DE10037670A1 - Pflanzenschutzmittel auf Naturstoffbasis - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mittel auf Naturstoffbasis zur Bekämpfung von tierischen Schädlingen auf Zier-, Obst- und Gemüsepflanzen. Das Pflanzenschutzmittel bekämpft ein definiertes Artenband von Schädlingen biologisch und ist für Menschen ungefährlich. Das erfindungsgemäße Mittel enthält eine Mischung von zwei unterschiedlichen, sich in ihrer Wirkung potenzierenden Extrakten, dem Quassin-Extrakt und dem Neem-Extrakt bzw. den in ihnen enthaltenen Wirkstoffen. Weiterhin sind Tenside und Stabilisatoren enthalten. Bevorzugt wird das Pflanzenschutzmittel als gebrauchsfertige wässrige Lösung als Fraß- und Kontaktgift gezielt gegen Schädlinge wie beispielsweise Blattläuse, Spinnmilben, Ameisen, Fruchtfliege, Stechmücke und Thirpse eingesetzt.

Description

Vorgeschlagen wird ein neuartiges Mittel zur gezielten Bekämpfung von tierischen Pflanzenschädlingen (Pflanzenschutzmittel). Es kann an Pflanzen im Garten- und Feldbau, bei Wildpflanzen sowie bei Topfpflan­ zen und Pflanzen in Hydrokulturen innerhalb und außerhalb geschlossener Räumlichkeiten, im Gemüse- und Obstbau, in der Zierpflanzenzucht, im Kleingarten oder bei Zierpflanzen in Räumlichkeiten mit Vorteil angewendet werden.

Die Verwendung der bisher bevorzugt eingesetzten synthetisch hergestellten Wirkstoffe in Schädlings­ bekämpfungsmitteln, wie beispielsweise das Pentachlorphenol oder das DDT und auch die, von den natürlich vorkommenden Pyrethrine aus den Blüten der Crysantheme Chrysanthemum cinerariaefolium abgeleiteten chemisch synthetisierten Pyrethrin-Derivate, gefährden nach neueren Untersuchungen die Gesundheit von Mensch und Tier. Nach Untersuchungen an den Pyrethrinen besteht ein Zusammenhang zwischen Humantoxizität und ihrer Stabilität. Die z. Z. noch breit eingesetzten, sehr langzeitstabilen Pyrethrin-Derivate erwiesen sich nach neueren Untersuchungen bei Langzeitexposition auch von geringen Konzentrationen als Nervengift.

Es ist naheliegend, daß man bei der Suche nach neuen Wirkstoffen mit natürlichen Stoffen experimentiert, weil sie als Naturstoffe schneller abgebaut und möglicherweise weniger toxisch als die synthetischen Wirkstoffe sind. Für den Einsatz in einem kommerziellen Pflanzenschutzmittel weisen die natürlichen Wirkstoffe aber eine Reihe von Nachteilen auf.

Natürliche Wirkstoffe wie beispielsweise das sehr wirksame Nikotin werden seit langem zur Schädlings­ bekämpfung in Form einer Tabakbrühe eingesetzt. Nikotin ist aber auf Grund der hohen akuten Toxizität für kommerzielle Pflanzenschutzmittel nicht einsetzbar.

Weniger toxische oder auch nicht toxische insektizide Inhaltsstoffe werden in den fermentativ aufbereiteten Pflanzenteilen der Waidpflanze (Isatis tinctoria) gefunden und in neuerer Zeit auf ihre Nutzungsmög­ lichkeit hin untersucht. Auch hier stellt die Stabilisierung ein schwierig zu lösendes Problem dar. Nachteilig ist auch der durch die Gärung hervorgerufene schlechte Geruch.

Zu den Pflanzen, die nicht gesundheitsschädliche natürliche Wirkstoffe gegen tierische Schädlinge ent­ halten, gehört das Quassiaholz aus dem tropischen Strauch Quassia amara (Surinam-Bitterholz) oder aus Picrasma excelsa (Jamaika-Bitterholz), die zwischen 0,05 und 0,20% Quassinoide enthalten und auch die in den Samen und anderen Teilen des Neembaums (Azadirachta indica) vorkommenden Limnoide-Wirkstoffe mit der Hauptkomponenten Azadirachtin sowie Nimbin und Meliantriol.

Es liegen eine Reihe von Erfahrungen sowie Untersuchungsergebnisse zur Wirkung von Quassia- und Neeminhaltsstoffen vor. Quassiaholz-Extrakte wurde bereits im 18. Jahrhundert als Volksmittel gegen Fliegen eingesetzt Später wurden Quassiaholz-Extrakte als Bittermittel bei der Herstellung von alkoholischen Getränken oder als appetitanregendes Mittel eingesetzt und die insektizide Wirkung geriet in Vergessenheit. In der letzten Zeit ist die Wirkung von Quassiainhaltstoffen Gegenstand von wissenschaftlichen Untersuchungen. So wurde die positive Wirkung von Quassiaextrakten als Insektizid im Obstbau nachgewiesen (Höhn, H.; Höpli, H. U.; Graf, B./1996).

Extrakte aus dem Neembaum werden ebenfalls seit langem in Indien als Volksmittel gegen Insekten und Schädlinge genutzt. In den letzten Jahrzehnten waren sie in einem relativ großen Maß Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. Man hofft, eine Alternative für die sich immer mehr als toxisch erweisenden synthetischen bzw. nichtbiologischen Pyrethrin-Produkten zu erhalten. Positive Ergebnisse für Neem-Produkte liegen beispielsweise bei der Bekämpfung der Mehligen Apfelblattlaus (Schulz, C.; Kienzle, J.; Schmitt, A.; Weil, B./1993) und zur Wirksamkeit und Selektivität von Neemprodukten im Obstbau vor (Vogt, H.; Händel, U./1996, Mitt. a. d. Biol. Bundesanstalt, H. 321, S. 420). Nachteilig an den Neem-Extrakten ist der schnelle oxydative Abbau des Wirkstoffs bei Luftzutritt.

Ein Grund für den Nichteinsatz der Wirkstoffe der Quassia- und Neembaumprodukte als Wirkstoffe in kommerziellen Pflanzenschutzmitteln ist ihre chemische Instabilität besonders bei Anwesenheit von Sauerstoff. Sie werden in der Natur als auch in der sie enthaltenen Formulierung sehr schnell abgebaut. Dies ist einerseits vorteilhaft, weil sie damit nach der Anwendung schnell aus der Natur verschwinden und sich nicht akkumulieren können. Anderseits besteht kein Langzeitschutz gegen Schädlinge und für kommerzielle Produkte kann keine Wirkungsgarantie gegeben werden. Auch ist ihre spezifische Wirkung, verglichen mit synthetischen Produkten, schwächer. Sie sind als natürliche Substanzen nicht nur gegen Sauerstoff, sondern bei längerem Aufbewahren auch gegen mikrobiellen Angriff empfindlich. Die Extrakte aus Quassia als auch aus dem Neembaum bzw. ihre Wirkstoffe können bisher aus den genannten Gründen nur eingeschränkt zur Bekämpfung von Schadinsekten und anderer Schädlinge in kommerziellen Produkten eingesetzt werden. Sie werden kurz vor Anwendung hergestellt.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Pflanzenschutzmittel für den gezielten Einsatz gegen tierische Schädlinge und Insekten anzugeben, welches ausschließlich natürliche Wirkstoffe enthält und welches die Nachteile bisheriger natürlicher Wirkstoffe nicht oder in einem begrenzten Maß aufweist. Weiterhin soll das erfindungsgemäße Pflanzenschutzmittel bevorzugt für den gezielten Einsatz gegenüber einem akuten Befall mit Schädlingen geeignet sein. Die prophylaktische Behandlung von Pflanzen hat eine nachgeordnete Bedeutung bei der Zielstellung.

Das angestrebte Mittel soll pflanzen- und umweltverträglich und unschädlich für Wirbeltiere sein, geruchs­ frei, in geschlossenen Räumen einsetzbar und in der Natur eine begrenzte, jedoch für die Wirkung aus­ reichende Stabilität sowie eine für die gewerbliche Nutzung ausreichende Lagerstabilität aufweisen. Es soll eine möglichst geringe Wirkstoffkonzentration enthalten und die Schadinsekten trotzdem wirkungsvoll bekämpfen. Zu fordern ist auch, daß es schonend für die meisten Nützlinge und nicht bienengefährlich ist. Es soll in dem angewendeten Konzentrationsbereich für den Menschen absolut unschädlich sein und das mit dem Mittel besprühte Obst oder Gemüse soll ohne schädigende Wirkung verzehrt werden können.

Gemäß der Zielstellung wird gefordert, daß das Pflanzenschutzmittel nur solche natürliche Wirkstoffe enthält, von denen nachweisbar ist, daß von ihnen keine Gefährdung für Mensch und Wirbeltier ausgeht. Weitere Grundforderungen betreffen eine ausreichende spezifische Wirksamkeit und eine ausreichende Stabilität des Mittels bei Lagerung.

Erfindungsgemäß wird die aus der Zielstellung abgeleitete erfinderische Aufgabe dadurch gelöst, daß das erfindungsgemäße Pflanzenschutzmittel, im folgenden auch Mittel genannt, als Wirkstoffe gegen tierische Schädlinge nebeneinander die an sich bekannten Quassinoide Quassin, Neoquassin und 18-Hydroxyquassin sowie die an sich bekannten Inhaltsstoffe des Neembaums, insbesondere das Azadirachtin sowie ein oder mehrere Tenside, ein oder mehrere Oxydationsstabilisatoren, ein oder mehrere Konservierungsmittel und gegebenenfalls nichtwäßrige Lösemittel in einer wäßrigen Lösung oder wäßrigen Suspension enthält und bevorzugt als sprühfähige wäßrige Lösung angewendet wird.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe werden, ohne den Schutzumfang damit zu begrenzen, bevorzugt in Form ihrer aus den Pflanzen gewonnenen wäßrigen oder alkoholischen Extrakte zur Herstellung des Mittels eingesetzt. Der Anteil von Quassinoide an dem erfindungsgemäßen Pflanzenschutzmittel liegt zwischen 0,01% und 1%, bezogen auf Quassin, bevorzugt zwischen 0,1% und 0,2% und der Anteil des Neem­ extraktes liegt zwischen 0,001% und 1%, bezogen auf Azadirachtin bevorzugt bei 0,3% und 0,8%.

Überraschend wurde gefunden, daß ein Synergieeffekt, der zu einer Potenzierung der Wirkung führt, in den Mischungen der Wirkstoffe aus Quassia und Neembaum auftritt. Dieser Effekt ist bisher nicht bekannt geworden, noch war er zu erwarten.

Die Mischung führt demnach nicht nur zu der additiven Erweiterung der wirkstoffspezifischen Anwendungs­ breite der Wirkstoffkomponenten in Bezug auf die Art der Schädlinge, sondern sie führt darüber hinaus auch zu einer Erhöhung der Wirksamkeit im Vergleich mit den additiv ermittelten Wirkungen der Lösungen der Einzelkomponenten. Das erfindungsgemäße Pflanzenschutzmittel weist somit den Vorteil auf, daß zur Erreichung gleicher Wirksamkeit zwischen 10 bis 50% weniger von einem oder beiden Wirkstoff­ komponenten notwendig sind.

Erfindungsgemäß enthält das Mittel Oxydationsstabilisatoren, beispielsweise von Tohopherole bzw. Ester der Gallussäure, in einer Konzentration von 0,01 bis 0,4%. Überraschend wurde gefunden, daß in der Kombination der erfindungsgemäßen Wirkstoffe zusammen mit einem oder mehreren Oxydations­ stabilisatoren die Lagerfähigkeit des Mittels wesentlich verbessert wurde. Bei Lagerung bei Raumtemperatur in einem verschlossenen, nichtdurchsichtigen Behälter aus Kunststoffen, beispielsweise aus Polyethylen, beträgt der Wirksamkeitsverlust innerhalb eines Jahres etwa 15%. Hierdurch besitzen die Pflanzenschutz­ schutzmittel eine ausreichende Stabilität bei Lagerung in verschlossenen Gefäßen bei Raumtemperatur.

Als Konservierungsmittel gegen mikrobielles Wachstum bzw. gegen einen durch Mikroorganismen hervorgerufenen Abbau der Wirkstoffe enthalten die erfindungsgemäßen Mittel Konservierungsmittel. Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Mittel Benzoesäure und/oder deren Salze, Sorbinsäure und deren Salze. Diese Konservierungsmittel haben den Vorzug, daß sie als so ungefährlich gelten, daß sie in Lebensmitteln eingesetzt werden. Andere, für das Mittel anzuwendende Konservierungsmittel enthalten Thymol bzw. Carvakrol in Konzentrationen von 0,01 bis 0,5%. Die Anforderungen an eine natürliche Herkunft erfüllt ein Konservierungsmittel, bei dem Thymol in Form eines alkoholischen Extraktes des Bohnenkrautes oder des Thymians zugesetzt wird.

Die Pflanzenschutzmittel enthalten erfindungsgemäß einen Gehalt bevorzugt der Gruppe der anionischen, oder neutralen Tenside zuzurechnenden Tenside in Konzentrationen zwischen 0,1-0,3%. Vorteilhaft an der Anwesenheit des Tensides ist, daß sich die Wirkung der Wirkstoffe durch die hohe Kontakt­ fläche mit der Oberfläche der tierischen Schädlinge erhöht und die Wirkung schneller eintritt.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Anwesenheit von Neembaum-Inhaltstoffen in Kombination mit den Konservierungsmitteln ist, daß die Wirkstoffe auch antibakteriell und antifungal wirken. Wegen dieser Nebenwirkung wirkt das Mittel auch gegen pathogene Pilze und pflanzenpathogene Mikroorganismen.

Vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäßen Wirkstoffe als auch die weiteren in dem erfindungsgemäßen Mittel vorhanden Inhaltstoffe unter den genannten Konzentrationen vollständig unbedenklich für Menschen und für Säugetiere bei oraler und dermaler Exposition sind. Durch die erfindungsgemäße Anwesenheit und der Art der angegebenen Tenside, Konservierungsmittel und Oxydationstabilisatoren in dem Mittel wird erreicht, daß eine ausreichende Stabilität bzw. eine ausreichend lange Einwirkzeit auf der Pflanze vorhanden ist und daß eine Lagerstabilität des Mittels von einem Jahr erreicht wird. Das Pflanzenschutzmittel, das durch Extraktion der Einzelbestandteile unter Zusatz der Tenside, der Stabilisatoren und des Antioxydants hergestellt wurde, weist einen Extinktionskoeffizienten Epsilon (gmol/l) bei 255 nm von 11.650 auf.

Beim Einsatz gegen Blattläuse an Zierpflanzen im Freiland und gegen Gartenameisen zeigte sich nach dreimaligem Besprühen (ca. 0,2 ml des Pflanzenschutzmittels) die in der Grafik dargestellte Wirkungskurve Zeichnung als Anlage). Bei der Anwendung des Mittels gegen die weiße Fliege und gegen die Kohlfliege an Gemüsepflanzen zeigte sich im Freilandversuch nach mehrmaligem Besprühen im Abstand von 3 Tagen bereits nach 10 Tagen Schädlingsfreiheit.

Claims (12)

1. Mittel für den Pflanzenschutz, gekennzeichnet dadurch, daß es als Wirkstoffe gegen tierische Schädlinge nebeneinander die Quassinoide Quassin, Neoquassin und 18-Hydroxyquassin bevorzugt in Form der Extrakte aus dem Holz des Quassia amara und/oder Picrasama excelsa sowie die Wirkstoffe des Neem­ baums Azadirachta indica, insbesondere das Azadirachtin, bevorzugt in Form der Extrakte aus den Pflanzen­ teilen sowie ein oder mehrere Tenside, ein oder mehrere Oxydationsstabilisatoren, ein oder mehrere Konser­ vierungsmittel und gegebenenfalls nichtwäßrige Lösemittel und weitere Hilfsstoffe in einer wäßrigen Lösung oder wäßrigen Suspension enthält und bevorzugt als sprühfähige Flüssigformulierung angewendet wird.

2. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der wirksame Gehalt von Quassin im Bereich von 0,01-1% und Azadirachtin von 0,001-1% liegt.

3. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß weitere aus dem Samen des Neembaumes extrahierbare Wirkstoffe mit Wirkbestandteilen wie die Limnoide, insbesondere das Nimbin und Meliantriol in dem Mittel vorhanden sind.

4. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein oder mehrere Tenside, bevorzugt nichtionogene Tenside und/oder anionische Tenside enthält.

5. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Konservierungsmittel wie Benzoesäure, Na-, K- oder Ca-Benzoat, Sorbinsäure bzw. Thymol enthält.

6. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich C₂- bis C₈-Alkohole enthält.

7. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es pflanzliche Öle enhält.

8. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Emulgatoren, bevor­ zugt ein Gemisch aus Alkylphenol und Fettalkoholpolyglykoläther o. a. enthält.

9. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Antioxydantien, bevor­ zugt Tohopherole bzw. Ester der Gallussäure o. a. enthält.

10. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei der Bekämpfung von Aphidina, Tetranychus, Culicidae, Symphyta, Formicidae, Brachycera u. a. angewendet wird.

11. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Bekämpfung von pflanzenpathogenen Mikroorganismen bzw. vorbeugend gegen den Befall mit pflanzenpathogenen Mikro­ organismen eingesetzt wird.

12. Mittel für den Pflanzenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Bekämpfung von pflanzenpathogenen Pilzen eingesetzt wird.