DE4103253A1 - Mittel zur erhoehung der stresstoleranz von land- und forstwirtschaftlichen kulturpflanzen - Google Patents

Mittel zur erhoehung der stresstoleranz von land- und forstwirtschaftlichen kulturpflanzen

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Description

Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhöhung der allgemeinen Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren.
Es ist bekannt, daß land- und forstwirtschaftliche Kulturen vielfachen Belastungen ausgesetzt sind.
Durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und auch von biologischen Verfahren werden bekanntlich jene Schäden verhindert oder zumindest begrenzt, die biotischen Ursprungs sind, beispielsweise ein Befall durch Schaderreger oder auch der Unkrautwuchs.
Es ist ferner bekannt, daß land- und forstwirtschaftliche Kulturen in ständig zunehmendem Maße auch Belastungen ausgesetzt sind, die physikalisch-chemischer Natur sind und vor allem durch das Klima und Umweltschadstoffe induziert werden.
Zu diesen abiotischen Stressoren gegenüber Pflanzen gehören beispielsweise Belastungen durch Trockenheit, ferner durch Salz, Hitze und Kälte, aber auch durch Schadstoffe in Luft und Wasser. Es ist bekannt, daß beispielsweise organische Stoffe in der Atmosphäre zudem auch photooxydativen Veränderungen unterliegen. Pflanzen sind daher im allgemeinen der gleichzeitigen Belastung durch verschiedene Stressoren ausgesetzt.
Es ist zu erwarten, daß diese global festzustellende Be­ lastung der Pflanzen durch klimatisch bedingte Faktoren selbst in gemäßigten Zonen an Bedeutung gewinnen wird. Der zunehmende CO₂-Gehalt der Atmosphäre und die durch den Treibhauseffekt in den letzten Jahren zu beobachtende Erhöhung der Jahresdurchschnittstemperaturen bringen schon heute manche Probleme; physiologische Trockenheit kann an Kulturpflanzen bekanntlich erhebliche Ertrags­ depressionen verursachen.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, beispielsweise die Wasserausnutzung der Pflanzen durch Applikation transpira­ tionshemmender Substanzen zu verbessern.
Diese bewirken entweder eine zeitweilige Stomataapertur­ verkleinerung (DE-OS 17 67 829, DD-PS 2 17 975, DD-PS 1 03 124, DD-PS 85 224) oder die Ausbildung von für Wasserdampf schwerdurchlässigen Molekularfilmen auf den Blättern (DE-OS 17 67 100, DE-OS 17 67 427, US-PS 23 33 887, US-PS 29 23 095).
In der DD-PS 1 51 104 wird vorgeschlagen, Ethanolamin allein oder in Kombination mit Azetylsalizylsäure und gegebenenfalls Paraformaldehyd als Mittel zur Erhöhung des Wasser­ aneignungsvermögens, insbesondere von Getreide und Zuckerrüben, einzusetzen.
Aus der DD-PS 2 55 874 ist ferner bekannt, N-(2-Hydroxyethyl) piperazin als Mittel zur Erhöhung der Salztoleranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide, auf NaCl-versalzten Böden zu verwenden.
Mit dem Einsatz von Phytohormonen schien sich ein neuer Lösungsweg abzuzeichnen. Diese Substanzen und auch synthetische Wirkungsanaloga werden aber von den Pflanzen oft schlecht aufgenommen, in der Pflanze zu schnell metabolisiert und sind zudem in der Herstellung sehr kostenaufwendig.
Aus der Fachliteratur ist ersichtlich, daß Mittel zur Erhöhung der Toleranz gegenüber einzelnen Stressoren bekannt sind. Ein Weg zur Verbesserung der allgemeinen Streßtoleranz, insbesondere gegenüber biotischen Stressoren, wurde aber nicht gefunden.
Es bestand somit die Aufgabe, Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz land- und forstwirtschaftlicher Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, zu entwickeln, die kostengünstig herstellbar und vor allem toxikologisch unbedenklich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff eine Kombination aus Cholinchlorid (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthalten, wobei das N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin auch in Form seiner Salze mit Mineralsäuren vorliegen kann und das Masse­ verhältnis der Komponenten I zu II = 1 : 0,05 bis 0,5 beträgt.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel - offenbar durch eine wirk­ stoffinduzierte Vitalitätssteigerung - zu einer signifikanten Erhöhung der Streßtoleranz land- und forstwirtschaftlicher Kulturpflanzen führt. Die experimentellen Ergebnisse belegen - bezogen auf die Anwendung der Einzelsubstanzen - einen echten Synergismus. Erste Versuche zeigen, daß durch die protektive Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel selbst in Jahren ohne Trockenstreß eine Qualitätssicherung des Erntegutes erreicht wird und keine Ertragsminderungen auftreten; vielmehr wird die Resistenz der Pflanzen verbessert und der Befall durch Schaderreger geringer.
Von Vorteil ist auch, daß die Wirkstoffkombination in toxikologischer Hinsicht unbedenklich ist.
Die Einzelwirkstoffe sind Handelsprodukte; ihre Herstellung ist aus der Literatur bekannt.
Durch die Ausführungsbeispiele soll die vorteilhafte Wirkung der Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel bei landwirtschaftlichen Großkulturen näher erläutert werden.
Beispiel 1 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon" unter Streßbedingungen
Der Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Mitscherlich-Gefäßversuch mit Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon" ermittelt. Die Pflanzenanzucht erfolgte nach Standardvorschriften für Gefäßversuche (7 kg Quarzsand/Boden-Gemisch im Verhältnis 2 : 1; Befeuchten des Gefäßsubstrates auf 50% der nutzbaren Wasserkapazität und kontrollierte Wasserversorgung durch tägliches Gießen nach Gewicht; Düngung: 0,54 g P, 1,6 g N [1/2 davon als Kopfdüngung], 1,48 g K [1/2 davon als Kopfdüngung], 0,33 g Mg, 1 ml 10% FeCl₃-Lösung und Mikronährstoffe).
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden zu DC 31/32 über Sproßapplikation auf den trockenen Pflanzenbestand ge­ sprüht. Zur Trockenstreßinduktion sind 3 Streßperioden von je 4 Tagen Dauer im Zeitraum zwischen Ährenschieben bis Ende Kornfüllung durch Absenken der Substratfeuchte auf 30% der nutzbaren Wasserkapazität eingelegt worden. Neben dem Kornertrag wurde der Streßtoleranzindex (SI) ermittelt. Der SI-Wert errechnet sich wie folgt:
Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengefaßt.
Tabelle I
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerste "Salome" unter Streßbedingungen (Gefäßversuche mit vierfacher Wiederholung)
Tabelle II
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex bei Winterweizen "Mikon" im Gefäßversuch unter Streßbedingungen (4 Wiederholungen)

Claims (1)

  1. Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff eine Kombination aus Cholinchlorid (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthalten, wobei das N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin auch in Form seiner Salze mit Mineralsäuren vorliegen kann und das Masseverhältnis der Komponenten I : II = 1 : 0,05 bis 0,5 beträgt.
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