Effect of low temperatures on 2,4-D behaviour in maize plants

Authors


Summary:

The foliar surface of 4-leaf maize plants was found to be poorly wettable and retained 106 μl g−1 dry matter when sprayed with a U46D (2,4-D formulation) blank. The third leaf retained 141 μl g−1. A 7-day cold spell (17/9°C) increased retention per unit dry matter by 53% (135% on the third leaf). Cold stress lowered epicuticular wax quantity by 29% on the third leaf. Contact angles of formulated 2,4-D lay between 115 and 125° and were not significantly affected by cold stress. 2,4-D rapidly entered into maize third leaf (66% in 24 h) but migration from it was less than 1.5%. 2,4-D was readily degraded in maize (80% in 72 h). The most abundant metabolite was probably an ester conjugate; little of the hydroxy derivatives were found. Cold stress reduced 2,4-D degradation, and 72 h after treatment the amount of undegraded 2,4-D was 78% higher in cold-stressed maize plants. It was concluded that 2,4-D selectivity in maize results from low spray retention per unit dry matter and active degradation of penetrated herbicide. Cold stress affects both factors.

Résumé:

La surface foliaire du maës au stade 4 feuilles est peu mouillable et retient, par g de matiere sèche, 106 μl g−1 d'une pulvérisation d'un blanc d'U46D (formulation de 2,4-D); la troisieème feuille retient 141 μl g−1. Une période de 7 jours de froid modéré (alternance de température 17/9°C) augmente la rétention (par unité de matiere sèche) de 53% (135% sur la troisième feuille). Le stress de froid diminue de 29% la quantité de cires épicuticulaires sur la troisième feuille. Les angles de contact du 2,4-D formuié sont compris entre 115 et 125°; ils ne sont pas significativement affectes par le stress de froid. Le 2,4-D pénètre rapidement dans la troisième feuille du maïs (66% en 24 h) et en est peu exporté (moins de 1.5%). Le 2,4-D est rapidement degrade (80% en 72 h), le métabolite le plus abondant est probablement un conjugué ester et peu d'hydroxy conjugués ont été re-trouvés. Le stress de froid réduit la vitesse de dégradation du 2,4-D et, 72 h après le traitement, la quantité de 2,4-D non dégradé est 78% plus élevée dans les maïs stressés. La seiectivite du 2,4-D à l'égard du maïs repose done sur une faible retention de pulvérisation (par unité de matière sèche), ainsi que sur une active dégradation de l'herbicide pénétré. Le stress de froid affecte ces deux facteurs de la seiectivite.

Zusammenfassung:

Die Blattoberfläche von Maispflanzen im 4-Blatt-Stadium ist kaum benetzbar; nach einer Behandlung mil einer 2,4-D-Formulierung (U46D) wurden 106 μl g−1 Trockenmasse zurückgehalten, das 3. Blatt hielt 141 μl g−1 zurück. Eine 7-Tage-Kälteperiode (17/9°C) führte zu einem Ansteig um 53 bzw. 135%. Infolge der Kälte nahm die Wachsschicht des 3. Blattes um 29% ab. Die Randwinkel der Spritz-troaUpfchen lagen, durch die Kälte nicht signifikant verändert, zwischen 115 und 125°. Das 2,4-D wurde vom 3. Blatt schnell aufgenommen (66% in 24 h), dort aber wenig transloziert (1-5%). Das 2,4-D wurde im Mais schnell abgebaut (80% in 72 h). Der häufigste Metabolit war offetisichtlich ein Ester-Konjugat; von den Hydroxy-Derivaten wurde wenig gefunden. Durch die Kälte war der Abbau des 2,4-D vermindert, so daß 72 h nach der Behandlung die Menge des unveranderten 2,4-D in den kühl gehaltenen Maispflanzen 78% höher lag. Aus den Ergebnissen wurde geschlossen, daB die Selektivität des 2,4-D in Mais durch die geringe Retention der Spritzbriihe und den Abbau des aufgenom-menen Herbizids bestimmt wird. Beide Faktoren werden durch Kälte beeinflußt.

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