CZ321698A3

CZ321698A3 - Selektivní herbicid pro aplikaci v užitkových plodinách

Info

Publication number: CZ321698A3
Application number: CZ983216A
Authority: CZ
Inventors: John Martin Shribbs; Michael Paul Ensminger; Laddie Leroy Green
Original assignee: Zeneca Limited
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1999-02-17
Also published as: WO1997037539A1; US5668089A; ZA972931B; AU2301797A; CA2251131A1; HUP9902182A3; HUP9902182A2; BG102827A; BR9708618A; PL329244A1; SK139898A3; CN1218367A

Description

Vynález se týká použití 2-(2'mitro-4'-trifluormethylbenzoyl)-l,3cyklohexandionu, který je selektivním preemergenčním a postemergenčním herbicidem pro aplikaci v užitkových plodinách.

Dosavadní stav techniky

Ochrana užitkových plodin před plevelem a jinou nežádoucí vegetací, která znemožňuje růst těchto plodin, je v zemědělství stále aktuální. V rámci boje s tímto problémem bylo na poli syntetické chemie vyrobeno mnoho chemikálií a chemických přípravků účinných při ochraně užitkových plodin. V odborné literatuře byla popsána celá řada chemických herbicidů, z nichž mnohé se komerčně využívají.

Naneštěstí řada těchto herbicidních přípravků vykazuje větší či menší fytotoxicitu jak na užitkové plodiny, tak i na plevely. Doposud tudíž existuje potřeba selektvních herbicidů, které by užitkové plodiny chránily před často se vyskytujícími plevely a které by zároveň neměly na tyto užitkové plodiny při aplikaci herbicidně účinného množství negativní účinek.

Patent U.S. 5,006,158 popisuje 2'-nitro-substituované benzoylcyklohexandiony strukturního vzorce • ·

přičemž

R¹ a R³-R⁶ představují atomy vodíku nebo alkylové skupinu;

R² představuje atom vodíku, alkylovou skupinu nebo alkoxykarbonylovou skupinu;

R⁷ představuje atom vodíku nebo alkoxyskupinu; a

R⁸ představuje atom vodíku, atom halogenu, alkoxyskupinu, alkylovou skupinu, OCF₃, kyanoskupinu, nitroskupinu, halogenalkylovou skupinu, případně substituovanou aminoskupinu, případně substituovanou aminosulfonylovou skupinu, alkylkarbonylovou skupinu, alkoxykarbonylovou skupinu nebo R⁶S(O)_n přičemž n je 0,1 nebo 2 a R⁶ je substituovaná alkylová skupina, fenylová skupina nebo benzylová skupina.

Jako sloučenina 8D je speciálně popsán 2-(2'-nitro-4trifluormethylbenzoyl)-l,3-cyklohexandion. Při aplikaci v množství 2,24 kg/ha je tato sloučenina popsána jako účinný preemergenční herbicid proti řadě travin, širokolistých plevelů a šáchorovitých druhů rostlin.

Nyní bylo zjištěno, že je tato sloučenina účinná při ochraně před celou řadou plevelů, které se typicky vyskytující v případě užitkových plodin, a to aniž by při použití vykazovala negativní fytotoxický účinek na samotné užitkové plodiny.

Podstata vynálezu

Vynález se týká způsobu selektivní ochrany užitkových plodin před nežádoucí vegetací. Tato ochrana zahrnuje aplikaci herbicidně účinného množství 2 - (2' - nitro - 4' - trifluormethylbenzoyl) - 1,3 - cyklohexandionu (níže uváděná zkratka NTBC) nebo jeho zemědělsky přijatelné soli na místo výskytu této nežádoucí vegetace. Výrazem „zemědělsky přijatelná sůl“ se rozumí sůl, jejíž kation je znám a je prokázána jeho přijatelnost při použití v zemědělství a zahradnictví. Výraz „herbicid“ označuje sloučeninu, která zabraňuje růstu rostlin nebo upravuje růst rostlin. Výraz „herbicidně účinné množství“ indikuje takové množství sloučeniny, které je schopno vykazovat ochranný nebo upravující účinek na nežádoucí vegetaci. Ochranný nebo upravující účinek přitom zahrnuje všechny odchylky od přirozeného vývoje, např. vyhubení, retardaci, spálení listů, albinismus, zakrslost, apod. Výraz „rostlina“ zahrnuje všechny fyzické části rostliny, včetně semen, semenáčů, mladých rostlin, kořenů, hlíz, stonků, lodyh, stébel, listoví a plodů.

NTBC je známá sloučenina a může být vyráběna způsoby popsanými v patentové přihlášce U.S. 5,006,158.

V případě praktického použití podle vynálezu je NTBC aplikován na místo výskytu nežádoucí vegetace. Aplikační dávka závisí na konkrétním rostlinném druhu a požadované míře ochrany. Obecně je možno říci, že aplikační dávky se pohybují v rozmezí od asi 1 g/ha do 1 000 g/ha, přičemž výhodné je použití aplikačních dávek v rozmezí od asi 20 g/ha do asi 500 g/ha.

NTBC může být formulován stejným způsobem, jakým jsou obecně formulovány herbicidy. Složení by mělo být takové, aby se mohlo přistoupit k aplikaci na postižené místo běžnými způsoby. Výraz „postižené místo“ zahrnuje jak zemědělskou půdu, tak konkrétní vegetaci.

V praxi je NTBC aplikován jako přípravek obsahující různá adjuvans a nosiče, které jsou známy nebo se průmyslově využívají pro usnadnění disperze.

• · • · · · 9 · • · 9 · 9 · · · · · · · • · 9 9 9 · · 9 9 • *9 9 9 9 9 999 9 9 • 9 999 999

9·9 9999 999 99 ·· 99

Výběr konkrétního složení a způsob aplikace NTBC může ovlivňovat jeho účinnost, na což se musí při použití brát zřetel. NTBC tak může být formulován jako smáčivý prášek, jako emulgovatelný koncentrát, může být ve formě granulí, prášku, roztékavého přípravku, mikrokapslí s postupným uvolňováním přípravku a v neposlední řadě může být formulován jako roztok, suspenze nebo emulze. Tyto přípravky mohou obsahovat od asi 0,5 % do asi 95 % hmotnosti NTBC. Optimální obsah NTBC bude záviset na charakteru ošetřovaných rostlin.

Smáěivé prášky jsou ve formě jemně rozdružených částic, které se snadno rozpouštějí ve vodě nebo jiných kapalných nosičích. Tyto částice obsahují účinnou složku v pevné matrici, případně může být účinná složka smísena s částicemi pevné matrice. Obvykle pevné matrice zahrnují valchářskou hlinku, kaolinové hlinky, siliky a jiné snadno smáěivé organické nebo anorganické pevné sloučeniny. Smáěivé prášky normálně obsahují od asi 5 % do asi 95 % účinné složky a dále malé množství smáěivého, disperzního nebo emulgačního činidla.

Emulgovatelné koncentráty jsou homogenní kapalné kompozice rozpustné ve vodě nebo jiné kapalině a mohou sestávat výlučně z účinné složky s kapalným nebo pevným emulgačním činidlem, nebo mohou dále obsahovat kapalný nosič, např. xylen, těžké aromatické oleje, isoforon a jiná netěkavá organická rozpouštědla. Při praktickém použití jsou tyto koncentráty rozpuštěny ve vodě nebo jiné kapalině a jsou obvykle aplikovány rozstřikem na postižená místa. Množství účinné složky je v rozmezí od asi 0,5 % do asi 95 % koncentrátu.

Granulované přípravky zahrnují jak granule získané protlačováním, tak relativně neopracované částice, a jsou obvykle aplikovány bez ředění na místa, kde je třeba vymýtit nežádoucí vegetaci. Typickými nosiči v případě granulovaných přípravků jsou písek, valchářská hlinka, attapulgitová hlinka, bentonitové hlinky, montmorillonitové hinky, vermikulit, perlit a jiné organické nebo anorganické látky, které jsou schopny absorpce nebo mohou být obaleny s účinnou látkou. Granulované přípravky obvykle obsahují od asi 5 % do asi 25 % účinných složek, které mohou zahrnovat povrchově aktivní činidla, např. těžké • · aromatické oleje, kerosen a další petrolejové frakce, nebo rostlinné oleje; a/nebo pojivé přísady, např. dextriny, klih nebo syntetické pryskyřice.

Práškové přípravky jsou sypké směsi účinné složky s jemně rozdruženými pevnými látkami, např. talkem, hlinkami, moučkami a dalšími organickými nebo anorganickými pevnými látkami, které mají funkci disperzních činidel a nosičů.

Roztékavé přípravky jsou krémovité konzistence a mohou být snadno smíchány s vodou za vzniku stabilní suspenze. Roztékavé smáčivé prášky, nazývané také roztékavé kapaliny nebo vodou rozpustné suspenze, sestávají ze smáčivého prášku rozptýleného v oleji nebo v kapalném základě. Rozpustný prášek je obvykle v roztékavém přípravku jemněji rozdružen než v případě běžných rozpustných prášků a vydrží tak v suspenzi déle.

Mikrokapsle a zapouzdřené granule jsou typickými přípravky s postupně uvolňovanou účinnou látkou. Mikrokapsle jsou typicky kapénky účinné látky v inertních porézních schránkách, které zajišťují postupné uvolňování zapouzdřené látky v požadovaném množství. Zapouzdřené kapénky mají obvykle průměr od 1 do 50 mikronů. Zapouzdřená kapalná látky obvykle představuje od 50 % do 95 % hmotnosti kapsle a může kromě účinné látky obsahovat i rozpouštědlo. Zapouzdřené granule jsou obecně porézní granule, jejichž porézní membrány uzavírají otvory pórů granulí, takže účinné složky zůstávají v pórech granulí. Granule mají obvykle průměr od 1 mm do 1 cm, výhodně od 1 mm do 2 mm. Granule se vyrábějí lisováním, aglomerací nebo se v této formě vyskytují v přírodě. Příkladem takového materiálu může být vermikulit, sintrovaná hlinka, kaolin, attapulgitová hlinka, piliny a granulovaný uhlík. Schránky a membrány jsou obvykle z přírodních nebo syntetických pryskyřic, celulózy, styrenbutadienových kopolymerů, polyakrylonitrilů, polyakrylátů, polyesterů, polyamidů, polymočovin, polyurethanů a škrobových xantátů.

Dalšími vhodnými formami pro použití v případě aplikace herbicidů jsou jednoduché roztoky účinné složky v rozpouštědle, v němž dochází k úplnému rozpuštění při požadované koncentraci, např. acetonu, alkylovaných naftalenech, • · · 9 9

xylenu a jiných organických rozpouštědlech. Mohou být rovněž použity takové rozstřikovače, v nichž je účinná látka rozptýlena v jemně rozdružené formě jako následek atomizace a vypařování nízkovroucího nosiče. Suspenze a emulze jsou dalšími vhodnými formami pro použití v případě aplikace herbicidu. V suspenzi jsou pevné nebo nemísitelné kapalné částice účinné složky rozptýleny, nikoliv rozpuštěny, v kapalném nosiči. Emulze je obvykle rozptýlení jemně rozdružených olejovitých částic účinné složky ve vodě nebo méně často rozptýlení vodních kapének v olej ovitém materiálu.

Mnohé z výše uvedených forem zahrnují smáčivá, disperzní nebo emulgační činidla. Příklady takovýchto činidel jsou alkylové nebo alkylarylové sulfonáty a sulfáty a jejich soli, polyhydrické alkoholy, polyethoxylátované alkoholy, estery a mastné aminy. Tato činidla obvykle představují od 0,1 % do 15 % hmotnosti přípravku.

Všechny výše uvedené přípravky mohou být vyrobeny v jednotkové formě obsahující herbicid společně s dalšími složkami přípravku (ředidly, emulzifikátory, povrchově aktivními činidly, atd.). Přípravky mohou být rovněž vyrobeny způsobem, při kterém jsou jednotlivé složky získány odděleně a dále zpracovávány a sloučeny ve větším měřítku.

Přípravky mohou být aplikovány běžnými způsoby na postižená místa. Práškové a kapalné kompozice mohou být například aplikovány za použití motorových rozptylovačů nebo ručních rozstřikovaěů. Přípravky mohou být rovněž aplikovány z letadel práškováním nebo postřikem. Za účelem kontroly nebo zastavení růstu klíčících semen nebo zneškonění mladých rostlin mohou být práškové nebo kapalné přípravky aplikovány do půdy do hloubky nejméně 1 cm pod povrchem země, a to rozstřikem nebo posypem. Přípravky mohou být rovněž přidány do zavlažovači vody, přičemž přípravky pronikají do půdy společně se zavlažovači vodou. Práškové kompozice, granulované kompozice nebo kapalné přípravky aplikované na povrch půdy mohou pronikat do nižších vrstev půdy • · běžnými způsoby, např. při obdělávání půdy talířovým pluhem nebo při smykování.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady slouží k dalšímu osvětlení vynálezu a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen formulací patentových nároků Odborníkovi v oboru je přitom zřejmé, že v případě testování herbicidů hraje roli řada faktorů, které nejsou přímo ovlivnitelné. Výsledky testování herbicidů se mohou například lišit v závislosti na faktorech okolního prostředí, jako je kromě jiného množství slunečního záření a vody, půdní typ, pH půdy, teplota a vlhkost. Výsledky testování může rovněž ovlivňovat hloubka, v níž jsou rostliny v půdě zasazeny, stejně tak jako charakter testovaných plodin. Výsledky se mohou také lišit od plodiny k plodině v rámci jednotlivých druhů.

Preemergenění skríningový test

Den před testem byla do písčitohlinité půdy s pouze stopovým obsahem organických látek zasazena semena několika různých druhů plevelů a několika druhů užitkových plodin. Semena byla zaseta tak, že každý řádek byl oset jedním druhem, přičemž hloubka sázení byla v rozmezí od 1,0 do 1,5 cm při hustotě od 3 do 25 rostlin na řádek v závislosti na jednotlivých rostlinných druzích.

• · • ·

• 9 • •99 » <

• 9

Zasazené travinové plevely byly Brachiaria platyphylla („BRAPP“), Digitaria sanguinalis („DIGSA“), Lolium rigidum („LOLRI“), Panicům dichotomiflorum (PANDI“), Setari faberi („SETFA“), Setaria viridis („SETVI“) a Sorghum halepense („SORHA“).

Zasazené širokolisté plevely byly Abutilon theophrasti („ABUTH“), Amaranthus retroflexus („AMARE“), Chenopodium album („CHEAL“), Ipomoea Hederacea („IPOHE“), Portulaca oleracea („POROL“) a Xanthium strumarium („XANST“).

Navíc byly zasety oříšky Cyperus esculentus („CYPES“).

Zasazenými užitkovými plodinami byly rýže Oryza sativa 'Katy' („RICE“), kukuřice setá Zea mays 'Garst 8532' („CORN“) a sója Glycine max 'ICI297' („SOYBEAN“).

Jak je uvedeno v tabulkách 1, 2 a 3 níže, odvážením příslušného množství účinné látky byly připraveny roztoky NTBC tak, aby byly aplikační dávky v rozmezí od 16 do 250 gramů na hektar (g/ha). Účinná složka byla rozpuštěna ve směsi deionizované vody a acetonu (50:50) obsahující 0,5 % (obj./obj.) povrchově aktivního činidla Tween 20 (polyoxyethylensorbitan monolaurát). V případě potřeby byla za účelem rozpuštění sloučeniny přidána rozpouštědla, napředstavující více než 15 % rozstříkaného objemu.

Povrch půdy byl postříkán z lineárního postřikového stroje, jehož trysky byly nastaveny nad úroveň půdního povrchu. Postřikový stroj byl kalibrován tak, aby došlo k rozstřiku 400 1/ha, přičemž aplikační dávka se pohybovala v rozmezí od 16 do 250 g/ha. Plata byla poté umístěna do skleníku a dle potřeby zalévána. Prostředí skleníku bylo takové, aby rostlinám zajišťovalo přirozené i umělé světlo o celkové hodnotě 14 hodin světla za den. Denní a noční teploty byly udržovány na hodnotách 29°C, resp.21°C.

Stupeň ochrany před plevely byl zaznamenán 23 dní po postřiku, a to jako procentuální ochrana před plevely vztažená ke stavu stejně starých rostlin • · ·· » · · 4 » · ·· ·♦♦ · 4 • · « *· toto stejných druhů, které nebyly ošetřeny. Procento ochrany je přitom dáno celkovým poškozením rostlin způsobeným všemi faktory včetně: pozastavení růstu, zakrnění, malformace, chlorózy a dalších typů poškození rostlin. Výsledky skríningového testu preemergenčních herbicidů jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 1, 2 a 3. Kontrolní škála je v rozmezí od 0 % do 100 %, přičemž hodnota 0 nepředstavuje žádný stupeň ochrany a rovná se tedy stavu bez aplikace, zatímco hodnota 100 představuje úplné vyhubení.

Tabulka 1

Preemergenční skríningový test (travinové plevely)

Aplikační Ochrana před plevely (%) dávka BRAPP DIGSA ECHCG LOLRI PANDI SETFA SETVI SORHA (g/ha)

16	90	100	100	30	100	100	90	90
63	100	100	100	65	100	100	100	100
125	100	100	100	60	100	100	100	100
250	100	100	100	90	100	100	100	100

φ φφ φφφφ φ φ φ • φ · φ · •ΦΦΦΦΦΦ φ

Tabulka 2

Preemergenční skríningový test (širokolisté plevely a ostřice) φφ φφφφ φ φ φφφφ φ φ φ φ φφ φ φφ φφφφ φ φ φ φφφ φφ φφφφ

Aplikační Ochrana před plevely (%)

dávka fg/ha)	ABUTH	AMARE	CHEAL	IPOHE	POROL	XANST	CYPES
16	100	100	100	35	100	25	80
63	100	100	100	65	100	70	90
125	100	100	100	100	100	90	90
250	100	100	100	100	100	100	90

Tabulka 3

Preemergenční skríningový test (užitkové plodiny)

Aplikační dávka fg/ha)	Rýže	Poškození (%) Kukuřice	Sója
16	98	0	65
63	100	0	80
125	100	15	90
250	100	45	95

• 99

9 9 9 • · • 9 9 • · ······· · ♦ · 99

9 9 9

99 999

9 -9

99 »·

Postemergenční skríningový test

Půda byla obdobné kvality a byla oseta stejnými druhy (kromě DIGSA) jako v případě preemergenčního skríningového testu. Plata byla umístěna do skleníku za stejných podmínek jako v případě preemergenčního skríningového testu a byla dle potřeby zalévána. Před aplikací sloučeniny podle vynálezu byly rostliny ponechány normálnímu vývoji po dobu 10 až 12 dní. Travinové plevely byly přitom postříkány v době, kdy měly 3 až 4 listy, zatímco širokolisté plevely v době, kdy měly 1 až 2 listy. Žlutá ostřice byla v době aplikace vysoká 5 až 7 cm.

Rostliny byly postříkány ze vzdálenosti 30,5 cm od listů, a to stejným roztokem jako v případě preemergenčního skríningového testu. Aplikační dávky jsou uvedeny níže v tabulkách 4, 5 a 6. Rostliny byly po aplikaci převedeny zpět do skleníku a zalévány, aniž by byly roseny listy. Míra ochrany před plevely byla určena 22 dní po aplikaci a zaznamenána jako procentuální ochrana vztažená ke stavu stejně starých rostlin stejných druhů, které nebyly ošetřeny. Procento ochrany (0 - 100 %) před plevely je přitom vypočteno stejným způsobem jako v případě preemergenčního skríningového testu. Výsledky postemergeněního skríningového testu jsou shrnuty v níže uvedených tabulkách 4, 5 a 6.

φ φφ φφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφφ φφφφ φ φφ φφ φ φφφφ φ φ φ φφ φ φ φφφφ φ φ φφφ φφ φφ • ··

Tabulka 4

Postemergenční skríningový test (travinové plevely)

Aplikační Ochrana před plevely (%)

dávka (g/ha)	BRAPP	ECHCG	LOLRI	PANDI	SETFA	SETVI	SORHA
16	15	50	0	50	40	15	10
63	55	75	10	70	50	60	35
125	90	80	25	85	60	60	35
250	90	90	45	90	88	88	75

Tabulka 5

Postemergenční skríningový test (širokolisté plevely a ostřice)

Aplikační dávka (g/ha)	Ochrana před plevely (%)
ABUTH AMARE CHEAL	IPOHE POROL XANST	CYPES
16	100	70	100	60	100	35	50
63	100	95	100	75	100	80	80
125	100	95	100	98	100	85	80
250	100	98	100	95	100	85	85

·« ·· • ·· · • · ·· ··· ♦ · • · to ·· ··

Tabulka 6

Postemergenční skríningový test (užitkové plodiny) toto • · · •

to · to to ···· · to ·

Aplikační dávka (g/ha)	Rýže	Poškození (%) Kukuřice	Sója
16	0	5	65
63	35	20	70
125	45	0	70
250	70	8	85

Výsledky testů shrnuté v tabulkách 1 až 6 poukazují na skutečnost, že je NTBC herbicidně účinný vůči celé řadě druhů travino vých a širokolistých plevelů a zeje zároveň selektivní s ohledem na užitkové plodiny.

Přestože byl vynález popsán s poukazem na výhodná provedení a jejich příklady, jeho rozsah tím není nikterak omezen. Jak vyplyne pro odborníka v oboru, je možno přistoupit k řadě modifikací výše uvedeného vynálezu, jehož rozsah je však vymezen formulací patentových nároků.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob selektivní ochrany před nežádoucí vegetací v užitkových plodinách vyznačený tím, že zahrnuje aplikaci herbicidně účinného množství 2-(2'-nitro-4 -trifluormethylbenzoyl)-1 ,3-cyklohexandionu nebo jeho zemědělsky přijatelné soli na místo s výskytem nežádoucí vegetace.
2. Způsob podle patentového nároku 1 vyznačený tím, že je 2-(2 'ni tro-4'-tri lluormethy 1 benzoy 1)-1,3-cyklohexandion aplikován v množství od 1 do 1000 gramů na hektar.
3. Způsob podle patentového nároku 2 vyznačený tím, že je 2-(2'nitro-4'-trifluormethylbenzoyl)-l,3-cyklohexandion aplikován v množství od 20 do 500 gramů na hektar.
4. Způsob podle patentového nároku 1 vyznačený tím, že je 2-(2'nitro-4 -trifluormethylbenzoyl)-1,3-cyklohexandion aplikován preemergenčně.

00 «0

0 0 0 0

0 0 00

000 0 «

0 0 0

00 00 • 0
5. Způsob podle patentového nároku 1 vyznačený tím, že je 2-(2nitro-4 -trifluormethylbenzoyl)-1,3-cyklohexandion aplikován postemergenčně.