ГЕРБИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ГЕРБИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ ИНГИБИТОРА И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РОСТА РАСТЕНИЙ Российский патент 2008 года по МПК A01N43/84 A01N43/828 A01N37/40 A01N37/02 A01P13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к сельскохозяйственной химии, в частности к гербицидным композициям и к способам регулирования роста растений при помощи таких композиций.

Уровень техники

Различные гербициды используются для уничтожения нежелательных растений (сорняков) на возделываемых полях и во фруктовых садах. Обычно гербициды разбрызгивают на землю (предвсходовая обработка) или на растения (послевсходовая обработка).

Гербициды дорогостоящи, и их использование может привести к таким нежелательным последствиям, как загрязнение подземных вод, ущерб окружающей среде, появление сорняков, устойчивых к гербицидам, и угроза здоровью человека и млекопитающих животных.

Существует много классов гербицидов, которые можно сгруппировать по их типу воздействия. Одним из наиболее интересных классов гербицидов являются ингибиторы протопорфириногеноксидазы (РРО-ингибиторы), действие которых основано на ингибировании синтеза хлорофилла в пластидах растений. Ингибирование этого энзима приводит к появлению активного кислорода, который разрывает клеточные мембраны и убивает растение.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является уменьшение количества гербицида, необходимого для эффективной обработки.

Настоящее изобретение касается композиции, состоящей из РРО-ингибитора и салицилата или другого SAR-индуктора (индуктора системной приобретенной устойчивости) или их комбинации.

Как используется в данном контексте, понятие "салицилат" подразумевает любую замещенную или незамещенную бензойную кислоту, имеющую гидроксильную группу в 2- или ортоположении, или биологически приемлемую 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 позициях; низшие алкоксигруппы с количеством атомов углерода от 1 до 4; галогены - фтор, хлор, бром или йод; 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 алкилсульфонилгруппа, где количество атомов углерода алкильной группы от 1 до 4; или моно-, ди- или трифторметилгруппа. 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 ортоположение, 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 данной работе подразумевает смеси двух или более отдельных чистых веществ, определенных выше.

SAR-индуктор (индуктор системной приобретенной устойчивости) определяется как любое вещество, обладающее способностью активизировать сопротивляемость растения к патогенным агентам, включающим вирусы, бактерии, грибы и другие, или их комбинации. Кроме того, SAR-индуктор может стимулировать сопротивляемость растения к повреждающим его насекомым, как описано в статье Enyedi и др. (1992; Cell 70: 879-886). Типичные SAR-индукторы охватывают много структурных групп соединений, но всех их объединяет способность стимулировать сопротивляемость растения болезням и вредителям.

Настоящее изобретение касается также способа усиления гербицидной активности РРО-ингибитора добавлением к указанному РРО-ингибитору эффективного количества салицилата или другого SAR-индуктора либо их комбинации.

Настоящее изобретение также относится к способу регулирования (контроля) роста растений путем обработки растения эффективным количеством гербицидной композиции, содержащей РРО-ингибитор и салицилат или другой SAR-индуктор либо их комбинацию.

Другой аспект изобретения направлен на защитную активность салицилата или другого SAR-индуктора или их комбинации от гербицидного повреждения сельскохозяйственных культур.

Осуществление изобретения

Композиции настоящего изобретения содержат от 99,999% до 0,001% РРО-ингибитора и от 99,999% до 0,001% салицилата или другого SAR-индуктора или их комбинации, предпочтительно от 99,99% до 0,005% РРО-ингибитора и от 99,99% до 0,005% салицилата или другого SAR-индуктора или их комбинации, наиболее предпочтительно от 99,9% до 0,001% РРО-ингибитора и от 99,9% до 0,01% салицилата или другого SAR-индуктора или их комбинации. Кроме РРО-ингибитора и салицилата или другого SAR-индуктора композиции настоящего изобретения могут содержать инертные твердые вещества или жидкости, такие как вода или органические растворители.

Композиции настоящего 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 настоящего изобретения, предпочтительно от 50% до 0,1%, наиболее предпочтительно от 30% до 1%.

Композиции настоящего изобретения для нанесения диспергируют или растворяют в воде до концентрации от 15% до 0,0015%, предпочтительно от 5,0% до 0,002%, наиболее предпочтительно от 0,6% до 0,05%.

В качестве альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения, РРО-ингибитор может быть приготовлен в виде концентрата, и салицилат или другой SAR-индуктор или их комбинация могут быть приготовлены в виде концентрата. Перед использованием два концентрата смешивают и разбавляют.

В качестве РРО-ингибитора можно использовать дифенилэфиры, такие как ацифлуорфен, имеющий коммерческое название Blazer®, фомесафен, имеющий коммерческие названия Flexstar® и Reflex®, лактофен, имеющий коммерческое название Cobra®, и флумиоксазин, имеющий коммерческое название Valor®; N-фенилфталимиды, такие как флумиклорак, имеющий коммерческое название Resource®, и арилтриазоны, такие как сульфентразон, имеющий коммерческое название Authority®, и карфентразон, имеющий коммерческое название Aim®.

Синергисты гербицидов, используемые в настоящем изобретении, включают салицилаты и SAR-индукторы, такие как Actigard™ (Ацибензолар-S-метил; S-метиловый эфир 1,2,3-бензотиадиазол-7-карботионовой кислоты; CAS №135158-54-2), продаваемый компанией "Syngenta Crop Protection", г.Гринсборо, Северная Каролина, США. Композиции настоящего изобретения могут быть как твердыми, так и жидкими, либо готовыми к использованию, либо концентратами, требующими разбавления перед применением, обычно водой.

Твердые композиции могут быть либо в виде гранул, либо в виде опыливающих средств, где 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 гранул, 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, необязательно 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 настоящего изобретения являются водорастворимыми гербицидами или легко образуют суспензию с водой. Поэтому предпочтительно использование водных композиций и концентратов.

Композиция настоящего 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 смесями. 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, мочевина и подобными.

Норма расхода композиции настоящего изобретения будет зависеть от ряда факторов, включающих, например, активные ингредиенты, вид растения, чей рост должен быть ингибирован, рецептуру и способ использования, как, например, опрыскивание, добавление в оросительную воду или другой стандартный метод. Однако в качестве общего принципа берется норма расхода от 5,0% до 0,01%, предпочтительно от 1,0 об.% до 0,01 об.% в распыляемой смеси. Композиции настоящего изобретения могут быть использованы для предвсходового и послевсходового контроля за сорняками, чувствительными к гербицидам.

К типичным видам растений, которые могут обрабатываться композициями настоящего изобретения, относятся Nicotiana tabacum (табак), Glycine max (соя), Setaria faberi (гигантский лисохвост), Convolvulus arvenis (ипомея), Xanthrum strumarium (дурнишник обыкновенный), Chenopodium album (марь белая), Amaranthus retroflexus (щирица запрокинутая) и Amaranthus rudis (щирица).

Настоящее изобретение может быть проиллюстрировано следующими характерными примерами.

Пример 1

Для приготовления растворов использовалась особо чистая вода. Для активных ингредиентов (например, лактофена или флумиоксазина), активный ингредиент растворялся в малом количестве растворителя (диметилсульфоксида (DMSO) или 1-метил-2-пирролидон) и затем добавлялась вода. Опрыскивающий раствор использовался как можно быстрее после смешивания.

Список гербицидов и вспомогательных веществ, используемых в данных исследованиях, включал: Cobra 2 ЕС (эмульгирующийся концентрат; 2 фунта лактофена на галлон; 239 г/л), масляный концентрат (СОС; Orchex 796, 83%; Ag Plus300f, 17%), флумиоксазин, лактофен, Phoenix (эмульгирующийся концентрат; 2 фунта лактофена на галлон; 239 г/л), салициловую кислоту (SA), салицилат натрия (NaSA) или Actigard™ 50WG (50% ацибензолар-S-метил).

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 0.25 об.%. СОС в воде использовался как контрольный раствор.

После опрыскивания растениям давали высохнуть при комнатной температуре (около 25°С). Затем они 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, оценивая повреждения согласно следующей шкале:

1=нет повреждений

2=25% площади листьев поражено

3=50% площади листьев поражено

4=75% площади листьев поражено

5=100% площади листьев поражено

Растения ранжировались по отрастанию на 7-9 день после обработки согласно следующей шкале:

1=здоровый новый прирост

2=75% контрольного отрастания

3=50% контрольного отрастания

4=25% контрольного отрастания

5=новый прирост отсутствует

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

Добавление салицилата усиливает действие Cobra® на табак и марь белую, но не на сою, щирицу, гигантский лисохвост или дурнишник обыкновенный (Таблица 1). Влияние салицилата было максимальным через 24 часа после использования гербицида, но в некоторых случаях сохранялось ко второй оценке на 8 день после использования, что свидетельствовало о том, что добавка салицилата повышала как скорость уничтожения сорняков, так и величину гербицидного повреждения.

Таблица 1.Влияние салицилата на гербицидную активность Cobra.РастениеОбработкаРейтинг фитотоксичности через 24 часа (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг фитотоксичности через 8 дней (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг нового прироста через 8 дней (1=здоровый новый прирост, 5=новый прирост отсутствует)ТабакКонтрольный раствор1.52.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.71.01.0 Cobra (0,124 мл/л)3.53.84.7 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.54.54.3Марь белаяКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.81.01.0 Cobra (0,124 мл/л)3.04.54.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.25.05.0СояКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.21.71.2 Cobra (0,124 мл/л)3.63.73.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)2.93.82.8ЩирицаКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.01.51.0 Cobra (0,124 мл/л)5.05.05.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.85.05.0Гигантский лисохвостКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.01.01.0 Cobra (0,124 мл/л)4.03.02.8 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.03.02.8Дурнишник обыкновенныйКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.01.01.0 Cobra (0,124 мл/л)5.05.05.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.25.05.0

В Таблице 2 представлено влияние салицилата на гербицидный эффект Cobra® и его активного компонента - лактофена. Способность салицилата усиливать воздействие лактофена на табак демонстрирует, что синергетический эффект салицилат/Cobra® обусловлен не компонентом рецептуры. В случае сои салицилат не влияет на индуцированную лактофеном фитотоксичность.

Таблица 2.Влияние салицилата на гербицидную активность Cobra и лактофена.РастениеОбработкаРейтинг фитотоксичности через 24 часа (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг фитотоксичности через 8 дней (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг нового прироста через 8 дней (1=здоровый новый прирост, 5=новый прирост отсутствует)ТабакКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)2.22.21.2 NaSA (8,0 г/л)4.44.54.5 Cobra (0,124 мл/л)2.62.94.4 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.65.05.0 Лактофен (0,030 г/л)3.14.25.0 Лактофен (0,030 г/л)+NaSA (1,6 г/л)4.44.84.9СояКонтрольный раствор1.01.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.41.72.0 NaSA (8,0 г/л)3.23.94.2 Cobra (0,124 мл/л)2.12.62.5 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)2.42.73.2 Лактофен (0,030 г/л)2.42.72.6 Лактофен (0,030 г/л)+NaSA (1,6 г/л)2.52.72.3

Также наблюдалась способность салицилатов предохранять пищевые сельскохозяйственные культуры от гербицидного повреждения. Этот эффект может наблюдаться для всех растений, выращиваемых с коммерческой целью, включая агрономические, цветоводческие, садовые культуры, фруктовые деревья, овощные культуры и другие. В частности, сюда входят такие агрономические растения, как соя и рис. В случае сои наблюдалась способность салицилата снижать и задерживать вызванное гербицидами повреждение растений (Таблица 1). Данная обработка делает растение более здоровым и обеспечивает отрастание (Таблица 2). Снижая негативное воздействие на урожайность из-за гербицидного повреждения, применение салицилата в гербицидной смеси может привести к увеличению урожайности. Это может иметь большое значение в случаях, когда растения сильно подвержены заболеваниям, и когда для защиты растений используются гербициды - РРО-ингибиторы.

В Таблице 3 представлено влияние салицилата на гербицидный эффект Cobra® и его активного ингредиента - лактофена в отношении ипомеи. Полученные результаты свидетельствуют о том, что салицилат усиливает гербицидную активность как лактофена, так и содержащего данное вещество препарата Cobra®.

Таблица 3.Влияние салицилата на гербицидную активность Cobra и лактофена.РастениеОбработкаРейтинг фитотоксичности через 24 часа (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)ИпомеяNaSA (1,6 г/л)1.7 Cobra (0,124 мл/л)3.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)3.7 Лактофен (0,030 г/л)3.3 Лактофен (0,030 г/л)+NaSA (1,6 г/л)4.0

В Таблице 4 представлено влияние салицилата на гербицидный эффект Cobra® и соединения - РРО-ингибитора - флумиоксазина. Способность салицилата усиливать действие флумиоксазина на табак демонстрирует, что эффект воздействия салицилата на Cobra®/лактофен может быть общим явлением для РРО-ингибиторов. В случае щирицы запрокинутой салицилат усиливает гербицидную активность как Cobra®, так и флумиоксазина. Однако этот эффект не был статистически значимым.

Таблица 4.Влияние салицилата на гербицидную активность Cobra и флумиоксазина.РастениеОбработкаРейтинг фитотоксичности через 24 часа (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг фитотоксичности через 9 дней (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)ТабакКонтрольный раствор1.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.51.5 Cobra (0,124 мл/л)2.94.7 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)3.64.8 Флумиоксазин (0,015 г/л)3.75.0 Флумиоксазин (0,015 г/л)+NaSA (1,6 г/л)4.65.0Щирица запрокинутаяКонтроль1.01.0 NaSA (1,6 г/л)1.91.1 Cobra (0,124 мл/л)3.45.0 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)4.15.0 Флумиоксазин (0,015 г/л)4.25.0 Флумиоксазин (0,015 г/л)+NaSA (1,6 г/л)4.65.0

Установлено, что салицилат стимулирует сопротивляемость растения воздействию возбудителей заболеваний (Raskin, 1992), и поэтому следует ожидать, что другие индукторы защитной реакции растений также могут усиливать действие гербицидов - РРО-ингибиторов. Другие индукторы системной приобретенной устойчивости, включая Actigard, могут вести себя как синергисты. Результаты, представленные в Таблице 5, демонстрируют способность Actigard усиливать действие Cobra® при обработке табака.

Таблица 5.Влияние салицилата или Actigard на гербицидную активность Cobra.РастениеОбработкаРейтинг фитотоксичности через 24 часа (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)Рейтинг фитотоксичности через 8 дней (1=наименьшее повреждение, 5=наибольшее)ТабакКонтрольный раствор11 NaSA (1,6 г/л)22 Actigard (0,19 г/л)11 Cobra (0,124 мл/л)33 Cobra (0,124 мл/л)+NaSA (1,6 г/л)45 Cobra (0,124 мл/л)+Actigard (0,19 г/л)34

Добавление салицилата усиливает гербицидную активность Phoenix® (лактофена) при полевой обработке табака Burley (Таблица 6). Эффект стал заметен через 1 день после применения гербицида и сохранялся до 7-го дня эксперимента.

Таблица 6.Влияние салицилата на гербицидную активность Phoenix при обработке табака Burley.ОбработкаФитотоксичность через 1 день: поврежденная площадь листьев, %Фитотоксичность через 3 дня: поврежденная площадь листьев, %Фитотоксичность через 7 дней: поврежденная площадь листьев, %Фитотоксичность через 14 дней: поврежденная площадь листьев, %Контрольный раствор0.832.82.5NaSA (1,6 г/л)1.32.834.8Phoenix 0,54 мл/л4.815.82518.8Phoenix 0,54 мл/л+NaSA (1,6 г/л)22.535.83328.8

Описываются гербицидная композиция, содержащая ингибитор протопорфириногеноксидазы, представляющий собой лактофен или флумиоксазин, и SAR-индуктор (индуктор системной приобретенной устойчивости), представляющий собой салициловую кислоту, салицилат натрия или S-метиловый эфир 1,2,3-бензотиадиазол-7-карботионовой кислоты, а также способ регулирования роста растений при помощи данной композиции. Описывается способ усиления гербицидной активности указанного выше ингибитора протопорфириногеноксидазы путем смешивания ингибитора с указанным выше SAR-индуктором. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Гербицидная композиция, содержащая ингибитор протопорфириногеноксидазы, представляющий собой лактофен или флумиоксазин, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит один индуктор приобретенной устойчивости (SAR-индуктор), представляющий собой салициловую кислоту, салицилат натрия или S-метиловый эфир 1,2,3-бензотиадиазол-7-карботионовой кислоты, при следующем соотношении компонентов, об.%:

ингибитор протопорфириногеноксидазы99,999-0,001индуктор приобретенной устойчивости99,999-0,001

ингибитор протопорфириногеноксидазы99,999-0,001индуктор приобретенной устойчивости99,999-0,001