DE3543417A1 - Use of growth regulators for controlling the transport of assimilates into the generative sinks of higher plants - Google Patents

Use of growth regulators for controlling the transport of assimilates into the generative sinks of higher plants

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Abstract

The invention relates to the way of using the growth regulators for exogenously controlling the translocation of assimilates taking into account the hormonal control of assimilation and dissimilation processes which can be controlled by environmental stimuli (light, temperature, supply of water and nutrients) or else by exogenous application of active substances. The aim of the process is to guarantee the yields of generative storage organs in crop production at a high level.

Description

Die Erfindung betrifft den Anwendungsmodus der Wachstumsregulatoren zur exogenen Steuerung der Assimilatverteilung unter Berücksichtigung der hormonellen Regulation assimilatorischer und dissimilatorischer Prozesse, die ihrerseits durch Umweltreize (Licht, Temperatur, Wasser- und Nährstoffversorgung), aber auch durch exogene Wirkstoffapplikation beeinflußbar sind. Das Verfahren hat zum Ziel, die Erträge generativer Speicherorgane in der pflanzlichen Produktion auf einem hohen Ertragsniveau zu sichern. The invention relates to the mode of application of the growth regulators for exogenous control of the assimilate distribution taking into account hormonal regulation assimilatory and dissimilatory processes that in turn through environmental stimuli (light, temperature, water and nutrient supply), but also through exogenous Drug application can be influenced. The procedure aims to increase the yield of generative storage organs in crop production at a high yield level to secure.  

Seit Anfang der sechziger Jahre sind erste WR (Wachstumsregulatoren) vor allem zur Halmverkürzung bei Getreide, aber auch zur Vermeidung des Lagerns der Pflanzenbestände anderer Kulturen in der praktischen Anwendung.The first WR have been in use since the early 1960s (Growth regulators) especially to shorten the stalks Cereals, but also to avoid storing the Plant stands of other crops in practical Application.

In größerem Umfang kommen diese WR weiterhin im Baumwollanbau und abreiferegulierende Verbindungen im Zuckerrohranbau sowie verschiedenen Sonderkulturen oder als Anti- Transpiranz in der pflanzlichen Produktion zum Einsatz. Neben dem CCC (Chlorcholinchlorid) wurden bereits zahlreiche Substanzen mit ähnlicher Wirkungsweise gefunden. Moderne hochwirksame Verbindungen kommen vor allem aus der Gruppe der Triazole mit zum Teil auch fungizider Wirkung. Ihre Wirkungsweise ist dadurch gekennzeichnet, daß sie entweder direkt die Aktivität der Gibberelline und Auxine senken oder über den indirekten Weg die Aktivität der entsprechenden Antagonisten (Abscissine, Ethylen und z. T. Kinetine) erhöhen.To a large extent, these WR continue to come from cotton cultivation and ripening regulating compounds in sugar cane cultivation as well as various special cultures or as anti Perspiration used in plant production. In addition to the CCC (chlorcholine chloride) have already been numerous substances with a similar mode of action found. There are modern, highly effective connections all from the group of triazoles with some fungicidal activity. This is how it works characterized that they are either directly the activity of Gibberelline and Auxine lower or over the indirect Away the activity of the corresponding antagonists (Abscissine, ethylene and partly Kinetine) increase.

Beim Anbau intensiver, genetisch kurzer Getreidesorten oder einer entsprechend hohen WR-Aufwandmenge kommt es jedoch bei unvorhersehbaren suboptimalen Wachstumsbedingungen zu erheblichen Ertragseinbußen aufgrund einer mangelnden Ertragssicherheit.When growing intensive, genetically short cereals or a correspondingly high WR application rate however with unpredictable suboptimal growth conditions to significant earnings losses due to a lack of income security.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der pflanzlichen Produktion neben einer Ertragserhöhung auch eine Steigerung der Ertragssicherheit zu erreichen.The invention is based, in which crop production in addition to an increase in yield to achieve an increase in earnings security.

Die Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 gelöst.The task is characterized by the characteristic of Claim 1 solved.

In Untersuchungen (siehe Ergebnisse im Anhang Tab. 1) zur Bedeutung unterschiedlicher Frühjahrswitterungen auf die Ertragsstruktur von Sommerweizen konnte festgestellt werden, daß besonders bei warmen Frühjahrstemperaturen die Assimilateinlagerung in die Ähre bereits durch eine einmalige WR-Gabe verbessert wurde, jedoch bei entsprechend kühler Frühjahrswitterung erhebliche Ertragseinbußen auftraten.In studies (see results in Appendix 1) for Importance of different spring weather conditions on the Yield structure of summer wheat was determined be that especially in warm spring temperatures Assimilate storage in the ear already through a  one-time WR dose was improved, however at correspondingly cool spring weather considerable Yield losses occurred.

In Untersuchungen mit radioaktivem 14CO2 begasten Pflanzen (Tab. 2 u. 3) konnte des weiteren ermittelt werden, daß die WR-behandelten Pflanzen aufgrund der geringeren Pflanzenmasse absolut weniger CO2 assimilieren. Durch eine erhöhte Assimilatveratmung (Tab. 7), welche u. a. Energie für die Assimilateinlagerung in die generativen Sinks liefert, konnte bei gleichzeitig verzögerter Gesamtpflanzenentwicklung (Tab. 4 u. 5) der Assimilattransport in die Ähre (Tab. 5 u. 6.) deutlich gesteigert werden. Inwieweit diese, auch als Attraktionsatmung bezeichnete Dissimilation, einen Mehrertrag induziert, hängt jedoch von ihrer Effizienz sowie ihrem Verhältnis zur Assimilation, bzw. zur Brutto-Assimilatanlieferung in die generativen Sinks ab.In studies with radioactive 14 CO 2 fumigated plants (Tables 2 and 3) it was also possible to determine that the WR-treated plants assimilate less CO 2 due to the lower plant mass. Due to an increased assimilate respiration (Tab. 7), which among other things provides energy for the assimilate storage in the generative sinks, the assimilate transport into the ear (Tab. 5 and 6.) was clearly evident while the overall plant development was delayed (Tab. 4 and 5) be increased. The extent to which this dissimilation, also known as attraction breathing, induces an additional yield depends on its efficiency and its relationship to assimilation or to the gross assimilate delivery into the generative sinks.

Die hormonelle Stimulation dieser Attraktionsatmung ist genetisch in einem gewissen Rahmen abgesteckt, unterliegt jedoch erheblichen, unterschiedlichen Einflüssen einzelner Versuchsjahre bezüglich Temperatur, Wasser- und Nährstoffversorgung. Daher kann ihre Optimierung zur Ertragssicherung, bzw. zur Ertragssteigerung nur durch eine entsprechend angepasste WR-Gabe erfolgen.The hormonal stimulation of this attraction breathing is genetically staked out to a certain extent, is subject to however considerable, different influences of individual Trial years with regard to temperature, water and nutrient supply. Therefore, their optimization to secure earnings, or to increase the yield only by one appropriately adapted WR gift.

Bisher wurde die WR-Applikation nur zur Halmverkürzung in hoch dosierter Form als einmalige oder geteilte Gabe ohne Berücksichtigung der dadurch verursachten assimilatorischen und dissimilatorischen Veränderungen eingesetzt.So far, the WR application has only been used to shorten the stalk in high doses as a single or divided dose without taking into account the resulting assimilatory and dissimilatory changes used.

Der entscheidende Vorteil der WR-Applikation gemäß Anspruch 1 liegt darin, daß der Pflanzenbestand noch während der Vegetation unter Berücksichtigung der allgemeinen Wachstumsbedingungen auf die jeweils für die Ertragsbildung optimale Stimulation assimilatorischer und dissimilatorischer Prozesse reguliert wird. The decisive advantage of the WR application according to Claim 1 is that the plant population is still during the vegetation taking into account the general growth conditions on each for the Yield formation optimal stimulation assimilatory and dissimilatory processes is regulated.  

Anhang:
Gefäßversuche mit Sommerweizen in kleinen Mitscherlich- Gefäßen; 6,5 kg Boden; 20 Pflanzen pro Gefäß; Grunddüngung und insgesamt 3 g N in 4 zusätzlichen Gaben pro Gefäß; Bodenfeuchte bei 80% der maximalen Wasserkapazität. 14CO2-Begasung in gasdichtem Phytotron mit 1 m Curie bei 20 Grad Celsius und 25 000 Lux 4 Stunden lang zum Ährenschieben.Attachment:
Vascular experiments with summer wheat in small Mitscherlich vessels; 6.5 kg of soil; 20 plants per jar; Basic fertilization and a total of 3 g N in 4 additional doses per container; Soil moisture at 80% of the maximum water capacity. 14 CO 2 gassing in gas-tight phytotron with 1 m Curie at 20 degrees Celsius and 25,000 lux for 4 hours to push the ears.

WR: Variante, die mit Wachstumsregulatoren (12 mg Chlorcholinchlorid + 0.6 mg Ancymidol pro Gefäß) als Blattspritzung im Pflanzen-Stadium G/H behandelt wurde.WR: Variant with growth regulators (12 mg chlorcholine chloride + 0.6 mg ancymidol per tube) as a leaf spray was treated in plant stage G / H.

Thermo: Variante, welche bis zum Stadium G/H bei durchschnittlich 2-3 Grad Celsius höheren Temperaturen aufwuchs.Thermo: variant, which up to stage G / H with average 2-3 degrees Celsius higher temperatures grew up.

Die Klimatologischen Durchschnittstemperaturen des Amtlichen Deutschen Wetterdienstes im Monatsmittel von März bis Mai lagen im Versuchsjahr 2 durchschnittlich 2.5° Celsius unter den Temperaturen des Versuchsjahrs 1.The climatological average temperatures of the Official German Weather Service on a monthly average of March to May were an average of 2.5 ° in experimental year 2 Celsius below the temperatures of experimental year 1.

Tabelle 1: Kornertrag pro Gefäß zur Zeit der Kornreife in % Table 1: Grain yield per vessel at the time of grain maturation in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Tabelle 2: Trockensubstanzertrag der Gesamtpflanzen pro Gefäß zur Zeit des Ährenschiebens in % Table 2: Dry matter yield of the total plants per vessel at the time of ear shifting in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Tabelle 3: 14C-Aktivität der Gesamtpflanzen pro Gefäß zur Zeit des Ährenschiebens (nach Begasung) in % Table 3: 14 C activity of the total plants per vessel at the time the ears were pushed (after fumigation) in%

(100 = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100 = value of the untreated control)

Tabelle 4: Trockensubstanzertrag der Ähren pro Gefäß zur Zeit des Ährenschiebens in % Table 4: Dry matter yield of the ears per vessel at the time the ears were pushed in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Tabelle 5: Trockensubstanzanteil der Ähren am Gesamtpflanzenertrag zur Zeit des Ährenschiebens in % Table 5: Dry matter share of the ears in the total plant yield at the time the ears were pushed in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Tabelle 6: 14C-Aktivität der Ähren anteilig an der Gesamtpflanzen-Aktivität zur Zeit des Ährenschiebens in % Table 6: 14 C activity of the ears as a percentage of the total plant activity at the time the ears were pushed in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Tabelle 7: 14C-Aktivitäts-Verluste der Gesamtpflanzen im Zeitraum zwischen Ährenschieben und Kornreife in % Table 7: 14 C-activity losses of the entire plants in the period between earing and ripening in%

(100% = Wert der unbehandelten Kontrolle) (100% = value of the untreated control)

Claims (7)

1. Verfahren zur Verbesserung der Assimilateinlagerung, dadurch gekennzeichnet, daß bei der WR-Anwendung zur Steigerung des Assimilattransports in die Speicherorgane die Wirkung der WR-Applikation auf die Aktivitäten der genannten Hormongruppen in der Weise angepaßt ist, daß die Netto-Assimilat-Bildung im generativen Sink gesteigert und durch die exogene WR-Applikation eine zusätzliche Dissimilation nur bis zum Erreichen der maximalen Assimilateinlagerung in das generative Sink während der Speicherungsphase induziert wird, daß die günstigste hormonelle Stimulation zur Optimierung der Assimilateinlagerung in die generativen Sinks, als eine Steuerung der Attraktionsatmung durch WR für jede Sorte und Pflanzenart mittels radioaktivem 14CO2 zur Erfassung der assimilatorischen und dissimilatorischen Prozesse empirisch ermittelt wird, daß die hierzu eingesetzten WR eine gleichmäßige und zeitlich begrenzte Wirkung aufweisen im Hinblick auf die temperaturbedingten und bezüglich der Wasser- und Nährstoffversorgung unterschiedlichen Anforderungen einzelner Wachstumsphasen, Versuchsjahre und Standorte.1. A method for improving assimilate storage, characterized in that in the WR application to increase the assimilate transport into the storage organs, the effect of the WR application on the activities of the hormone groups mentioned is adapted in such a way that the net assimilate formation in generative sink increased and the exogenous WR application induced an additional dissimilation only until the maximum assimilate incorporation into the generative sink was reached during the storage phase, that the cheapest hormonal stimulation to optimize assimilate incorporation into the generative sinks, as a control of attraction breathing WR for each variety and plant species using radioactive 14 CO 2 to record the assimilatory and dissimilatory processes is empirically determined that the WR used for this have a uniform and time-limited effect with regard to the temperature-related and with regard to the water and nd nutrient supply different requirements of individual growth phases, trial years and locations. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Vereinfachung der Anpassung der WR-Behandlung als Anhaltspunkt das Längenwachstum und das Verhältnis der generativen zu den vegetativen Organe der Pflanzen bei verschiedenen Wachstumsbedingungen dient.2. The method according to claim 1, characterized in that to simplify the adjustment of WR treatment as Indicative length growth and the ratio of generative to the vegetative organs of the plants serves different growth conditions. 3. Verfahren nach Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die beschriebenen Verfahren zusammen mit dem Anbau extensiver Sorten, die bereits bei ungünstigen Ausgangsbedingungen für die Ertragsbildung eine hohe Ertragssicherheit aufweisen, erfolgt und die WR- Applikation dann die Anpassung des Hormonsystems auf günstigere Wachstumsbedingungen darstellt.3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that the methods described together with the Cultivation of extensive varieties that are already in bad Starting conditions for a high yield Yield security, takes place and the WR- Application then the adjustment of the hormone system  represents more favorable growth conditions. 4. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine ungünstige hormonelle Stimulation in der Pflanze, ähnlich einer zu hohen WR-Aufwandmenge, durch andere WR, die jedoch die Attraktionsatmung senken, korrigiert wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that an unfavorable hormonal stimulation in the plant, similar to an excessive WR application rate, by other WRs, which, however, reduce attraction breathing, is corrected. 5. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Effizienz der Attraktionsatmung die gemeinsame Anwendung der WR mit N- und K-haltigen Düngemitteln erfolgt.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that for better efficiency of attraction breathing the joint application of the WR with N- and K-containing Fertilizers. 6. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die WR-Wirkung von verschiedenen Pflanzenbehandlungsmitteln, welche in erster Linie als Fungizid, Herbizid oder Anti-Transpiranz zur Anwendung kommen, berücksichtigt wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the WR effect of various plant treatment products, which primarily as a fungicide, Herbicide or anti-perspirant are used, is taken into account. 7. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bei der Bemessung der WR- Applikation neben der Netto-Assimilateinlagerung in das generative Sink, die Bedeutung der WR zur Reduzierung der Evapotranspiration miteinbezogen wird.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that in addition when dimensioning the WR Application in addition to the net assimilate storage in the generative sink, the importance of WR in reducing the Evapotranspiration is involved.
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