DD215928A1 - Mittel zur beeinflussung von wachstums-, entwicklungs- und stoffwechselprozessen in pflanzen - Google Patents
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Abstract
Mit dem Ziel der weiteren Produktionssteigerung in der Pflanzenproduktion wurde die Aufgabe gestellt, Mittel zur gezielten Beeinflussung von pflanzlichen Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozesses zu entwickeln. Erfindungsgemaess enthalten diese Mittel Verbindungen der allgemeinen Formel I und/oder deren enantiomere Formen in geeigneten Formulierungen,die in Acker-,Garten- bzw.Obstkulturen appliziert werden. Die erfindungsgemaessen Mittel sind aufgrund des guenstigen Herstellungsverfahrens mittels des Pilzes Botryodiplodia theobromae und der vorteilhaften Wirkung auf Wachstum, Entwicklung und Stoffwechsel der Pflanzen eine wertvolle Bereicherung der Technik. Die Bedeutung der Erfindung besteht vor allem darin, dass mit Hilfe der erfindungsgemaessen Mittel die Ernteertraege erhoeht werden. Die Tatsache, dass mit den erfindungsgemaessen Mitteln eine Effektuierung der Assimilatverteilung in der Pflanze erreichbar ist, ist ausserordentlich bemerkenswert und z. B. fuer die Erhoehung des Ertrages bei Futterpflanzen, Zuckerrueben und anderen Kulturpflanzen von grosser Bedeutung. Im Getreideanbau fuehren die erfindungsgemaessen Mittel zur Ausbildung kurzer, stabiler Halme, wodurch Lagerverluste vermieden werden koennen.
Description
Mittel zur Beeinflussung von Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozessen in Pflanzen
Die Erfindung betrifft Mittel zur Beeinflussung von Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffweohselprozessen in Pflanzen auf der Grundlage von Verbindungen der allgemeinen Formel I oder von deren Enantiomeren. Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse sind dabei im weiten Sinne zu verstehen und umfassen z.B. auch die Stoffbildungs-, Translokations- und Akkumulationsprozesse.
Die Erfindung ist für die Pflanzenproduktion von Interesse, insbesondere für die Landwirtschaft, den Obstbau und den Gartenbau, aber auch für die Porstwirtschaft. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Mittel führt zu Ertragssteigerungen und zur Optimierung der Anbau-, Pflege- und Erntetechnologie·
Mit einer Eeihe von synthetischen Regulatoren ist gezielt auf Wachstum und Stoffwechsel von Pflanzen Einfluß genommen worden, so z.B. mit Chlorcholinchlorid, p-Chlorethanphosphonsäure,' Bernsteinsäuredimethylhydrazid, Maleinsäurehydrazid, 2,4-Dichlorphenoxy-isobuttersäure, N'N-Bis-phosphonomethylglycin u.a.
Es ist auch bekannt, daß das Kultarfiltrat von Lasiodiplodia theobromae eine wachstumsinhibierende Wirkung auf grüne Pflanzen ausübt. Die Autoren führen die Hemmung unter anderem auf die im Filtrat enthaltene (-)-Jasmonsäure zurück (BEOADBENT,
ι · tu .*:_' :*
D. -et al., Brit. 1, 286, 266 (01. 007c); ALDBIDGl, D.O. et al.,
J. Chem. Sog. C, 1623 (1971))» die ein Stereoisomer der Ver-
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bindung der allgemeinen Formel I mit E = 2,3-PeJitenyl, B = H und η s. 1 ist. Angaben über Testobjekte sowie das Entwicklungsstadium der Testpflanzen zum Applikationszeitpunkt erfolgten nicht. Die gIeiche Verbindung bzw. deren Methylester ist aus verschiedenen Pflanzen isoliert und als seneszenzfördernde Substanz (DEDA, J. und J. KATO, Plant Physiol. 66, 246 (1980)) als Wachstumsinhibitor (DATHE, W. et al., Planta 1§1 (1981)j TAMAKE, H. et al., Plant Gell Physiol. 22, 689, (1981)) sowie als Inhibitor der Pollenkeimung (YAMANE, H, et al., Plant Cell Physiol. j£, 1125 (1982)) beschrieben worden. Eine zu den Verbindungen der allgemeinen Formel I strukturverwandte Substanz ist Ouourbinsäure. Sie wurde aus Samen von Cucurbita pepo isoliert und ist als Wachstumsinhibitor im Beiskeimpflanzenbiotest wirksam (FTIKUI, H. et al·, Agric. Biol. Chem. 41, 175 und 189 (1977)).
Chemisch sind Jasmonsäure und Oucurbinsäure nur durch relativ aufwendige, mehrstufige Verfahren zugänglich.
Ziel der Erfindung ist es, Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse in landwirtschaftlichen, forstwirtschaftlichen sowie gärtnerischen Kulturen zu effektuieren. Indem z.B. Stofftransport- und akkumulation, Wachstumsdynamik und -Proportionen oder auch Blütenbildung und Früchtentwicklung durch gezielte Anwendung beeinflußt werden, sollen Ernteerträge erhöht bzw. Anbau-, Pflege- und Erntetechniken'vereinfacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel zur vorteilhaften Beeinflussung von Wachstum, Entwicklung und/oder Stoffwechsel in Pflanzen zu entwickeln, deren Wirkstoffe nach einem einfachen Verfahren zugänglich sind·
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur Anwendung kommen, die als Wirkstoffe Verbindungen der all-
gemeinen Formel I bzw. deren Enantiomere neben üblichen Hilf s- und Trägerstoffen enthalten. Solche Mittel beeinflussen überraschenderweise Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse in Pflanzen ähnlich den Mitteln, die Jasmonsäure enthalten. '
In der,allgemeinen Formel I stehen E für ein niederes gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl, η für eine Zahl von 1 bis 8 und E für H, Alkali- bzw. Erdalkalimetall (vorzugsweise Na, K, Ca), Ammonium oder niederes Alkyl (Ci- 0,-f vorzugsweise Methyl).
Die von den erfindungsgemäßen Mitteln bewirkte Wachstumshemmung ist insbesondere eine Reduktion des Längenwachstums ohne Verzögerung der Organbildung. Das heißt, eine Entwicklungsverzögerung der Pflanzen, wie sie z.B. durch Abscisinsäure bewirkt wird, tritt nicht ein. So wird z.B. bei Getreide nach Applikation im Keimlingsstadium ein kräftiger Sproß mit verkürzter Achse ausgebildet.
Überraschenderweise ist es möglich, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Mittel nicht nur Wachstumsprozesse, sondern auch Stoffwechselprozesse, besonders Stoffbildungs-, Translokations- und Akkumulationsprozesse, in mannigfaltiger Weise günstig au beeinflussen. Infolge der verstärkten Assimilatakkumulation bilden behandelte. Pflanzen einen auffallend kräftigen Sproß aus, und die Blätter sind im Vergleich zur Kontrolle dunkelgrüner. Die Tatsache, daß mit den erfindungsgemäßen Mitteln eine Effektuierung der Assimilatverteilung in der Pflanze erreichbar ist, ist außerordentlich bemerkenswert und z.B. für die Erhöhung des Ertrages bei Futterpflanzen, Zuckerrüben und anderen Kulturpflanzen von großer Bedeutung.
Aufgrund der oben aufgezählten überraschenden Effekte sind die erfindungsgemäßen Mittel in Abhängigkeit von der Dosis und vom Anwendungszeitpunkt geeignet zur Steuerung der Keimung, des Austriebes vegetativer Dauerorgane und des Wachstums bei Mono- und Dikotyledonen, so z.B. für Gräser, Getreide, Leguminosen, Zierpflanzen, Obstgehölze usw., zur Blüh- und Eeifebeeinflüssung, zur Beeinflussung der Inhältsßtoffbildung, der Nährstoffaufnahme, des Nährstofftransportes und der Assimilatakkumulation, zur Effektuierung der Ertragsbildung, zur Erhöhung der
Ertragsbildung, zur Erhöhung der Resistenz gegenüber extremen Temperaturen und biotischen Schadfaktoren. Große Vorteile bringt- die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel im Getreidebau, wo sie zur Ausbildung kurzer,, stabiler Halme führen. Dadurch werden Lagerverluste vermieden, und der Einsatz der modernen Erntetechnik wird erleichtert. Bei anderen Anwendungsgebieten bewirken die erfindungsgemäßen Mittel eine Einsparung von arbeits- und kostenaufwendigen Pflegearbeiten, z.B. beim Einsatz zur Eindämmung von Bodenbewuchs (Flugplätze, Sport- und Zierrasen, Obstanlagen), bzw. des Hauptöder Nebentriebwachstums bei Gebüschen, Hecken, Sträuchern, Obst- und anderen Bäumen·
Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten die üblichen Hilfs- und Zusatzstoffe, insbesondere flüssige oder feste Streck- oder Verdünnungsmittel und/oder oberflächenaktive Stoffe. Entscheidend für eine optimale Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mittel ist, daß die zugrundeliegenden Wirkstoffe mit geeigneten Dispergier- oder Trägerstoffen kombiniert werden, um ein maximales Eindringen in den Pflanzenkörper zu gewährleisten. Zwecks gesteuerter Wirkstoffabgabe kann man die Verbindungen der allgemeinen Formel I auch gebunden an spezielle anorganische oder organische Träger applizieren.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Substanzen mit anderen Wirkstoffen, z.B. mit bekannten Wachstumsregulatoren wie COC, Dimethylmorpholiniumchlorid (DMC), Chlorethylenphosphonsäuren, Phytohormonen, Herbiziden, aber auch mit Dünge-, Pflanzenschutzöder Bodenverbesserungsmitteln kombiniert werden. Durch additive oder synergistische Wirkung der Einzelkomponenten ergeben sich Vorteile hinsichtlich Anwendungs- und/oder Wirkungsbreite«,
Je nach ihrem Verwendungszweck können die erfindungsgemäßen Mittel in Form von Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pasten, Pulvern oder Granulaten vorliegen. Die Formulierungen werden in bekannter Weise hergestellt.
Die Wirkstoffe können in Form ihrer Formulierungen bzw. der daraus bereiteten Applikationsform oder ihrer Mischungen mit weiteren Komponenten in üblicher Weise angewendet werden, d.h. durch Gießen, Verspritzen, Versprühen oder Verstäuben auf die
Pflanzen, auf Pflanzenteile oder in den Lebensraum der Pflanzen. Geeignete Applikationsformen sind beispielsweise wäßrige Lösungen, die durch übliche Dispergiermittel stabilisiert sind, Suspensionen, Emulsionen, Spritz- oder Stäubemittel oder Granulate. Die Wirkstoffkonzentrationen können in einem größeren Bereich in den für Phytoeffektoren üblichen Grenzen variiert werden. , '
Die erforderlichen optimalen Wirkstoffaufwandmengen sind a*e nach Pflanzenart und -sorte, Wirkstoffkomponente bzw. -kombination sowie in Abhängigkeit von Anwendungsart und -Zeitpunkt unterschiedlich und differieren im Bereich von 0,01 bis .10 kg/ha, liegen aber im allgemeinen zwischen 0,05 und 3 *g/ha.
Unter den Wirkstoffen der allgemeinen Formel I befinden sich solche, die nach einfachem Verfahren zugänglich sind. Beispielsweise ist die Verbindung mit E^ = 2-Pentenyl, E2 = H und η s 1 mit Hilfe des Pilzes Botryodiplodia theobromae leicht herstellbar. Die Überführung der Säure, die aus dem Kulturfiltrat isoliert wird, in ihre Ester oder Salze erfolgt nach bekannten Methoden. Die erfindungsgemäßen Mittel sind aufgrund des günstigen Herstellungsverfahrens und der vorteilhaften Wirkungen auf Wachstum, Entwicklung und Stoffwechsel der Pflanzen eine wertvolle Bereicherung der Technik.
Die Erfindung soll durch nachstehende Beispiele näher erläutert werden;
Beispiele für geeignete Wirkstoffe der allgemeinen Formel I (mit η = 1):
| Substanz | E1 | si |
| A | 2-Pentenyl | H |
| B | 2-Pentenyl | /ΊΤΤ |
| σ | Pentyl | H |
| D | Pentyl | OH-, |
| E | 2,4-Pentadienyl | H |
| F | 2,4-Pentadienyl | CHo |
Zur Herstellung einer zweckmäßigen Wirkstoffzubereitung vermischt man 10 oder 10"^ M Wirkstoff mit 1 ml destilliertem Wasser·
Yon der Reissorte "Ranbali" werden nach 4tägiger Keimung bei 300C in Dunkelheit auf befeuchtetem Fließpapier Keimlinge mit einheitlicher Koleoptilenlänge von 2 bis 5 nun ausgewählt und mit den Wurzeln in die Testlösung eingestellt. Ton der Testlösung befinden sich jeweils 1 ml i'n einem zylinderförmigen Versuehsglas von 2,2 cm Durchmesser und 7 om Höhe. Für jeden Versuch werden mindestens 2 Versuchsgläser mit jeweils 5 Keimlingen ausgewertet. Nach 7tägiger Kultur unter 24· stund ig er Beleuchtung mit Leuchtstofflampen LS 40 Lumoflor 80 bei 280O wird die Gesamtlänge des Blattes gemessen und auf die Länge der Lösungsmitte Ikontrolle (ä 100 %) bezogen.
Tab. I1S Reduktion des Längenwachstums bei Reis
| Substanz ί | Substanz/ (M |
| A | \3ΧΙ |
| B σ | 10~5 ΙΟ"4 10-5 |
| D | |
| E | ίο^ |
| F | |
| JA | 1014 |
, 48 85
39 84 60 96 58 97 41 94 28 78 57 10""5 95
Beispiel 2 ^n
Eed uktion^es^^genwachstums^be i^We izenkeim^f lanzen In 1 ml Versuchslösung (5x1O"4, 10"^ oder 10"^ M Wirkstoff in Wasser)werden 5 Weizenkeimlinge der Sommerweizensorte cv. . 'Hatri· mit einheitlicher Anfang skoleoptilenlänge. von 5 bis 6 mm eingestellt; nach 5tägigem Wachstum wird die Länge des 1. Blattes gemessen und in %,bezogen auf das Längenwachstum der Pflanzen in der Lösungsmittelkontrolle (= 100 %), ausgedruckt· Alle angegebenen Werte sind Mittelwerte von wenigstens 10·Pflanzen. Als Vergleich dient die den Verbindungen der Formel I Strukturverwandte Jasmonsäure (JA). Besonders hervorzuheben ist, daß die retardierende Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel keine Entwicklungsverzögerungen hervorrufen, wie es z.B. bei Abscisinsäure zu verzeichnen ist. Kräftige Sproßbildung und auffallend dunkelgrüne Blätter im Vergleich zur Wasserkontrolle weisen auf verstärkte Assimilatakkumulation hin.
Tab. 2t Eeduktion des Längenwachstums bei Weizenkeimpflanzen
| Verbindung | Konzentration | Waohs |
| A | 5x10~* M 10"4 M 10"5 M | 41 83 |
| B | 5x10~* M | 33 |
| 10"* M | 52 | |
| I w Bu | 80 | |
| σ | 5x10~* M | 85 |
| " 10 M | 92 | |
| ' D | 5Χ10"4 M | 62 |
| - E | 1O-4 M 10~* M | 93 66 |
| 10"*-* M | 86 | |
| F | 10"4 M | 58 |
| 10"^ M | 91 | |
| JA | 10"* M | 68 |
| 10"*^ M | 78 |
Formel I
H2C
O Il C. 3
H R
H2C
- Λ/ΛΙΙ \/
COOR
Claims (13)
1. Mittel zur Beeinflussung von Wachstums-, Entwicklungs- und Stoffwechselprozessen in Pflanzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs~und Zusatzstoffen Verbindungen der allgemeinen Formel I und/oder deren Enantiomere entha1-ten, wobei in der Formel E für ein niederes gesättigtes oder ungesättigtes Alkyl 9 η für eine Zahl von 1 bis 8 und
2» Mittel nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der enthaltene Wirkstoff eine Verbindung der allgemeinen Formel I mit η.* Λ und E1 = Pentyl, 2-Pentenyl und/oder 2,4-Pentadienyl bzw. das Enantiomere einer solchen Verbindung ist,
2 '
E für H, Alkali- bzw. Erdalkalimetall, Ammonium oder niederes Alkyl (O1 - Gn) steht.
3. Mittel nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie flüssige oder feste Streck- oder Verdünnungsmittel und/oder oberflächenaktive Stoffe sowie ggf. weitere Dispergier- oder Trägerstoffe enthalten»
4. Mittel nach Punkt 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie andere Wirkstoffe wie Wachstumsregulatoren, Phytohormone, Pflanzenschutzmittel, Herbizide, Düngemittel und/oder Bodenverbesserungsmittel enthalten oder gemeinsam-mit ihnen angewandt werden.
5. Verwendung der Mittel nach Punkt 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge-, kennzeichnet, daß man sie zur Beeinflussung von Wachstumsprozessen in Pflanzen einsetzt.
6. Verwendung nach Punkt 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel nach Punkt 1, 2? 3 oder 4 zur Eeg&lierung des Längenwachstums und zur Beeinflussung des Habitus von Pflanzen einsetzt.
7. Verwendung ae& Mittel nach Punkt 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man sie zur Ertragssteigerung bei Getreide, Leguminosen und anderen Kulturpflanzen einsetzt.
i- '
8* Verwendung der Mittel nach Punkt 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man si© zur Beeinflussung von Stoffwechselprozessen in Pflanzen einsetzte
9. Verwendung nach Punkt 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel nach Punkt 1, 2, 3 oder 4 zur Effektuierung der Assimilatverteilung und -akkumulation bei Kulturpflanzen einsetzt.
10. Verfahren zur Herstellung der Mittel nach Punkt 1,, 2, 3 oder 4, däduroh gekennzeichnet, daß die Verbindungen der" allgemeinen Formel I und/oder deren Enantiomere mit den Zusätzen vermischt werden.
11. Verfahren nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel gemäß Punkt 1, 2, 3 oder 4 als Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Pulver, Pasten oder Granulate formuliert werden.
12. Verwendung der Mittel nach Punkt 5 his 9» dadurch gekennzeichnet, daß man die Mittel nach Punkt 1,2, 3 oder 4 als wäßrige Lösungentdie durch übliche Dispergiermittel stabilisiert sind, Suspensionen, Emulsionen, Spritz- oder Stäubemittel oder Granulate appliziert.
13. Verwendung der Mittel nach Punkt 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man als Aufwandmenge der Verbindungen der allgemeinen Formel I 0,01 bis 10 kg/ha, vorzugsweise 0,05 bis 3 kg/b.a, einsetzt.
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|---|---|---|---|
| DD25150183A DD215928A1 (de) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Mittel zur beeinflussung von wachstums-, entwicklungs- und stoffwechselprozessen in pflanzen |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DD215928A1 true DD215928A1 (de) | 1984-11-28 |
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|---|---|
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-
1983
- 1983-05-31 DD DD25150183A patent/DD215928A1/de not_active IP Right Cessation
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