Effects of the fungicide mixture mancozeb, metalaxyl-M, and chlorothalonil on the degradation of $^{14}C-MCPA$ in soil

Nguyen, Kim Thu; Schäffer, Andreas (Thesis advisor); van Dongen, Joost Thomas (Thesis advisor); Smith, Kilian (Thesis advisor)

Aachen : RWTH Aachen University (2023)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2023

Kurzfassung

Zielsetzung: In der Landwirtschaft ist der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln wie Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden unverzichtbar geworden. Bislang werden im Rahmen des Zulassungsverfahrens für Pflanzenschutzmittel nur Einzelwirkstoffe und handelsübliche Pestizidformulierungen auf ihren Verbleib und ihre Auswirkungen in der Umwelt geprüft, obwohl in der Regel eine Vielzahl von Pestiziden in Tankmischungen oder als Spritzserie ausgebracht wird. Die vorliegende Arbeit untersucht daher die Effekte einer Fungizidmischung mit Mancozeb, Metalaxyl-M und Chlorthalonil auf den Abbau von 4-Chlor-2-methylphenoxyessigsäure (MCPA) im Boden. Methode: Der Abbau von MCPA in An- und Abwesenheit der Fungizide Mancozeb, Metalaxyl-M und Chlorthalonil bei empfohlenen Aufwandmengen wurde in stationären Testsystemen unter kontrollierten Laborbedingungen untersucht. Zu geeigneten Zeitpunkten wurde der Boden extrahiert und mittels chromatographischer Verfahren auf MCPA und seinem potenziellen Umwandlungsprodukt 4-Chlor-2-methylphenol(4C2MP) analysiert. Die Mengen und Typen der im Boden gebundenen nicht extrahierbaren Rückstände, flüchtigen organischen Verbindungen sowie 14CO2 gingen mit in die Massenbilanz ein. Die Abbaukinetik und die Halbwertszeiten (DT50) von MCPA wurden für jedes Szenario modelliert und bestimmt. Ergebnisse: Die Halbwertszeiten von 14C-MCPA im Boden nahmen von 1,61 - 1,88 Tagen in den Kontrollen auf 2,51 - 3,49 Tagen in den Behandlungen mit Fungiziden zu. Die Reduzierung der Abbauraten wurde anhand der chromatographischen Ergebnisse belegt, welche zeigten, dass 4C2MP in erheblich geringeren Mengen (≤ 1 % AR) gebildet wurde, wenn Fungizide co-appliziert wurden. Fazit: Die Ergebnisse liefern Hinweise darauf, dass die Fungizidmischung mit Mancozeb, Metalaxyl-M und Chlorthalonil, welche entweder als Tankmischung, als Spritzreihe oder als Kombination aus beidem appliziert wurde, den Abbau von MCPA verringert. Diese Ergebnisse decken sich mit denen der wenigen vorliegenden Studien, die den Einfluss von Pestizidmischungen auf den Abbau anderer im Boden vorhandener Pestizide belegen. Insbesondere konnte in der Dissertation gezeigt werden, dass das Schicksal und Verhalten von MCPA bereits bei umweltrelevanten Fungizidkonzentrationen beeinflusst wurde. Daher wird für die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln die Prüfung der Pestizide als Teil von Mischungen empfohlen, wie sie in der üblichen landwirtschaftlichen Praxis Anwendung finden.

Einrichtungen

• Fachgruppe Biologie [160000]
• Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik [162710]