Pflanzenschutzmittel

Klassifizierung von Pflanzenschutzmitteln

Pflanzenschutzmittel sind Präparate, die in der Landwirtschaft eingesetzt werden, um Kulturen vor allen schädlichen Organismen zu schützen oder deren Wirkung zu verhindern, damit ein gesundes Pflanzenwachstum gewährleistet ist und qualitativ hochwertige Erträge erzielt werden. In der Praxis lassen sich Pflanzenschutzmittel in drei Hauptgruppen einteilen, die je nach Art der zu bekämpfenden Bedrohung wie folgt unterteilt werden können:

• Herbizide – phytotoxische chemische Verbindungen zur Unkrautbekämpfung. Sie beseitigen unerwünschte Pflanzen, wodurch der Wettbewerb um Wasser, Sonnenlicht und Nährstoffe verringert und somit der Ertrag gesteigert wird. Aufgrund ihrer Wirkungsweise werden Herbizide in selektive und nicht-selektive unterteilt. Selektive Herbizide (z. B. MCPA, MCPP-P, 2,4-D) vernichten nur eine bestimmte Gruppe von Unkräutern (in diesem Fall zweikeimblättrige), ohne einkeimblättrige Pflanzen zu schädigen. Nicht-selektive Herbizide (z. B. Glyphosat) hingegen vernichten alle Pflanzen, mit denen sie in Kontakt kommen.
• Fungizide – werden zur Vorbeugung, Eindämmung oder Bekämpfung von Krankheiten eingesetzt, die durch Pilze und pilzähnliche Organismen verursacht werden. Sie wirken, indem sie die Keimung von Sporen, das Wachstum von Hyphen oder die Lebensprozesse von Krankheitserregern hemmen. Ihr Ziel ist es, die Gesundheit der Pflanzen zu erhalten und die Ernte vor Verlusten durch Pilzkrankheiten zu schützen. Sie können kontaktwirksam sein, d. h. auf der Pflanzenoberfläche verbleiben und dort Pilze bekämpfen (z. B. Kupfer, Schwefel), sowie systemisch wirken, indem sie in das Pflanzengewebe eindringen und das Myzel im Inneren der Pflanze zerstören (z. B. Triazole).
• Insektizide – sind chemische Substanzen zur Bekämpfung von Insekten in verschiedenen Entwicklungsstadien (Eier, Larven, adulte Formen), die sich von Kulturpflanzen ernähren. Insektizide können auf drei Arten wirken:
  • Kontaktwirkung – die Insekten sterben nach direktem Kontakt mit dem Wirkstoff (z. B. Deltamethrin),
  • gastral – der Tod der Schädlinge erfolgt durch die Aufnahme von Pflanzenteilen, auf denen sich der Wirkstoff befand (z. B. Spinosad),
  • systemisch – die Wirkstoffe zirkulieren im Pflanzensaft und töten Insekten, die im Gewebe fressen (z. B. Acetamiprid).

Darüber hinaus werden Mittel zur Bekämpfung anderer Schädlingsarten eingesetzt:

• Molluskizide – deren Aufgabe es ist, Schnecken zu bekämpfen. Am beliebtesten sind Metaldehyd und Eisenphosphat, die in Form von Granulat ausgebracht werden, das von Schnecken gerne gefressen wird und anschließend durch Dehydrierung des Organismus und Störung der Nervenfunktion zum Tod der Schnecken führt.
• Nematizide – zur Bekämpfung von Fadenwürmern, die in den Boden eingebracht werden.
• Akarizide – zur Bekämpfung von Milben.

Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln

Wirkstoffe (aktive Substanzen) bilden die Grundlage für einen wirksamen Pflanzenschutz. Sie sind für die Bekämpfung von Schädlingen, Krankheiten und Unkräutern verantwortlich und sorgen für ein gesundes Pflanzenwachstum und hohe Erträge. In Pflanzenschutzmitteln werden Wirkstoffe (engl. active ingredients) verwendet, die in synthetische und natürliche unterteilt werden können, was sowohl ihre Herkunft als auch ihre Wirkungsweise in der Umwelt widerspiegelt. Synthetische Substanzen sind im Labor entwickelte chemische Verbindungen, die oft über einen präzise ausgerichteten Wirkmechanismus, eine hohe Wirksamkeit und Langlebigkeit verfügen und somit die Grundlage vieler moderner Herbizide, Fungizide und Insektizide bilden. Wirkstoffe natürlichen Ursprungs hingegen stammen aus lebenden Organismen oder natürlichen Mineralien – dazu gehören unter anderem Pflanzenextrakte, Mikroorganismen und deren Metaboliten sowie mineralische Verbindungen. Wirkstoffe natürlichen Ursprungs werden wegen ihrer höheren Selektivität und geringeren Umweltbelastung geschätzt, weshalb sie immer häufiger als Alternative zu synthetischen Mitteln dienen.

Chemische Rohstoffe für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln im Angebot der PCC-Gruppe

Das Angebot der PCC-Gruppe für Anwendungen in Pflanzenschutzmitteln umfasst chemische Rohstoffe und Zwischenprodukte. Dazu gehören unter anderem hochreine Phosphorverbindungen in Form von Phosphoroxychlorid (POCl₃ ) und Phosphortrichlorid (PCl₃ ), die als Ausgangsstoffe für die Synthese bestimmter Wirkstoffe (z. B. Glyphosat) verwendet werden.

Monochloressigsäure (MCAA) ist ein Zwischenprodukt zur Herstellung von Herbiziden wie 2,4-­ -Dichlorphenoxyessigsäure (2,4-­ -D), 2,4,5-Trichlorphenoxyessigsäure (2,4,5-­ -T), Phosphonaten (z. B. Glyphosat), 2-­ -Methyl­ -4-­ -phenoxyessigsäure (MCPA) oder Zwischenprodukte zu deren Herstellung wie Chloroacetylchlorid (CAC) und Trichloroacetylchlorid (TCAC) sowie Insektizide wie Thiophosphorsäureester (z. B. Dimethoat).

Die PCC-Gruppe stellt außerdem Chlor her – einen wichtigen Rohstoff für die industrielle Produktion von Insektiziden – sowie Benzolchlorverbindungen, darunter Paradichlorbenzol (PDCB). Diese Verbindung sublimiert bei Kontakt mit Luft, was zur Freisetzung eines starken Geruchs führt; daher wird sie in Insektenschutzmitteln verwendet.

Tenside der PCC-Gruppe in Pflanzenschutzmitteln

Neben den Wirkstoffen, die eine biozide Wirkung gegen Schadorganismen gewährleisten, sind Co-Formulierungsmittel – darunter oberflächenaktive Verbindungen, die die Gebrauchseigenschaften von Spritzflüssigkeiten beeinflussen – äußerst wichtige Bestandteile von Pflanzenschutzmitteln. Die PCC-Gruppe verfügt in ihrem Portfolio über ein umfangreiches Angebot an Tensiden, die erfolgreich in Pflanzenschutzmitteln als Emulgatoren, Netzmittel, Dispergiermittel oder Feuchthaltemittel eingesetzt werden können.

Die Emulgierung ist eine der wichtigsten Funktionen von Tensiden in Pflanzenschutzmittelformulierungen. Einige Pflanzenschutzmittel enthalten Öle und organische Lösungsmittel (Formulierungen vom Typ EC, OD, EW, SE und CS), deren Vorhandensein das Mischen der Präparate mit Wasser erschwert. Um diesen Prozess zu erleichtern, ist der Einsatz von Emulgatoren erforderlich, die dank ihrer hydrophil-hydrophoben Struktur die spontane Bildung von Emulsionen bei der Herstellung der Spritzflüssigkeit ermöglichen, indem sie die Partikel der hydrophoben Phase in Wasser dispergieren. Die von der PCC-Gruppe angebotenen Produkte mit emulgierenden Eigenschaften sind vor allem die EXOemul-Serie, d. h. Tensidmischungen, die u. a. zur Emulgierung von Herbizidpräparaten (z. B. mit Fluroxypyl), Insektizide (z. B. mit Abamectin) und Fungizide (z. B. mit Bromuconazol, Tebuconazol) vom EC-Typ: EXOemul A3, EXOemul EM260. Zu diesem Zweck eignen sich auch Produkte aus den Gruppen der nichtionischen Tenside: ROKAcety der R-Serie und ROKAnole sowie anionische Tenside wie EXOfosy (insbesondere für EC-, EW-, SE- und CS-Formulierungen) oder SULFOROKAnole für SE- und EW-Formulierungen.

Netzmittel unterstützen die Wirkung von Dispergiermitteln, erleichtern das Verteilen der Sprühflüssigkeitstropfen auf der Pflanzenoberfläche und sorgen für eine gleichmäßige Ausbringung. Ihre Wirkung ist sowohl in wässrigen Formulierungen vom Typ SL, SC, FS als auch in Formulierungen auf Wasser- und organischer Lösungsmittelbasis (SE, CS) sowie in pulverförmigen Präparaten vom Typ SP, SG, WP, WG und WS unverzichtbar. Als Netzmittel eignen sich nichtionische Tenside: ethoxylierte Fettalkohole aus der ROKAnol-Gruppe (Serien D, DB, GA, ID, IT, K, L, LP, NL, O), EO/PO-Copolymere aus der ROKAmer-Gruppe (einschließlich der G-Serie) sowie Spezialmischungen aus der EXOwet-Serie.

Die Aufgabe von Dispergiermitteln und Codispergiermitteln besteht darin, Feststoffpartikel in agrochemischen Formulierungen gleichmäßig zu verteilen und deren Agglomeration und Sedimentation zu verhindern. Sie werden in Formulierungen vom Typ SC, FS, OD, SE, CS, WP, WG und WS eingesetzt. Im Portfolio der PCC-Gruppe finden sich sowohl sterische Dispergiermittel, die Formulierungen dank großer, verzweigter Moleküle stabilisieren, die eine räumliche Barriere bilden (ROKAcety der R-Serie, ROKwinole, ROKwiny und ROKAnole TSP), als auch elektrosterische Dispergiermittel, die zusätzlich zu den sterischen Wechselwirkungen durch die im Molekül vorhandene Oberflächenladung eine elektrostatische Abstoßung bewirken (Produkte der Gruppen SULFOROKAnol, EXOfos und Rodys).

Die Aufgabe von Feuchthaltemitteln besteht darin, Feuchtigkeit auf der Blattoberfläche zu binden und ein zu schnelles Austrocknen der Tropfen zu verhindern, was zu einer erhöhten Aufnahme der Wirkstoffe beiträgt. Dies ermöglicht eine Verlängerung der Wirkdauer des Wirkstoffs auf der Pflanze. Feuchthaltemittel sind in Formulierungen vom Typ SL, SC und CS unverzichtbar. Im Portfolio der PCC-Gruppe finden sich POLIkole, also Ethylenglykolpolymere mit unterschiedlichen Molekulargewichten (POLIkol 200, 300, 400, 600, 800 und 1000), die sich hervorragend für diese Aufgabe eignen.