Способы полива растений с помощью 1-мср
Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу увеличения устойчивости к засухе сельскохозяйственного растения путем полива. Способ включает внесение 1-метилциклопропена в воде для полива растений на сельскохозяйственную культуру при расходе от 1-20 г на гектар, где концентрация 1-метилциклопропена в воде для полива составляет от 200 до 500 ppm. Изобретение позволяет эффективно увеличивать устойчивость сельскохозяйственных растений к засухе. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 9 пр.
ОБЛАСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Настоящее изобретение направлено на способы увеличения устойчивости растения к стрессовому воздействию окружающей среды, на способы повышения качества и/или урожая растительной сельскохозяйственной культуры, на способы внесения агрохимических средств, обладающих физиологическим эффектом на растение, и на сельскохозяйственные культуры, полученные с применением указанных способов.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Сельскохозяйственная промышленность находится в постоянном поиске способов повышения роста растений. Химические средства, как правило, применяют для контроля нежелательных видов, таких как насекомые или растительность (например, сорняки или грибы), и для стимуляции роста растений (например, путем обеспечения питательных веществ), тем самым повышая рост растений.
[0003] Кроме непосредственного повреждения, вызываемого внешними факторами, такими как вредители растений или недостаток питательных веществ, рост растения подвергается воздействию, часто с ущербом, со стороны собственных реакций растения на внешние стрессовые факторы окружающей среды. При воздействии таких стрессовых факторов растения проявляют реакции с различными механизмами в качестве защитный мер с полученным в результате неблагоприятным эффектом на рост, развитие и продуктивность. Зачастую наблюдаются существенные потери в качестве и урожае.
[0004] Одной из ключевых реакций, проявляемых растениями в ответ на стресс, является продукция растительного гормона этилена, который вызывает ряд растительных физиологических эффектов, таких как старение, ингибирование роста корня и ингибирование роста стебля. Этилен также действует как усиливающий процесс созревания плодов, распускания цветов и опадания листьев. Синтетический регулятор роста растения 1-метилциклопропен (1-МСР) блокирует эффекты этилена и его, с коммерческой точки зрения, применяют для того, чтобы задержать созревание плодов в плодах и овощах, находящихся на хранении, и сохранение свежести срезанных цветов, комнатных цветов, грядковых культур, саженцев и декоративно-лиственных растений. Соединение представляет собой газ и должно применяться в закрытых пространствах, чтобы быть эффективным. Оно одобрено в США и повсюду для применения в закрытых пространствах, таких как теплицы, складские помещения, холодильные камеры, закрытые грузовые прицепы, сооружения для хранения продуктов питания с регулируемой атмосферой и контейнеры для транспортировки. Оно также разрабатывается в виде послевсходового средства для опрыскивания в попытке защитить полевые сельскохозяйственные культуры в ходе продолжительных периодов экстремальных температур, засухи и других стрессов (Farm Industry News, 18 января 2008).
[0005] Европейский патент ЕР 0220514 относится к композициям, содержащим фитогормоны, и их применению в способах повышения количества и качества плодов или цветов растений в садоводстве или земледелии. Международная патентная заявка WO 2005/018319 относится к внесению ауксинов на корни растений с помощью капельного полива или внесения опрыскиванием с тем, чтобы препятствовать заражению насекомыми.
[0006] Существует необходимость в дополнительных способах решения проблем, связанных со стрессовыми воздействиями окружающей среды, которые испытывают растения, с тем, чтобы повысить их устойчивость к ним и чтобы повысить качество и урожай растительной сельскохозяйственной культуры, подвергшейся таким стрессам.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Неожиданно было обнаружено, что внесение по меньшей мере одного циклопропена, обладающего физиологическим эффектом на растение, в поливной воде увеличивает устойчивость растения к стрессовым воздействиям окружающей среды, что дает в результате растительную сельскохозяйственную культуру, имеющую повышенное качество и/или увеличенный урожай.
[0008] Соответственно, в первом аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ увеличения устойчивости растения к стрессовому воздействию окружающей среды, включающий внесение по меньшей мере одного циклопропена в воду для полива растений, где указанный циклопропен обладает физиологическим эффектом на растение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
[0009] После описания таким образом изобретения в общих чертах теперь будет сделана ссылка на чертеж:
[0010] ФИГ.1 иллюстрирует растения пшеницы, выращенные в мешках: справа - растения, обработанные с помощью 1-МСР, и слева - необработанные контрольные растения.
ПОДРОБНОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] В одном варианте осуществления подходящие циклопропены являются газообразными при окружающей температуре, и их выбирают из соединения формулы I:
,
где n представляет собой число от 1 до 4, преимущественно n представляет собой число от 1 до 2, и наиболее преимущественно n равно 1. Переменную группу R выбирают из водорода, насыщенного или ненасыщенного C1-C4 алкила, гидрокси, галогена, алкокси, амино и карбокси. В одном варианте осуществления R представляет собой метил.
[0012] В одном варианте осуществления газ циклопропен выбирают из циклопропена, диметилциклопропена и 1-метилциклопропена (1-МСР).
[0013] В одном варианте осуществления 1-метилциклопропен можно вносить в качестве единственного ингредиента, или, альтернативно, он может быть в форме агрохимической композиции, содержащей агрохимически приемлемый разбавитель или носитель. Упоминание в данном документе 1-метилциклопропена или компонентов, содержащих указанные соединения, следует подразумевать как включающее 1-метилциклопропен в качестве единственного ингредиента или его агрохимических композиций.
[0014] В одном варианте осуществления 1-МСР обеспечивается в агрохимической композиции, содержащей пригодное молекулярное инкапсулирующее средство для газообразного 1-МСР, такое как циклодекстрины, включая α-циклодекстрин.
[0015] Твердый комплекс газа циклопропена и молекулярного инкапсулирующего средства иногда называют в данном документе как "циклопропеновый комплекс".
[0016] Например, в одном способе получения циклопропенового комплекса, в котором 1-МСР инкапсулирован в молекулярное инкапсулирующее средство, газ 1-МСР барботируют через раствор циклодекстрина в воде, из которого комплекс вначале осаждают и затем выделяют путем фильтрации. Циклопропеновые комплексы, полученные с помощью вышеописанного способа, выделяют, высушивают и хранят в твердой форме, например, в виде порошка, содержащего активный ингредиент.
[0017] В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ уменьшения повреждения растения, вызываемого одним или несколькими стрессовыми факторами окружающей среды, включающий внесение 1-МСР в воду для полива растений, где 1-МСР обладает физиологическим эффектом на растение.
[0018] В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ повышения качества растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-МСР в воду для полива растений, где указанное агрохимическое средство обладает физиологическим эффектом на растение.
[0019] В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ повышения урожая растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-МСР в воду для полива растений, где указанное агрохимическое средство обладает физиологическим эффектом на растение.
[0020] В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ повышения мощности растения, включающий внесение 1-МСР в воду для полива растений, где указанное агрохимическое средство обладает физиологическим эффектом на растение.
[0021] Контролировать количество 1-МСР, которое получает растение, очень тяжело, так как он представляет собой газ (т.к. <5°C), который обычно вносят в виде нанесения опрыскиванием. Его летучесть обеспечивает лишь короткое время нахождения на растении, поскольку он быстро испаряется. Вследствие этого, максимальные преимущества не могут быть достигнуты, что иначе могло бы быть в случае с менее летучими агрохимическими средствами. Часть материала, превышающая требуемую часть, следовательно, смывается с нежелательными потерями в окружающую среду.
[0022] Было неожиданно обнаружено, что внесение 1-МСР в поливную воду повышает устойчивость растения к стрессовым воздействиям окружающей среды. В частности, может быть достигнут больший контроль за количеством материала, наносимого на растение. Имеют место существенно меньшие потери, и снижается риск причинения вреда оператору или окружающей среде. Устраняются проблемы непреднамеренного сноса опрыскивания на другие сельскохозяйственные культуры.
[0023] Вместо повторного опрыскивания материалов, которое является как трудоемким, так и дорогостоящим, достигается намного более простое, направленное внесение. Концентрация 1-МСР в поливной воде может быть намного более низкой, чем таковая у средства для опрыскивания, и может быть достигнуто непрерывное, контролируемое внесение. Проблемы с составами также снижаются, так как могут быть достигнуты эффективные концентрации, даже если растворимость в воде 1-МСР является низкой (137 мгл-1). Количества агрохимических средств, транспортируемых на фермы и в пределах фермы, снижаются, что само по себе обеспечивает преимущества для окружающей среды.
[0024] Концентрация 1-МСР в воде для полива может составлять от 1 до 1000 ppm, предпочтительно 10-750 ppm, более предпочтительно 50-500 ppm, еще более предпочтительно 100-250 ppm, например 150, 175, 200 или 225 ppm. В другом варианте осуществления рабочие расходы 1-МСР составляют около 0,1-50 г на гектар культивируемой сельскохозяйственной культуры под поливом.
[0025] Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ увеличения устойчивости растения к стрессовому воздействию окружающей среды, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений.
[0026] В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ снижения повреждения растения, вызываемого одним или несколькими стрессовыми факторами окружающей среды, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений.
[0027] В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения качества растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений.
[0028] В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения урожая растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений.
[0029] В дополнительном предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения мощности растения, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений.
[0030] В дополнительном аспекте настоящее изобретение обеспечивает сельскохозяйственную культуру, полученную с помощью способа настоящего изобретения.
[0031] Способы настоящего изобретения применимы к любому типу стрессового воздействия окружающей среды, которое растение может испытывать в ходе его роста, включая абиотический стресс. Способы настоящего изобретения рассматриваются как особенно преимущественные там, где стресс, испытываемый растением, представляет собой абиотический стресс. В предпочтительном варианте осуществления способы настоящего изобретения применимы в случае, когда абиотический стресс, испытываемый растением в ходе его роста, представляет собой засуху, наводнение, аномально высокую температуру, низкую температуру, заморозки, чрезмерное солнечное освещение, недостаточное солнечное освещение, ветер, недостаток питательных веществ в почве, аномально высокую соленость почвы, загрязнение воздуха, загрязнение почвы или загрязнение воды или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию.
[0032] Соответственно, в более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ увеличения устойчивости растения к стрессовому воздействию окружающей среды, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху.
[0033] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ снижения повреждения растения, вызываемого одним или несколькими стрессовыми факторами окружающей среды, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху.
[0034] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения качества растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху.
[0035] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения урожая растительной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху.
[0036] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения мощности растения, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху.
[0037] Выражение "повышение урожая" растения означает, что урожай продукта растения увеличивается на измеряемое количество по сравнению с урожаем того же продукта растения, полученного при тех же условиях, но без внесения комбинаций согласно настоящему изобретению. Предпочтительно, чтобы урожай увеличивался на по меньшей мере около 0,5%, предпочтительно 1%, более предпочтительно 2%, еще более предпочтительно 4% или более. Еще более предпочтительным является увеличение урожая по меньшей мере на около 5%, 10%, 15% или 20% или более.
[0038] Выражение "повышение мощности растения" означает, что показатель мощности, или вес растения, или высота растения, или растительный полог, или внешний вид, или любая комбинация этих факторов увеличивается или повышается на измеряемое или заметное количество по сравнению с тем же фактором растения, полученным при тех же условиях, но без внесения комбинаций согласно настоящему изобретению.
[0039] Применение способов настоящего изобретения может быть осуществлено посредством любого пригодного способа полива, который обеспечивает, чтобы одно или несколько агрохимических средств проникали в почву в ризосферу или иным образом поглощались растением, например, следующим образом: локализованный полив, полив разбрызгиванием, капельный полив, полив баблером, подпочвенный полив, инъекция в почву, фильтрационный полив, поверхностный полив, затопление, борозда, дренаж, внесение через дождевальные насадки, микродождевальные насадки или цапфу, или полив вручную, или любая их комбинация.
[0040] В конкретном варианте осуществления может быть упомянута дождевальная насадка, подповерхностный капельный и поверхностный капельный полив.
[0041] Норма и частота внесения 1-метилциклопропена согласно способам настоящего изобретения может варьировать в широких границах и зависит от типа полива, природы почвы, способа внесения, растения, подлежащего контролированию, преобладающих климатических условий и других факторов, которые регулируются способом внесения, временем внесения и целевым растением.
[0042] Как правило, внесение 1-метилциклопропена согласно способам настоящего изобретения может происходить за несколько раз в ходе роста растения вплоть до сбора урожая. 1-метилциклопропен может быть внесен один раз или за несколько раз в ходе роста растения в зависимости от растения и обстоятельств, например, 1-6 или 1-4 раза, и количества, указанные выше для 1-метилциклопропена, представляют собой рабочие расходы для каждого внесения.
[0043] Способы настоящего изобретения можно применять для обработки любого растения, включая, например, следующее: злаковые (пшеница, ячмень, рожь, овес, маис (включая полевую кукурузу, воздушную кукурузу и сладкую кукурузу), рис, сорго и родственные сельскохозяйственные культуры); свекла (сахарная свекла и кормовая свекла); бобовые растения (бобы, чечевица, горох, соевые бобы); масличные растения (рапс, горчица, подсолнечник, соя, ятрофа, масличная пальма); огуречные растения (кабачки, огурцы, дыни); волокнистые растения (хлопчатник, лен, конопля, джут); овощи (шпинат, салат-латук, спаржа, виды капусты, виды моркови, баклажаны, виды лука, перец, помидоры, виды картофеля, паприка, окра); плантационные сельскохозяйственные культуры (бананы, фруктовые деревья, каучуконосные деревья, лесопитомники), декоративные растения (цветы, кустарники, широколиственные деревья и вечнозеленые деревья, такие как хвойные); а также другие растения, такие как виды винограда, ягоды, растущие на кустах (такие как виды голубики), виды ежевики, виды клюквы, мята перечная, ревень, мята курчавая, сахарный тростник и дернообразующие виды травы, включая, например, вегетирующие в холодный сезон дернообразующие виды травы (например, виды мятлика (Poa L.), такие как мятлик луговой (Poa pratensis L.), мятлик обыкновенный (Poa trivialis L.), мятлик сплюснутый (Poa compressa L.) и мятлик однолетний (Poa annua L.); виды полевицы (Agrostis L.), такие как полевица болотная (Agrostis palustris Huds.), полевица волосовидная (Agrostis tenius Sibth.), полевица собачья (Agrostis canina L.) и полевица белая (Agrostis alba L.); виды овсяницы (Festuca L.), такие как овсяница гигантская (Festuca arundinacea Schreb.), овсяница луговая (Festuca elatior L.) и тонколистные виды овсяницы, такие как овсяница красная болотная (Festuca rubra L.), овсяница красная (Festuca rubra var. commutata Gaud.), овсяница овечья (Festuca ovina L.) и овсяница жестковатая (Festuca longifolia); и виды плевела (Lolium L.), такие как плевел многолетний (Lolium perenne L.) и плевел однолетний (итальянский) (Lolium multiflorum Lam.)) и вегетирующие в теплый сезон дернообразующие виды травы (например, бермудские травы (Cynodon L.С.Rich), включая гибридную и обычную бермудскую траву; зойсии (Zoysia Willd.), St. Augustinegrass (Stenotaphrum secundatum (Walt.) Kuntze); и эремохлоя змеехвостая (Eremochloa ophiuroides (Munro.) Hack.)).
[0044] Способы настоящего изобретения особенно пригодны для обработки сельскохозяйственных культур, таких как полевые сельскохозяйственные культуры, фрукты, овощи, орехи (в частности, виды арахиса), ягоды, тропические плантации, декоративные растения и другие, такие как пшеница, ячмень, рожь, виды овса, рис, маис, сорго, бобы, чечевица, виды гороха, соевые бобы, рапс, горчица, мак, сахарная и кормовая свекла, хлопчатник, лен, конопля, джут, виды подсолнечника, касторовое масло, земляные орехи, виды картофеля, табак, сахарный тростник, яблоки, груши, сливы, персики, нектарины, абрикосы, вишни, апельсины, лимоны, грейпфрут, мандарины, маслины, виды винограда, виды хмеля, виды миндаля, грецкие орехи, лесные орехи, авокадо, бананы, чай, кофе, кокос, какао, растения-натуральные каучуконосы, масличные растения, виды клубники, виды малины, виды ежевики, шпинат, салат-латук, спаржа, виды капусты, китайская капуста, виды моркови, виды лука, помидоры, огурцы, перец, баклажаны, дыни, паприка, перец стручковый, розы, хризантемы и гвоздики. Растения могут также быть генетически модифицированными.
[0045] Настоящее изобретение можно применять во всех типах почвы, включая соленые почвы, почвы с низким и высоким pH, песчаные, глинистые, суглинистые, илистые почвы, почвы с низким, высоким содержанием органических веществ. Подходящие растения также включают растения, которых наделили устойчивостью к таким гербицидам, как бромоксинил, или классам гербицидов (таким как ингибиторы HPPD, ингибиторы ALS; например, примисульфурон, просульфурон и трифлоксисульфурон, ингибиторы EPSPS (5-енол-пировил-шикимат-3-фосфат-синтаза), ингибиторы GS (глутаминсинтетаза) или ингибиторы РРО (протопорфириноген-оксидаза)) в результате традиционных способов селекции или генной инженерии. Примером сельскохозяйственной культуры, которую наделили устойчивостью к имидазолинонам (например, имазамоксу) посредством традиционных способов селекции (мутагенез), является летний рапс Clearfield® (канола). Примеры сельскохозяйственных культур, которых наделили устойчивостью к гербицидам или классам гербицидов с помощью способов генной инженерии, включают устойчивые к глифосату и глуфосинату сорта маиса, коммерчески доступные под торговыми названиями RoundupReady®, Herculex I® и LibertyLink®.
[0046] Подходящие растения также включают растения, которые были трансформированы с помощью техник рекомбинантной ДНК таким образом, чтобы они были способны синтезировать один или несколько селективно действующих токсинов, как, например, те, которые известны из продуцирующих токсин бактерий, особенно таковые рода Bacillus.
[0047] Подходящие растения также включают растения, которые были трансформированы с помощью техник рекомбинантной ДНК так, чтобы они были способны синтезировать антипатогенные вещества, имеющие селективное действие, такие как так называемые "белки, связанные с патогенезом" (PRP, смотри например, заявка на Европейский патент EP 0392225). Примеры таких антипатогенных веществ и трансгенных растений, способных синтезировать такие антипатогенные вещества, известны, например, из заявок на Европейские патенты EP 0392225 и EP 0353191 и Международной патентной заявки WO 95/33818. Способы получения таких трансгенных растений, в общем, известны специалисту в данной области техники и описаны, например, в публикациях, упомянутых выше.
[0048] Способы настоящего изобретения, определяемые в данном документе, особенно пригодны для обработки сельскохозяйственных культур, выращиваемых для сельскохозяйственных, декоративных целей или целей лесоводства, в частности, сельскохозяйственных поливных культур или сельскохозяйственных культур с затоплением. В одном варианте осуществления сельскохозяйственные культуры представляют собой сою, маис, рис, хлопчатник, овощи, банан, ятрофу, декоративные растения и пшеницу. Более конкретно, подходящие поливные сельскохозяйственные культуры представляют собой сою, маис, хлопчатник, овощи и пшеницу.
[0049] Соответственно, в еще более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ увеличения устойчивости к стрессовому воздействию окружающей среды поливной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию, и растение представляет собой сою, маис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, и растение представляет собой сою, маис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу.
[0050] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ снижения повреждения поливной сельскохозяйственной культуры, вызываемое одним или несколькими стрессовыми факторами окружающей среды, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, и растение представляет собой сою, маис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу.
[0051] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения качества поливной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, и растение представляет собой сою, маис, рис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу.
[0052] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения урожая поливной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, и растение представляет собой сою, маис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу.
[0053] В дополнительном более предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ повышения мощности растения поливной сельскохозяйственной культуры, включающий внесение 1-метилциклопропена в воду для полива растений, где испытываемый стресс представляет собой засуху, аномально высокую температуру или заморозки, или любую их комбинацию. Наиболее предпочтительно испытываемый стресс представляет собой засуху, и растение представляет собой сою, маис, хлопчатник, овощи, банан или ятрофу.
[0054] В норме для контроля биотического стресса, фермер при возделывании сельскохозяйственной культуры будет применять одно или несколько других агрономических химических средств помимо агрохимических средств настоящего изобретения. Примеры агрономических химических средств включают пестициды, такие как фунгициды, гербициды, инсектициды, бактерициды, акарициды и нематоциды, растительные питательные вещества и растительные удобрения.
[0055] Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способы по настоящему изобретению, которые включают одновременное и/или последовательное внесение одного или нескольких дополнительных агрономических химических средств. Предпочтительно одно или несколько дополнительных агрономических химических средств представляют агрохимические соединения, и/или растительные питательные вещества, и/или растительные удобрения. Предпочтительно агрохимические соединения представляют собой пестициды, такие как фунгициды, гербициды, инсектициды, бактерициды, акарициды и нематоциды.
[0056] Подходящие примеры растительных питательных веществ или растительных удобрений представляют собой сульфат кальция CaSO4, нитрат кальция Са(NO3)2⋅4H2O, карбонат кальция CaCO3, калия нитрат KNO3, сульфат магния MgSO4, гидрофосфат калия KH2PO4, сульфат марганца MnSO4, сульфат меди CuSO4, сульфат цинка ZnSO4, хлорид никеля NiCl2, сульфат кобальта CoSO4, гидроксид калия KOH, хлорид натрия NaCl, борную кислоту H3BO3 и их металлические соли, Na2MoO4. Питательные вещества могут присутствовать в количестве от 5% до 50% по весу, предпочтительно от 10% до 25% по весу или от 15% до 20% по весу каждого. Предпочтительные дополнительные питательные вещества представляют собой мочевину, меламин, оксид калия и неорганические нитраты. Наиболее предпочтительным дополнительным растительным питательным веществом является оксид калия. Если предпочтительным дополнительным питательным веществом является мочевина, то она, в целом, присутствует в количестве 1% - 20% по весу, предпочтительно 2% - 10% по весу или 3% - 7% по весу.
[0057] Примеры гербицидов включают глифосат, глуфосинат, глифосинат, имидазилинон и STS-систему (сульфонилмочевину).
[0058] Примеры пестицидов включают спиносад, авермектин, такой как натуральные авермектины, А1а, A1b, А2а, A2b, В1а, B1b, В2а и B2b, которые могут быть получены из Streptomyces avermitilis, и моносахаридные производные авермектина, такие как абамектин, дорамектин, эмамектин, эприномектин, ивермектин и селамектин, и производные милбемицина, такие как милбемектин, милбемициноксим, моксидектин и SI0009.
[0059] Примерами нематоцидов являются абамектин, карбаматные нематоциды (например, алдикарб, карбофуран, карбосульфан, оксамил, алдоксикарб, этопропбеномил, аланикарб), органофосфорные нематоциды (например, фенамифос, фенамифос, фенсульфотион, тербуфос, фостиазат, фосфокарб, дихлофентион, изамидофос, фостиетан, изазофос, этопрофос, кадузафос, хлорпирифос, гетерофос, изамидофос, мекарфон, форат, тионазин, триазофос, диамидафос, фосфамидон), метилбромид, метилйодид, дисульфид углерода, 1,3-дихлорпропен, хлоропикрин, цитокинины, дазомет, DCIP, этилендибромид, GY-81, метам, метилизоцианат, композиция на основе Myrothecium verrucaria, флупиразофос, бенклотиаз, O-этил S-пропиловый сложный эфир [2-цианоимино-3-этилимидазолидин-1-ил]фосфонотиотиокислоты и Bacillus firmus.
[0060] Дополнительные подходящие примеры пестицидов, которые можно применять, включают ацефат, ацетамиприд, ацетопрол, алдикарб, альфа-циперметрин, азинфос-метил, азоксистробин, беналаксил, беналаксил-М, бенклотиаз, бендикоарб, бенфуракарб, беномил, бенсултап, бифентрин, битертанол, боскалид, каптан, карбендазим, карбарил, карбофуран, карбосульфан, карбоксин, карбпропамид, хлорталонил, хлорпирифос, хлорпирифос-метил, клотианидин, соли меди (такие как сульфат меди, закись меди, смесь Бордо, гидроксид меди, сульфат меди (трехосновный), оксихлорид меди и октаноат меди), цимоксанил, циперметрин, ципроконазол, ципродинил, циромазин, дазомет, дельтаметрин, диазинон, дифеноконазол, диметоат, димоксистробин, диниконазол, динотефуран, эмамектин, эндосульфан, этабоксам, этиримол, этипрол, этопрофос, фамоксадон, фенамидон, фенамифос, фенгексамид, фенпиклонил, фипронил, флоникамид, флуоксастробин, флуазинам, флудиоксонил, флуквинконазол, флутоланил, флутриафол, фонофос, фосетил-алюминий, фуберидазол, фуратиокарб, гамма-цигалотрин, гамма-НСН, гуазатин, гептенофос, гексаконазол, гимексазол, имазалил, имидаклоприд, ипконазол, ипродион, изофенфос, лямбда-цигалотрин, манкозеб, манеб, металаксил, металаксил-М, метконазол, метиокарб, метил-бромид, метил-йодид, миклобутанил, нуаримол, ометоат, оксамил, оксадиксил, оксин меди, оксолиновую кислоту, пенцикурон, пефуразоат, фосмет, пикоксистробин, пиримикарб, прохлораз, процимидон, пропамокарб, пропиконазол, протиоконазол, пиметрозин, пираклостробин, пириметанил, пироквилон, квинтозен, силтиофам, спиносад, тебуконазол, тефлутрин, тетраконазол, тиабендазол, тиаклоприд, тиаметоксам, тиодикарб, тиофанат-метил, тирам, толилфлуанид, триадименол, триазамат, триазофос, триазоксид, тритиконазол, трифлоксистробин, 3-йод-N*2*-(2-метансульфонил-1,1-диметил-этил)-N*1*-[2-метил-4-(1,2,2,2-тетрафтор-1-трифторметил-этил)-фенил]-фталамид (код NNI-0001) и соединение (2-метилкарбамоил-фенил)-амид 2-пиридин-2-ил-2Н-пиразол-3-карбоновой кислоты (код DKI-0001), такое как(4-хлор-2-изопропилкарбамоил-6-метил-фенил)-амид 2-(3-хлор-пиридин-2-ил)-5-трифторметил-2Н-пиразол-3-карбоновой кислоты, (4-хлор-2-метил-6-метилкарбамоил-фенил)-амид 2-(3-хлор-пиридин-2-ил)-5-трифторметил-2Н-пиразол-3-карбоновой кислоты, (4-хлор-2-изопропил-карбамоил-6-метил-фенил)-амид 5-бром-2-(3-хлор-пиридин-2-ил)-2Н-пиразол-3-карбоновой кислоты, (4-хлор-2-метил-6-метилкарбамоил-фенил)-амид 5-бром-2-(3-хлор-пиридин-2-ил)-2Н-пиразол-3-карбоновой кислоты и (2-бициклопропил-2-ил-фенил)-амид 3-дифторметил-1-метил-1Н-пиразол-4-карбоновой кислоты.
ПРИМЕРЫ
[0061] Следующие примеры дополнительно иллюстрируют некоторые из аспектов настоящего изобретения, но они не предназначены, чтобы ограничивать его объем. Если иное не указано в описании и формуле изобретения, проценты представлены по весу (% вес./вес.).
Пример 1 - Эффект 1-МСР на стрессированные растения пшеницы
[0062] 10 мл смеси добавляют на мешок с помощью пипетки.
20-25 зерен пшеницы из сорта ARINA посеяли в пластиковый пакет (мешок) с фильтровальной бумагой, поливали и выращивали при оптимальных условиях в климатической камере в течение 8 дней. На день 8 1-МСР в форме порошка молекулярно инкапсулированного α-циклодекстрина вносили с нормой 200 ppm в воду в мешке. После внесения растения больше не поливали, но помещали в теплую среду при 26°C. Через 5 дней без полива различия обработанных от необработанных оценивали визуально (Фиг.1). Обработанные растения показывают большую устойчивость к засухе, чем контрольные растения при выращивании в условиях стресса-засухи (5 дней без полива).
[0063] Примеры 2-9 - Исследование эпинастии помидоров
[0064] Исследуемый материал для биоанализа: 5-6 листьев растений помидора (сорт Rutgers), 8 повторностей на обработку.
[0065] Первая колонка таблицы 1 представляет обобщенные данные изменения угла 3его листового черешка через 24 часа после внесения церона (этефон). Имеется два набора данных, один для растений, сенсибилизированных с помощью церона через 4 часа после внесения состава 1-МСР, и второй набор для растений, сенсибилизированных с помощью церона через 24 часа после внесения состава 1-МСР. Данные являются средними от растений в 8 повторностях.
| Таблица 1 | ||
| Среднее изменение угла третьего черешка | ||
| Обработка | Внесенный церон 4 часа после внесения 1-МСР | Внесенный Cerone 24 часа после внесения 1-МСР |
| (2) Необработанный контроль | -10 | 1 |
| (3) Церон | 80 | 77 |
| (4) 1 г аи/га внесения химикатов с поливной водой | 60 | 78 |
| (5) 10 г аи/га внесения химикатов с поливной водой | 20 | 48 |
| (6) 20 г аи/га внесения химикатов с поливной водой | -9 | 41 |
| (7)>20 г аи/га внесения химикатов с поливной водой | -4 | 18 |
| (8) 10 г аи/га средства для опрыскивания | 71 | 82 |
| (9) 20 г аи/га средства для опрыскивания | 40 | 86 |
[0066] Наблюдались заметные отличия в эффективности внесения с поливной водой в отличие от внесения опрыскиванием.
Процедуры, применяемые для исследования эпинастии:
[0067] Состав и нормы 1-МСР: 1-МСР в форме порошка молекулярно инкапсулированного α-циклодекстрина, диспергированного в водном растворе MgSO4.
[0068] Внесение сверху химикатов с поливной водой в общем на 0,57 дюйма полива при норме 1,10 и 20 г аи/га и где >20 г аи/га внесения химикатов с поливной водой, внесенное за одну обработку (неправильная калибровка насоса для внесения химикатов с поливной водой привела к тому, что вносится расход >20 г аи/га и резервуар становится сухим до завершения полива).
[0069] Стандартное средство для опрыскивания листьев с нормой 200 л/га и 0,035% объем/объем вспомогательного вещества кинетического кремния 0, 10 и 20 г аи/га
[0070] Обработка этафоном:
Норма внесения 500 г аи/га при объеме внесения 400 л/га.
Внесение через 4 и 24 часа после внесения инвинса.
[0071] Оценка эпинастии
Угол Зеrо черешка по отношению к стеблю растения, оцененный перед внесением 1-МСР и снова через 24 часа после обработки.
Конечные данные, выраженные как среднее изменение угла Зеrо черешка.
[0072] Хотя лишь несколько иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения были описаны подробно выше, специалисты в данной области техники легко оценят то, что многие модификации являются возможными в иллюстративных вариантах осуществления без существенного отклонения от новых идей и преимуществ настоящего изобретения. Соответственно, все такие модификации подразумеваются как включенные в объем настоящего изобретения, который определен в следующей формуле изобретения.
1. Способ увеличения устойчивости к засухе сельскохозяйственного растения путем полива, включающий внесение 1-метилциклопропена в воде для полива растений на сельскохозяйственную культуру при расходе от 1-20 г на гектар, где концентрация 1-метилциклопропена в воде для полива составляет от 200 до 500 ppm.
2. Способ по п. 1, который включает одновременное и/или последовательное внесение одного или нескольких дополнительных агрохимических соединений, и/или растительных питательных веществ, и/или растительных удобрений.
3. Способ по п. 2, где дополнительное агрохимическое соединение представляет собой пестицид, такой как фунгицид, гербицид, инсектицид, бактерицид, акарицид или нематоцид.
4 Способ по п. 1, где полив представляет собой локализованный полив, полив разбрызгиванием, капельный полив, полив баблером, микродождевальный полив, подпочвенный полив, фильтрационный полив, поверхностный полив или полив вручную, или любую их комбинацию.
5. Способ по п. 1, где растения представляют собой сельскохозяйственные культуры, выбранные из сои, маиса, хлопчатника, овощей, банана, ятрофы, декоративных растений и пшеницы.
