DD281110A5

DD281110A5 - Mittel zur erhoehung der ertragswirksamen wasserausnutzung landwirtschaftlicher kulturpflanzen

Info

Publication number: DD281110A5
Application number: DD32732089A
Authority: DD
Inventors: Hans Eckert; Hans Bergmann; Claus Weber; Horst Mueller; Gerd Meisgeier; Dieter Roth
Original assignee: Forschzent Bodenfruchtbarkeit
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-08-01

Abstract

Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhoehung der ertragswirksamen Wasserausnutzung im Prozesz der biologischen Stoffproduktion von Kulturpflanzen, insbesondere Getreide. Das Problem der verbesserten Wasserausnutzung wird dadurch geloest, dasz als Wirkstoff 2-Amino-2-thiazolin der Formel 1 an Kulturpflanzen verabreicht wird. Formel 1{Kulturpflanze; Stresztoleranz; Wasserausnutzung; 2-Amino-2-thiazolin; Ertrag}

Description

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

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

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

Zu den stomataschließenden Chemikalien gehören Thenylphosphoi iumsalze (DD-PS 02149), Phenylquecksilberacetat (DD-PS 217975), Carbamoyldmino-I^.S-Thiodiazole (DD-PS 103124), aliphatische Hydroxy-, Epoxy- und Ketomonocarbonsäuren (DD-PS 96002,DD-PS 75420,DE-OS 1767829) sowie Decenylbernsteinsäure (DE-OS 1767829), Arylsulfonate, N-Benzylimidazole (DD-PS 85224 sowie Chlorethanthionophosphonsäuredichlorid (DD-PS 85224).

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

Wasserundurchlässige Filme bilden auch Alkohole mit einer Kettenlänge von C,. ">is C₂₂ im Gemisch mit Ethylenoxid plus Ölsäure und Siliziumverbindungen (US 2333887, US 2923095).

Der Nachteil der drastisch transpirationshemmenden Stoffgruppen besteht darin, daß parallel zur Transpi'ation die Photosynthese und biologische Stoffproduktion gehemmt werden. Untur Klimabedingungen mit nur zeitweiliger mäßiger Trockenheit führt 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 S jbstanzproduktion kostenaufwendig.

Bekannte Phytoeffektoren (Chlorcholinchlcrid, Ethrel), die zur Wachstumsregulation eingesetzt werden, verbessern nur sporadisch und in ungenügendem Umfang die Wasserausnutzung.

Den ertragsgünstigen wassersparenden Wirkungen von Dimethylsulfoxid (DD-PS 126141, SU-PS 1017252) stehen arbeitshygienische Nachteile gegenüber. Der positive Einfluß von Ethanolamin (DD-PS 151104), Biolipiden (DD-217975) und bestimmte Fettsäuren (DD-PS 226472) weist bestimmte Umwelt- und Genotypabhängigkeiten auf und ist nur bei Trockenstreß feststellbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Mittel zur Erhöhung der Wasserausnutzung im Ertragsbildungsprozeß von Kulturpflanzen zu entwickeln, die bei unterschiedlicher Wasserversorgung produktivitätssteigernd wirken. Die Mittel sollen darüber hinaus toxikologisch und umwelthygienisch 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 produktivitätsbegünstigenr¹ wirken. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur ertragswirksamen Erhöhung der Wasserausn. tzung von Kulturpflanzen, insbesondere von Getreide bei unterschiedlicher Wasserversorgung, neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen 2-Amino-2-thiazolin der Formel 1 enthalten

H₂C G-NH₂ (Formell)

Ausführungsbeispiele Beispiel 1: Einfluß des erfindungsgemaßen Mittels auf Wasserausnutzung und biologische Stoff produktion bei Winterweizen Die Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Kleingefäßversuch ermittelt. Die Pflanzenanzucht erfolgte nach Standardvorschriften auf Quarzsand (1,5 kg je Gefäß), dem folgende Nährstoffmengen je Gefäß zugemischt wurden: 120mg P

170mg Ca,150mg K,190mg N,70mg Mg,270plFeCI₃-Lösung(10%)und270plAZ(a)-LösungnachHOAGLAND(1:20verdünnt).

In jedem Gefäß sind 15 Pflanzen kultiviert worden. Die Befeuchtung des Substrates entsprach 50% der maximalen Wasserkapazität. 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 Γ _g_ verbrauchtes Wasser L kg

Tabelle 1: Einfluß des erfindungsgemaßen Mittels auf die Wasserausnutzung (WUE) und die Stoffproduktion (P) bei Winterweizen .Miras" in Kleingefäßen¹¹

Mittel	Dosis²¹ (mg/Gefäß)	WUE (g.kg-¹)	WUE (g.kg	Erhöhung³¹ -') (rel.)	P (mg/Gef.)	P-Erhöhung³¹ (mg/Gef.)	(rel.)
ATZ⁴¹ PQA^B)	1,5 2,0	4,69 4,39	0,51 0,21	(112)· (105)	1390 965	330 -95	(131)* (91)·
EA^w(Standard) ohne (Kontrolle)	1,5	4,34 4,18	0,16	(104) (100)	112Ί 1060	64	(106) (100)

!^Vierfache Wiederholung.

2) Sprühapplikation ai DC 12; Ernte zu DC 21.

3)WUE- und P-Erhöhung ermittelt als Zunahme gegenüber der Kontrolle. Die Relativwerte beziehen sich auf die Kontrolle (ohne).

4) ATZ = 2-Am!no-2-'.hlazolln gem. Formel 1.

5) Phenylquecksllberacatat (als Antitranspirans

6)EA - Monoethanolamin als Standard.

aelsplel 2:

Einfluß des erfindungsgemaßen Mittels auf Wasserausnutzung im Komertragsbildungsprozeß und Kornertrag bei Sommergerste Dor Einfluß der erf na.ingsgemäßen Mittel auf die Wasserai snutzung im Komertragsbildungsprozeß und den Kornertrag von Sommergerste wurde im vorliegenden Beispiel im Mitsche·. lich-Gefäßversuch ermittelt. Die Pflanzenanzucht erfolgte nach Standardvorschriftei': für Gefäßversuciie (7kg Quarzsand-Bodengemisch im Verhältnis 2:1, Befeuchten des Bodensubstrates

auf 50% der nutzbaren Wasserkapazität, Düngung des Substrates mit 1,6g N [V2 davon Kopfdüngung], 0,84g P, 1,48g K [Vjdavon Kopfdüngung], 0,33g Mg, 1 ml 10% FaCI₃-Lösung und Mikronährstoffe).

Die Ausnutzung des Wassers im Ko. nertragsbildungsprozeß wurde wie folgt errechnet:

erzeugte Korn-Trockenmisse

it L kg

Evapotranspirationsquantum in der Vegetationszeit L kg Den Ergebnissen der Tabelle 1 und 2 ist zu entnehmen, daß die ertindungsgemflßen Mittel dio Wasserausnutzung (WUE)

deutlich erhöht haben. Die bekannte transpirationshemmende Verbindung Phenylquecksilberacetat (PQA) verursachte zwarebenfalls eine Effektivitätsverbesserung, die aber auf Kosten der Biomassebildung (Tab. 1) bzw. des Kornertrages (Tab 2)erfolgte.

Im Vergleich zum Standardpräparat Monoethanolamin (EA) wurde durch die irfindungsgemäßen Mittel eine höhere Wasserausnutzung erreicht, die sich auch in höheren Biomasse- bzw. Kornerti ägen niederschlug.

Tabelle 2: Einfluß des erfindungsgemäßen Mittels auf di°. Wasserausnutzung im Kornertragsbildungsprozeß (WUE) und die Korn-Trockenmasse (KTM) bei Sommergerste ,Salome' im Gefäßversuch

Mittel	Dosis¹¹ (mg/Gefäß)	WUE (g · kg"¹)	WUE-Erhöhung* (g · kg"¹) (rel.)	(257)» (186)	KTM (g/Gefäß)	KTM-Erhöhung" (g/Gefäß) (rel.)	(176)· (-252)·
ATZ³¹ PQA	10 15	1,81 1,76	0,18 0,13	(100)	51,7 42,7	3,7 -5,3	(100)
EA" (Standard) ohne Kontrolle	10	1,70 1,63	0,07	50,1 48,0	2,1

¹¹ Sprühapplikation zu DC 31; etwa 5- 10"' molare wäßrige Lösung

²¹ WUE- und Korn-Trockenmasse-Erhöhung ermittelt als Zunahme gegenüber der Kontrolle. Relativwerte beziehen sich auf das Standardpräparat

Monoethanolamin (EA) ¹¹ ATZ = 2-Amino-2-thiazolin gemäß Formel 1 ⁴¹ Phenylquecksilberacetat (als Antitranspirant) " EA = Monoethanolamin (als Standard) •α < 0,05

Den Ergebnissen aus den Tabellen 1 und 2 ist zu entnehmen, daß das erfindungsgemäße Mittel die Wasserausnutzung (WUE)

deutlich erhöht hat und zu einer gesteigerten Biomassebildung (Tab. 1) und zu erhöhten Kornerträgen (Tab. 2) führte.

Die bekannte transpirationshemmende Substanz Phenylquecksilberacetat (PQA) erhöhte zwar die Wasserausnutzung, führte

aber zu einer signifikanten Produktivitätsverminderung (Tab.1 und 2).

Im Vergleich zum Standardpräparat Monoethanolamin (EA) bewirkte das erfindungsgemäße Mittel 2-Amino-2-thiazolin (ATZ)

eine deutlich verbesserte Wasserausnutzung, die zu höheren Biomasse- bzw. Kornerträgen führte.

Claims

Mittel zur Erhöhung der ertragswirksamen Wasserausnutzüng im Ertragsbildungsprozeß von Kulturpflanzen, insbesondere von Getreide auch bei bedarfsgerechter Wasserversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff 2-Amino-2-thiazolin der Formel 1 enthalten.

H₂C N

Il

H₀G C-NH₀ (Formell)
²\/ ^h

S
Anwendungsgebiet der Erfindung