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

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. Resume: La surface foliaire du maes au stade 4 feuilles est peu mouillable et retient, par g de matiere seche, 106 μl g−1 d'une pulverisation d'un blanc d'U46D (formulation de 2,4-D); la troisieeme feuille retient 141 μl g−1. Une periode de 7 jours de froid modere (alternance de temperature 17/9°C) augmente la retention (par unite de matiere seche) de 53% (135% sur la troisieme feuille). Le stress de froid diminue de 29% la quantite de cires epicuticulaires sur la troisieme feuille. Les angles de contact du 2,4-D formuie sont compris entre 115 et 125°; ils ne sont pas significativement affectes par le stress de froid. Le 2,4-D penetre rapidement dans la troisieme feuille du mais (66% en 24 h) et en est peu exporte (moins de 1.5%). Le 2,4-D est rapidement degrade (80% en 72 h), le metabolite le plus abondant est probablement un conjugue ester et peu d'hydroxy conjugues ont ete re-trouves. Le stress de froid reduit la vitesse de degradation du 2,4-D et, 72 h apres le traitement, la quantite de 2,4-D non degrade est 78% plus elevee dans les mais stresses. La seiectivite du 2,4-D a l'egard du mais repose done sur une faible retention de pulverisation (par unite de matiere seche), ainsi que sur une active degradation de l'herbicide penetre. Le stress de froid affecte ces deux facteurs de la seiectivite. Zusammenfassung: Die Blattoberflache 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 zuruckgehalten, das 3. Blatt hielt 141 μl g−1 zuruck. Eine 7-Tage-Kalteperiode (17/9°C) fuhrte zu einem Ansteig um 53 bzw. 135%. Infolge der Kalte nahm die Wachsschicht des 3. Blattes um 29% ab. Die Randwinkel der Spritz-troaUpfchen lagen, durch die Kalte nicht signifikant verandert, 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 haufigste Metabolit war offetisichtlich ein Ester-Konjugat; von den Hydroxy-Derivaten wurde wenig gefunden. Durch die Kalte war der Abbau des 2,4-D vermindert, so das 72 h nach der Behandlung die Menge des unveranderten 2,4-D in den kuhl gehaltenen Maispflanzen 78% hoher lag. Aus den Ergebnissen wurde geschlossen, daB die Selektivitat 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 Kalte beeinflust.