DD205603A1 - MEANS FOR PROMOTING NITRATE REDUCTASE ACTIVITY IN CULTURAL PLANTS - Google Patents
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Abstract
DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN MITTEL ZUR AKTIVIERUNG DER NITRATREDUCTASE IN KULTURPFLANZEN UND MIKROORGENISMEN DES BODENS. ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG SIND DIE LANDWIRTSCHAFT UND DER GARTENBAU. DAS ERFINDUNGSGEMAESSE MITTEL IST DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS ES ALS WIRKSTOFFKOMPONENTE EIN AMID DER 2-CHLORETHYLPHOSPHONSAEURE, BEVORZUGT DIMORPHOLINOETEPHON ENTHAELT. DIE ANWENDUNG DES MITTELS ERFOLGT VORZUGSWEISE ALS 0,1%IGE WAESSRIGE SUSPENSION BEI AUFWANDMENGEN VON 0,3-2,0 KG/HA. ALS FOLGE DER ANWENDUNG DES MITTELS KANN BEI GLEICHER EFFIZIENZ NITRAT-DUENGER EINGESPART UND GLEICHZEITIG DIE UMWELTBELASTUNG REDUZIERT WERDEN.The invention relates to a means for the activation of nitrate reductase in crop plants and microorganisms of the soil. FIELD OF THE INVENTION ARE THE AGRICULTURAL AND GARDENING. THE INVENTION OF THE INVENTION IS CHARACTERIZED IN THAT IT CONSISTS OF AN AMID OF 2-CHLOROETHYL PHOSPHONIC ACID AS A DRUG COMPOUND, PREFERRED TO DIMORPHOLINOETEPHONE. THE APPLICATION OF THE MEDIUM PREFERRED SOLUTION IS PREFERABLY AS A 0.1% IGE WAESSED SUSPENSION AT A SCOPE OF 0.3-2.0 KG / HA. AS A RESULT OF THE APPLICATION OF THE AGENT, NITRATE DUENGERS CAN BE ENTERED AT THE SAME EFFICIENCY AND, AT THE SAME TIME, THE ENVIRONMENTAL IMPACT CAN BE REDUCED.
Description
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-γ--γ-
Prof. Dr. H. Gräser A. Irmscher Prof. Dr. M. Kirilov Dr. Y. Petrova Dr. G." VassilevProf. Dr. H. grasses A. Irmscher Prof. dr. M. Kirilov Y. Petrova G. "Vassilev
"Mittel zur Förderung der Nitratreductase-Aktivität in KuI-turpflanzen" "Means for Promoting Nitrate Reductase Activity in Crop Plants"
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Aktivierung der Nitratreductase in Kulturpflanzen und Mikroorganismen des Bodens. Anwendungsgebiete der Erfindung sind die Landwirtschaft und der Gartenbau.The invention relates to a means for activating the nitrate reductase in crops and microorganisms of the soil. Areas of application of the invention are agriculture and horticulture.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist bekannt, daß 2-Chlorethylphosphonsäure in Form der Handelspräparate Ethrel, Ethephon, Camposan und Flordimex seit Jahren als Seneszenz-beschleunigende Wachstumsregulatoren besonders im Getreideanbau eingesetzt werden. Ihre Wirkung beruht auf der während der Metabolisierung eintretenden Freisetzung von Ethylen, das als Phytohormon mit vorwiegend hemmender Wirkung bekannt ist. Characteristic of the Known Technical Solutions It is known that 2-chloroethylphosphonic acid in the form of the commercial preparations Ethrel, Ethephon, Camposan and Flordimex have been used for years as senescence-accelerating growth regulators, especially in cereal cultivation. Their action is due to the release of ethylene occurring during metabolism, known as a predominantly inhibitory phytohormone.
Die Erfindung hat das Ziel, Mittel zur Steigerung der Nitratreductase-Aktivität im Boden und in Kulturpflanzen zu entwikkeln, damit bei gleicher Ausbeute der pflanzenverfügbaren Stickstoffquellen weniger Nitrat-Dünger als heute üblich auf die landwirtschaftlich und gartenbaulich genutzten Flächen ausgebracht werden kann.The invention has the aim to develop means for increasing the nitrate reductase activity in the soil and in crop plants, so that with the same yield of plant-available nitrogen sources less nitrate fertilizer than is customary today can be applied to the agricultural and horticultural land.
Es wurde gefunden, daß Derivate der 2-Chlorethylphosphonsäure, insbesondere Amide, wie Dimorpholinoethephon (DME), entgegen allen Erwartungen nicht wachstumshemmend und Seneszenz-It has been found that derivatives of 2-chloroethylphosphonic acid, in particular amides, such as dimorpholinoethephone (DME), contrary to all expectations, are not growth-inhibiting and have senescence.
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beschleunigend wirken, sondern, bei Fehlen jeglicher Phytotoxizität, Wachstums- und Entwicklungsprozesse niederer und höherer Pflanzen sogar stimulieren können.In the absence of any phytotoxicity, growth and development processes of lower and higher plants can even be stimulated.
Das erfindungsgemäße Mittel zur Forderung der Nitratreductase-Aktivität in Kulturpflanzen ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß es neben Dispergier- und/oder Trligeratoffen und ggf. weiteren Effektoren als Wirkstoffkomponente ein nicht Seneszenz-beschleunigendes Amid der 2-Chlorethylphosphonsäure enthält. Bevorzugt wird als Wirkstoffkomponente Dimorpholinoethephon (DME) eingesetzt. Als weitere Enzymeffektoren können u. a. Harnstoffe zugesetzt werden. Die Anwendung des Mittels erfolgt bevorzugt als 1 %ige wäßrige Suspension, wobei die Aufwandmenge in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Effekt der Kulturpflanze und ihrem Entwicklungsstadium 0,3 bis 2,0 kg/ha beträgt. Als Folge der Anwendung des Mittels wird bei gleicher Effizienz Nitrat-Dünger eingespart und gleichzeitig die Umweltbelastung reduziert. Aus dem Ausführungsbeispiel 1 geht hervor, daß DME das Wachstum z. B. von Chlorella-Zellen mehr fördert als Kinetin. In Untersuchungen über den Einfluß von DME auf die Entwicklung von Sträuchern und Gehölzen konnte nachgewiesen werden, daß DME auch den Knospenaustrieb fördert.The agent according to the invention for the requirement of nitrate reductase activity in crop plants is accordingly characterized in that, in addition to dispersants and / or triglycerides and optionally further effectors, it contains as active ingredient component a non-senescence-promoting amide of 2-chloroethylphosphonic acid. Dimorpholinoethephone (DME) is preferably used as active ingredient component. As further enzyme effectors u. a. Urea be added. The application of the agent is preferably carried out as a 1% aqueous suspension, the application rate depending on the intended effect of the crop and its stage of development is 0.3 to 2.0 kg / ha. As a result of the application of the agent nitrate fertilizer is saved at the same efficiency and at the same time reduces the environmental impact. From the embodiment 1 shows that DME growth z. B. of Chlorella cells promotes more than kinetin. Studies on the influence of DME on the development of shrubs and woody plants have shown that DME also promotes budding.
Da die Wachstumsförderung in der Regel mit wirkstoffbedingten Stimulierungseffekten auf den Stoffwechsel verbunden ist, wurde, der Einfluß des DME auf die Nitratreductase-Aktivität in assimilierenden Blättern von Beta vulgaris, Chenopodium album und Zea mays sowie auf die von Chlorella-Zellen untersucht (vgl. Ausführungsbeispiel 2). Dabei wurde überraschend festgestellt, daß DME die Nitratreductase-Aktivität fördert. Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden.Since the promotion of growth is usually associated with drug-related stimulation effects on the metabolism, the influence of DME on the nitrate reductase activity in assimilating leaves of Beta vulgaris, Chenopodium album and Zea mays and on that of Chlorella cells was investigated (see Example 2). It was surprisingly found that DME promotes nitrate reductase activity. The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments.
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Ausführungsbeispiel 1 Example 1
Tabelle 1: Wirkung einiger Ethephon-Derivate auf das Wachstum von Chlorella vulgaris A8 (BÖHM)Table 1: Effect of some ethephon derivatives on the growth of Chlorella vulgaris A8 (BÖHM)
Variante Versuchsstunde Differenz Wachstumsbeeinflussung 2 4 6 (D) in % der Kontrolle Variance test hour difference growth influence 2 4 6 (D) in % of the control
1 74,6 63,5 54,0 26 1001 74.6 63.5 54.0 26 100
2 73,6 63,6 51,2 28,8 110,762 73.6 63.6 51.2 28.8 110.76
3 74,7 63,5 52,5 27,6 106,153 74.7 63.5 52.5 27.6 106.15
4 73,7 62,8 52,5 27,5 105,76 4 73.7 62.8 52.5 27 , 5 105.76
1 = Kontrolle (1 ml Aqua dest. mit Algensuspension auf 100 ml1 = control (1 ml of distilled water with algae suspension to 100 ml
aufgefüllt)filled)
2 = 10"·5 mol/1 DME; 1 ml einer 10 molaren ethanolischen Lösung, mit Aqua dest. auf 100 ml aufgefüllt2 = 10 "× 5 mol / 1 DME, 1 ml of a 10 molar ethanolic solution, made up to 100 ml with distilled water
3 = ΙΟ"*"* mol/1; 2-Chlorethylphosphonsäure-bis-(2-chlorethyl-3 = ΙΟ "*" * mol / 1; 2-chloroethylphosphonic acid-bis- (2-chloroethyl
amid), CPCA; 1 ml ethanolische Lösung mit Aqua dest. auf 100 ml aufgefülltamide), CPCA; 1 ml of ethanolic solution with distilled water. made up to 100 ml
4 = 10*"5 mol/1 Kinetin.4 = 10 * " 5 mol / 1 kinetin.
Die angegebenen Werte sind jeweils Mittelwerte aus drei Wiederholungen.The values given are mean values from three repetitions.
Die Untersuchungen wurden mit synchronen Kulturen von Chlorella vulgaris aus der Algensammlung der Pädagogischen Hochschule Kothen nach einer Methode von H. BÖHM durchgeführt. Kulturlösung für Chlorella-Kulturen:The investigations were carried out with synchronous cultures of Chlorella vulgaris from the algae collection of the Kothen College of Education according to a method by H. BÖHM. Culture solution for chlorella cultures:
Grundnährlösung N1: KNO3 10,111 g/lBasic nutrient solution N 1 : KNO 3 10,111 g / l
pH 5,5 NaH2PO4 -H2O 6,210 g/lpH 5.5 NaH 2 PO 4 -H 2 O 6.210 g / l
Na2PO4-H2O 0,890 g/lNa 2 PO 4 -H 2 O 0.890 g / l
MgSO4. 7H2O 2,465 g/lMgSO 4. 7H 2 O 2.465 g / l
CaCl2- 6H2O 0,500 g/lCaCl 2 - 6H 2 O 0.500 g / l
Spurennährlösung pH 3,8Trace nutrient solution pH 3.8
Pe-EDTA-Komplex PH 2,3Pe-EDTA complex PH 2,3
23 6 U 523 6 U 5
^3 ^ 3
MnSOMnSO
ZnSO^ZnSO ^
CuSO,CuSO,
N3: 690 mg FeSO4 · 7H2O 930 mg Na-EDTAN 3 : 690 mg FeSO 4 .7H 2 O 930 mg Na-EDTA
in 80 ml Aqua dest. aufkochen und auf 100 ml auffüllenin 80 ml distilled water bring to the boil and make up to 100 ml
1 Liter Kulturlösung wurde stets frisch aus 1 ml der Medien N2 + 1 ml No + 100 ml N^ mit Aqua dest. hergestellt. Die Anzucht der Algen erfolgte derart, daß jeweils zu Beginn des 12 : 12 LDW (12stündiger Licht-Dunkel-Wechsel) die Algensuspension mit frischer Kulturlösung auf 80 % Durchlässigkeit eingestellt wurde (Messung bei 680 nm am Spektronom 361).1 liter of culture solution was always fresh from 1 ml of the media N 2 + 1 ml No + 100 ml N ^ with distilled water. manufactured. The algae were grown in such a way that the algal suspension was adjusted to 80% permeability with fresh culture solution at the beginning of the 12:12 LDW (12-hour light-dark change) (measurement at 680 nm on the Spektronom 361).
Herstellen der WirkstofflösungenProducing the drug solutions
Wirkstofflösungen wurden in Aqua dest. jeweils zwei Konzentrationsstufen höher angesetzt (10"" , 1Cf" , 10"·3 mol.dm"^), als die Konzentrationen der Testmedien (10 bis 10 mol.dm""^) betrugen.Drug solutions were distilled in aqua. each set two concentration levels higher (10 "", 1Cf ", 10" x 3 mol.dm "^), as the concentrations of the test media (10 to 10 mol.dm"") were.
Methodik der WachsturastestungMethodology of growth testing
- 1 ml Wirkstofflösung auf 100 ml Kulturlösung (80 % Durchlässigkeit)- 1 ml of drug solution per 100 ml of culture solution (80 % permeability)
- Kontrolle: 1 ml Aqua dest. auf 100 ml Kulturlösung- control: 1 ml of distilled water to 100 ml of culture solution
-' Messung erfolgte zu den vorgegebenen Zeiten (nach O, 2, 3, 4, 6, 8 und 24 h) bei 680 nm am Spektronom 36I.- 'Measurement took place at the predetermined times (after O, 2, 3, 4, 6, 8 and 24 h) at 680 nm at Spektronom 36I.
Berechnung zum Chlorella-TestCalculation for the Chlorella test
- Differenz berechnen zwischen OD-Wert 80 % und 6 h-Kontrolle- Calculate difference between OD value 80 % and 6 h control
O)O)
- Differenz berechnen zwischen OD-Wert 80 % und Probe (2) Diff. von (1) : 100 % = Diff. von (2) : χ- Calculate difference between OD value 80 % and sample (2) Diff. from (1): 100 % = diff. from (2): χ
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In Blättern etwa 14 d bei Dauerlicht (5 000 Lux, 220C) angezogener Keimpflanzen von Beta vulgaris f. saccharifera wurde die Aktivität der Nitratreductase unter in vivo-Bedingungen nach der Standardmethode von E. G. JAWORSKI (Biochem. Biophys. Res. Commun. 43, 1274 - 1279, 1971), nach umfangreichen Versuchen zur Optimierung der Methode und statistischer Verrechnung der Versuchsergebnisse (t- und F-Test nach Student, Berechnung der Maßkorrelationen, mindestens 10 Wiederholungen jedes Versuchsansatzes) bestimmt.In leaves about 14 d in continuous light (5 000 lux, 22 0 C) of attracted seedlings of Beta vulgaris f. saccharifera, the activity of nitrate reductase under in vivo conditions was determined according to the standard method of EG JAWORSKI (Biochem. Biophys. Res. Commun., 43, 1274-1279, 1971), after extensive experiments to optimize the method and statistical calculation of the test results (t student's F-test, calculation of the dimensional correlations, at least 10 repetitions of each experiment).
—4 DME wurde 24 bzw. 48 h vor der Enzymbestimmung in 1 · VO- und 1 · 10"*·5 mol/1 Konzentration appliziert. Zu diesem Zweck wurden Blattscheiben mit der Wirkstofflösung behandelt. Da die pH-Abhängigkeit von Ethyleneffekten bekannt ist, wurde der Wirkstoff in 1 · 10 mol/1 Tris-Puffer gelöst, nachdem die Pufferwirkung als von der der Wasserkontrolle nicht unterschiedlich erkannt worden war.4 DME was applied 24 h or 48 h prior to enzyme determination in 1 x VO and 1 x 10 -5 x 5 mol / l concentration, for which purpose leaf discs were treated with the drug solution since the pH dependence of ethylene effects is known , the active ingredient was dissolved in 1 x 10-mol / l Tris buffer after the buffering effect was not differentiated from that of the water control.
Unter Berücksichtigung der Schwierigkeiten, nach der JAWORSKI-Methode erhaltene Werte über die Bestimmung der Nitratreductase statistisch abzusichern, gelang der eindeutige Nachweis, daß DME (20 Blattscheiben in 25 ml 10"4 mol/1 DME) die Aktivität der Nitratreductase um mindestens 10 % fördert.Taking into account the difficulties of statistically assessing the values obtained by the JAWORSKI method via the determination of nitrate reductase, it was clearly demonstrated that DME (20 leaf disks in 25 ml 10 " 4 mol / 1 DME) promotes at least 10 % activity of nitrate reductase ,
Claims (4)
Ethephonderivat Dimorpholinoethephon enthält.2. Means according to item 1, characterized in that it as
Ethephonic derivative contains dimorpholinoethephone.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23611581A DD205603A1 (en) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | MEANS FOR PROMOTING NITRATE REDUCTASE ACTIVITY IN CULTURAL PLANTS |
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| DD205603A1 true DD205603A1 (en) | 1984-01-04 |
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|---|---|
| DD (1) | DD205603A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2688228A1 (en) * | 1992-03-05 | 1993-09-10 | Agronomique Inst Nat Rech | PROCESS FOR INCREASING THE EARLINESS OF A PLANT AND / OR LOWERING THE CONTENT OF NITRATES STORED IN THE PLANT. |
-
1981
- 1981-12-22 DD DD23611581A patent/DD205603A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2688228A1 (en) * | 1992-03-05 | 1993-09-10 | Agronomique Inst Nat Rech | PROCESS FOR INCREASING THE EARLINESS OF A PLANT AND / OR LOWERING THE CONTENT OF NITRATES STORED IN THE PLANT. |
| WO1993018154A2 (en) * | 1992-03-05 | 1993-09-16 | Institut National De La Recherche Agronomique | Method for enhancing plant precocity and/or reducing the stored nitrate content of a plant |
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