ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ КОНТРОЛЯ РОСТА РАСТЕНИЙ Российский патент 2008 года по МПК A01N57/20 A01N37/40 A01P13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к сельскохозяйственной химии, а именно к гербицидным композициям и к способам регулирования роста растений при помощи таких композиций. В частности, изобретение направлено на уменьшение количества гербицида, требуемого для эффективной обработки.

Уровень техники

Для уничтожения нежелательных растений (сорняков) на сельскохозяйственный полях или в садах используется большое разнообразие гербицидов. Эти гербициды распыляются на почву (довсходовые) или на растения (послевсходовые).

Гербициды дороги и их использование может привести к таким нежелательным последствиям, как загрязнение подземных вод, нанесение ущерба окружающей среде, появление сорняков, устойчивых к гербицидам, а также ущерб для здоровья людей и млекопитающих.

Существует много классов гербицидов, которые могут быть сгруппированы по методу их использования. Одним из классов гербицидов, представляющих особенный интерес, являются ингибиторы биосинтеза аминокислот, которые включают ингибиторы 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат (EPSP) синтетазы, такие как глифосат и ингибиторы глутаминсинтетазы. На рынке под товарными знаками Roundup^® и Touchdown^® представлены различные соли глифосата. EPSP-ингибиторы действуют посредством ингибирования биосинтеза ароматических соединений в растениях, включая аминокислоты, необходимые для синтеза протеина. Глюфосинат является ингибитором глутаминсинтетазы.

Раскрытие изобретения

Задачами данного изобретения являются: (1) уменьшение количества гербицида, требуемого для эффективной обработки, (2) сокращение времени между применением гербицида и уничтожением растения и (3) увеличение эффективности глифосата и его солей для предотвращения развития сорняков, устойчивых к воздействию гербицидов.

Данное изобретение направлено на создание композиции, содержащей гербицид и салицилат. В частности, данное изобретение направлено на создание гербицидной композиции, содержащей ингибитор биосинтеза аминокислот и салицилат или SAR-индуктор.

Данное изобретение также направлено на способ изменения гербицидной активности гербицида в присутствии салицилата или SAR-индуктора. В частности, данное изобретение направлено на способ изменения гербицидной активности ингибитора или SAR-индуктора, включающий добавление к ингибитору или SAR-индуктору эффективного количества салицилата. Более конкретно, данное изобретение направлено на способ увеличения гербицидной активности ингибитора или SAR-индуктора, включающий добавление к ингибитору или SAR-индуктору эффективного количества салицилата или SAR-индуктора.

Данное изобретение направлено также на разработку способа контроля роста растений, включающего обработку растения эффективным количеством гербицидной композиции, включающей гербицид и салицилат, предпочтительно ингибитор или SAR-ингибитор и салицилат или SAR-ингибитор.

Осуществление изобретения

В данном контексте под "салицилатом" подразумевается любая замещенная или незамещенная бензойная кислота, имеющая гидроксильную группу в 2- или орто-положении, или биологически приемлемая соль, либо биологический или химический прекурсор указанных веществ. Бензойная кислота может быть с моно-, ди-, три- или тетра-замещением в положениях 3-, 4-, 5- и/или 6-. В качестве заместителей могут быть выбраны следующие группы в любой комбинации: низшие алкильные группы с количеством атомов углерода от 1 до 4; алкильный мостик, содержащий от 3 до 4 атомов углерода, присоединенный к бензойной кислоте в двух соседних точках; низшие алкоксигруппы с количеством атомов углерода от 1 до 4; галогены - фтор, хлор, бром или иод; аминогруппа, где к азоту может быть присоединено 0, 1 или 2 идентичных или разных группы низших алкилов с количеством атомов углерода от 1 до 4 в каждой группе; нитрогруппа; формилгруппа; ацетилгруппа; гидроксиметилгруппа; метоксикарбонилгруппа; карбоксамидо- или сульфонамидогруппы, где к азоту может быть присоединено 0, 1 или 2 идентичных или разных группы низших алкилов с количеством атомов углерода от 1 до 4 в каждой группе; цианогруппа; алкилтио-, алкилсульфокси- или алкилсульфонилгруппу, где количество атомов углерода алкильной группы от 1 до 4; или моно-, ди- или трифторметилгруппу. Биологически приемлемые соли содержат обычные щелочные металлы натрий и калий, щелочно-земельные металлы магний или кальций, цинк, или аммониевые или алкиламмониевые катионы, такие как моно-, ди-, три- или тетраметиламмоний или другие аммониевые катионы, количество атомов углерода в которых может доходить до 7. Биологические или химические прекурсоры 2-гидроксилированной бензойной кислоты включают негидроксилированную бензойную кислоту и ее производные, имеющие как минимум одно свободное орто-положение, куда встраивается гидроксильная группа при естественных метаболических процессах в растениях, обработанных этой кислотой. Биологические или химические прекурсоры 2-гидроксилированной бензойной кислоты включают также соединения бензойной кислоты, где гидроксильная группа в положении 2 химически замаскирована таким образом, что маскирующая группа в ней лабильна и легко удаляется при обработке этим веществом растения, либо при энзиматическом процессе нормального метаболизма растения, либо посредством медленного спонтанного гидролиза. Примерами таких маскирующих групп являются сложные эфиры с монокарбоновыми кислотами с количеством атомов углерода от 1 до 7 и триалкилсилилэфиры, содержащие от 3 до 13 атомов углерода. Более того, термин "салицилат" в данном контексте подразумевает смеси двух или более отдельных чистых веществ, определенных выше.

Композиция данного изобретения содержит от 99,999% до 0,001% ингибитора биосинтеза аминокислот и от 99,999% до 0,001% салицилата или SAR-ингибитора, предпочтительно от 99,99% до 0,005% ингибитора или SAR-ингибитора и от 99,99% до 0,005% салицилата или SAR-индуктора, и наиболее предпочтительно от 99,9% до 0,01% индуктора или SAR-индуктора и от 99,9% до 0,01% салицилата или SAR-индуктора. В дополнение к ингибитору или SAR-индуктору и салицилату или SAR-ингибитору, композиции данного изобретения могут содержать инертные твердые вещества или жидкости, такие как воду или органические растворители.

Композиции данного изобретения могут также быть приготовлены в виде водного гербицидного концентрата, который достаточно устойчив при хранении для коммерческого использования, и который разбавляется водой перед применением. Такие концентраты имеют концентрацию от 100% до 0,01% гербицидных композиций данного изобретения, предпочтительно от 50% до 0,1% и наиболее предпочтительно от 30% до 1%.

Композиции данного изобретения для нанесения диспергируются или растворяются в воде до концентрации от 15% до 0,0015%, предпочтительно от 5,0% до 0,002% и наиболее предпочтительно от 0,6% до 0,05%.

В качестве альтернативного варианта осуществления данного изобретения, ингибитор или SAR-индуктор может быть приготовлен в виде концентрата, и салицилат может быть приготовлен в виде отдельного концентрата. Затем перед использованием два концентрата смешиваются и разбавляются.

Типичными представителями EPSP-ингибиторов являются глифосат, N-(фосфонометил)глицин и их соли. Они включают моноизопропиламиновую соль, реализуемую на рынке как Roundup^®, тетраметиламмонийную соль, реализуемую на рынке как Touchdown^®, и любой препарат, содержащий глифосат или его соли, в виде индивидуальных соединений или в комбинации с другими гербицидами. Глюфосинат является ингибитором глутаминсинтетазы.

Композиции данного изобретения включают жидкие композиции, которые готовы для немедленного использования, а также твердые или жидкие концентрированные композиции, которые перед использованием требуют разбавления, обычно водой.

Твердые композиции могут быть в форме гранул или в виде опыливающих средств, в которых активный ингредиент смешан с мелко измельченным твердым наполнителем (например, каолин, бентонит, кизельгур, доломит, карбонат кальция, тальк, порошковая окись магния, фуллерова земля и гипс). Они также могут быть в форме дисперсных порошков или зерен, содержащих смачивающий агент для облегчения диспергирования порошка или гранул в жидкости. Твердые композиции в форме порошка могут быть использованы как листовой гербицид.

Жидкие композиции могут содержать раствор, суспензию или эмульсию активных ингредиентов в воде, дополнительно содержащую поверхностно-активное вещество, или могут содержать раствор или эмульсию активного ингредиента в водонерастворимом органическом растворителе, который диспергирован в виде капель в воде. Предпочтительные активные ингредиенты композиций данного изобретения являются водорастворимыми гербицидами или легко образуют суспензию с водой. Поэтому предпочтительно использование водных композиций и концентратов.

Композиция данного изобретения может содержать дополнительные поверхностно-активные вещества, включая, например, поверхностно-активные вещества для повышения совместимости или устойчивости концентрированных композиций, как обсуждалось выше. Такие поверхностно-активные вещества могут быть катионными, анионными, или неионными или амфотерными агентами, или их смесью. Катионными агентами являются, например, соединения четвертичного аммония (в частности, бромид цетилтриметиламмония). Подходящими анионными агентами являются мыла, соли алифатических моноэфиров серной кислоты, например лаурилсульфат натрия; и соли сульфоароматических соединений, например додецилбензосульфонат натрия, лигносульфонат натрия, кальция и аммония, бутилнафталинсульфонат и смесь натриевых солей диизопропил- и триизопропилнафталинсульфокислоты. Подходящими неионными агентами являются продукты конденсации этиленоксида с жирными спиртами, такими как олеиловый и цетиловый спирты, или с алкилфенолами, такими как октил- или нонил-фенол или октилкрезол. Другими неионными агентами являются неполные эфиры, полученные из длинноцепочечных жирных кислот и гекситовых ангидридов, например сорбитмонолаурат; продукты конденсации неполного эфира с этиленоксидом; лецитины; и кремнийорганические поверхностно-активные вещества (водорастворимые или диспергируемые поверхностно-активные вещества, имеющие структуру, содержащую силоксановую цепь, например Silwet L77^®). Подходящей смесью в минеральном масле является ATPLUS 411F^®.

Другими вспомогательными веществами, используемыми в сельскохозяйственных композициях, являются совместители, противовспенивающие присадки, связывающие соединения, нейтрализующие агенты и буферы, ингибиторы коррозии, красители, отдушки, лиофилизирующие агенты, вещества, усиливающие проникающую способность и прилипание, диспергирующие присадки, загустители, понижающие температуру замерзания присадки, противомикробные агенты, и подобные. Композиции могут также содержать другие совместимые компоненты, например другие гербициды, регуляторы роста растений, фунгициды, инсектициды, и подобные, и могут быть приготовлены с жидкими удобрениями или твердыми измельченными удобрениями, такими как нитрат аммония, карбамид и подобными.

Норма внесения композиции данного изобретения будет зависеть от ряда факторов, включающих например, активные ингредиенты, вид растения, чей рост должен быть ингибирован, рецептура и способ применения, как, например, опрыскивание, добавление в оросительную воду или другой стандартный метод. Однако в качестве общего принципа берется норма внесения от 1000 до 10 литров разбавленного распыляемого раствора на гектар, предпочтительно от 200 до 100 литров на гектар.

К типичным видам растений, которые могут обрабатываться композициями данного изобретения, относятся Nicotiana tabacum (табак), Glycine max (соя), Setaria faberi (гигантский лисохвост), Chenopodium album (марь белая) и Amaranthus retroflexus (щирица запрокинутая). Однако использование композиций и методов данного изобретения не ограничивается только этими видами растений.

Примеры

Во всех примерах для приготовления растворов использовалась особо чистая деионизованная вода. Распыляемые растворы применялись сразу же после смешивания.

Используемые в этих исследованиях гербициды и вспомогательные вещества включали: масляный концентрат (СОС; Orchex 796, 83%; Ag Plus300f, 17%), моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина (известная как глифосат), концентраты Roundup^® Weed и Grass Killer и салицилат натрия (NaSA).

Во всех вариантах использования гербицидов растения опрыскивались достаточным объемом раствора для обеспечения хорошего покрытия, что приводило к стеканию опрыскивающего раствора. СОС добавлялся во все опрыскивающие растворы с расходом 0.10 об.%. Для всех вариантов обработки с использованием гербицида вместе с салицилатом, эти материалы смешивались и наносились в виде одного распыляемого раствора (обычно известном как резервуарная смесь). После опрыскивания растения переносились в теплицу, где расставлялись согласно рандомизированному полноблочному экспериментальному плану. Растения характеризовались по фитотоксичности/гербицидным эффектам через 24 часа и через 7-9 дней после опрыскивания, при этом оценивались повреждения согласно следующей шкале:

1 = нет повреждений,

2 = 25% площади листьев поражена,

3 = 50% площади листьев поражена,

4 = 75% площади листьев поражена,

5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения).

Все данные подвергались дисперсионному анализу, и различия между групповыми средними определялись при помощи критерия множественных сравнений Дункана при α=0,05.

Настоящее изобретение может быть проиллюстрировано следующими характерными примерами:

Пример 1

Добавление салицилата увеличивало активность действия глифосата на табак (Таблица 1). Этот эффект становился заметен через 4 дня после применения гербицида и сохранялся в течение 11 дней после применения. Добавление салицилата уменьшало время, требуемое глифосату для уничтожения табака на два-три дня.

Таблица 1
Влияние салицилата натрия (NaSA) на гербицидную активность глифосата (глифосат = моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина) в отношении табака.ОбработкаФитотоксичность на 4 деньФитотоксичность на 6 деньФитотоксичность на 8 деньФитотоксичность на 11 деньФитотоксичность на 14 деньМасляный концентрат, 0,1 об.%1.01.01.01.01.0NaSA, 5 мМ + СОС 0,1%1.21.31.21.11.1Глифосат, 0,2 об.% + СОС 0,1%1.52.23.14.14.9Глифосат, 0,2%+5 мМ NaSA + COC 0,1 %1.93.34.14.95.0Глифосат, 0,04% + СОС 0,1%1.21.723.13.6Глифосат, 0,04% + 5 мМ NaSA + COC 0,1 %1.72.12.63.53.8Рейтинг фитотоксичности 1 = нет повреждений, 2 = 25% площади листьев поражена, 3 = 50% площади листьев поражена, 4 = 75% площади листьев поражена, 5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения).n=5 растений. Разделение средних согласно новому критерию множественных сравнений Дункана (α=0,05).

Пример 2

Влияние салицилата на гербицидную активность Roundup и его активного ингредиента, глифосата, приведено в Таблице 2. Способность салицилата увеличивать активность Roundup в отношении табака демонстрирует, что этот эффект салицилата/глифосфата будет также работать с Roundup, коммерческой глифосатной рецептурой.

Таблица 2
Влияние салицилата натрия (NaSA) на гербицидную активность глифосата (глифосат = моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина) и Roundup в отношении табака.ОбработкаФитотоксичность на 2 деньФитотоксичность на 5 деньФитотоксичность на 8 деньФитотоксичность на 13 деньМасляный концентрат, 0,1 об.%1.01.01.01.0NaSA, 5 мМ + СОС 0,1%1.21.21.11.0Глифосат, 0,2 об.% + СОС 0,1%1.31.53.34.9Глифосат, 0,2% + 5 мМ NaSA + СОС 0,1%1.51.93.74.9Roundup, 0,2% (об. глифосат) + СОС 0,1%1.31.52.34.9Roundup, 0,2% + 5 мМ NaSA + СОС 0,1%1.41.73.24.9Рейтинг фитотоксичности 1 = нет повреждений, 2 = 25% площади листьев поражена, 3 = 50% площади листьев поражена, 4 = 75% площади листьев поражена, 5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения) n=5 растений. Разделение средних согласно новому критерию множественных сравнений Дункана (α=0,05).

Пример 3

Результаты Таблицы 3 показывают влияние обработки салицилатом на гербицидную активность глифосата против гигантского лисохвоста. Этот эксперимент демонстрирует, что влияние салицилата на активность глифосата не ограничивается двудольными растениями.

Таблица 3
Влияние салицилата натрия (NaSA) на гербицидную активность глифосата (глифосат = моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина) в отношении гигантского лисохвоста.ОбработкаФитотоксичность на 2 деньФитотоксичность на 8 деньФитотоксичность на 11 деньМасляный концентрат, 0,1 об.%1.01.01.0NaSA, 5 мМ + СОС 0,1%1.01.01.0Глифосат, 0,2 об.% + СОС 0,1%2.03.84.9Глифосат, 0,2% + 5 мМ NaSA + COC 0,1%2.14.34.9Рейтинг фитотоксичности 1 = нет повреждений, 2 = 25% площади листьев поражена, 3 = 50% площади листьев поражена, 4 = 75% площади листьев поражена, 5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения) n=5 растений. Разделение средних согласно новому критерию множественных сравнений Дункана (α=0,05).

Пример 4

В Таблице 4 показано воздействие салицилата натрия с глифосатом на марь белую. Эти результаты демонстрируют, что салицилат может увеличить эффективность воздействия глифосата на другие виды двудольных сорняков.

Таблица 4
Влияние салицилата натрия (NaSA) на гербицидную активность действия глифосата (глифосат=моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина) на марь белую.ОбработкаФитотоксичность на 2 деньФитотоксичность на 7 деньФитотоксичность на 11 деньМасляный концентрат, 0,1 об.%1.01.01.0NaSA, 5 мМ + СОС 0,1%1.21.41.1Глифосат, 0,2 об.% + СОС 0,1%1.42.44.0Глифосат, 0,2% + 5 мМ NaSA + СОС 0,1%2.04.55.0Глифосат, 0,04% + СОС 0,1%1.01.62.4Глифосат, 0,04% + 5 мМ NaSA + COC 0,1%1.52.42.6Глифосат, 0,02 об.% + СОС 0,1%1.01.52.1Глифосат, 0,02% + 5 мМ NaSA + СОС 0,1%1.32.02.1Глифосат, 0,004% + СОС 0,1%1.01.31.3Глифосат, 0,004% + 5 мМ NaSA + COC 0,1%1.41.61.4Рейтинг фитотоксичности 1 = нет повреждений, 2 = 25% площади листьев поражена, 3 = 50% площади листьев поражена, 4 = 75% площади листьев поражена, 5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения) n=5 растений. Разделение средних согласно новому критерию множественных сравнений Дункана (α=0,05).

Пример 5

Roundup Ready (устойчивые к препарату Roundup трансгенные) зерновые невосприимчивы к глифосату. Эта невосприимчивость получена в результате генетической модификации зерновых посредством внедрения нечувствительной к глифосату EPSP-синтетазы. Добавление салицилата не изменяло гербицидную переносимость глифосата Roundup Ready соей (Таблица 5). Таким образом, салицилат может быть использован для усиления активности действия глифосата на виды сорняков без воздействия на зерновые Roundup Ready.

Таблица 5
Влияние салицилата натрия (NaSA) на гербицидную активность действия глифосата (глифосат = моноизопропиламиновая соль N-(фосфонометил)глицина) на сою NK S2676.ОбработкаФитотоксичность на 1 деньФитотоксичность на 4 деньФитотоксичность на 6 деньФитотоксичность на 11 деньМасляный концентрат, 0,1 об.%1.01.01.01.0NaSA, 5 мМ + СОС 0,1%1.31.5 В1.41.4Глифосат, 0,2 об.% + СОС 0,1%1.61.81.91.9Глифосат, 0,2% + 5 мМ NaSA + СОС 0,1%1.61.82.11.9Рейтинг фитотоксичности 1 = нет повреждений, 2 = 25% площади листьев поражена, 3 = 50% площади листьев поражена, 4 = 75% площади листьев поражена, 5 = 100% площади листьев поражена (смерть растения) n=4 растений. Разделение средних согласно новому критерию множественных сравнений Дункана (α=0,05).

Описывается гербицидная композиция, содержащая глифосат или его соли и салицилат при следующем соотношении компонентов, об.%: глифосат или его соли 0,04-0,20, салицилат 0,08-5,00, а также способ контроля роста растений. Техническим результатом изобретения является: (1) уменьшение количества гербицида, требуемого для эффективной обработки, (2) сокращение времени между применением гербицида и уничтожением растения и (3) увеличение эффективности глифосата и его солей для предотвращения развития сорняков, устойчивых к воздействию гербицидов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Гербицидная композиция, содержащая глифосат или его соли и салицилат при следующем соотношении компонентов, об.%:

Глифосат или его соли0,04-0,20Салицилат0,08-5,00