CN102105063A - 一种改善水稻生长损害的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善在还原土壤中的作物生长损害的方法，特别是一种通过对水稻植物施用选自新烟碱类和芳基吡唑类的任意化合物来改善在还原的土壤中的水稻生长的方法。

Description

一种改善水稻生长损害的方法
本发明涉及一种改善水稻生长的方法。更具体地，本发明涉及通过用特定的化学品进行处理而改善在还原的土壤中的水稻生长的方法。
已知如下化合物具有杀虫作用：EP 00192060A1中描述的吡虫啉(imidacloprid)、EP 00376279A1中描述的噻虫胺(clothianidin)、EP 00235725A1中描述的噻虫啉(thiacloprid)、EP 00580553A1描述的噻虫嗪(thiamethoxam)、EP 00649845A1描述的呋虫胺(dinotefuran)、EP 00295117A1描述的烯啶虫胺(nitenpyram)、WO 1997/022593A1中描述的乙虫腈(ethiprole)、以及EP 00295117A1中描述的氟虫腈(fipronil)。此外，在日本专利公开号2003-527329、日本专利公开号2007-536917和日本专利公开号No.2003-537176中描述了新烟碱类(neonicotinoide)对植物生长的作用。在日本专利申请公开号2007-269803中描述了芳基吡唑类物质对植物生长的防治作用。
在水稻田中发生的土壤还原由于对水稻造成显著生长损害而已经长期成为一种问题。还原的土壤意指当大量未分解的有机物质存在于水稻田的土壤中时，由微生物进行的分解在氧气供应不足的情况下进行，由于氧气耗尽，土壤变成处于还原状态。土壤还原的程度通过测量氧化-还原电位而分为强还原状态(E＝约-200mV，无杂草，黑色或淡蓝色土壤颜色)或一种弱的还原状态(E＝约-100mV，有一些杂草)。在强还原状态的情况下，水稻根部在竖直方向上的生长被明显抑制，而在平行于稻田表面的水平方向的伸展被诱导。然而，根部不能生长到可以支持植物生长的程度并且植物往往枯萎至死。而且，向平行于稻田表面的水平方向伸展的根部与通常用作水稻田中除草剂并在水稻田的土壤表面形成一层的化学品接触。由此除草剂产生毒性作用。同时，还原的土壤的存在很容易在日本的每个地区发现。就是说，在温暖区域中，水稻栽培后的栽培第二阶段的残留物仍然存在，这是由于其在种植水稻苗的新的季节开始时仍不能分解。在其他区域，由于社会关注的变化，对稻草和谷皮等——其为水稻收获的剩余物——的燃烧变得比以往任何时候更加困难，因此，其在种植水稻苗的新季节开始时仍残留，未被分解。由此诱导了还原土壤的产生。目前用于处理还原土壤的发生的方法仅限于控制水稻田中的水等，尚未获得所述问题的根本解决方法。
本发明的发明人发现新烟碱类或芳基吡唑类物质可以改善水稻在还原土壤中的生长，并由此作出本发明。因此，本发明提供一种通过对稻田施用新烟碱类或芳基吡唑类物质来改善水稻在还原土壤中的生长的方法。
本发明提供：
(1)一种通过对稻田施用新烟碱类或芳基吡唑类物质来改善水稻在还原土壤中的生长的方法。
(2)按照(1)的方法，其中所述新烟碱类为选自吡虫啉、噻虫胺、噻虫啉、噻虫嗪、呋虫胺和烯啶虫胺中的任意一个。
(3)按照(1)的方法，其中所述芳基吡唑类为乙虫腈或氟虫腈。
(4)按照(1)的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类物质被施用于一个栽培水稻苗的箱。
(5)按照(1)的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类物质在水稻苗移植的同时或之后被施用于一块水稻田。
(6)按照(1)的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类物质通过在播种前处理水稻种子而施用。
本发明中使用的新烟碱类物质的代表性实例包括1-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-N-硝基-2-咪唑烷基亚胺(通用名：吡虫啉)，N-[(2-氯-5-噻唑基)甲基]-N’-甲基-N”-硝基胍(通用名：噻虫胺)，[3-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-2-噻唑烷亚基]-氨腈(通用名：噻虫啉)，3-[(2-氯-5-噻唑基)甲基]四氢-5-甲基-N-硝基-4H-1，3，5-噁二嗪-4-亚胺(通用名：噻虫嗪)，N-甲基-N’-硝基-N”-[(四氢-3-呋喃基)甲基]-胍(通用名：呋虫胺)，(E)-N-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-N-乙基-N’-甲基-2-硝基-1，1-乙二胺(通用名：烯啶虫胺)等。一个优选化合物为吡虫啉。
类似地，芳基吡唑类物质的代表性实例包括5-氨基-1-[2，6-二氯-4-(三氟甲基)-苯基]-4-[(三氟甲基)-亚硫酰基]-1H-吡唑基-3-腈(通用名：氟虫腈)，5-氨基-1-[2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基]-4-(乙炔基亚硫酰基)-1H-吡唑基-3-腈(通用名：乙虫腈)等。
为实施本发明的方法，所述新烟碱类或芳基吡唑类物质在水稻苗种植的同时或之后施用于一块水稻田，或预先施用于一个栽培水稻幼苗的栽培箱中，或用于水稻种子的预处理。
当本发明的方法使用所述新烟碱类物质时，有效量的范围对于水稻田为约10至1000g/ha，对于栽培箱(30cm×60cm×3cm)为约0.1至约10g/箱，对于种子处理为约0.2至约20g/1kg种子。当使用所述芳基吡唑类物质时，有效量的范围对于水稻田为约10至1000g/ha，对于栽培箱(30cm×60cm×3cm)为约0.1至约10g/箱，对于种子处理为约0.2至约20g/1kg种子。
用于本发明方法的所述新烟碱类或芳基吡唑类物质可以以一种常用剂型制备。该剂型包括，例如液剂、乳剂、可湿性粉剂、颗粒状可湿性粉剂、悬浮剂、颗粒制剂和种子包衣剂等。
这些剂型可以按照本身已知的方法制备。例如，一种活性化合物(新烟碱类或芳基吡唑类物质)可以与一种扩充剂(一种填充剂)——即一种液体稀释剂或载体；一种固体稀释剂或载体——混合，并且如果必要的话，与一种表面活性剂——即一种乳化剂和/或一种分散剂——混合以生成所述剂型。
当水用作扩充剂(一种填充剂)时，也可以使用例如一种有机溶剂作为助溶剂。
液体稀释剂或载体包括，例如芳香烃(如二甲苯、甲苯、烷基萘等)、氯代芳香烃或氯代脂肪烃(如氯苯、氯乙烯、二氯甲烷)、脂肪烃(如环己烷等)、石蜡(如石油的馏分)、醇类(如丁醇、二元醇、及其醚和酯)、酮类(如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、高极性溶剂(如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等)、水等。
固体稀释剂包括，例如粉碎的天然矿物质(如高岭土、粘土、滑石、白垩、石英、凹凸棒石、蒙脱土和硅藻土等)，和粉碎的合成矿物质(如高度分散的硅酸、氧化铝、硅酸盐等)等。
用于颗粒制剂的固体载体包括，例如粉碎并分级的岩石(如方解石、大理石、浮石、海泡石、白云石等)，无机粉末或有机粉末的合成颗粒，和有机材料(如锯屑、椰子壳、玉米秸秆、烟草茎等)的细小颗粒等。
乳化剂包括，例如非离子乳化剂和阴离子乳化剂[如聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚(如烷基芳基聚乙二醇醚)、烷基磺酸酯、烷基硫酸酯，和芳基磺酸酯]，白蛋白的水解产物等。
分散剂包括，例如木素亚硫酸盐废液和甲基纤维素。
固定剂(或增粘剂)也可以用于制剂(颗粒剂等)中，其实例包括羧甲基纤维素、天然的或合成的聚合物(如阿拉伯胶、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯等)等。
也可以使用着色剂，其实例包括一种无机颜料(如氧化铁、氧化钛、普鲁士蓝等)，有机染料如茜素染料、偶氮染料、或金属酞菁染料，和微量元素如铁盐、镁盐、硼盐、铜盐、钴盐、钼盐，以及锌盐等。
所述制剂可包括含量为0.1-95重量％，优选0.5-90重量％的上述活性组分。
为用于本发明的方法，新烟碱类或芳基吡唑类物质可以与其他活性化合物——诸如杀虫剂、消毒剂、除草剂等——混合并使用。
下文参照以下实施例更详细地描述本发明。然而，明显的是本发明不局限于此。
实施例
生物学实验和制剂实施例
试验化合物
1-[(6-氯-3-吡啶基)甲基]-N-硝基-2-咪唑烷基亚胺(通用名：吡虫啉)，
5-氨基-1-[2，6-二氯-4-(三氟甲基)-苯基]-4-[(三氟甲基)-亚硫酰基]-1H-吡唑基-3-腈(通用名：氟虫腈)和
5-氨基-1-[2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基]-4-(乙炔基亚硫酰基)-1H-吡唑基-3-腈(通用名：乙虫腈)。
试验化学制剂的制备
将95份粒径分布在0.2至2mm范围内的粘土矿物颗粒加入到旋转搅拌机中，然后伴随搅拌对其喷雾5份试验化合物与一种液体稀释剂，以得到均匀的湿度。在40至50℃的温度干燥之后，得到一种颗粒剂。
还原土壤的制备
将淀粉加入到干燥过的自水稻田得到的土壤中(每1升的干燥土壤加3ml淀粉)，同时加入水。生成的土壤在室温保持十天后，测量氧化-还原电位。结果，证实处于强还原状态。为了将其变成温和的还原状态，进一步加入上述土壤用于修正。
试验实施例1：用于确定在强还原条件下对作物生长的改善作用的实验方法
将水稻植物(Koshihikari)的2.1叶期水稻苗移植到一个盆(由塑料制成；一升)中，其用以上制得的水稻田的土壤(约-250mv)填充，并保持在温室中，在移植的同时对其施用所述试验化学制剂。此后，对植物缓慢地浇灌至2cm深，并在室温保持16天以进行对水稻根部长度和地上部分长度的比较检查(共三次测量得到平均值)。分别将未处理且非还原条件下水稻根部和地上部分的生长速度设为100％，测量针对每一种试验化学制剂的生长速度。结果在如下表1中给出。
表1
Figure BPA00001306898800051
与非还原条件下相比，未处理的水稻根部和水稻的地上部分的生长速度在强还原条件下分别只有15％和42％。然而，用吡虫啉处理后，水稻根部和水稻的地上部分的生长速度分别增加至最高达80％和55％。此外，用氟虫腈处理后，水稻根部和水稻的地上部分的生长速度分别增加至最高达100％和92％。
试验实施例2：用于确定在温和还原条件下对作物生长的改善作用的实验
(方法)
在温室中，将水稻植物(Koshihikari)的2.1叶期水稻苗移植到一个盆(由塑料制成；一升)中，其用以上制得的水稻田的土壤(约-250mv)填充，在移植的同时对其施用所述试验化学制剂。此后，对植物缓慢地浇灌至2cm深，并在室温保持19天以进行对水稻的根部长度和地上部分重量的比较检查(共十次测量得到平均值)。分别将未处理且非还原条件下水稻根部和地上部分具有的生长速度设为100％，测量每一种情况下的生长速度。结果在如下表2中给出。
表2
Figure BPA00001306898800061
相对于非还原条件下，未处理的水稻根部和水稻的地上部分的生长速度在温和的还原条件下分别只有75％和77％。然而，用乙虫腈处理后，水稻根部和水稻的地上部分的生长速度分别增加至最高达83％和90％。

Claims (6)

1.一种通过将新烟碱类或芳基吡唑类物质施用至稻田来改善水稻在还原土壤中的生长损害的方法。
2.权利要求1的方法，其中所述新烟碱类物质为选自吡虫啉、噻虫胺、噻虫啉、噻虫嗪、呋虫胺和烯啶虫胺中的任意一种物质。
3.权利要求1的方法，其中所述芳基吡唑类为乙虫腈或氟虫腈。
4.权利要求1的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类施用于一个栽培水稻苗的箱。
5.权利要求1的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类在水稻苗种植的同时或之后施用于一块水稻田。
6.权利要求1的方法，其中所述新烟碱类或芳基吡唑类通过在播种前处理水稻种子而施用。
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