. 9A veranschaulicht den Einsatz von Substanzen im übergangswiderstandsenkenden Medium 50, welche die Wachsschicht 47 auflösen und zerstören, wobei die Zerstörung durch Applizieren von Wärme noch beschleunigt werden kann. Dadurch kann der Durchgangswiderstand noch weiter abgesenkt werden. Bei gleicher Spannung steigt der Stromfluss (dargestellt durch im Vergleich zu Fig. 8 noch dickeren Pfeilen). Damit lässt sich auch die benötigte Strommenge zur Zerstörung der Pflanze 40 bis in die Wurzel 42 noch weiter absenken. Die hohe Lösungsleistung führt auch zu einer kontinuierlichen Reinigung der elektrischen Applikatoren 21 , sodass dort keine isolierenden Grenzschichten mehr entstehen. In Fig. 9B ist ein Ausschnitt des Blattes 41 von Fig. 9A vergrößert dargestellt, worin die Stacheln 45, die Behaarung 46 und die Wachsschicht 47 deutlicher zu sehen sind.

Fig. 10A veranschaulicht das Problem, dass tote Blätter oder stark verholzte Stiele die Leitfähigkeit der Pflanzen reduzieren und damit den Zugang zur Wurzel erschweren. Durch den Einsatz von hochviskosen Flüssigkeiten oder Schäumen 51 (Fig. 10B), die zwar außen an den Pflanzensprossen herunterfließen, nicht jedoch den direkten Kontakt zum Boden hersteilen, können die schlecht leitenden Bereiche (hier toter Stiel 43a) umgangen werden und kann Strom effektiver in die Wurzeln 42 geleitet werden.

Im Folgenden wird eine zielorientierte Verwendung von für bestimmte Verwendungen bevorzugten Gemischen des übergangswiderstandsenkenden Mediums 50 erläutert. Der Komponentenname bezieht sich immer auf die im Text bezeichneten Gruppen von chemischen Verbindungen. In weiteren Spalten werden dann bevorzugte Komponenten aus dieser Gruppe benannt. Das Gesamtauftragsvolumen beträgt vorzugsweise 10 - 200 l/ha

(wasserbasiert) oder 30 - 200 l/ha (wasserbasiert) bzw. 5 - 30 l/ha (ölbasiert) je nach Kulturhöhe mit dem Ziel, nur die oberste, durch Applikatoren erreichbare Blattetage zu erreichen. Die Aufwandmenge bezieht sich auf vollflächige Behandlung bei Sprühen auf geschlossene Pflanzendecken. Werden mehr als eine Komponente für ein Ziel angegeben, so können diese Komponenten allein oder als Gemisch bis zum Erreichen der Gesamtaufwandmenge eingesetzt werden. Sind für die Mengenangaben Alternativbereiche nötig, werden diese separat beschrieben. Der Medienträger Wasser bzw. pflanzenölbasierte Komponenten werden in der Tabelle nicht aufgeführt, da sie immer zur Ergänzung auf das Auftragsvolumen dienen. Aus jeder der speziell einzustellenden Substanzklasse werden alle Substanzen einzeln und zumindest in 1:1 Mischungen ausgetestet.

Die für die Senkung des Übergangswiderstands besonders effektiven Substanzen befinden sich in den Komponentenklassen C, E und F, d. h. Leitfähigkeitserhöhung, Wachsschichterweichung und

Wachsschichtzerstörung, und hier insbesondere die Nutzung von Huminstoffen, chelatisiertem Eisen (ggf. durch Huminstoffe chelatisiert) und Fettsäuregemischen bevorzugt in alkalisierter und wo nötig chelatisierter Form. In Tabelle 1 sind wasserbasierte übergangswiderstandsenkende Medien 50 zusammengefasst. Diese sind besonders zur Verwendung auf zweikeimblättrigen Pflanzen vorgesehen.

Tabelle 1 In Tabelle 2 sind ölbasierte übergangswiderstandsenkende Medien 50 zusammengefasst. Diese sind hauptsächlich zur Verwendung auf zweikeimblättrigen Pflanzen vorgesehen.

Tabelle 2

In Tabelle 3 sind übergangswiderstandsenkende Medien 50 für Tröpfchenapplikationen zusammengefasst. Diese sind hauptsächlich zur Verwendung auf Gräsern vorgesehen. Tabelle 3

In Tabelle 4 sind übergangswiderstandsenkende Medien 50 für schaumbasierte Applikationen zusammengefasst. Diese sind hauptsächlich zur Verwendung auf Gräsern vorgesehen. Tabelle 4

Für alle Versuche werden noch erlaubte Standardverfahren mit chemischen Herbiziden (Glyphosat, Pelargonsäure), oder physikalisch/ mechanische Standardverfahren (Krautschlagen, flaches Grubbern, Hacken) als Positivkontrollen mitgeführt. Negativkontrollen sind immer komplett unbehandelte Streifen. Zusätzlich wird immer je ein Streifen nur mit dem übergangswiderstandsenkenden Medium bzw. nur mit dem elektrischen Strom behandelt, um die Synergie der beiden Methodenkomponenten nachzuweisen.

Die Versuche werden mit 6 - 9 m breiten Geräten gefahren, wobei die Arbeitsbreite der einzelnen elektrophysikalischen Behandlungseinheiten 50 cm oder 1 m beträgt. In jedem Fall werden immer 1 m breite Streifen gleich behandelt. Um Randeffekte auszuschließen werden von jedem 1 m breiten Streifen immer die mittleren 50 cm auf einer Länge von 6 m ausgewertet.

Für jede Behandlung sind im Normalfall drei und bei unregelmäßigem Bewuchs fünf Wiederholungen vorgesehen.

Jede Versuchsbahn, die an einem Stück gefahren werden kann, beinhaltet eine Folge von Behandlungseinheiten, bei denen die Geschwindigkeit möglichst lange konstant gehalten wird und nur blockweise gewechselt wird. Innerhalb einer Versuchsbahn werden jeweils Parameter wie die maximale Spannung, die maximale Leistung pro Meter Arbeitsbreite und das Auftragsvolumen gewechselt, bevor eine weitere Geschwindigkeit getestet wird.

Da für die Änderung von Applikatoren, Auftragsvorrichtungspositionen (vorne, hinten) und für den Wechsel zwischen übergangswiderstandsenkenden Medien (andere Zusammensetzung, andere Konzentrationen), händische Umbauten am Versuchsgerät notwendig sind, können solche Veränderungen nur auf verschiedenen Versuchsbahnen durchgeführt werden.

Zwischen jeder einzelnen Behandlung liegen nicht auswertbare Pufferbereiche von 10 m Länge, in denen die entsprechenden Parameter an Sprüheinheit und elektrophysikalischer Behandlung umgestellt werden. Die Umstellung erfolgt entweder von Hand, im Idealfall jedoch GPS gesteuert, assistiert oder komplett automatisch durch die Steuereinheit des Gesamtsystems.

Es werden jeweils nur die beiden 2 - 3 m Streifen rechts und links des Traktors ausgewertet. Die von den Traktorreifen überfahrenen Bereiche werden grundsätzlich ausgeklammert. Der Bereich zwischen den Traktorreifen wird für die Nullkontrollen und die Positivkontrollen genutzt. Da die Auftragung der klassischen Flerbizide komplett andere Sprühsysteme erfordert, werden diese von einem separaten Traktor mit entsprechendem Sprühgestänge erledigt, der nur die Bereiche direkt hinter dem Traktor sprüht und damit die Fahrspuren für die spätere Behandlung anlegt. Um jegliche Abdriftprobleme zu eliminieren, werden die Sprüheinheiten immer in die Übergangsbereiche gelegt. Es können mehr als eine Art von Sprühkontrolle angelegt werden, da z. B. beim Einsatz von Kartoffelherbiziden, aber auch Glyphosat, Landwirte auch nicht immer mit einer einheitlichen Dosis spritzen. Hier wird dann die Effizienz mit den verschiedenen konventionellen Dosierungen vergleichbar. Der Sprühtraktor für die Kontrolle fährt kurz vor der übergangswiderstandsenkenden Behandlung. Der von den Traktorreifen umgewalzte Bereich und der Bereich außerhalb der Traktorreifen mit bis zu 3 m Gesamtbreite dient dann als Pufferstreifen um Abdrifteffekte aufzufangen; dieser wird nicht ausgewertet.

In Fig. 11 ist dazu ein Versuchsplanausschnitt zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem landwirtschaftlichen Feld dargestellt. Dabei ist eine Bahnbreite zu sehen, die 9 m Arbeitsbreite des Traktors entspricht, ein behandelter Abschnitt (Mitte) und ein Übergangsabschnitt (rechts).

In Fig. 12 ist ein Versuchsfeldausschnitt mit einer großen Zahl Parzellen dargestellt, die auf die jeweiligen Versuchsglieder nach den im Text erwähnten Regeln aufgeteilt werden. Dargestellt sind 4 Versuchsbahnen mit jeweils 10 hintereinanderliegenden Behandlungseinheiten.

Im Folgenden werden die durchgeführten Versuche und deren Ergebnisse beschrieben. Dabei wird das Stoffgemisch zur Wirkungssteigerung von auf Pflanzen appliziertem elektrischem Strom auch als ein den elektrischen Übergangswiderstand senkendes Medium oder als Flüssigkeit bezeichnet. Versuch 1 : Behandlung von Getreide Eigenschaften des Versuchsfeldes:

Das Versuchsfeld liegt am Ortsrand von Wanlo in Nordrhein-Westfalen, Deutschland (51°05'56.3"N 6°25'18.8"E). Der Bodentyp wird als

Parabraunerde beschrieben. Nach Kartieranleitung des Geologischen Dienstes Nordrhein-Westfalen handelt es sich um tonigen Schluff. Die Schätzung der Wertzahl ist mit 75 - 85 sehr hoch. Der trockene Boden wird sehr hart und zeigt massive Trockenrisse schon im späten, trockenen Frühjahr.

Versuchsdesign:

Für die Behandlung von Getreide wurde ein Fahrzeug, und zwar ein Traktor, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt. Vorne an dem Traktor war als Auftragseinrichtung eine Feldspritze mit 6 m Arbeitsbreite angebracht. Am Fleck des Traktors war die Applikationseinrichtung zum Applizieren von Strom angebracht. Dabei wurde der Stromgenerator über die Zapfwelle angetrieben und leistete bis zu 72 kW. 20 Flochspannungseinheiten mit jeweils 3,6 kW Leistung stellten die Nominalleistung in einem Spannungsbereich zwischen 2000 und 5000 V zur Verfügung. Die Vorrichtung arbeitete auf 6 m Breite (Arbeitsbreite). Als Applikationseinrichtung dienten klassische Langapplikatoren (Langreichweitenapplikatoren, auch als Zungenapplikatoren oder LRB (von englisch „Long Range Blade“) bezeichnet) aus Blechlamellen mit 60 bis 80 cm Polabstand, die auf der kompletten Arbeitsbreite angebracht waren. Dabei wurden die Zungenapplikatoren als ein Pol und Schneidscheiben im Boden als zweiter Pol eingesetzt.

Die Behandlung wurde in grünem Weizen getestet, weil es sich dabei um eine Kultur mit sehr homogen wachsenden, engstehenden Pflanzen handelt. Die Pflanzen sind zudem hochstehend, sodass ein Einleiten des Stroms nur in die Blätter der Pflanzen ohne weiteres möglich ist. Darüber hinaus stellt Getreide aufgrund seiner Robustheit einen anspruchsvollen Anwendungsfall dar. Zum Zeitpunkt der Behandlung war das Ährenschieben schon abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt ist aus physiologischen Gründen eine schnelle und komplette Abtötung von einkeimblättrigen Pflanzen nur mit Strom kaum noch möglich, da die Lignifizierung der Stängel schon weitgehend abgeschlossen ist.

Für den Versuch wurde jeweils eine Bahnlänge (ohne Vorgewende) einer Bahn des Versuchsfeldes in fünf Abschnitte für vier verschiedene Geschwindigkeiten (in ansteigender Reihenfolge) und für eine Kontrolle ohne Strom (auch als Flüssigkeitskontrolle oder Spritzkontrolle bezeichnet) geteilt. Die Abschnitte hatten jeweils eine Länge von mindestens 10 m bzw. für 2 km/h und 4 km/h von mindestens 20 m.

Die Abschnitte wurden dann entsprechend des Versuchsplans zunächst mit Wasser oder unterschiedlichen Flüssigkeiten (Wasser mit Zusatz von Cocktail, Hasten, Polyaktiv oder Bolero) und nach sehr kurzer Einwirkzeit (ca. 4-8 s) mittels der Zungenapplikatoren mit Strom behandelt. Für die Kontrolle ohne Strom wurden die entsprechenden Abschnitte nur mit der jeweiligen Flüssigkeit behandelt. Es wurde auch eine Kontrolle ohne Flüssigkeit oder Wasser, bei der die Pflanzen nur mit Strom behandelt wurden (Trocken) mitgeführt. Für die Behandlung mit dem Strom wurden vier verschiedene Fahrgeschwindigkeiten des Traktors, nämlich 0,5 km/h, 1 km/h, 2 km/h und 4 km/h, eingesetzt, die zu vier verschiedenen nominellen Einträgen an elektrischer Energie führen (siehe Abschnitt Energieeintrag und Geschwindigkeit des Traktors). Die Flüssigkeitsaufwandmenge für das Aufträgen der unterschiedlichen Flüssigkeiten betrug 400 l/ha.

Komplett unbehandelte Streifen des Versuchsfeldes zogen sich als Kontrolle (unbehandelt; auch als Nullkontrolle bezeichnet) über die gesamte Länge des Versuchsfeldes, und zwar parallel zu den behandelten Bahnen bzw. Streifen.

Flüssigkeiten (den elektrischen Übergangswiderstand senkende Medien):

Die für die Flüssigkeiten verwendeten Zusätze Cocktail, Hasten, Polyaktiv und Bolero sind kommerziell erhältliche Produkte. Die Namen der Zusätze entsprechen im Wesentlichen den Eigennamen der Handelsprodukte. Für die Flüssigkeiten wurden die Zusätze jeweils in der vom Hersteller angegebenen Konzentration in Wasser eingesetzt. Cocktail (Hersteller Lotus Agrar GmbH, Stade, Deutschland) ist als Zusatzstoff für Herbizide auf dem Markt. Cocktail ist ein Gemisch aus 60% Ethyloleat aus Sonnenblumenöl und 40% Zuckerderivaten.

Hasten (Hersteller ADAMA Deutschland GmbH, Köln, Deutschland) ist ein Gemisch aus Rapsölethylestern und Rapsölmethylestern und nichtionischen Tensiden (716 g/l Rapsölethyl- und -methylester, 179 g/l nichtionische Tenside). Hasten ist als Emulsionskonzentrat formuliert und als Zusatzstoff zur Behandlung mit Herbiziden auf dem Markt.

Bei Polyaktiv handelt es sich um das Handelsprodukt Lotus Polyactiv Zn (Hersteller Lotus Agrar GmbH, Stade, Deutschland), das als Zusatzstoff für Blattdünger auf dem Markt ist. Polyaktiv weist 10,8% (150 g/l) Zink und 13,5% (185 g/l) Schwefelsäureanhydrid (S03) auf. Wichtiger ist vorliegend jedoch die Formulierung von Polyaktiv, die mit Polyolen (auch Zuckeralkohole genannt) vorgenommen ist. Polyaktiv ist ein Polyol-Zink-Komplex.

Bolero (SDP Bolero, Hersteller Lotus Agrar GmbH, Stade, Deutschland) ist als Zusatzstoff für Blattdünger auf dem Markt. Bolero weist 9,5% (120 g/l) Bor auf. Wichtiger ist vorliegend jedoch die Formulierung von Bolero, die mit Polyolen (auch Zuckeralkohole genannt) vorgenommen ist. Bolero ist ein Polyol-Bor- Komplex.

Die Flüssigkeitsaufwandmenge von 400 l/ha für Weizen nach dem Ährenschieben wurde in einem Vorversuch ermittelt, in dem Volumina zwischen 200 und 800 l/ha getestet wurden. Hier zeigte sich, dass ab einem Auftragsvolumen von 400 l/ha sich der elektrische Widerstand (entspricht 1 bar beim genutzten Düsentyp) auf ca. 7000 - 8000 Ohm einpendelte und gegenüber den stark schwankenden 12000 - 22000 Ohm bei Behandlung der Pflanzen in trockenem Zustand stark vergleichmäßigte.

Energieeintrag und Geschwindigkeit des Traktors:

Der Energieeintrag wird hier auch als Energieeinsatz bezeichnet. Der reale Energieeinsatz hängt neben der verfügbaren Gesamtleistung auch erheblich vom aktuellen Widerstand der Pflanzen und gegebenenfalls auch des Boden ab, da die Spannungsversorgungseinheiten nur zwischen 2000 und 5000 V mit voller Leistung arbeiten können. Dementsprechend kann der reale Energieeinsatz pro Hektar bei hohem Widerstand deutlich unter dem nominellen Energieeinsatz, gerechnet bei voller Leistung, liegen.

In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Traktors werden beim Einsatz der Langapplikatoren in Getreide die folgenden nominellen Einträge an elektrischer Energie pro Hektar erzielt:

0,5 km/h: 30 kW/ha

1 km/h: 60 kW/ha

2 km/h: 120 kW/ha

4 km/h: 240 kW/ha

Zielsetzungen des Versuchs:

Der Versuch diente dem Vergleich einer Behandlung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens (crop.zone Behandlung) mit einer Behandlung nur mit Strom (d.h. ohne Flüssigkeit) sowie mit einer Behandlung nur mit Flüssigkeit (d.h. ohne Strom).

Der Versuch diente weiter dem Vergleich unterschiedlicher Flüssigkeiten, jeweils bei unterschiedlichen nominellen Einträgen an elektrischer Energie (unterschiedliche Geschwindigkeiten des Traktors).

Versuchsauswertung:

Für die Versuchsauswertung wurden nur die nicht von den Reifen des Traktors plattgefahren Bereiche bis maximal 30 cm von den Außenrändern der Arbeitsbreite verwendet.

Die Ergebnisse der Behandlung wurden visuell bonitiert und durch eine Drohne mit NDVI-Messung eine Woche nach der Behandlung grafisch und flächendeckend dargestellt. NDVI steht für Normierter Differenzierter Vegetationsindex (englisch „Normalized Difference Vegetation Index“). Er ist der am häufigsten angewandte Vegetationsindex. Ähnliche Bonituren wurden in NDVI-Klassen (Grünwertklassen) zusammengefasst. Eine Erhöhung der NDVI-Klasse, welche für die unbehandelte Kontrolle 1 gesetzt wurde, entspricht einer Verringerung des Grünwertes. Versuchsergebnisse:

Figur 13 zeigt die Klassifizierung der NDVI-Reflektionen der Drohnenaufnahmen des Getreidefeldes in sieben Intensitätsklassen, wobei Klasse 1 dem höchsten Grünwert und Klasse 7 dem geringsten Grünwert entspricht. Für die unbehandelte Kontrolle wurde die NDVI-Klasse 1 gesetzt. Die Figur zeigt die Ergebnisse der Behandlung der Pflanzen mit Wasser oder unterschiedlichen Flüssigkeiten (Wasser mit Zusatz von Cocktail, Flasten, Polyaktiv oder Bolero) und anschließend mit Strom. Zudem werden die Ergebnisse der folgenden Kontrollen bzw. Vergleichsbehandlungen gezeigt: (1) „Kontr. (unbeh.)“ ist die unbehandelte Kontrolle; (2) „Trocken“ ist die

Kontrolle ohne Flüssigkeit (nur Strom); (3) jeweils mit 0 kWh/ha beaufschlagte Flächen sind die Kontrollen ohne Strom (nur Wasser bzw. Flüssigkeit). Die spezifischen Energieangaben stellen den nominellen Eintrag an elektrischer Energie pro Hektar dar. Der reale Eintrag an Energie kann niedriger sein, wenn der Widerstand die Hochspannungseinheiten nicht mehr bei Volllast arbeiten lässt.

Die eingesetzten Flüssigkeiten (Wasser mit Zusatzstoffen wie angegeben) haben selbst keine herbizide Wirkung. Sie wurden dafür entwickelt, die Wirkung von Chemikalien auf Pflanzen zu verstärken. Mit der Wirkung von Chemikalien ist die Wirkung von Pflanzenschutzmitteln wie Herbiziden und von Blattdünger gemeint, die besser in die Pflanzen eindringen sollen und diese dann entweder absterben lassen oder düngen sollen. Im Gegensatz dazu verfügt Strom nicht über chemische Verbindungen, die in die Pflanzen eindringen könnten. Die eingesetzten Flüssigkeiten stammen also aus einem anderen Verwendungsbereich und waren von den Erfindern eigentlich nur für ein Erstscreening für komplexere den elektrischen Übergangswiderstand senkende Medien vorgesehen. Dass die eingesetzten Flüssigkeiten in der Kombination mit der Applikation von Strom eine derartig große synergistische Wirkung zeigen, war in keiner Weise erwartbar, da sich der Wirkmechanismus der elektrophysikalischen Behandlung von Pflanzen mit Strom vom Mechanismus chemischer Behandlungen mit Pflanzenschutzmitteln und Blattdüngern fundamental unterscheidet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Behandlung der Pflanzen mit Strom in trockenem Zustand und bei vorheriger Behandlung mit Wasser außer beim extrem hohen Wert von 240 kWh/ha nur um eine Grünwertklasse von der unbehandelten Kontrolle unterscheidet und untereinander keine bonitierbaren Unterschiede erkennbar waren. Die Verringerung des Grünwertes bei 240 kWh/ha für die Behandlung mit Strom in trockenem Zustand und bei vorheriger Behandlung mit Wasser entspricht der aller Behandlungen mit den unterschiedlichen Flüssigkeiten bei 30 kWh/ha. Dies bedeutet, dass die biologische Wirkung durch Nutzung der Flüssigkeiten 8-fach so effizient wird.

Die Ergebnisse zeigen, dass eine Behandlung nur mit der Flüssigkeit, d.h. ohne Strom (0 kWh/ha), im Fall von Cocktail und Elasten als Zusatzstoff keinen Effekt auf den Grünwert der Getreidepflanzen hatte. Im Fall von Polyaktiv und Bolero als Zusatzstoff zeigte sich hierbei ein geringer Effekt (Erhöhung um eine Grünwertklasse). Bei der zusätzlichen Behandlung mit Strom trat bei allen Flüssigkeiten eine Verringerung des Grünwertes ein, und zwar in einer dosisabhängigen Form: Eine Zunahme der eingesetzten Energiemengen zeigte eine von der Dosis der eingesetzten Energiemenge abhängige Steigerung des Effekts. Somit liegt eine Dosis-Wirkung-Beziehung vor.

Die Behandlung nur mit Strom, d.h. ohne Flüssigkeit oder Wasser, zeigte hinsichtlich der Verringerung des Grünwertes lediglich einen kleinen Effekt (Kontrolle „Trocken“, Erhöhung nur um eine Grünwertklasse bzw. bei 240 kWh/ha um zwei Grünwertklassen). Anhand der Kontrolle „Trocken“ zeigt sich, dass Getreide aufgrund seiner Robustheit einen anspruchsvollen Anwendungsfall für Sikkationsbehandlungen darstellt. Die Behandlung nur mit Strom entspricht dem Stand der Technik. Dabei werden zum Erreichen eines Effekts sehr hohe Energiemengen (240 kWh/ha und mehr) benötigt, was angesichts der auf den Feldern elektrisch verfügbaren Traktorleistungen praktisch nicht umsetzbar ist. Der Effekt, der bei einer Behandlung nur mit Strom bei 240 kWh/ha erzielt wird (Kontrolle „Trocken“), wird bei der zusätzlichen Verwendung der Flüssigkeit (Cocktail, Hasten als Zusatzstoff) überraschenderweise schon bei 30 kWh/ha erreicht (Erreichen der Grünwertklasse 3). Somit wird durch die Kombination mit der Flüssigkeit nur ein Achtel der Energiemenge im Vergleich zur reinen Strombehandlung für denselben Effekt benötigt. Damit konnte der Traktor für denselben Effekt bei der Kombination von Flüssigkeit und Strom mit 4 km/h fahren, während er bei der Kontrolle ohne Flüssigkeit hierfür mit 0,5 km/h fahren musste. Die Reduzierung der benötigten Energiemenge um den Faktor 8 durch die Kombination von Flüssigkeit und Strom liegt weit über den Erwartungen auf dem Gebiet der Behandlung von Pflanzen, da für rein chemische Pflanzenbehandlungen bereits eine Verbesserung um den Faktor 2 als außerordentlich gut gilt.

Die Reduzierung der benötigten Energiemenge um den Faktor 8 durch die Kombination von Flüssigkeit und Strom führt dazu, dass die Behandlung angesichts der auf den Feldern elektrisch verfügbaren Traktorleistungen praktisch umsetzbar ist. Zudem kann der gewünschte Effekt bei einer höheren Geschwindigkeit des Traktors erreicht werden, sodass sich der Zeitaufwand zur Behandlung der Pflanzen verringert.

Durch die Kombination der Behandlung mit der Flüssigkeit und der Behandlung mit dem Strom konnte aber nicht nur der Energiebedarf erheblich reduziert werden, sondern überraschenderweise auch die Wirkung auf die Pflanzen erheblich gesteigert werden, und zwar bis hin zu der Grünwertklasse 6 bzw. im Fall von Hasten sogar bis hin zu der Grünwertklasse 7. Somit wurde der Wirkungsgrad der Behandlung durch die Kombination erheblich gesteigert.

Die Flüssigkeiten weisen oberflächenaktive und wachsschichterweichende Inhaltsstoffe auf. Hasten zeigte als Zusatzstoff die beste Wirkung, gefolgt von Cocktail und Polyaktiv. Die Effizienzsteigerung zeigt, wie wichtig die Benetzung und Aufweichung der Blattoberfläche zum Eindringen von elektrischem Strom ist. Die Behandlung der Pflanzen mit Wasser statt mit einem den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Medium vor der Stromapplikation zeigte keine Wirkung gegenüber einer Behandlung nur mit Strom (gleiches Ergebnis für „Wasser“ und „Trocken“).

Die Messungen von Strom und Spannung haben ergeben, dass durch den Einsatz der Flüssigkeiten gegenüber der Behandlung in trockenem Zustand die Spannung bei gleicher Leistung im Durchschnitt von 3600 auf 2800 V im Mittel gesenkt werden kann. Dies entspricht einer Reduktion des elektrischen Widerstandes um ca. 20%. Durch eine weitere Optimierung der Flüssigkeiten sind weitere Spannungsabsenkungen zu erwarten. Niedrige Widerstände und Spannungen sind auch entscheidend für eine kostengünstige Produktion der Applikationseinrichtungen und eine effektive sicherheitstechnische Konfiguration derselben. Darüber hinaus steigert sich die Wirkung des elektrischen Stromes mit absinkendem Widerstand bzw. steigenden Strömen bei gleicher Gesamtenergiemenge.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Übergangswiderstand zwischen Applikator und Pflanze durch den Einsatz von den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Medien, insbesondere von wachsschichtaufweichenden und benetzenden Flüssigkeiten, schon nach sehr kurzer Einwirkzeit (ca. 4-8 s) um etwa 20% gesenkt werden kann. Die biologischen Effekte der Stromapplikation steigern sich jedoch bei gleicher (niedriger) Effekthöhe um das bis zu 8fache, wenn statt dem Einsatz von reinem Wasser oder der Behandlung der Pflanzen in trockenem Zustand ein den elektrischen Übergangswiderstand senkendes Medium eingesetzt wird. Ohne ein solches Medium konnte selbst bei sehr hohen Energieintensitäten (240 kWh/ha) bei Einsatz von reinem Wasser oder der Behandlung der Pflanzen in trockenem Zustand keine relevante Sikkation von Getreide erreicht werden. Nach Zusatz des Mediums, das selbst keine herbizide Wirkung hat, ließen sich jedoch massive Chlorophyllverluste und eine beginnende Sikkation beobachten. Die Ergebnisse zeigen, dass, in Bezug auf die Behandlung der Pflanzen mit Strom, der Einsatz eines den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Mediums den entscheidenden Effekt gegenüber dem Einsatz von reinem Wasser oder der Behandlung der Pflanzen in trockenem Zustand darstellt. Was hier am Beispiel von Getreide gezeigt wurde, kann problemlos auf eine breite Vielfalt von anderen Pflanzen übertragen werden.

Versuch 2: Behandlung von Kartoffeln

Eigenschaften des Versuchsfeldes:

Das Feld liegt am Peringsmaar/Bedburg in Nordrhein-Westfalen, Deutschland (50°59'37.5"N 6°35'21.0"E). Die Fläche ist eine Rekultivierungsfläche des dortigen Braunkohlentagebaues. Dementsprechend wird der Bodentyp als Auftrags-Pararendzina beschreiben. Nach Kartieranleitung des Geologischen Dienstes Nordrhein-Westfalen handelt es sich um schluffigen Lehm. Die Rekultivierung ist ca. 15 Jahre her. Trotzdem fällt der Boden durch eine sehr geringe mikrobielle Abbauaktivität, zum Beispiel für Getreidestroh, auf. Für die Kartoffeln bietet der Boden jedoch außergewöhnlich gute Wachstumsbedingungen im Vergleich zu nahegelegenen gewachsenen Böden. Trotz des heißen und trockenen Sommers war das genutzte Feld das einzige nichtbewässerte und zum Sikkationszeitpunkt noch vollständig grüne Kartoffelfeld der Region. Die Schätzung der Wertzahl ist mit 45 - 75 hoch.

Versuchsdesign:

Für die Behandlung von Kartoffeln wurde ein Fahrzeug, und zwar ein Traktor mit Hackbereifung, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt. Vorne an dem Traktor war als Auftragseinrichtung eine Sprüheinrichtung (Feldspritze) mit 6 m Arbeitsbreite angebracht. Die Sprüheinrichtung konnte je nach Versuchsziel halbseitig abgestellt werden, was zu Versuchsparzellen mit 3 m Breite und 10 m Länge führte. Das Versprühen von Flüssigkeit erfolgte ca. 10 m vor dem Applizieren von Strom. Für das Applizieren des Stroms war am Heck des Traktors eine Applikationseinrichtung zum Applizieren von Strom angebracht. Dabei wurde der Stromgenerator über die Zapfwelle angetrieben und leistete bis zu 72 kW. 20 Hochspannungseinheiten mit jeweils 3,6 kW Leistung stellten die Nominalleistung in einem Spannungsbereich zwischen 2000 und 5000 V zur Verfügung. Die Vorrichtung arbeitete auf 6 m Breite (Arbeitsbreite).

Das Feld war mit der Speisekartoffelsorte Challenger bepflanzt (14.4.2022) und konventionell mit Pflanzenschutzmaßnahmen und Dünger behandelt. Die Kartoffelpflanzen waren zum Behandlungszeitpunkt im phänologischen Stadium 81 (81 - 83), also noch kräftig grün. Die Sorte Challenger gilt generell als starkwüchsig und schwierig bei der Sikkation. Der heiße und trockene Sommer führte generell zu einer verstärkten Bildung von Wachsschichten.

Der Traktor fuhr zwischen der 3.14. und der 5./6. Dammkrone. Für die Versuchsauswertung werden nur die Reihen 3 und 5 benutzt. Die einzelnen Versuchsparzellen-Abschnitte, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Traktors behandelt wurden, waren durch Halte- und Beschleunigungsbereiche getrennt. Die einzelnen Versuchsparzellen waren teilrandomisiert, da nur solche Flächenanordnungen mit einer Vorrichtung mit 6 m Arbeitsbreite mit drei unterschiedlichen Geschwindigkeiten befahrbar sind. Basierend auf den unerwarteten Erfolgen der Kombination von Flüssigkeit und Strom in Getreide (Versuch 1 ) wurde ein in der Kartoffel gut eingeführtes Benetzungsmittel (Kantor, HL1 ) in Kombination mit dem Applizieren von Strom getestet und als weitere Variante eine leitfähigkeitssteigernde Salzlösung zu dem Benetzungsmittel hinzugesetzt (HL2). Dazu wurden die Abschnitte entsprechend des Versuchsplans zunächst mit den unterschiedlichen Flüssigkeiten (HL1 , HL2) und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Für die Kontrolle ohne Strom (Flüssigkeitskontrolle) wurden die entsprechenden Abschnitte nur mit der Flüssigkeit HL2 behandelt. Für die Behandlung mit dem Strom wurden drei verschiedene Fahrgeschwindigkeiten des Traktors, nämlich 2 km/h, 4 km/h und 6 km/h, eingesetzt, die zu drei verschiedenen nominellen Einträgen an elektrischer Energie führen. Die Flüssigkeitsaufwandmenge für das Aufträgen der unterschiedlichen Flüssigkeiten betrug für einen Teil der Versuche 150 l/ha (nHL), während sie für einen anderen Teil der Versuche und für die Flüssigkeitskontrolle 300 l/ha (HL) betrug.

Es wurden Einzelbehandlungen und Doppelbehandlungen, jeweils mit der oben beschriebenen Kombination von Flüssigkeit und Strom, durchgeführt. Bei den Doppelbehandlungen fand die zweite Behandlung im Abstand von 1 Woche zu der ersten Behandlung statt. Es gab auch ein Versuchsteil, bei dem die zweite Behandlung statt einer Behandlung mit Flüssigkeit und Strom eine rein chemische Behandlung mit Shark (1 ,0 l/ha) war.

Als erste Flüssigkeit HL1 wurde in dem Versuch das zugelassene Additiv Kantor in einer Konzentration von 0,15% eingesetzt, da die Kartoffeln in den freien Markt gehen sollten. Kantor ist ein kommerziell erhältliches Produkt. Der Name ist der Eigenname des Handelsprodukts. Kantor basiert auf einer alkoxylierten Triglycerid-Technologie und ist als Zusatzstoff zur Wirkungsabsicherung von Pflanzenschutzmitteln auf dem Markt (Hersteller agroplanta GmbH & Co. KG, Zustorf, Deutschland). Kantor ist als flüssiges Wirkstoffkonzentrat formuliert und fungiert als Benetzungsmittel. Neben den alkoxylierten Triglyceriden weist Kantor 1-10% Essigsäure und 1-10% D- Glucopyranose, Oligomere, Decyloctylglycoside auf. Für die zweite Flüssigkeit HL2 wurde der HL1 Magnesiumsulfat (Magnesiumsulfat-Heptahydrat, auch als Epsomit bezeichnet, MgS04^*7H20, Hersteller z.B. K+S KALI GmbH, Kassel, Deutschland) in einer Konzentration von 1 kg/100 L Flüssigkeit zugesetzt.

Es wurden komplett unbehandelte Versuchsparzellen als Kontrolle (unbehandelt; auch als Nullkontrolle bezeichnet) mitgeführt. Als weitere Kontrolle wurde eine rein chemische Behandlung der Pflanzen (Quick/Shark; auch als Quickdown/Shark oder als Positivkontrolle bezeichnet), das heißt ohne Flüssigkeit HL und ohne Strom, mitgeführt. Die rein chemische Behandlung (Sikkation) erfolgte mit Quickdown 0,8 l/ha + Toil 2,0 l/ha und sieben Tage später, also im Abstand von einer Woche, mit Shark 1 ,0 l/ha (Quickdown: 24,2 g/l Pyraflufen (Gew.-% 2,4), Belchim Crop Protection Deutschland GmbH, Burgdorf, Deutschland; Toil: 10% Kokos Diethanolamide, Cheminova Deutschland GmbH & Co. KG, Stade, Deutschland; Shark: 55.92 g/l Carfentrazone (60 g/l Ethylester), Belchim Crop Protection Deutschland GmbH, Burgdorf, Deutschland). Die Namen sind die Eigennamen der Handelsprodukte. Die Aufwandmengen der Substanzen und Wasser entsprechen der fachlichen Standardbehandlung zur chemischen Kartoffelsikkation und wurden so von einer Expertin für Kartoffelsikkation der Landwirtschaftskammer Rheinland festgelegt und durchgeführt.

Die Versuche mit den unterschiedlichen Flüssigkeiten fanden auf drei Bahnen nebeneinander statt. Nur die rein chemischen Kontrollbehandlungen und die Nullkontrolle lagen auf einer zusätzlichen vierten Bahn, die direkt an die dritte Bahn anschloss.

Aus Platz- und Aufwandsgründen konnten pro Behandlung jeweils nur zwei Replikate durchgeführt werden. Insgesamt wurden 41 Versuchsglieder (verschiedene Parzellenbehandlungen) in zwei Wiederholungen vorgenommen.

Figur 14 zeigt die Versuchsanordnung, das heißt die Anordnung der Versuchsglieder auf dem Feld. Die Parzellengröße war 3 x 10 m. HL1 und HL2 bezeichnen die unterschiedlichen Flüssigkeiten. nHL steht für die niedrige Flüssigkeitsaufwandmenge von 150 l/ha und HL für die hohe Flüssigkeitsaufwandmenge von 300 l/ha. Es wurden zwei Behandlungen im Abstand von 1 Woche durchgeführt (erste Behandlung/zweite Behandlung), wobei die zweite Behandlung auch eine rein chemische Behandlung sein konnte (Shark) oder, im Falle einer Einzelbehandlung, wegfiel (-). Die rein chemischen Kontrollbehandlungen (Quickdown/Shark) erfolgten auf einem Zusatzstreifen, auf dem auch die unbehandelten Kontrollen (-/-) angeordnet waren.

Energieeintrag und Geschwindigkeit des Traktors:

Der Energieeintrag wird hier auch als Energieeinsatz bezeichnet. Der reale Energieeinsatz hängt neben der verfügbaren Gesamtleistung auch erheblich vom aktuellen Widerstand der Pflanzen und gegebenenfalls auch des Boden ab, da die Spannungsversorgungseinheiten nur zwischen 2000 und 5000 V mit voller Leistung arbeiten können. Dementsprechend kann der reale Energieeinsatz pro Hektar bei hohem Widerstand deutlich unter dem nominellen Energieeinsatz, gerechnet bei voller Leistung, liegen. Der reale Energieeinsatz kann insbesondere bei der zweiten Überfahrt, die eine Woche nach der ersten Überfahrt stattfand, niedriger liegen, wenn der Widerstand der teilvertrockneten Pflanzen so hoch ist, dass die Stromversorgung nicht mehr im Arbeitsbereich der Volllast (2500 - 5000 V) arbeiten kann.

Dementsprechend wird in der Beschreibung des Versuchs auf die Geschwindigkeit Bezug genommen.

In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Traktors werden beim Einsatz in Kartoffeln die folgenden nominellen Einträge an elektrischer Energie pro Hektar erzielt:

2 km/h: 48 kWh/ha

4 km/h: 24 kWh/ha

6 km/h: 16 kWh/ha

Zielsetzung des Versuchs:

Der Versuch diente dem Vergleich von zwei unterschiedlichen den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Medien (Flüssigkeiten) sowie von zwei unterschiedlichen Aufwandmengen einer Flüssigkeit, jeweils bei unterschiedlichen nominellen Einträgen an elektrischer Energie (unterschiedliche Geschwindigkeiten des Traktors).

Versuchsauswertung:

Für die Versuchsauswertung wurden alle Parzellen 1 - 2 mal pro Woche einzeln fotografiert (jeder Damm einzeln in Längsrichtung 10 m, NIKON D7000 Auflösung 12 MP). Hier wurden nur die Daten drei Wochen bzw. 20 Tage nach der ersten Behandlung ausgewertet. Die 3-Wochenfrist resultiert aus dem generellen Terminierungsschema von Sikkationsbehandlungen.

Die Bilder der 10 m Parzellen wurden visuell ausgewertet. Dabei wurde jeweils eine Klassifizierung der Stängel in die Farbklassen grau, gelb und grün vorgenommen. Die Farbklasse grau enthält sowohl komplett vertrocknete/spröde Stängel als auch solche, die so braun und zähelastisch waren, dass eine vollständige Vertrocknung nur noch eine Frage der Zeit ohne Wiederaustriebsmöglichkeit war. Gelbe Stängel waren noch nicht komplett abgestorben, besaßen keine, grüne oder gelbe Blätter und konnten auch noch zum Wiederaustrieb führen. Grüne Stängel besaßen keine, gelbe oder grüne Blätter. In den Versuchsteilen, in denen Wiederaustrieb separat bonitiert wurde, bestand er aus kleinen Blättern (max. 2 cm Größe), die direkt aus den Stängeln hervorkamen. Ausgewertet wurden durchschnittlich 81 Stängel pro Parzelle, insgesamt 6643 Kartoffelstängel.

Versuchsergebnisse:

Figur 15 zeigt die Ergebnisse der Einzelbehandlung der Kartoffeln mit der Flüssigkeit HL1 oder HL2 sowie mit Strom. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen, gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL1 oder HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Verglichen werden die Flüssigkeiten HL1 und HL2 bei niedriger (nFIL) und hoher (HL) Einsatzmenge (Flüssigkeitsaufwandmenge) bei einmaliger Anwendung der crop.zone Behandlung mit verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit -2, -4 bzw. -6 gekennzeichnet) im Vergleich zur Positivkontrolle (Quick/Shark), zur Kontrolle ohne Behandlung (unbeh.) und zur Flüssigkeitskontrolle (Flüssigkeitskontr.).

Interessanterweise zeigte der Einsatz einer höheren Nennenergie pro ha bei 2 km/h (48 kWh/ha) unabhängig von der eingesetzten Flüssigkeit nur eine geringfügig bessere Austrocknung als 16 kWh/ha (6 km/h). Die höchste Wirksamkeit wurde bei 2 km/h für geringes Volumen (nHL1 ) und hohes Volumen inkl. Leitfähigkeitskomponente (HL2) gefunden. Die beste durchschnittliche Wirksamkeit für alle Geschwindigkeiten wurde mit HL2 erreicht. Die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Komponente in der Flüssigkeit ist dementsprechend vorteilhaft.

Auch die rein chemische Doppelbehandlung (Quick/Shark) war nicht wirksamer als die einfache crop.zone Behandlung. Der festgestellte begrenzte Wirkungsgrad der rein chemischen Behandlung trotz des für die Substanzen optimalen Wetters im Versuchszeitraum (viel Sonne und Trockenheit) entspricht der Wirkungslücke, die nach dem Verbot von Reglone (Diquat) bzw. nach dessen Zulassungsende wegen Toxizität gegen sogenannte „Bystander“ aufgetreten ist. Diese Wirkungslücke ist ein wichtiger Grund für den Bedarf an dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die einfache crop.zone Behandlung bei grünen Pflanzen schwer zu sikkierender Kartoffelsorten wie Challenger bei höherer Geschwindigkeit (6 km/h mit nur 16 kWh/ha elektrischer Energie) mit HL2 führt zu einer effektiven Öffnung des Kronendachs (ersetzt Reglone): Für ein besseres Sikkationsergebnis kann die crop.zone Behandlung in eine zweistufige Sikkation integriert werden. Eine zweistufige Sikkationsbehandlung entspricht auch der üblichen chemischen Doppelbehandlung und der damit verbundenen schonenden, schrittweisen Einleitung des Abreifeprozesses derartiger Kartoffelsorten.

Figur 16 zeigt die Ergebnisse der Einzelbehandlung mit der Flüssigkeit HL1 oder HL2 sowie mit Strom In Kombination mit einer chemischen Zweitbehandlung. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen, gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL1 oder HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Verglichen werden die Flüssigkeiten HL1 und HL2 bei niedriger (nFIL) und hoher (HL) Einsatzmenge (Flüssigkeitsaufwandmenge) bei einmaliger Anwendung der crop.zone Behandlung mit verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit -2, -4 bzw. -6 gekennzeichnet) in Kombination mit Shark als chemischer Zweitbehandlung (Nachlage) im Vergleich zur Positivkontrolle (Quick/Shark), zur Kontrolle ohne Behandlung (unbeh.) und zur Flüssigkeitskontrolle (Flüssigkeitskontr.).

Die Ergebnisse zeigen, dass die Stängel im Falle der chemischen Zweitbehandlung etwa 10 - 20% besser ausgetrocknet (grau) wurden als nach einer einfachen Behandlung (Figur 15). Beide Behandlungen mit HL1 (niedriges und hohes Volumen der Flüssigkeit) zeigen aus unbekannten Gründen aber reproduzierbar ihre niedrigste Wirksamkeit bei 4 km/h, während HL2 bei hohem Volumen (niedriges Volumen nicht getestet) die höchste und nahezu konstante Wirksamkeit (höchste Menge an grauen Stängeln) bei allen drei Geschwindigkeiten zeigt.

Verglichen mit der rein chemischen Positivkontrolle (Quick/Shark) war die Wirksamkeit der crop.zone Behandlung etwa 30% höher. Dies unterstreicht die hohe Wirksamkeit der crop.zone Behandlung im Vergleich zu Quickdown, welches Reglone insbesondere bei der Sikkation von noch vollständig grünen Kartoffeln, ersetzt. Die crop.zone Behandlung ist als Erstbehandlung deutlich effizienter als Quickdown. Die crop.zone Behandlung bei höherer Geschwindigkeit (6 km/h, 16 kWh/ha) unter Verwendung einer gut leitenden Flüssigkeit in Kombination mit einer Zweitbehandlung mit Shark führte bereits zu einer effektiven Sikkation, die besser als die rein chemische Doppelbehandlung (Quick/Shark) ist.

Die optische Bonitur ergab, dass die verbliebenen grünen und die Mehrheit der gelben Stängel eine Orientierung quer zur Fahrtrichtung haben und vornehmlich in die Täler zwischen den Dämmen hinunterreichen. Dementsprechend ist die Erreichbarkeit durch die Applikatoren der Grund für den Restbestand an nicht vertrockneten Stängeln.

Eine dritte Behandlung oder ein späterer Zeitpunkt der zweiten Behandlung kann vorteilhaft sein, um die Stängel vollständig auszutrocknen und das Nachwachsen zu minimieren, insbesondere wenn die Kartoffeln bei der ersten Behandlung noch vollständig grün waren.

Figur 17 zeigt die Ergebnisse der Doppelbehandlung, jeweils mit der Flüssigkeit HL2 sowie mit Strom. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen, gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Verglichen werden die verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit -2, -4 bzw. -6 gekennzeichnet) bei der Erstbehandlung und einer konstanten Geschwindigkeit von 4 km/h bei der Zweitbehandlung im Vergleich zur Positivkontrolle (Quick/Shark), zur Kontrolle ohne Behandlung (unbeh.) und zur Flüssigkeitskontrolle (Flüssigkeitskontr.). Die Ergebnisse zeigen, dass die Stängel durch die Doppelbehandlung mit crop.zone etwa 10% besser ausgetrocknet (grau) wurden als nach einer einfachen crop.zone Behandlung.

Interessanterweise zeigte die Verwendung einer höheren Nennenergie pro ha bei 2 km/h (HL2-2, 48 kWh/ha) keine bessere Austrocknung als die Verwendung von 16 kWh/ha (HL2-6). Eine höhere Geschwindigkeit (6 km/h) anstelle von 2 km/h verringerte die Wirksamkeit nicht.

Im Ergebnis führte die crop.zone Behandlung selbst bei hoher Geschwindigkeit (6 km/h) der Erstbehandlung in Kombination mit einer zweiten crop.zone Behandlung zu einer wirksamen Sikkation. Somit ermöglicht die crop.zone Behandlung eine völlig nicht-chemische Behandlung, um eine qualitativ hochwertige und gezielte biologische Kartoffelproduktion zu ermöglichen. Figur 18 zeigt die Ergebnisse von vier verschiedenen Behandlungsmustern. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen, gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Verglichen werden die verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit -2, -4 bzw. -6 gekennzeichnet) bei der Erstbehandlung bei den vier verschiedenen Behandlungsmustern. Oben links: einmalige crop.zone Behandlung mit HL2. Oben rechts: doppelte crop.zone Behandlung mit HL2 und konstanten 4 km/h bei der Zweitbehandlung mit hoher Flüssigkeitsaufwandmenge. Unten links: crop.zone Behandlung mit HL2 in Kombination mit Shark als Zweitbehandlung. Unten rechts: doppelte crop.zone Behandlung mit HL2 und konstanten 4 km/h bei der Zweitbehandlung mit niedriger Flüssigkeitsaufwandmenge. Da es bei dieser Ergebnisdarstellung nur um die geringe Abhängigkeit der Sikkation von der Geschwindigkeit bzw. der eingesetzten Energiemenge (Faktor 3, Unterschied zwischen 2 km/h und 6 km/h) geht, wurden Kontrollen hier weggelassen.

Trotz Flalbierung der Energie von 2 km/h auf 4 km/h zeigen nur zwei Behandlungen mit niedrigem Volumen der Flüssigkeit (nFIL2) in der Zweitbehandlung eine etwas geringere Wirksamkeit bei 4 km/h, während hohes Volumen der Flüssigkeit sogar eine höhere Wirksamkeit zeigt. 6 km/h zeigten entweder keine Reduktion der Effektivität (doppelte Behandlung mit hohem Volumen) oder nur eine leichte Reduktion von maximal 5% bei den anderen Behandlungen.

Zusammenfassend hat die crop.zone Behandlung ein hohes Potenzial für höhere Geschwindigkeiten (6 km/h und mehr) und geringere Energie, um angemessene Trocknungseffekte zu erzielen. Dies gilt unabhängig davon, wie nach der physiologisch wichtigen Öffnung des Blattdaches im ersten Behandlungsschritt die zweite Behandlung umgesetzt wird (crop.zone oder chemisch).

Die Ergebnisse von Versuch 2 zeigen insgesamt, dass der Zusatz von leitfähigkeitssteigernden Komponenten wie Magnesiumsulfat zu einem Benetzungsmittel zu einer nochmaligen Verbesserung der Sikkation führt. Durch den Einsatz des Benetzungsmittels und von Magnesiumsulfat in dem den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Medium wurden die konstanteren und besseren Ergebnisse mit einer geringeren Geschwindigkeitsabhängigkeit der Wirkung des Mediums erhalten.

Die Kombination aus einer Behandlung mit einem den elektrischen Übergangswiderstand senkenden Medium und einer Behandlung mit Strom ermöglicht eine erhebliche Reduktion des Energieaufwandes gegenüber einer Behandlung nur mit Strom. Dies ist technologisch ein entscheidender Durchbruch, da die elektrisch verfügbaren Traktorleistungen, insbesondere bei der Nutzung von schmaler Hackbereifung auf Kartoffelfeldern, erheblich begrenzt sind und selbst bei der Nutzung von Fahrgassen selten mehr als 120 kW Strom verfügbar sind. Dementsprechend erlaubt nur eine Auftragsmenge im Bereich von 30 - 50 kWh/ha eine ausreichende Arbeitsbreite der Geräte (aktuell 6 m, in Zukunft 12 m oder mehr) und eine agronomisch sinnvolle Flächenleistung von ca. 6 - 9 ha/h bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 6 - 8 km/h. Im Vergleich dazu arbeiten Krautschläger (Versuch 3) in der Regel bei 3 m Arbeitsbreite mit Geschwindigkeiten von 8 - 12 km/h, was zu

Flächenleistungen von 2,4 - 3,6 ha/h und Energiemengen im Bereich von ca. 8 - 14 kWh/ha führt.

Beim Versuch in Getreide (Versuch 1 ) wurde eine Dosis-Wirkung-Beziehung der crop.zone Behandlung in Anhängigkeit der eingebrachten Energiemenge (Dosis) beobachtet. Bei den Versuchen in Kartoffeln wurde im Unterschied dazu nur eine geringe Dosisabhängigkeit der Sikkation (Abhängigkeit der Sikkation von der Geschwindigkeit bzw. der eingesetzten Energiemenge) der crop.zone Behandlung beobachtet. Das lag daran, dass die Erfinder in den Kartoffelversuchen die eingesetzte Energiemenge hierfür nicht ausreichend abgesenkt haben (also keine höheren Geschwindigkeiten des Traktors wie beispielsweise 8 oder 10 km/h getestet haben). Grund ist, dass die Erfinder nicht erwartet haben, dass derart ausgeprägte Sikkationseffekte schon bei einer Geschwindigkeit von 6 km/h sichtbar nach drei Wochen auftreten würden.

Versuch 3: Behandlung von Kartoffeln in Kombination mit Krautschlagen

Die Angaben zu den Eigenschaften des Versuchsfeldes, zum Versuchsdesign sowie zu Energieeintrag und Geschwindigkeit des Traktors von Versuch 2 gelten bis auf einige Abweichungen im Versuchsdesign auch für den Versuch 3. Im Folgenden werden lediglich die Abweichungen im Versuchsdesign beschrieben.

Für den Versuch wurde auf dem gleichen Feld ein Behandlungsstreifen mit 300 m Länge genutzt, auf dem jeweils ca. 100 m lange Abschnitte mit drei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und crop.zone Behandlung unter Verwendung der Flüssigkeit HL2 und einer Flüssigkeitsaufwandmenge von 300 l/ha befahren wurden. Bei der crop.zone Behandlung wurden die Abschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Für die Behandlung mit dem Strom wurden drei verschiedene Fahrgeschwindigkeiten des Traktors, nämlich 2 km/h, 4 km/h und 6 km/h, eingesetzt, die zu drei verschiedenen nominellen Einträgen an elektrischer Energie führen (siehe Versuch 2). Das Krautschlagen erfolgte durch den Landwirt mit einem Standard-Krautschläger mit 3 m Arbeitsbreite und ca. 10 - 15 km/h Arbeitsgeschwindigkeit.

Für den kombinierten Behandlungsversuch wurde der Behandlungsstreifen mit unterschiedlicher Dammapplikation jeweils im Abstand von 3 bis 4 Tagen mit dem Traktor, der die crop.zone Behandlung ausführt (siehe Versuch 2), mit einem Krautschläger (zwei Dämme versetzt) und wiederum einen Damm versetzt mit dem Traktor, der die crop.zone Behandlung ausführt, zum zweiten Mal befahren. Dies führt zu den folgenden vier Behandlungskombinationen, wobei CZ für die crop.zone Behandlung und HT für das Krautschlagen (englisch „haulm topping“) steht:

CZ/CZ (Doppelbehandlung mit crop.zone),

CZ/HT/CZ (Krautschlagen zwischen zwei crop.zone Behandlungen),

CZ/HT (Krautschlagen nach einer crop.zone Behandlung), und

HT (nur Krautschlagen).

Es führt zusätzlich zu einer Zwischenreihe, die vor dem Krautschlagen nicht selbst, aber deren Nachbarreihe mit crop.zone behandelt wurde und die wegen überhängender Halme auch eine Teilbehandlung erfahren hat: (CZ)/HT (Krautschlagen nach einer crop.zone Teilbehandlung).

Figur 19 zeigt die soeben beschriebene Versuchsanordnung.

Zielsetzung des Versuchs:

Der Versuch diente dem Vergleich von vier bzw. fünf unterschiedlichen Behandlungskombinationen, jeweils bei unterschiedlichen nominellen Einträgen an elektrischer Energie (unterschiedliche Geschwindigkeiten des Traktors). Versuchsauswertung:

Die Versuchsauswertung erfolgte wie für Versuch 2 beschrieben. Durch visuelle Klassifizierung der Stängel (grau, gelb, grün, Wiederaustrieb (aus grünen oder gelben Stängeln)) wurden hier jeweils die Stängel auf 20 m langen Teilstücken (211 - 287 Stängel pro Probe, insgesamt 3807 Kartoffelstängel) auf 15 Teilstücken ausgewertet.

Versuchsergebnisse:

Figur 20 zeigt die Ergebnisse der crop.zone Behandlung von Kartoffeln im Vergleich zu Krautschlagen. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen und wiederausgeschlagenen Flalme sowie der gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung (CZ) wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Es wurden die Daten der einmaligen crop.zone Behandlung mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit -2, -4 bzw. -6 gekennzeichnet) und der alleinigen Krautschlagvarianten (FIT) in drei Replikaten (2, 4, 6) der Positivkontrollen (Quick/Shark), der Kontrolle ohne Behandlung (unbeh.) und der Flüssigkeitskontrolle (Flüssigkeitskontr.) gegenübergestellt. Das alleinige Krautschlagen (FIT) wurde parallel zu den crop.zone Behandlungen in dreifacher Wiederholung auf Kartoffeldämmen auf einer kompletten Feldlänge (300 m) parallel dazu bewertet, wobei die Wiederholungen nur den unterschiedlichen Geschwindigkeiten analog benannt wurden ((2), (4), (6)). Der Flauptunterschied zwischen den Wiederholungen des Krautschlagens war der höhere Prozentsatz des Wiederausschlages aus gelben und grünen Stängel (bis zu 18% in Wiederholung (4)), die in der Grafik nicht dargestellt sind, da der Wiederausschlag bei der crop.zone Behandlung nicht separat bewertet wurde. Alle Einzelbehandlungen und die rein chemische Doppelbehandlung zeigten nach drei Wochen eine verbleibende Anzahl grüner Stängel im Bereich von 15 - 25%. Während Krautschlagen nie mehr als 40% der getrockneten grauen Stängel aufwies, zeigte die einzelne crop.zone Behandlung bereits 60 - 70% graue Stängel. Die rein chemische Doppelbehandlung zeigte 19% grüne Stängel und 60% graue Stängel und damit eine Wirkung unterhalb der einmaligen crop.zone Behandlung, was ein Ausdruck für die nur noch begrenzte Wirkung der verbliebenen chemischen Sikkationswirkstoffe auch in optimalen Jahren mit viel Sonnenschein darstellt.

Die einmalige Behandlung mit Krautschlagen oder crop.zone reichte nicht aus, um kräftige grüne Kartoffelpflanzen auszutrocknen. Krautschlägerei allein zeigte selbst in dem recht trockenen Jahr der Versuchsdurchführung die geringste Austrocknung der Stängel. Offene Stängelenden nach dem Krautschlagen und das durch das Krautschlagen ausgelöste Nachwachsen selbst in dem recht trockenen Jahr birgt ein zusätzliches Risiko für Virusinfektionen durch Blattläusen und für andere Krankheiten.

Basierend auf diesen Ergebnissen ist für die Öffnung des Blattdaches die crop.zone Behandlung effektiver als Krautschlagen. Eine Doppelbehandlung mit crop.zone ohne Krautschläger bzw. eine Kombination der crop.zone Behandlung mit einer chemischen Zweitbehandlung ist für wüchsige Sorten gegenüber dem Einsatz von Krautschlägern die bessere Wahl.

Figur 21 zeigt die Ergebnisse der crop.zone Doppelbehandlung im Vergleich zu Krautschlagen. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen und wiederausgeschlagenen (Wiederaustrieb) Flalme sowie der gelben und grauen Stängel 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Bei der crop.zone Behandlung (CZ) wurden die Feldabschnitte zunächst mit der Flüssigkeit HL2 und nach sehr kurzer Einwirkzeit im Bereich von wenigen Sekunden mit Strom behandelt. Es wurden die Daten der zweifachen crop.zone Behandlung mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten (2, 4 und 6 km/h, in der Benennung mit 2, 4 bzw. 6 gekennzeichnet) aus Versuch 2 (gleiche Fahrtrichtung) den Daten des Krautschlagversuchs (FIT) (crop.zone Behandlung in entgegengesetzter Fahrtrichtung) gegenübergestellt.

Während in der einen Versuchsreihe die Fahrtrichtung der zweiten Behandlung entgegengesetzt zur ersten Behandlung war, verlief die Fahrtrichtung in der anderen Versuchsreihe in dieselbe Richtung wie die erste Behandlung. Während im Versuch mit der entgegengesetzten Fahrtrichtung die Geschwindigkeit für die erste und die zweite Fahrt immer ähnlich war (2, 4 oder 6 km/h), variierte im Versuch mit der gleichen Fahrtrichtung nur die Geschwindigkeit für die erste Fahrt und die zweite Fahrt war immer bei 4 km/h. Der Prozentsatz der grauen Stängel war bei gleicher Fahrtrichtung (mehr doppelte Behandlung der gleichen Stängel) höher oder ähnlich hoch gegenüber der Befahrung in entgegengesetzter Richtung. Die entgegengesetzte Fahrtrichtung zeigte dagegen fast keine verbleibenden grünen oder nachwachsenden Stängel, da alle Stängel mindestens einmal elektrisch durchströmt wurden. Dies führte zu einer Dosierungsverteilung, die nur bei 2 km/h (der höchsten Energiemenge, 48 kWh/ha) dazu führt, dass die Dosierung ausreicht, um ca. 80% der Stängel grau werden zu lassen. Bei höheren Geschwindigkeiten blieben mehr gelbe Stängel übrig, die im Versuchszeitraum noch nicht ganz vertrocknet waren, aber auch nicht relevant wiederaustrieben. Der höchste Anteil an gelben Stängeln bei 4 km/h wird darauf zurückgeführt, dass die Boden- oder Mikroklimaverhältnisse in der Feldmitte hier noch mehr Wasser zur Verfügung gestellt haben, was zu einer langsameren Abtrocknung führte. Das Phänomen wurde noch verstärkt beim reinen Krautschlagversuch über die gesamte Feldlänge beobachtet.

Als Ergebnis bleibt festzuhalten, dass die sichere Berührung möglichst vieler Stängel durch die Applikationseinrichtung auch beim zusätzlichen Einsatz von Flüssigkeiten wichtig ist und eine entgegengesetzte Befahrung bei der Zweitbehandlung den Sikkationserfolg weiter verbessert.

Figur 22 zeigt die Ergebnisse der crop.zone Behandlung von Kartoffeln in Kombination mit Krautschlagen. Die Figur zeigt den prozentualen Anteil der grünen, gelben und grauen Stängel und den Wiederausschlag als grüne oder gelbe Flalme (Wiederaustrieb) 20 Tage nach der ersten crop.zone Behandlung. Die Anordnung der Balken entspricht innerhalb der Geschwindigkeitsgruppen der räumlichen Anordnung im Feld: crop.zone Behandlung mit 6 km/h (linke Säulen), 4 km/h (mittlere Säulen) und 2 km/h (rechte Säulen). Die Abkürzungen bedeuten: CZ = crop.zone Behandlung, (CZ) = durch crop.zone teilbehandelte Nebenbahn wegen der Ausladung der Kartoffelpflanzen, FIT = Krautschlagen als Standardmethode (Zahl nur als Positionsbezeichnung der Nachbarschaft). Die Doppelbehandlung mit crop.zone (CZ/CZ) stellt den besten Kompromiss zwischen hohem Anteil grauer Stängel und gleichzeitig der Minimierung von Wiederaustrieb dar.

Die Kombination aus doppelter crop.zone Behandlung mit dazwischengeschaltetem Krautschlagen (CZ/HT/CZ) lieferte bei allen Geschwindigkeiten den höchsten Anteil an grauen Stängeln. Gleichzeitig hinterließ das Krautschlagen in jeglicher Verfahrenskombination einen erheblichen Anteil an grünen Stängeln und führte in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte oder anderen bodenbedingten Faktoren zu Wiederaustrieb an bis zu 18% der Stängel. Selbst die doppelte crop.zone Behandlung mit dazwischengeschaltetem Krautschlagen konnte den Wiederausschlag nicht vollständig verhindern, obwohl dieser für virale Infektionen durch Blattläuse kritisch ist. Eine Kombination aus einfacher crop.zone-Behandlung mit anschließendem Krautschlagen (CZ/HT) führte bei allen Geschwindigkeiten zu mehr grünen Restblättern und Wiederaustrieb als eine doppelte crop.zone Behandlung. Interessant bei dem Versuch ist die Beeinflussung von Nachbarreihen durch die crop.zone Behandlung. Da die Kartoffelpflanzen weit ausladend bis in die Nachbarreihe hineinragen, sieht man auch in der nur krautgeschlagenen Reihe ((CZ)/HT) neben der crop.zone behandelten Reihe (CZ/HT) bei allen Fahrtgeschwindigkeiten eine Wirkung, die deutlich oberhalb der Wirkung des Krautschlages allein liegt.

Insgesamt zeigen die Ergebnisse von Versuch 3, dass selbst in einem trockenen Jahr eine doppelte crop.zone Behandlung (CZ/CZ) die effektivste Sikkationsmethode im Vergleich zum Krautschlagen und im Vergleich zu Kombinationen der beiden Verfahren ist, da hier ein relativ hoher Anteil an grauen Stängeln erreicht und gleichzeitig der besonders unerwünschte Wiederaustrieb minimiert wurde. Das Fahren mit 6 km/h und jeweils nominell 16 kWh/h garantiert eine hohe Flächenleistung und einen niedrigen Energiebedarf.

Krautschlagen führt zu keinerlei relevanten Sikkationsvorteilen und erscheint nur sinnvoll, wenn der Landwirt durch den Wiederausschlag den Stärkegehalt der Kartoffeln senken will. Für feuchtere Jahre ist ein noch stärkerer Wiederaustrieb zu erwarten, was zu erheblichen chemischen Zweitbehandlungen nach dem Krautschlagen (inklusive Insektizidbehandlung) führen kann bzw. auch ggf. eine Drittbehandlung mit crop.zone oder eine chemische Drittbehandlung erforderlich machen kann. Das zusätzliche Krautschlagen (CZ7HT/CZ), das auf Platz 2 rangiert, kann darüber hinaus viel mehr grüne Kartoffeln produzieren, da die Arbeitsbreite selten mehr als 3 m beträgt und dementsprechend viele Dämme beschädigt oder auch Kartoffeln oberflächlich freigelegt werden (crop.zone 6 m oder künftig 12 m oder mehr). Kurz geschnittene Stängel sind eine zusätzliche Quelle für das Auftreten von Virus- und Pilzinfektionen, und es könnte eine weitere chemische Behandlung erforderlich sein, um diese Risiken zu minimieren.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

10 erstes Modul

11 Düse 13 nichtselektive Herbizide

20 zweites Modul 21 Applikator 30 Trägerfahrzeug 40 Pflanze 41 Blatt

41a abgestorbenes Blatt

42 Wurzel 42a abgestorbene Wurzel

43 Stiel 43a abgestorbener Stiel

44 Boden

45 Pflanzenstachel

46 Pflanzenhaare

47 Pflanzenwachs 50 übergangswiderstandsenkendes Medium

51 Schaum

Claims

Patentansprüche

1. Verwendung eines Stoffgemischs zur Wirkungssteigerung von auf Pflanzen appliziertem elektrischem Strom, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende

Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-

Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine leitfähigkeitserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Salzen, Kohlenstoff, Hum instoffen, chelatisiertem Eisen, anderen chelatisierten Metallionen und Metallionen mit Komplexbildnern enthält.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine hygroskopische oder verdunstungssenkende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölen, Mikrogelen und Polyalkoholen enthält.

4. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine wachserweichende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ölen, Estern, Alkoholen, Polypeptiden und alkoxylierten Triglyceriden enthält.

5. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine physikalisch-phytotoxische und/oder wachsschichtauflösende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Karbonsäuren, Terpenen, aromatischen Ölen, Alkalien, funktionalisierten Polypeptiden, anorganischen Alkalien und organischen Alkalien enthält.

6. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das

Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine haftungsfördernde Substanz ausgewählt aus der Gruppe der Schaumbildner bestehend aus Tensiden, Proteinen und deren Derivaten enthält und/oder mindestens eine haftungsverstärkende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Theologischen Additiven, anorganischen Theologischen Additiven, reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, und Polyamiden enthält.

7. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das

Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine ionisierungsfördernde Substanz oder ein Substanzgemisch ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Salzen, Kohlenstoff, Huminstoffen, chelatisiertem Eisen und anderen chelatisierten Metallionen enthält.

8. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine Trägerflüssigkeit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Pflanzenölen, Estern von Pflanzenölen und Fettsäureestern enthält.

9. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Stoffgemisch mindestens eine weitere Komponente aufweist, die mindestens eine die Lagerfähigkeit oder eine Tankmischung stabilisierende Substanz enthält.

10. Verfahren zum Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen zum Ausüben einer herbiziden Wirkung, mit den Schritten: - gezieltes Aufträgen eines Stoffgemischs auf mindestens ein

Pflanzenteil, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus

Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten,

Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält;

11.Vorrichtung (1) zum Durchführen eines Verfahrens gemäß Anspruch 10, umfassend mindestens zwei Module, wobei ein erstes Modul (10) mindestens eine Auftragseinrichtung (11) zum Aufträgen eines Stoffgemischs auf Pflanzen (40) oder Pflanzenteile aufweist, und ein zweites Modul (20) mindestens eine Applikationseinrichtung (21) zum

Applizieren von elektrischem Strom auf Pflanzen (40) oder Pflanzenteile aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine den elektrischen Übergangswiderstand im Bereich der pflanzlichen Oberfläche senkende Komponente aufweist, wobei das Stoffgemisch mindestens eine erste Komponente aufweist, die mindestens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tensiden enthält, und mindestens eine zweite Komponente aufweist, die mindestens eine viskositätserhöhende Substanz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus reinen Kieselsäuren, pyrogenen Kieselsäuren, Mischoxiden, Magnesium-Schichtsilikaten, organischen Additiven auf der Basis von biogenen Ölen und deren Derivaten, Polyamiden und modifizierten Kohlenhydraten enthält.