Transcript Hydrofobisitet og surfactants

30.01.2011
Törrflecker, hydrofobistet
Törrflecker,
(vattenavstötning
vattenavstötning)) och verknad
av vätmedel på golfbanor
Trygve S. Aamlid
En fairway kan
bli som en
eneste stor
törrfleck
Courtesy of Coen Ritsema,
Hydrofobisitet skyldes at organiske
molekyler legger sig som en kappe
rundt jordjord- (sand
(sand--) partiklerna
Courtesy of Tammo Steenhuis,
Cornell University
Var kommer
det hydrofobe,
organiske
materialet från
?
Courtesy of Tammo Steenhuis,
Cornell University
Courtesy of Paul Hallett,
Scottish Crop Research Institute
Vattnet vil inte
trenge ned i
jorden (sanden)
Courtesy of Maria Draglia, Oregon State University
1
30.01.2011
Graden av hydrofobisitet
Graden av hydrofobisitet bestemmes ved
vanndråpetest
WDPT: Water droplet penetration time
• Aktuell hydrofibisitet: Bestemmes like etter at
prøven er tatt inn
• Potensiell hydrofobisitet: Bestmmes etter
tørking i to døgn ved romtemperatur
Wettable
Slightly water repellent
Strongly water repellent
Severely water repellent
Extremely water repellent
Water droplet penetration
time
< 5 sec.
5 – 60 sec.
1 – 10 min
10 min – 1 time
> 1 time
Dekker et al. 2001
2
30.01.2011
Hva kan hydrofobisitet føre til ?
Uttörkning förer til vattenavstötning
Törrflecker
Redusert infiltration
Större ytavrenning
Dårlig utnytting av bevattningssystemet
Redusert greenkvalitet
Større utläkning av gjødsel och
bekämpingsmedel på grunn av
‘finger flow’
Irrigation strategies
Vattenavstötning
oppstår när vattenvatteninnholdet i jorden
kommer under et visst
nivå.
Vi må inte la
sandbaserte greener
törke for mycket ut.
Bevattna lite och ofte ?
Vad er et vätmedel ?
(Wetting agent / soil surfactant)
CH3

HO (CH2CH2O)x (CH2CHO)y (CH2CH2O)xH
Etylen--oksyd
Etylen
EO
Hydrofil
Propylen--oksyd
Propylen
PO
Hydrofob
EtylenEtylen-oksyd
EO
Hydrofil
Non--ionic EO/PO block copolymer surfactant
Non
Vätmedlet legger sig rundt dom hydrofoba
jord (sand) partiklerna
I åren 20062006-2008 har vi prövat ut
dessa vätmedel på våre
forsöksgreener
Aqueduct (2008)
Primer 604 (2006)
(Revolution (2007))
Thin Continuous Film
3
30.01.2011
Til tross for bevattning med 85
mm (= fordunstning) i mai, såg
greener utan organisk material i
rotsonen slik ut 1.juni 2008
25
60
20
50
40
15
30
10
20
5
10
0
0
Daily rainfall, mm
Daily rainfall, mm
Daily mean temperature, °C
Förste delen av växtssesongen
2008 var ekstremt törr
Daily mean temperature, °C
Reperasjon av tørkeskadde greener
med vætemiddel, 2008
Greenene var
ekstremt
vattenavstötande
.
WDPT opptil
1 timme, mest på
3-5 cm djup
Reperasjon
av tørkeskadde
greener
Rutorna
blev bevattnad
var eller var annan
dag
med
eksakt
like
mye
vatten,
tilsvarende
1.6
x
med vætemiddel, 2008
fordunsting från fri vattenyta
4.juni blev dessa rutor delad inn i fire
och fölgende behandlingar startad:
1.
2.
Ikke vätmedel
Aqueduct, 25 l i 800
vann/ha en gang pr
vecka i juni (totalt 4
gonger)
Aqueduct
Aqueduct
No
No
aeration
aeration
Aqueduct
Aqueduct
b) Aeration
16
NoJune
aeration
Uten
25 June
Aqueduct c)Aqueduct
Uten lufting Aeration
4.juni (før behandling)
Med
a)
10Aqueduct
June
Med lufting
Med Aqueduct
Utan luftning
A. Ingen luftning
B. Spiking til 5 cm
djup för var
tilførsel av
Aqueduct
10.juni (efter en behandling)
UtenAqueduct
Med lufting
16.juni (efter två behandlingar)
24.juni (efter tre behandlingar)
Med Aqueduct
Med lufting
Med Aqueduct
Utan luftning
Uten
Aqueduct
Uten lufting
UtenAqueduct
Med lufting
Fran og med 14.juni: Naturlig nederbörd
4
30.01.2011
4.juni
10.juni
18.august
a) 10 June
I forsöken med ‘Primer 604’ och
‘Revolution’ studerte vi verknaden
av vätmedeln på greener med och
utan organisk material I rotzonen
Aqueduct
Aqueduct
No
No
aeration
aeration
Aqueduct
Aqueduct
b) Aeration
16
NoJune
aeration
c) 25 June
Aqueduct
Aeration
Utan Aqueduct
Med luftning
Utan Aqueduct
16.juni
Utan luftning
Med Aqueduct
Utan lufting
Aqueduct
No aeration
No surfactant
Aeration
Aqueduct
Med
Aqueduct
No aeration
Med lufting
No surfactant
Aeration
24.juni
Konklusjon:
• Aqueduct er et effektivt vätmedel för att reparera
törkflecker / törkeskadade greener.
• Visuell respons kan förväntes i löpet av ca 2 veckor.
• Aqueduct verkar inte mer effektivt om
det kombineras med luftning
Forsöken blev genomförd i lysimterBygging av anlegget, juli-august 2003
anlägningen på Landvik
Fokus på utläkning
av svampmedel
(och nitrat)
Bygging av anlegget, juli-august 2003
USGA profil
Olika typer organisk material
Utläkning
5
30.01.2011
Forsöksplan ved utprovning
av ’Primer 604’, 2006
Helhetsinntryck genom sesongen 2006
(middel av to fungicides)
9
Straight sand
without WA
FAKTOR 2: Svampmedel / vätmedel
A. Iprodione (Rovral 75 WG), 2 kg = 1.5 kg a.i./ha
B. Som A, med med månedlig tillförsel av vätmidlet Primer
604 (19 l Primer 604 i 750 l vätska / ha)
C. Azoxystrobin + propiconazole (Amistar Duo)
3 l/ha = 0.6 + 0.375 kg a.i. /ha.
D. Som C, med med månedlige tillförsel av vätmedlet
Primer 604 (19 l Primer 604 i 750 l vätska /ha)
Turf visula merit (1-9)
8
FAKTOR 1: Växtmedium
1. Ren sand utan organisk material
2. Green Mix (2 vikt% hage/park-kompost)
7
6
Straight sand with
WA
5
4
Green Mix without
WA
3
2
1
Green Mix with WA
• Primer 604 førte til bedre turfkvalitet genom den törra växtsesongen
2006
• Mer variabel verknad av Primer 604 efter at regnet satte inn i
august-september
Tid for vanndråpe att trenga ned i
växtmassen
Djup
Landvik, 5. juli 2006
Ren sand – med Primer 604
Green Mix – med Primer 604
Ren sand – uten Primer 604
1 cm
2 cm
3 cm
5 cm
10 cm
Ren sand,
uten Primer 604
6 min
11 sec.
21 min
40 sec.
30 min
15 sec.
20 min
50 sec.
3 sec.
Ren sand,
med Primer 604
44 sec.
37 sec.
21 sec.
11 sec.
2 sec.
Green Mix,
uten Primer 604
8 min
51 sec.
1 min
46 sec.
28 sec.
5 sec.
2 sec.
Green Mix ,
med Primer 604
3 sec.
2 sec.
2 sec.
2 sec.
2 sec.
• Hydrofobisitet bare i filtlaget på Green Mix ruter, men ned til 5
cm på rutor utan organisk material.
• Hydrofobisitet ble fullstendig fjernet ved bruk av Primer 604 på
Green Mix rutor, og signifikant redusert på rene sandrutor.
Green Mix – uten Primer 604
Genomsnittlig vatteninnhold på
olika djup, sept. 2006
1 cm
Straight sand without
WA
3 cm
5 cm
Straight sand with WA
Om hösten var de mer sjukdom på ruter
behandlade med Primer 604 enn på
obehandlade rutor !
8 cm
12.5 cm
Green Mix without WA
17.5 cm
22.5 cm
Green Mix with WA
27.5 cm
0
10
20
30
40
50
60
70
% soil water content (w/w)
• Primer 604 förde til högare vatteninnhold i filtlaget.
Dette er negativt om hösten !
• Genomsnittlig vatteninnhold på större djup lite påverkad
6
30.01.2011
Utläkning av svampmedel:
Våren 2007:
Det var praktisk talt ingen utläkning
fran rutor med 2% kompost
vekstmediet
Prosent angrepp av snömögel
(Microdochium nivale)
% svamp
98%
reduction
Juni 06: Efter två
sprutningar med
vätmedel
Jul i 06: Efter
två sprutningar
med vätmedel
72%
reduction
160
140
120
100
80
60
40
20
0
26%
reduction
Concentrati
on, ug/l
Total,
ug/m2
99%
reduction
Insignificant
increases
200
3.0
150
2.0
100
1.0
50
0.0
0
Juni 06: Efter två
sprutningar med
vätmedel
Jul i 06: Efter
två sprutningar
med vätmedel
Oct 06 and Apr 07: Efter
fem sprutningar med
vätmedel
Total leaching, ug/m2
Concentration, ug/l
250
62%
reduction
42%
reduction
81%
reduction
47%
reduction
Concentrati
on, ug/l
Total,
ug/m2
30
25
20
1.0
15
10
5
Concentrat
ion, ug/l
Total,
ug/m2
0
Juni 06: Efter två Jul i 06: Efter
sprutningar med två sprutningar
vätmedel
med vätmedel
Veknad av vämedel på utläkning av iprodione
(från Rovral / Chipco Green) från sandrutor
utan organisk material
4.0
78%
reduction
0.0
Oct 06 and Apr 07: Efter
fem sprutningar med
vätmedel
5.0
Veknad av vämedel på utläkning av
propiconazole (Amistar Duo) från sandrutor
utan organisk material
2.0
Total leaching, ug/m2
Concentration, ug/l
91%
reduction
•Hadde vätemedlet nogon effekt ?
Total leaching, ug/m2
Veknad av vämedel på utläkning av
azoksystobin (Amistar Duo) från sandrutor
utan organisk material
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
•Men hva med rutor med ren sand ?
31 %
64 %
Concentration, ug/l
Ikke vätmedel
Primer 604
Oct 06 and Apr 07: Efter
fem sprutningar med
vätmedel
Konklusjoner
• Innblanding av 2 vikt% velomdannet kompost i vekstmediet
reduserte fungicidutläkningen med 99.9 % jevnförd med
rotsoner med ren sand.
• Från rotsoner med kompost blev aldri EU’s grenseverdier
for pesticider i utläkningsvatten överskridet.
• Ruter med ren sand var mer hydrofobe (utvicklad flere
törrflecker), spesielt under filtlaget, enn rutor med kompost
eller torv. Dette viser at hydrofobisiteten skyldtes det
organiske materialet produsert av plantene, og ikke det
organiske materialet som var i komposten ved bygging av
greenen.
7
30.01.2011
Konklusjoner (forts.)
• Vætemidlene ’Primer 604’ førte til battre turf-kvalitet,
og 80-99 % mindre svamputläkning från rotsoner med
ren sand.
• Primer 604 økte vatteninnholdet i filtlaget om høsten og
gav dermed mera snömögel nesta vår.
• Vätmedel bør användes rutinemessig på greener utan
organisk materiale eller uorganiska tilsetningsstoff til
rotsonen.
8