Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bek mpelse af ukrudt i kornproduktion
Download
1 / 31

Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bekæmpelse af ukrudt i kornproduktion - - PowerPoint PPT Presentation


  • 79 Views
  • Uploaded on

Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bekæmpelse af ukrudt i kornproduktion -. er det en miljømæssig fornuftig strategi?. Inge S. Fomsgaard, Solvejg Mathiassen, Per Kudsk, Lars M. Hansen. 300 før Kristi fødsel, Theofrast: berettede om de hæmmende virkninger af kvinoa på lucerne

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bekæmpelse af ukrudt i kornproduktion -' - kaiser


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bek mpelse af ukrudt i kornproduktion

Udnyttelse af allelopatiske egenskaber til bekæmpelse af ukrudt i kornproduktion -

er det en miljømæssig fornuftig strategi?

Inge S. Fomsgaard, Solvejg Mathiassen, Per Kudsk, Lars M. Hansen


Allelopatiens historie

300 før Kristi fødsel, Theofrast: ukrudt i kornproduktion -

berettede om de hæmmende virkninger af kvinoa på lucerne

81 før Kristi fødsel, Plinius d. Yngre :

beskrev allelopatiske virkninger fra valnøddetræer

1832, De Candolle:

foreslog, at ekssudater fra planter kunne være årsag til jordtræthed

Allelopatiens historie


Allelopatiens historie1

1881, Hoy og Stickney: ukrudt i kornproduktion -

berettede om valnøds skadelige virkninger på planter i nærheden

1907, Screiner og Reed:

isolerede organiske syrer frigjort af planterødder, som undertrykte væksten af andre afgrøder

Allelopatiens historie


Allelopatiens historie2

1937, Molisch: ukrudt i kornproduktion -

dannede ordet ”allelopati” fra græsk ”allelo” og ”pati”, der betyder ”indbyrdes” og ”lidelse”

1966, Muller:

definerede forholdet plante-plante interaktion som ”interferens”, der involverer både konkurrence og allelopati

Allelopatiens historie


Allelopati definition

1996, Torres et al: ukrudt i kornproduktion -

Allelopati blev defineret som: En hvilken som helst proces der involverer sekundære metabolitter (allelokemikalier), der er produceret af planter, mikroorganismer, vira, alger og svampe, som påvirker væksten og udviklingen af landbrugsbiologiske systemer

Allelopati - definition


Allelokemikalier

sekundære plantemetabolitter ukrudt i kornproduktion -

alkaloider

fenoler

flavonoider

terpenoider

glucosinolater

benzoxazinoner

cyanogeniske forbindelser

Allelokemikalier


Allelokemikalier1
Allelokemikalier ukrudt i kornproduktion -

Reigosa et al, 1999


Brug af pesticider i landbruget
Brug af pesticider i landbruget ukrudt i kornproduktion -

Udnyttelse af allelopatiske virkninger

Syntetisk omdannelse af naturlige stoffer

Isolerede naturlige stoffer

Rent syntetiske produkter


Kologisk s dskifte til kornproduktion et eksempel
Økologisk sædskifte til kornproduktion – et eksempel ukrudt i kornproduktion -

http://www.agrsci.dk/pvj/plant/croprot/indexuk.shtml


Allelokemikalier i udvalgte kornsorter

Hvede, rug og majs indeholder 4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-oner (hydroxamiske syrer) som glucosider

Allelokemikalier i udvalgte kornsorter

Hvede: DIMBOA, DIBOA

Rug: DIBOA

Majs: DIMBOA. DIM2BOA


Koncentrationer af dimboa i hvede

Fra 1,4 til 10,9 mmol DIMBOA/kg frisk vægt i 52 chilenske sorter (unge frøplanter)

Global monitering af 37 sorter: fra 0,99 til 8,07 mmol DIMBOA/kg frisk vægt

Triticum speltoides: 16 mmol DIMBOA /kg frisk vægt (10 dage gamle frøplanter)

Koncentrationer af DIMBOA i hvede


Biologisk aktivitet i 4 hydroxy 1 4 benzoxazin 3 oner
Biologisk aktivitet i sorter (unge frøplanter)4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-oner

  • Øger resistens i kornsorter mod insekter, svampe og bakterier

  • påvirker reproduktionen hos græsædende pattedyr

  • påvirker ukrudtsvæksten

  • er involveret i afgiftningen af pesticider

  • er mutagene stoffer


Biologisk aktivitet i 4 hydroxy 1 4 benzoxazin 3 oner eksempler
Biologisk aktivitet i sorter (unge frøplanter)4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-oner, eksempler

  • Øger resistensen i majs mod den europæiske kornborende insektlarve

  • øger resistensen i kornsorter mod bladlus

  • hæmmer væksten af rod og kimbladsskede i flyvehavre


Molekylestruktur i 4 hydroxy 1 4 benzoxazin 3 oner
Molekylestruktur i sorter (unge frøplanter)4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-oner


Mekanisme til nedbrydning af sorter (unge frøplanter)4-hydroxy-1,4-benzoxazin-3-oner til benzoxazolinoner, ex. DIBOA nedbrudt til BOA

DIBOA

BOA


Videre nedbrydning af benzoxazolinoner i jord
Videre nedbrydning sorter (unge frøplanter)af benzoxazolinoner i jord

Kumar et al, 1993:

BOA  2-amino-3H-phenoxazin-3-on

Nair et al, 1990:

BOA  2,2´-oxo-1,1´-azobenzen (AZOB)


Videre nedbrydning af benzoxazolinoner i jord1
Videre nedbrydning sorter (unge frøplanter)af benzoxazolinoner i jord

R = H

DIBOA-glu

BOA

AZOB


Brug af rug som d kafgr de eller gr nt jordd kningsmateriale
Brug af rug som dækafgrøde eller grønt jorddækningsmateriale

  • Barnes & Putnam, 1986

  • Barnes & Putnam, 1987

  • Mwaja et al, 1995

  • Chase et al, 1991

  • nylige forsøg i økologisk sædskifte:

    • rug sås med en tæthed på 3 gange det normale, unge frøplanter pløjes ned og vintersæd sås efterfølgende


Koncentrationer af DIMBOA i hvede jorddækningsmateriale

  • Fra 1,4 til 10,9 mmol DIMBOA/kg frisk vægt i 52 chilenske sorter (unge frøplanter)

  • Global monitering af 37 sorter: fra 0,99 til 8,07 mmol DIMBOA/kg frisk vægt

  • Triticum speltoides: 16 mmol DIMBOA /kg frisk vægt (10 dage gamle frøplanter)


Teoretiske koncentrationer af DIMBOA i jord jorddækningsmateriale

  • 0,99-16 mmol/kg i unge frøplanter

  • 400 planter pr m2

  • vægt af hver frøplanter 0,25g

  • 190-3078 g DIMBOA pr hektar

  • 105-1701 g AZOB pr hektar


Literaturs gning
Literatursøgning jorddækningsmateriale

  • DIMBOA or DIBOA or hydroxa* or benzoxaz* or (allelo* and (wheat or rye or maize))

  • 2159 poster siden 1972

  • 195 poster siden 1999


Fateallchem

FATEALLCHEM jorddækningsmateriale

Allelokemiske stoffers skæbne og giftighed i forhold til miljø og forbruger


WP2 jorddækningsmateriale

  • Dyrkning af hvede i 2 lande

  • Økonomisk evaluering

Isolering og identifikation af allelokemiske stoffer fra planter

Isolering og identifikation af jord metabolitter fra allelokemiiske stoffer

  • Kvantificering af allelokemikíske stoffer i planter+jord

  • Interlaboratorie evauering af analyseresultater

WP1

Udvikling af analysemetode for allelokemiiske stoffer i planter og jord

Interlaboratorie evaluering af analyseresultater

WP3

Nedbrydnings-studier af allelokemiske stoffer i jord

Herbicideffekt af jordblandet hvedeplantemateriale

Insekticideffekt af hele hvedeplanter

Allelokemiske stoffers miljøtoksikologi for jord organismer

Allelokemiske stoffers miljøtoksikologi for vandorganismer

Insekticidvirkning af isolerede allelokemiske stoffer

Herbicidvirkninger af isolerede allelokemiske stoffer

Sorptionsstudier af allelokemiske stoffer i jord

QSAR modellering af allelokemiske stoffers miljøtoksikologi

Spiringsstudier med allelokemiske forbindelser

QSAR modellering af allelokemiske stoffers skæbne

WP5

QSAR modellering af allelokemiske stoffers human toksikologi

WP4

WP6


Forventede resultater i
Forventede resultater I: jorddækningsmateriale

HVIS

Hvedesorter med velbeskrevne og effektive allelopatiske egenskaber mod en eller flere af de vigtigste ukrudtsarter og/eller skadedyr bliver identificeret

og

De allelokemiske stoffer har lav miljøgiftighed


Expected achievements i
Expected achievements I: jorddækningsmateriale

SÅ er kommerciel udnyttelse af isolerede allelokemiske mulig

og/eller planteavleres udnyttelse af de identificerede hvedesorter til produktion af nye sorter til brug i både konventionelt og økologisk landbrug er mulig

og/eller udnyttelse af den opnåede viden i genteknologi er mulig

og/eller landmænds udnyttelse er mulig ved brug af kendte sorter med høje koncentrationer (afhængig af produktionsomkostninger og/eller opnåelige udbytter)


Forventede resultater ii
Forventede resultater II: jorddækningsmateriale

HVIS

vurderingen af miljømæssige og menneskelige risici viser, at de allelokemiske stoffer har en risiko, der er lig med eller højere end syntetiske pesticider

Danish Institute of Agricultural Sciences, Sept 7-8, 2001


Forventede resultater ii1
Forventede resultater II: jorddækningsmateriale

SÅ må der anlægges nye betragtninger vedr. udnyttelsen af allelokemiske afgrøder

og/eller

planteavlere må se sig om efter sorter med lave koncentrationer

og/eller

offentlige myndigheder, der lovgiver vedr. miljø- og helbredsstandarder, må fokusere på allelokemiske stoffer

og/eller

definitioner af ”økologisk landbrug” må diskuteres


Forventede resultater iii
Forventede resultater III: jorddækningsmateriale

HVIS

ingen af de afprøvede sorter har velbeskrevne og effektive allelopatiske egenskaber men nogen allelopatisk effekt, der er mindre end de syntetiske pesticiders effekt

og

risikoen over for miljø og mennesker er lav


Forventede resultater iii1
Forventede resultater III: jorddækningsmateriale

kan dyrkning af sorter med de ”højeste” allelopatiske egenskaber stadig være nyttig for økologiske landmænd

og

udvikling gennem avl af nye sorter til brug i økologisk landbrug er stadig nyttig (afhængig af økonomi)


Konklusion
Konklusion jorddækningsmateriale

Toxicity?

Transport to ground water?

Exposure of non-target plants and other living organisms?

Cheng, 1992


Fremtidige studier

Den holistiske fremgangsmåde! jorddækningsmateriale

Fremtidige studier


ad