CN116997255A - 作为植物生长促进剂的磷利用效率增强剂 - Google Patents
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Abstract
具有以下定义的通式(I)的化合物作为植物生长促进剂的用途:R1为氢、OH、NH2、C1‑30‑烃残基,所述C1‑30‑烃残基可以包含1‑3个卤素原子和/或1‑6个选自氮、氧和硫的杂原子,R2、R3独立地为氢、C1‑12‑烃残基,所述C1‑12‑烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1‑3个选自氮、氧和硫的杂原子,R2和R3也可以共价连接形成5至8元杂环,所述杂环可以包含1或2个卤素原子和/或1‑3个除了已经是杂环一部分的杂原子N和O之外的另外的杂原子,R4独立地为氢、卤素、NO2、C1‑12‑烃残基,所述C1‑12‑烃残基可包含1或2个卤素原子和/或1‑3个选自氮、氧和硫的杂原子,n为0、1、2或3。
Description
技术领域
本发明涉及作为植物生长促进剂或P-增效剂的磷利用效率增强剂、促进植物生长的方法、促进植物生长的混合物、肥料混合物、其生产方法和土壤施肥方法。
背景技术
为了满足日益增长的人口对食物的需求,种植作物必须使用肥料形式的氮和磷。施肥应该因地而异,以确保最佳的作物产量和最小的环境污染。
磷肥的使用使得农业土壤中磷的积累速度从1960年到1990年几乎增加了三倍。然而,自1990年以来,磷的积累速度有所下降。
即使在最好的条件下,在第一个种植季节,作物也只能吸收所施肥料中约25%的磷。一般认为,在高土壤pH值水平下,磷通过钙和镁沉淀,而在低土壤pH值水平下,磷主要通过铁和铝沉淀。因此,磷肥的土壤化学的历史问题一直是限制磷有效性的快速固定反应。作物未吸收并且残留在土壤表面或附近的残留可能会通过土壤侵蚀和径流水中较高的磷浓度的综合效应对环境产生影响。非常需要一种效率更高、作物响应更大、对作物生产者的回报有积极影响、环境污染更小的磷肥产品。
磷酸岩本身很少直接用作肥料,因为磷的利用率低,运输成本低。取而代之的是,用硫酸处理细磨过的磷酸岩,生成一水磷酸一钙,也就是通常所说的过磷酸钙。过磷酸钙中大约85-90%的磷酸盐是水溶性的。在另一个过程中,细磨的磷酸岩与硫酸反应生成磷酸(54%P2O5,也称为绿酸),和作为副产品去除的石膏。磷酸通常不直接用作肥料,因为它具有腐蚀性,但可用于制造其他肥料。磷酸与细磨的磷酸岩反应生成三过磷酸钙(TSP)。磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)是磷酸和氨反应的产物。磷酸可以被加热以去除水分,从而产生过磷酸(68–70%P2O5),当过磷酸与氨反应时生成聚磷酸铵。
磷肥的用量通常以P表示,而不是用P2O5表示。用P在P2O5中的比例来计算肥料中P的当量:2P/P2O5=(2×31g/mol)/142g/mol=0.437。因此,12-24-12肥料中磷的百分比为:24%P2O5×0.437=10.5%P。
许多磷肥包括氮和钾,这使它们成为更完全的肥料。少数仅为磷肥:过磷酸钙(CaH4O8P2)含有25-28%的可溶性磷酸盐;田纳西(Tennessee)磷酸盐含有60-70%相对不溶的磷酸钙——Ca3(PO4)2(主要的自然形式;水溶性=0.002g/100g);三过磷酸盐含有48–49%的P2O5,提供41–42%的水溶性P2O5;在突尼斯和阿尔及利亚发现的非洲磷酸盐含有55-65%的磷酸钙。过磷酸钙是由浓硫酸作用于粉状磷矿而产生的:
Ca3(PO4)2(s)+2H2SO4(aq)=2CaSO4(aq)+Ca(H2PO4)2(aq)
三过磷酸钙(最初称为重过磷酸钙)是由浓磷酸作用于磷矿粉而产生的:
Ca3(PO4)2(s)+4H3PO4(aq)=3Ca2+ (aq)+6H2PO4 1- (aq)=3Ca(H2PO4)2(aq)
活性成分磷酸一钙与过磷酸钙相同,但不包括使用硫酸时形成的硫酸钙。三过磷酸钙的磷含量(17-23%P;44-52%P2O5)大约是过磷酸钙(7-9.5%P;16–22%P2O5)的磷含量的三倍。磷酸铵和磷酸二铵—(NH4)3PO4—因为添加了氮而很受欢迎。
鸟粪通常含有8-16%的氮(大部分是尿酸)、8-12%当量的磷酸和2-3%当量的钾。它是海鸟、穴居蝙蝠和鳍足类动物的排泄物。
磷酸盐饥饿对植物生长和产量有很大的负面影响。磷是多种重要植物成分和植物生理过程中的必需元素。另一方面,磷酸盐饥饿信号在植物中诱导许多机制来应对饥饿,例如增加磷酸盐吸收转运蛋白,以及诱导侧根或调节根系结构,以便寻找更多的磷。磷酸盐饥饿信号也诱导根毛和根毛伸长以增加磷酸盐的吸收。此外,根毛数量和根毛表面的增加导致吸收更多的营养物质和水。磷酸盐饥饿信号也产生有益的共生相互作用,例如与丛枝菌根真菌,或与子囊真菌,如托氏炭疽菌(Colletotrichium tofieldiae)。这些真菌可以在土壤中形成一个广泛的网络,不仅可以捕获和转运磷酸盐,还可以将其他营养物质捕获和转移到植物中。磷酸盐饥饿信号也与免疫信号相互作用,并影响土壤中微生物集群或微生物的建立,这可能是有益的。磷酸盐饥饿信号也激活不同物质的分泌,包括磷酸盐释放酶,如磷酸酶、酸性磷酸酶、磷酸二酯酶和核酸酶,还包括酸,如柠檬酸盐和苹果酸盐。这些物质使植物可以从土壤中的含磷资源(如磷酸岩或矿化磷酸盐和有机磷酸盐(如有机磷酸盐、植物残余物、绿肥、微生物生物质、农家肥和其他生物或有机残余物))中获得磷酸盐。总之,激活磷酸盐饥饿信号机制增加了产量潜力或减少了相同产量所需的磷酸盐量。
磷酸盐饥饿信号非常保守,涉及SPX蛋白,例如拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的SPX1。SPX1和其他植物中的同源SPX蛋白通过抑制磷酸盐反应1(PHR1)负向控制磷酸盐饥饿反应,磷酸盐反应1是磷酸盐饥饿信号的一种转录因子和主要调节因子。Puga MI等人:Proceedings oftheNationalAcademy ofSciences 2014,111:14947-14952记载了SPX1是拟南芥中磷酸盐饥饿反应1的磷酸盐依赖性抑制剂。
水稻SPX1和SPX2通过以磷酸盐依赖的方式与PHR2相互作用来抑制磷酸盐饥饿反应,参见Wang Z等,Proceedings oftheNationalAcademy ofSciences2014,111:14953-14958。因此,在例如拟南芥和水稻中的SPX功能缺失突变体不会负向控制磷酸盐饥饿反应,并且具有更高的磷酸盐吸收。类似地,抑制SPX基因表达的新物质有望积极影响磷酸盐的利用效率。此外,据记载,拟南芥SPX1受PHR1控制并在磷酸盐饥饿期间被诱导,并且可以被用作磷酸盐缺乏的生物标记物。对具有SPX结构域的拟南芥基因亚家族的表征揭示了它们在植物对磷酸盐饥饿的耐受性中的不同功能,参见Duan K等人,The Plant Journal 2008,54:965-975。
拟南芥中受PHR1转录因子控制的另一个基因是PHT1;4,用于编码磷酸盐转运蛋白。PHT1;4也在磷酸盐饥饿时被诱导。该基因以前曾被用作生物标记物来筛选具有3600种生物活性和特征化合物的资料库,从而产生了磷酸盐饥饿的缓解剂。
US2015/0272119 A1公开了4-氯-苯硫酚化合物,其将减轻植物中的磷酸盐饥饿症状并促进磷酸盐缺乏植物的生长。与作为磷酸盐饥饿反应的一部分的PHT1;4相反,SPX1不仅是磷酸盐饥饿反应的一部分,而且在该途径的更上游发挥作用,并有助于信号本身。
发明内容
本发明的目的是提供作为肥料添加剂的化合物,该化合物可以通过提高植物的磷利用效率而起到植物生长促进剂的作用。优选地,该化合物将减轻/缓解植物的磷酸盐饥饿应激,和/或提高磷或磷酸盐(肥料)的利用效率,和/或提高植物对磷或磷酸盐的吸收。
这些目的通过通式(I)的化合物作为植物生长促进剂的用途来实现
具有以下定义:
R1为氢、OH、NH2、C1-30-烃残基,该C1-30-烃残基可以包含1-3个卤素原子和/或1-6个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R1为氢、NH2或C1至C4烃或C1至C4羧基或羰基,甚至更优选地,R1为NH2,
R2、R3独立地为氢,C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,R2和R3也可以共价连接形成5至8元杂环,该杂环可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个除了已经是杂环一部分的杂原子N和O之外的另外的杂原子,
优选地,R2为氢或C1-C4烃,甚至更优选地,R2为氢或C1-C2烃,
优选地,R3为C1-C4烃,甚至更优选地,R3为CH3,
R4独立地为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R4为氢或CH3,
n为0、1、2或3。
根据本发明,已经发现上述通式(I)的化合物可以成功地用作植物生长促进剂。它们提高了植物对磷的利用效率。它们减轻/缓解了植物的磷酸盐饥饿应激。它们提高了磷或磷酸盐(肥料)的利用效率,因此是“磷增效剂”。它们提高了植物对磷或磷酸盐的吸收。
更具体地,它们优选抑制植物中磷酸盐饥饿生物标记物的表达,更具体地抑制SPX1生物标记物或抑制拟南芥基因SPX1。
根据本发明,已经发现SPX1的抑制剂对磷酸盐应激参数和植物生长具有积极/规避效应,特别是在非最佳磷酸盐条件下对拟南芥、水稻、大豆和玉米的生长具有积极/规避效应,从而能够提高磷或磷肥的利用效率。
这些化合物抑制拟南芥基因SPX1(一种(负调节的)磷酸盐饥饿生物标记物)的表达,这意味着磷酸盐饥饿的减少。
该目的通过通式(I)的化合物作为植物生长促进剂的用途来实现
具有以下定义:
R1为氢、OH、NH2、C1-30-烃残基,该C1-30-烃残基可以包含1-3个卤素原子和/或1-6个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R1为氢、NH2或C1至C4烃或C1至C4羧基或羰基,甚至更优选地,R1为NH2,
R2、R3独立地为氢、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,R2和R3也可以共价连接形成5至8元杂环,该杂环可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个除了已经是杂环一部分的杂原子N和O之外的另外的杂原子,
优选地,R2为氢或C1-C4烃,甚至更优选地,R2为氢或C1-C2烃,
优选地,R3为C1-C4烃,甚至更优选地,R3为CH3,
R4独立地为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R4为氢或CH3,
n为0、1、2或3。
该用途优选用于抑制:
-植物中磷酸盐饥饿生物标记物的表达,或
-SPX1生物标记物或
-拟南芥基因SPX1。
该用途更优选为:
-增加生物质和/或作物产量,
-用于减轻和/或减少植物的磷酸盐饥饿应激
或者是用于改善:
-植物对磷或磷酸盐的利用效率或
-植物对磷或磷酸盐的吸收,
-根毛发育,
-根系结构,
-抗旱发展,
-植物的营养物质吸收效率,
-植物对磷酸盐的利用率,
-植物对水或营养物质的吸收,
-植物的有益共生相互作用,
-土壤微生物,或
-磷矿或有机磷酸盐中磷或磷酸盐的利用率。
该目的还通过一种促进植物生长的方法来实现,该方法包括向植物生长的生长培养基或土壤中添加如上定义的化合物。
本发明还涉及一种混合物,其包含至少一种如上定义的通式(I)化合物,
和至少一种附加的农业化学试剂,其优选选自:
-至少一种无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料
-至少一种硝化抑制剂,优选选自2-(3,4-二甲基-吡唑-1-基)-琥珀酸(DMPSA)、3,4-二甲基吡唑(DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、1H-1,2,4-三唑、3-甲基吡唑(3-MP)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基-苯并噻唑、2-磺胺噻唑、硫脲、叠氮化钠、叠氮化钾、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、4-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2,4-二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪、二硫化碳、硫代硫酸铵、三硫代碳酸钠、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃醇甲基氨基甲酸酯和N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-丙氨酸甲酯,
-至少一种脲酶抑制剂,优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT或NBPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT或NPPT),
-至少一种常规农业化学助剂,优选选自水性溶剂和/或有机溶剂、pH调节剂、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、附着力促进剂、载体、填料、粘度调节剂、乳化剂、分散剂、螯合剂、抗沉降剂、聚结剂、流变改性剂、消泡剂、光保护剂、防冻剂、(附加的或进一步的)生物刺激剂、杀虫剂/植物保护产品、杀生物剂、(附加的或进一步的)植物生长调节剂、安全剂、渗透剂、抗结块剂、矿物油和/或植物油和/或蜡、着色剂和漂移控制剂,
和它们的混合物。
本发明还涉及一种肥料混合物,包含
A.无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,和
B.基于肥料,1-10000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的如上定义的通式(I)的化合物。
本发明还涉及通过将通式(I)的化合物加入肥料中和/或将通式(I)的化合物施用到肥料表面来生产如上定义的肥料混合物的方法。
本发明还涉及一种对农业或园艺(包括家庭和花园)开发的土壤进行施肥方法,
其中将含有化合物A和B的肥料混合物施加到土壤上或土壤中,或者将化合物A和B分开,但在0-5小时、优选0-1小时的时间内、更优选大约同时通过任意施加技术施加到土壤上或土壤中,其中
A.无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,和
B.基于肥料,有效量的例如10-10000重量ppm、优选1-10000重量ppm、更优选100-3000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的上述通式(I)的化合物。
通式(I)的化合物在磷酸盐饥饿条件下抑制拟南芥SPX1并促进植物生长。在不同的植物中证实了对植物生长的积极影响。结果表明,该物质类别的活性保留在许多变体中,其在结构上表征了具有这种活性的分子类别。
结果表明,使用SPX基因作为生物标记物来筛选SPX抑制分子是发现新的植物生长促进或磷酸盐应激减轻物质的有效途径。
本发明还涉及SPX基因作为生物标记物筛选SPX抑制分子的用途,以及一种潜在SPX抑制分子的筛选方法,其包括SPX基因作为生物标记物。
当通式(I)的化合物与含磷肥料结合使用时,植物的磷吸收可以增加,从而达到更高的产量,并促进植物生长。
除了抑制SPX1生物标记物之外,根据本发明的化合物还可以缓解、减轻或抑制PHT1;4基因的体内表达以及拟南芥中高亲和力磷酸盐转运蛋白PHT1;4的编码,如US2015/0272119A1所述。
根据本发明,已经发现式(I)中描述的结构元件负责拟南芥基因SPX1或磷酸盐饥饿生物标记物的抑制。
术语“独立地”定义了每个残基的含义可以独立于所述残基的另一个成员或结合位置的含义来选择。例如,R2和R3可以相同或不同。
根据本发明的化合物通常与含磷肥料结合使用。
此外,该肥料可以包含其它元素,如氮或钾,例如在NP-或NPK-肥料中。
根据本发明的化合物可以与硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂组合。
氮源主要是铵(NH4 +)和硝酸盐(NO3 -和尿素)。在实际应用中,可观察到平均高达50%的氮肥损失。氮通常通过氮循环转化为不可利用的N-形式,例如通过微生物转化为温室气体N2O或硝酸盐。
一种尽可能限制氮排放量的方法是抑制硝化作用,即NH4 +或NH3向NO3 -的转化以及尿素通过UI的水解。
与NO3 -相反,带正电荷的NH4 +与带负电荷的土壤颗粒结合,很难从土壤中浸出。因此,NH4 +是优选的氮源,并且应该保持在土壤中以供植物吸收。然而,NH4 +可能通过硝化作用转化为NO3 -,硝化作用是全球氮循环的一个微生物过程,其中与NH4 +处于pH依赖平衡的NH3通过亚硝酸盐(NO2 -)被土壤微生物转化为NO3 -。因此,硝化是导致NH4 +进入N循环并随后转化为不希望的可滤出或挥发性N-形式的关键步骤。
硝化作用的第一步,NH3氧化,是在农业土壤和基质中,主要由氨氧化细菌(AOB)完成。它们首先在氨单加氧酶(AMO)催化下将NH3氧化成羟胺(NH2OH)。随后,羟胺氧化还原酶(HAO)催化第二步:NH2OH氧化形成亚硝酸盐(NO2 -)。
目前在商业上销售的硝化抑制剂包括双氰胺(DCD)、硝基吡啶(2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶)或3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)。
因此,根据本发明的化合物可以有利地与硝化抑制剂一起使用或结合使用或混合使用,硝化抑制剂优选抑制氨氧化细菌(AOB)或古细菌(AOA)。
此外,特别是如果肥料含有尿素,该化合物也可以与脲酶抑制剂一起使用或组合使用或混合使用,脲酶抑制剂优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT或NBPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT或NPPT)。
根据本发明的化合物也可以与硝化抑制剂和脲酶抑制剂组合,特别是在肥料含有铵和尿素以及磷源的情况下。
如果本发明的化合物与硝化抑制剂组合,则本发明的化合物与硝化抑制剂的重量比优选为0.01-100:1,更优选为0.1-10:1。
如果根据本发明的化合物与脲酶抑制剂组合,则本发明的化合物与脲酶抑制剂的重量比优选为0.01-100:1,更优选为0.1-10:1。
如果硝化抑制剂与N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT)组合,硝化抑制剂与脲酶抑制剂的重量比优选为0.1-10:1,更优选为0.5-8:1,最优选为1-6:1。
此外,本发明的化合物可以与无机和/或有机和/或有机矿物肥料组合,特别是含有磷源的肥料。
此外,可以将本发明的化合物与至少一种常规的农业化学(辅助)剂组合。
因此,本发明定义了一种如上定义的通式(I)化合物与以下物质的混合物:
-至少一种肥料,或
-至少一种硝化抑制剂,优选选自2-(3,4-二甲基-吡唑-1-基)-琥珀酸(DMPSA)、3,4-二甲基吡唑(DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、1H-1,2,4-三唑、3-甲基吡唑(3-MP)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基-苯并噻唑、2-磺胺噻唑、硫脲、叠氮化钠、叠氮化钾、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、4-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2,4-二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪、二硫化碳、硫代硫酸铵、三硫代碳酸钠、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃醇甲基氨基甲酸酯和N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-丙氨酸甲酯,或
-至少一种脲酶抑制剂,优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT),或
-至少一种常规农业化学助剂,优选选自水性溶剂和/或有机溶剂、pH调节剂、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、附着力促进剂、载体、填料、粘度调节剂、乳化剂、分散剂、螯合剂、抗沉降剂、聚结剂、流变改性剂、消泡剂、光保护剂、防冻剂、(附加的或进一步的)生物刺激剂、杀虫剂/植物保护产品、杀生物剂、(附加的或进一步的)植物生长调节剂、安全剂、渗透剂、抗结块剂、矿物油和/或植物油和/或蜡、着色剂和漂移控制剂,
或它们的混合物。
术语“附加的或进一步的”描述了不同于通式(I)化合物的生物刺激剂和/或植物生长调节剂。
优选与至少一种磷源、硝化抑制剂和/或脲酶抑制剂的组合。
本发明的化合物优选与肥料组合使用,更优选与磷源和可能的含(铵)氮的肥料组合使用,例如固体或液体无机、有机和/或有机矿物肥料或粪肥。该化合物例如用于固体肥料,或用于液体有机或无机或有机矿物肥料或粪肥。
通式(I)的化合物本身大多是已知的,可以根据标准技术合成。它们部分是市售化合物,可从ENAMINE有限公司、UkrOrgSynthesis有限公司或Vitas-M Laboratory有限公司或美国马萨诸塞州伯灵顿的MerckMillipore公司或Merck KGaA公司获得。
在式(I)化合物中,相同或不同化学元素的杂原子不相邻。优选地,杂原子在这些化合物中不直接相互连接。
式(I)化合物优选在分子中含有1至6个环状结构,更优选在分子中含有1至5个环状结构。优选地,其中通式(I)的化合物具有通式(Ia)所示结构:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子
优选R5为氢或CH3。
在一个优选的实施方案中,通式(I)的化合物具有式8.14或8.14.6所示结构:
在一个优选的实施方案中,通式(I)的化合物为表5中所示化合物中的任意一种。
更优选地,其中通式(I)的化合物具有通式(Ib)所示结构:
具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,
R6为氢、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
在另一个优选实施方案中,通式(I)的化合物具有通式(Ic)所示结构:
具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,该C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或3个选自氮、氧和硫的杂原子。
根据进一步优选的实施方案,其中通式(I)的化合物具有通式(Id)所示结构:
具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,该C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或2个选自氮、氧和硫的杂原子。
根据进一步优选的实施方案,通式(I)的化合物具有通式(Ie)所示结构:
具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
R6为氢、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,该C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或2个选自氮、氧和硫的杂原子。
通式(Ib)所示的环状结构优选不能与另一种环状结构稠合。除了通式(I)所示的环状结构之外,优选存在0-6个、更优选0-5个、最优选0-4个另外的环状结构,这些另外的环状结构之一可以与式(I)所示的环稠合。
稠合或稠合环状结构是这样的环状结构,其中两个环状结构在其各自的环结构中共享两个化学元素,优选两个碳原子。
额外的环状结构可以是饱和的或不饱和的或芳香族。如果存在两个稠合的环状结构,可能一个环状结构是芳香族,而另一个环状结构是非芳香族的。
如果两个环状结构不是稠合的,它们可以彼此直接共价连接。或者,它们可以通过含有碳原子、杂原子或同时含有碳原子和杂原子的间隔基连接。例如,间隔基可以为C1-6-亚烷基,选自氧、硫和氮的杂原子,或者间隔基可以例如为酰氨基-C(=O)-NH-。如果环状基团通过氮原子连接,该氮优选为-NH-或-NR-,其中R为C1-4-烷基,更优选R为甲基或乙基。
环状结构也可以作为构成通式(I)化合物一部分的结构元素进行描述。
在通式(I)和(Ic)中,n的值为0、1、2或3,优选0、1或2,更优选0或1。一个或多个残基R4可以相同或不同,并且可以位于环的任何可能的位置。
优选地,1或2个残基R4和R5存在于式(Ia)或(Id)所示的位置。
R4和R5独立地为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
优选地,R4和R5中只有一个不同于氢。
优选地,R4或R5为氢,且另一个残基为氢、C1-4-烷基、NO2、-NH-C(O)-R9,其中R9为C1-4-烷基,优选甲基或乙基,更优选甲基。
R1可以为NH2、C1-30-烃残基,该C1-30-烃残基可以包含1-3个卤原子和/或1-6个选自氮、氧和硫的杂原子。杂原子的数量优选为1-5。
更优选地,R1为NH2或NR10R11,其中R10、R11独立地为H、C1-12-烃残基,该C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。R10和R11一起可以形成5至8元杂环基团,该杂环基团可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个除了NR10R11的氮以外另外的杂原子,所述杂原子选自氮、氧和硫。另外的环状结构可以与该杂环结构共价连接或稠合。
通式(I)的化合物优选不含或含1个硫原子。
优选地,R1为氢、NH2或C1至C4烃或C1至C4羧基,甚至更优选地,R1为NH2。
根据一个实施方案,R1具有式(Ic)、(Id)或(Ie)所示的结构。
R2和R3优选独立地为氢或C1-4烷基,更优选为氢、甲基或乙基,最优选为氢或甲基。作为替代方案,R2和R3可以形成杂环基,R2和R3一起优选为1,2-亚乙基残基,其可以包含另外的取代基,例如在式(Ib)中示出的R6。
因此,R2和R3可以共价连接为1,2-亚乙基,其可以被C1-8-烃残基取代,其可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
在式(Ia)中,R2最优选为氢或甲基,且R3为甲基。
在式(Ib)中,R6优选为氢或C1-4-烷基,更优选为氢、甲基或乙基,最优选为氢或甲基。
优选地,R7和R8独立地为氢或C1-6-烷基或者为环丙基,该C1-6-烷基可以包含一个选自氮、氧和硫的杂原子。
最优选地,R7和R8独立地为氢、C1-4-烷基或环丙基。
在实施例中,公开了式(I)至(Ie)的特定残基R1至R8。这些残基中的每一个都可用于限制通式(I)至(Ie)的化合物,而与其它残基无关。因此,通式(I)至(Ie)的化合物可以包含每个实施例中公开的一个或多个R1至R8残基。
本发明的化合物为植物添加剂,其可以减轻植物中的磷酸盐饥饿症状并促进缺磷酸盐植物的生长,并且可以被描述为P-增效剂。
它们在低磷,特别是低磷条件下,显著改善了整个植物的生长,表明这些化合物解开了限制生长的机制。
有利地,根据本发明的化合物可用于减少植物生长对磷酸盐肥料的需求。
术语“植物”包括任何单子叶或双子叶植物,例如豆科或十字花科植物,特别是苜蓿(Medicago sativa)(紫花苜蓿(Alfalfa))。
在另一个实施方案中,所述植物在磷酸盐限制条件下生长。如本文所用,术语“在磷酸盐限制条件下”是指在低磷酸盐条件下,即在对特定植物的生长不是最佳的磷酸盐含量下。
本发明的混合物提供了一种植物添加剂组合物,包括:
如上定义的式(I)化合物和
制剂助剂,如载体、溶剂或表面活性剂。
“植物添加剂组合物”是指任何种类的土壤添加剂、土壤改良剂、肥料或土壤调节剂,它们当然可以用于改良土壤,也可以用于水培培养。
更具体地,所述植物添加剂组合物是用于促进植物生长和/或用于缓解P饥饿症状的组合物。
根据本发明的植物添加剂组合物通常不倾向用作除草剂,特别是用作脱叶剂、干燥剂、除草剂、发芽抑制剂或除草剂。
植物添加剂组合物可以是液体或固体(通常为颗粒状或粉末状)组合物,如扑粉、凝胶、可湿性粉剂、水分散性颗粒、水分散性片剂、泡腾片、乳油、微乳剂、水包油乳剂、油流动制剂、水分散体、油分散体、悬浮乳剂、胶囊悬浮液、可乳化颗粒、可溶性液体、水溶性浓缩物(以水或与水混溶的有机溶剂作为载体)或浸渍的聚合物膜。
在一个特定的实施方案中,植物添加剂组合物还包含至少一种选自氮和钾的主要营养物质,和/或至少一种选自钙、镁、钠和硫的次要营养物质,和/或至少一种选自硼、钴、铜、铁、锰、钼和锌的微量营养物质。
有利地,所述植物添加剂组合物包含如上定义的式(I)化合物和至少一种或两种如上定义的主要营养物质。
有利地,所述植物添加剂组合物包含如上定义的式(I)化合物和如上定义的至少一种或两种主要营养物质和四种次要营养物质。
有利地,所述植物添加剂组合物包含如上定义的式(I)化合物、氮、钾、钙、镁、钠、硫、硼、钴、铜、铁、锰、钼和锌。
有利地,液体植物添加剂组合物包含溶剂,例如极性水溶性溶剂、胶束或表面活性剂。
本发明提供了一种促进植物生长的方法,包括向所述植物生长的生长培养基或土壤中加入如上定义的式(I)化合物,或包含如上定义的式(I)化合物和如上定义的制剂助剂的植物添加剂组合物。
根据本发明的方法不是通过抑制另一种植物(例如杂草)的生长来促进植物的生长。优选地,所述植物在磷酸盐限制条件下生长。
生长培养基包括适于支持植物生长的液体、半固体或固体培养基。举例来说,它可以是矿物营养液或惰性材料,例如水滑石、粘土球粒、珍珠岩、蛭石或岩棉。有利的是,生长培养基含有支持植物生长所需的营养物质。
本发明提供了如上定义的式(I)化合物在制备如上定义的用于促进植物生长的植物添加剂组合物中的用途。优选地,所述植物在磷酸盐限制条件下生长。
P-增效剂为如通式(I)所示的那些。一种或多种式(I)的化合物可用作P-增效剂并用于下面讨论的肥料中。此外,可以使用一种或多种通式(I)化合物和一种或多种通式(II)化合物的混合物,以及一种或多种通式(I)的至少两种化合物的混合物。这反映在表达式(I)中。
预期本发明的P-增效剂具有良好的毒理学特性,具有低蒸气压,并且在土壤中吸收良好。因此,P-增效剂既不会因升华而大量排放到大气中,也不容易被水浸出。结果,首先,产生了经济优势,例如考虑到P-增效剂的长期效果的高盈利性,以及环境优势,例如减少空气(减少气候气体)以及地表水和地下水的负担。
P-增效剂可施用于施有无机或有机或有机矿物肥料的土壤或基质。通常,它们用于包含这种肥料和通式(I)化合物的肥料混合物中。通常,基于不含水的肥料,通式(I)化合物的用量为10-10000重量ppm,更优选100-10000重量ppm,优选1-100重量ppm,甚至更优选1-20重量ppm。施用量基于干肥料。
根据本发明的P-增效剂可以在物质、溶液、分散体或乳液中使用。因此,本发明还涉及含有本发明通式(I)化合物的溶液、分散体或乳液,优选含量为0.1-50重量%,更优选0.5-30重量%,最优选1-20重量%。
优选地,根据本发明,肥料用于形成包含化合物A和B的肥料混合物
A.无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,和
B.基于肥料,10-10000重量ppm、更优选100-10000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的如上定义的通式(I)的化合物。
化合物A和肥料混合物中的水含量通常不超过1.5重量%,优选不超过1.0重量%,更优选不超过0.5重量%,最优选不超过0.3重量%,因此在数量平衡中可以忽略不计。化合物A和B优选占肥料混合物的至少95重量%,更优选至少98重量%。
组分A(不含水)的氮含量通常为至少12重量%,优选至少20重量%,更优选至少22重量%。例如,氮含量可以是25-29重量%,特别是26-28重量%。氮含量可分为速效硝态氮和缓效铵态氮。
无机肥料优选为含铵和/或尿素的肥料,更优选为额外含有尿素的含铵肥料。
WO 2016/207210中进一步记载了含尿素的肥料。
肥料通常以不同的比例提供:
-三种主要大量营养物质(macronutrient):
-氮(N):叶片生长
-磷(P):根、花、种子、果实的发育;
-钾(K):强壮的茎干生长,植物中水分的移动,促进开花和结果;
-三种次要大量营养物质:钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S);
-微量营养物质:铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、硼(B)。偶尔重要的是硅(Si)、钴(Co)和钒(V)。
根据本发明使用的肥料可以是天然的或合成的,并且被施用到土壤或植物组织中,以提供一种或多种植物生长所必需的植物营养物质。根据本发明使用的肥料应该提供至少氮作为营养物质。进一步的营养物质为例如钾和磷。多营养肥料/复合肥料提供两种或多种营养物质。无机肥料不包括除尿素以外的含碳材料。有机肥料通常是来自植物或动物的物质。也可以使用有机矿物肥料(无机肥料和有机肥料的组合)。
主要的纯(straight)氮基肥料为氨或其溶液。硝酸铵也被广泛使用。尿素是另一种常见的氮源,其优点是它是固体且不爆炸。另一种氮基肥料为硝酸铵钙。
主要的纯磷酸盐肥料为过磷酸盐。“单一过磷酸钙”(SSP)由14-18%的P2O5组成,以Ca(H2PO4)2的形式存在,也含有磷石膏(CaSO4·2H2O)。三过磷酸钙(TSP)通常由44-48%的P2O5组成,不含石膏。单过磷酸钙和三过磷酸钙的混合物被称为重过磷酸钙。90%以上通常的过磷酸钙肥料是水溶性的。
磷酸二铵(DAP)很快成为当今种植者使用最广泛的商品,其磷酸盐和氮的浓度最高,为18N–46P2O5–0K2O。
磷酸一铵(MAP)本质上与DAP相同,但它的N浓度较低,为11N–52P2O5–0K2O。它完全溶于水,并具有颗粒状材料;它能很好地混合,经常作为混合肥料的一种成分。
粒状三过磷酸钙(GTSP)非常类似于过磷酸钙肥料,其为植物提供46%P2O5、一些钙和硫。GTSP是由磷矿和磷酸反应形成的。
过磷酸是一种用来制造浓缩或液体肥料的酸。
磷酸用于制粒厂,在制粒厂中,将氨添加到磷酸中以生产氨化磷酸盐肥料。
磷酸盐肥料是从磷矿中提取出来的,其含有两种主要的含磷矿物,氟磷灰石Ca5(PO4)3F(CFA)和羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH。通过用硫酸(H2SO4)或磷酸(H3PO4)处理,这些矿物质被转化成水溶性磷酸盐。
在硝酸磷酸盐(nitrophosphate)法或氯气脱汞法中,将磷(P)含量高达20%的磷酸盐矿用硝酸(HNO3)溶解,生成磷酸(H3PO4)和硝酸钙(Ca(NO3)2)的混合物。该混合物可以与钾肥混合,生产含易溶解的三种大量营养物质氮、磷和钾的复合肥料。
主要的纯钾基肥料是氯化钾(MOP)。
二元(NP、PK)肥料
主要的双组分肥料为植物提供氮和磷。这些被称为NP肥料。主要的NP肥料为磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)。MAP的活性成分为NH4H2PO4。DAP的活性成分为(NH4)2HPO4。大约85%的MAP和DAP肥料可溶于水。
NPK肥料为提供氮、磷和钾的三组分肥料。NPK肥料可以通过混合上述散装或颗粒纯肥料来生产,如在某些情况下,两种或多种组分之间会发生化学反应。
NPK肥料为至少提供氮、磷和钾的三组分肥料。NPK肥料可以通过混合上述散装或颗粒的纯肥料来生产,如在某些情况下,两种或多种组分之间会发生化学反应。
例如,通过中和磷酸(来自磷酸盐矿)和氨来生产为植物提供氮和磷的磷酸一铵和磷酸二铵:
NH3+H3PO4→(NH4)H2PO4
2NH3+H3PO4→(NH4)2HPO4
除了氮、磷、钾等主要成分外,肥料中还可能含有微量营养物质(微量元素)。主要的微量营养物质为钼、锌、硼和铜。这些元素通常以水溶性盐的形式提供。
优选的肥料含有铵或尿素。优选的含铵肥料的例子为NPK肥料、硝酸铵钙、硫硝酸铵、硫酸铵和磷酸铵。
肥料组合物的其它优选成分为例如微量元素,进一步优选为其它矿物质、标准化物、粘合剂。
有机肥料可以描述那些具有有机或生物来源的肥料,即来自活的或以前有生命的物质(如动物或植物或藻类)的肥料。有机来源的肥料包括动物废物、植物废物,例如来自食品加工或农业、堆肥和处理过的污水污泥(生物固体)。动物来源可以是粪便,也可以是屠宰动物的产品,如血粉、骨粉、羽毛粉、兽皮、蹄和角。
土壤改良剂,如泥炭或椰壳纤维,树皮和锯屑也可以包括在内。
肥料可以包括但不限于硫酸铵、硝酸铵、硫硝酸铵、氯化铵、硫酸氢铵、多硫化铵、硫代硫酸铵、氨水、无水氨、多磷酸铵、硫酸铝、硝酸钙、硝酸铵钙、硫酸钙、煅烧菱镁矿、方解石石灰石、氧化钙、hampene(螯合铁)、白云石石灰石、熟石灰、碳酸钙、磷酸二铵、磷酸一铵、硝酸钾、碳酸氢钾、磷酸一钾、硝酸镁、硫酸镁、硫酸钾、氯化钾、硝酸钠、镁石灰石、氧化镁、二氢钼酸二钠、氯化钴六水合物、氯化镍六水合物、吲哚丁酸、L-色氨酸、尿素、尿素甲醛、尿素硝酸铵、硫包尿素、聚合物包尿素、异丁烯缩二脲、K2SO4-2MgSO4、钾盐镁矾(kainite)、钾盐镁矾(sylvinite)、硫镁矾(kieserite)、泻盐、元素硫、泥灰、牡蛎壳粉、鱼粉、油饼、鱼肥、血粉、磷酸盐矿、过磷酸盐、矿渣、骨粉、木灰、生物炭、藻类、藻类提取物、鸟粪石、粪肥、蝙蝠粪、泥炭藓、堆肥、绿沙、棉籽粉、羽毛粉、蟹粉、鱼糜或其组合。微量营养物质肥料材料可包含硼酸、硼酸盐、硼熔块、硫酸铜、铜熔块、铜螯合物、十水合四硼酸钠、硫酸铁、氧化铁、硫酸铁铵、铁熔块、铁螯合物、硫酸锰、氧化锰、锰螯合物、氯化锰、锰熔块、钼酸钠、钼酸、硫酸锌、氧化锌、碳酸锌、锌熔块、磷酸锌、锌螯合物或其组合。在一个具体实施方案中,所述肥料或肥料组合物不包含不溶性硒、硒矿物质、可溶性硒或其盐。
根据本发明的处理过的(无机、有机或有机矿物)肥料优选以粉末形式、小球形式或颗粒形式存在。
除了通式(I)的化合物之外,肥料中包含该化合物和农业助剂的制剂可以用于包含P-增效剂。农业助剂为例如溶剂、分散剂、pH调节剂、填料、稳定性改进剂、表面活性剂。
通过将P-增效剂或含有P-增效剂的制剂与固体或液体肥料或肥料制剂混合,可将P-增效剂包含在肥料混合物中。优选地,肥料混合物为固体形式,并且P-增效剂被施用到(无机、有机或有机矿物)肥料的表面。
在生产本发明肥料混合物的方法中,可以将P-增效剂或含有P-增效剂的制剂引入(无机、有机或有机矿物)肥料中和/或施用于肥料表面。
用P-增效剂浸渍或涂覆肥料颗粒,例如通过用P-增效剂的溶液或分散体之类的制剂喷雾,然后干燥。该方法是已知的,例如DE-A-4128828公开了此方法。用例如石蜡密封浸渍过的颗粒是可能的,但通常是不必要的,这是后一文献中的附加建议。
可用于制备固体肥料组合物的造粒助剂可以为石灰、石膏、二氧化硅或高岭石。
另一种方法是例如在肥料的实际生产过程中或在泥浆中加入硝化抑制剂。
一般来说,P-增效剂通常以对所需作用有效的量施用于土壤。
液体肥料制剂中的P-增效剂的递送可以通过,例如,如DE-C-10230593中所述的有或没有过量水的施肥来完成。
肥料混合物可以包含至少一种硝化抑制剂。优选地,该至少一种另外的硝化抑制剂抑制氨氧化细菌(AOB)并且优选选自2-(3,4-二甲基-吡唑-1-基)-琥珀酸(DMPSA)、3,4-二甲基吡唑(DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、1H-1,2,4-三唑、3-甲基吡唑(3-MP)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基-苯并噻唑、2-磺胺基硫唑、硫脲、叠氮化钠、叠氮化钾、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、4-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2,4-二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪、二硫化碳、硫代硫酸铵、三硫代碳酸钠、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃醇氨基甲酸甲酯和N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧乙酰基)-丙氨酸甲酯。抑制氨氧化古细菌(AOA)的硝化抑制剂也可以与通式(I)的化合物一起使用。
当使用硝化抑制剂时,通式(I)的化合物与硝化抑制剂的重量比优选为0.01-100:1,更优选0.1-10:1。
此外,肥料混合物可以包含至少一种脲酶抑制剂,其优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT)。当肥料含有尿素时,通常加入脲酶抑制剂。通过脲酶的作用,尿素氮以铵的形式释放出来,铵可以进行硝化作用。因此,将脲酶抑制剂与硝化抑制剂组合可能是有利的。
如果本发明的通式(I)化合物与N-正丁基硫代磷酰三胺(NBTPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPTPT)组合,P-增效剂与脲酶抑制剂的重量比优选为0.01-100:1,更优选为0.1-10:1。
已知硫代磷酰三胺相对容易转化成相应的磷酰三胺和硫代磷酰二胺以及其他代谢物。因为一般来说,水分不能完全排除,所以硫代磷酰三胺和相应的磷酰三胺经常以相互混合物的形式存在。因此,在本说明书中,术语“(硫代)磷酰三胺”不仅分别指纯的硫代磷酰三胺和磷酰三胺,还指它们的混合物。
根据本发明,也可以使用N-(正丁基)硫代磷酰三胺和N-(正)丙基硫代磷酰三胺的混合物,如EP-A-1820788中记载的。
肥料混合物可以包含其它成分,如涂层,例如无机或有机多元酸,如US 6,139,596中记载的。
此外,粉末、小球和颗粒的涂层可以由无机材料形成,例如硫基或矿物基涂层,或者由有机聚合物形成。WO 2013/121384第23页第37行至第24页第16行记载了不同的涂层。
如上所述,包含式(I)化合物的农业化学制剂以“有效量”使用。这意味着它们以允许获得期望效果的量使用,期望效果是植物健康或生长的(协同)增加,但不会在被处理的植物上引起任何植物毒性症状。
根据本发明的用途,包含式(I)化合物的农业化学制剂可以转化成常规制剂,例如溶液、乳液、悬浮液、粉剂(dust)、粉末剂(powder)、糊剂和颗粒剂。使用形式取决于特定的预期目的;在每种情况下,应该确保包含本发明式(I)化合物的农业化学品制剂的精细和均匀分布。该制剂是以本领域技术人员已知的方式制备的。
农业化学制剂还可以包含农业化学制剂中常用的助剂。所用的助剂分别取决于特定的应用形式和活性物质。合适的助剂的例子为溶剂、固体载体、分散剂或乳化剂(例如另外的增溶剂、保护胶体、表面活性剂和粘合剂)、有机增稠剂和无机增稠剂、杀菌剂、防冻剂、消泡剂,如果合适的话,可以是着色剂和增粘剂或粘合剂(例如用于种子处理制剂)。
合适的溶剂为水、有机溶剂(如中等至高沸点的矿物油馏分(如煤油或柴油,此外还有煤焦油和植物或动物来源的油))、脂肪族、环状和芳香族烃(如甲苯、二甲苯、石蜡、四氢萘、烷基化萘或其衍生物)、醇(如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和环己醇)、二醇、酮(如环己酮和γ-丁内酯)、脂肪酸二甲基酰胺、脂肪酸和脂肪酸酯,以及强极性溶剂(如胺,如N-甲基吡咯烷酮)。
固体载体为矿物质土(例如硅酸盐、硅胶、滑石、高岭土、石灰石、石灰、白垩、红玄武土(bole)、黄土、粘土、白云石、硅藻土)、硫酸钙、硫酸镁、氧化镁、研磨的合成材料、肥料(例如硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、尿素),以及植物来源的产品(例如谷物粉、树皮粉、木粉和坚果壳粉、纤维素粉)和其它固体载体。
合适的表面活性剂(助剂、润湿剂、增粘剂、分散剂或乳化剂)为芳族磺酸的碱金属盐、碱土金属和铵盐,例如木素磺酸、酚磺酸、萘磺酸、二丁基萘磺酸和脂肪酸、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、月桂基醚硫酸盐、脂肪醇硫酸盐和硫酸化的六-、七-和十八醇酯、硫酸化的脂肪醇二醇醚,此外还有萘的缩合物或萘磺酸与苯酚和甲醛的缩合物、聚氧乙烯辛基苯基醚、乙氧基化异辛基酚、辛基酚、壬基酚、烷基苯基聚乙二醇醚、三丁基苯基聚乙二醇醚、三硬脂基苯基聚乙二醇醚、烷基芳基聚醚醇、醇和脂肪醇/环氧乙烷缩合物、乙氧基化蓖麻油、聚氧乙烯烷基醚、乙氧基化聚氧丙烯、月桂醇聚乙二醇醚缩醛、山梨醇酯、木质素-亚硫酸盐废液和蛋白质、变性蛋白质、多糖(例如甲基纤维素)、疏水改性淀粉、聚乙烯醇、聚羧酸盐类型、聚烷氧基化物、聚乙烯胺、聚乙烯吡咯烷酮及其共聚物。增稠剂(即赋予制剂改进的流动性,即在静态条件下高粘度和在搅拌过程中低粘度的化合物)的例子为多糖和有机和无机粘土,如黄原胶。
生物刺激剂为任何物质或微生物,以其施用于植物、种子或根部环境的形式,目的是刺激植物的自然过程,有益于营养物质的利用效率和/或对非生物应激的耐受性,而不管其营养物质含量,或用于该用途的这些物质和/或微生物的任何组合。
植物生物刺激剂为基于天然资源的任何微生物或物质,以其施用到植物、种子或土壤和任何其它基质的形式,目的是刺激植物的自然过程,以有益于它们的营养物质利用效率和/或它们对应激的耐受性,而不考虑其营养物质含量,或这些物质和/或用于该用途的微生物的任何组合。
“杀虫剂”是指在生产、储存和运输过程中预防、消灭或控制有害生物(“害虫”)或疾病,或保护植物或植物产品的物质。
该术语包括:除草剂、杀真菌剂、杀虫剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀软体动物剂、灭鼠剂、生长调节剂、驱虫剂、灭鼠剂和杀生物剂以及植物保护产品。
植物保护产品(PPP)是保护作物或理想或目标植物的“杀虫剂”。它们主要用于农业部门,但也用于林业、园艺、休闲区和家庭花园。它们含有至少一种活性物质,并具有下列功能之一:
-在收获之前或之后保护植物或植物产品免受虫害/疾病;
-影响植物的生命进程(如影响其生长的物质,不包括营养物质);
-保护植物产品;
-破坏或阻止不需要的植物或植物部分的生长。
它们也可以含有其他成分,包括安全剂和增效剂。
活性物质是对“害虫”或植物、植物部分或植物产品有作用的任何化学品、植物提取物、信息素或微生物(包括病毒)。
杀虫剂最常见的用途是作为植物保护产品。
术语“杀虫剂”通常与“植物保护产品”互换使用,然而,杀虫剂是一个更广泛的术语,也包括非植物/作物用途,例如杀生物剂。
可以加入杀生物剂,如除草剂、杀菌剂、杀软体动物剂、杀藻剂、植物毒素剂、杀真菌剂及其混合物。
为了制剂的保存和稳定,可以加入杀菌剂。合适的杀菌剂的例子为基于二氯苯和苄醇半缩甲醛(ICI的或Thor Chemie的/>RS和Rohm&Haas的/>MK)和异噻唑啉酮衍生物(如烷基异噻唑啉酮和苯并异噻唑啉酮(Thor Chemie的/>MBS))的杀菌剂。合适的防冻剂的例子为乙二醇、丙二醇、尿素和甘油。消泡剂的例子为硅氧烷乳液(例如/>SRE、Wacker、Germany或/>Rhodia、France)、长链醇、脂肪酸、脂肪酸盐、氟代有机化合物和包含其式(I)化合物的农业化学制剂。
合适的着色剂是低水溶性和溶剂可溶的颜料,例如水溶性染料。
增粘剂或粘合剂等附着力促进剂的例子为聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇和纤维素醚(Shin-Etsu,日本)。
颗粒,例如包衣颗粒、浸渍颗粒和均质颗粒,可以通过将活性物质结合到固体载体上来制备。固体载体的例子为矿物土(如硅胶、硅酸盐、滑石、高岭土、凹凸棒石粘土、石灰石、石灰、白垩、红玄武土、黄土、粘土、白云石、硅藻土)、硫酸钙、硫酸镁、氧化镁、研磨的合成材料、肥料(如硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、尿素)以及植物来源的产品(如谷物粉、树皮粉、木粉和坚果壳粉、纤维素粉)和其它固体载体。
可以加入防结块剂,如油和/或蜡。
农业化学制剂通常包含0.01-95重量%、优选0.1-90重量%、最优选0.5-90重量%的活性物质。包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物以90%至100%、优选95%至100%的纯度使用(根据它们的NMR谱)。
包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物可以原样使用或以其农业组合物的形式使用,例如以可直接喷雾的溶液、粉末、悬浮液、分散体、乳液、油分散体、糊剂、可撒粉的产品、摊铺材料或颗粒的形式,通过喷雾、雾化、撒粉、摊铺、刷涂、浸泡或倾倒。应用形式完全取决于预期目的;旨在确保在每种情况下存在于包含式(I)化合物的农业化学品制剂中的化合物的最精细的可能分布。
水性施用形式可以通过添加水由乳液浓缩物、糊剂或可湿性粉剂(可喷雾粉剂、油分散体)制备。为了制备乳液、糊剂或油分散体,可以将物质本身或溶解在油或溶剂中的物质通过润湿剂、增粘剂、分散剂或乳化剂在水中均化。或者,可以制备由活性物质、润湿剂、增粘剂、分散剂或乳化剂以及如果合适的话溶剂或油组成的浓缩物,并且这种浓缩物适合用水稀释。
即用型制剂中活性物质的浓度可以在相对较宽的范围内变化。通常,它们占包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物重量的0.0001%至10%,优选0.001%至1%。
包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物也可以成功地用于超低容量方法(ULV),可以施用包含超过95重量%活性物质的组合物,或者甚至施用没有添加剂的活性物质。
各种类型的油、润湿剂、助剂、除草剂、杀真菌剂、其它杀虫剂或杀菌剂可以加入到活性化合物中,如果合适的话,直到使用前才加入(盆混)。这些试剂可以以1:100至100:1,优选1:10至10:1的重量比与包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物混合。
本发明的组合物还可以含有肥料(如硝酸铵、尿素、碳酸钾和过磷酸钙)、植物毒素剂和植物生长调节剂(植物生长改善剂)以及安全剂。这些可以顺序使用或与上述组合物结合使用,如果合适也可以在使用前立即加入(盆混)。例如,在用肥料处理之前或之后,可以用本发明的组合物喷洒植物。
在包含式(I)化合物的农业化学制剂中,化合物的重量比通常取决于包含式(I)或(III)或(IV)化合物的农业化学制剂的化合物的性质。
包含式(I)化合物的农业化学制剂的化合物可以单独使用或已经部分或完全与另一种相互混合使用,以制备根据本发明的组合物。也可以将它们包装并进一步作为组合组合物使用,如试剂盒。
使用者通常由预剂量装置、背负式喷雾器、喷雾盆或喷雾架施用根据本发明的组合物。这里,农业化学品组合物由水和/或缓冲液制成所需的施用浓度,如果合适,可以加入其它助剂,从而获得本发明的即用型喷雾液体或农业化学品组合物。通常,每公顷农业有用面积施用50-500升即用型喷雾液体,优选50-400升。
在一个具体的实施方案中,由式(I)表示的活性化合物的绝对使用量为1mg/L至100mg/L,特别为1mg/L至20mg/L,特别为1mg/L至25mg/L,特别为2mg/L至200mg/L,特别为2mg/L至100mg/L,特别为2mg/L至50mg/L,特别为2mg/L至25mg/L,特别为4mg/L至40mg/L,特别为4mg/L至20mg/L,特别为4mg/L至16mg/L,特别为4mg/L至12mg/L。
根据一个实施方案,可以由使用者自己在喷雾盆中混合包含配制成组合物(或制剂)的式(I)化合物的农业化学品制剂的单个化合物,例如试剂盒的部分或本发明混合物的部分,并且如果合适的话,可以加入其它助剂(盆混)。
本文所用的“农业化学品”是指可用于农业化学品工业的任何活性物质(包括农业、园艺、花卉栽培以及家庭和花园用途,但也包括旨在用于非作物相关用途的产品,例如公共卫生/害虫控制操作者用于控制不希望的昆虫和啮齿动物,家庭用途,例如家庭杀真菌剂和杀虫剂以及用于保护植物或植物部分、作物、球茎、块茎、果实(例如免受有害生物、疾病或害虫侵害)的试剂);用于控制、优选促进或增加植物的生长;和/或用于促进收获的植物、作物或植物部分(例如其果实、花、种子等)的产量。
本文所用的“农业化学品组合物”是指用于农业化学品用途的组合物,如本文所定义的,包含至少一种式(I)化合物的活性物质,任选地含有一种或多种有利于农业化学品的最佳分散、雾化、沉积、叶面润湿、分布、保留和/或吸收的添加剂。作为非限制性实例,这些添加剂为稀释剂、溶剂、助剂、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、油、粘着剂、粘度调节剂(如增稠剂、渗透剂)、pH调节剂(如缓冲剂、酸化剂)、抗沉降剂、防冻剂、光保护剂、消泡剂、杀生物剂和/或漂移控制剂。
本文所用的“载体”是指任何固体、半固体或液体载体,活性物质可以适当地掺入、包含、固定、吸附、吸收、结合、包封、嵌入、附着或包含于其中。这种载体的非限制性实例包括纳米胶囊、微胶囊、纳米球、微球、纳米颗粒、微粒、脂质体、囊泡、珠、凝胶、弱离子树脂颗粒、脂质体、蜗形递送载体、小颗粒、颗粒、纳米管、巴基球(bucky-ball)、作为油包水乳液一部分的水滴、作为水包油乳液一部分的油滴、有机材料(如软木、木材或其他植物衍生材料(例如,以种子壳、木屑、纸浆、球体、珠、薄片或任何其他合适形式)、纸或纸板)、无机材料(如滑石、粘土、微晶纤维素、二氧化硅、氧化铝、硅酸盐和沸石)、或甚至微生物细胞(如酵母细胞)或其合适的部分或片段。
本文所用术语“有效量(effective amount)”、“有效剂量(effective dose)”和“有效量(effective amount)”是指达到所需结果或达到结果所需的量。以下给出了关于用量、施用方式和合适比例的更多示例性信息。技术人员很清楚这样一个事实,即这种量可以在很宽的范围内变化,并且取决于各种因素,例如处理的栽培植物以及气候和土壤条件。
如本文所用,术语“测定(determining)”、“测量(measuring)”、“评估(assessing)”、“监控(monitoring)”和“分析(assaying)”可互换使用,并且包括定量和定性测定。
应当理解,农业化学品组合物在储存和使用期间都是稳定的,这意味着在农业化学品组合物的储存和/或使用条件下保持了农业化学品组合物的完整性,条件可以包括升高的温度、冻融循环、pH或离子强度的变化、紫外线照射、有害化学品的存在等。更优选地,本文所述的式(I)、(II)化合物在农业化学组合物中保持稳定,这意味着在农业化学组合物的储存和/或使用条件下保持了化合物的完整性和活性,条件可包括升高的温度、冻融循环、pH或离子强度的变化、紫外线照射、有害化学品的存在等。最优选地,当农业化学组合物在环境温度下储存两年或当农业化学组合物在54℃下储存两周时,所述式(I)、(II)化合物在农业化学组合物中保持稳定。优选地,本发明的农业化学组合物保留至少约70%的活性,更优选至少约70%至80%的活性,最优选约80%至90%或更高的活性。合适的载体的例子包括但不限于藻酸盐、树胶、淀粉、β-环糊精、纤维素、聚脲、聚氨酯、聚酯或粘土。
农业化学组合物可以以任何类型的制剂存在,优选的制剂是粉末、可湿性粉末、可湿性颗粒、水分散性颗粒、乳液、可乳化的浓缩物、粉剂、悬浮液、悬浮浓缩物、悬浮乳剂、胶囊悬浮液、水分散体、油分散体、气溶胶、糊剂、泡沫、浆料或可流动浓缩物。
在另一个实施方案中,本发明提供了本发明的农业化学组合物用于增强植物的非生物应激耐受性的用途。
根据本发明的农业化学组合物可以一次施用到作物上,或者可以一次接一次地施用两次或更多次,在每两次施用之间有一个间隔。根据本发明的农业化学组合物可以单独或与其它材料、优选其它农业化学组合物混合施用到作物上;或者,根据本发明的农业化学组合物可以与其它材料、优选其它农业化学组合物分开施用于作物,在不同的时间施用于同一作物。
在另一个实施方案中,本发明提供了一种制造(“或生产”的相同措辞)根据本发明的农业化学组合物的方法,包括配制如上文所定义的式(I)的分子,以及至少一种常规农业化学助剂。合适的制造方法是本领域已知的,包括但不限于高或低剪切混合、湿或干研磨、滴铸、包封、乳化、涂覆、形成硬壳(encrusting)、起球、挤出造粒、流化床造粒、共挤出、喷雾干燥、喷雾冷却、雾化、加成或缩聚、界面聚合、原位聚合、凝聚、喷雾包封、冷却熔融分散体、溶剂蒸发、相分离、溶剂萃取、溶胶-凝胶聚合、流化床涂覆、锅涂覆(pan coating)、熔融、被动或主动吸收或吸附。
常规农业化学助剂是本领域众所周知的,优选包括但不限于水性溶剂和/或有机溶剂、pH调节剂(如缓冲剂、酸化剂)、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、附着力促进剂(如增粘剂、粘着剂)、载体、填料、粘度调节剂(如增稠剂)、乳化剂、分散剂、螯合剂、抗沉降剂、聚结剂、流变改性剂、消泡剂、光保护剂、防冻剂、附加的或进一步的生物刺激剂(除非微生物材料外,包括细菌和/或真菌接种剂或微生物)、杀生物剂(优选选自除草剂、杀菌剂、植物毒素剂、杀真菌剂、杀虫剂/植物保护产品及其混合物)、附加的或进一步的植物生长调节剂、安全剂、渗透剂、抗结块剂、矿物油和/或植物油和/或蜡、着色剂和漂移控制剂或其任何合适的组合。
如果P-增效剂被认为是生物刺激剂和/或植物生长调节剂,额外的助剂可以指不同于P-增效剂的额外的或进一步的生物刺激剂和/或植物生长调节剂。
杀虫剂可以包括有机磷酸酯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯、杀螨剂、邻苯二甲酸烷基酯、硼酸、硼酸盐、氟化物、硫、卤代芳族取代的脲、烃酯、生物基杀虫剂或其组合。用于除去不需要的植物的除草剂可以包含氯苯氧基化合物、硝基酚化合物、硝基甲酚化合物、联吡啶化合物、乙酰胺、脂肪酸、苯胺、苯甲酰胺、苯甲酸、苯甲酸衍生物、茴香酸、茴香酸衍生物、苄腈、苯并噻二嗪酮二氧化物、硫代氨基甲酸酯、氨基甲酸酯(carbamate)、苯基氨基甲酸酯(carbanilate)、氯吡啶基(choropyridinyl)、环己烯酮衍生物、二硝基氨基苯衍生物、氟代二硝基甲苯化合物、异恶唑烷酮、烟酸、异丙胺、异丙胺衍生物、恶二唑啉酮、磷酸盐、邻苯二甲酸酯、吡啶甲酸化合物、三嗪、三唑、尿嘧啶、尿素衍生物、内皮素、氯酸钠或其组合。杀真菌剂可以包括取代的苯、硫代氨基甲酸酯、亚乙基双二硫代氨基甲酸酯、硫代酞胺、铜化合物、有机汞化合物、有机锡化合物、镉化合物、苯胺灵(anilazine)、苯菌灵(benomyl)、环己酰胺、多丁、三唑(etridiazole)、异菌脲(iprodione)、甲硝酰(metlaxyl)、硫胺素(thiamimefon)、三氟甲苯胺(triforine)或其组合。真菌接种剂可以包含球囊霉科(Glomeraceae)的真菌接种剂、蛤蚧科(Claroidoglomeraceae)的真菌接种剂、无顶孢科(Acaulosporaceae)的真菌接种剂、囊藻科(Sacculospraceae)的真菌接种剂、孢子菌科(Entrophosporaceae)的真菌接种剂、环孢霉科(Pacidsproraceae)的真菌接种剂、异孢菌科(Diversisporaceae)的真菌接种剂、副球孢菌科(Paraglomeraceae)的真菌接种剂、古孢菌科(Archaeosporaceae)的真菌接种剂、地孢菌科(Geosiphonaceae)的真菌接种剂,双孢菌科(Ambisporacea)的真菌接种剂、盾叶菌科(Scutellosproaceae)的真菌接种剂、齿菌科(Dentiscultataceae)的真菌接种剂、Racocetraceae科的真菌接种剂、担子菌门科(Basidiomycota)的真菌接种剂、子囊菌门科(Ascomycota)的真菌接种剂、接合菌门科(Zygomycota)的真菌接种剂、球囊菌(Glomus)属的真菌接种剂或其组合。细菌接种剂可以包括根瘤菌(Rhizobium)属细菌接种剂、慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)属细菌接种剂、中生根瘤菌(Mesorhizobium)属细菌接种剂、固氮根瘤菌(Azorhizobium)属细菌接种剂、异生根瘤菌(Allorhizobium)属细菌接种剂、伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)属细菌接种剂、中华根瘤菌(Sinorhizobium)属细菌接种剂、克鲁维氏菌(Kluyvera)属细菌接种剂、固氮菌(Azotobacter)属细菌接种剂、假单胞菌(Pseudomonas)属细菌接种剂、固氮螺菌(Azosprillium)属细菌接种剂、芽孢杆菌(Bacillus)属细菌接种剂、链霉菌(Streptomyces)属细菌接种剂、类芽孢杆菌(Paenibacillus)属细菌接种剂、副球菌(Paracoccus)属细菌接种剂、肠杆菌(Enterobacter)属细菌接种剂、产碱杆菌(Alcaligenes)属细菌接种剂、分枝杆菌(Mycobacterium)属细菌接种剂、木霉(Trichoderma)属细菌接种剂、粘帚霉(Gliocladium)属细菌接种剂、克雷伯氏菌(Klebsiella)属细菌接种剂或其组合。
此外,该混合物可以另外包含至少一种选自枯草芽孢杆菌菌株713(Bacillussubtilis strain 713)、解淀粉芽孢杆菌MBI 600(Bacillus amyloliquefaciens MBI600)、短小芽孢杆菌QST2808(Bacillus pumillus QST2808)、荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)、慢生根瘤菌(Bradyrhizobiumjaponicum)、绿色木霉(Trichodermavireus)、恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)、哈茨木霉菌株T22(TrichodermaharzianumRifai strain T22)、毕拉青霉(Penicillium bilaii)、中间根瘤菌(Mesorhizobium)、固氮螺菌(Azospirillum)、棕色固氮菌(Azotobactervinelandii)和巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)、球囊菌(Glomus species)属物种的微生物。
根据本发明使用的通式(I)的N种化合物可以与这些助剂结合使用。所用的助剂取决于具体的应用形式和活性物质,优选包括溶剂、固体载体、分散剂或乳化剂,如增溶剂、保护胶体、表面活性剂和粘合剂。此外,有机和无机增稠剂、杀菌剂、防冻剂、消泡剂,如果合适的话,着色剂和增粘剂或粘合剂,可以与硝化抑制剂结合使用并用于肥料混合物中。WO2013/121384第25-26页中讨论了合适的助剂。
其它可能的优选成分为油、润湿剂、助剂、生物刺激剂、除草剂、杀菌剂、其它杀真菌剂和/或杀虫剂。例如,WO 2013/121384第28/29页中所讨论的。
肥料混合物优选为固体形式,包括粉末、小球和颗粒。此外,可以将硝化抑制剂以制剂、溶液或分散体的形式与肥料分开或同时递送。
对于各自的应用,可以参考US 6,139,596和WO 2013/121384以及WO 2015/086823和WO 2016/207210。
本发明还涉及一种对农业或园艺开发的土壤进行施肥的方法,其中将含有化合物A和B的肥料混合物,或者化合物A和B分开,但是在0-5小时、优选0至1小时的时间内、更优选大约同时施用于土壤:
A.无机和/或有机和/或有机矿物肥料,和
B.基于无机肥料,1-10000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的如上定义的通式(I)的化合物。
在改进含磷和可能含铵或尿素的矿物、有机和有机矿物肥料中磷和可能含有的氮的利用率的同时,根据本发明,使用P-增效剂和含有它们的组合物具有增加、在某些情况下显著增加农作物生物质的产率(yield)和产量(production)的效果。
根据本发明,待处理的植物或扎根于土壤中的待处理的植物优选选自农业、造林、观赏和园艺植物,每种植物均为其天然或遗传修饰的形式。优选地,处理非转基因农业植物。
优选的农业植物为选自以下大田作物:马铃薯、甜菜、小麦、大麦、黑麦、燕麦、高粱、水稻、玉米、棉花、油菜(oilseed rape)、油菜籽(canola)、大豆、豌豆、四季豆、向日葵、甘蔗;黄瓜、番茄、洋葱、韭菜、莴苣、南瓜;甚至更优选地,植物选自小麦、大麦、燕麦、黑麦、大豆、玉米、油菜、棉花、甘蔗、水稻和高粱。
在本发明的一个优选实施方案中,待处理的植物选自番茄、马铃薯、小麦、大麦、燕麦、黑麦、大豆、玉米、油菜、油菜籽、向日葵、棉花、甘蔗、甜菜、水稻、高粱、牧草和牧场。
在本发明的另一个优选实施方案中,待处理的植物选自番茄、马铃薯、小麦、大麦、燕麦、黑麦、大豆、玉米、油菜、油菜籽、向日葵、棉花、甘蔗、甜菜、水稻和高粱。
在本发明的一个特别优选的实施方案中,待处理的植物选自番茄、小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、油菜、油菜籽、甘蔗和水稻。
在一个实施方案中,根据本发明的方法待处理的植物为农业植物。“农业植物”是指部分(如种子)或全部以商业规模收获或种植的植物,或作为饲料、食物、纤维(如棉花、亚麻)、可燃物(如木材、生物乙醇、生物柴油、生物质)或其他化合物的重要来源的植物。优选的农业植物为例如谷类(例如小麦、黑麦、大麦、黑小麦、燕麦、高粱或水稻)、甜菜(例如糖用甜菜或饲料用甜菜)、水果(例如柚子、核果或软果(例如苹果、梨、李子、桃子、杏仁、樱桃、草莓、覆盆子、黑莓或醋栗))、豆科植物(例如扁豆、豌豆、苜蓿或大豆)、油料植物(例如菜籽(rapeseed)、油菜、油菜籽、亚麻子、芥菜、橄榄、向日葵、椰子、可可豆、蓖麻油植物、油棕榈、磨碎的坚果或大豆)、瓜类(例如南瓜、黄瓜或甜瓜)、纤维植物(例如棉花、亚麻、大麻或黄麻)、柑橘类水果(例如橙子、柠檬、柚子或橘子)、蔬菜(例如菠菜、莴苣、芦笋、卷心菜、胡萝卜、洋葱、番茄、马铃薯、葫芦或辣椒粉)、樟科植物(例如鳄梨、肉桂或樟脑)、能源和原料植物(例如玉米、大豆、菜籽、油菜籽、甘蔗或油棕)、烟草、坚果、咖啡、茶、香蕉、葡萄藤(鲜食葡萄和葡萄汁葡萄藤)、忽布花(hop)、草皮、天然橡胶植物。
牧草和草地由草或草混合物组成,包括例如蓝草(Bluegrass,Poaspp.)、翦股颖(Bentgrass,Agrostisspp.)、黑麦草(Ryegrasses,Loliumspp.)、羊茅(Festuca spp.、杂种和品种)、结缕草属(Zoysiagrass,Zoysia spp.)、百慕大草(Bermudagrass,Cynodonspp.)、圣奥古斯丁草(St.Augustinegrass)、百喜草(Bahiagrass,Paspalum)、假俭草(Centipedegrass,Eremachloa)、地毯草(Carpetgrass,Axonopus)、野牛草(Buffalograss)和格拉玛草(Gramagrass)。牧场也可以由包含上述草的混合物组成,例如黑麦草(Ryegrass)和三叶草属物种(Trifolium species)(例如红三叶草(Trifoliumpratensis)和白三叶草(Trifolium repens))、苜蓿属物种(Medicagospecies)(如紫花苜蓿(Medicagosativa))、莲属物种(Lotus species)(如百脉根(Lotus corniculatus))和草木樨属物种(Melilotusspecies)(例如白草木樨(Melilotus albus))。
在一个实施方案中,根据本发明的方法待处理的植物为园艺植物。术语“园艺植物”应理解为园艺中常用的植物,例如观赏植物、草本植物、蔬菜和/或水果的种植。观赏植物的例子有草皮(turf)、天竺葵(geranium)、天竺葵(pelargonia)、矮牵牛(petunia)、海棠(begonia)和倒挂金钟(fuchsia)。蔬菜的例子有马铃薯、番茄、辣椒、葫芦、黄瓜、甜瓜、西瓜、大蒜、洋葱、胡萝卜、卷心菜、豆类、豌豆和莴苣,更优选选自番茄、洋葱、豌豆和莴苣。水果的例子有苹果、梨、樱桃、草莓、柑橘、桃、杏和蓝莓。在园艺学中,基质通常代替(部分)土壤。
在一个实施方案中,根据本发明方法处理的植物为观赏植物。“观赏植物”为园艺中常用的植物,例如在公园、花园和阳台上。例如草皮、天竺葵、天竺葵、矮牵牛、秋海棠和倒挂金钟。
在一个实施方案中,根据本发明的方法待处理的植物为造林植物。术语“造林植物”应理解为树木,更具体地说是用于重新造林或工业种植的树木。工业种植园通常用于林产品的商业生产,如木材、纸浆、纸张、橡胶树、圣诞树或用于园艺目的的小树。造林植物的例子为针叶树(如松树,特别是松属、冷杉和云杉)、桉树、热带树木(如柚木、橡胶树、油棕、柳树(柳属),特别是柳属)、杨树(棉白杨)(特别是杨属)、山毛榉(特别是山毛榉属)、桦树、油棕和橡树。
以下定义适用:
术语“P-增效剂”应理解为通式(I)的化合物,其改善磷的获取和/或利用其处理植物,和/或可导致改善的植物生长。
术语“植物”应理解为具有经济重要性的植物和/或人造植物。它们优选选自农业、林业、观赏和园艺植物,每一种都是其天然或基因修饰的形式。本文使用的术语“植物”包括植物的所有部分,例如发芽的种子、发芽的幼苗、草本植物以及已生长的木本植物,包括所有地下部分(例如根)和地上部分。
术语“土壤”应理解为由生物(例如微生物(例如细菌和真菌)、动物和植物)和非生物物质(例如矿物质和有机物(例如不同分解程度的有机化合物)、液体和气体)组成的自然体,其生长在陆地表面,其特征在于由于各种物理、化学、生物和人为过程而与原始材料不同的土壤层。
术语“硝化抑制剂”应理解为减缓或延缓硝化过程的任何化学物质,硝化过程通常发生在(施肥的)土壤中。硝化抑制剂延缓铵向硝酸盐的自然转化,并靶向微生物,优选氨氧化细菌(AOB),优选通过抑制细菌的活性,例如亚硝化单胞菌属物种(Nitrosomonas spp.)和/或亚硝基螺菌属物种(Nitrosospira spp.)。它们还可能作用于氨氧化古细菌(AOA)。硝化抑制剂最常与肥料结合,优选含(铵)氮的肥料,例如固体或液体无机、有机和/或有机矿物肥料,或粪肥。
术语“硝化作用”应理解为氨(NH3)或铵(NH4 +)被氧气生物氧化成亚硝酸盐(NO2 -),然后这些亚硝酸盐被微生物氧化成硝酸盐(NO3 -)。除了硝酸盐(NO3 -)之外,通过硝化作用也会产生氧化亚氮。硝化作用是土壤氮循环中的一个重要步骤。
术语“肥料”应理解为用于促进植物和水果生长的(化学)化合物。肥料通常通过土壤施用(供植物根系吸收)或通过叶面施肥(供叶片吸收)。术语“肥料”可以细分为两大类:a)有机肥料(由腐烂的植物/动物物质组成)和b)无机肥料(由化学物质和矿物质组成)。有机肥料包括泥浆、蚯蚓粪、泥炭、海藻、污水和鸟粪。人造有机肥料包括堆肥、血粉、骨粉和海藻提取物。进一步的例子是酶消化的蛋白质、鱼粉和羽毛粉。前几年分解的作物残余和粪肥是肥沃的另一个来源。此外,天然存在的矿物,如矿岩磷酸盐、硫酸钾和石灰石,也被认为属于无机肥料。无机肥料通常是通过化学工艺(如哈伯-博施工艺(Haber-Bosch process))制造的,也使用自然生成的沉积物,同时对其进行化学改变(如浓缩的三过磷酸钙)。天然无机肥料包括智利硝酸钠、磷酸盐矿粉和石灰石。作为第三类,可以提到有机矿物肥料,作为无机和有机肥料的组合。
术语“包含尿素的肥料”(尿素肥料)被定义为包含尿素的合成肥料,不包括任何包含尿素的天然肥料(例如粪肥作为包含尿素的天然肥料的例子)。包含尿素的肥料的例子为尿素硝酸铵(UAN)、异丁烯缩二脲(IBDU)、丁烯缩二脲(CDU)和尿素甲醛(UF)。尿素通常制成粒状材料或小球。尿素肥料可以通过在干燥产品的同时从造粒塔中滴下液体尿素来生产。尿素也可以以液体制剂的形式获得,其可以用于叶面施用,例如施用在马铃薯、小麦、蔬菜和大豆上,以及用于田间的液体施用。它通常与硝酸铵混合形成含氮28%的UAN。
术语“场所”(植物生境)应理解为植物生长或打算生长的任何类型的环境、土壤、区域或材料。根据本发明,特别优选的是土壤。
以下实施例进一步说明了本发明,这些实施例表明式(I)化合物是强的P-增效剂。
实施例
我们报道了一种抑制拟南芥SPX1并在磷酸盐饥饿条件下促进植物生长的物质。我们验证了它在不同植物中对植物生长的积极作用,并证明了这种物质的活性保留在许多变体中,这些变体在结构上表征了具有这种活性的分子类别。
这些结果表明,使用SPX基因作为生物标记物来筛选SPX抑制分子是发现新的植物生长促进或磷酸盐应激减轻物质的有效途径。
I.材料和方法
1.植物材料和生长条件
所有拟南芥(Arabidopsis)植物实验都是使用拟南芥(Arabidopsis thaliana)Columbia-0背景进行的。在Plant Journal 2008,54:965–975中记载了拟南芥pSPX1::GUS系。对于水稻,使用品种Nipponbare。对于玉米,分别使用品种DKC 2931和B104用于常规盆栽试验和砂基盆栽试验。对于大豆,使用品种Primus。基于培养基的植物实验使用改良的Murashige培养基和Skoog培养基(modMS-20mM NH4NO3、0.1mM H3BO3、3mM CaCl2、0.1μmCoCl2*6H2O、0.1μm CuSO4*5H2O、0.1mM Na2EDTA*2H2O、0.1mM FeSO4*7H2O、1.5mM MgSO4*7H2O、0.1mM MnSO4*H2O、1μm Na2MoO4*4H2O、5μm KI、19mM KNO3、0.03mM ZnSO4*H2O、0.1g/L肌醇和0.5g/L MES(pH 5.7)),或含有300μm磷酸盐(低磷酸盐:300μm KH2PO4、9.9mM KCl)、600μm磷酸盐(次优磷酸盐:600μm KH2PO4、9.6mM KCl)或1.25mM磷酸盐(高磷酸盐:1.25mMKH2PO4)的常规半强度Murashige和Skoog培养基(MS1/2),除非另有说明。除非另有说明,培养基因加入0.6%Gelrite而固化。在垂直板的情况下(根长度和根毛测量),培养基中加入0.5%蔗糖和1μm(低磷酸盐1μm KH2PO4,9.9mM KCl)、10μm(低磷酸盐10μm KH2PO4、9.9mMKCl)或1.25mM KH2PO4(高磷酸盐)。将拟南芥种子在发芽前在4℃分层2天。幼苗在温度为22℃、持续光照(100μmol m-2S-1)的气候控制生长室中发芽。去壳水稻种子在湿润的Whatman纸上于37℃发芽2天,然后转移到装有固体培养基的无菌盒(Steriventbox)或方形皮氏培养皿(Petri dish)中。玉米和大豆种子在盆中播种前在室温下湿润24小时。
2.化学活性评估
对于化学活性评估,将拟南芥pSPX1::GUS系的每孔3-8粒种子播种在含有150μL含1%蔗糖的低磷酸盐modMS液体培养基的96孔板中。从溶解在DMSO中的5mM化合物储备开始,以50μm的浓度加入化合物。不同的化学物质被分别添加到不同的孔中。每个板使用16个对照孔,8个仅含有低磷酸盐培养基和1%DMSO,8个含有高磷酸盐培养基和1%DMSO。发芽后7天,使用平板扫描仪(EPSON Expression 11000XL)扫描板,并分析叶片大小。扫描后,用GUS染色溶液(具体请参见Plant Mol.Biol.Rep.1994,12:37–42)替换生长培养基并在37℃下孵育1.5h。第二次扫描板并分析GUS信号面积。通过滤出并分别使用ImageJ软件测量绿色和蓝色信号来测量叶面积和GUS信号面积。如果绿叶面积比对照少50%或更少,则省略样品。此外,对所有结果的叶片大小和GUS信号进行视觉筛选。
3.生长分析
拟南芥初生根生长实验是在MS1/2上在垂直的直立板上进行的,并且在发芽后11天测量根。使用平板扫描仪(EPSON Expression 11000XL)对根成像,使用ImageJ软件测量根长度。使用modMS在发芽和生长后11天在垂直直立板上测定拟南芥茎干生物质。在用modMS培养基在水平板上发芽后21天测量拟南芥叶面积。使用平板扫描仪(EPSONExpression 11000XL)从顶部扫描板,使用ImageJ软件测量可见叶面积。水稻板实验使用垂直放置的皮氏培养皿,皮氏培养皿中含有用0.8%洗涤琼脂固化的MS1/2培养基(低磷酸盐–0.001mM)。发芽后11天测量植物高度。水稻盒实验使用modMS培养基和0.025mM磷酸盐的低磷酸盐条件。发芽后13天测量植物高度。除非另有说明,所有生长实验都是在低磷酸盐条件下用10μM化合物进行的。对照总是在相同的DMSO浓度下进行。
4.盆栽实验
常规的拟南芥、大豆和玉米盆栽试验使用未施肥的盆栽土壤,在试验开始时补充50mL含有0.25g/LNH4NO3和0.44g/L(高磷酸盐)或NO(玉米和大豆)或0.11g/L KH2PO(拟南芥)的H2O,用于低磷酸盐条件。对于基于沙的玉米盆栽试验,沙补充有50mL含有0.25g/LNH4NO3和0.38g/L(高磷酸盐)或0.02g/L(低磷酸盐)KH2PO4的H2O。通过添加KCl来平衡钾。基于浇水后的总含水量计算,化合物浓度为10μM,并在实验开始时加入(拟南芥)或每周加入一次(玉米)。通过SPAD 502Plus叶绿素计接收指数化的叶绿素含量。沙实验中的所有参数,除了叶片4的比率(在出苗后的前4天测量),都在播种后19天测量。盆栽试验中的测量在盆栽土壤生长4周后进行,除了叶子5,其在26天时测量。用DKC 2931(2.5个月)和B104(3个月)品种在PHENOVISION表型平台上进行一个长期玉米盆栽试验,如Frontiers in PlantScience 2021,12:640914中所述,除了使用未施肥的盆栽土壤和植物用低磷酸盐霍格兰德溶液施肥。2.5x超浓缩低磷酸盐霍格兰德溶液含有0.034g/LKH2PO,每周施用两次200mL该溶液。每两周向每个盆中加入1.4mL 10mM化合物溶液,相当于9.6mg/g营养物质。每种条件下使用13株植物。在实验过程中,每株植物每周从6个不同的角度和顶部拍摄两次照片。使用图片提取植物高度,并提取每一侧的投影植物面积,并计算一段时间内的估计植物体积。
5.磷酸盐定量
将Col-0生态型拟南芥种子播种在含有150μL含1%蔗糖的低磷酸盐modMS液体培养基的96孔板中。加入浓度为50μM的化合物(1%DMSO)。发芽后7天,使用平板扫描仪(EPSONExpression 11000XL)扫描板,从以下分析中排除含有未发芽幼苗的孔。如PlantPhysiology 2008,146:1673-1686中所记载的,从每个孔中取出植物,并从每个孔中回收50μL培养基,用于钼蓝染色。为了测量土壤中的磷酸盐水平,在1g风干的土壤上使用OlsenP提取物,将500μL提取物用于钼蓝染色,如Plantcell2013,25:1641-1656中所记载的。数值是相对于低磷酸盐对照来表示的。
6.花青素(Anthocyanin)提取和量化
将Col-0生态型拟南芥种子播种在含有150μL含1%蔗糖的低磷酸盐modMS液体培养基的96孔板中。加入浓度为50μM的化合物(1%DMSO)。发芽后7天,每次重复收集8株植物,并放入新鲜的Eppendorf中。根据Plant cell2013,25:1641-1656进行花青素水平的提取和量化。通过使用分光光度计测量530nm和657nm处的吸收来量化花青素水平,并将其标准化为新鲜重量输入,并相对于低磷酸盐对照来表达。对于盆栽试验,对每个样品的一株4周大的植物进行相同的程序。
7.根毛长度量化
使用立体显微镜或VHX-6000对根进行成像。平行于培养基表面的根毛的数量和长度在根分生组织上方4-6mm处测定。使用ImageJ软件测量根毛长度。
II.结果
1.化合物8减少磷酸盐饥饿
为了鉴定抑制SPX1磷酸盐饥饿生物标记物表达的新物质,我们使用了拟南芥SPX1报告系pSPX1::GUS。在低磷酸盐条件下生长7天后,通过蓝色GUS染色可见的SPX1生物标记物通常在根中被明显诱导。但是分子6-氨基-1,3-二甲基-5-[2-(2-甲基-2,3-二氢-1,4-苯并噁嗪-4-基)乙酰基]嘧啶-2,4-二酮(命名为化合物8)实际上完全抑制了SPX1生物标记物,因此降低了磷酸盐饥饿反应。这一观察结果在两次重复实验中得到证实。
2.化合物8的应用降低了磷酸盐饥饿应激
植物对磷酸盐缺的两种典型反应是产生花青素和生长抑制初生根。为了证实化合物8降低了磷酸盐饥饿效应,在拟南芥中评价了其对初生根生长和花青素水平的影响。
用10μM化合物8处理后,在低磷酸盐中生长的11天龄拟南芥植物的初生根长度几乎是无化合物的对照的两倍长度(表1)。此外,用化合物8处理后,无论是在盆中还是在96孔板试验中,叶中的花青素水平都降低了(表1)。这些观察表明化合物8降低了磷酸盐饥饿反应。
表1:与磷酸盐饥饿应激或生长相关的参数受化合物8影响。除非另有说明,否则对照代表无化合物(但有化合物溶剂)的低磷酸盐条件。
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3.化合物8的应用使得植物生长改善
为了进一步验证化合物8的积极作用,在不同的生长系统中使用不同的植物物种进行生长实验。在不同的实验中,在板、盒或盆栽实验中,化合物8对拟南芥、水稻、大豆和玉米中的茎干生物质、叶面积、穗形成或植物高度显示出明显的积极作用(表1)。此外,在对两种不同玉米品种的广泛长期实验中,化合物8对生长和穗形成具有明显的促进作用(表1、表2)。拟南芥生长4周后,如果用化合物8处理,土壤中的磷酸盐水平显示降低(表1)。这表明化合物8处理使得磷酸盐吸收更高。
有趣的是,我们还观察到化合物8增加了根毛的数量和根毛的平均长度,这一起使得总根毛长度增加(表1)。众所周知,根毛和根毛表面对磷酸盐的吸收很重要。因此,根毛的诱导和伴随的吸收面积的增加可以解释化合物8的积极的和减少磷酸盐饥饿的效果。
表2:基于两个玉米品种的长期玉米盆栽试验期间拍摄的照片估算的体积和植物高度。与对照相比,化合物8(C8)处理明显提高了这两个参数。
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4.一组化合物8相关的分子保持活性并减少磷酸盐饥饿
为了探索新的磷酸盐肥料增强剂的化学空间,通过评估化合物8的多种结构同系物对SPX1磷酸盐饥饿生物标记物和/或根毛发育的影响来表征它们(表5)。这表明具有通式(I)的结构保留了化合物8的活性并减少了磷酸盐饥饿。
对于化合物的子集,我们在剂量反应实验中对它们的根毛诱导作用进行了更广泛的分析(表3)。这证实了更简单的结构8.14和8.14.6仍然保留了化合物8的活性。此外,较低剂量下的较高效果表明活性较强。总之,这表明具有通式(I)的结构保留了化合物8的活性并减少了磷酸盐饥饿。由于所有的结构都诱导根毛和/或抑制磷酸盐饥饿反应,因此可以假设它们与化合物8相似,对磷酸盐吸收具有积极的作用,因此通常对植物生长也具有积极的作用。为了验证这一点,我们使用化合物8和基于总根毛长度增加的更强变体8.14.6进行了玉米生长实验。该实验在具有未施肥的盆栽土和沙的混合物的盆中进行,并且在29天后测量叶片5(表4)。这表明化合物8.14.6具有更强的生长促进作用,并证实了可以预期抑制SPX1磷酸盐饥饿标记物或诱导根毛或根毛伸长的化合物8的变体具有生长促进作用。
表3:不同剂量的化合物8、8.14和8.14.6对总根毛长度的影响。
表4:在基于沙的盆栽试验中,化合物8和8.14.6对玉米叶生长的影响
化合物编号 | 叶5(cm) |
对照 | 38.1 |
8 | 39.4 |
8.14.6 | 41.8 |
表5:化合物8和结构变体及其对SPX1抑制(由GUS染色面积表示)和/或总根毛长度的影响。NA:无法获得数据
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Claims (13)
1.通式(I)的化合物作为植物生长促进剂的用途:
所述通式(I)具有以下定义:
R1为氢、NH2、OH、C1-30-烃残基,所述C1-30-烃残基可以包含1-3个卤素原子和/或1-6个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R1为氢、NH2或C1至C4烃或C1至C4羧基或羰基,甚至更优选地,R1为NH2,
R2、R3独立地为氢、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,R2和R3也可以共价连接形成5至8元杂环,所述杂环可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个除了已经是杂环一部分的杂原子N和O之外的另外的杂原子,
优选地,R2为氢或C1-C4烃,甚至更优选地,R2为氢或C1-C2烃,
优选地,R3为C1-C4烃,甚至更优选地,R3为CH3,
R4独立地为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,
优选地,R4为氢或CH3,
n为0、1、2或3,
其中所述植物生长促进剂用于:
-增加生物质和/或作物产量,
-用于减轻和/或减少植物的磷酸盐饥饿应激
或者用于改善:
-植物的磷或磷酸盐利用效率,或
-植物对磷或磷酸盐的吸收,
-根毛发育,
-根系结构,
-抗旱发展,
-植物的营养物质吸收效率,
-植物对磷酸盐的利用率,
-植物对水或营养物质的吸收,
-植物的有益共生相互作用,
-土壤微生物,或
-磷矿或有机磷酸盐中磷或磷酸盐的利用率。
2.根据权利要求1所述的用途,其中所述通式(I)的化合物具有通式(Ia)所示结构:
所述通式(Ia)具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,优选R5为氢或CH3。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述通式(I)的化合物具有式8.14或8.14.6所示结构:
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中所述通式(I)的化合物具有通式(Ib)所示结构:
所述通式(Ib)具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子,
R6为氢、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子。
5.根据权利要求1所述的用途,其中所述通式(I)的化合物具有通式(Ic)所示结构:
所述通式(Ic)具有以下定义:
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,所述C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或2个选自氮、氧和硫的杂原子。
6.根据权利要求1所述的用途,其中所述通式(I)的化合物具有通式(Id)所示结构:
所述通式(Id)具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子;
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,所述C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或2个选自氮、氧和硫的杂原子,
或者其中所述通式(I)的化合物具有通式(Ie)所示结构:
所述通式(Ie)具有以下定义:
R5为氢、卤素、NO2、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子;
R6为氢、C1-12-烃残基,所述C1-12-烃残基可以包含1或2个卤素原子和/或1-3个选自氮、氧和硫的杂原子;
R7、R8独立地为C1-8-烷基、C3-8-环烷基或苯基,所述C1-8-烷基和C3-8-环烷基均可以含有1或2个卤素原子和/或1或2个选自氮、氧和硫的杂原子。
7.一种促进植物生长的方法,包括向植物生长的生长培养基或土壤中加入前述权利要求中任一项所定义的化合物。
8.一种混合物,包含至少一种如权利要求1-6中任一项所定义的通式(I)的化合物,
和至少一种附加的农业化学试剂,优选选自:
-至少一种无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,
-至少一种硝化抑制剂,优选选自2-(3,4-二甲基-吡唑-1-基)-琥珀酸(DMPSA)、3,4-二甲基吡唑(DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、1H-1,2,4-三唑、3-甲基吡唑(3-MP)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基-苯并噻唑、2-磺胺基硫唑、硫脲、叠氮化钠、叠氮化钾、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、4-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2,4-二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪、二硫化碳、硫代硫酸铵、三硫代碳酸钠、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃醇氨基甲酸甲酯和N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧乙酰基)-丙氨酸甲酯,
-至少一种脲酶抑制剂,优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPPT),
-至少一种常规农业化学助剂,优选选自水性溶剂和/或有机溶剂、pH调节剂、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、附着力促进剂、载体、填料、粘度调节剂、乳化剂、分散剂、螯合剂、抗沉降剂、聚结剂、流变改性剂、消泡剂、光保护剂、防冻剂、生物刺激剂、杀虫剂、杀生物剂、植物生长调节剂、安全剂、渗透剂、抗结块剂、矿物油和/或植物油和/或蜡、着色剂和漂移控制剂,
和它们的混合物。
9.一种肥料混合物,包含
A.无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,和
B.基于肥料的有效量,优选1-10000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的如权利要求1至6之一所定义的通式(I)的化合物。
10.根据权利要求9所述的肥料混合物,其中所述肥料混合物为固体形式,并且所述通式(I)的化合物被掺入到肥料中或者被施加到肥料的表面,优选无机肥料的表面。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的肥料混合物,其中所述肥料混合物包含至少一种额外的农业化学试剂,优选选自
-至少一种硝化抑制剂,优选选自2-(3,4-二甲基-吡唑-1-基)-琥珀酸(DMPSA)、3,4-二甲基吡唑(DMP)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)、1H-1,2,4-三唑、3-甲基吡唑(3-MP)、2-氯-6-(三氯甲基)-吡啶、5-乙氧基-3-三氯甲基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶、2-巯基-苯并噻唑、2-磺胺噻唑、硫脲、叠氮化钠、叠氮化钾、1-羟基吡唑、2-甲基吡唑-1-甲酰胺、4-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2,4-二氨基-6-三氯甲基-5-三嗪、二硫化碳、硫代硫酸铵、三硫代碳酸钠、2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃醇甲基氨基甲酸酯和N-(2,6-二甲基苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-丙氨酸甲酯,
-至少一种脲酶抑制剂,优选选自N-正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和/或N-正丙基硫代磷酰三胺(NPPT),
-至少一种常规农业化学助剂,优选选自水性溶剂和/或有机溶剂、pH调节剂、表面活性剂、润湿剂、铺展剂、附着力促进剂、载体、填料、粘度调节剂、乳化剂、分散剂、螯合剂、抗沉降剂、聚结剂、流变改性剂、消泡剂、光保护剂、防冻剂、生物刺激剂、杀虫剂/植物保护产品、杀生物剂、植物生长调节剂、安全剂、渗透剂、抗结块剂、矿物油和/或植物油和/或蜡、着色剂和漂移控制剂,
和它们的混合物。
12.一种生产权利要求9至11中任一项所述的肥料混合物的方法,所述方法通过将通式(I)的化合物加入肥料中和/或将通式(I)的化合物施用到肥料表面来进行。
13.一种对农业或园艺开发的土壤进行施肥的方法,
其中将含有化合物A和B的肥料混合物施用于土壤或者将化合物A和B分开,但是在0-5小时、优选0-1小时的时间内、更优选大约同时施用于土壤,
其中,
A.无机肥料和/或有机肥料和/或有机矿物肥料,和
B.基于肥料,1-10000重量ppm、优选1-100重量ppm、甚至更优选1-20重量ppm的如权利要求1至8中任一项所定义的通式(I)的化合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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