Penetration of glyphosate and diuron into and through isolated plant cuticles

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Abstract
Summary: Résumé: Zusammenfassung: Penetration of 14C‐glyphosate and 14C‐diuron through plant cuticles was investigated using cuticles isolated from leaves of the box‐tree (Buxus sempervirens) and rubber plant (Ficus elastica) and tomato (Lycopersicon esculentum) and pepper (Capsicum annuum) fruits. Herbicides were deposited in droplets on to cuticle discs maintained on agar under low or high humidity. The transfer into agar of each herbicide varied between plant species and was generally higher under higher humidity. A pronounced humidity effect was observed for glyphosate transfer through tomato fruit cuticles, reaching 94% transfer for this species but only 1–6% for the other three species. Diuron was well sorbed by cuticles. Its transfer into agar was greater through fruit (76–98%) than through leaf cuticles (2–30%). Kinetic measurements revealed that most penetration into agar occurred after the end of droplet evaporation for glyphosate, but during and after evaporation for diuron. Penetration of diuron through isolated tomato and pepper cuticles was lower from the inner surface than from the outer surface, but the difference between the two directions of penetration was not significant for glyphosate. Penetration of glyphosate through tomato cuticles decreased as cuticle thickness and wax content increased. No similar correlation was observed for diuron. Pénétration du glyphosate et du diuron dans et à travers des cuticules isolées de plantes La pénétration du 14C‐glyphosate et du 14C‐diuron à travers la cuticule de plantes a étéétudiée a l'aide de cuticules isolées de feuilles (buis, ficus) et de fruits (tomate, poivron). Les herbicides ont été déposés sous forme de gouttelettes sur des disques de cuticules placés sur des blocs d'agar, à faible et forte humidité. Le transfert dans l'agar des deux herbicides varie avec l'espèce végétale et est généralement plus élevé en présence d'une forte humidité. Un effet particulièrement prononcé de l'humidité est observé pour le transfert du glyphosate à travers les cuticules de tomate, la pénétration dans 1'agar atteint 94% pour cette espèce et seulement 1 à 6% pour les trois autres espèces. Le diuron est bien retenu par les cuticules. Son transfert dans 1'agar est plus élevé pour les cuticules de fruit (76–98%) qu'avec les cuticules de feuilles (2–30%). Les études cinétiques montrent que la pénétration dans 1'agar n'intervient qu'après 1'évaporation de la gouttelette pour le glyphosate alors qu'elle se produit durant et après 1'évaporation de la gouttelette pour le diuron. La pénétration du diuron à travers les cuticules isolées de poivron et de tomate est plus faible dans le sens surface interne‐surface externe que dans le sens opposé, la différence entre les deux directions de pénétration n'est pas significative pour le glyphosate. La pénétration du glyphosate à travers les cuticules de tomate diminue avec l'augmentation de l'épaisseur ou de la teneur en cires des cuticules. II n'y a pas de corrélation semblable avec le diuron. Penetration von Glyphosat und Diuron in and durch isolierte Pflanzen‐Cuticula Die Penetration von 14C‐Glyphosat und l4C‐Diuron durch die Pflanzen‐Cuticula wurde an isolierten Cuticulae von Blättern von Buchsbaum (Buxus sempervirens) und Gummibaum (Ficus elastica) und von Früchten von Tomate (Lycopersicon esculentum) und Paprika (Capsicum annuum) untersucht. Die Herbizide wurden als Tröpfchen auf Cuticula‐Scheiben, die bei niedriger oder hoher Luftfeuchtigkeit auf Agar‐Agar ausgelegt waren, ausgebracht. Der Übergang der Herbizide in den Agar‐Agar war je nach Pflanzenart verschieden, bei hoher Feuchte allgemein stärker. Dieser Effekt war für Glyphosat bei Tomaten‐Cuticula besonders deutlich, indem hier 94%übergingen, bei den anderen 3 Arten aber nur l bis 6%. Diuron wurde von den Cuticulae gut aufgenommen, sein Übergang war bei Frucht‐Cuticulae stärker (76 bis 98%) als bei Blatt‐Cuticulae (2 bis 30%). Messungen der Kinetik ergaben, daß bei Glyphosat die meiste Penetration nach dem Austrocknen der Tröpfchen, bei Diuron aber während und nach dem Austrocknen ablief. Der Ubergang von Diuron durch Tomaten‐ und Paprika‐Cuticula war von den Innenflächen her stärker als von den Außenflächen, was sich für Glyphosat nicht signifikant zeigte. Die Penetration von Glyphosat durch Tomaten‐Cuticula nahm mit zunehmender Dicke und Wachsgehalt ab; für Diuron konnte keine solche Korrelation beobachtet werden.