CZ29064U1

CZ29064U1 - Bioaditivum pro pozitivní ovlivňování klíčení semen rostlin a/nebo růstu a/nebo výnosu těchto rostlin

Info

Publication number: CZ29064U1
Application number: CZ2015-31404U
Authority: CZ
Inventors: Zora Nývltová; Michal Bartoš; Jana Volková; Miroslav Antal; Petr Kotyza; Tomáš Kopta; Robert Pokluda; Miloš Jurica
Original assignee: Výzkumný ústav organických syntéz a.s.
Priority date: 2015-08-05
Filing date: 2015-08-05
Publication date: 2016-01-19

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká bioaditiva získaného z rostlinné matrice, určeného k postřiku rostlin pro pozitivní ovlivňování klíčení semen rostlin a/nebo růstu a/nebo výnosu těchto rostlin.

Dosavadní stav techniky

Přípravky pozitivně ovlivňující klíčení semen rostlin a/nebo růst a/nebo výnos těchto rostlin mají značný význam nejen pro zemědělskou praxi. Stimulantů klíčení a regulátorů růstu rostlin je na trhu známo velké množství. V praxi lze tyto preparáty rozdělit do několika skupin podle různých kriterií, např. podle způsobu aplikace - na přípravky určené k ošetření semen pro zvýšení jejich klíčivosti a vzcházivosti, k ošetření mladých rostlin pro zdravý růst, k ošetření rostlin pro zvýšení výnosu plodin apod., podle původu na syntetické a přírodní, podle obsahu živin na jednosložkové a vícesložkové podle skupenství na pevné a kapalné, podle náročnosti přípravy pracovního roztoku u kapalných stimulantů.

Jedno ze známých řešení obsahuje patentový spis č. CZ 87672 popisující možnost využití synteticky získané látky na bázi uracilu s lipofilní skupinou v poloze 5 pro urychlení klíčení semen a růstu rostlin. Známá jsou rovněž řešení, kde je účinek stimulantů růstu rostlin kombinován s herbicidy či pesticidy. Jedno z těchto řešení je CZ pat. č. 299472, kde je popsán způsob a kompozice, kdy se exogenní chemikálie aplikuje na rostliny, aby se vyvolala žádaná biologická odpověď. Kompozice k ošetření rostlin obsahuje exogenní chemikálii vybranou ze skupiny sestávající z chemických pesticidů, rostlinných růstových faktorů, hnojiv a živin, látek ničících zárodečné buňky, chemických prostředků, vysoušedel a jejich směsí a prvou excipientní látku, kterou je kvartémí amfifilní amoniová sloučenina nebo směs takových sloučenin majících vzorec R⁸-Wa-X-Yb-(CH2)n.-N’(R⁹)(R¹⁰)(R^ll)T’, kde R⁸ je hydrokarbylová nebo haloalkylová skupina mající od 6 do 22 uhlíkových atomů, W je O nebo NH, Y je NH, a i b jsou nezávisle 0 nebo 1, avšak alespoň jedno z a a b je 1, x je CO, SO nebo SO2, n je 2 až 4, R⁹, R¹⁰ a R¹¹ jsou nezávisle Ci až 4 alkyl a T je vhodný anion.

Dalšími známými řešeními jsou řešení podle CS patentů, např. podle CS pat č. 261449, týkajícího se stimulantů na bázi organických halogenových sloučenin, nebo podle CS patentu č. 104492 či CS pat. č. 95398.

Ke stimulaci růstu a/nebo výnosu zejména zemědělských plodin jsou známy i přípravky na bázi přírodních macerátů, např. podle CZ užitného vzoru 25149, v němž je popsán extrakt z rostlinného materiálu bohatého na látky původem z karotenoidů a jiných organických sloučenin, izolovaných macerací a/nebo extrakcí organickým rozpouštědlem, s výhodou ethylacetátem, když tato macerace a/nebo extrakce organickým rozpouštědlem probíhá pri teplotě od 4 °C do 10 °C s omezením přístupu vzduchu a světla. Optimální macerační poměr zpracování rostlinného materiálu a ethylacetátu (w/w) je přitom závislý na druhu vstupního rostlinného materiálu a pohybuje se v rozmezí 1:1 až 1:3 hm. dílů. Pro macerací a/nebo extrakci je přitom výhodně použit rostlinný materiál, jímž je nadzemní část křídlatky a/nebo kořen mrkve a/nebo plod rajčete. Pro konečné užití je organická fáze extraktu dále upravena tak, že je převedena do vody a/nebo na sorbent vzhledem k extraktu z rostlinného materiálu v poměru až 20:1 hm. dílů podle potřeby konečného užití produktu, když sorbentem je výhodně močovina a/nebo křemelina a/nebo perlit.

Regulační záležitosti v rostlinách jsou běžně řízeny rostlinnými hormony. Mezi íytohormony patří např. auxiny, cytokininy, gibereliny, ethylen, kyselina abscisová, brassinosteroidy a v poslední době i strigolaktony. Strigolaktony vznikají v těle rostlin jako sekundární metabolity karotenoidů. Jsou to svou chemickou strukturou izopreny - seskviterpenoidní laktony.

Strigolaktony jsou také signálními molekulami, které se podílejí na komunikaci s mykorhizními houbami, iniciují vznik tzv. arbuskulámí mykorhizy. A takto se prostřednictvím mykorhizy po-1 CZ 29064 U1 dílejí na výživě rostlin. Hladina vyměšovaných strigolaktonů do okolí stoupá s úbytkem fosfátů v půdě. Další důležitou dosud zjištěnou funkcí strigolaktonů je inhibice odrůstání postranních pupenů a tedy větvení nadzemních částí rostlin. Omezení bočního větvení je žádoucí např. u rajčat, aby mohla rostlina spíše věnovat růstový potenciál do plodů.

Stimulaci růstu a/nebo výnosu rostlin, zejména v ovocnářství, na bázi rostlinných hormonů popisuje např. řešení podle přihlášky US pat č. 2005198896 (Al). Vynález se týká použití sloučeniny vybrané ze skupiny giberelinu A4 (GA4), giberelinu A7 (GA7), giberelinu A3(GA3), 1-naftalenoctové kyseliny (NAA), N <6>-benzyladeninu (BA) a S-kyseliny abscisové (ABA), nebo ve směsi alespoň dvou sloučenin vybraných z této skupiny, jakož i způsobu jeho použití.

Účinek strigolaktonů se projevuje již při extrémně nízkých koncentracích. Např. ke stimulaci klíčení parazitických rostlin stačí koncentrace méně než 10'¹⁰ mol/1. Ani v syntetické podobě tedy nepředstavují zátěž pro životní prostředí.

Jednou z možných komplikací z hlediska snadného využití strigolaktonů jako agropreparátů je jejich nestabilita ve vodném prostředí a sorbce na zeminu. Tento nedostatek lze obejít jednak formou aplikace (např. postřikem) a dále převedením extraktu do nevodné okyselené matrice.

Rostlinné extrakty jsou většinou komplexní směsi, jejichž účinek je vhodné standardizovat přídavkem vhodné syntetické látky.

Podstata technického řešení

Hlavní nedostatky dosavadních přípravků pro pozitivní ovlivňování klíčení semen a/nebo růst a/nebo výnos zemědělských plodin odstraňuje bioaditivum pro pozitivní ovlivňování klíčení semen a/nebo růst a/nebo výnos zemědělských plodin podle tohoto technického řešení, zahrnující extrakt z rostlinného materiálu, bohatého na látky původem z karotenoidů a jiných organických barviv, izolovaný macerací a/nebo extrakcí organickým rozpouštědlem převedený do smáčedel, jehož podstata spočívá v tom, že roztok tohoto extraktu a smáčedel je okyselen kyselinou citrónovou a/nebo kyselinou salicylovou v množství alespoň 20 g/litr roztoku a obohacen o látky typu syntetického izomeru a/nebo směsi izomerů strigolaktonů a/nebo o látky typu syntetického diastereoizomeru strigolaktonů v množství alespoň 3 g/litr, přičemž izolace extraktu z rostlinného materiálu bohatého na karotenoidy, probíhá ve výhodném provedení macerací ethylacetátem s acetonem, smíchanými v poměru 1:1, když rostlinným materiálem je výhodně kořen mrkve, a macerace kořenu mrkve v ethylacetátu s acetonem probíhá v maceračním poměru 1:1 obj. dílů za laboratorní teploty ve tmě a s omezením přístupu vzduchu po dobu alespoň 90 hodin.

Bioaditivum pro postřik rostlin podle tohoto technického řešení převedené do roztoku smáčedel aplikované postřikem na list ve vhodném načasování růstu významně zlepšuje kvalitativní vlastnosti ošetřených rostlin a pozdější výnos plodů. Pro výrobu produktu, bioaditiva k postřiku rostlin podle tohoto technického řešení je možné vedle zmiňovaného kořene mrkve použít jakýkoliv rostlinný materiál bohatý na karotenoidy.

Výhodou bioaditiva podle tohoto technického řešení je vysoká biologická účinnost podpořená syntetickým analogem rostlinného hormonu strigolaktonů. Větší stabilita látky rostlinného hormonu strigolaktonů je přitom zajištěna smáčedly a okyselením.

Cenová dostupnost bioaditiva podle tohoto technického řešení umožňuje jejich použití ve výzkumné oblasti, zejména pěstitelství zeleniny, zahradnictví, ale i v zemědělství.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Bioaditivum zahrnuje extrakt z rostlinného materiálu bohatého na karotenoidy, izolovaného macerací ethylacetátem s acetonem, přičemž rostlinným materiálem je kořen mrkve. Macerace kořenu mrkve v ethylacetátu s acetonem v poměru 1:1 probíhá za laboratorní teploty ve tmě s omezením přístupu vzduchu po dobu 96 hodin. Macerační poměr zpracování rostlinného materiálu

-2CZ 29064 U1 a směsí ethylacetátu s acetonem je 1:1 obj. dílů. Pro konečné užití je organická fáze extraktu zfiltrována a po okyselení kyselinou salicylovou (20 g/litr) převedena na vakuové odparce do směsi smáčedel MDGE (diethylenglykolmonomethylether) a PEGSHO (poly(ethylenglykol)sorbitolhexaoleát) v poměru Ela obohacena o směs izomerů strigolaktonu v množství 3 g/litr extraktu.

Příklad 2

Bioaditivum zahrnuje extrakt z rostlinného materiálu bohatého na karotenoidy, izolovaného macerací ethylacetátem s acetonem, přičemž rostlinným materiálem je kořen mrkve. Macerace kořenu mrkve v ethylacetátu s acetonem v poměru 1:1 probíhá za laboratorní teploty ve tmě s omezením přístupu vzduchu po dobu 96 hodin. Macerační poměr zpracování rostlinného materiálu a směsí ethylacetátu s acetonem je 1:1 obj. dílů. Pro konečné užití je organická fáze extraktu zfiltrována a po okyselení kyselinou citrónovou (20 g/litr) převedena na vakuové odparce do směsi smáčedel MDGE (diethylenglykolmonomethylether) a PEGSHO (poly(ethylenglykol)sorbitolhexaoleat) v poměru Ela obohacena o diastereoizomer strigolaktonu v množství 3 g/litr extraktu.

Průmyslová využitelnost

Bioaditivum podle tohoto technického řešení umožňuje aplikaci postřikem a je cenově dostupný. Je použitelný pro zlepšení růstu sadby, např. cibule, salátu, cuket, póru, rajčat, papriky, okurek.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Bioaditivum pro pozitivní ovlivňování klíčení semen a/nebo růst a/nebo výnos zemědělských plodin, zahrnující extrakt z rostlinného materiálu tvořeného kořenem mrkve, izolovaný macerací a/nebo extrakcí organickým rozpouštědlem převedený do smáčedel, vyznačující se tím, že roztok tohoto extraktu a smáčedel je okyselen kyselinou citrónovou a/nebo kyselinou salicylovou a obohacen o látky typu syntetického izomeru a/nebo směsi izomerů strigolaktonu.
2. Bioaditivum pro pozitivní ovlivňování klíčení semen a/nebo růst a/nebo výnos zemědělských plodin zahrnující extrakt z rostlinného materiálu tvořeného kořenem mrkve, izolovaný macerací a/nebo extrakcí organickým rozpouštědlem převedený do smáčedel, vyznačující se tím, že roztok tohoto extraktu a smáčedel je okyselen kyselinou citrónovou a/nebo kyselinou salicylovou a obohacen o látky typu syntetického diastereoizomeru strigolaktonu.
3. Bioaditivum podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rostlinný materiál určený k macerací, tvořený kořenem mrkve, a směs ethylacetátu s acetonem jsou smíchány v poměru 1:1 obj. dílů.
4. Bioaditivum podle nároků 1 nebo 2 a nároku 3, vyznačující se tím, že roztok extraktu a smáčedel je okyselen kyselinou citrónovou a/nebo kyselinou salicylovou v množství alespoň 20 g/litr roztoku a obohacen o látky typu syntetického izomeru a/nebo směsi izomerů strigolaktonu a/nebo o látky typu syntetického diastereoizomeru strigolaktonu v množství alespoň 3 g/litr.