DD208292A5 - Zusammensetzungen fuer die verwendung als pflanzenwuchsfaktoren - Google Patents
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- A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
- A01N33/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds containing nitrogen-to-oxygen bonds
- A01N33/24—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds containing nitrogen-to-oxygen bonds only one oxygen atom attached to the nitrogen atom
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Abstract
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen fuer die Verwendung als Pflanzenwuchsfaktoren fuer die Landwirtschaft. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Verbindungen mit den gewuenschten Eigenschaften. Erfindungsgemaess enthalten die neuen Zusammensetzungen als Wirkstoff eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin beispielsweise bedeuten: wenn R tief 1 Wasserstoff ist,- R tief 2 Wasserstoff; R tief 3 Wasserstoff, Methyl-Radikal in 2-,3- oder 4-Stellung, Chloratom in 3- oder 4-Stellung, Bromatom oder CF tief 3-Radikal in 4-Stellung oder Nitro-Radikal in 4-Stellung; oder- R tief 2 Nitroradikal in 2-Stellung; R tief 3 Nitro-Radikal oder CF tief 3-Radikal in 4-Stellung oder, wenn R tief 1 ein Nitro-Radikal in 2-Stellung ist, - R tief 2 Nitro-Radikal in 4-Stellung und R tief 3 Nitro-Radikal in 6-Stellung oder-R tief 2 Nitro-Radikal in 6-Stellung und R tief 3 CF tief 3-Radikal in 4-Stellung oder mindestens eines ihrer Additionssalze mit organischen Saeuren und Mineralsaeuren.
Description
C C -'f- Berlin, den S9 7» 1933 £ 4 /'4/0 3 AP A 01'11/247 476/5
. 61 370/11
Zusammensetzungen für die Verwendung ala Pflanzenwuchs faktoren
Anwendungsgebiet der Erfindung;
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen für die Verwendung ala Pflanzenwuchsfaktoren in der Landwirtschaft.
Ss sind keine Angaben bekannt über Verbindungen, die als Pflanzenwuchsfaktoren verwendet werden können,
.Zwar sind die Verbindungen der Pormel I bekannte Verbindungen: siehe dazu GA-PS 82/21 139932 h, GA-PS S3 (5) 43 608, GA-PS 88 (9) 65 075 d, GA-PS 93 C15) 149 943 t, CA-P3 68 (5) 21 673 W oder auch Di]-PS 20 59 190, Sie sind, jedoch bisher nicht in der Landwirtschaft angewandt worden»
Ziel der Erfindung .
Ziel der lürfindimg ist die Bereitstellung von Verbindungen, die den Pflanzenwuchs fördernde Wirkung haben und die landwirtschaftlichen Erträge steigern»
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbindungen mit den gewünschten Eigenschaften aufzufinden, die als wirkstoff in Zusammensetzungen für die Verwendung ala Pflanzenwuchsiaktoren geeignet sind»
Erfindungsgemäß werden Zusammensetzungen für die Verwendung als Pflanaenwuchsfaktoren zur Verfügung' gestellt, die als 'i'irkstoff mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel I
4 7 4 / Ό 3 -1a- 3,7,1983
A? A 01 ϊί/247 476/5 61 370/11
S2
in der, wenn R. ein Waaserstoffatora darstellt,
- R2 ein Wasserstoffatom ist und
R_ ein Wasserstoffatom, ein Methyl-Radikal in 2-, 3- oder 4-Stellung, ein GhIoratom in 3- oder 4-Stellung, ein Bromatom oder ein Gl? -Radikal in 4-Stellung oder ein Hitro-Radikal in 2- 'oder 4-3teliung. bedeutet, oder
- R2 ein Nitro—Radikal in 2-Stellung ist und. R- ein Hlitro-Radikal oder ein G51--Radikal in 4—Stellung bedeutet, oder,
wenn R. ein Hitr-.o-Radikal in 2-Stellung darstellt,
- R2 ein Hitro-Radikal in 4-3tellung ist und
R-, ein Hitro-Radikal in 6-3tellung bedeutet, oder --Rg ein Hitro-Radikai in 6-Steliung und R^ und Gi1 .,-Radikal in 4-3teilung bedeutet,
oder mindestens eines ihrer Additionssalae aiit organischen Säuren und Mineralsäuren enthalten»
61 870 11
Diese Verbindungen können in allgemeiner Form hergestellt werden, indem entweder eine Verbindung der Formel
R1.
Hal
in der R1, R2 und R-, ihre vorgenannte Bezeichnung behalten, mit Hydroxylamin umgesetzt wird, um die entsprechende Verbin dung der Formel I gemäß dem folgenden Schema au erhalten:
C.
Hai
OHH,
oder eine Verbindung der Formel
R1
mit I2UOSO-H zur Reaktion gebracht vd.rd, um die entsprechende Verbindung der Formel I gemäß dem folgenden Schema zu erhalten:
H2ITOSO3H
OEH,
61 870 11
Als Beispiel für Additionssalze mit Säuren kann man diejenigen nennen, die mit starken Säuren gebildet werden, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder auch Trifluoressigsäure.
Die Verbindungen der Formel I und ihre Salze mit Säuren hatten bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch keine Anwendung in der Landwirtschaft gefunden.
Die Anmelderin hat jetzt gefunden, daß die Verbindungen der Formel I und ihre Säuresalze als Pflanzenwuchsfaktoren verwendet werden können. Die Produkte der Formel ^- uncL ihre Salze mit Säuren können im allgemeinen in der landwirtschaft zur Verbesserung des physiologischen Zustandes von Kulturpflanzen verwendet werden und gewährleisten eine Erhöhung des Ernte-Gewichtes. .
Die_ Erfindung hat insbesondere die wie vorstehend definierten Zusammensetzungen zum Gegenstand, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel I, die aus der durch die Verbindungen 0-(4-Hitr©phenyl)-hydroxylamin, O-Phenyl-hydroxylamin und Q-(4-Chlorphenyl)-hydroxylamin gebildeten Gruppe ausgewählt wurde, sowie deren Additionssalze mit lineralsäuren oder organischen Säuren und insbesondere deren Hydrochloride.
Man kann, auch Verbindungen nennen, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel I, die unter den folgenden "erbindungen ausgewählt wurden:
- Q-(2-Eitrophenyl)-hydroxylamin,
- Q-(2,4-Dinitrophenyl)-hydroxylamin,
- 0-(2-lTitro-4-trifluormethyl-phenyl)-hydrox3r2,amin5
- 0-(4-Methy!phenyl)-hydroxylamin und dessen Salze,'
- 0-(4-Bromphenyl)-hydroxylamin und dessen Salze,
- 0-(2-Iitro-4-chiorphenyl)-hydroxylamin*
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f f" -
Im weiter unten enthaltenen experimentellen Teil sind Tests beschrieben, die an verschiedenen Pflanzenteilen die Verringerung der durch Sauerstoff hervorgerufenen Inhibierung der Photosynthe' se zeigen. Dieses Phänomen ist bei allen durchgeführten Versuche: gleichbleibend* Diese Tests beschreiben die Untersuchung der Aktivität der Produkte der Pormel 1 und ihrer Salze am !tWarburg-Sffekt", die Untersuchung der Aktivität von 4-Ütrophenyl-hydroxylamin anhand der Toxizität von Sauerstoff gegenübe: der Photosynthese von Protoplasten der Weizenblätter, die Untersuchung der Aktivität von 4-liitrophenyl-hydroxylamin anhand /-χ der Toxizität von Sauerstoff gegenüber der Photosynthese von "^" intakten Chloroplasten, extrahiert aus Weizenblättern und die Wirkungen von 4-Hitrophenyl-hydroxylamin auf die Kohlenstoffbilanz der Pflanzen.
Andere Tests im experimentellen Teil zeigen die Erhöhung des Gewichts von behandelten Pflanzen, insbesondere von Tomate und Soja, wenn man 4-Hitrophenyl-hydroxylamin· einwirken läßt·
Die Untersuchung wurde an verschiedenen Kulturmodellen durchge~ führt, was die Art der geernteten Pflanzenteile betrifft (Wurzeln, Schoten, Körner, Früchte, Blätter).
Die ausgewählten,- unterschiedlichen Beispiele zeigen die Anwen- ζ"; dungsmöglichkeiten bei verschiedenen Pflanzen, wie Soja, Weizen, Gerste, Hafer, Baumwolle, Bohne, den Rosengewächsen, den Korbblütlern, und außerdem spezifisch bei Pflanzen, genannt C (d.h. bei den Pflanzen, deren erstes im Verlauf der Photosynthese gebildetes Produkt ein Molekül mit drei Kohlenstoffatomen ist),
η us
Die Erfindung hat daher insbesondere Zusammensetzungen zum genstand, die als Wuchsfaktoren für CU-Pflanzen verwendet werder können und die als Wirkstoff mindestens eine der Verbindungen der F'ormeljl oder eines ihrer wie oben definierten Salze enthalte
Die Verbindungen der Formel I bewirken eine. Verringerung der durch Sauerstoff hervorgerufenen Inhibierung der "Photosynthese.
61 870 11
Die gleiche Art der Wirkungsweise durch Verringerung des Inhibitor-Effekts von Sauerstoff auf die Photosynthese eröffnet völlig überrschende und bemerkenswerte Zukunfts-Perspektiven zur Erhöhung des Ertrages von Kulturpflanzen, genannt C « Diese Wirkungsweise hat ebenfalls zur Konsequenz, daß die durch die behandelten Pflanzen in die Atmosphäre abgegebene Sauerstoffmenge in substantieller Hinsicht erhöht ist, was einen nicht unbedeutenden ökologischen Aspekt bietet, angesichts der aktuellen Probleme des Anwachsens der COp-Menge in der Atmosphäre.
Die Zusammensetzungen gemäß'der Erfindung können in Form von granulierten Pulvern, Suspensionen, Emulsionen und Lösungen, die den Wirkstoff enthalten, vorliegen, beispielsweise in Misehung mit einem 'Trägerstoff und/oder einem anionischen, kationischen oder nicht ionischen tensiο-aktiven Mittel, die unter anderem eine gleichmäßige. Dispersion der Substanzen in-der Zusammensetzung gewährleisten. Der verwendete !rägerstoff kann ' eine Flüssigkeit sein, wie Wasser, Alkohol, die Kohlenwasserstoffe oder andere organische lösungsmittel, ein Mineralöl, tierisches oder pflanzliches Ol oder auch ein Pulver wie iüalkum, Tonerden, Silikate· und Kieselgur.
Die festen Zusammensetzungen liegen in Form von Pulvern sum Verstäuben, von benetzbaren. Pulvern oder Granulaten vor und können durch Mischen der aktiven Verbindung mit einem inerten Peststoff oder durch tränken des festen Srägerstoffs mit. einer Lösung des Wirkstoffes in einem Lösungsmittel, das man anschließend, verdampft, hergestellt werden.
Außer einem Trägerstoff und/oder einem tensio-aktiven Mittel können die Zusammensetzungen als Wirkstoff eine oder mehrere andere Substanzen enthalten, die aufgrund ihrer Eigenschaften das Wachstum von Pflanzen beeinflussen.
Die Zusammensetuiigen der Erfindung werden selbstverständlich in Dosismengen angewendet, die ihre Wirkung als Pflanzenwachs-
247
-β- 8.7*1983
AP A 01 Η/24 7 4 76/ί 61 870/11
tumsfaktoren gewährleisten. Diese «Yirkstoff-Dosen in den Zusammensetzungen variieren insbesondere in Abhängigkeit von den zu behandelnden Pflanzen, der Sonneneinwirkung, den atmosphärischen Bedingungen und dem Zustand der sich entwickelnden Vegetation.
Die gemäß der Erfindung als Wachstumsfaktoren verwendeten Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen 10 bis 80 Gew,-$ und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% an Produkten der Formel I oder deren Salzen»
Bei der Verwendung der Produkte der Formel I oder ihrer Salze als Pflanzenwachstumsfaktoren betragen die eingesetzten Wirkstoffmengen zwischen 20 g/ha und 500 g/ha3 vorzugsweise zwischen 40 und 120 g/ha.
Ausführungs-beispiel .
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie zu beschränken«
Beispiel 1: Smulgierbares Konzentrat
Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, die 15 Gew,-% 4~Nitrophenyl-hydroxylamin}. 6,4 Gew,-% Atlox 4851 (Oxy— ethylen-triglyzerid, kombiniert mit einem SuIfonat, Säureindex 1,5), 3>2 Gew.-/o Atlox 4855 (Cxyethylen-triglyzerid, kombiniert mit einem SuIfonat, Säureindex 3) und 75 j4 Gew.-% Xylol enthalt,
Jis wurde ein benetzbares Pulver hergestellt, d.as 25 % ' 4-iiitrophenyl-hydroxylamin, 15 % äkapers'ol (Konden-
-6a-
8.7.1983
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sationsprodukt von Hatrium-iiaphthalin-Suifonat), 35 % Zeosil 39 (synthetische, hydratisierte Kieselerde} erhalten durch Fällung) und 25 % Vercoryl S (kolloidalea Kaolin) enthält«
61 870 1
Seispiel 3 : Smulgierbares Konzentrat
Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, die 15 O-Phenyl-hydrosylaniin-Hjdro Chlorid,. 6,4 Gew.-% Al tos: 4851, 3,2 Gew.-% Altox 4855 und 75,4 Gew.-% Xylol enthält.
Beispiel 4 : Benetzbares Pulver
Ss wurde ein benetzbares Pulver .hergestellt, das 25 % .
0-(4-Chlorphenyl)-hydroxylamin, 15 % Ekapersol, 35 % Zeosil 39 und 25 % Yercoryl S enthält.
Beispiel 5 : Untersuchung der Aktivität der Produkte der Formel I anhand des "Warburg-Sff ektsT>
Die Produkte der Formel I besitzen die Eigenschaft, die durch Sauerstoff hervorgerufene Inhibitor-Wirkung auf die Photosynthese {Warburg-Bffekt) herabzusetzen, was eine Stimulierung der Photosynthese und eine Erhöhung des Srnte-Ertrages zur Präge hat.
Der 2est wurde an herausgeschnittenen Blättern des Weizens / '% durchgeführt, die entweder in destilliertes Wasser oder in ein Lösung des zu untersuchenden Produkts (10 mMol pro Liter) schwimmend eingebracht werden.
Die Blätter werden dann in wasserdichte Glaskannnem gebracht und einer Beleuchtung von 300 W/sr ausgesetzt, wobei die Temperatur auf 25 0C einreguliert ist, Die Atmosphäre in der Kammer wird ständig erneuert, entweder mit normaler Luft (21 % 0? 350 ppm CO2) oder mit reinem Sauerstoff (nahe 100 %), Wenn die gleichmäßige Photosynthese erreicht ist, ?/erden 0,09,UMoI
14 ' '
^CO2 eingebracht (spezifische Aktivität; 22 mCi/'mM) und
die Blätter 15 Minuten lang unter Belichtung und in Anwesenheit des Gases mit radioaktivem Ko^hIenstoff belassen.
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- 8-
Die Blätter werden dann in flüssigen Stickstoff getaucht und konserviert. Anschließend werden sie verbrannt, um die Menge an durch die Photosynthese fixiertem Ό0? au bestimmen. Die Ergebnisse werden ausgedrückt im Verhältnis der fixierten Radioaktivität zwischen den unbehandelten Vergleichsblättern und den mit den zu untersuchenden Produkten behandelten Blättern.
Wenn die Blätter mit 10 mMol des zu untersuchenden Produkts behandelt undin eine Atmosphäre gebracht werden, die 100 % Sauerstoff enthält, so wird deren Photosynthesis von 15 % bis 50 % stimuliert (13 % beispielsweise bei 0-(4-Chlorphenyl)-hydroxylasiin), in bezug auf die nicht behandelten Pflanzen. Die Kontrolle ergibt, daß Sauerstoff die Photosynthese von 15 % bis 45 % inhibiert.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Produkte dar Morsel I die Säuerstoff-InMMerung gegenüber der Photosynthese (Warburg-Bffekt) beträchtlich herabsetzen.
Beispiel 6 : Untersuchung der Aktivität von Q-(4;-]SfitrT)phenyl ) -hydroxylamin-anhand der Toxlaität..von Sauerstoff gegenüber der Photosynthese von Protoplasten bei Weisenblättern
Die Protoplasten von Weisenblättem werden gemäß klassischer Techniken zur Isolierung durch Mazeration von pflanzlichem Material in zellulosclytischen und pektinolytischen enayrnatischen Lösungen sowie durch differenzielle Zentrifugeerung und Filtration extrahiert.
Der Inhibitor-Effekt von Sauerstoff wird bei der Protoplasten-Suspension in Abhängigkeit von der Behandlung mit 0-(4-Nitrophenyl)-hydroxylamin gemessen. Der Versuch besteht darin, das Verhältnis der Sauerstoff- und HCOJf -Konzentration in der Protoplasten-Suspension und in Anwesenheit sowie in Abwesenheit von 0-(4-litrophenyl)-hydroxylamin zu variieren*
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24747 6 5
Die Phiosynthese wird durch Messung des von den Protoplasten bei Beleuchtung freigesetzten Sauerstoffs, unter Verwendung einer Elektrode vom 5?yp CMSK und bei einer temperatur von 25 0O, berechnet. Me Beleuchtung in der Meßzelle beträgt 250 W/m2.
Die Werte des Gradea der beobachteten Photos^ntheae in Abhängigkeit vom Terhäl,tnis HCO^/Op und in Anwesenheit oder in Abwesenheit von 0-(4-Nitrophenyl)-hydroxylamin sind in Tabelle zusammengefaßt.
| Verhältnis. (CO3II Θ) | (O2) | Photosynthese der handelten Pflanzen Β.Μ0Ι freigesetzt em <Chlorophy3VS t unde) | unbe- (in O9 /mg | Beobachtete Photosynthese in Anwesenheit von 0- (4-Nitrophenyl)-hydroxylamin 40 AiM | in Prozenten der unbehandelten Pflanzen |
| 25.10""3 | 196 | in nMol freigesetztem Q ρ/mg Ghloroiihyll/Stunde | 101 | ||
| 2» | 10.10"3 | 108 | 198 | 112 | |
| 1, | 7.1Ο"4 | 76 | 122 | 126 | |
| 6, | 3.1Ο~4 | 36 | 96 | 188 | |
| 3, | 1.1Ο"4 | 26 | 68 | 223 | |
| 1, | 58 |
'fabeile 1
Messung des Grades der Photosyntheae von Protoplasten des Weizens, behandelt oder nicht behandelt mit 0~(4~Witrophenyl)-hydroxylamin 4O.11M, in Anwesenheit verschiedener relativer Konzentrationen an (HOO.,)
und an 0?.
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Q-(4-Hitrophenyl)-hydroxylamin verringert stark die Sauerstof: Toxizität gegenüber der Photosynthese, wie es die Erhöhung des Grades der Photosynthese von behandelten Protoplasten des Weizens bezeugt, vor allein, wenn die relativen Konzentrationen an Bikarbonat und Sauerstoff so sind, daß sie die Photosynthese inhibieren ("Warburg-Effekt")·
Beispiel 7 : Untersuchung der Aktivität von Q-(4-Mtrophenyl) O hydroxylamin anhand der Sauerstoff-Toxizität gegenüber der Photosynthese von intakten Chloroplasten, extrahiert aus Weizenblättern
Die Chloroplasten,:intakt oder der ICLasse A, gemäß der Terminologie von D.O. HALL (Hature 235: 125-126, 1978) sind fähig, ICohlensäuregas zu binden und Sauerstoff freizusetzen, in einer Größenordnung, die der von ganzen Blättern äquivalent ist (50 bis 250 uMol freigesetzter Op pro mg (Chlorophyll und pro Stunde)*
Die in diesem Versuch verwendeten Chloroplasten werden ausgehend von den Protoplasten der Weizenblätter extrahiert und durch Auflösung der Zeilwände.infolge mechanischen Eührens und oamotischen Schock, filtration und Zentrifugeerung über ein Dichte-Gefälle, erhalten.
Die Photosynthese wird berechnet, indem die Messung des von der Suspension der intakten Ghloroplasten bei Beleuchtung freigesetzten Sauerstoffs erfolgt, und zv/ar in Anwesenheit von HCO-, Q u , Q , deren relative Proportionen variieren und in Anwesenhext oder Abwesenheit von 0-(4-Hitrophenyl)-hydros^lamin 40 iüsolar.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 dargestellt:
Verhältnis (GO Hf
nn i.ri itfrili U ι -Li
(O2)
Photosynthese der unbeharidel» ten Pflanzen (in iiMol freigesetztem Op/rng Chlorophyll/ Stunde Beobachtete Photosynthese in Anwesenheit von 0~(4-Mltrophenyl)-hydroxylamin 40 LiM
in «Mol freigesetztem 0^/mg Chlorophyll/ Stunde
in Prozenten der
unbehandelten
Pflanzen
10"-4. ΙΟ""3 3,2.10" 1,1.10"
•4
114 76 36 26 120
100
70
56
105,2 131,5
194,4 215,4
f ABISLLE
Messung des Grades der Photosynthese von Chloroplasten des Weizens, behandelt oder nicht behandelt mit 0-(4-Mtrophenyl)-hydroxylamin 40 uM, in Anwesenheit verschiedener relativer Konzentrationen an Bicarbonat und Sauerstoff.
β1 870 11 4/4/03 -13 -
Schlußfolgerungen:
Die mit O-(4-Mtrophenyl)-hydroxylamin erhaltene Stimulierung der Photosynthese von intakten Chloroplasten, insbesondere wenn das Verhältnis der Konzentrationen an Bicarbonat und Sauerstoff verringert wird, zeigt augenscheinlich, daß O-(4-Nitrc phenyl)-hydroxylamin.den toxischen Effekt des Sauerstoffs gegenüber der Photosynthese beseitigt, wobei deren Erhöhung bei den behandelten Chloroplasten in bezug auf die nicht behandelten zu verzeichnen ist.
Beispiel 8 : Auswirkungen von 0-(4~Hitrophenyl^hydroxylamin a die Kohlenstoff-Bilanz der Pflanzen
Q-(4-Hitrophenyl)-hydroxylamin stimuliert die Photosynthese der behandelten Chloroplasten, Protoplasten und Blätter im Verhältnis zu den nicht behandelten und setzt die Inhibierungs-Wirkung von Sauerstoff auf die Photosynthese herab. Diese originale Eigenschaft resultiert aus einer Stimulierung der Photosynthe3e der Pflanze, wenn diese entweder durch Anwendung über die Wurzel oder über, die Blätter, mit 0-(4~3Jitrophenyl)-hydroxylamin behandelt wird.
Die experimentelle Vorrichtung zur Messung der Photosynthese stützt sich auf eine Sompensations-Methode, ausgehend von eins Anfangswert von 350 ppm COp. Diese Vorrichtung entspricht der Modifikation einer von M, AIH)SS et al·, Ann. Agron. 1979, 30 (2): 139-151 vorgeschlagenes.· Versuchsanordnung.
Die Pflanzen werden in Glaskammern mit einem inneren Volumen von 6*250 Liter eingeschlossen und kontinuierlich mit feuchtei Luft von 70 % und einer Geschwindigkeit von 0,5 m/sec beschickt. Die Pflanzen werden mit 5 OSRAM-Lampen (HQI) von jeweils 250 W während einer Tages-Periode von 12 Stunden beleuchtet. Die aus den Assimilationskammem stammende Luft wird auf ihren CO2~Gehalt-Mn mit einem Infrarot-Analysator
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DRAS 2-1 (Hartmann und Braun) untersucht« Die COp-Konzentration wird mittels Injektion dieses Gases auf 350 ppm gebracht, wobei das COp aus einer Druckgasflasche stammt, deren sichere Regulierung durch einen Eurotherm-Regler (Typ 070) erfolgt. Die Anzahl der COg-Injektionen wird mittels eines Zählers und SODSCO-Schreibers gezahlt und aufgezeichnet. Die mikroklimatologischen Parameter werden mittels eines SHSSSEL-Gerätes registriert.
Während der Sacht wird das System desaktiviert und nur die ¥arianten des GOp-Gehaltes nach Bestimmung mit einem Infrarot-Analysator direkt aufgezeichnet.
Die 7/erte der COp-Gaben unter Beleuchtung, gemessen durch die Anzahl der Injektionen dieses Gases über die gesamte Zeit, geben ein SaS für die Brutto-rhotosynthese* .3as von der Pflanze bei Uunkellieit mader freigesetzte G0~ liefert die Berechnung der Respiration.
Es ist daher interessant, die Auswirkungen von 0-(4-Htrophenyl}-hydroxylamin auf die Kohlenstoff-Bilanz der behändaIten Pflanzen festausteilen, indem die isntwicklung der relativen Werte von Photosynthese und Respiration untersucht wird.
Die Methodologie stammt von einer Anpassung der Arbeiten von Iv.J. 'McCRBS und J,H. SUSBÜRJ (Crop Science, 1978,. vol. 18, Seiten 1.3-18).:
Um den Mangel der Heterogenität-zu beseitigen, die zwischen den Pflanzen und den unvermeidlichen'Schwankungen in den verwendeten Assimilationskammern besteht, wird jede Pflanze (oder Pflanzengruppe) erst 7 Tage nach Beginn der Messungen mit 0-&~!Titrophenyl)-hydroxylamin behandelt : diese Periode dient dem Vergleich.'lach Ablauf der 7 Sage werden die Pflanzen entweder über die Blätter oder über die Wurzeln mit 0-(4-5Fitrophenyl)-hydroxylamin behandelt und die Messungen der Photo-
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47
synthese und der Respiration kontinuierlich 7 Tage lang durchgeführt ; diese zweite Periode entspricht der Behandlung.
Das wie vorstehend "beschriebene benetzbare Pulver mit 25 % 0~{4*-r?itrophenyl)-hydroxylamin, wird über den Pflanzen in(der \7eise verstäubt, daß die Sndkonsaitration an Wirkstoff 10""-5 M beträgt. Sach Trocknung der Suspension werden die. Pflanzen In Assimilationskammern gebracht und die Messungen von Photosynthese und Respiration vorgenommen. Die Ergebnisse können graphisch dargestellt v/erden, indem auf der Abszisse die Werte der erhaltenen Photosynthese während der 'Tagesperiode und auf der Ordinate die Werte der gemessenen Respiration während der Bachtperiode, die auf die Tagesperiode folgt, aufgetragen werden. In den zwei Fällen werden die Werte ausgedrückt in der Zeit der Öffnung der Elektrosehieber, die es gestatten, den Anfangswert von 350 ppm GOp zu erreichen (Photosynthese) oder die Zeit der Öffnung dieser Slektrοschieber, wo die Luft am· Ausgang der Kammern in eine COp-IPaIl e geleitet wird, um den Gehalf an GOp auf 350 ppm zurückzuführen (Respiration).
Beispielsweise zeigt die Graphik die Entwicklung des Verhältnis· ses zwischen Photosyntkese und Respiration, nach Blatt-Applikation von Q-(4-M.trophenyl)-hydroxylamin am Weizen (Triticum SatiVUBi-Yarietät CAPITOLS), die in Figur 1 dargestellt wird*
Figur 1:
Relative Entwicklung der Fnotosynthese und der Respiration in Abwesenheit und in Anwesenheit von 0-(4--Hitrophenyl)-" hydroxylamin nach Blatt-Anwendung am ;/eizen.
Der Bequemlichkeit halber ist der Gasaustausch zwischen der Pflanze^ und der Atmosphäre in Milliliter GOp, vielmehr in der ·
Dauer der Öffnung der Elektroschieber, ausgedrückt.
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24 7 47 6 5 - ie - Schlußfolgerung:
Wenn die Gerade, die alle experimenteil ermittelten Punkte verbindet, sich von derjenigen entfernt, die die nicht "behandelten Pflanzen darstellt, so zeigt der gebildete Winkel die Größe des Einflusses der Behandlung, entweder zu einer günstigen ' Kohlenstoffbilanz (Photosynthese proportional mehr stimuliert als die Respiration : die Gerade neigt sich gegen die Abszissen-Achse), oder zu einer ungünstigen Bilanz (Respiration proportional mehr stimuliert als die Photosynthese : die Gerade neigt sich gegen Ordinaten-Ächse).
Das in Figur 1 dargestellte Beispiel zeigt, daß die Kohlenstoffbilanz von mit 0-(4-M.trophenyl)-hydroxylamin behandeltem Weizen günstiger ist, da die Photosynthese stark stimuliert wird im Verhältnis zur Respiration. Diese Stimulation stammt von einer Erhöhung des Grades der Photosynthese, hervorgerufen durch 0-(4-lTitrophenyl)-hydroxylamin und von einer Aufhebung der durch Sauerstoff verursachten Inhibierung der Photosynthese, wie es in den Beispielen 3, 4 und 5 gezeigt wurde. Bei den an Weizen durchgeführten Versuchen lag die Stimulation der Photosynthese in der Größenordnung von 30 bis 60 %,
Die Pflanzen worden in einer Nährlösung nach ARlIOiT und H0AGLA2JD. kultiviert» Dann wird 0-(4-Nitrophenyl)-hydroxylamin in Form eines benetzbaren Pulvers (25%ig), mit Wasser verdünnt direkt in die Nährlösung appliziert.
Die ausgetauschten Gase werden,, unter -Verwendung der gleichen experimentellen Vorrichtung, wie .am Anfang von Beispiel 6 beschrieben, gemessen. Die Ergebnisse können unter Anwendung der modifizierten Methode von McGree und Silsbury graphisch dargestellt werden.
Im Fall des Weizens wurde das 0-(4-iIitrophenyl)-hydroxylamin
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247 47 6 5 - ^ -
in die Mhrlö'sung appliziert, und zwar in Form· eines "benetzbaren Pulvers und mit einer Endkonzentration an Wirkstoff von 1Cf5 M.
Ein typisches Ergebnisbeispiel, das mit Weizen (Triticum Sativur Varietät CAPITOLS) erhalten wurde, ist in Figur 2 dargestellt.
Figur 2:
Relative Werte von Photosynthese und Respiration von Weizen, behandelt durch Wurzelanwendung mit 0-(4-Hitrophenyl)-hydroxyl-.amin. Die ITeigung der Geraden gegen die Abszissen-Achse, erhalten durch Behandlung mit 0-(4-J>7itrophenyl) -hydroxylamin zeigt deutlich, daß die Photosynthese gegenüber der Respiration stark stimuliert wird.
Man beobachtet im allgemeinen eine Stimulation, im Fall von Weizen, von 28 bis 55' %·
Die gleichen Versuche wurden an Zuckerrüben (Seta vulgaris-Varietät GERES MOHOGERMl) vorgenommen: Die Figur 3 zeigt ein für diese Pflanze typisches Ergebnis.
figur 3:
Relative Entwicklung der Photosynthese und der Respiration von Rüben nach Würz el-Anwendung von 0-(4~?iitrophenyl) -hydroxylamin. '
Der Verlauf der Geraden, erhalten nach Anwendung von 0-(4-Uitrophenyl)-hydroxylamin bei einer Sndkonzentration von ΙΟ""'3!: und in Form-eines benetzbaren Pulvers (25%ig),. demonstriert die günstige Wirkung des Srfindungsgegenstandes auf ,die Photosynthese gegenüber der Respiration^
Die beobachtete Stimulation bei Rüben liegt in der Größenord-· nung von 30 bis 40 %,
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24 7 47 6 5.-18-
Die verschiedenen, labormäßig durchgeführten Versuche an Organiten, isolierten Organen der Blätter oder der ganzen Pflanzen zeigen,. daß an den untersuchten Testpflanzen 0-(4-Iiitrophenyl)-hydroxylamin die Tosizität von Sauerstoff gegenüber der Photosynthese beseitigt. Eine der bedeutenden Konsequenzen dieser Entdeckung ist die Aufhebung der damit verbundenen InhiMeritng ("Warburg-Effelrfc*'}, die wiederum eine sehr beträchtliche Erhöhung der Photosynthese bei den mit 0-(4-Uitrophenyl)-hydroxylamin behandelten Pflanzen nach sich sieht.
Diese originäre Eigenschaft von Q~(4-aitrophenyl)-hy&roxylaiüin soll eine Erhöhung der Ernteerträge von mit dieser Verbindung behandelten Kulturpflanzen bewirken. Einige Beispiele dazu werden im folgenden geliefert.
Beispiel 9 : Untersuchung der Aktivität von Q-(4-I?itrophenyl)-hydroxylamln als Wuchsfaktor
A. 'Test an' 'Tomaten: Der Test wird an einer Tomatenkultur der Varietät Europcel durchgeführt. Man verwendet einen Fischer-
3 Block mit 5 Einheiten. Die einfachen Parzellen sind 20 m groß (10 χ 2 hl ) und in jede Einheit werden unbehandelte Vergleichspflanzen gebracht. Der Versuch wird in einem kalkschlammhaltigen Ton-Boden durchgeführt. Die Behandlungen werden mit einem Dosierapparat des Typs Van der Weij auf der Basis von 750 l/ha und unter einem konstanten Druck von 3 bar vorgenommen. Die Behandlungen werden entweder nach dem Abfall der Blütenblätter der ersten Blüte (Tj, oder nach dem Abfall der Blütenblätter der letzten Blüte CTp= I, + 20 Tage) durchgeführt, oder auch bei der "ITovaison", d. h. im Hotnsnt der Fruchtbildung
0-(4-ITitrophenyl)-hydroxylamin wird dann in Dosen von
4 7 4 7
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40, 60 oder 120 g/ha in dreimaliger oder einmaliger Yerabreichung angewendet. Ss wurden zwei Ernten an Tomaten realisiert, Bei jeder Ernte bestimmte man den Ertrag in kg von 32 Somatenpflanzen, im "verhältnis zu den unbehandelten Yergleichspflanzen. Die Ergebnisse werden in Prozenten ausgedrückt, wobei den Vergleichspflanzen ein Wert von 100 zugeordnet wurde.
Die beobachteten experimentellen Ergebnisse sind in der fol genden Tabelle zusammengefaßt:
| Dosis | 1I | 'Jl | in g/ha | Φ | .Ertrag in % im pflanzen | Verhältnis au | den unbehandelten Vergleichs« | 100 - | besitzt gegenüber der r | Total | |
| 60 | 1. Ernt θ J. | 2. Ernte J. | + 12 | 104,4 | |||||||
| 120 | ß | 101,3 | 10Θ, | 5 | 111,9 | ||||||
| 120 g | S | 100,9 | 183, | 3 | 112,6 | ||||||
| 120 g | 115,2 | 104, | 1 | 111,2 | |||||||
| 40 g | 40 | 40 g | 111,4 | 105, | 9 | 107,2 | |||||
| Ver gleich | S | 100,6 | 121, | 4 | ~V 34,3 kg | ||||||
| 100 -~» 25,4 kg | 100 -4 8 | ,9 kg | |||||||||
| S chlußf olgerung :_ | Tabelle 3 | Domate eine | |||||||||
| 0- | G4~M trophenyl)-hydroxylamin | ||||||||||
Aktivität als Wuchsfaktor
ω •ο ο
247476 5
61 870 11
Der Test wurde an einer Soja-Kultur durchgeführt. Man verwendet einen Fischer-Block mit 6 Einheiten. Die einfachen ?arzel~
ο len sind 40 m groß (15 m X/2,.66 m). In jeder Einheit werden unbehandelte Vergleichspflanzen gebracht. Der Versuch wird in einem kalk-ton-haltigen Sandboden durchgeführt. Die Behandlungen werden mit einem Dosierapparat des Typ Van der Wei.j auf der Basis von 1000 l/ha und unter einem Druck von 3 bar vorgenommen.
Es wurden folgende Stadien der Behandlung festgehalten: T1 = Erscheinen der Blutenknospen Tp = Bildung der ersten Schoten T_ = Ende der Schotenbildung
0—(4-Nitrophenyl)-hydroxylamin wird dann in Dosen von 40, 60 oder 120 g/ha in ein-, zwei- oder dreimaliger Verabreichung angewendet· Man bestimmt den Ertrag in kg von 5 Sojapflanzen. Die Ergebnisse werden in Prozenten ausgedrückt, wobei den Vergleichspflanzen ein Wert von 100 % zugeordnet wurde. Die beobachteten- experimentellen Ergebnisse' sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
61 870 11
- 22 -
| Dos±3 | i | in | g/ha | h | Ertrag in % im'Verhältnis au den unbehandelten Vergleichs- pflanzen | |
| T1 ! | X2 | 107,8 | ||||
| 120 | 120 | 110,5 117,6 | ||||
| 120 | .105,7 | |||||
| 60 | 105,2 | |||||
| 60 | 60 | 102,4 | ||||
| 40 | 104,6 | |||||
| 40 | 40 | 102,8 | ||||
| 60 | 60 | 60 | 116,0 | |||
| 60 | 60 . | 107,0 | ||||
| Ver- gleic | 60 | 100 | ||||
Schlußfolgerung:
0-(4-Hitrophenyl)-hydroxylamin -besitzt gegenüber Soga eine Aktivität als Wuchs-
faktor
In einer anderen, an Soja unter subtropischen Bedingungen (Brasilien) durchgeführten Versuchsserie,-wurden mit 0-(4~2&trophenyl)-hydroxylamin sehr beträchtliche Steigerungen der Kornerträge ersielt.
Der Test wurde an einer Sojakultur (Varietät IAC-6) durchgeführt. Die experimentelle Vorrichtung bestand aus einem Fischer-block mit 4 Einheiten. Die einfachen Parzellen sind
p 30 rn~ groß und in jede Einheit'werden unbehandelte Vergleichspflanzen gebracht-. Die Verabreichungen wurden in ITuiaiaer 1 , 2 oder 4 vorgenommen.
61 870 11
- 23 -
Die Stadien der Behandlung sind folgende;
T^ = Beginn der Blütezeit (60 Tage nach der Saat)
T2 = 74 Tage nach der Saat
T- s 86 Tage nach der Saat (Beginn der Kornausbildung)
T. = 96 Tage nach der Saat
0-(4-Hitrophenyl)-hydroxylamin wird dann in Dosen von 60, 120 und 240 g Wirkstoff pro Hektar und in Porin eines benetzbaren Pulvers (25%ig) angewendet.
Der in kg KSrner pro ha ausgedrückte Ertrag wird mit demjenigen der Yergleichspflanzen in Prozenten verglichen* Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle dargestellt:
| Dosis in g/ha | h | I2 | 120 120 60 | h | Vergleich | i Ertrag in Prozent des Vergleichs |
| 120 60 | 120 120 60 | 120 60 | 113,6 126 126,7 | |||
| 100 |
Schlußfolgerung
Q-(4-Hitrophenyl)~hydrosyla^iη gestattet eine Erhöhung des Ertrages von Sojakultoren»
In einem anderen mit der Soja-Varietät' BH1 unter verschiedenen klimatischen Bedingungen (beträchtliche Nieder 3 chlagsziessung und erhöhte Temperatur) durchgeführten Versuch, wurde 0-(4-2Titrophenyi)hydroxylamin geinäJ3 einem identischen Esperi-
61 870 11
- 24 -
mental-Protokoll appliziert* Das 0-(4-J3itrophenyl)-hydroxylamin wurde in folgenden Stadien angewendet;
Τ-. = 55 Tage nach Pflanzung (Beginn der Blütezeit)
T„ =70 Tage nach Pflanzung (Bntwicklung der Schoten)
S- =80 Tage nach Pflanzung (Entwicklung der Körner)
TA . = 90 Tage nach Pflanzung (Beginn des Alterns)
Die in Prozenten- von nicht "behandelten Vergleichspflanzen ausgedrückten und ausgehend vom Ertrag an Körnern pro Hektar berechneten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt
| Dosis in g/ha | 60 120 | h | 60 120 | Yergleieh | Ertrag in Prozent des Vergleichs |
| 240 120 ' 120 60 120 | 163 161 151 131 175 · | ||||
| 120 60 120 - | TOO . | ||||
0-(4-Uitrophenyl)-'hydrosylaiain erhöht den Körner-Ertrag :/on Soja* .
Untersuchung der Wirkung; τοη an Weizenkulturen
Yersuch an Weisen
747
61 870 11 - 25 -
0-(4-liitrophenyl)-hydroxylamin wurde durch Verstäuben des benetzbaren Pulvers (25/&ig) auf Winterweisen (Triticum Satirum, Varietät lutin) appliziert.
Die Behandlungen werden in folgenden Stadien durchgeführt:
Tq. = zweiter Knoten gebildet
T1 = Beginn der Auschwellung, Scheide des letzten Blattes
aufgegangen
S2 = 70 % Ährenbildung
T2 = Bluteseit
I. = Blütezeit
Tc = Korn grün
~ Korn mehlig
Die geernteten Körner werden gewogen und der Ertrag in Doppelzentner/Hektar ausgedrückt* Die Prosentwerte des durch die Behandlung mit 0-(4-nitrophenyi)-hydroxylamin erhaltenen Ertrages sind in der folgenden Tabelle dargestellt, in Abhängigkeit Ton den Dosen und dem Zeitpunkt der implikation:
| Dosierung in g Wirkstoff/ha | Tr | Φ | φ 3 | 62,5 125 | Φ 5 | T6 | Vergleich | Ertrag in Körnern | in % des Ver gleichs |
| φ 0 | 500 62,5 125 | 62,5 125 | 250 62,5 125 | 62,5 125 | 62,5 125 | Doppelzentner pro Hektar | 104,05 106,88 104,66 104,66 | ||
| 62,5 | 64,25 66,00 64,62 64,62 | 100 | |||||||
| 61,17 |
; 0-(4-Mtrophenyl)-hydroxylainin erhöht, angewendet an Weizenpflanzen, den Ertrag an Körnern-der "behandelten Kulturen
Claims (7)
- Erfindungsans-pruehZusammensetzungen für die Verwendung als Pflanzenwuchsfaktoren, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Wirkstoff mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel 1(I)in der, wennR1 ein Wasserstoffatom, darstellt,- Rp ein Wasserstoffatom ist undRo ein Wasserstoffatom, ein Methyl-Radikal in 2-, 3~ 0^ 4-Stellung, ein Ghloratom in 3- oder 4—Stellung, ein Bromatom oder ein. CS1-,-Radikal in 4-St ellung oder ein MtroeRadikäl in 2- oder 4-Stellung bedeutet, oder- R? ein ITi tr ο-Radikal in 2-S teilung ist undR-, ein Hitro-Radikal oder ein GP,-Radikal in. 4-Stellung bedeutet, oderwenn R1 ein Nitro-Radikal in 2-Steilung darstellt,- R- ein Uitro-Radikal in 4-Stellung ist undRj ein Mtro-Radikal in 6-Stellung bedeutetf oder- R2 ein Miro-Radikal in 6-Steilung undR- ein C?^-Radikal in 4-3iellung bedeutet, .. oder mindestens eines ihrer Additionssalze mit organischen Säuren und Mineralsäuren neben üblichen Hilfs- oder 'Trägerstoffen enthalten,247472,1 ta -61 870 11
- 2. Zusammensetzungen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Wirkstoff 0-(4-Hitrophenyl)-hydroxylamin enthalten.61 870 11Zusammensetzungen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Wirkstoff mindestens eine der folgenden Ver bindungen enthalten:- O-Phenyl-hydroxylamin.;- 0-(4-Chlorphenyl)-hydroxylamin,sowie deren Additionssalze mit organischen Säuren und Mineralsäuren und insbesondere deren Hydrochloride.Zusammensetzungen für die Verwendung als Wuchsfaktoren für Pflanzen, genannt C-,, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Wirkstoff mindestens eine der Verbindungen der all-gemeinen "FormelR1OSE,(I)in derwenn Rc ein Wasserstoffatom darstellt,- R2 ein Wasserstoffatom ist undB-, ein Wasserst off atom, ein Methyl-Radikal in 2-, 3- oder 4—Stellung, ein Chloratom in 3- oder 4-Steilung, ein Bromatom oder ein CP-,-Radikal in 4-Stellung oder ein Hitro-Radikal in 2- oder 4—Stellung bedeutet, oder- R2 ein Sitro-Radikal in 2-otellung ist undR-, ein !itro-Radikal oder ein CJ1-,-Radikal in 4-3tellung bedeutet, oder . .61 870 11ο S -30-wenn R1 ein Hitro-Radikal in 2-S te llung darstellt- Rp ein Nitro-Radikal in 4-Steilung ist undR- ein Nitro-Radikal in 6-Stellung bedeutet, oder- Rp ein Mtro-Radikal in 6-Stellung undR-3 ein CP^-Radikal in 4-Stellung bedeutet,oder mindestens eines ihrer Additionssalze mit organischen Säuren und lüneralsäuren neben üblichen Hilfs- oder Trägerstoffen enthalten.
- 5. Zusammensetzungen nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Wirkstoff 0~(4-lTitrophenyl)-hydroxylamin enthalten,.o. Zusammensetzungen nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß sie alsWirkstoff mindestens eine der folgenden Verbindungen enthalten:- O-Phenyl-hydroxylamin;- 0-(4-Ghlorphenyl)-hydroxylamin,sowie deren Additionssalze mit organischen Säuren und Mineralsäuren und insbesondere deren Hydrochloride«
- 7. Zusammensetzungen nach irgendeines der Punkte 1, 3, 4 oder 6, gekennzeichnet....dadurch, daß sie in verschiedenen Wirkstoffdosen von 20 g bis 500 g pro Hektar ange~ wendet werden.
- 8. Zusammensetzungen nach Punkt 2 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß sie in verschiedenen Wirkstoffdosen von 20 g bis 500 g pro Hektar· angewendet werden.
- 9. Zusammensetzungen nach irgendeinem der Punkte 1, 3> 4 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß sie 10 bis 80 Gew.-%-an Wirkstoff enthalten.
- 10. Zusammensetzungen nach Punkt 2 oder 5, gekennzeichnet dadurch, daß sie 10 bis 80 Gew.-% an. Wirkstoff enthalten.
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