DE2340151A1

DE2340151A1 - Kuenstliche schutzumgebung fuer pflanzen

Info

Publication number: DE2340151A1
Application number: DE19732340151
Authority: DE
Inventors: Edward W Janssen
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1973-08-06
Publication date: 1974-02-21
Also published as: AU468926B2; CA1023573A; ZA735346B; GB1402380A; DE2340151C2; JPS5223932B2; JPS4947120A; AU5893273A; US3920436A; FR2195402B1; FR2195402A1; IT990464B

Description

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Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V.St.v.A.

Künstliche Schutzumgebung für Pflanzen

Die Erfindung betrifft das Pflanzenwachstum und insbesondere die Schaffung einer günstigen künstlichen Schutzumgebung für Pflanzen.

Sämlinge, die in einer Pflanzenschule hochgezogen und zur nachfolgenden Verpflanzung kultiviert werden, haben häufig eine hohe Sterblichkeitsrate nach der eigentliohen Verpflanzung. Viele Arbeitsstunden des Pflanzungspersonals wie auch Sämlinge selbst werden hierdurch vergeudet. Ein Hauptfaktor, der zu ihrer übermässigen Sterblichkeitsrate beiträgt, ist die Vertrocknung der Haarwurzeln der Sämlinge durch die Einwirkung von Wärme und Wind, wenn die Wurzeln während der Verpflanzung freiliegen. Die Wurzelsysteme können hierdurch bis zu einem solchen Grade zerstört werden, wo eine Verpflanzung des Sämlings wertlos ist. Bei der derzeitigen Praxis werden Sämlinge zu Bündeln gruppiert, um welche

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Material herum Moos oder etwas ähnliches/gepackt wird, das mit Wasser konstant angefeuchtet wird. Während aie Sämlinge vor der eigentlichen Verpflanzung Schutz erhalten, steht einzelnen Sämlingen während der Verpflanzung sehr wenig Schutz zur Verfügung.

Zusätzlich tritt, wenn Sämlinge in trockener Erde gepflanzt werden, eine normale Transpiration (d.h. Abgabe von Wasserdampf von der Oberfläche der freiliegenden Teile der Sämlinge, wie Blätter)- mit einer solchen Geschwindigkeit ein, dass die Ursprung lieh in den Wurzelsystemen enthaltene Feuchtigkeit schnell verbraucht ist, was zum Absterben des Sämlings führt.

Ein häufiges Wässern des verpflanzten Sämlings ist daher er-for-,,derlich, eine nicht immer einfach auszuführende Aufgabe.

Die Auftragung von Agrichemikalien, wie Insektiziden, auf die Blätter und andere freiliegenden Teile von ausgewachsenen Bäumen und Pflanzen in kleinem Maßstab,z.B. in einem Einzel-haushalt, oder in grossem Maßstab, z.B. In einem Obstgarten, wird im allgemeinen durch Flächensprühung mit Flüssigkeit oder Zerstäubung kleinteiliger Materie erreicht. Eines der mit dieser Arbeitsweise einhergehenden Probleme besteht darin, dass die Agrichemikalien nicht gut an den kontaktierten Bäumen oder Pflanzen haften. Dadurch wäscht folgender Regen die Agrichemikalien weg, was verhältnismässig häufige und kostspielige Auftragungen notwendig macht. Ausserdem können die in normalen Ablaufwasser enthaltenen Agrichemikalien für Tier, Pflanze oder Wasserleben giftig sein, was derartige Praktiken vom ökologischen Standpunkt aus äusserst unerwünscht macht.

Samen, wie Grassamen, wird im allgemeinen leicht von einer Pflanzungsstelle während des Regens fortgewaschen, weil der Samen in Wasser schwimmfähig ist. Daher muss die Saat im allgemeinen mit einem porösen Material bedeckt werden, typischerweise Heu- oder Jutesäcken, um ein Entfernen während des folgenden Regens zu verhindern. In bestimmten Fällen ist auch eine Präzisionssaatpflanzung erwünscht. Eine solche Pflanzung ist jedoch im allgemeinen

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ei'i"eichbar, weil einzelne Samen zu klein sind, um Präzisions-· pflanzverfahren angepasst zu werden.

ObViohl es ausserordentlich wünschenswert wäre, eine Schutzumgebung für Pflanzen und oder Teile derselben, wie Wurzeln, Stiele und Blätter von verpflanzbaren Sämlingen, freiliegende Teile von ausgewachsenen Pflanzen und Bäumen, und Samen, vorzugeben, stand eine solche bisher nicht zur Verfügung. Es ist bekannt, dass gewisse Polyurethanschäume ein Pflanzenwachstum unterstützen, wenn sie anstelle von Erde, schwarzer lockerer Erde oder anderer typischer Kulturmedien eingesetzt werden; siehe zum Beispiel US-PS ρ DOS 'ci-yö. Solche Lehren erfordern allgemein einen starren Schaumaufbau einer vorwiegend offenzelligen Natur, damit Luft, Viasser und zugegebene Nährstoffe das Wurzelsystem eier Pflanze erreichen können. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Bestandteile, wie ο chaumlcatalys at oren und Treibmittel, verwendet werden.

Erfindungsgemäss wird gemäss einer Ausgestaltung ein Verfahren zur Schaffung einer künstlichen Schutzumgebung für Pflanzen vorgeschlagen, welches darin besteht, dass man (l) Pflanzen oder Teile derselben mit einem flüssigen Mittel in Kontakt bringt, welches ein hydrophiles Urethan-Vorpolymer der Formel

Y₁ Γ (RO)₀ -Y₂ (Nco)_p _7_z ι

enthält, worin Y₁ ein von aktivem Wasserstoff freier Rest einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver Wasserstoffatome, (RO)₀ eine hydrophile Polyoxyalkylenkette mit einer Vielzahl von Oxyäthyleneinheiten, "o" die Zahl der Oxyalkyleneinheiten in dieser Kette, Yp eine organische Verenetzungsgruppe, die diese Kette an die Isocyanat-Gruppen, die in der Formel gezeigt sind, bindet, ρ eine ganze Zahl von 1 bis 5 und ζ gleich der Zahl Wasserstoffatome in der Verbindung ist, von welcher Yp abgeleitet wurde, und (2) das Vorpolymer in Gegenwart von Wasser härtet unter Bildung eines dünnen, diskontinuierlichen Überzugs aus einem Wasser-unlöslichen, hydrophilen Polyurethan-Polyharnstoff-Polymer, welches haftend an den kontaktieren Teilen der Pflanze gebunden ist.

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Gemäss einer anderen- Ausgestaltung wird eine Masse vorgeschlagen, welche ein Gemisch aus einer LösungsmittelLösung des hydrophilen Vorpolymere der Formel I und eine Agrichemikalie, wie ein Herbizid, Insektizid usw., enthält.

Der polymere Überzug ist im allgemeinen diskontinuierlich, so dass eine normale Pflanzenatmung während der Keimbildung und des Wachstums zugelassen wird,- sowie hydrophil, so dass Wasser durch den Überzug absorbiert wlra. Geeignete Agriehemikalien, welche In dem Überzug enthalten sein können, werden durch das absorbierte Wasser langsam ausgelaugt, um für die überzogene Pflanze verfügbar zu werden.

Das Vorpolymer-Mittel ist vorteilh^berweise ein einteiliges System, das keine aufwendige Ausrüstung zur Herstellung des Mittels oder seiner Anbringung an den Pflanzenteilen und kein anderes Katalysator- oder Coreagens-Material als Wasser erfordert«

Der hier benutzte Begriff "Pflanze" schliesst sowohl reproduktive als auch vegetative Pflanzenteile und als solche auch Samen ebenso wie Wurzeln, Stiele und Blätter oder Pflanzengrün, einschließelieh Bäume, ein.

Die erfindungsgemäss brauchbaren Urethan-Vorpolymere können allgemein durch Umsetzung eines Materials mit einer Vielzahl von aktiven Wasserstoffatomen, wie eines Polyols, mit einer Menge organischem Polyisocyanat (oder Polyisothlocyanat) in stöchiometrischem Überschuss hergestellt werden. Das Äquivalentverhältnis von Isocyanatgruppierung, -NCO, zu aktivem Wasserstoff beträgt mindestens 2/1 und vorzugsweise mindestens 2,1/1 bis 2,5/1 und kann bis zu 4/1 oder sogar höher sein.

Die erfindungsgemäss brauchbaren Vorpolymere sind Jene, welche mit Wasser mischbar sind, und können durch die Formel

i Z" <ho)₀ - Y₂ (Nco)_p _7₂ 409808/1093

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wiedergegeben werden, worin Y-, ein von aktivem ,iasserstoff freier Reot einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver '.-.'asGerytoiYatome, 2,B, eines Polyhydroxyalkane oder Polyaminoalkans, viie Äthylengl^'kol oder Äthylendiamin; (RO) eine hydrophile Polyoxyalkylenket te mit einer Vielzahl von OxyEthyleneinheiten, wie (l) eine Polyoxyäthylenkette (eier bevorzugte Kettentyp), (^) eine Kette mit alternierenden Blöcken oaer Gerüst segment en aus O-xyäthylert- und Oxypropyleneinheiten, oder (3) eine Kette aus statistisch verteilten Oxyäthylen- und OxypropZyeneinheiten; "o¹¹ die Anzahl Oxyalkyleneinheiten in der Polyoxyalkylenkette; Y^ eine Vernetzungsgruppe oder"-brücke, deren Punktion in der Bindung der Polyoxyalkylenkette an die in der Formelgezeigten Isocyanatgruppen bestehtj ^wp^w die Anzahl Isocyanatgruppen und im allgemeinen 1 bis 5j vorzugsweise 1 bis yi und "z" eine Zahl ißt, die der Funktionalität oder Anzahl dieser vielen aktiven Wasserstoffatome in der Verbindung entspricht (z.B« diesem Polyhydroxyalkan oder PoIy- aminoalkan) _a welche den Rest Y, stellt, und im allgemeinen wird ⁿz" gleich 2 bis 6 sein. Wenn das Vorpolymer aurch Umsetzung eines Polyols und eines Polyisocyanate hergestellt wird, wird die Polyoxyalkylenkette mit -OC(O)NH-R¹CNCO) abgeschlossen, worin -OC(O)MH- eine Carbamat- (oder Urethan-)gruppe ist, die sieh aus der Reaktion einer Hydroxylgruppe aus demPolyol-Vorläufer mit einer Isöcy&natgruppe aus dem Folyisocyanat-Vorläufer ergibt, R¹ der. R&sfc oder Kern des Polyisocyanat-Vorläufers (welcher ToIylen ist» wenn der Polyisocyanat-Vorläufer Tolylendiisocyanat ist), und ^p"" eliie ganze Zahl ist,, die q-1 entspricht, wobei "qⁿ die Isoöyanatgruppen des Palyisocyanat-Vorläufers darstellt.

Der Begriff "aktives Wasserstoffatom" bezieht sich, wie er hier verwendet wird, auf ein Wasserstoffatom, welches mit der Isocyanatgruppe unter den Bedingungen der Bildung einer Urethan-, oder Harnstoffbindung reagiert. Der Begriff "mit Wasser mischbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Vorpolymer in Wasser dispergierbar (oder löslich) ist.

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- O - M _>«_j7'

.line brauchbare Klasse uit "..'as^er n:iochbarer Vorpolymere*·, Ie unter Formel I fallen, sind jene der Formel

O
Y₁ Γ (CH₂CH₂O)₀-CNH-Il¹ (NCO) J^ II

worin Y₁, H¹, "o" unu "z" wie oben definiert sind, rl¹ ToIylen bfeaeutet, "ö" die Anzahl Oxyäthylenöinneiten inder Polyoxy ".tu:/ickette, "p" gleich 1 bis ;> und "z" gleich üer Funktionalität usr Verbindung ist, von welcher Y-, abgeleitet wurae, z.B. 2 oder j>.

dine andere Klasse mit v/asser mischbarer Vorpolymerer, ctie unfctx· Formel I fallen, und. erfindungsgemäss brauchbar slna, kann c.ur'ci. die Formel

If

III

viiedergegeben v/erden, v,*orin Y-,, i\^% und "z" wie in Fcrnel il cei'iniert sind und "a", "b" und "c" ganze Zahlen bedeuten, wobei da.z Verhältnis (a+c)/b grosser als 1 ist (una 30if.it die Vorpolynx-i-o mit v/asser mischbar sind}.

Im Handel erhältliche Polyol-Vorläufer, die zur Herstellung aeroben beschriebenen, mit Masser mischbaren, eri'lndungogemaoo vorwendeten Vorpolymere mit Isocyanat-Endgruppen brauenbar sind, sind die hydrophilen Poly(oxyäthyier.~o;:ypropylen)-polyole, öle unter dem Handelsn&rcsn "Plurcnic" von V;yandotte Chemical Co. angeboten werden, v,^rie Pluronio L^5i F3ö und P^-o, sov/ie hydrophile Polyole mit verschiedenen (i.Orig. heteric) O;:yäthylen- -oxypropylenketten, die unter aer Handelsbezeichnung "Polyol Functional Fluids" von Jefferson Chemical Co. angeboten werden, wie to'L-580, üL-600 und V/L-1400. Allgemein haben aie zu ver^-enaenaen hydrophilen oder Wasser-löslichen Oxyäthylen-haltigen Polyole Molekulargewichte zwischen 6OO und 3 000; vorzugsweise haben sie

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Molekulargewichte von COO bis 2 000. Nieüeriuolekulare Polyole, d.h.

unter etwa ü/X), sind Flüssigkeiten mit u.bnenrnender Löslichkeit in „as^er. Wenn sie erfindungsgemäüs verwendet, werden, liefern sie Polymere mit fallender Hydrophilität. Umgekehrt neigen höhermolekulare Polymere, d.h. grosser als etwa 2 000, zur Schaffung äusö er tat hydrophiler Polymerer, doch kann der gehärtete Polymerüberzug strukturell schwach sein. Ein bevorzugtes Polyol (insbesondere, v.enn es mit Tolylendiisocyanat unter Bildung des Vor polymers umgcretzt wird) ist ein Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1 000, das unter dem Handelsnamen "Carbowax 1 00O¹¹ von Union Carbide Chemical Co. angeboten wird.

Polyisocyanate, welche zur Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten und oben beschriebenen Vorpolymere mit Isocyanat-Endgruppen verwendet werden können, umfassen herkömmliche aliphatische, alicyclisehe und aromatische Polyisocyanate. Die bevorzugten Polyisocyanate sind aromatische Polyisocyanate, weil die daraus hergestellten Vorpolymere im allgemeinen schneller mit Wasser raagieren. Eine der brauchbarsten Polyisocyanat-Verbindungen, welche zu diesem Zweck verwendet werden können, ist Tolylendiisocyanat, insbesondere ein Gemisch aus 80:20 Gew.-% Toluol-2,4-diisocyanat und Toluol-2,6-aiisocyanat. Diese Polyisocyanate sind im Handel unter den Handelsnamen ¹¹Hylene TK", "Nacconate 8o" und "Mondur TD-80" erhältlich. Ein 65-55 Gew.-^-Gemisch der 2,4- und 2,6-Isomeren ist ebenfalls verwendbar. Andere brauchbare aromatische Polyisocyanat-Verbindungen, welche verwendet werden können, sind andere Isomere von Tolylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4*-diisocyanat, m- oder p-Phenylendiisocyanat und 1,5-Naphthylendiisoeyanat. Sin Beispiel für ein geeignetes aliphatisches Polyisocyanat iJt Hsxamethylen-l,6-diisocyanat. Polymere Polyisocyanate, wie Polymethylen-polyphenylpol3^isoe3^ranate, können auch verwendet werden, wie jene unter den Handelsbezeichnungen "Mondur MRS^H und "PAFI" angebotenen. Eine Liste brauchbarer, im Handel erhältlicher Polyisocyanate findet sich in "Encyclopedia of Chemical Technology" von Kirk und Othmer, 2. Ausgabe, Band 12, Ihterscience Publ. (1967), auf Seite 4ό-4γ. " . : .

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Wasser ist das einzige Coreagens, welches zur Erzielung der Bildung des gehärteten hydrophilen 'Polyurethan-Polyharnstoff-Polymers erforderlich ist. Der Mechanismus der Urethanvorpolymer- -Wasser-Reaktion ist allgemein bekannt. Er führt zur Bildung von Harnstoffbrücken, wobei das Wasser als Kettenverlängerer fungiert, sowie zur Entwicklung von Kohlendioxid, Diese Kohlendioxid-Entwicklung während der Härtungsreaktion liefert das diskontinuierliche Aussehen des dünnen polymeren Überzugs.

Die erfindungsgemäss verwendeten Vorpolymere sind im allgeml^§nen viskose Flüssigkeiten; es ist daher erforderlich, dieselben in Form einer Lösung in einemgeeigneten Lösungsmittel zu verwenden, das nicht mit der Isocyanat-Gruppierung reagiert. So sind organische Lösungsmittel oder andere organische Verbindungen, welche aktive Wasserstoffatome enthalten, bei der Herstellung bzw. Vorbereitung und Verwendung der Vorpolymer-Mittel dieser Erfindung zu vermeiden. Allgemein können brauchbare Lösungsmittel mit Wasser mischbare, polare organische Lösungsmittel sein, die vorzugsweise bei Umgebungstemperaturen flüchtig sind. Alternativ kann das Lösungsmittel ein mit Wasser nicht-mischbares organisches Lösungs- " mittel sein, welches sich unter Umgebunfesbedingungen verflüchtigt und in die Atmosphäre entweicht. Verwendbare repräsentative Lösungsmittel umfassen Aceton, Tetrahydrofuran, Methyläthylketon, Methylenchlorid, Toluol und Methoxyäthylacetat.

Die Konzentration des Vorpolymere in der Auftragungslösung sollte in der Grössenordnung von etwa 25 bis 90 Gew.-% für die besten Ergebnisse liegen. Für Sprühauftragungen auf Blätter oder andere freiliegende Pflanzenteile kann die Lösung im allgemeinen so aufgebracht werden, dass ein leichter Überzug auf den kontaktierten Teilen geschaffen wird. Das zur Härtung des Vorpolymer-Mittels erforderliche Wasser kann dem Vorpolymer während des Versprühens zum Beispiel mittels einer Mischsprühdüse, oder durch separate Sprühdüsen, worin die einzelnen Sprühströme während aer Aufbringung aufeinandertreffen, zugegeben werden. Alternativ kann Wasser der zu kontaktierenden Pflanze vor Auftragung des Vorpolymer-Mittels

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beigegeben werden. Alternativ kann die normale Feuchtigkeit der Atmosphäre benutzt werden, um den aufgetragenen Film wirksam zu härten, da das Vorpolymer hydrophil ist und daher atmosphärische Feuchtigkeit absorbiert. Obwohl eine längere Härtungszeit für das letztere Verfahren erforderlich ist (z.B. 1 bis 24 Stunden je nach den atmosphärischen Bedingungen), wird eine minimale Auftragungszeit und -ausrüstung erforderlich.

Zum Schutz von Sämlingem, die zur Verpflanzung vorgesehen sind, kann eine Sprühung zweckmässigerweise auf die feuchten Würzig oder irgendein arideres zweckmässiges Kontaktierverfahren angewendet werden, wie Eintauchen des Wurzelsystems in Wasser und nachfolgendes Eintauchen in das Vorpolymer-Mittel und Entfernen, wonach beim Härten um das Wurzelsystem herum ein polymerer Film gebildet wird. Im allgemeinen überziehen schon 1 g Vorpolymer die Wurzeln eines zwei Jahre alten verpflanzbaren Sämlings in wirksamer Weise.

Bei Auftragung auf Samen kann- die Erfindung in einer herkömmlichen Ausrüstung ausgeführt werden, zum Beispiel in einer Trommelvorrichtung, die typischerweise zum Überziehen von Pillen und Kandis benutzt wird. Bezeichnenderweise können Samen und Polymer in die Trommel gegeben und kontaktiert werden. Hierzu wird V/asser in Form von Flüssigkeit oder Dampf gegeben, wonachdie Zugabe von feingekörntem Füllstoff folgt, um eine Agglomerierung der überzogenen Samen zu verhindern. Der Füllstoff kann typischerweise gebrochenes Gestein oder ein ähnliches unlösliches Material sein. Gegebenenfalls kann dieses Verfahren in Nacheinanderfolge wiederholt werden, um überzogene Samen eines jedweden gewünschten Durchmessers zu erhalten, der für Präzisionspflanzungsschemata benutzt werden kann. Allgemein, können etwa*0,5 bis 10 g Vorpolymer verwendet werden, um 100 g Saatgut wirksam zu überziehen, und Wasser in einem l:l-Gewichtsverhältnis zu Vorpolyroer härtet das Vorpoly- · mer in wirksamer Weise. Etwa 2 g gebrochenes Gestein oder ein Äquivalent je 100 g Samen reichen aus, um eine Agglomerierung zu verhindern. Die erforderliche Vorpolymermenge hängt von der Porosität und wirksamen Oberfläche des zu kontaktierenden Samen-

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typs ab.

Die zur wirksamen Härtung des hydrophilen Vorpolymere erforderliche Wassermenge beträgt annähernd nur 1,2 bis 1,5 Gev.-i des Vorpolymers. Ein Wasserüberschuss von IO bis >Q mal diese Menge oder sogar mehr kann ohne nachteilige Wirkung verwendet werden. -Da das Vorpolymer hydrophil ist, wird es in eier Tat Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren und wirksam härten.

Die zur Härtung des Vorpolymers erforderliche Zeit steht Ln iV;lztion zur Temperatur des Wasser-Coreagens. Flüssiges Waster von Raumtemperatur (d.h. 21,1° C) bewirkt eine Härtung all^sr.ein in etwa j5 bis 5 Minuten. Kälteres Wasser erfordert eine längere ll'.rtungszeit, z.B. mit V/asser von 4,5° C ist eine Härtung.: ze it von etwa 9-10 Minuten erforderlich. Mit Wasserdampf ist ..liger:,ein weniger als 1 Minute erforderlich. Mit atmosphärischer £ Tüchtigkeit oder atmosphärischem Wasserdampf erfolgt eine Härtung in 1 bis 24 Stunden, je nach den atmosphärischen Bedingungen.

Herkömmliche Agrichemikalien können zweckmässigerweise in der Vorpo lymer-»Auf tr agungs lösung enthalten sein'. Zum Beispiel können herkömmliche-Fungizide, Herbizide, Wurzelhorrnone, gebrannter Kalk, Schwefel, Düngemittel usw. der Lösung in Pulverform zugegeben werden. Wenn die Agrichemikalie mit dem Vorpolymer reagiert, kann sie alternativ in dem Wasser-Coreagans enthalten sein und mittels einer Mischsprühdüse oder durch separate Sprühdüsen, wie zuvor erläutert, aufgetragen werden. Die Agrichemlirkalie sollte nicht eine Chemikalie sein, die auf dasgehärtete Polymer einen störenden Einfluss hat. Die Agrichemikalien werden in dem gehärteten hydrophilen polymeren Film zurückgehalten und im allgemeinen aus dem Oberzug durch Wasserabsorption des hydrophilen Polymers ausgelaugt, wodurch öine langsame Freigabe der Chemikalien für die Pflanze bewirkt wird. Die Konzentration der Agrichemikalie in derLösung hängt von der Stärke der verwendeten herkömmlichen Agrichemikalie ab. Zum Beispiel können bei einem Wurzelhormon nur etv;a 0,25 g je Liter Auftragungslösung zufriedenstellend sein. Bei herkömrr.ii-

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chen Herbiziden kann ein Geviichtsverhältnis von Vorpolymer zu Herbizid von 1:1 erforderlich sein.

.onn Pflanzen, ν;ie Bäume ader Sträucher, in eine trockene Umgebung verpflanzt werden, erfolgt die Transpiration aus den freiliegenden Pflanzenteilen allgemein mit rascher Geschwindigkeit. Die Wurzel- ;jyGtei;ie, die die Feuchtigkeit den freiliegenden Teilen nachliefern, werden hierdurch schnell ihrer lebensnotwendigen Feuchtigkeit entzogen, und da das Wurzelsystem ein unangemessenes Wachstum erfährt, v/ird die Pflanze nicht überleben* Wenn die freiliegende Pflanze iiiit uer Vor polymer lösung besprüht wird, kann man allgemein die Transpirutioncgeschwindigkeit herabsetzen; Wachstumsinhibitoren können zugesetzt werden, um die Wachsturnsgeschwindigkeit der Pflanz herabzusetzen und so eine angemessene Wurzelstruktur unter der rlrce ausbilden zu lassen, wodurch die Chancen der Pflanzen zu überleben stark erhöht v/erden.·

Die kont^ktiertan Pflanzenelemente werden durch die Härtungsreaktion des Vorpolymers nicht beschädigt, d.h. das Vorpolymer ist für das Pflanzengewebe nicht toxisch. Ausserdem ist Wasser das einzige erforderliche Coreagens, d.h. es ist kein externer Reaktionskatalysator notwendig, der für das Pflanzenwachstum toxisch sein kann.

In den folgenden Beispielen, die zur Erläuterung der Erfindung vorgesehen sind, bedeuten alle Teil- und Prozentangaben Gewichtsteile und -prozente, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

lüOO usviicLtsteile eines Polyoxyäthylendiols, "CarbowaxJLOOO", mit eine::. Molekulargewicht von etwa 1000 wird mit 351 Teilen Tolylenciiiüoej'anat (ein δθ/20-Gew.-^-Gemisch aus den entsprechenden 2,4-unu -,o-Ioo:neren) unter wasserfreien Bedingungen etwa 2 Stunden geröhrt und aas Reaktion?gemisch mehrere Tage stehen gelassen. .Das: erhaltene Urethan-Vorpolymer ist bei 2"5° G eine viskose Flüs-

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■sigkeit, die eine Struktur wie in Formel' II oben hat, worin Y₁ der Rest des Äthylenglykols, R To-Iy len, "o" etwa 21, "p" gleich

1 und "z" gleich 2 ist.

Etwa 1000 Sämlinge jeweils der roten Kiefer, weissen Kiefer, Jackkiefer, Norwegenkiefer und weissen, blauen und schwarzen Fichte, alle als 2/o-Sämlinge bezeichnet (d.h. 2 Jahre im Baumschulengebiet und keine Gewächshaus-Wachsturnsperiode) wurden in drei gleiche Gruppen oder Anteile für jeden Sämlingstyp unterteilt.

Das oben hergestellte viskose flussige Vorpolymer wird dann mit Aceton gelöst, um eine 70-gew. -$6ige Auf tr agungs lösung herzustellen.

Nach Anfeuchten der Wurzeln von etwa einem Drittel (oder 300) Sämlingen jedes der Koniferentypen, die oben angegeben sind, wird etwa 1 g Vorpolymer auf den Wurzeln jedes Sämlings abgeschieden,

wobei ein herkömmlicher tragbarer Pflanzensprüher mit annähernd 2

2 kg je cm Luftdruck benutzt wurde. Der Sprüher ist ein Montgomery Ward Co. Model 89-26484 Portable Paint Sprayer. Das Vorpolymer reagiert mit dem an den Wurzeln haftenden Wasser und er- ■ zeugt einen dünnen hydrophilen Überzug auf den Wurzeln der Sämlinge.

Nach der gleichen Arbeitsweise mit dem zweiten Drittel (oder etwa 300) Sämlingen werden etwa 3 g Vorpolyrner auf jedem Sämling abgeschieden und nachfolgend gehärtet.

Das letzte Drittel eier Sämlinge wird mit Wasser angefeuchtet, es wird jedoch kein Vcrpolymer auf den Wurzeln abgeschieden.

Die oesprühten und nichtbesprühten Gämlinge v/erden dann in eine trocknende Atmosphäre von 48,9 C 30 Minuten gesetzt und nachfol- gend in der herkömmlichen Weise verpflanzt.

Nach einer annähernd 2-monatigen Periode zeigen die nichtbesprühten Sämlinge eine etwa 30-proz. Sterblichkeitsrate,-während die mit Polymer überzogenen Sämlinge eine annähernd 5-proz. Sterblichkeits-

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rate haben. Es gibt keine erkennbare Differenz zwischen den Sämlingen mit 1 g Vorpolymer-Abscheidung und jenen mit 3 g Vorpolymer -Abscheidung.

Beispiel 2

Ein Aerosol-Behälter wird mit einer 70-gew.->^igen Lösung des Vorpolymere aus Beispiel 1 in Aceton vorbereitet. In dem Aerosol ist auch eine herkömmliche Verbindung zur Behandlung von Blumenblättern enthalten, um Pulvermehltau, Schwarzblattflecken und Blattläuse zu vermeiden, welches im Handel von Chevron Chemical Co. unter dem Handelsnamen "Ortho Rose and Flower Dust" angeboten wird. Das Aerosolgemisch enthält 20 g des Ortho Dust je 100 g hydrophiles Vorpolymer. ·

In einem Rosenbeet, das 16 Rosenbüsche enthält, werden 4 der Büsche mit dem Aerosolspray behandelt, 4 nicht behandelt und 8 auf herkömmliche Weise mit dem Ortho Dust behandelt.

Während der folgenden 45 Tage werden die 8' Pflanzen, die auf herkömmliche Weise mit Ortho Dust behandelt wurden, entsprechend den Empfehlungen des Herstellers behandelt, d.h. alle 10 Tage und nach jedem Regen. Auf diese Weise wird die Behandlung 5mal während des Zeitraums angewendet, in welchem ein Regenfall registriert wurde. Annähernd 0,454 kg des Staubs wurde während der 45-Tagesperiode angewendet; auf den Büschen wurden Pulvermehltau, Schwarzblattflecken oder Blattläuse nicht entdeckt.

Die mit Vorpolymer-Ortho-Dust-Aerosol besprühten Büsche enthalten einen kieseltexturierten diskontinuierlichen Überzug auf den Blät- · tern. "Während der 45-Tagestestperiode ist neuer "Wuchs zu beobachten, der einige Blattläuse hat; und der neue Wuchs wird mit dem Aerosolspray kontaktiert. Insgesamt werden etwa-200 g des Vorpolymer-- -Ortho-Dust-Gemisches verwendet, einschliesslich der Anfangsauftragung und der zwei nachfolgenden Auftragungen beim neuen Wuchs.

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Die 4 niehtbehandelten Rosenbusche waren von Pulvermehltau und Schwarzfledcen wie auch von Blattläusen auf dem neuen Wuchs befallen.

Obwohl die behandelten Büsche gleichermassen gut mit dem herkömmlichen Ortho-Dust oder der Kombination .aus hydrophilen Vorpolymer und Ortho-Dust geschützt v/erden, ist nur etwa 1/10 der Menge an Chemikalienstaub erforderlich, wenn er in Verbindung mit den hydrophilen Vorpolymer angewendet wird.

Beispiel j5

Eine 50-gew.-#ige Lösung des Vorpolymers aus Beispiel 1 in Aceton wird hergestellt.

In einer herkömmlichen Vorrichtung, die zum Überziehen von tablettierten Arzneien verwendet wird, wird Grassamen mit aer Po lyrnerlösung trommelüberzogen, wobei annähernu 2 g Vorpolymer je 100 g Samen verwendet werden. Nach dem Trornmelüberziehen während etwa j5 bis 5 Minuten v/erden etwa 3 g //asser in aie Trommel gegeben. Das Vorpolymer beginnt zu härten und nach etwa 60 Sekunden beginne« die überzogenen Samen aneinander und an den Wänaen der Trommel zu kleben. Zu diesem Zeitpunkt werden 2 g Taeonitpulver je 100 g Samen in die Trommel gegeben und das Trornmelüberziehen 3 bis 5 Minuten fortgesetzt. Die überzogenen Samen sind genügend dicht, um in V/asser abzusinken, während nichtüberzogene Samen auf der Oberfläche des V/assers schwimmen.

Der überzogene Samen keimt in der normalen V/eise beim Einpflanzen in ein Testbeet.

Die polymeren Überzüge dieser Erfindung sind vorzugsweise in der Struktur im wesentlichen nichtzellulär. Zelluläre Strukturen, entweder offene oder geschlossene Zellen, müseen jedoch zugegen sein. Wegen der innenwohnenden Hydrophilität der hier verwendeten Vorpolymere brauchen die Überzüge nicht jenen Grad an Offenzellstruktur zu haben, wie sie in der US-PS 3 6o8 238 spezifiziert Ist.

- Patent ans pritsche 409808/1093

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Claims

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Patentansprüche

Γΐ) Verfahren zur Schaffung einer künstlichen Schutzumgebung für eine Pflanze oder einen Teil derselben, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Pflanze oder den Teil derselben mit einem flüssigen Mittel kontaktiert,-welches ein hydrophilem Urethan-Vorpolymer der Formel

Γ (RO)₀ - Y₂ (Nco)_p J

enthält, worin Y, ein von aktiven 'Wasserstoffen freier Rest einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver Wasserstoffatome, (RO) eine hydrophile Polyoxyalkylenkette mit einer Vielzahl von Oxyäthyleneinheiten, ο die Anzahl der Oxyalkyleneinheiten in dieser Kette, Yp eine organische Vernetzungsgruppe, die diese Kette an die Isocyanatgruppierung, die in der Formel gezeigt ist, bindet, ρ gleich 1 bis 5 und ζ gleich der Anzahl Wasserstoffatome in'der Verbindung ist, von welcher sich Y₀ ableitet, und nan dieses Vor polymer in Gegenwart von Wasser unter Bildung eines dünnen, diskontinuierlichen, v.^r as se runlöslichen, hydrophilen Polyurethan-Pclyharnstoff-Polymerüberzugs härtet, welcher haftend an dieser Pflanze oder dem Teil derselben gebunden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Kontaktieren durch Besprühen erfolgt. ■

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3. Verfahren nach·Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Pflanze ein Samen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses flüssige Mittel auch eine Agrichemikalie enthält.
5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Chemikalie ein-Herbizid ist.
6. Verfahren zur Schaffung einer künstlichen Schutzumgebung für eine Pflanze oder einen Teil derselben, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Pflanze oder einen Teil derselben mit einem flüssigen Mittel kontaktiert, welches ein hydrophiles Urethan-Vorpolymer der Formel

CNH-R* - (NCO)_p

enthält, worin Y₁ ein von aktiven Wasserätoffatomen freier Rest einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver Wasserstoffatome, R¹ ein aromatischer Kern, der sich von einem organischen PoIyiSocyanat ableitet, ο die Anzahl der Oxyäthyleneinheiten, die in der Formel gezeigt sind, ρ gleich 1 bis 3 und ζ gleich 2 bis 3 ist, und dieses Vorpolymer in Gegenwart von Wasser unter Bildung eines dünnen, diskontinuierlichen, wasserunlöslichen, hydrophilen Polyurethan-polyharnstoff-Polymerüberzugs auf dieser Pflanze oder dem Teil derselben härtet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Kontaktieren durch Besprühen erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Pflanze ein Samen ist.
9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses flüssige Mittel auch eine Agrichemikalie enthält.

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10". Verfahren naoh Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass diese Agrichemikalie ein Herbizid ist.
11. Pflanze mit einem Überzug auf mindestens einem Teil derselben, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Überzug ein dünnes,- diskontinuierliches, wasserunlösliches, hydrophiles Polyurethan-polyharnstof f-Polymer ist und dieses- Polymer aus dem" Reakt ions produkt von Wasser und eines hydrophilen Urethan-Vorpolymers besteht, wobei dieses Vorpolymer die Formel

hat, worin Y-, ein von aktivem Wasserstoff freier Rest einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver Wasserstoffatome, (RO) eine hydrophile Polyoxyalkylenkette mit einer Vielzahl von Oxyäthyleneinheiten, ο die Anzahl der Oxyalkyleneinheiten in dieser Kette, Yp eine organische Vernetzungsgruppe, die diese Kette an die in der Formel gezeigten Isocyanatgruppen bindet, ρ gleich 1 bis 5 und ζ gleich der Anzahl Wasserstoffatome in der Verbindung ist, von welcher sich Y₂ ableitet.
12. Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Überzug ausserdem eine Agrichemikalie enthält.
13. Sprühfähige Masse zur Schaffung einer künstlichen Schutzumgebung für eine Pflanze oder einen Teil derselben, gekennzeichnet durch (a) ein hydrophiles Urethan-Vorpolymer eier Formel

Γ (RO)₀ -Y₂ (Nco)

worin Y-, ein von aktivem Wasserstoff freier Rest einer Verbindung mit einer Vielzahl aktiver Wasserstoffatome, -(RO)₀ eine hydrophile Polyoxyalkylenkette mit einer Vielzahl von Oxyäthyleneinheiten, ο die Anzahl Oxyalkyleneinheiten in dieser Kette, Y₂ eine organische Vernetzungsgruppe, die diese Kette an die in der Formel gezeigte Isoeyanatgruppierung bindet, ρ gleich 1 bis 5

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- 1Ö - - - Ι-ί fr:/;-

und ζ gleich der Anzahl Wasserstoffatome in de ν Verbindung X von welcher sich Y₀ ableitet.

(b) ein organisches Lösungsmittel, welches mitter ioocyant-t^ru aus (c.) nicht reagiert und

(c) eine Agrichemikalie.
14. Masse na,ch Anspruch Ij?, . dadurch gekennzeichnet, ua : diese Agrichemikalie ein Herbizici 1st.

Ro./Br.

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BAD ORIGINAL