Адъюванты для инсектицидов
Изобретение относится к сельскохозяйственной промышленности. Инсектицидная композиция характеризуется наличием инсектицидно-активного ингредиента и одним или несколькими алкоксилированными жирными аминами формул:
которые присутствуют в композиции в количестве от 0,1 до 1,0 % об. Композиция используется в способе контроля за популяциями насекомых путем применения на наружную листву культур растений. Предлагаемая композиция обладает высокой активностью проникновения в лиственный покров растений инсектицидов, значительно повышает эффект инсектицидов при применении на наружную листву растения, что приводит к повышению процента гибели питающихся насекомых, которые обычно глубоко защищены внутри тканевых структур растения. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к добавкам, увеличивающим активность некоторых инсектицидов, повышающим в значительной степени эффект таких инсектицидов при применении на наружную листву растения, что приводит, таким образом, к повышению процента гибели питающихся насекомых, которые обычно глубоко защищены внутри других тканевых структур растения.
Уровень изобретения
Промышленность адъювантов до сих пор была сосредоточена на повышении гербицидной активности. Например, в патенте США № 5226943 некоторые адъюванты раскрыты для применения с гербицидами. Такие адъюванты обладают способностью вызывать изменения в защитных тканях растения, приводящие к повышенному потенциалу для экзогенных материалов поступать в растительные ткани и затем транслоцироваться внутри апопластической и/или симпластической систем. Такое проникновение и движение экзогенных химикатов внутри растения создает повышенный потенциал для переноса таких химикатов с помощью обычных процессов жизнедеятельности растения к участкам растения, которые непосредственно в наибольшей степени могут подвергаться влиянию данных химикатов. Таким образом, данная усиленная диффузия экзогенных химикатов является полезной, поскольку обеспечивает действие таких экзогенных химикатов в тканях растения, отделенных от точки их начального внешнего контакта.
В области применения инсектицидов сохраняется подобная растущая потребность в добавках, которые значительно улучшают эффективность инсектицидов. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что некоторые классы сурфактантов при совместном применении с некоторыми инсектицидами могут значительно повышать эффективность инсектицида при нанесении его на наружную поверхность листвы растения, таким образом, повышается процент гибели питающихся насекомых, которые обычно глубоко защищены внутри других тканевых структур, таких как стебли или корни того же растения.
Сущность изобретения
Данное изобретение относится к добавкам, увеличивающим активность некоторых инсектицидов, повышающим в значительной степени эффект таких инсектицидов при применении на наружную листву растения, что приводит, таким образом, к повышению процента гибели питающихся насекомых, которые обычно глубоко защищены внутри других тканевых структур растения. Это повысит качество и урожай многих сельскохозяйственных культур, так как степень инфекции и поражение тканей, вызываемые насекомыми, могут быть снижены более экономично и эффективно. Данное изобретение также относится к способу контролирования популяций насекомых за счет применения к месту обитания насекомых по меньшей мере одного сурфактанта, описанного в настоящем документе далее. Кроме того, данное изобретение относится к способу контролирования популяций насекомых за счет применения к месту обитания насекомых синергичной инсектицидной композиции, как определено выше.
Подробное описание изобретения
В результате широкого исследования и разработки в данном документе установлено, что данные желаемые свойства инсектицидов могут быть приобретены композициями за счет добавления одного или нескольких сурфактантов к указанным композициям. Сурфактанты представляют собой производные, полученные взаимодействием жирных аминов, жирных амидоаминов или жирных имидазолинов с этиленоксидом или пропиленоксидом или бутиленоксидом на отдельных стадиях (образование блокполимера) или с разупорядоченными растворами этиленоксида и пропиленоксида и/или бутиленоксида (сополимер).
Инсектициды, которые можно применять в контексте настоящего изобретения, включают, но без ограничения только ими, никотиноиды, хлорфенапир, пиретрум и пиперонилбутоксид, и смеси или комбинации одного или нескольких из них. Добавление таких сурфактантов к инсектицидным композициям синергично улучшает их эффективность против широкого спектра насекомых. Кроме того, было установлено, что оптимальные результаты можно получать с конечными инсектицидными композициями:
а) минимальное молярное соотношение между этиленоксидом и пропиленоксидом или бутиленоксидом равно приблизительно 13:2;
b) максимальное молярное соотношение между этиленоксидом и пропиленоксидом или бутиленоксидом равно приблизительно 1:14;
с) общая молекулярная масса продукта реакции равна 2500 или ниже.
Термин жирные амины или жирные амидоамины/имидазолины, как он использован выше в данном документе или ниже в данном документе, относится к соединениям, содержащим по меньшей мере один более высокий С8-22-алкильный радикал, присоединенный к одному или нескольким атомам азота.
Жирные амины или жирные амидоамины/имидазолины, предназначенные для алкоксилирования и использованные в композициях данного изобретения, выбраны из группы, состоящей из
где R представляет собой алифатическую углеводородную группу, имеющую 8-22 атомов углерода, R' представляет собой водород или алкильную группу, имеющую 2-4 атома углерода, и х представляет собой целое число от 1 до 6.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, в конечных композициях использованы соединения следующих структурных формул:
в которых один из А и В представляет собой водород и другой выбран из группы, состоящей из метила и этила, и р и q представляют собой целые числа, имеющие сумму от 2 до 50.
Экспериментами было установлено, что продукты, имеющие молекулярную массу больше чем приблизительно 2500, растворяют восковую пленку, но не проникают или едва проникают в нижележащие клеточные мембраны, потому что молекулы являются слишком большими. Добавки данного изобретения очень быстро растворяют и проникают сквозь восковую пленку на поверхности листа растения, и после того как они проходят через восковую пленку, нижележащие клеточные мембраны становятся проницаемыми, и образующееся просачивание через клетку позволит инсектицидам поступать в клетки таким путем.
Концентрация добавки согласно изобретению должна быть эффективной, чтобы улучшать поглощение сопровождаемого инсектицида. Слишком высокая дозировка может увеличивать до слишком быстрого прохождение через внешнюю восковую пленку, и образующаяся слишком высокая концентрация ниже восковой пленки приведет к деструкции (сильное поражение клеточной стенки и проницаемость) клеточных мембран, что непосредственно ведет к блокаде инсектицидов. В подходящей концентрации поглощение добавок сурфактанта и сопровождаемого инсектицида, как установлено, является намного улучшенным по сравнению с композициями, не содержащими добавки сурфактанта данного изобретения.
В одном варианте осуществления, касающемся комбинаций добавок и инсектицида, добавка должна использоваться в концентрации в интервале от 0,01-1% об., в другом варианте осуществления от 0,05-0,25% об.
Применение настоящих добавок, по-видимому, приводит к точному и оптимальному балансу между гидрофильными и липофильными свойствами, и они помогают поглощению через лист инсектицида, растворенного в воде или эмульгированного в ней. Данные добавки создают привлекательные способы объединения максимального растворения восковой пленки, проницаемость нижележащих клеточных мембран и транспорт через гидрофильную и липофильную фазы при условии, что добавки использованы в соответствующей концентрации.
Добавки изобретения также обеспечивают удовлетворительное проникновение как в однодольных, так и в двудольных растениях. Добавки, которые традиционно использовались до сих пор для гербицидов, например, основаны на этоксилированных жирных аминах, и хотя они быстро проходят через восковые пленки на двудольных растениях, они будут значительно менее быстро проникать через воскоподобные поверхностные пленки однодольных растений.
Добавки также вызывают существенное улучшение в сочетании с относительной влажностью, при которой используют инсектицидные композиции. Было установлено, что в отличие от этоксилированных жирных аминов добавки настоящего изобретения проявляют удовлетворительное прохождение через поверхность листа растения при высокой (выше 65%) и низкой (20-40%) относительной влажности. Этоксилированные жирные амины показали удовлетворительные результаты только при высокой относительной влажности.
В одном варианте осуществления добавки согласно изобретению представляют собой добавки формул I и II, в которых молярное соотношение между этиленоксидом и пропиленоксидом или бутиленоксидом находится между 50:50 и 20:80. Внутри этих пределов установлен подходящий липофильный-гидрофильный баланс для данных соединений.
Диспергирование данных продуктов в воде приводит к образованию явных, устойчивых, масляных суспензий.
В другом варианте осуществления использованы добавки, состоящие из этоксилированных и пропоксилированных аминов твердого животного жира. Такие добавки представлены, например, соединениями формулы
в которой R представляет собой углеводородную группу амина твердого животного жира, р равно 2-3, и q равно 4-6, и
в которой R представляет собой углеводородную группу амина твердого животного жира, m равно 2-3, и n равно 2-6.
Совместное применение можно выполнять путем внесения добавок в резервуар опрыскивателя с инсектицидным продуктом непосредственно перед применением или приготовлением состава из эффективного количества настоящих добавок в инсектицидном продукте или, возможно, комбинацией обоих способов.
Количество добавки, необходимой для повышения эффективности требуемого инсектицидного действия, будет меняться в зависимости от типа целевого растения, возраста или стадии формирования роста целевого растения, относительного здоровья растения, фотосинтетических скоростей и тому подобного, а также от природы химии инсектицида, типа препарата и компонентов, способа применения и доз применения, если упоминать только некоторые факторы. Как установлено, обычно количество адъюванта от 0,1 до 1,0% об. при общепринятых применениях составов для опрыскивания на основе воды является эффективным. Смесевые композиции применимы в концентрациях приблизительно от 0,1 до 5% при общепринятых применениях составов для опрыскивания на основе воды. Меньшие количества адъюванта могут быть эффективны для повышения действия инсектицидов, применяемых на целевые поверхности для контакта и переноса дозы.
Готовые для применения инсектицидные композиции обычно содержат одну или несколько добавок согласно изобретению в концентрации 0,01-1% об., в другом варианте осуществления от 0,01-0,5% об. Такие композиции также могут быть концентрированными композициями, которые смешивают и/или разбавляют на месте для применения в соответствующей концентрации. Кроме того, данное изобретение относится к применению на растения настоящих композиций на месте.
Изобретение далее будет описано следующими не ограничивающимися примерами.
Пример 1
Кукурузный мотылек
Кукурузный мотылек является опасным вредителем в кукурузном поле. Число мотыльков на растение может находиться в интервале от 1 до 6. Потеря урожая, вызываемая данным насекомым, изменяется от 2 до 10% на мотылек на растение. Опрыскивание инсектицидом кукурузного поля является одним из способов контроля кукурузного мотылька. Цель данного проекта состоит в исследовании эффекта Adsee AB 650, Adsee AB 600 и Adsee СЕ 24/19 на один инсектицид “Pounce” при контролировании кукурузных мотыльков.
Жизненный цикл
Кукурузный мотылек обычно проходит через два поколения в год в основных регионах возделывания кукурузы в США. Личинки кукурузного мотылька кормятся всеми наземными тканями растения кукурузы. Они также сверлят внутренние части, питаются и прокладывают тоннель внутри кистевого початка, стержня початка кукурузы и стебля, при этом образуются полости. Полости, создаваемые кукурузными мотыльками, препятствуют транслокации воды и питательных веществ. Полости также снижают прочность стебля и стержня початка кукурузы, тем самым приводя растения кукурузы к разрушению стебля и отрыву початка, и это ухудшено за счет сильных ветров или других вредных условий окружающей среды.
Потери урожая
Потери урожая из-за поражения личинками обусловлены главным образом меньшим размером початков и зерна (физиологические потери), а также разрушенными растениями и опавшими початками (потенциальные потери урожая). Личинки, питающиеся в початке кукурузы, могут вызывать потери урожая семян и/или снижать качество семенной кукурузы, попкорна и свежей товарной сладкой кукурузы. Внутри интервала от 1 до 6 кукурузных мотыльков на растение соотношение между средним числом личинок и урожаем, по-видимому, является линейным и, вероятно, колеблется приблизительно от 2 до 10% потери урожая на кукурузный мотылек на растение.
Существует несколько способов для регулирования поражения от кукурузных мотыльков: выбор устойчивых сортов кукурузы, применение культурной агротехники, посадка созданной ВТ гибридной кукурузы и применение пестицидов, подобных BT, Pounce и т.д.
Pounce
Pounce является продуктом фирмы FMC, и международным названием его действующего вещества является перметрин. Перметрин представляет собой пиретроид, который является синтетическим химикатом, подобным природному инсектициду пиретруму, который имеет происхождение от растения хризантемы, но остается эффективным в течение более долгих периодов времени. Пиретроиды представляют собой один из самых старых классов известных органических инсектицидов. Они действуют, быстро парализуя нервные системы насекомых. Перметрин является инсектицидом широкого спектра, который зарегистрирован агентством US EPA и впервые поступил на рынок в 1977 г. Перметрин действует как желудочный яд, когда он заглатывается насекомыми, или как контактный яд при прямом контакте с целевыми вредителями. Он уничтожает взрослых особей, яйца и личинки и проявляет слабое репеллентное действие против насекомых. Инсектицидная активность данного продукта остается вплоть до 12 недель после применения.
Перметрин применяют против ряда сельскохозяйственных вредителей на орехе, плодовых культурах, овощных культурах, хлопчатнике, кукурузе, декоративных растениях, шампиньоне, картофеле и злаковых культурах. Перметрин доступен в дустах, эмульгирующихся концентратах, дымах, УМО/ULV (ультрамалый объемный) и препаратах смачивающихся порошков.
Данный эксперимент исследует действие нескольких сурфактантов изобретения на эффективность Pounce в контролировании кукурузных мотыльков. Следующие сурфактанты были тестированы на эффективность Pounce:
Adsee AB 600 - этоксилат алкоксилированного амина твердого животного жира (амин твердого животного жира+2ЕО+12РО+5ЕО),
Adsee AB 650 - смесь сурфактантов, содержащая АВ 600 и этоксилированный сорбитанмонолаурат (Agnique SML-U, Tween 20),
Adsee CE 24/19 - представляет собой алкилэфироцитрат на основе С12.
Коммерческий препарат Pounce от фирмы FMC (38,4% EC) применяли к культуре кукурузы в дозе 280 г/га (4 унции на акр) и с вышеприведенными сурфактантами в двух концентрациях: 0,25% и 0,125% (об./об.).
Объем для опрыскивания: 224,6 л/га (20 галлонов на акр), произвольная оценка в трех повторностях
Площадь обработки: 0,3×0,6 м (10×20 футов)
Доза применения инсектицида: 280 г/га (4 унции на акр)
Время применения:
первая обработка: 07/09
вторая обработка: 07/22
Оценка: (приблизительно 11 недель после обработки)
Оценивали как внутреннюю, так и внешнюю часть видов культуры.
Обработки
| # | Обозначение обработки | Сурфактант |
| 1 | Не обработано | Отсутствует |
| 2 | Pounce | Отсутствует |
| 3 | Pounce+1996-80-1 | Adsee AB 650 (0,25%) |
| 4 | Pounce+1996-80-1 | Adsee AB 650 (0,125%) |
| 5 | Pounce+1996-80-2 | Adsee AB 600 (0,25%) |
| 6 | Pounce+1996-80-2 | Adsee AB 600 (0,125%) |
| 7 | Pounce+1996-80-3 | Adsee СЕ 24/19 (0,25%) |
| 8 | Pounce+1996-80-3 | Adsee CE 24/19 (0,125%) |
Данные собирали через 11 недель после второй обработки. Данные, маркированные по обследованию внешнего вида стебля, представляли собой процент поражения растения кукурузы, зафиксированного визуально для всей площади делянки. Это определяли количеством разрушенных стеблей выше початка кукурузы. Данные, маркированные по обследованию внутренней части стебля, представляли собой результат поражения стебля кукурузы. Произвольно выбирали и исследовали десять растений на делянку путем разрезания стебля в продольном направлении выше початка и путем обследования поражения от кукурузного мотылька внутри стебля кукурузы. В основном подтверждалось, что поражение было вызвано кукурузным мотыльком, а не иными причинами. В обоих наборах данных большое число указывает на слабый контроль и меньшие числа указывают на хороший контроль.
Результаты и обсуждение
Результат обследования внешнего вида
Приблизительно 57% кукурузы было заражено кукурузным мотыльком без какой-либо обработки. Pounce один снижал уровень заражения до 48%. Этот уровень значительно снижался при объединении Pounce с любым из адъювантов, тестированных в концентрации 0,25% (подробности на фиг.1).
Результат обследования внутренней части
Подобно результату обследования внешнего вида, данные по обследованию внутренней части показали, что адъюванты, тестированные при более высокой концентрации, значительно улучшали эффективность инсектицидов. Однако как Adsee AB 650, так и Adsee AB 600 при 0,25% проявили более постоянную активность. Уровень заражения кукурузным мотыльком падал ниже 30%, когда инсектицид объединяли с любым из двух адъювантов при 0,25% (подробности на фиг.2) в поле.
В целом эффективность Pounce по контролированию кукурузного мотылька была значительно улучшена при объединении с адъювантами в более высокой концентрации (0,25%, а не 0,125%).
1. Инсектицидная композиция, содержащая по меньшей мере один инсектицидно-активный ингредиент и один или несколько алкоксилированных жирных аминов формул:
в которых R представляет собой алифатическую углеводородную группу, имеющую 8-22 атомов углерода, R' представляет собой водород или алкильную группу, имеющую 2-4 атома углерода, х представляет собой целое число от 1 до 6, один из А и В представляет собой водород, и другой выбран из группы, состоящей из метила и этила, и в которых этиленоксидные и пропиленоксидные группы являются произвольными или в блоках, и р и q представляют собой целые числа, имеющие сумму от 2 до 50; и
в которых один или несколько алкоксилированных жирных аминов присутствуют в композиции в количестве от 0,1 до 1,0% об.
2. Композиция по п.1, содержащая алкоксилированный жирный амин, имеющий формулу
в которой р равно 2-3, и q равно 4-6.
3. Композиция по п.1, содержащая алкоксилированный жирный амин, имеющий формулу
в которой m равно 2-3, и n равно 2-6.
4. Композиция по п.2, содержащая алкоксилированный жирный амин, имеющий формулу
в которой один из А и В представляет собой водород, и другой представляет собой метил, и в которой этиленоксидные и пропиленоксидные группы являются произвольными или в блоках.
5. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, где p:q находится между 50:50 и 20:80.
6. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, где p:q находится между 56:44 и 29:71.
7. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, где p равно от 5,0 до 9,5, и q равно от 12,0 до 7,5.
8. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, где p равно 5,0, и q равно от 12,0.
9. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, где R представляет собой углеводородную группу амина животного жира.
10. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, содержащая по меньшей мере одно инсектицидно-активное соединение, являющееся никотиноидом, предпочтительно выбранным из группы, состоящей из клотианидина, имидаклоприда, тиаметоксама.
11. Композиция по любому одному из пп.1, 2, 3 или 4, содержащая по меньшей мере одно инсектицидно-активное соединение, выбранное из группы, состоящей из хлофенапира, пиретрина, пиперонилбутоксида и любой смеси двух или более данных компонентов.
12. Способ контролирования популяций насекомых сельскохозяйственных культур, указанных популяций насекомых, расположенных внутри тканевых структур указанных культур, который включает применение на наружную листву указанных культур инсектицидной композиции любого одного из пп.1-11.
13. Применение инсектицидной композиции любого одного из пп.1-11 для контролирования популяций насекомых сельскохозяйственных культур, при котором инсектицидную композицию наносят на наружную листву культур.
