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Sous-produits de dégradation d'herbicides dans le milieu naturel et sur les filières de traitement des eaux : quelles origines, quels impacts et quelles solutions ? / Herbicides metabolites in the natural environment and water treatment processes : what sources, impacts and solutions?Grandcoin, Alexis 21 June 2019 (has links)
Résumé : La Bretagne (France) est une région agricole où les polluants émergeants sont très susceptibles d’atteindre les eaux de surfaces. La surveillance institutionnelle montre que les sous-produits d’herbicides sont la principale pollution des eaux de surface, dans une région où 80 % des eaux potables sont produites à partir de ressources superficielles. Le comportement dans l’environnement des sous-produits d’herbicides est mal connu et, pour certains d’entre eux, les contributions de leurs différentes sources font toujours débat. Dans l’est de la Bretagne, le bassin versant de la Vilaine (10 500 km²) est d’un grand intérêt pour la recherche, car il abrite une importante usine de potabilisation (100 000 m3/j) à son extrême aval. Dans ce contexte, cette étude vise à (i) cartographier le bassin versant, (ii) évaluer la contamination et ses variations spatiales et saisonnières, (iii) comprendre les conditions favorables à l’export vers les eaux de surface, (iv) étudier les sources et le devenir de l’AMPA (acide aminométhyl phosphonique) dans les eaux usées, (v) explorer le procédé d’ozonation pour un sous-produit récalcitrant aux traitements de l’eau potable. Cette thèse consiste en trois chapitres : une revue de la littérature sur l’occurrence et le devenir des herbicides et leurs sous-produits dans les eaux de surface, eaux usées, et eau potable; le matériel et méthodes incluant, la sélection des composés d’intérêt, la stratégie d’échantillonnage, la description des méthodes d’analyses et d’assurance qualité, les outils statistiques; les résultats d’occurrence et de comportement des sous-produits d’herbicides dans les différentes eaux étudiées. Ces travaux se concluent sur un contexte plus large avec des perspectives pour acquérir une meilleure compréhension des sources et des facteurs influençant l’occurence des sous-produits d’herbicides dans les différentes eaux, dans le but d’améliorer la qualité des ressources. / Abstract : Brittany (France) is an agricultural region, where emerging pollutants are highly at risk to reach surface waters. Legal monitoring shows that herbicides metabolites are the main pollution of surface waters, in a region where 80 % of drinking water is produced with surface waters. The environmental behavior of herbicides metabolites is badly known and, for some of them, the contributions of their different sources are still debated. In east Britany, the Vilaine watershed (10 500 km²) is of great research interest, as a large drinking water treatment plant (100 000 m3/day) is located at the extreme downstream of it. In this context, this study aims to (i) map the watershed, (ii) evaluate the contamination and its spatial and seasonal variations, (iii) understand the favoring conditions resulting in metabolites export towards surface water, (iv) study sources and fate of AMPA (aminomethylphosphonic acid) in wastewaters, (v) explore ozonation treatment of a resistant metabolite in drinking water This thesis consists of three chapters: a review of the literature on herbicides and their metabolites occurrence and fate in surface waters, wastewaters, and drinking water; the materials and methods including, selection of compounds of interest, sampling strategy, description of the methods of analysis and quality assurance, statistical tools; the results of herbicides metabolites occurrences and behavior in the different waters studied. This work concludes on a broader context by providing perspectives to gain a better understanding of the sources and the factors influencing herbicides metabolites occurrences in the different waters, in order to improve the quality of water resources.
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Validation of a Coupled Herbicide Fate and Target Plant Species Effects ModelClifford, Philip A. (Philip Alan) 12 1900 (has links)
A series of experiments provided data to parameterize and validate a coupled herbicide fate and target plant species effects model. This simulation model is currently designed to predict responses of water hyacinth populations to treatments of the dimethylamine formulation of 2,4- dichloro-phenoxy acetic acid (2,4-D -DMA). Experiments investigated 1) the response of water hyacinth to varying exposures of 2,4-D (DMA); 2) the role of water hyacinth density and herbicide interception in treatment effectiveness using 2,4-D (DMA); and 3) the importance of root exposure to obtain control of water hyacinth using 2,4- D (DMA). Results demonstrated the importance of leaf or canopy interception of 2,4-D (DMA) sprays in obtaining control of water hyacinth populations. The critical threshold plant tissue concentration of 2,4-D (DMA) required to elicit maximum mortality (98%) was estimated to be approximately 12 mg 2,4-D per kg water hyacinth tissue (wet weight). Root uptake apparently plays little or no role in the effectiveness of this herbicide for controlling water hyacinth growth. Validation trials illustrated the efficacy of the current model. The model was validated with data from a field operation. This research has provided considerable insight into optimal use of this auxin-type herbicide for control of water hyacinth, a monocotyledon.
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Relations entre les coefficients d'adsorption de l'atrazine et les caractéristiques physico-chimiques et colorimétriques de la phase organique de différents solsBéland, Kathleen 12 April 2018 (has links)
Ce projet d'étude, qui a pour but de développer un indice simple à déterminer fournissant des informations sur la rétention de l'atrazine dans les sols, a mis en relation les différents coefficients d'adsorption existants (Kd, Kf, Koc) et deux indices colorimétriques. La méthode utilisée pour déterminer les indices colorimétriques est celle au pyrophosphate de sodium de Kaila. Cette dernière est facile, rapide et accessible à tous les laboratoires d'analyses. Les principales conclusions de l'étude sont les suivantes :
1. L'indice colorimétrique au pyrophosphate de sodium de Kaila est applicable aux sols minéraux. Les lectures obtenues en absorbance sont valables et reproductibles pour les 11 sols minéraux de l'étude.
2. La méthode colorimétrique au pyrophosphate de sodium de Kaila est une méthode simple, rapide et relativement peu coûteuse à effectuer. Les modifications apportées à la méthode n'entraine pas de changements majeurs au niveau des coûts et de la faisabilité.
3. L'indice colorimétrique de Kaila standard ne semble pas être relié avec les paramètres de la rétention de l'atrazine tels que 1/Kd et Kdoc.
4. L'indice colorimétrique de Kaila en version modifiée semble être relié avec les paramètres de la rétention de l'atrazine tels que 1/Kd et Kdoc.
5. L'indice colorimétrique de Kaila en version modifiée semble être inversement proportionnel à la rétention de l'atrazine. 6. Les indices colorimétriques de Kaila (standard ou modifié) semblent être des outils qui peuvent nous apporter des informations sur la rétention de l'atrazine dans les sols minéraux ainsi que dans les sols organiques.
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Establishing the Value of ALS-Inhibiting Herbicides in Fields with Confirmed Weed Resistance to ALS-Inhibiting HerbicidesJodi E Boe (6632369) 11 June 2019 (has links)
<p>Acetolactate synthase (ALS)
inhibitors are a widely used class of selective herbicides used to control
grass and broadleaf weeds. The repeated use of ALS-inhibiting herbicides has
selected for biotypes of weeds resistant to ALS inhibitors, especially in the
weeds most problematic to growers in the Midwest. While ALS inhibitor use seems
futile, new mechanisms of herbicide action are not predicted to be
commercialized in the near future to solve this problem. This leads to the main
objective of this research, determining what value ALS inhibitors provide in
controlling populations of weeds with resistance to ALS inhibitors. </p>
<p>Field
experiments with soil-applied (PRE) applications of ALS inhibitors on horseweed
(<i>Erigeron canadensis</i>) and tall
waterhemp (<i>Amaranthus tuberculatus </i>var.
<i>rudis</i>) exhibited higher efficacy than
would be expected given the frequency of the ALS resistance trait in the
population. Whereas control of these species with POST-applied applications was
similar or less than the proportion of the population characterized as susceptible
using molecular techniques. Soil-applied
applications, therefore, resulted in relatively greater control than POST
applications in populations with known ALS-inhibitor-resistance mechanisms.</p>
<p>Greenhouse
experiments showed that overall resistance ratios were higher for PRE
applications of ALS inhibitors in horseweed, tall waterhemp, and Palmer
amaranth (<i>Amaranthus palmeri</i>).
However, GR<sub>50</sub> values decreased for both susceptible and resistant
biotypes for the PRE applications compared to POST, suggesting the biologically
effective dose of these herbicides is lower in soil residual applications. This
research found that PRE applications of ALS inhibitors resulted in some level
of control on horseweed and tall waterhemp classified as resistant to ALS inhibitors
due to the higher efficacy of PRE herbicide applications.</p>
<p>Genetic
analysis assessing the amino acid substitutions that confer resistance to ALS
inhibitors in tall waterhemp confirmed a difference in selection pressure
between PRE and POST applications and between ALS active ingredients in tall
waterhemp. Applications of chlorimuron PRE at 11 g ai ha<sup>-1 </sup>selected
for 35% homozygous W574L genotypes and at 44 g ha<sup>-1</sup> selected for 70%
homozygous W574L genotypes. An increase of homozygous W574L individuals along
with a decrease in heterozygous individuals from 65 (11 g ha<sup>-1</sup>) to
29% (44 g ha<sup>-1</sup>) suggests that W574L is semi-dominant in tall
waterhemp and that high labeled rates of chlorimuron applied PRE can partially overcome
the heterozygous W574L-resistance mechanism. In horseweed, no difference in
selection pressure was observed between application timing or between
chlorimuron or cloransulam. A new mutation conferring ALS-inhibitor resistance
in horseweed was discovered, a Pro197Leu amino acid substitution, with
resistance ratios of 21X to chlorimuron and 8.6X to cloransulam. These
resistance ratios are slightly less than those reported for the Pro197Ala and
Pro197Ser amino acid substitutions in conferring ALS-inhibitor resistance in
horseweed. </p>
<p>Finally,
a survey of 42 populations of tall waterhemp in Indiana counties with confirmed
ALS-inhibitor resistant populations of tall waterhemp found that all
populations contained at least 16% individuals with the W574L amino acid
substitution, 35 populations contained at least 1% individuals with the S653N
substitution, and 9 populations contained at least 1% individuals with the
S653T substitution. Taking into consideration the three mutations tested, 8 of
the 42 populations tested contained <50% ALS-inhibitor resistant individuals
within the population. Using the same tall waterhemp populations as collected
in the survey, Next-Generation Sequencing was used to determine if other amino
acid substitutions conferring resistance to ALS inhibitors existed. Results
from WideSeq revealed that 10 other amino acid substitutions in the ALS protein
may be conferring resistance in tall waterhemp in Indiana: A122T, A122N, A122S,
P197T, P197L, P197H, D376E, and G654F. Further research from this survey also
suggests that metabolic resistance to ALS inhibitors is likely a contributor to
resistance in tall waterhemp in Indiana.</p>
<p>This
research suggests that ALS-inhibiting herbicides, more specifically
chlorimuron, would provide the greatest contribution to management of tall
waterhemp. Chlorimuron would perform best when used in soil residual
applications and in populations of tall waterhemp containing either individuals
susceptible to chlorimuron or individuals heterozygous for ALS inhibitor
resistance conferred by the W574L mutation. This research also demonstrates the
specificity of the amino acid substitutions in the ALS protein and by weed
species to realize the benefit of these herbicides for management of weeds
resistant to ALS inhibitors. Molecular characterization of target site
resistance to ALS inhibitors has traditionally been considered relatively
simple. However, we found 11 new amino
acid substitutions that confer resistance to ALS inhibitors in horseweed and tall
waterhemp. The complexity of ALS inhibitor resistance calls for the use of
methods such as NGS to detect all potential resistance mutations in a timely
manner and for the use of tests detecting metabolic resistance. Overall, this
research demonstrates that ALS inhibitors still provide some utility for
management of weed populations classified as resistant to ALS inhibitors and
that the resistance mechanisms in horseweed and tall waterhemp are more
numerous than previously reported. </p>
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Réponse aux stress multiples chez les poissons : effets croisés de la température et des cocktails de pesticides / Response on multistress effects on goldfish (carassius auratus)Gandar, Allison 10 December 2015 (has links)
Les changements climatiques et l'émission de polluants dans l'environnement sont susceptibles d'entrainer des effets croisés sur les communautés et le fonctionnement des écosystèmes. Les changements de température sont notamment susceptibles de modifier le comportement et la toxicité des polluants, et de sensibiliser les organismes aux stress chimiques. Inversement, l'exposition à des polluants peut diminuer la tolérance thermique des espèces ectothermes comme les poissons. Dans ce contexte, nous avons étudié la réponse d'une espèce modèle de poissons en toxicologie aquatique, le Carassin doré (Carassius auratus), soumis à des stress chimique et thermique individuels et combinés. Pour cela, le carassin doré a été exposé à un cocktail d'herbicides et de fongicides à des concentrations réalistes d'un point de vue environnemental à deux températures pendant 96h ou 16 jours. Les réponses ont été observées de l'échelle moléculaire à l'échelle individuelle par des approches omiques (protéomique et métabolomique), biochimiques (cortisol, biomarqueurs de stress oxydant et allocation cellulaire énergétique), indicielles (indices somatiques et de condition) et comportementales (remaniement sédimentaire, activité, exploration et comportement alimentaire). Les résultats montrent que l'exposition des poissons aux stress chimique et thermique individuels entraine une réponse générale de stress impliquant des compensations biochimiques, énergétiques, physiologiques et comportementales. L'absence d'effets sur la santé générale des carassins suggère la mise en place d'une réponse de stress efficace et adaptée, bien que l'hypoactivité observée chez les poissons exposés aux cocktails de pesticides soit susceptible d'entrainer une diminution de leurs performances et de leur fitness. A l'inverse, les carassins exposés aux stress chimique et thermique combinés montrent une inhibition de la réponse générale de stress, avec des effets antagonistes sur la sécrétion de cortisol, l'induction de certains systèmes de défense antioxydants et la compensation énergétique. Des effets plus importants sont en revanche observés au niveau comportemental ainsi qu'une diminution significative de la condition générale des poissons. Ces résultats montrent que l'augmentation de la température sensibilise les poissons à la contamination de l'eau par les pesticides. L'inhibition de la réponse de stress chez des poissons exposés à des mélanges complexes de pesticides dans un écosystème soumis à de multiples contraintes pose de nombreuses questions pour la conservation des espèces dans l'environnement. / Crossed-effects between climate change and chemical pollutions were identified on community structure and ecosystem functioning. Temperature rising affect the toxic properties of pollutants and the sensitiveness of organisms to chemicals stress. Inversely, chemical exposure may decrease the thermal tolerance of ectothermic species, as fish. In this context, we studied the response of a biological model in aquatic toxicology, the goldfish (Carassius auratus), to individual and combined chemical and thermal stresses. In this aim, we exposed the goldfish to environmental relevant concentrations of herbicide and fungicide mixtures at two temperatures for 96 hours or 16 days. The fish responses were assessed from the molecular level to individual endpoints, including omic approaches (proteomic and metabolomic), biochemical analyses (cortisol, antioxidant defenses, cellular energy allocation), indexes (somatic and condition factors) and behavioral assays (sediment reworking, activity, exploration and feeding). Our results showed that individual chemical or thermal stresses induced a general stress response including biochemical, metabolic, physiological and behavioral compensations. The absence of deleterious effect on the global condition of fish suggested the implementation of an efficient and adaptive stress response, while the hypoactivity of fish exposed to pesticide mixtures could entrain a decreased performance and fitness into the wild. At the opposite, the combined chemical and thermal stresses induced reciprocal inactivation of the stress response, with antagonism effect on cortisol secretion, antioxidant defense induction and metabolic compensation. However, increased effect on behavioral traits and decreased global condition of fish were observed. Our study showed that temperature rising sensitized fish to pesticide exposure. Finally, inhibited stress response in fish exposed to pesticide cocktails raises concerns about species conservation an ecosystem under multiple pressures.
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The detection of glyphosate and glyphosate-based herbicides in water, using nanotechnologyDe Almeida, Louise Kashiyavala Sophia January 2015 (has links)
Glyphosate (N-phosphonomethylglycine) is an organophosphate compound which was developed by the Monsanto Company in 1971 and is the active ingredient found in several herbicide formulations. The use of glyphosate-based herbicides in South Africa for the control of alien invasive plants and weeds is well established, extensive and currently unregulated, which vastly increases the likelihood of glyphosate contamination in environmental water systems. Although the use of glyphosate-based herbicides is required for economic enhancement in industries such as agriculture, the presence of this compound in natural water systems presents a potential risk to human health. Glyphosate and glyphosate formulations were previously considered safe, however their toxicity has become a major focal point of research over recent years. The lack of monitoring protocols for pesticides in South Africa is primarily due to limited financial capacity and the lack of analytical techniques.
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Discovery and Development of a Novel Sustainable Contact Herbicide Based on Natural Fatty AcidsCampos Cuevas, Javier 19 May 2023 (has links)
Tesis por compendio / [ES] En la producción de cultivos, el frecuente uso de pesticidas y en particular de los herbicidas se encuentra bajo el foco de la atención pública. En los últimos años, muchos herbicidas han sido retirados del mercado, debido a que se buscan productos menos tóxicos. Esto ha provocado un aumento en la inversión para la investigación y el desarrollo de productos herbicidas más sostenibles. Sin embargo, hoy en día, hay pocas opciones comerciales que puedan reemplazar eficazmente a los herbicidas tradicionales. La comunidad agrícola ha posicionado al ácido pelargónico (PA) como una buena alternativa a los herbicidas de contacto convencionales, e incluso al glifosato en ciertas situaciones.
El PA es un herbicida no selectivo de contacto, que presenta un buen control de las malezas sin dañar el medio ambiente. Sin embargo, su uso en la agricultura se encuentra limitado debido a algunos inconvenientes, como los problemas de su formulación, el olor rancio y desagradable después de su aplicación y principalmente las altas dosis de pulverización a las que debe ser aplicado para que sea efectivo.
Por estas razones, el objetivo de esta tesis fue primero desarrollar un nuevo compuesto no toxico con actividad herbicida, que pudiera ser una alternativa a los herbicidas convencionales. A continuación, se estudiaron las condiciones óptimas de aplicación de la nueva sustancia: dosis de aplicación, ajustes de las barras de pulverización y condiciones climáticas fueron definidas para un mayor rendimiento de la nueva sustancia. Igualmente, se usaron coadyuvantes en el caldo, para incrementar la actividad del nuevo herbicida.
Los resultados de esta tesis doctoral reportan la actividad herbicida de trece compuestos a base de ésteres de ácidos grasos, que podrían ser alternativas sostenibles para el control de malas hierbas. Su efectivad herbicida fue evaluada sobre Digitaria sanguinalis (L.) Scop. y Solanum nigrum L. Todos los componentes mostraron una interesante actividad herbicida de contacto que no está relacionada con el ácido libre de los ácidos grasos, además de buenas propiedades fisicoquímicas. La mayor eficacia se obtuvo con el éster de ácido pelargónico de polietilenglicol metilado (PA-MPEG), con seis óxidos de etileno.
El PA-MPEG es un compuesto líquido, soluble en agua y sin olor rancio, debido a su nula volatilidad, a diferencia del PA. También tiene unas excelente propiedades mojantes, pudiéndose diluir directamente en agua y aplicar sin la necesidad de una formulación, en contraste con el PA. PA-MPEG fue pulverizado a diferentes caudales, proporcionando un control de las malas hierbas estudiadas igual o mejor que el obtenido por los herbicidas comerciales a base de PA. La aplicación de PA-MPEG a una tasa de 12.8 kg de ácido equivalente de PA por hectárea con un caudal de 500 L por hectárea, fue la dosis más adecuada para lograr un excelente control (90 %) de las malas hierbas con un tamaño medio (18-20 cm; BBCH 16-22). Esta dosis de producto y el volumen de caldo son relativamente más bajos que los recomendados en la etiqueta del herbicida comercial a base de PA, formulado con una concentración de 273.4 g L-1. Como PA-MPEG y PA tienen actividad de contacto y su eficacia depende de la cobertura de rociado, en el estudio se reportó y se confirmó que las pulverizaciones realizadas con caudales inferiores a 200 litros por hectárea presentaron un control deficiente sobre D. sanguinalis y S. nigrum, al ser la cobertura de rociado y la penetración en el follaje insuficiente.
La eficacia de PA-MPEG a una dosis subóptima fue mejorada cuando la aplicación se realizó con la barra de pulverización a una altura menor, lo que redujo la distancia al follaje de las malas hierbas. Condiciones climáticas cálidas (T: 33 °C; 30 % r.h.) durante la aplicación y los siguientes días también favorecieron el control de malas hierbas. Ambos aspectos de la aplicación podrían ser útiles para reducir las dosis de pulverización, manteniendo su eficacia. El uso de / [CA] En la producció de cultius, el freqüent ús de pesticides i en particular dels herbicides es troba sota el focus de l'atenció pública. En els últims anys, molts herbicides han estat retirats del mercat, pel fet que es busquen productes menys tòxics. Això ha provocat un augment en la inversió per a la investigació i el desenvolupament de productes herbicides més sostenibles. No obstant això, hui dia, hi ha poques opcions comercials que puguen reemplaçar eficaçment als herbicides tradicionals. La comunitat agrícola ha posicionat a l'àcid pelargònic (PA) com una bona alternativa als herbicides de contacte convencionals, i fins i tot al glifosato en unes certes situacions.
El PA és un herbicida no selectiu de contacte, que presenta un bon control de les males herbes sense danyar el medi ambient. No obstant això, el seu ús en l'agricultura es troba limitat a causa d'alguns inconvenients, com els problemes de la seua formulació, l'olor rància i desagradable després de la seua aplicació i principalment les altes dosis de polvorització a les quals ha de ser aplicat perquè siga efectiu.
Per aquestes raons, l'objectiu d'aquesta tesi va ser primer desenvolupar un nou compost no toxic amb activitat herbicida, que poguera ser una alternativa als herbicides convencionals. A continuació, es van estudiar les condicions òptimes d'aplicació de la nova substància: dosi d'aplicació, ajustos de les barres de polvorització i condicions climàtiques van ser definides per a un major rendiment de la nova substància. Igualment, es van usar coadjuvants en el caldo, per a incrementar l'activitat del nou herbicida.
Els resultats d'aquesta tesi doctoral reporten l'activitat herbicida de tretze compostos a base d'èsters d'àcids grassos, que podrien ser alternatives sostenibles per al control de males herbes. La seua efectivitat herbicida va ser avaluada sobre Digitaria sanguinalis (L.) Scop. i Solanum nigrum L. Tots els components van mostrar una interessant activitat herbicida de contacte que no està relacionada amb l'àcid lliure dels àcids grassos, a més de bones propietats fisicoquímiques. L'eficàcia més gran es va obtenir amb l'èster d'àcid pelargònic de polietilenglicol metilado (PA-MPEG), amb sis òxids d'etilé.
El PA-MPEG és un compost líquid, soluble en aigua i sense olor rància, a causa de la seua nul·la volatilitat, a diferència del PA. També té unes excel·lents propietats mojantes, podent-se diluir directament en aigua i aplicar sense la necessitat d'una formulació, en contrast amb el PA. PA-MPEG va ser polvoritzat a diferents cabals, proporcionant un control de les males herbes estudiades igual o millor que l'aconseguit ingut pels herbicides comercials a base de PA. L'aplicació de PA-MPEG a una taxa de 12.8 kg d'àcid equivalent de PA per hectàrea amb un cabal de 500 L per hectàrea, va ser la dosi més adequada per a aconseguir un excel·lent control (90%) de les males herbes amb una grandària mitjana (BBCH 16-22). Aquesta dosi de producte i el volum de caldo són relativament més baixos que els recomanats en l'etiqueta de l'herbicida comercial a base de PA, formulat amb una concentració de 273.4 g L-1. Com a PA-MPEG te activitat de contacte i la seua eficàcia depèn de la cobertura de ruixat, en l'estudi es va reportar i es va confirmar que les polvoritzacions realitzades amb cabals inferiors a 200 litres per hectàrea van presentar un control deficient sobre D. sanguinalis i S. nigrum, a l'ésser la cobertura de ruixat i la penetració en el fullatge insuficient.
L'eficàcia de PA-MPEG a una dosi subòptima va ser millorada quan l'aplicació es va realitzar amb la barra de polvorització a una altura menor, la qual cosa va reduir la distància al fullatge de les males herbes. Condicions climàtiques càlides (T: 33 °C; 30% r.h.) durant l'aplicació i els següents dies també van afavorir el control de males herbes. Tots dos aspectes de l'aplicació podrien ser útils per a reduir les dosis de polvorització, mantenint la seua eficàcia. L'ús d'additius en el tanc de / [EN] In crop production, a particular focus is given to the extensive use of pesticides and, in particular herbicides. In the last years, many herbicides have been withdrawn from the market due to the search for less toxic products for the environment, human health, and non-target organisms, and with lower persistence, increasing the investment for research and development of more sustainable herbicide products. However, today, there are few commercial options that can effectively replace traditional herbicides. The agricultural community has positioned pelargonic acid (PA) as a good alternative to conventional contact herbicides and even for glyphosate in specific situations. PA is a non-selective contact herbicide that achieves good weed control efficacy without harming the environment. However, its use is limited in agriculture due to some drawbacks, such as its formulation problems, the rancid and unpleasant odour after its application and mainly the high spray doses at which it must be applied to be effective, having a high cost, compared to other herbicides available on the market.
Therefore, the objectives of this thesis were first to develop a non-toxic compound with herbicidal activity, which could be an alternative to conventional herbicides. Next, the optimal application conditions of the new substance were studied: application rates, spray bar settings and climatic conditions were defined for a higher performance of the new substance. Similarly, adjuvants were used to enhance the activity of the new herbicide. The results of this doctoral thesis report the herbicidal activity of thirteen sustainable alternative compounds based on fatty acid (FA) esters, which could be sustainable alternatives for weed control. Its herbicidal effectiveness in weed control was evaluated on Digitaria sanguinalis (L.) Scop. and Solanum nigrum L. All the components showed an interesting contact herbicidal activity that is not related to the free acid of fatty acids, in addition to good physicochemical properties. The highest efficacy was obtained with methylated polyethylene glycol pelargonic acid ester (PA-MPEG), with six ethylene oxides.
PA-MPEG is a liquid compound, soluble in water, non-volatile and consequently without rancid smell, unlike PA. Furthermore, it has excellent wetting properties, being able to be diluted directly in water and applied without further formulation efforts in contrast to PA. Additionally, it was suggested that PA-MPEG and other FA herbicides could cause desiccation symptoms due to the break of the water continuum at the site of evaporation in the intercellular spaces.
PA-MPEG applied at different spray volumes provided equal or better weed control than commercial PA herbicides. The application of PA-MPEG at a rate of 12.8 kg of PA acid equivalent per hectare in a spray volume of 500 L per hectare was the most suitable rate for achieving excellent weed control (above 90 %) on medium-sized weeds (18-22 cm height; BBCH 18-22). These product doses and spray volume are relatively lower than those recommended on the label of a commercial PA formulation (273.4 g L-1). Since PA-MPEG and PA have contact herbicidal activity and their weed control efficacy depends on the spray coverage, the study reported and confirmed that application performed with spray volumes below 200 L ha-1 resulted in poor D. sanguinalis and S. nigrum control due to insufficient weed coverage and spray penetration into the weed canopy.
The efficacy of PA-MPEG at a suboptimal use rate was improved when the application was performed at a lower boom height, which reduced the distance to the weed canopy. Warm weather conditions (T: 33 °C; 30 % r.h.) during the application and the following days also increased weed control efficacy with PA-MPEG. Both application aspects could reduce PA-MPEG use rates while keeping its effectiveness. The use of adjuvants added into the spray tank also caused an enhancement of PA-MPEG performance. Although several tank / Campos Cuevas, J. (2023). Discovery and Development of a Novel Sustainable Contact Herbicide Based on Natural Fatty Acids [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193471 / Compendio
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Evaluation of chlorsulfuron for weed control in winter wheat (Triticum aestivum L.) and its effect on subsequent recropping with soybeans (Glycine max (L.) Merr.) or grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)Leetch, Michael Scott. January 1985 (has links)
Call number: LD2668 .T4 1985 L435 / Master of Science
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Velvetleaf (Abutilon theophrasti) response to chloramben applied postemergentOrr, Wendel Byron. January 1985 (has links)
Call number: LD2668 .T4 1985 O77 / Master of Science
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Degradation of organic pollutants employing various photocatalytic systemsKolář, Michal 27 November 2008 (has links) (PDF)
La dégradation photoinduite du Monuron (herbicide) a été étudiée dans trois systèmes différents produisant des radicaux hydroxyle : en présence du complexe Fe(III)Cit, dans une suspension de TiO2 et dans un système combiné Fe(III)Cit / TiO2. Le but principal était d'améliorer l'efficacité photocatalytique. La spéciation et la photoactivité du complexe ont été déterminées en fonction du pH. La cinétique de dégradation du Monuron photoinduite par le complexe se fait en deux étapes avec deux sources successives de radicaux °OH : 1) photolyse du complexe ; 2) cycle photoredox du fer. La présence de TiO2 améliore l'efficacité du système Fe(III)Cit à pH acide alors qu'à pH neutre l'efficacité du système est complètement inhibée. La concentration en oxygène et le pH sont les facteurs clés en présence du complexe Fe(III)Cit. De plus, dans un système pilote utilisant du TiO2, l'influence d'un solvant organique lors de la dégradation du 4-chlorophénol en milieu aquatique a été examinée.
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