Zeitschrift für Agrarwissenschaft und Lebensmittelforschung
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Abstrakt

Eine mathematische Untersuchung zur aktiven Freisetzung im Boden und ihre Validierung in Gewächshausstudien

Min Zhao, Mary Rushton, Ray Boucher, Matt Kalinowski, Keith Harris, Lei Liu, Jon Babcock und Monica Olson

Durch Verkapselung kann der Abbau von Pestiziden in einer feindlichen Umgebung gemildert werden. Die Entwicklung des richtigen Freisetzungsprofils ist jedoch entscheidend, um das Gleichgewicht zwischen Abbau und Aufnahme in Pflanzen zur Schädlingsbekämpfung einzustellen. In diesem Artikel verwenden wir Verbindung A, ein Insektizid, das im Boden schnell abgebaut wird, als Beispiel, um zu demonstrieren, wie mathematische Modellierung in Kombination mit einer Gewächshausstudie genutzt werden kann, um ein optimales Freisetzungsprofil vorzuschlagen und die Entwicklung einer Formulierung mit kontrollierter Freisetzung für einen Wirkstoff (AI) zu unterstützen. Zunächst wurde ein mathematisches Modell erstellt, um die erforderliche Mindestdosis zu ermitteln, um das Insektenbekämpfungsziel für einen Monat zu erreichen. Dann wurde ein Spike-Gewächshaustest mit der definierten Verwendungsrate entwickelt, um das Modell zu validieren. Die Kombination dieser Daten führte zu der Bestimmung, dass die Mindestdosis in mikrobiologisch aktivem Boden für die Insektenbekämpfung für einen Monat 0,03–0,045 μg AI/g Boden beträgt. Der Spiking-Test zeigte, dass die kontrollierte Freisetzung von Verbindung A durch eine geeignete Verkapselungstechnologie eine ausreichende Insektenbekämpfung für einen Monat bietet, wobei die Anwendungsrate bei Anwendung ohne Verkapselung um mindestens das Neunfache reduziert wird. Diese Informationen können als Leitfaden bei der Auswahl der Zusammensetzung des polymeren Verkapselungsmittels dienen und die Übertragung von der Laboruntersuchung auf den Treibhaustest verbessern und schließlich dazu beitragen, die Übertragung auf die Leistung im Feld zu verbessern.