Physiological effects of buthidazole on Zea mays L., Amaratithus retroflexus L., Medicago sativa L. and Agropyron repens(L.) Beauv.

Summary: Buthidazole (3-[5-(1,1-dimethylethyl)-1,3.4-thiadiazol-2-yl]-4-hydroxy-l-methyl-2-imidazolidinone) at concentrations of 10−6-10−4M did not affect germination of corn (Zea mays L.,‘Pioneer 3780’), redroot pigweed (Amaranlhus retroflexus L.), alfalfa (Medicago saliva L., ‘Vernal’), and quackgrass (Agropyron repens(L.) Beauv.) seeds. Stressing the seeds obtained from mature corn plants treated either pre-emergence or pre- plant incorporated with buthidazole at several rates by accelerated ageing and cold treatments further indicated that this herbicide did not affect germination. Total photosynthesis and dark respiration of corn plants 12 days after pre-emergence application and of redroot pigweed, alfalfa, and quackgrass plants after postemergence application of buthidazole at several rates were measured with an infrared CO2 analyser. The results suggested that buthidazole was a rapid inhibitor of photosynthesis of the sensitive redroot pigweed and quackgrass plants, with less effect on corn and alfalfa. Buthidazole did not affect respiration of the examined species except for a transitory increase in corn and alfalfa 12 days after pre-emergence or 4 h after postemergence treatment with buthidazole at 0.56 or 1.12 and 2.24 kg/ha, respectively. A long-term inhibition of quackgrass respiration 96 h after treatment with buthidazole at 1.12 and 224 kg/ha was also evident. Resume: Effets physiologiques du buthidiazole sur Zea mays L., sur Ama- rantus retroflexus Z., sur Medicago sativa L. el sur Agropyron repens (L.) Beauv. Le buthidiazole (3-[5-(1,1-dimethylethyle)-1,3,4-thiadiazole-2-yl]-4-hydroxy-1-methyle-2-imidazolidinone), a des concentrations de 10−6a 10−4M, n'a pas affecte la germination des semences de mais (Zea mays L.‘Pioneer 3780′), de I'amarante (Amaranlus retroflexus L.), de la luzerne (Medicago sativa L.‘Vernal’) et du chiendent (Agropyron repens L. (Beauv.). Les semences recoltees sur des pieds de maos arrives a maturite et ayant ete traites avec du buthidiazole, soit en presemis avec incorporation, soit en prelevee, a plusieurs doses, ont ete: sotunises a des chocs physiologiques pour vieillissement accelere par le froid; le buthidiazole n'a pas affecte leur germination. La photosynthese totale et la respiration du mais a I'obscurite, 12 jours apres le traitement en prelevee, ainsi que de I'amarante, de la luzerne et du chiendent, apres le traitement avec diverses doses de buthidiazole, ont ete mesurees au moyen d'un analy- seur de CO2 a infrarouge. Les resultats suggerent que le buthidiazole s'est comporte comme un inhibiteur rapide de la photosynthese pour les especes sensibles: amarante et chiendent, avec un effet moindre sur le mai et la luzerne. Le buthidiazole n'a pas affecte la respiration des especes traitees, sauf une augmentation transitoire chez le mais et la luzerne, 12 jours apres le traitement en prelevee, ou 4 heures apres le traitement en postlevee avec du buthidiazole, respectivement a 1, 12 et 2,24 kg/ha. Une inhibition a long terme de la respiration s'est aussi manifestee de fa(;on eidente chez le chiendent, 96 heures apres un traitement avec. du buthidiazole a 1,12 et 2,24 kg/ha. Zusammenfassung Die physiologische Wirkung von Buthidazol auf Zea mays L., Amaranthus retroflexus L., Medicago sativa L. unrf Agropyron repens (L.) Beauv. Buthidazol (3-[5-(1,1 -Dimethylathyl)-1,3.4-thiadiazol-2-yl]-4- hydroxy-l-methyl-2-imidazolidinon) hatte bei Konzentra- tionen von 10−4 bis 10−6 M keine Wirkung auf die Samenkei- mung von Mais (Zea mays L.; Pioneer 3780), Zurlickgek- rlimmter Fuchsschwanz (Amaranthus retroflexus L), Luzerne (Medicago sativa L.; Vernal) und Quecke (Agropyron repens(L.) Beauv.). Weitere Versuche mit Samen von Maispflanzen, die entweder im Vorauflauf- oder im Vorsaatverfahren (mit Einar- beitung) mit Buthidazol in verschiedenen Aufwandmengen behandelt und mit Kalte, sowie mit Verfahren, die zu einem beschleunigten Altern fuhren, behandelt wurden, zeigten eben- falls, dass das Herbizid die Keimung nicht beeinflusst. Die Gesamtphotosynthese und die Dunkelatmung wurde an Maispflanzen 12 Tage nach einer Vorauflaufbehandlung und an Fuchsschwanz, sowie an Luzerne und Quecke nach einer Nachauflaufbehandlung mit Buthidazol bei unterschiedlichen Dosierungen mit einem Infrarot—CO2—Analysator gemessen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass Buthidazol beim empfind- lichen Fuchsschwanz und bei der Quecke die Photosynthese schnell hemmt, Mais und Luzerneaber weniger beeinflusst. Das Herbizid hatte im allgemeinen auf die Atmung keinen Einfluss, fuhrte aber bei Mais und Luzerne 12 Tage nach einer Vorauflaufbehandlung Oder 4 h nach einer Nachauflaufbehandlung mit 0,56, 1,12 und 2,24 kg/ha, zu einer voriibergehenden Atmungsforderung. Bei der Quecke wurde nach Behandlungen mit 1,12 und 2,24 kg/ha Buthidazol auch noch nach 96 h eine Atmungshemmung festgestellt.