DE3533633A1 - Verfahren zur steigerung des ertrags von feldfruechten - Google Patents

Verfahren zur steigerung des ertrags von feldfruechten

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DE3533633A1
DE3533633A1 DE19853533633 DE3533633A DE3533633A1 DE 3533633 A1 DE3533633 A1 DE 3533633A1 DE 19853533633 DE19853533633 DE 19853533633 DE 3533633 A DE3533633 A DE 3533633A DE 3533633 A1 DE3533633 A1 DE 3533633A1
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brassinolide
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DE19853533633
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Meiro Hiratsuka Kanagawa Adachi
Fumio Yokohama Kanagawa Fujita
Kenji Sagamihara Kanagawa Hamada
Ryuichi Tokio/Tokyo Ishii
Atsuhiko Sakura Chiba Kumura
Bing-Shan Funabashi Chiba Luo
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N49/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing compounds containing the group, wherein m+n>=1, both X together may also mean —Y— or a direct carbon-to-carbon bond, and the carbon atoms marked with an asterisk are not part of any ring system other than that which may be formed by the atoms X, the carbon atoms in square brackets being part of any acyclic or cyclic structure, or the group, wherein A means a carbon atom or Y, n>=0, and not more than one of these carbon atoms being a member of the same ring system, e.g. juvenile insect hormones or mimics thereof

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Description

15 20 25
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten und ein ertragssteigerndes Mittel für Feldfrüchte, das im vorstehend erwähnten Verfahren verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steigerung des Ertrags von
O Feldfrüchten durch Behandlung einer Pflanze, die eine Frucht hervorbringen kann, mit .Brassinolid unter bestimmten Bedingungen und sie betrifft ein ertragssteigerndes Mittel
für Feldfrüchte, das Brassinolid als Wirkstoff enthält sowie dessen Verwendung zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten.
Bisher ist eine Reihe von Verbindungen bekannt, die zur Kontrolle des Wachstums und der Vermehrung von Pflanzen eingesetzt werden können. Eine dieser Verbindungen ist Brassinolid. Es ist ein Steroid-Pflanzenwachstumsregulator, der 19 79 aus Pollen von Brassica napus L. isoliert wurde und als (2a,3a,22R,23R)-Tetrahydroxy-2 4S-methyl-B-homo-7-oxa-5ct-cholestan-6-on mit der folgenden Struktur [Nature, Bd. 281, Seiten 216-217 (1979)] identifiziert wurde:
HO,,
30
Es gibt bereits eine Reihe von Steroidverbindungen, die für ihre hormonale Wirkung an Tieren und Insekten bekannt sind. Mit Brassinolid wurde jedoch erstmals eine Steroidverbindung gefunden, die physiologische Wirksamkeit gegenüber Pflanzen aufweist. Brassinolid ist damit das sechste bekann-
Ι te Pflanzenhorman nach Äthylen, Auxin, Gibberellin, Cytokinin und Abscisinsäure.Seine Verteilung in Pflanzen und seine spezifischen Funktionen sind noch in der wissenschaftlichen Untersuchung.
5
Zur physologischen Wirksamkeit von Brassinolid gegenüber Pflanzen wurden verschiedene Arten von biologischen Tests durchgeführt. Dazu gehören der Längenwachstumstest des zweiten Internodiums an der weißen Bohne (Phaseolus vulgaris), der Blattkrümmungstest an Reis und der Raphanustest an Rettich (Raphanus sativus). Diese Tests wurden im Vergleich mit anderen Pflanzenhormonen durchgeführt [The Society for Chemical Regulation of Plants, Japan, 18 (Nr, 1), 38 - 54(1983)]. Bei der Zusammenstellung der bisherigen Berichte ergibt sich, daß Brassinolid einzigartige Wirkungen
besitzt, die sich γοη den bisher beobachteten Wirr, kuncren anderer Pflanzenhormone unterscheiden. Darüberhinaus zeigt Brassinolid einen starken synergistischen Effekt zusammen mit Auxin bei verschiedenen Längenwachs turns ■ tests an Pflanzen. Auch bei einem Kallus-Vermehrungstest wird zusammen mit Cytokinin ein synergistischer Effekt beobachtet. Damit wird die bedeutende einzigartige Wirkung
unterstrichen, die kaum bei der Verwendung des bekannten Hormones allein beobachtet wird. Im Hinblick auf die Verteilung von Brassinolid im Pflanzenreich sind bis jetzt mehr als 10 Arten von Brassinolidanalogen zusätzlich zum Brassinolid selbst in verschiedensten Pflanzen entdeckt worden. Durch Untersuchungen wurde bestätigt, daß diese Brassxnolidverbindungen in höheren Pflanzen weit
30 verbreitet sind, beispielsweise in Reis (Oryza sativa),
Weißer Bohne (Phaseolus vulgaris), Chinakohl (Brassica pekinensis), Tee (Thea sinensis), Kastanie (Castanea spp.), Lablabbohne (Dolichos lablab), Kiefer (Pinus thunbergii), Rohrkolben (Typha latifolia) und
35 Distylium racemosum.
-s-
Die Wirksamkeit von Brassinolid gegenüber Pflanzen ist für die weiße Bohne schon bekannt. Dabei wurden Brassinverbindungen aus Rohextrakt von Rapspollen (Brassica napus L.) verwendet [J.W. Mitchel und L.E. Gregory, Nature New Biology, 239, 253 (1972)]. Auch die Wirksamkeit gegenüber Rettich, Salat, Weißer Bohne, Pfeffer (Piper nigrum) und Kartoffel (Solanum tuberosum) ist aus Untersuchungen unter Verwendung von Brassinosteroiden als synthetischen Analogverbindungen bekannt /Science, Bd.. 212 (1981), 33 - 34/. Die Behandlung der Pflanzen, wie sie in diesen Arbeiten beschrieben ist, besteht im Falle der Brassinverbindungen im Auf streichen einer Lanolinpaste auf Sämlinge der Weißen Bohne und im Falle der Brassinosteroide im Versprühen einer wäßrigen Lösung über die Sämlinge.
In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho. 57-118503
sind, das 2R, 3S, 22S, 23S-Tetrahydroxy~24S-äthyl-22S, 23S-5a-cholestan-6-on(22S, 23S-Homobrassinolid)und seine Derivate beschrieben. Es ist eines der synthetischen Brassinolidanaloge, das dort als wirksamer Stoff zur Beschleunigung des Wachstums von Tomate (Lycopersicon esculentum),
Karotte (Daucus carota), Mungobohne (Phaseolus aureus), Rettich (Raphanus sativus), Gurke (Cucumis sativus) und Azukibohne (Phaseolus angularis) beschrieben wird. Die
25 Behandlung erfolgt durch Eintauchen der Pflanzensamen
oder -Sämlinge in eine Lösung dieses 22S, 23S-Homobrassinolids, bevor sie in die Erde gesät werden. In dieser Druckschrift wird auch beschrieben, daß, wenn Kartoffelknollen, Sämlinge von süßen Kartoffeln, Stücke von Teepflanzenzweigen und Tabaksamen vor der Kultivierung in eine Lösung von 22S,23S-Homobrassinolid getaucht werden, durch das 22S, 23S-Homobrassinolid ein Wachstumsbeschleunigungseffekt erzielt wird. Wenn Obstbäume im Stadium der Blütenentfaltung mit 22S,23S-Homobrassinolid besprüht werden,sind der Durchmesser und das Gewicht der Früchte erhöht. In der japanischen Offenlegungsschrift
1 Nr. Sho, 58-90578 werden auch neues synthetisches
2R, 3S, 22R, 23R-Tetrahydroxy-24S-äthyl-5<iir-cholestan-6-on und seine Derivate (22R, 23R-Homobrassinolid-Derivate) beschrieben. Es wird über ihre Verwendung zur Beschleunigung des Wachstums verschiedener Pflanzen und zur Verbesserung der Qualität von landwirtschaftlichen Produkten berichtet. In dieser Druckschrift wird ein Längenwachsturnstest an der Azukibohne durchgeführt. Er besteht in der Behandlung des Samens mit 22R, 2 3R-Homobrassinolidderivaten unmittelbar vor oder nach der Keimung. Es werden aber keine genauen Angaben darüber gemacht, wie der Ertrag der Feldfrüchte gesteigert wird.
Im allgemeinen werden Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums bei der künstlichen Kontrolle des Wachstums von Pflanzen verwendet. Sie werden eingesetzt, am eine Steigerung des Ertrags an Feldfrüchten, eine Regulierung der Menge der landwirtschaftlichen Produkte, eine Verbesserung der Qualität, Ersparnis von Arbeitszeit und Arbeitskraft und eine Regulierung der Erntezeit zu erreichen. Diese Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums enthalten hauptsächlich Pflanzenhormone, synthetische Verbindungen, die diesen Pflanzenhormonen entsprechende Wirksamkeiten besitzen und chemische Stoffe, die antagonistische Effekte gegenüber diesen besitzen. Als Pflanzenhormone gelten Auxin,
und
Gibberellin, Cytokinin, Abscisinsäure /Äthylen. Viele der chemischen Stoffe, die tatsächlich in der Landwirtschaft als Mittel zur Regulierung des Pflanzenwachstums eingesetzt werden, haben eine ähnliche Wirkung wie diese fünf Pflanzenhormone. ■ .
Es gibt eine große Zahl von Verbindungen, die in einem invitro-Test eine physiologische Wirkung gegenüber Pflanzen zeigen, aber die Zahl der Verbindungen, die dann tatsächlich praktisch eingesetzt werden, ist eher
35 gering. Im allgemeinen ist in einem in vitro Test das
üntersuchungssystem vereinfacht, weil nur eine bestimmte
3533633 -δι Reaktion genau beobachtet werden soll. Dadurch werden aber die gegenseitigen Wechselwirkungen mit anderen Organen und Geweben verringert. Eine Pflanze besitzt jedoch in ihrem Körper eine Vielzahl von Organen, die sich hinsichtlich ihres Alters und ihrer. Funktion unterscheiden,und ihr Wachstum erfolgt, um das richtige Verhältnis zu erhalten, unter gegenseitiger Beeinflussung. Es ist daher eher selten, daß die Wirkung die in einem in-vitro-Test beobachtet wird, auch genau so in der Gesamtpflanze vorliegt.
Auch aus der Wirkungskraft in einem in-vitro-Test läßt
sich nicht auf eine Bedeutung in der praktischen Verwendung schließen. Oft beobachtet man, daß Stoffe, die in in-vitro-Tests ähnliche Wirkung zeigen, sich in ihrer Wirkung gegenüber kultivierten Pflanzen stark unterscheiden.
Es ist auch bekannt, daß die Wirkung oft stark von der Konzentration der verwendeten Verbindung abhängt. Üblicherweise hängen die Wachstumserscheinungen, die man beobachtet, wenn man Pflanzen mit einem wachstumsbeschleunigenden Mittel behandelt, von der Art und dem Alter'der Pflanzen ab. Die Reaktion von Pflanzen auf fremde Substanzen im Hinblick auf ihr Wachstum hängt stark von der Art der Pflanzen und dem Stadium ihres Wachstums ab. Im Extremfall können Pflanzen oft eine Gegenreaktion auf solche wachstumssteigernde Mittel . zeigen. Es ist daher praktisch unmöglich, eine wachstumssteigernde Wirksamkeit auf der Grundlage von in vitro Tests zu bestimmen. Die Entwicklung eines neuen Mittels zur Regulierung des Pflanzenwachstums stößt daher immer auf große Schwierigkeiten und die einzige Möglichkeit zur überprüfung der praktischen Verwendbar-
30 keit besteht la wiederholtem Probieren.
Alle bisher bekannten Verfahren bestehen darin, daß ein Brassinolid enthaltender Rohextrakt oder ein synthetisches Brassinolid Analoge ausschließlich zur Beschleunigung des Wachstums von Pflanzen verwendet wird. Die Wirkung von reinem Brassinolid selbst auf das Wachstum von Pflanzen
wurde noch nicht beschrieben. Unter diesen Umständen besteht daher noch ein großes Bedürfnis zur Entwicklung eines neuen Verfahrens, in dem Brassinolid zur Beschleunigung des Wachstums von Pflanzen verwendet wird, besonders zur Steige-
5 rung des Ertrags von Feldfrüchten,
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten zur Verfugung zu stellen, in dem Brassinolid unter bestimmten Bedingungen eingesetzt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Mittel zur Ertragssteigerung von Feldfrüchten bereitzustellen, das Brassinolid enthält.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung von Brassinolid zur Behandlung einer Pflanze, die eine Frucht hervorbringen kann, in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode.
Weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert.
Seit der Entdeckung von Brassinolid wurde eine Reihe von synthetischen Brassinolidanalogen mit Brassinolid-ähnlicher Struktur entwickelt und an verschiedenen. Pflanzen getestet. Auch wenn eine solche synthetisch hergestellte ähnliche Verbindung eine hohe Wirksamkeit in der Steigerung des Pflanzenwachstums in einem in vitro Test zeigt, muß eine solche Verbindung nicht immer auch an ganzen Pflanzen wirksam sein. Ihre Wirksamkeit wird normalerweise unterschiedlich sein, je nach der Art und dem Alter der Pflanzen, der Behandlungsmethode und den eingesetzten Konzentrationen.
35 Dies gilt auch für das Brassinolid selbst; wenn man nur eine bestimmte Wirkung der verschiedenen pflanzen-
3533633 -ιοί physiologischen Wirkungen von Brassinolid ausnutzen will, muß für jede Pflanze ein Verfahren für die Behandlung von Pflanzen mit Brassinolid geprüft werden. Unter diesem Gesichtspunkt wurde aus den verschiedenen Wirkungen, die Brassinolid zeigt, für die vorliegende Erfindung das Hauptaugenmerk auf die ertragssteigernde Wirkung
gerichtet. Es wurde ein Verfahren zur Behandlung einzelner Pflanzen mit Brassinolid geprüft, um die Stärke des Effekts im Zusammenhang mit anderen verwandten Faktoren., beispielsweise dem Zeitpunkt der Anwendung und der Konzentration, zu untersuchen.
Das Ergebnis der ausführlichen
Untersuchungen ist, daß der Ertrag an wichtigen Feldfrüchten, beispielsweise Weizen, Reis, Mais, Sojabohne und Kartoffel, bedeutend gesteigert werden kann, wenn Pflanzen, die diese wichtigen Früchte hervorbringen können, in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode einer bestimmten Behandlung mit Brassinolid unterzogen werden. Die Einhaltung bestimmter Bedingungen bei der Behandlung dieser Pflanzen mit Brassinolid ist sehr wichtig. Die Behandlungsbedingungen sind ganz eng an bestimmte Pflanzen gebunden, so daß der ertragssteigernde Effekt von Brassinolid überhaupt nicht erwartet werden kann. Im Extremfall können sogar umgekehrte Effekte auftreten, wenn die Bedingungen, die für bestimmte Pflanzen notwendig sind, geändert werden. Solche Bedingungen bestehen in der Kombination der Konzentration von Brassinolid, dem Behandlungsverfahren und dem Zeitpunkt der Anwendung von Brassinolid auf bestimmte Pflanzen. Sie können auch nicht durch einen Fachmann vorausgesagt werden.
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten zur Verfügung gestellt. Es besteht darin, daß eine Pflanze, die eine Frucht hervorbringen kann, in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode mit (2a,3a,22R,23R)-Teträhydroxy-24S-methyl-B-homo-7-oxa-5a-chölestan-6-on der Formel I behandelt wird:
HO-,
HO'*'
11 -
(I)
H O
Gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ein Mittel zur Ertragssteigerung von Feldfrüchten zur Verfügung gestellt/ das die Verbindung der vorstehend beschriebenen Formel I als Wirkstoff enthält.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verwendung der Verbindung der Formel I sowie eines diese Verbindung ent-' haltenden Mittels zur Ertragssteigerung von Feldfrüchten.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wichtig, daß Pflanzen, die Früchte hervorbringen können, mit Brassinolid in einer bestimmten Konzentration und in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode behandelt werden. Dieses bestimmte Stadium in der Wachstumsperiode ist charakteristisch für einzelne Pflanzen. Mit dem hier verwendeten Ausdruck "Wachstumsperiode" ist eine Periode gemeint, die üblicherweise von der Keimung bis zur Reifung der Früchte in Form von Körnern, Samen, Früchten oder Knollen reicht. In bestimmten Fällen umfaßt der Ausdruck "Wachstumsperiode" auch eine Pflanze im Samen-, Korn- oder Knollenzustand. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher eine Pflanze, die eine Frucht hervorbringen kann, mit Brassinolid in einer bestimmten Konzentration in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode der Pflanzen behandelt. Diese Periode reicht vom Samen- (Korn) oder Knollenzustand vor der Keimung bis zum Zustand des ausgereiften Samens (Korns),der Frucht oder der Knolle. So sind
z.B. die Keimung, der Sämling, die Ausbildung eines Seitentriebs oder eine Verzweigung, die Bildung der Ähre und die Blüte Zwischenstadien der vorstehend erwähnten Wachstumsperiode.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Brassinolid ist ein kristalliner Stoff, der in organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Äthanol und Aceton, löslich ist, aber kaum in Wasser. Es kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das eine Verbesserung der Methode von Mori et al. ist [Mori et al., Agric. Biol. Chem. 47 (3), 663-664 (1983)]. Brassinolid wird üblicherweise in der Form einer flüssigen Zusammensetzung als Vorratslösung eingesetzt, in Form eines emulgierbaren Konzentrats oder in Form einer Zusammensetzung aus Feststoffen (pulverförmig oder körnig) als in Wasser dispergierbares Mittel. Vor dem Gebrauch werden diese Zusammensetzungen, dann mit einer genügenden Menge Wasser verdünnt, um eine bestimmte Konzentration an Brassinolid zu bekommen. Es ist auch möglich, auf der Grundläge von Lanolin eine Brassinolidpaste herzustellen, mit der man Brassinolid direkt auf einen bestimmten Teil der Pflanze aufstreichen kann. Zur Herstellung einer solchen flüssigen Zusammensetzung wird Brassinolid in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder bis zur Homogenität 11^t i^ gemischt. Wenn notwendig, kann auch ein Hilfsmittel, beispielsweise ein Benetzungsmittel, darin enthalten sein. Beispiele für organische Lösungsmittel sind Alkohole, beispielsweise Methanol, Äthanol oder Propanol, Ketone, beispielsweise Aceton, Methyläthylketon oder Methylisobuty!keton, Glykole, beispielsweise Äthylenglykol, Propylenglykol oder Diglym, Ester, beispielsweise Äthylacetat oder Butylacetat, Hemiäther, beispielsweise Äthylenglykolmonomethyläther, Amide, beispielsweise Dimethylformamid oder Hexamethylphosphoramid, Sulfone, beispielsweise Diäthylsulfon, Äther, beispielsweise Dioxan oder Tetrahydrofuran und aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Hexan, Toluol oder Xylol, und deren Gemische.
-.13 -
Bei der Herstellung des Feststoffpräparates in Form von Pulver, Tabletten oder Körnern, wird Brassinolid gründlich mit einem festen Träger, beispielsweise Ton, säureaktivierter Lehm , Bentonit, Talkum, Kieselgur oder ähnlichen Mineralstoff en gemischt, zusammen mit einem Hilfsmittel, beispielsweise einem Benetzungsmittel, einem. Dispergiermittel oder einem Emulgiermittel.
Bei der Herstellung der Paste wird Brassinolid mit Vaseline, ■ Lanolin, Petrolat oder einem ähnlichen wachsartigen Stoff und, wenn erforderlich, mit einem Hilfsmittel, beispielsweise einem Streckmittel oder einem Dispergiermittel, vermischt.
1^ Beispiele für Hilfsmittel, die üblicherweise zur Verbesserung der Ausbreitungs-, Eindring-, Dispersions-, Bindungs-, Benetzungs- und Suspensionseigenschaften der vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Zusammensetzungen eingesetzt werden, sind nicht-ionische Netzmittel, beispiels-
2^ weise Polyoxyäthylenalkylphenyläther, Polyoxyäthylendodecyläther, Polyalkylenglykolalkyläther und Polyoxyäthylenharζ-säureester; anionische Netzmittel·, beispielsweise Natriumdinaphthylmethandisulfonat, Natriumligninsulfonat und Natriumdodecylbenzoesulfonat; und andere Zusätze, bei-
2° spielsweise Paraffin und D-Sorbit.
Die Menge und die Konzentration an Brassinolid in diesen Zusammensetzungen kann der Art der zu behandelnden Pflanzen, der Art der Zusammensetzungen und dem Behandlungsverfahren angepaßt werden. Im allgemeinen kann Brassinolid in den Flüssig-i oder Feststoffzusammensetzungen in einer Menge von etwa 10 bis 1000 ppm vorliegen. Der Gehalt an Brassinolid in der Zusammensetzung wird vor dem eigentlichen Ge-
— 1 —4
brauch auf eine Konzentration von etwa 10 ppm bis 10 ppm durch Verdünnung der Zusammensetzung mit Wasser oder einem Streckmittel eingestellt. Selbstverständlich kann die End-
1 konzentration an Brassinolid in einem weiten Bereich
variieren, je nach dem Zweck der Behandlung, der Art der zu behandelnden Pflanzen, dem Behandlungsverfahren und anderen verschiedenen Faktoren.
5
Die Behandlung der Pflanzen mit Brassinolid kann auf unterschiedliche, bekannte Weisen durchgeführt werden. Wenn Pflanzen im Samen- oder Knollenstadium mit Brassinolid behandelt werden sollen, werden sie z.B. normalerweise für einen bestimmten Zeitraum bei einer bestimmten Konzentration in eine verdünnte wäßrige Lösung, Dispersion oder Emulsion der Brassinolidzusammensetzungen getaucht. In einer anderen Ausführungsform kann eine Brassinolid enthaltende Pastenzusammensetzung auf die Samen oder Knollen durch Bestreichen oder ähnliche Methoden aufgebracht werden. Wenn Pflanzen im Stadium der Keimung, als Sämling, bei der Ausbildung, von Verzweigungen oder Seitentrieben,bei der Ausbildung der Ähren, beim Blühen oder Reifen, mit Brassinolid behandelt werden sollen, werden die Pflanzen vorzugsweise mit einer, wäßrigen Lösung, Dispersion oder Emulsion von Brassinolid bei einer bestimmten Konzentration nach einem üblichen Sprühverfahren behandelt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine oder mehrere der vorstehend erwähnten verschiedenen Hilfsmittel in die Brassinolid-Lösung, -Dispersion oder -Emulsion einzuverleiben.
Dadurch können die Benetzungs- und Ausbreitungseigenschaften, die Fähigkeit zur Durchdringung und die Dispersionsfähigkeit, die Ablagerungs- und Hafteigenschaften und die Suspendierbarkeit des Behandlungsmittels teilweise oder stark verbessert werden. Das Besprühen selbst kann unter Verwendung jeder Sprühvorrichtung durchgeführt werden, aber das Versprühen von der Luft aus einer geringen Menge mit Hilfe eines Flugzeuges ist vorzuziehen, wenn die Pflanzen in einem größeren Gebiet innerhalb eines kurzen Zeitraums behandelt werden sollen. Die Behandlung mit Brassinolid kann allein durchgeführt werden, oder kombi-
1 niert mit einer oder mehreren anderen Behandlungen, beispielsweise einer Herbizid- oder Pestizid-Behandlung. Bei'solchen Kombinationsbehandlungen können eines oder mehrere der anderen Pflanzenhormone, Düngemittel, Herbizide, Sterili-
siermittel oder Insektizide zu den Brassinolidzusammensetzungen hinzugegeben werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen näher 10 erläutert! ■
Die Figuren 1(A) bis 1(C) sind Diagramme, die Ergebnisse von Tests beschreiben, bei denen Weizen mit einer wäßrigen Lösung von Brassinolid mit einer bestimmten Konzentration 15 in verschiedenen Wachstumsstadien behandelt wurde.
Die Figuren 2(A) bis 2(C) sind Diagramme, die Ergebnisse von Tests beschreiben, bei denen Weizen, nach der Blütenentfaltung mit einer Lösung von Brassinolid in einer bestimmten Konzentration behandelt wurde. Es wurde das Gewicht pro Korn und die Beziehung zwischen der Konzentration an Brassinolid und..dem Kornansatz an einem bestimmten Teil der. Weizenähre geprüft.
Figur 3 ist ein Diagramm, das das Ergebnis von Tests beschreibt, bei denen Weizen nach der Blütenentfaltung mit einer Lösung von Brassinolid behandelt wurde. Es wurde
das Korngewicht pro A'hrchen bestimmt.
30 Figur 4 ist ein Diagramm, das das Ergebnis von Tests beschreibt, bei denen Weizen nach der Blütenentfaltung mit einer Lösung von Brassinolid behandelt wurde. Es wurde das Korngewicht pro Ährchen bestimmt.
Figur 5 ist ein Diagramm, das das Ergebnis von Tests beschreibt, bei denen Weizen nach der Blütenentfaltung mit einer Lösung von Brassinolid behandelt wurde. Es wurde
die Beziehung zwischen dem Gesamtkorngewicht von bestimmten Ährchen und der Konzentration an Brassinolid geprüft.
Figuren 6(A) und 6(B) sind Diagramme, die Ergebnisse von Tests beschreiben, bei denen Sojabohnenmit einer wäßrigen Lösung von Brassinolid einer bestimmten Konzentration behandelt wurden. Es wurde die Wirkung von Brassinolid auf das Wachstum von Sojabohnen in frühen Stadien bestimmt.
Figuren 7(A) und 7(B) sind Diagramme, die Ergebnisse von Tests beschreiben, in denen Sojabohne mit einer Lösung von Brassinolid in bestimmten Wachstumsstadien behandelt wurde. Es wurde die Wirkung von Brassinolid auf die Photosynthese und darauf bezogene Faktoren bestimmt.
Figuren 8(A) und 8(B) sind Diagramme, die Ergebnisse von Tests zeigen, bei denen Sojabohnen mit der Lösunq von Brassinolid in bestimmten Wachstumsstadien behandelt wurden.Es wurde die Wirkung von Brassinolid auf den Samenansatz bestimmt.
Fiquren 9(A) und 9(B) sind Diaqramme, die Erqebnisse von Tests beschreiben, bei denen Sojabohnen mit einer Lösung von Brassinolid behandelt wurden .Es wurde die Wirkung auf den Ertrag an Sojabohnen bestimmt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann zur
Ertragssteigerung von Weizen als einer Grasfrucht anaewendet werden. In diesem Falle tritt die ertragssteigende Wirkung von Brassinolid deutlich zutage, wenn der Weizen mit Brassinolid in einer bestimmten Konzentration im Samenstadium vor der Keimung oder in der Blüte-Reife-Periode behandelt wird. Es stellte sich heraus, daß, wenn Weizen in seinen verschiedenen Wachstumsstadien mit Brassinolid behandelt wurde, um dessen Einfluß auf den Wachstumsprozeß von Weizen zu prüfen in einem Areal, wo Brassinolid
vom Beginn der Ausbildnng von Seitentrieben an versprüht worden war, das Ährengewicht an den Seitentrieben und am Hauptsproß deutlich abnimmt, wenn die Konzentration von Brassinolid höher wird. Es stellte sich auch heraus, daß in einem Areal, wo Brassinolid von einem mittleren Stadium der Ährchendifferenzierung an versprüht worden war, das Ährengewicht der Seiten triebe vermindert war, aber kein Einfluß auf das Ährengewicht des Hauptsprosseszu beobachten war. Im Gegensatz dazu, war das Ährengewicht sowohl der Seitentriebe als auch des Hauptsprosses deutlich vergrößert, verglichen mit der unbehandelten Kontrolle, wenn in diesem Areal Brassinolid vom Beginn der Blütenentfaltung an versprüht worden war. Es ergab sich dann ein prozentualer Anstieg der Kornansätze der Blütchen in dem oberen Teil eines Ährchens. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Behandlung mit Brassinolid das Gewicht pro Korn an jeder Ansatzstelle eines geprüften bestimmten Ährchens, das Korngewicht pro Ährchen und das Gesamtgewicht der Körner von jedem Ährchen erhöht,und daß das Gesamtkorngewicht bei der Behandlung mit Brassinolid in einer Konzentration von
-2
10 ppm ein Maximum erreicht, wobei ein Anstieg von 10 %
im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle beobachtet wird. Die Behandlung mit Brassinolid erhöht das Korngewicht eindeutig, besonders in Ährchen und Körnern, die
25 vom oberen Teil der Ähre stammen. Es ergibt sich damit,
daß die Behandlung von Weizen mit Brassinolid vor der Blütenentfaltung keinen guten Einfluß auf die Reifung der Körner und den Ertrag an Körnern hat, daß aber die Behandlung von Weizen mit Brassinolid während der Periode von der Blütenentfaltung bis zur Reifung zu einer prozentualen Erhöhung der Kornansatzstellen von Blütchen führt, die sich im oberen Teil eines Ährchens befinden. Es wird auch das Gewicht der Körner, die vom oberen Teil des Ährchens stammen, erhöht und so eine Steigerung des Ertrags an Körnern erreicht. Es ist daher nicht voraussehbar, daß der Prozentsatz an Kornansatzstellen und das Korngewicht
durch Behandlung von Weizen mit Brassinolid während der Periode von der Blütenentfaltung bis zur Reifung beachtlich gesteigert werden kann, besonders im oberen Teil eines Ährchens, wo der Prozentsatz an Kornansatzstellen ° und das Korngewicht üblicherweise niedrig ist. Es ist auch interessant, daß, wie aus Beispiel 2 deutlich wird, die ertragssteigernde Wirkung von Brassinolid auch bei Behandlung von Weizensamen mit Brassinolid deutlich wird. Die Konzentration von Brassinolid hängt von dem Behandlungsverfahren und der Art der Pflanzen ab. Im Fall von Weizen wird Brassinolid vorzugsweise über die ganze Pflanze versprüht und als Konzentration an Brassinolid wird in diesem Falle etwa 10~ bis 10~ ppm vorgeschlagen. Die Zahl der Behandlungen mit Brassinolid hängt ab von dem
1^ Behandlungsverfahren, der Art der Pflanzen und der eingesetzten Konzentration, die Behandlung wird aber üblicher
Weise 1 bis 5 mal durchgeführt, wenn Brassinolid
_2
ir. einer Konzentration von 10 ppm versprüht wird.
Der genaue Grund für das Auftreten dieser ertragssteigernden Wirkung ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht bekannt, aber es wurde in den Untersuchungen zur vorliegenden Erfindung festgestellt, daß die Photosyntheserate, die Durchlaßfähigkeit (Leitfähigkeit) der Spaltöffnungen (gs) und die Durchlaßfähigkeit (Leitfähigkeit) des Mesophylls (gm) in jungen Blättern leicht erhöht sind, in alten Blättern dagegen eher gehemmt. Es wird angenommen, daß bei der Behandlung mit Brassinolid sowohl gs als auch gm an der Änderung der Photosyntheserate beteiligt sind.
Wenn Mais mit Brassinolid behandelt wird, wird eine deutliche ertragssteigernde Wirkung beobachtet, wenn eine wäßrige Lösung von Brassinolid in dem Zeitraum vom frühen Blühstadium bis zum Kolben- und Blütenstadium der Pflanze versprüht wird. Für die vorliegende Erfindung wurden Untersuchungen zur Länge und zum Durchmesser des
3633633
Kolbens, zum Korngewicht, zur Zahl der Reihen auf dem Kolben, zur Zahl der Körner pro Reihe und zur Zahl der nicht besetzten Kornplätze durch Versprühen einer Lösung mit Brassinolid mit einer bestimmten Konzentration auf Kolben und Blüten von Mais im frühen Blütestadium durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß die Behandlung mit Brassinolid einen deutlichen Einfluß, speziell auf die Länge der unreifen Spitze des Kolbens und die Zahl der nicht besetzten Kornplätze hatte und daß der Ertrag um 18 bis 3 3 Gewichtsprozent, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle,gesteigert werden konnte. Wie im Falle von Weizen ist es deutlich, daß die Behandlung mit Brassinolid zur Steigerung der Zahl von Kornansatzstellen des Blütchens im oberen Teil des Kolbens beiträgt, wo üblicherweise die Zahl
15 der Kornansatzstellen sehr gering ist.
Wenn Reis mit Brassinolid behandelt wird, wird eine ertragssteigernde Wirkung beobachtet, wenn der Samen in eine wäßrige Lösung von Brassinolid getaucht wird, oder wenn *3er Reis in dem Stadium mit Brassinolid behandelt wird, in dem die hauptsächliche Ausbildung von Seitentrieben erfolgt. Wenn Reis in verschiedenen Wachstumsstatien mit Brassinolid in verschiedenen Konzentrationen behandelt wird, ergibt sich, daß in einem Areal, wo der Samen in
25 die Lösung von Brassinolid mit einer Konzentration von _2
10 ppm eingetaucht worden war, die Zahl, der Seitentriebe und Ähren um 7 bzw. 15 % erhöht war, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Dadurch wird, wie aus Tabelle IV ersichtlich ist, das Gewicht von ungeschältem Reis um 17 % gesteigert, obwohl das 1000 Körnergewicht fast unverändert ist. In einem Areal, in dem der Reis im Stadium der maximalen Ausbildung von Seitentrieben mit Brassino-
-2 -4
lid in einer Konzentration von 10 ppm und 10 ppm an
den Blättern behandelt worden war, stieg die Zahl der Körner pro Ähre um 11 bis 13 %, verglichen mit der unbehandelten Kontrolle, so daß das durchschnittliche Ähren-
gewicht um 5 bis 7 % erhöht war (Tabelle V). Eine deutliche Steigerung des Ertrags wird dann nicht erwartet, wenn der Reis im Frühstadium der Rispenbildung und im Stadium der Blütenentfaltung mit Brassinolid behandelt wird.
Wenn das Maß der Steigerung der Zahl von Körnern in jedem Teil der Ähre bei der Blätterbehandlung im Stadium der maximalen Ausbildung der Seitentriebe untersucht wird, liegt das Maß des Anstiegs in den oberen vier Abschnitten der Ährenspindel im Bereich von 7 bis 9 %, während das in den niederen Absdhnitten der Hauptachse überraschend bei 15 bis 17 % liegt. Das zeigt, daß Brassinolid eine starke Wirkung auf die in den unteren Abschnitten der Ährenspindel gelegenen Körner hat, wo üblicherweise die Körner nicht die volle Größe erreichen. Diese Tendenz wird 'auch bei der Blätterbehandlung im Frühstadium der Rispenbildung beobachtet, aber das Maß des Anstiegs ist nicht so groß wie in dem vorstehend beschriebenen Fall. Die ertragssteigernde Wirkung, die durch Versprühen von Brassinolid im Stadium der maximalen Ausbildung von Seitentrieben erfolgt, drückt sich vor allem im Anstieg der Kornansatzstellen im unteren Teil der Ähren aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Steigerung des Ertrags von Sojabohnen, einer Hülsenfrucht, verwendet werden. Wenn Sojabohnen in verschiedenen Wachstumsstadien mit Brassinolid in verschiedenen Konzentrationen behandelt werden, ergibt sich, daß Brassinolid eine beschleunigende
30 Wirkung auf das Wachstum von Epicotylen, Internodien,
Blattstielen und Verzweigungen hat. Diese Wirkung hängt aber von der Art der Organe und der Konzentration von Brassinolid ab. Das Wachstum der Blattfläche war bei höheren Brassinolidkonzentrationen gehemmt. Andererseits war kein eindeutiger Einfluß auf die Knotenanordnung der ersten Verzweigung, die Zahl der Verzweigungen, die Knoten-
' ■ - 21 -
zahl an Verzweigungen und die Knotenzahl des Hauptsprosses festzustellen, so daß keine beschleunigende Wirkung auf die Bildung der Organe zu beobachten war. Die Behandlung der Sojabohnen mit Brassinolid im Stadium der Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes und nach der vollen Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes erhöht die Photosyntheserate. Die Menge an Chlorophyll in den Blättern jeder Blattstellung am Stamm wird auch durch eine fortlaufende Behandlung mit Brassinolid vor und nach der Blüte erhöht.
^ Damit wird eine Wirkung zur Verhinderung des Alterns von Blättern deutlich. Ein Ergebnis von Versuchen zur Prüfung des Einflusses von Brassinolid auf den Samenansatz und den Ertrag an Sojabohnen ist, daß eine fortschreitende Behandlung mit Brassinolid vor der Blüte die Anzahl der Hülsen
^ eines Zweiges und die Zahl der Samen pro Hülse erhöht, so daß das Gesamtsamengewicht pro Pflanze gesteigert werden kann. Im Gegensatz dazu verstärkt eine fortlaufende Behandlung mit Brassinolid nach der Blüte das Wachstum der Verzweigungen und Blattstiele, so daß sie sich krümmen können, und verringert eher die Geschwindigkeit des Samenansatzes und den Ertrag. Bei Sojabohnen bewirkt daher-die Behandlung in der Periode von der Entfaltung des dritten dreizähligen Blattes bis zum Beginn der Blüte einen Anstieg in der Zahl der Hülsen an den Verzweigungen
^ und in der Zahl der Samen pro Hülse. Damit liegt eine
ertragssteigernde Wirkung an Sojabohnen vor. Daraus folgt, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Ertragssteigerung bei Hülsenfrüchten darin besteht, daß man einen Teil der Pflanze, beispielsweise Blüten, Blätter,Stengel oder Wurzein, oder die ganze Pflanze in der Phase von der Entfaltung des dritten dreizähligen Blattes bis zum Beginn der
Blüte mit Bxassinolid behandelt. Um Brassinolid auf einen Teil
bestimmten/der Pflanzen aufbringen zu können, kann zur Behandlung der Pflanzen mit Brassinolid in Form einer wäßrigen Lösung, Emulsion oder Dispersion eine geeignete Vorrichtung zum Eintauchen, Versprühen oder Aufbringen ver-
wendet werden. Die Konzentration an Brassinolid hängt vom Behandlungsverfahren oder der Art der Pflanzen ab. Bei Sojabohnen ist beispielsweise das Versprühen einer wäßrigen
Lösung, Dispersion oder Emulsion von Brassinolid in einer κ -1-4
Konzentration von etwa 10 bis 10 ppm über die ganze
Pflanze bevorzugt. Die Zahl der Behandlungen hängt von dem Behandlungsverfahren, der Art der Pflanzen und der eingesetzten Brassinolidkonzentration ab. Sie liegt aber üblicherweise im Bereich von 1 bis 5 Anwendungen. 10
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Ertragssteigerung bei Kartoffeln eingesetzt wird, werden vorzugsweise zerteilte Knollen in eine wäßrige Lösung, Dispersion oder Emulsion von Brassinolid in einer Konzentration von 10
ι ^ — 5
bis 10 ppm 10 bis 3 0 Stunden eingetaucht. Dadurch ergibt sich eine Ertragssteigerung an Knollen pro Pflanze von 10 bis 20 % verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Die optimale Konzentration von Brassinolid liegt in diesem
-4
Falle bei etwa 10 ppm. In einem Areal, in dem eine wäß-
rige Lösung von Brassinolid mit einer Konzentration von
— 4
10 ppm zweimal über die gesamten Pflanzenkörper versprüht wurde, war die Zahl und das Gewicht der Knollen pro Pflanze fast gleich mit denen von unbehandelten Kontrollen. Es ergab sich also keine Ertragssteigerung für Knollen. Damit wird deutlich, daß die Behandlung von Knollen mit Brassinolid vor der Einbringung in die Erde zur Steigerung der Kartoffelausbeute geeignet ist.
Da Brassinolid ein Naturstoff ist, der in natürlich vorkommenden eßbaren Pflanzen weit verbreitet ist, treten natürlich keine Probleme hinsichtlich der Sicherheit oder der Bioabbaubarkeit von Brassinolid auf.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Formulierungsbeispiele und Anwendungsbeispiele näher erläutert. Der in Tabellen und Beschreibungen verschiedener Versuche verwendete Ausdruck "BR-Behandlung" bedeutet Be-
5 handlung mit Brassinolid.
Formulierungs-Beispiel 1 (Flüssige Formulierung)
Durch Losen von 100 mg Brassinolid und TO ml Neoesterin
(Benetzungsmittel, vertrieben von Kumiai Chemical Industry Co., Ltd., Japan) in 990 ml Äthanol und homogenes Vermischen der Lösung wird eine flüssige Formulierung hergestellt. Vor dem Gebrauch wird die flüssige Formulierung
mit Wasser 1000 bis 1 000 000-fach verdünnt.
Formulierungsbeispiel 2 (Emulgierbares Konzentrat)
Ein emulgierbares Konzentrat wird durch homogenes Vermi- ■ sehen der folgenden Bestandteile erhalten.:
Brassinolid 0,01 Gewichtsteile
Dimethylformamid 60 Gewichtsteile
Xylol 30 Gewichtsteile
Nitten (Benetzungsmittel, vertrieben von Nissan Chemical
Industries, Ltd.) 10 Gewichtsteile
Formulierungsbeispiel 3 (ein in Wasser dispergierbares
Pulver)
Ein in Wasser dispergierbares Pulver wird durch gründliches Mischen und Pulverisieren der folgenden Bestandteile erhalten:
Brassinolid 0,1 Gewichtsteile
Kieselgur 85 Gewichtsteile
Polyvinylalkohol 5 Gewichtsteile
Natriumdodecylbenzolsulfonat 9,9 Gewichtsteile
- 24 1 Formulierungsbeispiel 4 (Paste)
Eine Paste wird durch homogenes Vermischen der folgenden Bestandteile erhalten:
Brassinolid 0,001 Gewichtsteile
Äthylalkohol 10 Gewichtsteile
Lanolin 90 Gewichtsteile
Beispiel
Zur Untersuchung der Wirkung von Brassinolid, wenn es in verschiedenen Wachstumsstadien auf Weizen aufgebracht wird, wird eine Reihe von Versuchen mit Asakaze-Weizen nach den in Tabelle I beschriebenen Verfahren durchgeführt.
Eine Lösung von 100 ppm Brassinolid in Äthanol wird mit einer 1 : 5000-fachen wäßrigen Lösung von Neoesterin verdünnt und die verdünnte Lösung wird in einer Konzentration von 10~4, 10~2 oder 10° ppm in genügender Menge über den gesamten Weizen versprüht. Die Kultivierung des Weizens erfolgt in üblicher Weise. Nach der Ernte wird eine Ertragsprüfung in den Testläufen II, III und IV durchgeführt .
Die Prüfung erfolgt im Hinblick auf die folgenden fünf Punkte: (1) Die Wirkung auf die Keimung und das Sämlingswachstum, (2) die Wirkung auf die Ausbildung von Seitentrieben, (3) die Wirkung auf die Ausbildung des Blütenstandes,
(4) die Wirkung auf das Ährengewicht und (5) die Wirkung auf den Kornansatz einer Ähre am Hauptsproß. Nachfolgend sind die Ergebnisse von Versuchen zu den einzelnen Punkten beschrieben. Zusätzlich sind die Ergebnisse von Versuchen aus den Testläufen II, III und IV in den Figuren 1(A), 1(B) und 1(C) abgebildet. Die Ergebnisse aus dem Testlauf IV sind speziell in den Figuren 2(A), 2(B) und 2(C) und den Figuren 3 bis 5 abgebildet.
3S33633
Ergebnisse der Versuche:
1. Die Wirkung auf die Keimung und das Sämlingswachstum Bei einer Konzentration von 10 oder 10 ppm ist das Wachs-5 turn der Blattscheide und der Wurzeln stark gehemmt, aber die Zahl der Wurzeln ist etwas erhöht.
2. Die Wirkung auf die Ausbildung von Seitentrieben.
Testlauf
II
III
IV.
Tabelle I
Testverfahren Kultivierungsverfahren BR-Behandlungsverfahren
(A) in einer Petrischale
(B) in einem mit Erde gefüllten 2-Liter Becherglas
Samentiefe: 5 cm
Die Samen werden am 12. Januar 1984 in einem Topf ausgesät, der Topf verbleibt bis zum- 3. März im Gewächshaus und wird dann nach draußen gebracht
Die Samen werden am 4. November 1983 in einen Topf ausgesät, der Topf befindet sich im Freien
Wie vorstehend beschrieben Die Samen werden 24 Stunden lang in eine wäßrige Lösung von Brassinolid mit einer bestimmten Konzentration eingetaucht.
Die Behandlung erfolgt 7 mal mit einer wäßrigen Lösung von Brassinolid im Zeitraum vom 3. März (Beginn der Seitentrieb-
ausbildung) bis zum 20.April (Beginn der Ausbildung des Blütenstandes: 29. April)
Die Behandlung erfolgt 7 mal mit einer wäßrigen Lösung von Brassinolid während des Zeitraums vom 3. März (das mittlere Stadium der Ährchendifferenzierung) bis zum 20. April (Beginn der Susbildung des Blütenstandes: 27.April)
Die Behandlung erfolgt 5 mal mit einer wäßrigen Lösung von Brassinolid während des Zeitraums vom 2. Mai (Beginn der Blütenentfaltung) bis zum 30. Mai.
Bemerkungen: 1. "BR" bedeutet Brassinolid
2. Bei den Testläufen II, III und IV wird der Weizen am 35 8. Juni geerntet.
In den Testläufen II und III erhöht sich die Zahl der Nebensprossen, wenn die Konzentration an Brassinolid ansteigt. Andererseits nimmt der Prozentsatz an fruchttragenden Stengeln ab, so daß die Zahl der fruchttragenden Stengel sich
5 erniedrigt.
3. Wirkung auf die Ausbildung des Blütenstandes
Im Testlauf II führt die Brassinölidbehandlung zur Verzögerung des Beginns der Ausbildung des Blütenstandes. 10
4. Wirkung auf das Ährengewicht
Im Testlauf II nehmen sowohl das Ährengewicht der Seitentriebe als auch das Ährengewicht des Hauptsprosses deutlich ab, wenn die Konzentration von Brassinolid ansteigt. Im Testlauf III wird das Ährengewicht der Seitentriebe durch die Brassinölidbehandlung herabgesetzt, im Ährengewicht des Hauptsprosses ergibt sich aber keine Änderung. Im Testlauf IV sind sowohl das Ährengewicht der Seitentriebe als auch das Ährengewicht des Hauptsprosses durch die Brassinölidbehandlung deutlich angestiegen.
5. Wirkung auf die Kornansatzstellen an der Ähre des Hauptsprosses
Im Testlauf IV führt die Brassinölidbehandlung zu einem prozentualen Anstieg an Kornansatzstellen von Blütchen im oberen Teil eines Ährchens. Darüber hinaus erhöht die Brassinölidbehandlung das Gewicht pro Korn an jeder Ansatzstelle eines bestimmten geprüften Ährchens, das Korngewicht pro Ährchen im oberen, mittleren und unteren Teil der Ähre und das Gesamtgewicht der Körner von jedem Ährchen. Das Gesamtkörnergewicht erreicht einen Maximalwert, wenn
die Brassinölidbehandlung bei einer Konzentration von
_2
10 ppm durchgeführt wird und ist dabei um 10 % im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle erhöht. Der Anstieg des Korngewichts bei der Brassinölidbehandlung ist besonders deutlich in Ährchen und Körnern im oberen Teil der Ähre.
In den Diagrammen der Figuren 1 (A) , 1 (B) und 1 (C) , die/ Ergebnisse der Testläufe II, III und IV zeigen, ist auf der linken Ordinate das Gesamtährengewicht pro Topf (in g/Topf) aufgetragen, während die rechte Ordinate das Ährengewicht von Seitentrieben oder das Ährengewicht des Hauptsprosses pro Topf (in g/Topf) angibt. In jedem Diagramm ist auf der Abszisse die Konzentration des in der Behandlung eingesetzten Brassinolids (in ppm) angegebenen. Eine durchgezogene Linie mit schwarzen Punkten (<—·-—·—) steht für das Gesamtährengewicht, eine unterbrochene Linie mit weißen Dreiecken (—Δ—Δ—) steht für das Ährengewicht des Hauptsprosses, eine unterbrochene Linie mit weißen Kreisen (—ο—ο—) steht für das Ährengewicht der Seitentriebe, ein vertikaler Strich bedeutet die kleinste mittlere
15 Standardabweichung (p=0,05) und Werte in
Klammern bedeuten relative Werte, wobei der Wert der unbehandelten Kontrolle gleich 100 gesetzt ist. Aus den Figuren 1(A) und 1(B) wird deutlich, daß das Gesamtgewicht der Ähren eher abnimmt, wenn die Konzentration von Brassinolid
20 in den Testläufen II und III ansteigt.
Die Diagramme der Figuren 2(A), 2(B), 2(C),3, 4 und 5 zeigen die Ergebnisse des Versuchs zur Bestimmung der Wirkung von Brassinolid auf die Kornansatzstellen der Ähre am Hauptspross im Testlauf IV. Dabei zeigen die Figuren 2(A), 2(B) und 2(C) das Gewicht pro Korn und die Beziehung zwischen der in der Behandlung eingesetzten Konzentration von Brassinolid und dem Prozentsatz an Kornansätzen des fruchtbarsten Blütchens in den im oberen, mittleren oder unteren
30 Teil der Ähre befindlichen Ährchen.
In den Figuren 2(A), 2(B), 2(C), 3 und 4 ist mit dem Ährchen aus dem oberen Teil der Ähre (das obere Ährchen) das dritte Ährchen abwärts vom letzten Ährchen gemeint, während mit dem Ährchen aus dem unteren Teil der Ähre (das untere Ährchen) das dritte Ährchen aufwärts vom untersten Ährchen
gemeint ist. In den Figuren 2(A), 2(B) und 2(C) ist die Position der Körner im Ährchen willkürlich so festgelegt: Die unterste Position wird mit "a" bezeichnet und "b", "c" und "d" bezeichnen dann die nachfolgenden Positionen in aufsteigender Richtung. In jeder der Figuren 2(A), 2(B) und 2(C) ist auf der Ordinate auf der linken Seite das Gewicht pro Korn (G.W. in mg) aufgetragen und auf der Ordinate auf der rechten Seite der Prozentsatz an Kornansätzsides fruchtbarsten Blütchens (G.S.). Auf der Abszisse ist die Konzentration des in der Behandlung eingesetzten Brassinolids (in ppm) aufgetragen. In Figur 2(A) verbindet die durchgezogene Linie a (—·—·—) die Punkte, die die Ergebnisse des Korns aus der untersten Position des oberen Ährchens angeben, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Die unterbrochene Linie b (—ο—ο—) verbindet die Punkte, die die Ergebnisse des Korns in der Position "b" des oberen Ährchens angeben, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Die Linie c (••A'-'A··) mit der Bezeichnung "G.S." verbindet die Punkte, die sich für G.S. des Korns in der Position c im oberen Ährchen ergeben, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Die Linie c (-Δ Δ-) mit der Bezeichnung "G.W." verbindet die Punkte, die für G.i. '-des Korns in der Position c im oberen Ährchen stehen, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. In den Figuren 2(B) und 2(C) haben die Linien a und b die gleiche Bedeutung wie in Figur 2(A). Die Linie c ( -A A-) verbindet die Punkte, die die Ergebnisse des Korns in der Position c im mittleren oder unteren Ährchen angeben, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Die Linie d (..A. . . A ■ ■) mit der Bezeichnung "G. S." verbindet die Punkte, die für G.S. des Korns in der Position d im mittleren oder unteren Ährchen stehen, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Die Linie d (-O~#'~D"") mit der Bezeichnung "G.W."
verbindet die Punkte, die für G.W, des Korns in der Position d im mittleren oder unteren Ährchen stehen, das mit bestimmten Konzentrationen von Brassinolid behandelt wurde. Im oberen Ährchen gibt es nur drei Körner, daher gibt es keine Linie d in Figur 2(A) im Gegensatz zu den Figuren 2(B) oder 2(C), die das Ergebnis von vier Körnern im mittleren oder unteren Ährchen zeigen.
In Figur 3 ist das Korngewicht pro Ährchen bei bestimmten Konzentrationen von Brassinolid abgebildet. Dabei ist auf der Ordinate das Korngewicht pro Ährchen (in mg) aufgetragen, während auf der Abszisse die Konzentration von Brassinolid (in ppm) aufgetragen ist. Die Linie (—ο—ο—) gilt für das mittlere Ährchen, die Linie (—Δ —A~) für das untere Ährchen und die Linie (-ο-·-ο) für das obere Ährchen.
In Figur 4 ist das Korngewicht pro Ährchen (in Prozent) bei bestimmten Konzentrationen von Brasinolid dargestellt. Auf der Ordinate ist das Korngewicht pro Ährchen (in Prozent) dargestellt, während auf der Abszisse die Konzentration von Brassinolid (in ppm) angegeben ist. Die Linien
(-·—·-, —Α—Δ— und -o o- haben die gleiche Bedeutung
wie in Figur 3.
In Figur 5 ist die Beziehung zwischen dem Gesamtkorngewicht von Ährchen aus dem oberen, mittleren und unteren Teil der Ähre und der Konzentration von Brassinolid dargestellt. Auf der Ordinate ist das Gesamtkorngewicht (in mg) von Ährchen aus den oberen, mittleren und unteren Teilen
30 (die oberen, mittleren und unteren Ährchen) angegeben,
während auf der Abszisse die Konzentration von Brassinolid (in ppm) aufgetragen ist. In Figur 5 bedeutet ein vertikaler Strich den geringsten eindeutigen Unterschied zwischen Mittelwerten (p = 0,05) und die Werte in Klammern
35 sind relative Werte, wobei der Wert der unbehandelten Kontrolle gleich 100 gesetzt ist.
- 30 1 Beispiel2
Weizensamen der Sorte Norin 61 werden gemäß dem Eintauchverfahren mit Brassinolid behandelt, wobei die Samen vor der Keimung 12 Stunden in wäßrige Lösungen von Brassinolid mit verschiedenen Konzentrationen (10 , 10 und 10 ppm eingetaucht werden. Die wäßrigen Lösungen enthalten ein Samen-Desinfektionsmittel. Die so behandelten Samen werden mit Wasser gewaschen, 2 Tage bei Raumtemperatur getrocknet und im folgenden Versuch eingesetzt:
Ein kubischer Betontopf mit 60 cm Länge, 60 cm Breite und 40 cm Tiefe wird mit Diluvialerde gefüllt und die Weizensamen werden in drei Reihen mit 30 Samen pro Reihe ausgesät. Die ausgesäten Samen werden mit der Erde 3 cm hoch bedeckt. 7 Monate nach der Aussaat wird das Gesamtgewicht der Ähren und die Gesamtzahl der Ähren bestimmt und das Gewicht pro Ähre wird berechnet. Das Ergebnis dieses Versuches geht aus Tabelle II hervor.
Tabelle II
Konzentration Gesamtge Gesamt Gewicht
Mittel wicht der zahl-der pro Ähre
(ppm) Ähren Ähren
ΙΟ"1
Brassinolid ΙΟ"3 116 101 115
Brassinolid - 112 100 112
Kontrolle 100 100 100
Bemerkung:
Die Ergebnisse in der Tabelle sind als Relativwerte angegeben, wobei der Wert der unbehandelten Kontrolle gleich 100 gesetzt ist.
Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß durch die Behandlung der Samen mit Brassinolid ein deutlicher Anstieg im Gesamtgewicht der Ähren und im Gewicht pro Ähre erreicht wird.
■Beispiel. 3
Kolben und Blüten von im Gewächshaus gezogenem Mais (Zea mays) werden in genügender Menge 1 bis 3 mal vom
10 frühen Blütestadium an mit einer wäßrigen Lösung von
-4 -2 Brassinolid in einer Konzentration von 10 , 10 oder
10 ppm besprüht. Es herrschen folgende Testbedingungen: Kornart: Honey Bantam Testumfang: '3 Pflanzen pro Areal Erde: sandiger Lehm (Alluvialerde)
Sprühabstände: 1 bis 3 mal in wöchentlichem Abstand vom frühen Blütestadium an. Untersuchungstag: Ernte und Prüfung 1 Woche nach dem Tag der letzten Besprühung. Prüfpararreter: Länge, Durchmesser und Gewicht des Kolbens, Länge einer unreifen Spitze eines Kolbens, Kornzahl pro Reihe, Zahl der Reihen pro Kolben, Zahl der nicht besetzten Kornplätze und Gesamtkornzahl.
Das Ergebnis dieses Versuchs geht aus Tabelle III hervor. Nachstehend werden die einzelnen Untersuchungspunkte ausführlich erläutert.
1. Wirkung auf die Kolbenlänge:
Bei der Behandlung mit Brassinolid geht die Tendenz in Richtung eines Anstieges der Kolbenlänge im Bereich von 0 bis 15 %.
1 2. Wirkung auf den Durchmesser:
In jedem Testgebiet führt die Behandlung mit Brassinolid tendenziell-zu einem Anstieg des Durchmessers der Ähre im Bereich von 2 bis 14 %.
3. Wirkung auf die Länge einer unreifen Spitze einer Ähre: In dem Gebiet, in dem die Besprühung mit wäßriger Brassinolidlösung 2 bis 3 mal durchgeführt wird, ist die Länge
einer unreifen Spitze einer Ähre deutlich verkürzt. Insbesondere in dem Areal, wo Brassinolid in einer Konzentration von 10 ppm versprüht wird, ist die Länge einer unfertigen Spitze einer Ähre um 39 bis 46 % verkürzt, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. In dem Areal, in dem Brassinolid in einer Konzentration von 10 ppm versprüht wird, ist die Länge um 25 bis 36 % verkürzt. Die
Behandlung mit Brassinolid erhöht also deutlich die Reifung des Kolbens.
4. Wirkung auf das Gewicht des Kolbens:
In jedem Areal steigt das Gewicht des Kolbens im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle an. Die Behandlung mit
0 -2
Brassinolid in Konzentrationen von 10 ppm, 10 ppm und
— 4
10 ppm gibt einen Anstieg von 2 5 %, 33 % und 18 %
(Durchschnittswert bei 1 bis 3itialigem Besprühen) des Ährengewichts.
5. Wirkung auf die Zahl der Körner pro Reihe:
Die Behandlung mit Brassinolid führt zu einer Tendenz in Richtung Anstieg der Kornzahlen pro Reihe (die Zahl der
Körner, die vertikal aufgereiht sind) etwa im Bereich von 0 bis 13 %.
6. Wirkung auf die Zahl der Reihen eines Kolbens:
Die Behandlung mit Brassinolid ergibt keinen Einfluß auf die Zahl der Reihen (die Zahl der Körner, die horizontal aufgereiht sind) des Kolbens.
7. Wirkung auf die Zahl der nicht mit Körnern besetzten
Stellen:
Zur Zahl der nicht mit Körnern besetzten Stellen ergibt sich ein bemerkenswertes Ergebnis. In allen Testbereichen, in denen Brassinolid in einer Konzentration von 10 ppm versprüht wird, ist die Zahl der nicht mit Körnern besetzten Stellen weniger als 10 % verglichen mit der aus einem unbehandelten Kontrollbereich. In den Testbereichen, in
denen die Konzentration von Brassinolid 10 ppm oder -4
10 ppm beträgt, ist die Zahl der nicht mit Körnern besetzten Stellen 11 bis 24 % bzw. 15 bis 35 %.
8. Wirkung auf die Gesamtzahl der Körner:
Die Behandlung mit Brassinolid ergibt eine Tendenz in Richtung Anstieg der Gesamtzahl der Körner im Bereich von 10 bis 25 %.-.'■■
Die vorstehend beschriebenen Ergebnisse machen deutlich, daß die Behandlung mit Brassinolid im Blütestadium eine Tendenz in Richtung Anstieg des Ertrags in verschiedenen Punkten,ausgenommen die Zahl der Reihen pro Ähre,ergibt. Im allgemeinen wird die Wirkung hinsichtlich der Ertragssteigerung von Mais durch den Anstieg oder die Abnahme in der Länge einer unreifen Spitze eines Kolbens und durch die Zahl der nicht besetzten Kornstellen bestimmt. Die Behandlung mit Brassinolid beeinflußt diese beiden Punkte am meisten verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Es wird daher angenommen, daß die Wirkung auf die Ertragssteigerung beim Mais durch die Behandlung mit Brassinolid sich im Anstieg der Reifung von Körnern an der Spitze zeigt, wo normalerweise eine Reifung kaum erfolgt, und in der Abnahme der Zahl von nicht besetzten Kornstellen.
Tabelle III
Konzentration ,
von Brassinolid '
(ppm) und Zahl
der Besprühungen
Kolben
länge
(cm)
3 (107) Durchmes
ser eines
Kolbens
(cm)
3 (102) Länge der un
reifen Spitze
eines Kolbens
(cm)
(68) Gewicht
eines
Kolbens
(g)
(115) Kornzahl
pro Reihe
(108) Zahl
der
Reihen
pro
Kolben
(92) Zahl der
nicht be
setzten
Korn-
plätze
Gesamtzahl
der
Körner
(HO)
10° 1 19. 8 (104) 4. 5 (107) 1.9 (39) 196 (126) 43 (103) 12 (100) 4 (7) 512 (114)
2 18. 2 (107) 4. 5 (107) 1.1 (46) 215 (133) 41 (105) 13 (108) 2 (4) 531 (125)
3 19. 5 (103) 4. 7 (112) 1.3 (68) 226 (127) 42 (100) 14 (108) 5 (9) 583 (119)
10"2 1 18. 2 (107) 4. 8 (114) 1.9 (71) 216 (132) 40 (103) 14 (100) 6 (11) 554 (112)
2 19. 7 (115) 4. 6 (109) 2.0 (82) 225 (139) 41 (108) 13 (100) 10 (19) 523 (317)
3 20. 3 (107) 4. .5 (107) 2.3 (82) 236 (129) 43 (113) 13 (92) 13 (24) 546 (ίλ4):
ίο-" ι 19 .7 (104) 4 .5 (107) 2.3 (25) 220 (120) 45 (110) 12 (100) 8 (15) 532 (313)
2 18 .0 (100) 4 .4 (105) 0.7 (36) 204 (106) 44 (103) 13 (100) 16 (30) 556 (31/3).
3 18 .0 (100) 4 .2 (100) 1.0 (100) 181 (100) 41 (100) 13 (100) 19 (35) 514 (100)
Kontrolle 18 4 2.8 170 40 13 54 (100) 466
Bemerkung: Die Werte in Klammern sind relative Werte (in %), der Wert der unbehandelten Kontrolle entspricht 100 %
1 Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung von Brassinolid auf die Ertragssteigerung von Reis, wenn Reiskörner direkt in 5 ein Reisfeld eingebracht werden. Samen von Reis der Art Musashikogane werden vor der Beschleunigung der Keimung in eine wäßrige Lösung von Brassinolid mit einer Konzentra-
_2
tion von 10 ppm 24 Stunden eingetaucht. Die Keimung erfolgt bei 300C. Anschließend werden die Körner mit Calper 10 (Hodogaya Chemical Co., Ltd., Japan) in einem Verhältnis von 10 : 8 bedeckt und direkt in ein überflutetes Reisfeld eingebracht. Die Testbedingungen sind folgendermaßen:
Tag der Aussaat: Art der Aussaat:
Tiefe der eingesäten Körner: Menge der eingesäten Körner: Umfang:
Tag der Ernte: Prüfparameter:
11. Mai 1984
Die Samen werden in Abständen von 1,5 cm in Reihen in das überflutete Reisfeld eingebracht (der Abstand zwischen zwei nebeneinander-1legenden Reihen beträgt 30 cm) 1 cm (bedeckt mit Diluvialerde)
500 g/Ar
20 m2 pro Areal (Verdopplung pro Test)
2.Oktober
Pflanzenhöhe und Zahl der Nebensprossen (am 24. Juli),Gewicht des ungeschälten Reises, 1000-Körner Gewicht und Zahl der Ähren (nach der Ernte).
Tabelle IV enthält das Ergebnis dieses Versuchs. Nachfolgend wird eine allgemeine Beurteilung der einzelnen Punkte 35 gegeben.
Die durchschnittliche Pflanzenhöhe wird durch die Behandlung mit Brassinolid nicht beeinflußt, aber die Zahl der Seitentriebe erhöht sich um 7%, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle an. Die Zahl der Ähren steigt in dem behandelten Areal um 15 % an, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Im 1OOO-Körnergewicht ergibt sich keine Änderung. Das Gewicht des ungeschälten Reises ist damit pro Einheit des Festbereiches um 17 % höher als das einer unbehandelten Kontrolle.
10
Tabelle IV
Die ertragssteigernde Wirkung von Brassinolid auf Reis bei der Behandlung der Samen vor der Beschleunigung der Keimung
,Konzentration
von Brassino
lid
(ppm)
durch-
schnittli
ehe"
Pflanzen
höhe
cm
m
Zahl der
-Neben
sprossen
(%Λ
Gewicht
des unge
schälten
Reises
g/3,3m2
(%)
1000-
Körner-
• gewich.1
- g
(%)
Zahl der
Ähren
. Zahl/3,3m2
(%)
ΙΟ"2 67.8
(IOD
1275
(107)
2018
(117)
21.3
(99)
910
(115)
25 Kontrolle 67.1
(100)
1192
(100)
1725
(100)
21.52
(100)
791
(100)
Bemerkung:
Die Werte in Klammern sind relative Werte (in der unbehandelten Kontrolle entspricht 100 %.
Beispiel 5
%), der Wert
Eine wäßrige Lösung von Brassinolid mit einer Konzentration
-2 -4
von 10 oder 10 ppm wird über die Blätter von Reis der Art Musashikogane in bestimmten Wachstumsstadien versprüht, nämlich im Stadium der maximalen Ausbildung von Seitentrieben,
1 im Ftühstadium der Rispenbildung und im Blütenentfaltungsstadium. Dabei sollen der Einfluß von Brassinolid und sein AnwendungsZeitraum auf die Ertragssteigerung geprüft werden. Die Testbedingungen sind folgendermaßen:
Verpflanzungstag: Tag des Beginns der Ausbildung des Blütenstandes: Tag der Ernte: Prüfbereich: Testumfang:
Sprühzeit:
Menge der versprühten Lösung: Prüfparameter:
17. Mai 1984
12. August
8. Oktober
Reisfeld
10 m2 pro Areal (Verdopplung pro Test)
Zeitpunkt der maximalen Nebensproßausbildung (27. Juni) Stadium der jungen Rispenbildung (20.JuIi)
Stadium der Blütenentfaltung
(14. August)
15 Liter/Ar
Ausbeute, Zahl der Ähren, durchschnittliches Ährengewicht, 1000-Körnergewicht und Zahl der Körner pro Ähre und Hauptachse.
25 20 Aufhäufelungen pro Areal werden geerntet und die Ausbeute, die Zahl der Ähren, das durchschnittliche Ährengewicht, das 100 Körnergewicht und die Zahl der Körner pro Ähre bestimmt. Die Zahl der Körner wird geprüft als Zahl der Körner pro ganze Ähre und als Zahl der Körner der vier ersten
30 Abschnitte der Hauptachse, gezählt in absteigender Richtung von der Ährenspitze (die oberen vier Abschnitte) und die Abschnitte, die sich im Bereich unterhalb des vierten Abschnittes befinden (die unteren Abschnitte).
35 Das Ergebnis dieses Versuches ist aus den Tabellen V und VI ersichtlich und ist im folgenden zusammengefaßt.
In dem Areal, in dem die wäßrige Lösung von Brassinolid zu dem Zeitpunkt der maximalen Ausbildung von Nebensprossen über die gesamte Reispflanze gesprüht wird, wird keine Änderung in der Zahl der Ähren beobachtet, aber die Zahl der Körner pro Ähre steigt bei jeder Konzentration um 11 bis 13 % an, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Das heißt, daß sich das durchschnittliche Ährengewicht der Anhäufelungen in dem behandelten Areal um 5 bis 7 % erhöht hat. Daraus folgt, daß eine ertragssteigernde Wirkung von bis zu TO % bezogen auf das Ährengewicht pro 20 Anhäufelungen bei jeder Brassinolidkonzentration gefunden wird. Dabei ist die Zahl der Körner in den ersten vier Abschnitten, in absteigender Richtung von der Ährespitze gezählt, um 7 bis 9 % größer als die einer unbehandelten Kontrolle.
Im Gegensatz dazu ist die Zahl der Körner in den unteren Abschnitten um 15 bis 17 % größer als die in einer unbehandelten Kontrolle. Das ergibt eine Tendenz dahingehend, daß die Steigerungsrate größer wird, wenn die Körner sich im
20 unteren Teil der Ähren befinden.
In dem Testbereich, wo die Besprühung im Frühstadium der Rispenbildung durchgeführt wird, steigt die Zahl der Körner in den Abschnitten unterhalb des vierten Abschnittes unabhängig von der eingesetzten Konzentration an Brassinolid um 9 % an. Ebenso ist es in dem Areal, wo das Besprühen zum Zeitpunkt der maximalen Ausbildung von Seitentrieben durchgeführt wird, aber die Zahl der Körner steigt in den oberen vier Abschnitten nur um 2 bis 3 % an. Das heißt die Zahl der Körner pro Ähre ist um 5 bis 6 % erhöht im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrolle. Da das 1000-Körnergewicht leicht abfällt auf 98 % des Wertes eines unbehandelten Kontrollbereiches, ist das Ährengewicht pro 20 Anhäufelungen fast gleich mit dem einer unbehandelten Kontrolle. In dem Areal, in dem das Besprühen zum Zeitpunkt der Blütenentfaltung durchgeführt wird, entsprechen das durchschnitt-
liehe Ährengewicht, das 1OOO-Körnergewicht und die Zahl der Körner alle den Werten einer unbehandelten Kontrolle, es ergibt sich auch kein Unterschied im iihrengewicht pro 20 Anhäufelungen beim Vergleich beider Areale.
Tabelle V
Ertragssteigernde Wirkung von Brassinolid auf Reis, wenn der Reis in seinem
Wachstumsstadium'behandelt wird.
Sprühzeit Konzentration
von Brassinolid
ppm
Ertrag (Äh
rengewicht,
von 20 An-'
häufelun-
gen pro
Areal
g (%)
Zahl der
Ähren
γόη 20
Anhäufe
lungen
(%)
Durch
schnitt
liches
Ährenge
wicht
g
(*)
1000-
Körner-
gewicht
g
(%)
Zahl der Körner
pro der oberen der unteren
ganze vier Ab- Abschnitte
Ähre schnitte
(%) (%) (%)
Zeitpunkt der
maximalen
Ausbildung
von Neben
sprossen
ΙΌ-2
ίο-
1567
(110)
1568
(110)
994
(104)
975
(102)
1.56
(105)
1.59
(107)
24.6
(98)
24.8
(99)
69.1 36.8 32.0
(113) (109) (117)
67.9 36.2 31.5
(111) (107) (115)
Stadium der
jungen Ris
penbildung
ΙΟ'2
10-
1426
(100)
1440
(101)
927
(97)
947
(99)
1.51
(102)
1.52
(102)
24.5
(98)
24.5
(98)
64.2 34.4 29.9
(105) (102) (109)
64.9 34.8 29.8 : '■· '
(106) (103) (109) :"";
Blütenent
faltung
IO"2
ΙΟ"4
1439
(101)
1425
(100)
974
(102)
946
(99)
1.47
(99)
1.50
(101)
24.7
(99)
24.8
(99)
61.3 34.1 27.1
(100) (101) (99) ,.,
64.3 34.8 29.3
(105) (103) (107)
Kontrolle - 1425
(100)
956
(100)
1.49
(100)
25.1
(100)
61.2 33.8 27.4 ;':
(100) (100) (100)
Bemerkung: Die Werte in Klammern sind relative Werte (in %), der Wert der unbehandelten Kontrolle entspricht 100 %.
- 41 Tabelle VI
Verteilung der Ährengewichte von mit Brassinolid
behandeltem Reis
(Sprühen zum Zeitpunkt der maximalen Ausbildung von Seitentrieben)
(A) ■■'■■■
Konzen
tration
von BR
(ppm)
Ährengewicht (g) 0.75 0.75-
1.0
1.Ο
Ι.25
1.25^-
1.5
1.5 ~-
1.75
1.75^
2.0
2.0^·
2.25
2.25-
2.5
2.5~
ίο"2
ίο"4
Kontrol
Ie
3.3
2.3
- 3.5
5.1
6.5
8.1
11.4
9.0
15.4
16.6
19.7
20.4
21.1
21.4
24.3
21.1
23.6
18.4
14.7
12.6
6.5
5.7
4.6
2.7
1.0
0.7
1.2
(B)
Konzen
tration
.von BR
(ppm)
Ährengewicht (%) 0 ^
0.75
0 "~
1.0
0 1^-
1.25
0 ->
1.5
0 ' ^~
1.75
0 —
■ 2 . 0
o ~·
2.25
o -^
2.5
ίο"2
!θ"4
Kontrol
le
3.3
2.3
3.5
8.4
8.8
11.6
19.8
17.8
27.0
36.4
37.5
47.4
57.5
58.9
71.7
78.6
82.1
90.1
93.3
94.7
96.6
99.0
99.3
99.3
Bemerkungen: 1. "BR" bedeutet Brassinolid.
2. Tabelle (A) ist in 0,25 g/Abschnitte eingeteilt.
3. In Tabelle (A) bedeutet jeder Wert das ge
samte Ährengewicht in Form von Prozenten eines zweckmäßigen Gewichtsbereiches. 4. In Tabelle (B) bedeutet jeder Wert die Gesamtsumme der Werte, die zu dem zweckmäßigen
Bereich in Tabelle (A) gehören, in Prozentangaben .
Beispiel 6
In eine Vielzahl von mit Erde gefüllten Töpfen werden Samen von Sojabohnen der Art Enrei eingesät. 2 oder 3 Sojabohnenpflanzen pro Topf werden darin belassen und unter Feldbedingungen ein Versuch gemäß dem Testverfahren von Tabelle VII unterworfen. Eine Lösung von Brassinolid in einer Menge von 100 ppm in Äthanol wird mit einer 1:5000-fachen wäßrigen Lösung von Nitten verdünnt und die verdünnte Lö-
_2 sung von Brassinolid wird in einer Konzentration von 10 oder 10 ppm in einer genügenden Menge über sämtliche Sojabohnenpflanzen versprüht. Die Kultivierung der Sojabohnen erfolgt in der üblichen Weise und die Stellung jedes Topfes wird jede Woche geändert.
Eine Übersicht für jeden Festpunkt in den Testläufen 1 bis 4 ist in Tabelle VII gegeben. Nachstehend werden die Ergebnisse von Versuchen zu den einzelnen Prüfungsparametern beschrieben. Zusätzlich sind die Ergebnisse von Versuchen aus den Testläufen 1 bis 4 in den Tabellen VIII und IX und den Figuren 6 bis 9 enthalten.
30
Testlauf
Tabelle VII Testverfahren
BR-Behandlungsverfahren Prüfparameter
Nach der Keimung werden 3 Pflanzen pro Topf mit Brassinolid über zwei aufeinanderfolgende Tage im Stadium der ersten Blattentfaltung behandelt.
II Die Aussaat erfolgt am 15.Juni und nach der Keimung werden 2 Pflanzen pro Topf 1/5000 Ar mit 2 g eines Düngemittels (N-, P^O,- und KO in einem Verhältnis von 12:15:15) als Grunddünger versetzt und mit Brassinolid über zwei aufeinanderfolgende Tage im Stadium der Entfaltung des 4. dreizähligen Blattes und nach der vollständigen Entfaltung des. 4. dreizähligen Blattes behandelt.
2 Wochen nach der Brassinolidbehandlung wird das Wachstum der Pflanzen geprüft.
In dem Testgebiet, in dem die Pflanzen mit Brassinolid im Stadium der Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes behandelt wurden, werden die Pflanzen 10 Tage nach der Behandlung im Hinblick auf die Photosynthese im Blatt und der entsprechenden inneren Paktoren innerhalb des Blattes geprüft, 20 Tage nach der Behandlung wird das Wachstum der Pflanzen untersucht. In dem Testgebiet, in dem die Pflanzen mit Brassinolid nach der vollen Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes behandelt wurden, werden die Pflanzen am Tag nach der Behandlung im Hinblick auf die Photosynthese im Blatt und die entsprechenden Paktoren innerhalb des Blattes untersucht .
Ill Die Aussaat erfolgt am
16. Juni. 3 Pflanzen pro Topf von 1/2000 Ar erhalten 8g eines Düngemittels (N,
Die Pflanzen werden am 3. Oktober geerntet,und es wird die Größe der Pflanzenteile, der Ertrag an Komponenten und das Samenge-
^O und KO in einem Ver- wicht geprüft, hältnis von 12T15:15) und 4 g Kaliummagnesiumsulfat (55 % im Verhältnis von Kalium zum Magnesium) und werden dann 4 mal mit Brassinolid in Abständen von 6 Tagen im Zeitraum von der Entfaltung des dritten dreizähligen Blattes bis zur Blüte behandelt.
IV Die Aussaat und die Düngung die Prüfung erfolgt,wie im Testerfolgt in der gleichen WeI- lauf III beschrieben, se wie im Testlauf III, die Behandlung wird 7 mal mit Brassinolid in Abständen von 6 Tagen in dem Stadium von der Blüte bis zur Reife durchge führt
Bemerkung: "BR" bedeutet Brassinolid.
Tabelle VIII
Der Einfluß einer fortlaufenden Brassinolidbehandlung auf das Wachstum der Blätter und den Chlorophyllinhalt
Test
lauf
■\^^ Faktor [4 mal be
handelt]
Blattfläche ΙΟ"2 (cm ) Blattstiellänge (cm) 10"2 10°
(ppm)
Chυ a+b 2
(mg/dm )
10°
(ppm)
III ^v von BR
Blatt-. N.
stellung ν
am Stengel ^v
[3 mal be
handelt]
0 110.0
(96)
10°
(Ppm)
o 16.4
(101)
19.4
(120)
0 ίο"2 3.22
(107)
IV 3 [2 mal be
handelt]
114.0
(100)
164.2
(97)
96.6
(87)
16.2
(100)
19.4
(98)
21.6
(104)
3.0
(100)
3.15
(105)
3.82
(121)
5 [6 mal be
handelt]
169.7
(100)
199.4
(99)
152.8
(90)
19.8
(100)
22.7
(98)
22.7
(98)
3.15
(100)
3.59
(114)
3.49
U04)
7 201.2
(100)
211.6
(96)
194.1
(95)
23.2
(100)
27.5
(103)
29.0
(HO)
3.37
(IDO)-
3.42
(101)
3.84
(104)
10 218.9
(100)
203.7
(93)
26.8
(100)
3.70
(loo):
3.83
(104)
cn oo co
CD CO CO
1 Bemerkungen: 1. "BR" bedeutet Brassinolid.
2. Jeder Wert ist ein Mittelwert, der durch die Untersuchung von 10 Blättern erhalten wird.
3. Für die Tage nach der vollen Entfaltung
jedes Blattes, das in der Spalte unter dem Titel "Blattstellung am Stengel"aufgeführt ist, ergeben sich folgende Werte: 40 Tage für den Wert 3 (das dritte dreizählige Blatt), 36 Tage für den Wert 5
(das fünfte dreizählige Blatt), 55 Tage für den Wert 7 (das siebte dreizählige Blatt) und 46 Tage für den Wert 10 (das zehnte dreizählige Blatt)-
4. Die Werte in Klammern sind relative Werte
(in %) , der Wert der unbehandelten Kontro-Ie entspricht 100 %.
Tabelle IX
Einfluß einer fortlaufenden. Brassinolldbehandlung auf das Wachstum
von Sojabohnen
Konzen
tration
10 Hauptsproß Knoten durch- Knotenfolge Zahl der Zahl der Kno Länge 8 der Verzwei- 3 (cm) .1
Testlauf von BR zahl schnittl, der ersten
Verzwei
Verzweigun
gen
ten an Ver
zweigungen
5 .4
(ppm) Sproß- Knoten gung (pro Pflan (pro Pflan .2 19.4 .5
länge länge ze) ze) 1 .7 2 19.9 4 .7
(cm) (cm) .0 18.2 .9
. 0 13.5 4.27 21. 21.2 19.7 15
ίο"2 13.5 4.27 3.5 8.8 23.9 25. .9 26.1 20.0 15 .7
III
(BR-Behand
10° 57.6 13.6 4.65 3.4 8.6 25.2 22 21.6 13
lung vor
der Blüte)
0 57.7 13.4 4.40 3.1 8.9 25.8 27 28.0 24.2 13
"!(Γ2 63.2 13.6 4.38 3.5 8.6 24.9 31 29.7 13
IV ο 58.9 3.6 8.6 25.1
(BR-Behand
lung nach
59.5 13.5 4.44 29 30.7 19
der Blüte) 3.2 8.7 25.9
60.0
Bemerkungen:
1. "BR" bedeutet Brassinolid,
Jeder Wert ist ein Durchschnittswert, der durch die Untersuchung von 8 Töpfen pro Behandlung erhalten wird, woftei
jeder Topf 3 Pflanzen enthält.
3. In der Spalte mit dem Titel "Länge der Verzweigungen"bedeuten die Ziffern 1, 2, 3 und 4 die erste, zweite, dritte und vierte Verzweigung.
cn co co co co co
1 Ergebnisse der Versuche:
1. Der Einfluß der Brassinolidbehandlung auf das Wachstum
von Sojabohnen:
Gemäß den Verfahren der Testläufe I bis IV werden Sojabohnen in verschiedenen Wachstumsstadien mit Brassinolid behandelt, um die Wirkung von Brassinolid auf jedes Stadium des Sojabohnenwachstums zu bestimmen: (1) Die Brassinolidbehandlung im Stadium des jungen Sämlings(während der Periode der Primärblattentfaltung)
.(Testlauf I):
Bei einer Konzentration von 10 ppm ist das Wachstum des Epicotyls um 43 % beschleunigt; verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Die Entfaltung des Primärblatts und des ersten dreizähligen Blatts wird um 11 bis 14 % gehemmt. Bei einer Konzentration von 10 ppm wird eine geringe beschleunigende Wirkung im Wachstum jedes Organs beobachtet, aber es wird als kein bedeutsamer Einfluß angesehen.
(2) Die Brassinolidbehandlung im Sämlingsstadium (das Stadium, in dem sich das vierte dreizählige Blatt entfaltet) (Testlauf II):
a) Wachstum des Stengels:
Bei einer Konzentration von 10 ppm sind das Wachstum des dritten Internodiums (in der Mitte der schnellen Wachstumsphase) und des vierten Internodiums (zum Beginn der schnellen Wachstumsphase) um 45 bzw. 65 % beschleunigt, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Durch die Brassinolidbehandlung wird das Wachstum des zweiten Internodiums (am Ende des Wachstums) sofort gestoppt. Bei einer Konzentration von 10 ppm wird der beschleunigte Effekt auf das Wachstum von Internodien (in der Mitte des Wachstumsstadiums) schwächer, verglichen mit der Wirkung bei einer Konzentration von 10 ppm. Die Hemmwirkung auf das Wachstum der Internodien am Ende der Wachstumsphase wird ziemlich stark.
1 b) Wachstum der Blätter:
Bei einer Brassinolidbehandlunq mit einer Konzentration von
— 2
10 ppm wird kein deutlicher Einfluß auf die Blattflache, das Trockengewicht und die Blattstiellänge des vierten dreizähligen Blattes beobachtet. Die Brassinolidbehandlung bei einer Konzentration von 10 ppm ergibt dagegen eine deutliche Beeinflussung dieser Faktoren. Bei einer Konzentration von TO ppm nehmen sowohl die Blattfläche als auch das Trockengewicht des vierten dreizähligen Blattes um 19 % ab, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Die Blattstiellänge erhöht sich dagegen um 12 %.
(3) Fortlaufende Brassinolidbehandlung während der Periode von der Entfaltung des dritten dreizähligen Blattes bis zum Beginn des Blütestadiums (Testlauf III):
Bei einer fortlaufenden Brassinolidbehandlung mit einer Konzentration von 10 ppm wird die Blattflache kleiner, während die Blattstiellänge größer wird (siehe Tabelle VIII). Der Testlauf III ist in dieser Beziehung ähnlich wie die Testläufe I und II. Wie aus Tabelle IX hervorgeht, wird kein deutlicher Einfluß der Brassinolidbehandlung auf die anderen Maße der Pflanzenteile festgestellt. Die Brassinolidbehandlung zeigt kaum einen Einfluß auf die Knotenfolge der ersten Verzweigung, die Zahl der Verzweigungen, die Zahl der Knoten der Verzweigungen und die Zahl der Knoten
25 am Hauptstengel.
(4) Fortlaufende Brassinolidbehandlung während der Periode von Beginn der Blüte bis zur Reife (Testlauf IV):
Das Ergebnis dieses Versuchs ist fast das gleiche wie in
Testlauf III.
30
2. Der Einfluß der Brassinolidbehandlung auf die Photosynthese und die Stoffproduktion:
(1) Brassinolidbehandlung vor der Entfaltung des vierten
dreizähligen Blattes:
35 Wenn die Brassinolidbehandlung im Stadium der Entfaltung
des vierten dreizähligen Blattes durchgeführt wird, und die Untersuchung 10 Tage nach der Behandlung erfolgt, ist die
Photosyntheserate (CER) etwas erhöht. Sowohl der Chlorophyllinhalt (ChI a+b) und die Mesophyll-Durchlaßfähigkeit (gin) steigen leicht an, während die Spaltöffnungs-Durchlaßfähigkeit (gs) sich durch die Brassinolidbehandlung bei einer Konzentration von 10 ppm nicht ändert. Bei einer Brassinolidbehandlung mit einer Konzentration von 10 ppm wird sie sogar um 12 % reduziert, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle.
(2) Brassinolidbehandlung nach der vollen Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes:
Wenn die Brassinolidbehandlung nach der vollen Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes durchgeführt wird,und die Untersuchung am nächsten Tag erfolgt, ist die Photosynthe-
_2 serate bei einer Konzentration von 10 ppm um 10 % erhöht und bei einer Konzentration von 10 ppm um 13 %, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Im Fall von "gm" und "gs" sind die Werte auch leicht erhöht gegenüber den von unbehandelten Kontrollen. Bei einer Messung, die 10 Tage nach der Brassinolidbehandlung erfolgt, wird keine
20 Änderung des Chlorophyllinhalts festgestellt.
Wenn die Brassinolidbehandlung vor oder nach der Blüte fortgesetzt wird, ist der Chlorophyllinhalt der Blätter in allen behandelten Arealen leicht erhöht. Wie aus Tabelle IX hervorgeht, wird damit eine Verhinderung der Alterung von Blättern bewirkt.
3. Der Einfluß der Brassinolidbehandlung auf Hülsenansatz, Samenansatz und Ertrag:
30 (1) Der Einfluß auf Hülsenansatz und Samenansatz:
Wenn die Sojabohnenpflanzen fortlaufend vor der Blüte mit Brassinolid behandelt werden (Testlauf III), wird kein Unterschied in der Gesamthülsenzahl zwischen behandelten und unbehandelten Pflanzen festgestellt. Das Verhältnis der Hülsenzahl, die Verzweigungen zu der des Hauptstengels ist jedoch deutlich geändert. Durch die Brassinolid-
behandlung wird die Hülsenzahl des Hauptstengels um 16 bis 18 % herabgesetzt, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Im Gegensatz dazu steigt die Hülsenzahl der Verzweigungen um 12 %. Es ist außerdem zu beobachten, daß die Samenzahl pro Hülse durch die Brassinolidbehandlung um 6 bis 9 % erhöht wird.
Im Testlauf IV, in dem die Sojabohnenpflanzen nach der Blüte fortlaufend mit Brassinolid behandelt werden, ergibt sich die gleiche Tendenz wie in der Behandlung vor der Blüte (Testlauf III) im Hinblick auf die Gesamthülsenzahl pro Pflanze und das Verhältnis von Hülsenzahl der Verzweigungen zu der des Hauptstengels, wenn die Pflanzen mit einer Konzentration von 10 ppm behandelt wurden. Der Unterschied im Verhältnis der Hülsenzahl der Verzweigungen zu der des Hauptstengels wird jedoch kleiner. In dem Areal, in dem die Pflanzen mit einer Konzentration von 10 ppm behandelt wurden, nimmt die Zahl der Hülsen an den Verzweigungen und am Hauptstengel pro Pflanze ab verglichen mit denen einer unbehandelten Kontrolle. Die Brassinolidbehandlung hat jedoch keinen Einfluß auf die Zahl der Samen pro Hülse.
(2) Der Einfluß auf den Ertrag:
Im Testlauf III nimmt durch die Brassinolidbehandlung das Samengewicht am Hauptstengel pro Hülse um 15 % ab, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Das Samengewicht an den Verzweigungen nimmt jedoch um 18 bis 21 % zu, so daß das gesamte Samengewicht pro Hülse um 8 % ansteigt.
30 Das Gewicht pro Samen am Hauptstengel nimmt durch die
Brassinolidbehandlung um 3 bis 5 % ab, an den Verzweigungen wird jedoch kein Einfluß darauf durch die Brassinolidbehandlung festgestellt.
Im Testlauf IV wird keine Änderung durch die Brassinolidbehandlung im Samengewicht an den Verzweigungen pro Hülse festgestellt, aber das Samengewicht am Hauptstengel wird
bei einer Konzentration von 10 ppm um 9 % vermindert und bei einer Konzentration von 10 ppm um 20 %, verglichen mit unbehandelten Kontrollen. Das Gesamtsamengewicht pro Hülse nimmt damit um 3 bzw. 8 % ab. Hinsichtlich des Gewichts pro Samen wurde weder in den Samen der Verzweigungen noch in den Samen des Hauptstengels ein deutlicher Unterschied im Vergleich mit anbehandelten Kontrollen festgestellt.
Die Diagramme der Figuren 6(A) und 6(B) beschreiben Ergebnisse der Testläufe I und II. Das Diagramm der Figur 6(A) zeigt in Durchschnittswerten das Ergebnis des Versuchs, in dem Sojabohnensämlinge zweimal mit Brassinolid während der Periode der Primärblattentfaltung behandelt werden.
3 Pflanzen pro Topf (5 Töpfe pro Behandlung) werden 2 Wochen nach der Behandlung geprüft, und das Diagramm der Figur 6B zeigt in Durchschnittswerten das Ergebnis des Versuchs, in dem Sojabohnensämlinge zweimal mit Brassinolid im Stadium der Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes
20 behandelt werden. 3 Wochen nach der Behandlung werden
2 Pflanzen pro Topf (5 Töpfe pro Behandlung) geprüft. In Figur 6(A) ist auf der linken Ordinate die Blattfläche (in cm2) aufgetragen, während auf der rechten Ordinate die Länge (in cm) der verschiedenen Organe,die außer dem Blatt noch vorhanden sind, aufgetragen ist. Im Diagramm stehen die Linien mit den weißen Kreisen für die Blätter, während die Linien mit den schwarzen Kreisen für die anderen Organe außer den Blättern stehen. Die Linie a betrifft das erste dreizählige Blatt, die Linie b das Primärblatt und die Linie c das zweite dreizählige Blatt. Die Linie d steht für das Epicotyl, die Linie e für das Hypocotyl,die Linie f für das erste Internodium und die Linie g für das zweite Internodiura. In Figur 6(B) ist im oberen Teil der linken Ordinate die Blattfläche in cm2 aufgetragen und im unteren Teil die Blattstiellänge in cm. Im oberen Teil der rechten Ordinate ist das Trockenblattgewicht in g und im unteren
Teil die Internodiumlänge in cm aufgetragen. Die Linie a betrifft die Blattfläche, die Linie b das Trockenblattgewicht und die Linie c die Blattstiellänge. Die Ziffern an den durchgezogenen Linien mit den schwarzen Kreisen stehen für die entsprechenden Internodien, z.B. steht Linie 2 für das zweite Internodium und Linie 5 für das fünfte Internodium. In jedem Diagramm ist auf der Abszisse die Konzentration des in der Behandlung eingesetzten Brassinolids in ppm aufgetragen. Aus Figur 6(A) geht hervor, daß die Entfaltung der Blätter stark gehemmt ist und daß das Wachstum des Epicotyls durch die Behandlung mit Brassinolid stark beeinflußt wird. Es wird jedoch kein Einfluß auf das Wachstum anderer Organe beobachtet. Aus Figur 6(B) ergibt sich, daß die Fläche und das Trockengewicht des Blattes durch die Behandlung mit Brassinolid verringert wird, daß aber die Blattstiellänge ansteigt und außerdem ein deutlicher Einfluß auf die Internodiumlänge vorliegt.
In den Figuren 7(A) und 7(B) ist im oberen Teil der linken Ordinate die Photosyntheserate (CER) in mg CO2 pro dm2/Std. und im unteren Teil die Mesophyll-Durchlaßfähigkeit (gm) in cm/Sek. aufgetragen. Im oberen Teil der rechten Ordinate ist die Spaltöffnungs-Durchlaßfähigkeit (gs) in cm/Sek. und im unteren Teil der Chlorophyllinhalt (ChI) in mg/dm2 aufgetragen. Die Abszisse in jedem der Diagramme gibt die Konzentration des in der Behandlung eingesetzten Brassinolids in ppm an. Die Diagramme der Figuren 7(A) und 7(B) zeigen den Einfluß der Behandlung mit Brassinolid auf die Photosynthese und ihre entsprechenden Faktoren des vierten dreizähligen Blattes. Das Diagramm der Figur 7(A) zeigt in Durchschnittswerten das Ergebnis des Areals, in dem die Sojabohnenpflanze zweimal mit Brassinolid im Stadium der Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes behandelt wird. 4 Blätter pro Areal werden 10 Tage nach der Behandlung geprüft.
Das Diagramm der Figur 7(B) zeigt in Durchschnittswerten ein Ergebnis eines Versuches, in dem die Sojabohnenpflanze
zweimal mit Brassinolid nach der vollen Entfaltung des vierten dreizähligen Blattes behandelt wird. 4 Blätter pro Areal werden am Tag nach der Behandlung geprüft.
Aus den Figuren 8(A) und 8(B) geht der Einfluß der Behandlung mit Brassinolid auf den Hülsenansatz und Samenansatz der Sojabohne hervor. In Figur 8(A) zeigt das Diagramm in Durchschnittswerten ein Ergebnis des Testlaufs III, in dem die Sojabohnenpflanzen wiederholt (bis zu viermal) mit Brassinolid vor der Blüte behandelt wurden. 3 Pflanzen pro Topf (8 Töpfe pro Behandlung) werden nach der Ernte geprüft. In Figur 8(B) zeigt das Diagramm in Durchschnittswerten ein Ergebnis des Testlaufs IV, in dem die Sojabohnenpflanzen bis zu 7 mal mit Brassinolid nach der Blüte behandelt werden. 3 Pflanzen pro Topf (8 Töpfe pro Behandlung) werden nach der Ernte geprüft. In den Figuren 8(A) und 8(B) ist im oberen Teil der linken Ordinate die Gesamthülsenzahl pro Pflanze und im unteren Teil die Gesamthülsenzahl an den Verzweigungen pro Pflanze aufgetragen. Im oberen Teil der rechten Ordinate ist die Hülsenzahl am Hauptstengel pro Pflanze und im unteren Teil die Samenzahl pro Hülse aufgetragen. In jedem Diagramm gibt die Abszisse die Konzentration an Brassinolid,die für die Behandlung eingesetzt wurde, in ppm an. Die Werte in Klammern sind relative Werte, der Wert für die unbehandelte Kontrolle ist dabei gleich 100 % gesetzt. Zur besseren Unterscheidung sind die Werte der Verzweigungen durch die unterbrochenen Linien mit schwarzen Punkten angegeben,und die Werte des Hauptstengels sind durch die durchgezogenen Linien mit weißen Kreisen an-
30 gegeben.
In den Figuren 9(A) und 9(B) zeigen die Diagramme den. Einfluß der Behandlung mit Brassinolid auf den Sojabohnenertrag in den Testläufen III und IV. Im Diagramm der Figuren 9(A) und 9(B) ist im oberen Teil der linken Ordinate das Gesamtsamengewicht in g/Topf aufgetragen, im mittleren
! Teil das Samengewicht der Verzweigungen in g/Topf und im unteren Teil das Gewicht pro Samen der Verzweigungen in g/Samen. Im oberen Teil der rechten Ordinate ist das Samengewicht des Hauptstengels in g/Topf aufgetragen und im
κ unteren Teil das Gewicht pro Samen des Hauptstengels in g/Samen. Die Ergebnisse in den Figuren 9(A) und 9(B) sind Durchschnittswerte von 3 Pflanzen pro Topf (8 Töpfe pro Behandlung) und die Werte in Klammern sind relative Werte, wobei der Wert der unbehandelten Kontrolle gleich 100 %
Q gesetzt ist. Wie in den Figuren 8(A) und 8(B) sind die Werte der Verzweigungen durch die unterbrochenen Linien mit schwarzen Punkten gezeigt und die Werte des Hauptstengels durch die durchgezogenen Linien mit weißen Kreisen. Ein vertikaler Strich gibt den geringstwertigen mittleren Unter-
5 schied (p = 0,05) an.
Beispiel 7
Eine Kartoffelknolle von der Art Danshaku wird in drei Stük __ ke zerteilt und jedes Stück wird 24 Stunden in eine wäßrige
Lösung von Brassinolid bei einer bestimmten Konzentration getaucht und dann in die Erde gesteckt. In einem Areal zur Behandlung der Blätter mit einer wäßrigen Lösung von
Brassinolid wird die Lösung mit einer Konzentration von
-4
c 10 ppm zweimal über den ganzen Pflanzenkörper im Blütestadium versprüht. Nach der Ernte wird die Zahl der Knollen pro Pflanze und das Gewicht der Knollen geprüft, um die ertragssteigernde Wirkung von Brassinolid zu bestimmen. Die Testbedingungen sind folgendermaßen:
Tag der Einpflanzung: 8. März 1985 Versuchsgebiet: Ackerland Versuchsumfang: 60 cm χ 4 m pro Areal
(Verdreifachung) o_ Erde: Vulkanasche-Erde
1 Behandlung: (Tauchbehandlung)
1 Tag vor der Einpflanzung wird eine Kartoffelknolle in drei Stücke zerteilt und in eine wäßrige Lösung von Brassinolid bei Konzentrationen
von 10~3, 10"4 oder 10"5 ppm 24 Stunden eingetaucht. (Blattbehandlung)
Eine wäßrige Lösung von Brassinolid
— 4 mit einer Konzentration von 10 ppm
wird zweimal über den gesamten Pflanzenkörper im Blütestadium in einem Volumen von 20 ml/Pflanze gesprüht .
Prüfparameter: Zahl der Knollen pro Pflanze und
Gewicht der Knollen (Knollen mit einer Größe, die kleiner ist als ein Tischtennisball, werden nicht berücksichtigt).
Ein Ergebnis des Versuchs ist in Tabelle X enthalten. Nachfolgend wird eine allgemeine Beurteilung der einzelnen geprüften Parameter gegeben.
In dem Areal, in dem die Knolle der Tauchbehandlung unterzogen wird, ist die Zahl der Knollen bei jeder Konzentration um 17 bis 20 % erhöht, verglichen mit einer unbehandelten Kontrolle. Andererseits ist das Durchschnittsgewicht einer Knolle in dem Areal, in dem die Konzentration an Brassinolid 10~ ppm beträgt leicht erhöht, während das Gewicht in den Arealen, in dem die Konzentration 10 und beträgt, leicht erniedrigt ist. Somit ist der Ertrag pro Pflanze in jedem der Areale erhöht, in dem die Konzentration "10 , 10~ und 10 ppm beträgt, im Vergleich mit einer unbehandelten Kontrolle. Der Anstieg beträgt 16 %, % bzw. 10 %. Es wird daher angenommen, daß der Anstieg
1 im Ertrag hauptsächlich auf den Anstieg in der Zahl der Knollen pro Pflanze zurückzuführen ist.
Im Gegensatz zu den Arealen, wo die Tauchbehandlung durchgeführt wird, ist das Durchschnittsgewicht einer Knolle in dem Areal, in dem die Blattbehandlung durchgeführt wird, etwas erniedrigt. Allerdings ist eine Tendenz in Richtung eines leichten Anstiegs der Zahl von Knollen pro Pflanze zu beobachten. Daraus folgt, daß der Ertrag pro Pflanze in den Arealen, in denen die Blattbehandlung durchgeführt wird, fast der gleiche wie in der unbehandelten Kontrolle ist.
Tabelle X
Die Wirkung von Brassinolid auf die Ertragssteigerung von Kartoffeln
Behandlung
mit
Brassinolid
Konzentration
von
Brassinolid
Zahl
der
Pflanzen
pro Areal
Zahl
der
Knollen
Ertrag/ Areal
Zahl der Knol- durchschnitt!,
len pro Gewicht einer
Pflanze Knolle
Ertrag
pro
Pflanze
Tauchbehandlung
ίο
"3
ίο
10
"4
~5
48
46
49
357 336 354
30.9 30.4 29.9 7.44 (120) 86.6 (97) 644 (116) 7.30 (118) 90.5 (102) 661 (120) 7.22 (117) 84.5 (95) 610 (110)
Blattbehandlung
ίο
"4
48
308
6.42 (104) 87.3 (98) 560 (101)
Kontrolle
48
297
6.19 (100) 88.9 (100) 550 (100)
Bemerkungen:
(1) Die Werte inKlammern sind relative Werte (in %), der Wert der unbehandelten Kontrolle ist gleich 100 % gesetzt.
(2) In der unbehandelten Kontrolle werden die Knollen ohne vorheriges Eintauchen in die Erde gesteckt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pflanze, die eine Feldfrucht hervorbringen kann, in einem bestimmten Stadium ihrer Wachstumsperiode mit (2a, 3a,22R,23R)-Tetrahydroxy~24S-methyl-B-homo-7-oxa-5a-cholestan-6-on der Formel I behandelt wird:
    HO o„
    HO ^
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldfrüchte von Pflanzen aus der Familie der Gräser stammen.
    ti - 2 - -
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gras-Feldfrüchte mit der durch die Formel I bezeichneten Verbindung in ihrer Blüte-Reife-Periode behandelt werden.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grasfrucht Weizen (Triticum aestivum) ist.
    IQ 5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grasfrucht Mais (Zea mays) ist.
    6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn.7 zeichnet, daß die Grasfrucht Reis (oryza sativa) ist.
    15
    7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Weizen (Triticum aestivum) mit der Verbindung der Formel I vor der Keimung behandelt wird.
    i 20
    ;l 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 , 2 und β, dadurch ge
    kennzeichnet, daß der Reis (Oryza sativa) mit der Verbindung der Formel I vor der Keimung behandelt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldfrüchte Hülsenfrüchte sind.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenfrüchte mit der Verbindung der Formel I wäh-
    OQ rend der Periode von der Ausbildung des dritten dreizähligen Blattes bis zum Anfangsstadium der Blüte behandelt werden.
    11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 1O, dadurch geog kennzeichnet, daß die Hülsenfrucht die Sojabohne
    (Glycine max) ist.
    12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frucht die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist und daß die Kartoffel als ganze oder zerteilte Knolle mit der Verbindung der Formel I vor dem Einbringen in die
    5 Erde behandelt wird.
    13. Ertragssteigerndes Mittel für Feldfrüchte, dadurch gegekennzeichnet, daß es als Wirkstoff die Verbindung der Formel I enthält:
    10
    14. Mittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es die Verbindung der Formel I als wäßrige Lösung enthält.
    15. Verwendung des Mittels nach Anspruch 13 oder 14 zur Steigerung des Ertrags von Feldfrüchten.
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