DD201372A5 - Mittel zur regulierung des pflanzenwachstums - Google Patents

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DD201372A5
DD201372A5 DD80236680A DD23668080A DD201372A5 DD 201372 A5 DD201372 A5 DD 201372A5 DD 80236680 A DD80236680 A DD 80236680A DD 23668080 A DD23668080 A DD 23668080A DD 201372 A5 DD201372 A5 DD 201372A5
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ethylene
ethrel
acid
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Jozsef Szejtli
Zsuzsanna Budai
Magda Tetenyi
Gabriella Pap
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Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet
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Abstract

Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, das als Wirkstoff eine 10 bis 30% 2-Chloraethylphosphansaeure enthaltenden Alpha-, Beta- und/oder Gamma-Cyclodextrin-Einschlusskomplex und als Verduennungsmittel Wasser enthaelt. Die Wirkung des Mittels beruht auf die Freisetzung von Aethylen bei der Zersetzung der 2-Chloraethylphosphonsaeure mit Wasser.

Description

36680 0
Mittel zur Regulierung des Pfianzenvvachstums
Anwendungsgebiet der Erfindung:
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, das als Wirkstoff 2-Chloräthylphosphonsäure enthaltende Cyclodextrin-Einschlußkomplexe enthält.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:
Äthylen gehört zu den natürlichen pflanzlichen Hormonen und bewirkt bereits in einer Konzentration von 0,02 bis 1 ppm eine Hemmung des Wachstums der Stengel, eine defoliante Wirkung und eine Beschleunigung des Reifens von Früchten (OSBORNE, 3- Plant Growth Regulators, S.C.I. Monograph No, 31 Seite 236 /1968/).
Die Anwendung von gasförmigem Äthylen ist jedoch mit vielen technischen Schwierigkeiten verbunden, so daß es in der Praxis nicht verwendet werden kann. Die Herstellung eines $£ -Cyclodextrin-Komplexes von Äthylen wurde durch CRAMER und HENGLEIN bereits im Dahre 1957 beschrieben (Chem.Ser, 90, 2572 /1957/).
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235 680 0
Ein cC -Cyclodextrin-Komplex mit einem Äthylengehalt von 0,7 Mol/l Mol Komplex aU -Cyclodextrin ist ebenfalls bekannt (KOKAI 75 5S226); durch Anwendung dieses Komplexes konnte der Reifeprozeß bei Tomaten etwa 4 Tage verkürzt werden- Da jedoch 1 Mol ab-Cyclodextrin nur etwa 0,7 Mol Äthylen enthält und dieses einem prozentualen Äthylengehalt von nur 2 % entspricht, ist die Herstellung dieses Komplexes nur von wissenschaftlicher Bedeutung; Äthylen kann in dieser Form in der Praxis keine Anwendung finden.
In der Praxis werden zur Ausübung der Äthylenwirkung solche Verbindungen eingesetzt, aus welchen auf der Oberfläche der Pflanzen oder im inneren Teil der Zellen durch Zersetzung Äthylen freigesetzt wird. Die 2-Chloräthylenphosphonsäure wird hierfür am häufigsten eingesetzt.
Sei der Umsetzung der 2-Chloräthylphosphonsäure mit Wasser entstehen Salzsäure, Phosphorsäure und gasförmiges Äthylen Die Zersetzung findet nur bei einem pH-Wert über 3,5 statt Im Handel befinden sich verschiedene Nebenprodukte und Wasser enthaltende Gemische. Eine wäßrige Lösung mit einem 2-Chloräthylphosphonsäure-Gehalt von etwa 40 % wird am häufigsten verwendet.
In einer geeigneten Konzentration auf die Pflanzen durch Sprühen aufgebracht, erhöht die 2-Chloräthylphosphonsäure die Intensität der Respiration, sie steigert auch die Aktivität des Chlorophyllase-Enzyms, vermindert den Chlorophyllgehalt der Blätter und hat eine degoliante Wirkung zur folge.
Der pH-Wert der üblichen 2-Chloräthylphosphonsäure-Konzentrate beträgt etwa 2, um eine Zersetzung dieser Verbindung zu verhindern. Dieser niedrige pH-Wert begünstigt die Anwendung des Präparates wegen der Korrosion nicht und ist mit dem weiteren Nachteil verbunden, daß
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die in die Pflanzen hineingelangte 2-Chloräthylphosphonsaure nicht nur die gewünschte lokale Wirkung ausübt, sondern nach Absorption durch eine systemische Wirkung ihren Effekt auch im nächsten üahr entfaltet und die Knospen schädigt.
Ziel der Erfindung: .
Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Äthylen freisetzenden Mittels, das o.g. Nachteile nicht besitzt.
Darlegung des Wesens der Erfindung:
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß 2-Chloräthylphosphonsäure mit Cyclodextrinen kristalline Einschluß-Komplexe bildet, die uneingeschränkt lagerfähig sind und nur unmittelbar vor dein Sprühen aufgelöst werden müssen. Der erfindungsgemäße Einschlußkomplex kann auch als Zerstäubungsmittel verwendet werden, das eine verzögerte Wirkung ausübt.
Der 2-Chloräthylphosphonsäuregehalt der erfindungsgemäßen Einschlußkomplexe betr'ägt 10 bis 30 %.
Die 2-Chloräthylphosphonsäure wird weiterhin als Ethrel genannt.
Das erfindungsgemäße Ethrel-Cyclodextrin-Komplex unterscheidet sich von dem bekannten Äthylen-Cyclodextrin-Komplex nicht nur in seinem höheren Äthylgehalt, der grundlegende Unterschied liegt vieiraehr darin, daß der erfindungsgemäße Komplex seine Wirkung in einer biologischen Weise dadurch ausübt, daß er nach dem Aufbringen auf die Oberfläche der Pflanzen in die Gewebe und Organe der Pflanzen eintritt, sich dort translokalisiert, wodurch das gasförmige Äthylen, das die wachsturnsregulierende-hormonale
-A-
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Wirkung im eigentlichen Sinne ausübt , bei dem geeigneten pH-Wert der Zellen freigesetzt wird- Der bekannte Äthylen- -Cyclodextrin-Komplex stimuliert den Rsifsprozeß von unreif abgepflückten Tomaten und Bananen dadurch, daß im geschlossenen Raum durch Zersetzung Äthylen freigesetzt wird. Diese Äthylenbildung erfolgt äußerst schnell und ist mit zu hohen lokalen Konzentrationen und mit großen Verlusten verbunden. Aus dem erfindungsgemäßen Ethrel-Cyclodextrin-Komplex erfolgt die Freisetzung des Äthylens dagegen in zumindest zwei Stufen. Zuerst wird aus dem Ethrel· -Cyclodextrin-Komplex Ethrel und danach aus dem Ethrel Äthylen gebildet. Die letztere Stufe sichert eine Verzögerung (Retardierung) und ferner eine für die biologische Entgegnungsreaktion notwendige dauerhafte Äthylenwirkung. Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Ethrel-Cyclodextrin-Konplexes ist nicht auf die Stimulierung des Reifungsprozesses während der Lagerung (in dem ein Lagerungsraum mit einem hohen Äthylengehalt geschaffen wird) beschränkt, sondern der Komplex kann auf verschiedenen Gebieten, und zwar durch geeignete Auswahl des Zeitpunktes und der Art und Weise der Anwendung und des Anwendungsziels z.B. zur Regelung des gesamten Blüten- und Fruchtbildungsvorganges der lebendigen Pflanzen eingesetzt werden .
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von 2-Chloräthylphosphonsäure enthaltenden Cyclodextrin-Einschluß-Komplexen, in dem man 2-Chloräthylphosphonsäure mit sC -, ß- und/oder' Tj -Cyclodextrin oder einem Gemisch von einem oder mehreren der obigen Cyclodextrine und linearen Dextrine und/oder teilweise abgebauter Stärke umsetzt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wäßrige oder mit einem Gemisch von Wasser und einem mit Wasser verrnischbaren organischen Lösungsmittel gebildete Lösung der 2-Chlor-
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äthylphosphonsäure dem Gemisch von Cyclodextrinen oder dem Gemisch von Cyclodextrinen und linearen Dextrinen oder wäßrigen Lösungen derselben zugegeben. Als Lösungsmittel können niedere Alkohole und Ketone eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiele:
Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sind den nachstehenden Beispielen zu entnehmen, ohne den Schutzumfang auf diese Beispiele einzuschränken.
Beispiel 1
Herstellung eines Komplexes von 2-^-Cyclodextrin und 2-Chioräthy!phosphorsäure
Ss wird unter Erwärmen (bei 70 bis 80 C) unter Anwendung von destilliertem Wasser eins 50 /jige wäßrige co-Gyclodextrinlösun.g hergestellt. Unter intensivem Rühren wird eine 40 %ige Chloräthylphosphonsäure-Lösung (Rol-Fruct, Cninoim-Produkt) gleichen Volumens zugegeben. Die erhaltene Lösung wird unter weiterem Rühren mit eiskaltem Wasser abgekühlt und im Kühlschrank eine Macht stehengelassen. Die ausgeschiedenen kleinen Kristalle werden abfiltriert und in einem Vakuuraexsikkator über Kaliumhydroxyd zwei Tage lang getrocknet. Das erhaltene trockene Produkt ist weiß mit leicht grünem Schimmer, läßt sich gut pulverisieren und bildet in Pulverform kleine weiße Kristalle. Ausbeute: 104 % (auf das Gewicht des eingewogenen dj-Cyclodextrins berechnet).
Es wird das ci-Cyclodextrin-2-Chloräthylphosphonsäure-Komplex erhalten.
236ÖÖU U
Frei-ionischer Chlorid-Gehalt (nach Volhard): 0 %. Gebundener Chlorgehalt: nach einstündigera Erwärmen mit einer 1 N KOH-Lösung (nach Volhard): 7,03 %.
7.03 % Ci > 5,55 % Äthylen > 28,6 % 2-Chlor-
äthylphosphonsäure 2,7 Mol/Mol aO-Cyclodextrin.
Auf Grund des Äthylengehaltes:
Die Menge .des entstandenen gasförmigen Äthylens wird mit einem Warburg-Apparat im Laufe der zersetzungskinetischen Versuche bestimmt.
Das Ergebnis von wiederholten Messungen beträgt 745,ul Äthylen/20 mg Komplex.
745,ul Äthylen/20 mg Komplex > 4,6 % Äthylen >
23 % 2-Chloräthylphosphonsäure > 2 Mol Äthylen/Mol
<τό -Cyclodextrin.
Unter Berücksichtigung eines Verhältnisses von 2 Mol 2-Chloräthylphosphonsäure pro Mol co-Cyclodextrin, beträgt die Ausbeute 80,2 % des theoretischen'Wertes.
Das Röntgenstrahlbeugungspulverdiagramm des erfindungsgenjäßeni6-Cyclodextrin/2-Chloräthylphosphonsäure-Komplexes weicht von dem des äj -Cyclodextrins stark ab. Das <Jj --Cyclodextrin zeigt scharfe Reflexionsgipfel bei 20 = 11,7, 12,3, 13,5, 14,3, 21,8 Grad, wohingegen das Diagramm des Komplexes ein signifikantes Reflexionsrnaximum nur bei 20,0 Grad aufweist.
Durch Darstellung der Menge des in einem Warburg-Apparat gebildeten Äthylens als Funktion der Zeit können die für die Zersetzungskinetik der 2-Chloräthylphosphonsäure charakteristischen Reaktionsgeschwindigkeitskoristanten erster Ordnung ermittelt werden. Dies ist in der Tabelle I veranschaulicht. Der Tabelle II ist weiterhin zu entnehmen, daß das Caclodextrin in homogener wäßriger Lösung die Äthylenbildung wesentlich beschleunigt.
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Tabelle I
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t /0C/ pH Tabelle I pH φ -CD-CEPA linute""1") k' Beispiel k 9 I (Minute inu X 10 -i, k/k'
27 6,54 k (l· χ 1O"5 7, 36 ,2 10 X 10 -5
8,04 6,74 9,2 χ 1O~5 26," 138 ,8 10 X 10 -5 1,21
11 8,04 36,8 χ 1O"D 86 , 3 ,2 10 X 10 -5 1,36
37 6,54 11 138,2 2-Chloräthylphosphonsäure 13 ,3 X 10 -4 1,60
8,04 57 ,8 X 10 —4
11 1 ,8 X 10 -4
47 6,64 6 A X 10 -3
8,04 24 ,0 X 10 -3
11 ,4 -3
t /0C/ CHPA . te
(M -5 )
27 6 χ -5
9 x -5
O χ
CEPA =
2
Herstellung des ß-Cyclodextrin-2-Chloräthylphosphonsäure-Koraplexes
Aus ß-Cyclodextrin wird unter Erwärmen (bei 80 bis 900C) mit destilliertem Wasser eine 30 %ige Lösung hergestellt Der noch warmen Lösung wird unter kräftigem Rühren eine 40 %ige 2-Chloräthylphosphonsäure-Lösung (Rol-Fruct,
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Chinoim-Produkt) gleichen Volumens zugegeben. Die entstandene Lösung wird unter ständigem Rühren auf einem eiskalten Wasserbad abgekühlt und in einem Kühlschrank aufbewahrt. Aus der Lösung entsteht innerhalb eines Tages eine dicke Kristallsuspension. Der ausgeschiedene Komplex wird kalt abfiltriert, mit kalter Mutterlauge .gewaschen und in einem Vakuuraexsikkator über KOH getrocknet. Die Trocknungszeit beträgt etwa 2 bis 3 Tage und kann durch Zerkleinerung verkürzt werden. Das erhaltene Produkt ist weiß mit leicht grünem Schimmer, läßt sich leicht pulverisieren und bildet in Pulverform weiße kleine Kristalle.
Ausbeute: 60 bis 70 % (auf das eingewogene ß-Gyclodextrin berechnet).
Der 2-Chloräthyl-phosphonsäure-Gehalt des erhaltenen Komplexes wird anhand des nach Volhard bestimmten argentometrischen Chlcridgehaltes und der Menge des durch Zersetzung' freigesetzten Äthylens (nach der Methode von Warburg bestimmt) festgestellt. Die wäßrige Lösung des Komplexes ist frei von Chloridionen (nach Volhard); der In der 2-Chloräthylphosphonsäure gebundene Chlorgehalt wird nach 15-minütigem Erwärmen unter Sieden mit einer 1 N KOH-Lösung (gemäß Volhard) bestimmt.
3 % Cl -^ 2,4 % Äthylen ^ 12 % 2-Chloräthylphosphonsäure $· 1,15 Mol 2-Chloräthylphosphonsäure pro
1 Mol ß-Cycylodextrin.
Aus der Menge des bei der Zersetzung gebildeten gasförmigen Äthylens ergibt sich ebenfalls ein Verhältnis von 1,2 Mol 2-Chloräthylphosphonsäure pro Mol ß-Cyclodextrin.
Seispiel 3
Herstellung des "^ -Cyclodextrin-2-Chloräthylphosphonsäure- -Komplexes
ΙόbböU u
Einer mit warmen (70 bis 80 C) Wasser gebildeten 30 %igen Lösung von "^-Cyclodextrin "wird analog zu den vorstehenden Beispielen unterfahren eine 40 %ige Lösung von 2-Chloräthylphospho^nsäure (Rol-Fruct, Chinoin-Produkt) gleichen Volumens zugeführt. Die erhaltene klare Lösung wird in eiskaltem Wasser abgekühlt und im Kühlschrank einen Tag lang stehengelassen. Das ausgeschiedene Produkt wird abfiltriert und in.einem Vakuumexsikkator über Kaliumhydroxyd 2 Tage lang getrocknet. Das trockene Produkt ist weiß, mit leicht grünem Schimmer und bildet nach dem Pulverisieren weiße kleine Kristalle.
Ausbeute: 65.% (auf das eingewogene ^! -Cyclodextrin berechnet). Es wird der Komplex von -V^-Cyclodextrin und 2- -Chloräthylphosphonsäure erhalten
2-Chloräthylphosphonsäure-Gehalt: Freier Cl-Gehalt (nach Volhard): 0 %.
Gebundener Cl-Gehalt (nach einstündigem Erwärmen mit Kaliumhydroxyd ; gemäß Volhard):
5,3 % Cl — > 4,3 % Äthylen ^ 21,2 % 2-Chloräthyl-·
phosphonsäurs ^- 2,4 Mols 2-Chloräthylphosphonsäure
pro 1 Mol ^-Cyclodextrin.
Beispiel 4
Aus Stärke wird unter Anwendung eines durch Züchtung von . Bacillus macreans erhaltenen Gyclodextrintransglukosilase-Enzyme in sich bekannter Weise ein rohes Cyclodextrin-Konversionsgemisch hergestellt.
Das so hergestellte rohe Konversionsgemisch enthält etwa 40 bis 48 % teilweise abgebaute Stärke, lineare Dextrine, 38 bis 42 % ß-Cyclodextrin , 2 bis 10 % co -Cyclodextrin und 4 bis 10 % -YJ-Cyclodextrin. Die Zusammensetzung enthält im Durchschnitt neben 6 Teilen ß-Cyclodextrin 2 Teile -Cyclodextrin und 2 Teile "Y^-Cyclodextrin.
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Unter Verwendung des obigen rohen Konversionsgemisches wird wird der 2-Chloräthylphosphonsäure-Koraplex folgendermaßen hergestellt. Dem rohen Konversionsgemisch wird bei 50 C eine 30 %±ge wäßrige Lösung hergestellt, der so entstandenen Lösung wird eine 40 %ige wäßrige Lösung von 2-Chloräthylphosphonsäure zugefügt; die Menge der eingesetzten 2-Chloräthylphosphonsäure entspricht 20 bis 30 % des Cyclodextringehaltes. Das Gemisch wird eine Nacht lang im Kühlschrank stehengelassen* Der mit verschiedenen Cyclodextrinen gebildete 2-Chloräthylphosphonsäure- -Komplex wird zusammen mit einem Teil der linearen Dextrine ausgeschieden.
Der 2-Chloräthylphosphonsäur8-Gehalt des Produktes beträgt
Beispisl 5
Die während der ß-Cyclodextrin-Produktion nur teilweise abgebaute Stärke und die linearen Dextrine werden durch Ausfällen entfernt. Der Rückstand wird einer Kristallisierung unterworden. Die Mutterlauge der ersten Kristallisierung enthält die dj -, ß- und 3-Cyclodextrine in etwa gleichen Mengen. Dieses Produkt galt bisher als nicht verwertbarer Abfall. Nach, der vorliegenden Erfindung kann dieses Produkt jedoch zur Herstellung eines Einschlußkomplexes von 2-Chloräthylphosphonsäure und Cyclodextrin ve rwende t we rden .
Die Mutterlauge der ersten Kristallisierung von ß-Cyclodextrin wird zu einem Trockensubstanzgehalt von 20 % eingeengt. Zu 100 1 des Rückstandes werden 15 1 einer 2-Chloräthylphosphonsäure-Lösung mit einem Trockensubstanzgehalt von 40 % zugefügt. Das Gemisch wird unter Rühren abgekühlt und eine Nacht lang stehengelassen. Das ausgeschiedene Produkt wird abfiltriert und getrocknet. Es werden 21 kg
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eines weißen pulverförmigen Produktes mit einem 2-Chloräthylphosphonsäure-Gehalt von 20,2 % erhalten,
Beispiel 6
Beschleunigung der Reifung von Gewürzpaprika mit einem Ethrel-Cyclodextrin-Komplex
Der Ethrel-Cyclodextrin-Komplex kann zur Beschleunigung des Reifeprozesses von Gewürzpaprika mit Erfolg eingesetzt werden. Aus dem Komplex wird nämlich Äthylen langsam aber andauernd freigesetzt,, und dies sichert den Einklang von ökonomischen und biologischen Reifen der Frucht auch während der Reifungsbeschleunigung. Mach dem durch dia Äthylenbehandlung bewirkten üblichen Reifungsbeschleunigungsverfahren blieb bisher die biologische Reife (z.3. Färbung, Keimfähigkeit der.Samen) häufig in einem gewissen Grade zurück. Durch Einsatz das erfindungsgemäßen Komplexes kann diese unerwünschte Nebenwirkung verringert werden.. Außerdem ist die Reifungsbeschleunigung mit einer Verbesserung der Qualität verbunden.
Farbstoffgehalt %
3 l/ha Ethrel . 86
3 la/ha Ethrel-Cyclodextrin-Komplex 120
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch Anwendung des erfindungsgemäßen Ethrel-Cyclodextrin-Komplsxes eine Einsparung an Wirkstoff erreicht werden kann. Es sei noch darauf hingewiesen, daß in der beobachteten Erhöhung der Fruchtmenge die direkte vorteilhafte Wirkung des Cyclodextrins zur Geltung kommt.
- 12
3eisDiel 7
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Keimungsregelung von dragierten Selleriesamen mit einem Ethrel-Cyclodextrin-Komplex
Der Komplex kann für sich allein oder zusammen mit anderen wachstumsregulierenden Mitteln zur Stimulierung des Keimungsprozesses von schlecht keimenden dragierten Selleriesamen, zur Erhöhung der prozentualen Keimung und zur Ausbildung eines einheitlichen Pflanzenbestandes eingesetzt werden. Nach diesem Beispiel werden Selleriesamen so dragiert, daß man in eine übliche Drage"emasse (festes Pulver) etwa 0,5 % Ethrel-Cyclodextrin-Komplex einmischt und die' Dragees damit herstellt. Die so dragierten Samen können unter geeigneten Verhältnissen mehrere Monats lang ohne irgendeine Verminderung der Äthylenabgabs gelagert werden. Die mit dem Komplex durchgeführte Dragierung ist mit dem weiteren Vorteil verbunden, daß die benutzten Einrichtungen nicht korrodieren, was bei den mit Ethrel bei einem niedrigen pH-Wert durchgeführten Verfahren nicht der Fall ist.
Aus der Literatur ist bekannt (T.H. THOMAS, N.L. BIDDINGTOiM, D. PALSVICH: Improvin the performance of :-. pelleted celery seeds with growth regulator treatments, Acta. Hort.Tech. Commun. ISHS., The Hague 83:235 bis 243 /1978/), daß die Keimung von dragierten Selleriesamen durch eine mit mehreren Wachstumhormonen durchgeführte kombinierte Behandlung stimuliert werden kann. Derartige Verfahren bestehen aus einer mit Gibberellinsäure und Ethrel durchgeführten üblichen 48-stündigen 3eizung und darauffolgender Trocknung mit anschließendem Dragieren. Sie sind ziemlich kompliziert und zeitaufwendig.
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236680
Dagegen vereinfacht das Einmischen des erfindungsgemaßan Ethrel-Cyclodextrin-Komplexes in die Dragierungsmasse das Oberziehen der Samen mit dieser Masse und die Keimung der dragierten Samen in einer Gibberellin-Lösung die Behandlung erheblich.
Beispiel a
Die mit einem Ethrel-Cyclodextrin-Komplex dragierten Selleriesamen werden in einer 100 ppm wäßrigen Gibberellinsäurelösung in einer Petri-Schale im Dunkeln bei 250C gekeimt. Die Keimenergie und die prozentuale Keimung % sind der nachstehenden Tabelle zu entnehmen:
Zahl der Tage
3 12 20
Nichtüberzogene Selleriesamen Nichtüberzogene Selleriesarnsn + .
Gibberellinsäure- 50 60 60
Normale Selleriedragees ·
Normale Selleriedragees +
Gibberellinsäure -
Mit Ethrel-Cyclodextrin-Komplex
überzogene Selleriedragees - Mit Ethrel-Cyclodextrin-Komplex
überzogene Selleriedragees +
Gibberellinsäure ' 10 20 20
Beispiel b
Mit einem Ethral-Cyclodextrin-Komplsx dragierte Selleriesamen werden in einem Vakuumkühlschrank bei 1000C 2 Stunden lang getrocknet, wobei das Dragee 50 % des üblichen Wassergehaltes abgibt. Die so behandelten Dragees werden in einer Petri-Schale im Dunkeln bei 250C in einer 100 ppmGibberel-
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23 658 U U
linsäure-Lösung gekeimt. Durch diese Methode können die prozentuale Keimung und die Keimenergie verbessert werden
Zahl der Tage 3 12 20
Ethrel-Cyclodextrin Dragee, ohne
Trocknung + Gibberellinsäure 10 20 20 Ethrel-Cyclodextrin Dragee, Trocknung bei 100° C + Gibberellinsäure 10 40 40
Zum Nachweis der Äthylenwirkung des 2-Chloräthyiphosphonsäure-Cyclodextrin-Komplexes (im folgenden "Komplex" genannt) werden die folgenden biologischen Versuche durchgeführt :
1) Zur Messung der endogenen Äthyienproduktion von Pflanzen wird eine bereits beschriebene Methode verwendet (Tetenyi, 1977. Sot.Közl. 63:2. 89-94). Nach dieser "isthode werden mit Wasserstoffperoxyd desinfizierte Samen von Pisum sativum L. cv (Rajnaer Zwerg) im Dunkeln bei 27 C 48 Stunden lang gekeimt. Zum Versuch werden die von Kotyledonen befreiten Keimlinge isoliert, 10 Stück davon werden in 5 ml-Phiolen eingelegt und in diese Phiolen werden außerdem feuchte Filterpapierstreifen eingebracht und die zum Versuch vorbereiteten Pflanzen eingesetzt. Die Phiolen werden mit Gummikappen doppelt abgeschlossen und 1 ml Gas des in dem so gebildeten "geschlossenen Raum" aus dem Gewebe innerhalb von 24 Stunden freigesetzten gasförmigen Äthylens werden unmittelbar in einen Gaschromatographen injiziert.
Die Messungen werden mit einem mit einem Flammeionisatordetektor versehenen Gaschromatographen vom Typ Jeol 810 durchgeführt. Die verwendeten Parameter sind die folgenden :
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Abmessungen der Säule: Durchmesser 3 mm',' Höhe 3 m, Glas. Säulefüllung: 10 % DEGS. Chrom W, 60/30 Mesh. Säulentemperatur: 500C1 Temperatur im Injizierungsblock 1300C und im Detektor lOOoc.
Trägergas: Stickstoff, Geschwindigkeit 20 ml/Min. Zur Identifizierung und Messung des in der Pflanze gebildeten gasförmigen Äthylens wird ein aus einer Gasbombe entnommenes Äthylenstandard verwendet, mit dem eine Kalibrierungskurve aufgenommen wurde.
Zur Messung werden auf drei verschiedene Weisen vorbereitete Substanzen eingesetzt. Die Kontrollkeime werden unmittelbar in das Gefäß eingesetzt (A). Andere Keime werden in den Komplexkrist3llen gewälzt und zusammen mit der an der Oberfläche anhaftenden Substanz in das Gefäß gelegt (B). Die dritte-Gruppe bilden die an dem feuchten Filterpapier anhaftenden Komplsxkristalle (C).
Nur das aus dem Luftraum der mit Komplexpulver behandelten Keime genommene Gasmuster zeigt einen Äthylengipfel (33 bis 40.C-H-/10 Keine, 24 Stunden). Diese Tatsache wiest darauf hin, daß der Komplex in fester. oder flüssiger Form oder in Form der daraus freigesetzten 2-Chloräthylphosphonsäurelösung in das lebendige Gewebe gelangt und dort unter üblichen physiologischen Bedingungen bei einem geeigneten pH-'-Nert der Zellen Äthylengas bildet.
2) Eine der auf die Pflanzen ausgeübten, besonders charakteristischen Äthylenvvirkungen ist die Abscission. Zu diesem Zweck wird der folgende Abscissionstest durchgeführt :
Phaseolus vulgaris L. cv. "Ou,iska" Bohnenpflanzen werden unter Standard-Bedingungen (Floralus Fc Leuchtrohr, 4000 Lux, Photogeriode 12 Stunden) im Phytobox in Kunststoffgefäßen (10 χ.10) im gewaschenen Sand -ge-
- 16 -
235bb"U U
züchtet (3 Pflanzen in einem Gefäß). Die Pflanzen werden dekapitiert und die an den Wurzeln stehenden primören Laubblätter mit dem den Komplex enthaltenden Bestäubungsmittel behandelt. Die Oberfläche der Blätter enthält soviel Substanz wie an der Oberfläche anhaftete, Als Kontrolle werden in Wasser (unbehandelt) und in eine 2-Chloräthylphosphonsäurelösung getauchte bewurzelte Pflanzen mit primären Laubblättern verwendet. Die Pflanzen werden weiterhin im Phytobox gehalten. Nach 36 Stunden zeigten nur die das Komplexpulver enthaltenden' Blätter eine 100 %±ge Abscission. Die Blätter der Kontrollpflanzen fielen nicht ab.
Die obigen Ergebnisse beweisen, daß der Komplex in irgendeiner Weise die Oberfläche der Blätter durchdringt und in geeigneten Teilen (Blattstiel) der Pflanze sogar translokalisiert ist, wobei das in den Geweben bei dem pH-Wert der Zellen freigesetzte gasförmige Äthylen die Abscission hervorgerufen hat.
Die Tatsache, daß im Fall der in eine 2-Chloräthylphosphonsäure-Lösung eingetauchten Kontrolle keine Abscission festgestellt wurde, weist darauf hin, daß mit Hilfe der mit dem komplexhaltigen Bestäubungsmittel durchgeführten Behandlung eine größere Äthylenwirkung erreicht werden kann als beim Eintauchen in eine Lösung mit einmaliger Behandlung. (Es sei noch bemerkt, daß die verwendete Konzentration der 2-Chloräthylphosphonsäure,T-Lösung (10 ) die größte Konzentration ist, bei der die Pflanzen noch nicht geschädigt werden.
- 17

Claims (1)

  1. 3 6 6 8 0
    Erfindungsanspruch
    Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums, gekennzeichnet dadurch, daß es als Wiri<stoff 10 bis 30 Gevi.%
    2-Ghloräthylphosphonsäure enthaltende dj-,. ß- und/oder rf -Cyclodextrin-Einschlußkomplexe und als Verdünnungsmittel Wasser enthält.
    - 13 -
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