INSEKTENREPELLENT AUF BASIS NATÜRLICHER
WIRKSTOFFE UND MINERALISCHER TRÄGERMATERIALIEN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein biologisches Schädlingsbekämpfungsmittel auf Basis mineralischer Rohstoffe in Form eines Vergrämungsmittels (Repellent) gegen Blattflöhe (Psylliden), ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
Das Interesse an der biologischen Bekämpfung von Insektenschädlingen ist u.a. entstanden als Folge der Nachteile der konventionellen chemischen Pestizide. Chemische Pestizide beeinflussen im Allgemeinen die nützlichen ebenso wie die schädlichen Arten. Die Insektenschädlinge erwerben Resistenzen gegenüber derartigen Chemikalien und neue Populationen resistenter Schädlinge können sich rasch entwickeln. Außerdem können chemische Rückstände ein Risiko für die Umwelt darstellen und Gesundheitsprobleme erzeugen. Die biologische Schädlingsbekämpfung kann hier eine geeignete Alternative zu chem ischen Pestiziden darstellen.
Phytoplasmosen stellen z. B. in Obstbaumanlagen gefährliche Krankheiten dar, die durch Blattflöhe übertragen werden. In den letzten Jahren breiten sich diese Krankheiten immer weiter aus und mindern die Obstqualität oder lassen die Obstbäume komplett absterben. Die Bekämpfung der Blattflöhe mit Insektiziden hat sich als eine stark umweltbelastende Maßnahme erwiesen.
Um dies zu vermeiden wird z. B. im ökologischen Birnenanbau Kaolin (ein weißes Gesteinspulver bzw. Tonmineral) verwendet. Die Tonminerale erschweren es den Insekten, sich auf den Blättern zu halten. Entsprechende Produkte sind im Handel erhältlich, wie z. B. Surround® oder Cutisan®.
Allerdings sind Produkte auf der Basis von Kaolin oder weißen Tonmineralen in verschiedener Hinsicht verbesserungswürdig. So werden die
aufgesprühten, Kaolin-haltigen Lösungen relativ schnell vom Regen von den Bäumen wieder abgewaschen und erzeugen oder hinterlassen auf den behandelten Bäumen einen unnatürlichen weißen Schleier.
In einem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekt, an dem auch die Anmelderin beteiligt ist, soll ein aufsprühbarer, stammfarbener Film (bzw. eine Sprühlösung), der auf Tonmaterialien basiert und regenfest ist, zur Verringerung der Übertragung von Phytoplasmosen durch das Fernhalten von Blattflöhen entwickelt werden. Außerdem soll nach Möglichkeit der Film mit einem Koniferenduftstoff versetzt werden, um dessen repellente Wirkung zu verstärken (DBU: Entwicklung eines biologischen Vergrämungsmittels (Repellent) gegen Blattflöhe (Psylliden)).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war somit die Entwicklung eines biologischen und möglichst umweltverträglichen Mittels bzw. einer entsprechenden Zusammensetzung, welche als möglichst wirksames Vergrämungsmittel (Repellent) u.a. gegen Blattflöhe (Psylliden) eingesetzt werden kann und dabei die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen möglichst weitgehend vermeidet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Zusammensetzung oder Mittel der nachfolgend beschriebenen Art, wobei diese Zusammensetzung bzw. das Mittel bevorzugt in einer sprühfähigen Ausgestaltung oder Formulierung eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Mittel basieren auf Ton/Tonmineralen, die nicht weiß, sondern grau-bräunlich, also etwa astrindenfarben und dam it optisch unauffällig sind. Bevorzugt verwendet werden originäre Tone aus primären und/oder sekundären Lagerstätten. Diese sind entweder il litisch-chloritisch, chloritisch-vermikulitisch, i 11 it isch-kao I i n it isch oder bentonitisch geprägt, wobei sowohl reine Ca-Bentonite als auch aktivierte Ca-Bentonite zum Einsatz kommen können. Die drei Typen der Tonminerale, wobei jeder Typ
aus verschiedenen Vertretern oder deren Mischungen bestehen kann, werden allein oder in Mischung eingesetzt, wobei das Mischungsverhältnis bevorzugt von 10:90 bis 90: 10 (illitisch-chloritische Tone: illitisch- kaolinitische Tone) schwanken kann (hier und nachfolgend alle Angaben in Gew.-%). Nachfolgend werden einige bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäßen Tonminerale aufgeführt:
- chloritisch (Chlorit, Klinochlor, Chamosit)-illitisch (Biotit, Muskovit)
- chloritisch-vermikulitisch (Chlorit, Vermikulit)
- kaolinitisch (Kaolinit, Fireclay, Dickit, N akrit)-i 11 itisch (Biotit, Muskovit)
- bentonitisch (Montmorillonit, Saponit, Nontronit, Beidellit, Hectorit)
Die erfindungsgemäß bevorzugten tonigen Rohstoffe weisen gegenüber den im Stand der Technik verwendeten Materialien neben der Farbe (nicht-weiß) auch granulometrisch einen großen Unterschied auf. Die erfindungsgemäß bevorzugten Tone weisen bereits geogen eine extreme Feinheit auf, die durch einen entsprechenden Sichtungsprozess noch verbessert werden kann. Der Grund dafür ist die unterschiedliche Genese der Rohstoffe, der Stand der Technik und derjenigen der vorliegenden Erfindung. Kaoline, die bei den Produkten des Standes der Technik zum Einsatz kommen, sind grundsätzlich gröber als Tone, zudem wird bei der Aufbereitung der Kaoline der noch verbliebene Feinanteil ausgeschlämmt. So beträgt z. B. der Anteil der Tonmineralfraktion < 2 pm bei den im Markt befindlichen Produkten ca. 10 %, während er bei der erfindungsgemäß bevorzugten Tonmineralfraktion 31 -55 % beträgt.
Die hohe Feinheit der Tone und die hiermit verbundene höhere spezifische Oberfläche, bevorzugt zwischen 10 und 25 m2/g, bedingt im Hinblick auf die Anwendung als Sprühsuspension den Vorteil einer verbesserten Haftung an z. B. Ästen von Obstbäumen im Vergleich zu den bekannten und gröberen Kaolinen. Auch die Abwaschbarkeit, z. B. durch Regen, der feinkörnigen
Tone ist zumindest vergleichbar m it im Handel erhältlichen Formulierungen, die neben Kaolinen auch Netzmittel enthalten. Somit kann auf das Netzmittel (Chemie) verzichtet werden oder die Spritzhäufigkeit in einer Anwendungssaison kann z. B. von viermal auf ein- oder zweimal reduziert werden.
Weiterhin besteht ein zusätzlicher Vorteil dann, wenn als Tonminerale Bentonite allein oder als Mischungspartner eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Oberflächenladungen und Anionen- und Kationen- Austauschkapazitäten können Bentonite unterschiedliche Stoffe sehr viel besser ein- oder anlagern als andere Tone, vor allem aber als Kaoline. Dies umfasst z. B. eine verbesserte Anlagerung von Duftstoffen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung (Vergrämungsmittel) enthält bevorzugt keine Netzmittel. Sollten doch Netzmittel zum Einsatz kommen, wodurch z. B. die Abwaschbeständigkeit noch weiter erhöht werden kann, so wird der Anteil der Netzmittel an der Zusammensetzung möglichst gering gehalten, da es sich um einen Zusatzstoff gemäß § 42 Pflanzenschutzgesetz handelt (bevorzugte Mengen (Gew.-%) bezogen auf die eingesetzten Tonminerale: 0,001 bis 0,005 Gew.-%). Typische, amtlich zugelassene Netzmittel sind z. B. Wetcit, BreakThru, Trifol ioS-forte, Zentero SPR.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Mittel zur Steigerung der Repellenz Duftstoffe umfassen, die u. U. dem Mittel erst kurz vor der Sprühanwendung zugesetzt werden. Grundsätzlich ist jeder Duftstoff geeignet, der abweisend auf die Psylliden wirkt. Bevorzugt sind Koniferenduftstoffe, insbesondere Tannen- und Fichtennadelextrakte, und hier besonders bevorzugt Extrakte von Tannennadeln, die am Wechsel von Winter auf Frühling geerntet wurden.
Diese Tannennadelduftstoffe umfassen in der Regel ein Duftstoffspektrum, welches die folgenden Bestandteile umfasst:
Diese Duftstoffe weisen eine unterschiedliche Repellenz auf. Es wurde gefunden, dass insbesondere Camphen, Camphor, Limonen und Hexanal oder deren Mischungen für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet sind. Aus dem gewonnenen Extrakt können diese Bestandteile durch bekannte chemische Methoden identifiziert und isoliert werden (z. B. durch GC-MS; Kopplung der Gaschromatographie mit der Massenspektrometrie).
Die Extraktion der Duftstoffe, z. B. aus den Tannennadeln, kann ebenfalls nach verschiedenen bekannten Extraktionsmethoden, wie z. B. als Heißwasserauszug (65° C) stattfinden, der auch mehrmals wiederholt werden kann, wobei die Konzentration der Duftstoffe von der verwendeten Wassermenge (z. B. 150 ml Wasser für 50 g Tannennadeln) abhängig ist. Auch eine Mischung aus Wasser, dem kurz vor der Inkubation ca. 10 Gew.- % Ethanol zugesetzt werden, ist als Extraktionsmittel geeignet.
Der Gehalt an Duftstoff oder Duftstoffmischungen kann für die erfindungsgemäßen Zwecke innerhalb weiter Grenzen schwanken. Bevorzugt sind Gehalte von 0, 1 bis 1 Gew.-% bezogen auf die eingesetzten Tonminerale.
Mit den erfindungsgemäßen Mitteln kann die angestrebte Repellenz auf verschiedene Arten erreicht werden. Einmal bietet der aufgebrachte Schutzfilm eine sogenannte mechanische Repellenz, da die Tonminerale das Anstechen der Substrate (Obstbäume) verhindern. In den Tonen vorhandene, natürlich vorkommende oder diesen zugemischte Sulfide, wie z. B. Pyrit oder Markasit (FeS2), führen zu einer zusätzlichen Repellenz der eingesetzten Mittel, die auch als chemische Repellenz bezeichnet werden kann. Somit umfasst die vorliegende Erfindung auch die gemeinsame Verwendung von Tonen und Sulfiden in einem Vergrämungsmittel. Der Schwefelgehalt dieser Mischungen liegt bevorzugt bei 0, 1 bis 1 Gew.-%, insbesondere bei 0,2 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzten Tonminerale.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die gute Adsorption der Duftstoffe an den eingesetzten Tonmineralen durch den Einsatz von organischen Materialien weiter zu verbessern. Dazu können den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder Mitteln Tone mit Gehalten an organischen Substanzen (Corg = Kohlenstoff organisch), die bereits geogen im Ton natürlich vorhanden sind, zugesetzt werden. Auch können die organischen Substanzen selbst den verwendeten Tonen zugemischt werden. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Corg-Gehalte von 0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 2 bis 4 Gew.-%, auf, jeweils bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Tonminerale.
Dabei ist der Corg-Gehalt bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass in den Tonen oder den zugesetzten organischen Substanzen eine Mischung zwischen Huminen und Huminsäuren/Fulvinsäuren vorliegt. Dabei beträgt das Verhältnis (Gewichtsverhältnis) der Humine zur Summe aus Humin- und Fulvinsäuren bevorzugt 1 bis 5, insbesondere 1 ,5 bis 3. Die Bestimmung des Gesamtkohlenstoffgehalts einer Probe, organisch und anorganisch, aus dem dann Corg bestimmt werden kann, erfolgt nach der bekannten Dumas- Methode (Verbrennung der Probe mit Sauerstoff bei 1000° C. Nach der
Bestimmung von Cges ergibt sich Corg = C gesamt — c Carbonat. Somit umfassen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die folgenden Bestandteile, die aber nicht alle gleichzeitig anwesend sein müssen: a) nicht weiße Tonminerale oder deren Mischungen, wobei der Anteil der Tonmineralfraktion mit Korngrößen von < 2 pm bevorzugt 31 bis 55 Gew.- % beträgt. Bevorzugt werden chloritisch-illitische Tone allein oder als Mischungspartner eingesetzt. b) Netzmittel, soweit erforderlich c) Duftstoffe, bevorzugt in Form von Koniferenduftstoffen, insbesondere Tannennadelextrakte und hier bevorzugt die Inhaltsstoffe Camphen, Camphor und/oder Limonen. d) Sulfide, wie z. B. Pyrit und/oder Markasit, die in den eingesetzten Tonen natürlich vorhanden sind oder diesen zugemischt werden und e) organische Materialien, wie z. B. Humine und Huminsäuren/Fulvinsäuren, die in den verwendeten Tonen natürlich vorkommen oder diesen bzw. deren Zusammensetzungen zugemischt werden.
Die genannten Bestandteile a) bis e) müssen nicht immer alle in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein. Zwingender Bestandteile sind die genannten Tonminerale oder deren Mischungen. Ansonsten umfasst die Erfindung auch alle möglichen Unterkombinationen der Bestandteile a) bis e).
Bzgl. eventuell eingesetzter Duftstoffe umfasst die Erfindung die folgenden Varianten:
1 ) eine Zusammensetzung, die bereits bei der ersten Herstellung Duftstoffe umfasst, und
2) eine Zusammensetzung, bei der die Duftstoffe erst beim Anwender zudosiert werden, um eine Verflüchtigung der Duftstoffe vor der Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. des erfindungsgemäßen Mittels zu vermeiden.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung als trockene oder feuchte aber feste Zusammensetzung vorliegen, die erst beim Anwender durch Wasserzusatz in eine Sprühsuspension überführt wird, oder die Zusammensetzung liegt als Konzentrat vor, dem vor Anwendung noch weiteres Wasser zugesetzt werden muss, oder die Zusammensetzung/das Mittel werden als anwendungsfertige Sprühsuspension ausgeliefert. In allen Fällen erfolgt die Herstellung durch Mischung der darin enthaltenen Komponenten, wobei bevorzugt wie folgt vorgegangen wird:
1 ) Herstellung der Tomischung aus grubenfeuchten Tonen
2) Dosierung der Sulfide und/oder Kohlenstoffverbindungen, soweit nicht bereits geogen in den Tonen enthalten
3) Mahlung der Tone auf Zielkorngrößenverteillung a) ggf. zusätzlich Feinsichtung, um die Zielkorngrößenverteilung zu erreichen b) ggf. Besprühen der gemahlenen Tone mit dem Duftstoff
4) Herstellung der Sprühsuspension beim Kunden a) Ggf. Dosierung des Duftstoffes in diesem Vorgang, wenn Ton ohne Duftstoff geliefert wird.
Die erfindungsgemäßen Sprühsuspensionen enthalten die erfindungsgemäßen Tone bevorzugt zu 1 -5 Gew.-% bezogen auf die fertige
Sprühsuspension. Die Aufwandmengen (angegeben in Ton/ha) schwanken in Abhängigkeit von der jeweiligen Kultur und betragen bevorzugt:
Apfel: 10-20 kg/ha Birne: 15-25 kg/ha
Kirsche: 25-35 kg/ha
Oliven: 20-30 kg/ha
Wein: 20-30 kg/ha
Raps: 15-25 kg/ha
Die Zahl der Behandlungszyklen (Anzahl/Saison) schwankt in der Regel zwischen 1 und 4 und ist naturgemäß von der Witterung (wie z. B. viel oder weniger Regen) abhängig. Die Hauptanwendungszeiträume für die erfindungsgemäßen Mittel liegen von Februar bis April. Die Mittel werden bevorzugt vor dem Auftreten der ersten Schädlinge ausgebracht.