DE4103253C2

DE4103253C2 - Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen

Info

Publication number: DE4103253C2
Application number: DE19914103253
Authority: DE
Inventors: Werner Kochmann; Hans Bergmann; Hans Eckert; Norbert Lange; Bernd Noll; Horst Mueller; Guenter Schoeppe
Original assignee: AUA AGRAR und UMWELTANALYTIK G
Current assignee: AUA AGRAR- UND UMWELTANALYTIK GMBH, 07749 JENA, DE
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2011-02-05
Also published as: DE4103253A1

Description

Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhöhung der allge meinen Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren.

Es ist bekannt, daß land- und forstwirtschaftliche Kul turen vielfachen Belastungen ausgesetzt sind.

Durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und auch von biologischen Verfahren werden bekanntlich jene Schäden verhindert oder zumindest begrenzt, die biotischen Ur sprungs sind, beispielsweise ein Befall durch Schader reger oder auch der Unkrautwuchs.

Es ist ferner bekannt, daß land- und forstwirtschaft liche Kulturen in ständig zunehmenden Maße auch Be lastungen ausgesetzt sind, die physikalisch-chemischer Natur sind und vor allem durch das Klima und Umweltschad stoffe induziert werden.

Zu diesen abiotischen Stressoren gegenüber Pflanzen ge hören beispielsweise Belastungen durch Trockenheit, fer ner durch Salz Hitze und Kälte, aber auch durch Schad stoffe in Luft und Wasser. Es ist bekannt, daß beispiels weise organische Stoffe in der Atmosphäre zudem auch photooxydativen Veränderungen unterliegen. Pflanzen sind daher im allgemeinen der gleichzeitigen Belastung durch verschiedene Stressoren ausgesetzt.

Es ist zu erwarten, daß diese global festzustellende Be lastung der Pflanzen durch klimatisch bedingte Faktoren selbst in gemäßigten Zonen an Bedeutung gewinnen wird. Der zunehmende CO₂-Gehalt der Atmosphäre und die durch den Treibhauseffekt in den letzten Jahren zu beobachten de Erhöhung der Jahresdurchschnittstemperaturen bringen schon heute manche Probleme; physiologische Trockenheit kann an Kulturpflanzen bekanntlich erhebliche Ertrags depressionen verursachen.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, beispielsweise die Wasserausnutzung der Pflanzen durch Applikation transpi rationshemmender Substanzen zu verbessern.

Diese bewirken entweder eine zeitweilige Stomataapertur verkleinerung (DE-OS 17 67 829, DD 217 975, DD-PS 103 124, DD-PS 85 224) oder die Ausbildung von für Wasserdampf schwerdurchlässigen Molekularfilmen auf den Blättern (DE-OS 17 67 100, DE-OS 17 67 427, US 2333 887, US 2 923 095).

In der DD-PS 151 104 wird vorgeschlagen, Ethanolamin allein oder in Kombination mit Azetylsalizylsäure und gegebenen falls Paraformaldehyd als Mittel zur Erhöhung des Wasser aneignungsvermögens, insbesondere von Getreide und Zucker rüben, einzusetzen.

Aus der DD 255 874 A1 ist ferner bekannt, N-(2-Hydroxy ethyl)piperazin als Mittel zur Erhöhung der Salztoleranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide auf NaCl-ver salzten Böden zu verwenden.

Mit dem Einsatz von Phytohormonen schien sich ein neuer Lösungsweg abzuzeichnen. Diese Substanzen und auch synthe tische Wirkungsanaloga werden aber von den Pflanzen oft schlecht aufgenommen, in der Pflanze zu schnell metaboli siert und sind zudem in der Herstellung sehr kostenauf wendig.

Aus der Fachliteratur ist ersichtlich, daß Mittel zur Er höhung der Toleranz gegenüber einzelnen Stressoren be kannt sind. Ein Weg zur Verbesserung der allgemeinen Streß toleranz, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, wurde aber nicht gefunden.

Es bestand somit die Aufgabe, Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz land- und forstwirtschaftlicher Kultur pflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, zu entwickeln, die kostengünstig herstellbar und vor allem toxikologisch unbedenklich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff eine Kombination aus Cholinchlorid (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthalten, wobei das N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin auch in Form seiner Salze mit Mineralsäuren vorliegen kann und das Masse verhältnis der Komponenten I : II = 1 : 0,05 bis 0,5 beträgt.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel - offenbar durch eine wirk stoffinduzierte Vitalitätssteigerung - zu einer signi fikanten Erhöhung der Streßtoleranz land- und forst wirtschaftlicher Kulturpflanzen führt. Die experimen tellen Ergebnisse belegen - bezogen auf die Anwendung der Einzelsubstanzen - einen echten Synergismus.

Erste Versuche zeigen, daß durch die protektive Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel selbst in Jahren ohne Trockenstreß eine Qualitätssicherung des Erntegutes er reicht wird und keine Ertragsminderungen auftreten; viel mehr wird die Resistenz der Pflanzen verbessert und der Befall durch Schaderreger geringer.

Von Vorteil ist auch, daß die Wirkstoffkombination in toxikologischer Hinsicht unbedenklich ist.

Die Einzelwirkstoffe sind Handelsprodukte; ihre Her stellung ist aus der Literatur bekannt.

Durch die Ausführungsbeispiels soll die vorteilhafte Wirkung der Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel bei landwirtschaftlichen Großkulturen näher erläutert werden.

Beispiel 1 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon " unter Streßbedingungen.

Der Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Mitscherlich-Gefäßversuch mit Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon" ermittelt. Die Pflanzenanzucht er folgte nach Standardvorschriften für Gefäßversuche [7 kg Quarzsand/Boden-Gemisch im Verhältnis 2 : 1; Befeuchten des Gefäßsubstrates auf 50% der nutzbaren Wasserkapazi tät und kontrollierte Wasserversorgung durch tägliches Gießen/nach Gewicht; Düngung: 0,54 g P, 1,6 g N (1/2 da von als Kopfdüngung), 1,48 g K (1/2 davon als Kopfdüngung), 0,33 g Mg, 1 ml10% FeCl₃-Lösung und Mikronährstoffe].

Die erfindungsgemäßen Mittel wurden zu DC 31/32 über Sproßapplikation auf den trockenen Pflanzenbestand ge sprüht. Zur Trockenstreßinduktion sind 3 Streßperioden von je 4 Tagen Dauer im Zeitraum zwischen Ährenschieben bis Ende Kornfüllung durch Absenken der Substratfeuchte auf 30% der nutzbaren Wasserkapazität eingelegt worden. Neben dem Kornertrag wurde der Streßtoleranzindex (SI) ermittelt. Der SI-Wert errechnet sich wie folgt:

Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammen gefaßt.

Tabelle I

Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Korner trag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerste "Salome" unter Streßbedingungen (Gefäßversuche mit vier facher Wiederholung).

Tabelle II

Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Korn ertrag und den Streßtoleranzindex bei Winterweizen "Mikon" im Gefäßversuch unter Streßbedingungen (4 Wiederholungen).

Claims

Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, dadurch gekenn zeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Träger stoffen als Wirkstoff eine Kombination aus Cholin chlorid (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthalten, wobei das N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin auch in Form Seiner Salze mit Mineralsäuren vor liegen kann und das Masseverhältnis der Komponenten I : II = 1 : 0,05 bis 0,5 beträgt.