DD277830A1 - Mittel zur erhoehung der ertragswirksamen wasserausnutzung landwirtschaftlicher kulturpflanzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhoehung der ertragswirksamen Wasserausnutzung im Prozess der biologischen Stoffproduktion von Kulturpflanzen, insbesondere Getreide. Das Problem der verbesserten Wasserausnutzung wird dadurch geloest, dass als Wirkstoffe niedermolekulare Proteine oder eine Kombination von niedermolekularen Proteinen mit Monoethanolamin der Formel 1H2NCH2CH2OH(Formel 1)an Kulturpflanzen verabreicht werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Mittel, die bei Kulturpflanzen zur Erhöhung der Ausnutzung des Produktionsfaktors Wasser im Ertragsbildungsprozeß angewendet werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Der gegenwärtige Stand der technischen Lösungen ist vor allem dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von transpirationshemmenden Chemikalien die Wasserausnutzung verbessert werden soll. Die wassersparende Wirkung der Effektoren wird entweder durch zeitweilige Stomataaperturverkleinerung oder durch Ausbildung von wasserdampfschwerdurchlässigen Molekularfilmen auf Blättern erzielt.

Zu den stomataschließenden Chemikalien gehören Tlionylphosphoniumsalze (DD-PS 02149), Phenylquecksilberacetat (DDPS 217975), Carbamoylaminc-I^.S-Thiodiazole (DD-PS 103124), aliphatische Hydro-, Epoxy- und Ketomonocarbonsäuren (DD-PS 96002, DD-PS 75420, DE-OS 1767829) sowie Decenylbornsteinsäure (DE-OS 1767829), Arylsulfonate, N-Benzylimidazole (DD-PS 8B224) sowie Chlorethanthionophosphonsäuredichlorid (DD-PS 85224).

Wasscrdampfschwcrdurchlässige Filme bilden Präpolymere bekannter polymerisierender Stoffklassen, Silikonöle, natürliche Wachse sowie Paraffinwachse, wie Erdölwachse unter Zusatz von Sobitanmonooleaten als Emulgatoren (DE-OS 1767100); wobei die letztgenannten Präparate zugleich das Pflanzenwachstum stimulieren (DE-OS 1767427).

Wasserundurchlässige Filme bilden auch Alkohole mit einer Kettenlänge von Cu bis C₂? im Gemisch mit Ethylenoxid plus Ölsäure und Siliziumverbindungen (US 2333887, US 2923095).

Der Nachteil der drastisch transpirationshemmenden Stoffgruppen besteht darin, daß parallel zur Transpiration die Photosynthese und biologische Stoffproduktion gehemmt werden. Unter Klimabedingungen mit i:ur zeitweiliger mäßiger Trockenheit fuhrt die effektorbedingte Photosyntheseeinschränkung vielfach zu Ertragsdepressionen in der Pflanzenproduktion.

Mit Abscisinsäure (ABA) - einem Phytohormon - ist eine endertragswirksame verbesserte Wasserausnutzung nur bei 4 bis 10 Gaben erzielbar. Zugleich führt ein wiederholter ΑΒΑ-Einsatz zur Einschränkung des Ertragspotentials, so daß keine Höchsterträge erreicht werden können. 1-Triacontanol-Effekte (DE-OS 2722384) sind an spezifische Voraussetzungen geknüpft.

Außerdem ist die Substanzproduktion kostenaufwendig.

Bekannte Phytoe'fektoren (Chlorcholinchlorid, Ethrel), die zur Wachstumsregualtion eingesetzt werden, vorbessern nur sporadisch und in ungenügendem Umfang die Wasserausnutzung.

Don ertragsgünstigen wasserspnrenden Wirkungen von Dimethylsulfoxid (DD-PS 126141, SUPS 1017252) stehen arboitshygienischc Nachteile gegenüber. Der positive Einfluß von Ethanolamin (L)D-PS 151104), Biolipidcn (DO 217975) und bestimmte Fettsäuren (DDPS 226472) weist bestimmte Umwelt· und Genotypabhänigkciten auf und ist nur bei Trockenstreß feststellbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Mittel zur Erhöhung der Wasserausnutzung im Ertragsbildur»}sprozeß zu entwickeln, die bei unterschiedlichem Wasserangebot insbesondere auch bei bedarfsgerechter Wasserversorgung produktivitätssteigernd wirken. Die Mittel sollen darüber hinaus toxikologisch und umwelthugienisch unbedenklich sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Kulturpflanzen Mittel zu entwickeln, die bei unterschiedlichem Wasserangebot die Ausnutzung des Wassers in der biologischen Stoffproduktion erhöhen und dadurch produktivitätsbegünstigend wirken. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur produktivsteigernden Erhöhung der Wasserausnutzung von Kulturpflanzen, insbesondere von Getreide, bei unterschiedlichem Wasserangebot, neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff niedermolekulare, globuläre Proteine (Molekularmasse bOOOO), vorzugsweise Albumine oder eine Kombination von Monoethanolamin der Formel 1 mit niedermolekularen Proteinen enthalten, wobei das Monoethanolamin als freie Base oder als Salz vorliegen kann.

H₂N-CH₂-CH₂-OH (Foimeli)

Ausführungsbeispiele

Beispiol 1

Einfluß der erfindungsgemäßen ι /littet auf Wasserausnutzung und biologische Stoffproduktion bei Winterweizen

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Kleingefäßversuch ermittelt. Die Pflanzonanzucht erfolgte nach Standardvorschriften auf Quarzsand (1,5kg je Gefäß), dem folgende Nährstoffmengen je Gefäß zugemischt wurden: 120 mg P, 170mg Ca, 150mg K, 190nig N,70mg Mg, 27Ομ' FeCI₃-Lösung (10%) und 270μΙ A2!a)-Lösung nach HOAGLAND (1:20 verdünnt). In jedem Gefäß sind 15 Pflanzen kultiviert worden. Die Befeuchtung des Substrates entsprach 50% der maximalen Wasseikapazität. Das durch Evapotranspiration verbrauchte Wasser ist durch täglich wiederholte Wägung der Versuchsgefäße ermittelt und im Anschluß an jede Wägung ersetzt worden. Die Wasserausnutzung (WUE, ergab sich aus:

erzeugte Biotrockenmasse g verbrauv-htesWasser kg

Tabelle 1: Einfluß der eifindungsgemäßen Mittel auf Wasserausnutzung und biologische Stoffproduktion bei Winterweizon

Mittel Dosis³' WUE⁷¹ WUE-Erhöhung²' P⁸' P-Erhöhung²¹ (mg/Gef.) (g-kg ') . (gkg ') (rel.) (mg/Gef.) (mg/Gef.) (rel.)

BSA⁶¹ 0,15 4,47 0,29 (107)' 1310 250 (124)

BSA+ EA 1,65 4,71 0,53 (113)· 1430 370 (135)"

PQA⁴¹ 2,0 4,39 0,21 (105) 965 -95 (91)"

EA als Standard⁵¹ 1,5 4,34 0,16 (104) 1124 64 (106)

ohne (Kontrolle) - 4,18 - (100) 1060 - (100)

11 Viorfacho Wiederholung

2) WUE- und PErhöhung ermitteli als Zunahmo gegenüber der Kontrolle

Die Relativwerte beziehen sich auf die Kontrolle (ohne).

3) Sprühapplikation zu DC12; Ernto*uDC21.

4) Phenvlquecksilberacetat (als AntiUanspirant).

5) Monoethanolamin (Als Standard).

6) BSA = Bovinserumalt-umin

7| WUE -- Wassetausnjtzung

8) P - Stolfproduktion.

Beispiel 2

Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf die Wasserausnutzung im Kornertragsbildungsprozaß (WUE) und auf die Korn-Trockenmasse bei Sommergerste

Der Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf die Wassorausnutzung im Kornertragsbildungsprozeß und der Kornertrag von Sommergerste wurde im vorliegenden Beispiel im Mitscherlich-Gefäßversuch ermittelt. Die Pflanzenanzucht erfolgto nach Standardvorschriften für Gefaßversuche (7kg Quarzsand-Boden-Gemisch im Verhältnis 2:1, Befeuchten des Bodonsubstrates auf 5O⁰O der nutzbaren Wasserkapdzität, Düngung des Substrates mit 1,6g N [V: davon Kopfdüngung], 0,54g P, 1,4Bci \ |'/; davon Kopfdüngung], 0,33g Mg, 1 ml 10% FeCI₃-Lösung und Mikronährstoffe). Die Ausnutzung des Wassers im Kcrnertragsbildungsprozeß wurde wie folgt errechnet:

erzeugte Korn-Trockenmasse g

Evapotranspirationsquantum in der Vegetations;eit kg

Tabelle 2: Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf die Wasserausnutzung im Kornertragsbildungsprozeß (WUE) und die Korn-Trockenmasse (KTM) bei Sommergerste „Salome" im Gefäßversuch

Mitte!	Dosis" (mg/Gef.)	WUE (gkg ')	WUE-Erhohung2 (gkg ')	(rel.)	KTM (g)	KTMErhöhung"	trol.)
BSA-' BSAEA PQA3'	0,2 10,2 15	1,71 1,82 1,76	0,08 0,19 0,13	(105) (112)· (104)	49.4 51.6 42,7	1,4 3.6 -5,3	(103) (108)· (89)'
ΕΛ41 ohne	10	1,70 1,63	0,07	(104) (100)	50.1 48,0	2,1	(104) (100)

1) Jpruhapplikatioiwu OC31.

2) WUE- und Korn-Trockenmasse-Eiliohung ermittelt als Zunahme gegenüber der Kontrolle. RclativweMc beziehen sich auf die Kontrolle.

3) Phenylquccksilberacotat (als Antitranspirant).

4) Monocthanolamin (als Standard)

5i BSA Bovinsjrumalbumin.

Beispiel 3 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kotnertrag von Sommergerste im Feldversuch

In einem Feldversuch auf einer Tonschwarzerde (Haplic Phaeozem) wuide der Einfluß der erfindungsgemäß beschriebenen Mittel auf den Kornertrag von Sommergerste untersucht. Zur Anwendung kam neben dem Standardpräparat Monoethanolamin der Formel 1 eine Kombination von Monoethanolamin der Formel 1 mit Bovinserumalbumin (BSA) in einem Mengenverhältnis von 1:0,03. Die Mittel wurden zu DC 31/32 in wäßriger Lösung auf die Pflanzenbestände gesprüht. Jede Wirkstoffvariante ist in 4fachor Wiederholung angelegt worden. Die Kornerträge beziehen sich auf 86% Trockensubstanzgehalt.

Tabelle 3: Einfluß dor er'indungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag von Sommergerste „Salome" bei verminderter Wasserversorgung im Feldversuch

Mittel Dosis Kornertrag Kornertragserhöhung"

(gha ^!) (dt ha ¹I (dt-ha ') (rel.)

ohno - 73,4 - (100)

EA+ BSA²¹ 1550 84,7 11,3 (115)'

EA(alsStandard) 1500 76,0 2,6 (104)

1) Kornertragcerhöhung ermittelt als Zunahme gegenüber der Kontrolle. Die Relativwerte beziehen sich aul die Kontrolle (ohne).

2) BSA = Bovinserumalbumin; EA = Monoethanolamin (a!s Standard). • α £ 0,05.

Den Ergebnissen aus den Tabellen 1 bis 3 ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Mittel die Wasserausnutzung (WUE) erhöht haben und zu einer gesteigerten Biomassebild'.ing (Tab. 1) und iu erhöhten Korneri^rägen (Tab. 2 und 3) führten. Dis bekannte transpirationshemmende Substanz Phenylquecksilberacctat (PQA) erhöhte zwar die Wasserausnutzung, führt» aber zu einer signifikanten Produktivitätsverminderung (Tab. 1 und 2). Eine über die Addilivwi'kung hinausgehende Wirkungsverbesserung war durch Kombination von Monoethanolamin mit Bovinserumalbumin zu erzielen, die sich im Feldversuch durch eine signifikante Kornertragssteigerung niederschlug (Tab.3).

Claims (1)

1. Mittel zur Erhöhung der produktivitätssteigernden Wasserausnutzung im Ertragsbildungsprozeß von Kulturpflanzen, insbesondere von Getreide auch bei bedarfsgerechter Wasserversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff niedermolekulare, globuläre Proteine (Molekularmasse unter 50000), vorzugsweise Albumine oder eine Kombination von Monoethanolamin der Formel 1 mit niedermolekularen Proteinen enthalten, wobei das Monoethanolamin als freie Base oder als Salz vorliegen kann.

   H₂N-CH₂-CH₂-OH (Formell)