ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕРБИЦИДА Российский патент 2001 года по МПК A01N37/46 A01N37/18 A01N37/22 A01N43/70 A01N57/12 A01N37/46 A01N57/12 A01N43/70 A01N37/22 A01N37/18 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к гербицидам. Более конкретно, в предпочтительном варианте оно относится к усовершенствованному способу повышения эффективности поглощения гербицида сорняками с целью добиться их гибели.

Гербициды, в отношении которых может использоваться настоящее изобретение, представляют собой хорошо известные классы гербицидов. Конкретный гербицид, как таковой, не является частью изобретения. Подходящими гербицидами могут быть гербициды на основе замещенной мочевины, гербициды на основе карбамата, хлорацетамиды, триазины, ацетанилиды, производные морфолина, толуидины, производные кломазона и тому подобное.

Эти классы гербицидов являются известными в этой области и продаются под множеством различных товарных знаков, как например (называя лишь некоторые из них), Harness^®, Dual II^®, Frontier^®, Extrazine^®, Command^®, Canopy^®, Sencor^®, Lasso^®, Prowl^®, Eradicane^®, Atrazine^®, Extrazine^® и Dual^®. В широком химическом смысле большинство из перечисленных гербицидов классифицируются как гербициды на основе замещенной мочевины, гербициды на основе карбамата и тиокарбамата, хлоруглеводороды, тиразины, толуидины, производные кломазона, морфолины и/или ацетанилиды.

Хотя было показано, что вышеупомянутые вещества являются эффективными гербицидами, известно также, что они представляют собой определенную опасность для окружающей среды, такую как опасность загрязнения. Для того чтобы минимизировать опасность для окружающей среды, а именно опасность загрязнения, постоянно продолжаются усилия с целью повышения эффективности известных гербицидов с точки зрения достижения того же уровня эффективности, но с меньшим количеством активного компонента гербицида.

В публикации WO 92/21452 раскрывается использование пестицидной композиции, которая включает вещество, глубоко проникающее в сорняки, в сочетании с полималеиновой кислотой и поверхностно-активным веществом. Однако, до сих пор не было описано использование полиаминокислот в качестве средства улучшения полезных свойств гербицидов, и, к тому же, исключения необходимости в поверхностно-активном веществе.

Соответственно, основная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить композицию, которая увеличивает эффективность некоторых классических типов гербицидов, в частности, предпочтительных гербицидов на основе мочевины, как например Diuron^®, гербицидов на основе карбамата и тиокарбамата, как например Sutan^®, хлорацетамидов, как например Metolachlor^®, ацетанилидов, как например Alachlor^®, и производных морфолина, как например диметоморф.

Другая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы достичь повышенной эффективности гербицидов путем повышения способности гербицида поглощаться внешними слоями клеточной мембраны сорняков, тем самым существенно повышая эффективность и, таким образом, позволяя снизить степень обработки, требуемую для применения на полях.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить композицию, повышающую эффективность гербицида, в которой в качестве добавки используется не загрязняющая окружающую среду добавка, которая является экологически приемлемой.

И следующая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы улучшить проникновение гербицида в ткань сорняка в неблагоприятных погодных условиях, таких как засуха или длительные периоды с малым количеством осадков.

Способ и средства достижения каждой из вышеперечисленных целей будут ясны из последующего подробного описания изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Гербицидная композиция, которая содержит гербициды, такие как гербициды на основе мочевины, гербициды на основе карбамата, гербициды на основе хлорацетамида, ацетанилиды и производные морфолина, в сочетании с увеличивающим поглощение эффективным количеством растворимой в воде неароматической полиорганической кислоты или соли, образованной такой кислотой. Особенно предпочтительной является полиаспарагиновая кислота. В более широком аспекте изобретение затрагивает также способ увеличения эффективности дозы определенных классов гербицидов посредством добавления к ним вспомогательного средства, способствующего эффективности проникания в клеточную мембрану, такого как полиаспарагиновая кислота.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение исходит из того факта, что, как было открыто, определенные соединения, а именно, определенные полимерные органические аминокислоты, как представлено в более раннем общедоступном патенте США 5350735, который, вместе с каждой из являющихся его частичными продолжениями заявок, а именно, регистрационный N 08/313436, поданной 27 сентября 1994 г., регистрационный N 08/439279, поданной 11 мая 1995 г., и регистрационный N 08/447784, поданной 23 мая 1995 г., все описания которых упомянуты здесь для сведения, могут эффективно использоваться для улучшения проникновения гербицидов, таких как гербициды на основе мочевины, через внешнюю поверхность клеток сорняков.

Разумеется, изобретение не ограничивается обработкой какого-либо конкретного сорняка, но может эффективно использоваться для обработки любого из распространенных сорняков для любой сельскохозяйственной или садовой культуры, включая фрукты, злаки, овощи, цветы и декоративные растения. Изобретение пригодно также для любого применения в ситуациях послевсходовой обработки, когда гербициды используются для борьбы с сорняками, как например на газонах и в садах, вокруг домов и строений ферм, зерновых элеваторов, в теплицах и т. д. Примеры гербицидов для послевсходовой обработки, полезных в сочетаниях согласно настоящему изобретению, включают Banvel^®, соль дикамба, паракват-дихлорид, глифосат, 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту и традиционно используемые гербицидные масла.

В общем случае, полимерная органическая кислота может быть просто добавлена к находящемуся в жидкой форме гербициду, обычно в пределах массовых соотношений от 1: 100 (полиаспартат: гербицид) до 100:1 (полиаспартат:гербицид).

Полимерные органические кислоты, приемлемые для практического применения согласно настоящему изобретению, должны быть растворимыми в воде, неароматическими, и должны иметь молекулярную массу, достаточно большую для того, чтобы исключить поглощение в систему растений. Таким образом, элементарные звенья (остатки) неароматической полимерной органической кислоты, или же "-меры", расположенные в линейной цепи полимера, которая составляет полимерную органическую кислоту, имеющую молекулярную массу свыше 100000, обычно проявляют недостаточную растворимость в воде для требуемых здесь целей. Таким образом, для целей настоящего изобретения является предпочтительной молекулярная масса полимерной органической кислоты не более чем около 100000. Особенно предпочтительна молекулярная масса, находящаяся в диапазоне от около 1500 до около 100000.

Показательными являются полимерные органические кислоты с побочными цепями, представляющими собой группы карбоновой кислоты, тиокарбоновой кислоты, имидокарбокси и/или амино, или без таких цепей, такие как, например, полиакриловая кислота, полиитаконовая кислота, полиэпоксиянтарная кислота, полиметилакриловая кислота, полималеиновая кислота, полифумаровая кислота, полилизин, полиглутаминовая кислота, полиаспарагиновая кислота, полиглицин, полицистеин, полицистеин/глутаминовая кислота, смеси этих кислот или их соли, сополимеры вышеуказанных веществ и тому подобное. Таким образом, блоксополимеры или статистические сополимеры, или тройные сополимеры (терполимеры) ряда органических кислот также находятся в сфере настоящего изобретения в качестве его компонента - полимерной кислоты. Например, используемая как компонент полимерная кислота может представлять собой блоксополимер остатков аспарагиновой кислоты и остатков L-молочной кислоты, статистический сополимер остатков аспарагиновой кислоты и остатков гликолевой кислоты, сопряженный белок, составленный из цепей остатков аминокислот, взаимно связанными одним или несколькими остатками карбоновой кислоты, сополимер акриловой кислоты и акриламида и тому подобное.

Полимеры органических кислот выпускаются промышленностью. Кроме того, такие полимерные кислоты, в особенности поли(аминокислоты), могут быть приготовлены, помимо прочего, методами термической конденсации. См., например, патент США N 5057597, авторы Koskan, Little et al., American Chemical Society 97:263-279 (1991) и патент США N 4696981, авторы Harada et al.

Хотя приведенное выше описание было представлено с конкретным упоминанием классических гербицидов, таких как Atrazine^®, Lasso^® и Dual II^®, другие хорошо известные гербициды могут использоваться с той же наблюдаемой повышенной эффективностью, как показано в конкретных рабочих примерах ниже.

Гербицид, в сочетании с полиорганической кислотой или солью, такой как полиаспарагиновая кислота, может применяться путем прямого разбрызгивания, опыления, смачивания, может применяться в форме гранул, в виде смоченного порошка, аэрозоля, посредством нанесения на почву или нанесения на листья. Он может использоваться в качестве средства для довсходового или послевсходового применения, в зависимости от выбранного гербицида. Короче говоря, способ нанесения не является решающим.

Культурные растения, при выращивании которых могут использоваться настоящие гербициды, не играют решающей роли и в общем случае включают любые из обычных районированных зерновых культур, рядовых культур (row crops), а также фруктов и овощей. Такими культурами могут быть кукуруза, соя культурная, люцерна, пшеница, овес, картофель, яблоки, апельсины, томаты, зеленые бобы, и в общем случае такие культуры включают однодольные растения и двудольные растения.

Следующие примеры предлагаются с целью далее проиллюстрировать, но необязательно ограничить способ, и продемонстрировать, что композиции согласно настоящему изобретению проявляют повышенную гербицидную активность в сравнении с взятыми отдельно гербицидами. Рядовому специалисту, квалифицированному в данной области, будет очевидно, что могут быть сделаны определенные модификации способа и композиции без отклонения от сути и объема описанного здесь изобретения.

ПРИМЕРЫ 1-7, Таблица I
В следующих примерах продемонстрировано, что классические гербициды являются более эффективными в сочетании с полиорганическими кислотами и, в частности, с полиаспарагиновой кислотой согласно настоящему изобретению, в экспериментах с высаженными в горшочки растениями. В этих экспериментах 25 ч/млн полиаспарагиновой кислоты с молекулярной массой 5000 смешивали, в массовом отношении, с почвой для заполнения горшочков. В горшочек высевали пшеницу и обрабатывали горшочек гербицидом в виде разбрызгиваемого аэрозоля из расчета от 0,05 фунтов на акр (5,604•10^-3 г/м²) до 0,1 фунта на акр (0,0112 г/м²) и каждый горшочек поливали водой, чтобы активировать гербицид, находящийся внутри горшочка. Через интервалы времени продолжительностью в две недели проводили подсчет числа сорняков, чтобы определить величину сокращения биомассы.

Как показано в таблице I ниже, гербициды, как было показано, являются эффективными против широколистных сорняков, трав, однолетних трав, как в условиях довсходового, так и раннего послевсходового применения.

ПРИМЕРЫ 8-11, Таблица II
В отношении эффективности были проведены данные в реальных полевых условиях, чтобы подтвердить эксперименты в тепличных горшочках из примеров 1-7. В частности, полиаспарагиновую кислоту с молекулярной массой 5000 применяли из расчета 0,272 см³/м² (2 кварты на акр) для обработки сои культурной и слегка дисковали в почву. Гербицид применяли согласно стандартным маркированным рекомендованным нормам. Результаты даны в таблице II.

Процедура, аналогичная использовавшейся в экспериментах 8-11 из таблицы II, использовалась в штате Иллинойс с кукурузой. Результаты даны в таблице III, примеры 12-15. И в этом случае рекомендованная норма дозировки отдельных гербицидов выражалась через норму применения в расчете на гектар, а количество полиаспарагиновой кислоты было таким, как указано для экспериментов в таблице II.

Как видно из вышеупомянутых примеров, полиаспарагиновая кислота значительно улучшает поглощение и, следовательно, эффективность гербицида. В целом полиаспарагиновая кислота должна дозироваться в сочетании с гербицидом при норме расхода от около 0,0109 см³/м² до 5,44 см³/м² (от 0,01 галлона до 5,0 галлонов на акр), причем наиболее желательной является норма приблизительно в 0,544 см³/м² (0,5 галлона на акр). Количество твердого вещества поликислоты в растворе должно в общем случае находиться в интервале от около 20% твердых веществ до 60% твердого вещества, обычно от около 40% твердого вещества до 42% твердого вещества. Предпочтительной полиаспарагиновой кислотой является кислота, имеющая среднюю молекулярную массу около 5000.

Пример 16.

Примеры готовых препаративных форм приведены в табл. IIIa
Гербициды, которые используют с полиаспартатом, приведены в табл. IIIб.

Эти композиции обеспечивают отношение гербицида к полиаспарагиновой кислоте от 1:2 до 1:71. Не проводили эксперименты с количеством полиаспартата, меньшим, чем количество гербицида.

Ниже приводится новый экспериментальный пример, который показывает способность полиаспартата повышать эффективность гербицидов против нескольких обычных видов сорняков. Используемыми композициями были экспериментальные композиции 1-6.

ПРИМЕР 17
Борьба с выбранными видами сорняков обработкой гербицидными композициями
Эксперимент начинали для оценки способности полиаспарагиновой кислоты повышать эффективность выбранных гербицидов в борьбе с травами и широколистными сорняками. Два уровня обработки тремя различными гербицидно-активными ингредиентами, с добавлением и без добавления полиаспарагиновой кислоты, были изучены для определения их активности против шести различных видов сорняков.

В этом эксперименте 5 разных видов сорняков высевали на опытных участках размером 0,9754 м•3,658 м (3,2 • 12 футов). Всего было изучено 14 обработок для одного сорняка. Каждую обработку повторяли 4 раза, в общей сложности на 336 участках. Кроме того, шестой сорняк, якорцы земляные (Pun Cture Vine) прорастал естественно в большинстве этих участков, что позволяло с таким же успехом проводить количественную оценку активности против этого вида. Были исследованы следующие виды сорняков (табл. IIIb).

Эксперименты проводили в Fresno, California, при следующих погодных условиях: средняя температура: 30^oC; средняя относительная влажность: 82%; облачность: ясно; средняя скорость ветра: 0 миль в час; осадки: 0 дюймов. Температуру и относительную влажность определяли психрометром Pocket Sling. Скорость ветра измеряли с использованием ветрометра DwyerO. РН воды измеряли с использованием надежного проточного хлорсеребряного эпоксиэлектрода, изготовленного Orion, и pH-анализатора BNL, изготовленного Cole Farmer. Состав для обработки наносили при помощи следующего оборудования (табл. IIIг).

Составы для обработки получали растворением указанного количества гербицидных активных ингредиентов в 37,85 л (10 галлонов) воды. Состав для обработки наносили опрыскиванием участков с сорняками, разбавленными гербицидами, при норме расхода 37,85 л (10 галлонов) на 0,405 га (1 акр). Использовали следующие составы для обработки (ссм. табл. IV).

Чтобы оценить уровень повреждения при обработке сорняков, применяли следующую методику: растения обследовали на 1, 3, 5, 7, 14 и 21 день после обработки (DAT). Повреждение растений гербицидами распределяли по категории следующим образом:
0 = Без эффекта
1 = Слабый некроз, повреждение 1-25% растений
2 = 25-50% некроз листьев
3 = 50-75% некроз листьев
4 = Более чем 75% некроз с некоторыми случаями возможного вторичного роста
5 = Гибель растений
Каждый вид растения обследовали индивидуально, повреждение относили к категории независимо в пределах опытных участков. Средние значения категории повреждения из четырех повторностей каждой обработки каждого вида сорняка представлены в таблицах V-X, одна таблица для каждого дня обследования растений эксперимента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ ГЛИФОСАТА
ПОЛИАСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТОЙ
Сравнение обработок 3 и 4 (глифосата плюс полиаспарагиновая кислота) с контрольными обработками 1 и 2 (только глифосат) показало, что полиаспарагиновая кислота повышала активность глифосата против всех испытанных видов сорняков. В частности, более низкие уровни глифосата были значительно повышены в составах полиаспарагиновой кислотой.

ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЛУАЗИФОП-Р-БУТИЛА
ПОЛИАСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТОЙ
Сравнение обработок 7 и 8 (флуазифоп-Р-бутил плюс полиаспарагиновая кислота) с обработками 5 х 6 (только флуазифоп-Р-бутила) показало, что полиаспарагиновая кислота повышала активность флуазифоп-Р-бутила против трав, таких как гумай и лисохвост Giant. Флуазифоп-Р-бутил не эффективен против широколистных сорняков, поэтому, значительное повреждение не наблюдали для сорняков канатика Теофраста, щирицы колосистой, паслена или якорца земляного.

ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ ПЕРМИТА Аl
ПОЛИАСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТОЙ
Повышение активности активного ингредиента гербицида Пермит, метил-5-[[4,6-диметилокси-2-пиримидинил)амино] -карбониламиносульфонил] -3-хлор-1-метил-1Н-пиразол-4-карбоксилата (Пермит Al), полиаспарагиновой кислотой было показано сравнением обработок 11 и 12 (Пермит Al плюс полиаспарагиновая кислота) с обработками 9 и 10 (только Пермит Al). Пермит Al проявляет селективность для широколистных сорняков, так например, значительное повреждение не наблюдали для гумая и лисохвоста Giant. Полиаспарагиновая кислота, однако, повышала активность Пермита Al против канатика Теофраста, щирицы колосистой, паслена или якорца земляного.

Обработка 13 показала, что сама полиаспарагиновая кислота не является гербицидом.

Данные, представленные в таблицах V-X, ясно показывают, что гербицидные композиции данного изобретения, содержащие гербицидный активный ингредиент плюс полиаспарагиновую кислоту, как показано в качестве примеров экспериментальными композициями 1-6, проявляют повышенную гербицидную активность по сравнению с гербицидными композициями без добавленной аспарагиновой кислоты.

Описывается новая гербицидная композиция, содержащая гербицид, выбранный из группы хлорацетанилидов, ацетанилидов, триазинов, глифосата, и растворимую в воде натриевую соль полиаспарагиновой кислоты, имеющую молекулярную массу в диапазоне от около 1500 до около 100000, при весовом соотношении между ними от 1:2 до 1:71. Гербицидная композиция используется в форме водного раствора. Описывается способ повышения эффективности указанных выше гербицидов за счет добавления к ним растворимой в воде натриевой соли полиаспарагиновой кислоты в диапазоне с молекулярной массой в диапазоне от около 1500 до около 100000, при весовом соотношении между ними от 1:2 до 1: 71. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 14 табл.

1. Гербицидная композиция, содержащая гербицид, выбранный из группы хлорацетамидов, ацетанилидов, триазинов, глифосата, и растворимую в воде натриевую соль полиаспарагиновой кислоты, имеющую молекулярную массу в диапазоне от около 1500 до около 100000, при весовом соотношении между ними от 1: 2 до 1:71. 2. Гербицидная композиция в форме водного раствора, содержащая раствор гербицида, выбранного из группы хлорацетамидов, ацетанилидов, триазинов, глифосата, и растворимую в воде натриевую соль полиаспарагиновой кислоты, имеющую молекулярную массу в диапазоне от около 1500 до около 100000, при весовом соотношении между ними от 1:2 до 1:71. 3. Гербицидная композиция по п.2, отличающаяся тем, что гербицид представляет собой хлорацетамид. 4. Способ повышения эффективности гербицида, заключающийся в том, что к гербициду, выбранному из группы хлорацетамидов, ацетанилидов, триазинов, глифосата, добавляют растворимую в воде натриевую соль полиаспарагиновой кислоты с молекулярной массой в диапазоне от около 1500 до около 100000, при весовом соотношении между ними от 1:2 до 1:71.