DD255873A1 - Mittel zur erhoehung der salztoleranz bei kulturpflanzen - Google Patents
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- Cultivation Of Plants (AREA)
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Abstract
Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhoehung der Salztoleranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide auf NaCl-versalzten Boeden. Als Wirkstoff enthalten sie Fettsaeurekondensationsprodukte des Monoethanolamins der allgemeinen FormelHOCH2CH2N Acyl (C12-C22)HOCH2CH2NRin der R Wasserstoff oder Acyl (C12-C22) bedeuten.
Description
Die erfindungsgemäßen Mittel können zur Verbesserung der Toleranz von Kulturpflanzen gegenüber Salzbelastung, insbesondere gegenüber Natriumchlorid, angewendet werden.
Es ist bekannt, daß etwa 1 Milliarde Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche der Erde ertragssenkende Salzgehalte im Bodensubstrat aufweisen und daß durch Zusatzbewässerung sowie Mineraldüngung der Flächenanteil noch zunimmt. Auch in humiden Klimazonen steigt die Salzkonzentration im Bodenwasser während zeitweiliger Trockenheit auf pflanzenphysiologisch ungünstige Werte an'.^esonders salzempfindlich sind dabei bekanntlich keimende Pflanzen sowie Jungpflanzen. Zur Abschwächung dieser ertragssenkenden Salzeffekte werden beispielsweise Bodenbehandlungen mit Gips vorgenommen, die aber mit einem enormen Transport- und Energieaufwand verbunden sind. Es ist ferner bekannt, durch Züchtung von salztoleranten Pflanzen das Salzproblem zu lösen. Wesentliche Erfolge konnten auf diesem Wege aber noch nicht erreicht werden. Durch Einsatz von Phytohormonen und synthetischen Wirkungsanaloga der Phytohormone sind bekanntlich Verbesserungen möglich (DD-PS 218260, DD-PS 217408, DD-PS 217409 und DD-PS 217410). Auch bei Anwendung von wachstumsregulierend wirkenden quaternären Ammoniumbasen ist bekanntlich eine Erhöhung der pflanzlichen Salztoleranz erreichbar (DD-PS 215686, DD-PS 215688). Die Wirkung der Phytohormone und synthetischen Wachstumsregulatoren ist jedoch unter bestimmten Bedingungen unzureichend. Die Wirküngsunsicherheit der Gibberelline und Gytokinine mit Phytohormoncharakter beruht u.a. darauf, daß diese Substanzen gleichzeitig die Transpiration erhöhen und dadurch die Wasserstatusstabilität der Pflanzen erniedrigt wird. Bei Anwendung des Wachstumshemmers Chlorcholinchlorid kann unter Salzbedingungen die Schwelle von wachstumshemmenden Einflüssen überschritten werden, so daß dann keine Ertragsvorteile durch Mitteleinsatz resultieren. Ferner ist die Herstellung von Phytohormonen sehr kostenaufwendig und der Einsatz von Chlorcholinchlorid im toxikologischen Problemen behaftet. Toxikologisch ungünstig sind auch salzstreßabschwächende Hydroxylaminderivate (DD-PS 216159) zu bewerten.
Ziel der Erfindung ist es, neue Mittel zur Erhöhung der pflanzlichen Toleranz gegenüber Salzbelastung, vorzugsweise für NaCI-versalzte Böden, zu entwickeln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel zur Erhöhung der Salztoleranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide auf NaCI-versalzten Böden, zu entwickeln, die toxikologisch unbedenklich sind und in der salzempfindlichen Keimungs- und Jungpflanzenphase besonders streßabschwächend wirken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zur Erhöhung der Salztoleranz von Kulturpflanzen neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff Fettsäurekondensationsprodukte des Monoethanolamins der allgemeinen Formel
Äf>vT (Π _ Π ^
HO - GHp - CHp - N Χ Λά άά ;
^R in der R = Wasserstoff oder Acyl (C12-C22) bedeutet,
enthalten. Als Fettsäuren werden dabei vorzugsweise C12-C22-haltige Fettsäuregemische, insbesondere der Kettenlängen C17n, 8:i> C18:3 und/oder C22:i verwendet.
In den Tabellen I bis III werden die erfindungsgemäßen Mittel jeweils durch Angabe des Restes R der allgemeinen Formel
Acyl (C12 - C22) R
HO - CH2 - CH2 - Έ
charakterisiert.
Für die Herstellung der in den Tabellen I und III verwendeten Wirkstoffe ist ein Fettsäuregemisch mit folgender prozentualer
Verteilung derÄcyl-C-Zahlen eingesetzt worden:
C13:0 und Ci5:1 jeweils 1 % C14:0 = 2% Ci5:0 = 4,5% Ci6:0 = 8,0% c16:1 = 10,0%
C1710 = 7% '
C17M = 32% C1S:!) = 6% C1811 = 13% Ci8:2 = 10,5% C18:3 = 3% >C20 = 6%
Dabei erfolgte die Gewinnung der Fettsäuregemische aus mikrobieller Biomasse gemäß
DD-PS 226472 DD-PS 226471
Für das Diacylderivat des Monoethanolamins in Tabelle Il ist ein Fettsäuregemisch mit folgender prozentualer Verteilung der
C-Zahlen eingesetzt worden:
C16:!) = 3% Ci8:0 = 1 % C18M = 15% C18:2 = 14% Cis:3 = 18% C20M = 7% . C22., = 42%
Untersuchungen zum Keimlingswachstum sind in Petrischalen vorgenommen worden. Zu diesem Zwecke wurde Saatgut von Winterweizen (CV. Alcedo) und Sommergerste (CV. Salome) entwederfür 5 Stunden in destilliertem Wasser oder in Salzlösung vorgequollen. Ein Teil des Wasser- oder Salzlösung wurde vor dem Einquellen der Körner mit unterschiedlichen Mengen der erfindungsgemäßen Mittel versetzt. Im Anschluß an die Vorquellphase sind die Körner auf feuchtes Filterpapier in verschlossenen Petrischalen gelegt worden. Die Bestimmung des Keimungsgrades und des Keimlingswachstums erfolgte 48 Stunden nach dem Auslegen der Körner in die Petrischalen (Kultivierung bei 230C in Dunkelkammer).
Tabelle I: Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf das Keimlingswachstum von Winterweizen unter Salzstreß
| Mittel | Konzentration | Keimlingswachstum (rel.) | mit Salz11 |
| (ppm) | ohne Salz | 130* | |
| a) erfindungsgemäß | 5 | 103 | 132* |
| (R = H) | 50 | 107 | 126* |
| 500 | 111 | 120* | |
| 5000 | 112 | ||
| b) Vergleichssubstanzen | 20 |
| Kinetin | 10 |
| Gibberellin A3 | 100 |
| Gibberellin A3 | 15 |
| CCC (Chlorcholinchlorid) | 150 |
| CCC (Chlorcholinchlorid) | |
94 115* 110
c)ohne Mittel (Kontrolle)
(70 mg/10 PfI.
100
55 mg/10 PfI.)
GD5%= 15,0 (rel.) Salzgehalt: 0,3% NaCI, 0,15% KCI
Tabelle II: Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf das Keimlingswachstum von Sommergerste unter Salzstreß
Mittel
Konzentration (ppm)
Keimlingswachstum (rel.)
ohne Salz mit Salz11
a) erfindungsgemäß (R = Acyl)
1,0
116*
b) Vergleichssubstanzen Kinetin Gibberellin A3 Gibberellin A3 Chlorcholinchlorid
20 100
10 150
84
110 118(
114
c) ohne Mittel (Kontrolle)
(79 mg/1 OPfI.)
100
(65 mg/10 PfI.)
* GD5%= 15,2 (rel.)
1+1 Sicherungsgrenze
11 Salzkonzentration 0,5% NaCI, 0,15% KCI
Aus den in den Tabellen I und Il zusammengestellten Ergebnissen geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Mittel die pflanzliche Toleranz gegenüber Salzbelastung deutlich verbesserten, so daß die durch Alkalisalze — insbesondere NaCI — verursachte Keimhemmung im Ergebnis der Mittelanwendung verringert oder aufgehoben wurde. Die erfindungsgemäßen Mittel waren in geeigneten Konzentrationen wirksamer als Kinetin, Chlorcholinchlorid und als das teuere Gibberellin A3. Für die Erzielung der Toleranzeffekte waren keine höheren Aufwandmengen gegenüber den bekannten Vergleichssubstanzen erforderlich.
Weizenkörner wurden in wäßrige Lösung der erfindungsgemäßen Mittel für 15 Stunden bei 5°C getaucht und danach in mit Quarzsandsubstrat gefüllte Plastegefäße (2,5 kg Sandsubstrat je Gefäß) gesät. Dem Quarzsandsubstrat wurden nach Standardvorschrift für Gefäßversuche Nährstoffe und Wasser zugegeben. Zu einem Teil der Gefäße wurde zusätzlich NaCI zur Herstellung von Versa Izungsbedingungen gegeben (Versalzungsgrad 0,2% NaCI bezogen auf Sandsubstrat-Trockenmasse). Die Kultivierung der Pflanzen fand in Klimakammern bei 200C, 45% relativer Luftfeuchte und einem 12stündigen Licht-Dunkel-Wechsel statt. 4Wochen nach der Aussaat erfolgte die Ernte.
Tabelle III: Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf das Wachstum von jungen Weizenpflanzen unter Salzstreß
Mittel
Pflanzenteile/ Streßsituation
Trockenmasse (mg/Pflanze und rel.)
ohne Mittelanwendung
erfindungsgemäß (R = H)[I ppm]
Sproß
ohne Salz mit Salz ohne Salz mit Salz
504 455 533 527
(100%)
(90%)
(106%)
(103%)
ohne Mittelanwendung
erfindungsgemäß (R = H)[I ppm] [5ppm]
Wurzel
ohneSalz mit Salz ohneSalz mit Salz ohneSalz mit Salz
145 146 170 177 176 182
(100%)
(101%)
(117%)*
(122%)*
(121 %)*
(126%)*
GD5./. = 16,3 (rel.)
Dem Beispiel 2 (Tabelle III) zufolge erhöht das erfindungsgemäße Mittel die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber Salzstreß, so daß keine salzbedingten Wachstumsdepressionen entstehen.
Claims (2)
1. Mittel zur Erhöhung der Salztoleranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide auf NaCI-versalzten Böden, gekennzeichnet dadurch, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff Fettsäurekondensationsprodukte des Monoethanolamins der allgemeinen Formel,
,„'Acyl (C1P - Cpp) HO - CHp - GHp - Έ Λά άά
in der
R = Wasserstoff oder Acyl (C12-C22) bedeutet, enthalten.
2. Mittel gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Fettsäuren vorzugsweise C12-C22-haltige Fettsäuregemische, insbesondere der Kettenlängen C17:1, C18:1, C18:3 und/oder C22:1 verwendet werden.
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|---|---|---|---|
| DD29831686A DD255873A1 (de) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | Mittel zur erhoehung der salztoleranz bei kulturpflanzen |
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| DD255873A1 true DD255873A1 (de) | 1988-04-20 |
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| DD (1) | DD255873A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0714600A3 (de) * | 1994-11-28 | 1996-07-03 | Cosmo Sogo Kenkyusho Kk |
-
1986
- 1986-12-23 DD DD29831686A patent/DD255873A1/de unknown
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