-
Hintergrund
der Erfindung Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich breitgefaßt
mit Verfahren und Zusammensetzungen zum Schützen von Pflanzen vor Erkrankung.
Genauer gesagt, umfassen die Zusammensetzungen der Erfindung eine
wässrige
Lösung
von Saponinen. Diese Zusammensetzungen werden direkt auf Samen,
Keimlinge, Schößlinge,
Blattwerk etc. der zu schützenden
Pflanze aufgebracht. Die Zusammensetzungen sind besonders nützlich zum
Schützen
der Pflanzen gegen Pilzkrankheiten.
-
Beschreibung
des Stands der Technik
-
Es
gibt zahlreiche Krankheiten, welche Pflanzen schädigen oder sogar töten können. Pilzkrankheiten sind
ein derartiger Typ von Erkrankung. Beispielsweise sind Rhizoctonia
solani (Rhizoctonia-Canker bzw. -Brand, Wurzeltöterkrankheit bzw. Schwarzschorf
oder Helminthosporium solani (Silberschorf)) und Phytophthora infestans
(Kraut- und Knollenfaüle)
beides Pilzkrankheiten, welche äußerst gefährlich für Kartoffel-Nutzpflanzen
sind. Bei Rhizoctonia-Infektionen dringen Sklerotien oder Myzelien
in auskeimende Sprossen, Kartoffelstengel, Wurzeln und Ausläufer nach
der Auskeimung, welche im frühen
Frühling
stattfindet. Auf reifen Knollen oder Kartoffeln erscheint die Krankheit
als schwarze harte Körper,
welche als Schwarzschorf bekannt sind, wobei die darunter liegende
Knollenhaut häufig
unbeschädigt
bleibt. Die Krankheit führt
zu einer Verzögerung
in der Emergenz der Sprosse und Stengel, und verursacht, dass die
Sprosse und Stengel einen rötlichen
Canker- bzw. Brandkrebsgürtel
aufweisen, welcher diese umgibt, wenn sie schließlich aus der Erde hervortreten.
-
Die
Symptome von Krautfäule
erscheinen zuerst auf älteren
Blättern
bald nach dem Blühen
der Pflanze. Die Blätter
werden dunkelbraun und spröde,
während
die Knolle Schäden
aufzeigt, welche häufig
um die Augen herum auftreten. Darüber hinaus sind die infizierten
Bereiche der Knolle von granulärer
Natur und dringen nicht weniger als 2 cm weit in die Knolle hinein
vor. Alle diese Symptome wirken zusammen, um die Knollen-Erträge und -Qualität zu reduzieren.
-
Sowohl
Rhizoctonia als auch Krautfäule
infizieren leicht Kartoffelpflanzen und erfordern extreme Maßnahmen,
um deren Übertragung
zu vermeiden oder zu minimieren. Beispielsweise wird üblicherweise
eine Fruchtfolge in dem Bestreben ausgeübt, erkrankte Nutzpflanzen
zu vermeiden. Darüber
hinaus suchen Züchter
oftmals nach Samen, welche als krankheitsfrei zertifiziert sind.
Allerdings schützen
diese und andere derzeitig verfügbare
Maßnahmen
nicht angemessen gegen die Krankheiten. Es bleibt ein Bedarf nach
präventiven Behandlungen
bestehen, welche Kartoffeln und andere Pflanzen vor diesen und anderen
gefährlichen
Krankheiten schützen
werden.
-
Quinoa
ist als ein Mitglied der Chenopodiaceae klassifiziert, einer großen und
vielfältigen
Familie, welche kultivierten Spinat und Zuckerrüben einschließt. Quinoa
ist eine extrem widerstandsfähige
und trockenheitsbeständige
Pflanze, welche unter schroffen ökologischen
Bedingungen gezüchtet
werden kann – große Höhen, relativ
schlechte Böden,
wenig Regenfall und kalte Temperaturen – welche die anderen hauptsächlichen
Getreidenutzpflanzen, wie Mais und Weizen, nicht aushalten können.
-
Quinoa
stammte aus der Anden-Region aus Südamerika, wo es ein Hauptgetreide
in den Zeiten vor der spanischen Eroberung war. Die traditionellen
Verwendungen von Quinoa nahmen nach der spanischen Eroberung ab.
Der Anbau und die Verwendung der Getreidepflanze waren, bis zu einer
jüngeren
Wiederbelebung aufgrund westlichen Interesses an dieser Nutzpflanze
als einem Getreide mit hohem Lysin- und Proteingehalt für den menschlichen
Verzehr, nicht weit verbreitet. Das Haupthindernis für einen
noch weiter verbreiteten menschlichen Verzehr von Quinoa ist und
bleibt der bittere Geschmack des in den Körnern vorhandenen Saponins.
-
Saponine
sind ein Typ von Sterol-Glycosid, welches in Quinoa sowie in anderen
Pflanzen weit verbreitet ist. Es gibt im Allgemeinen zwei Typen
von Saponinen – Triterpen-Saponine
und Steorid-Saponine. Herkömmlicherweise
ist Saponin durch Waschen des Getreides in laufendem Wasser entfernt
worden, obwohl kürzlich
neue Verfahren entwickelt worden sind (siehe z. B. WO 99/53933).
-
Es
sind Versuche unternommen worden, Saponin als einen Synergist für andere
Verbindungen zu verwenden, welche nützlich zur Bekämpfung des
Wachstums von Pathogenen (z. B. Pilzen) auf Pflanzen sind. Zum Beispiel
richtet sich das U.S.-Patent Nr. 5 639 794 von Emerson et al. auf
ein Verfahren zur Behandlung von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen,
umfassend den Schritt des Anwendens eines sogenannten "natürlichen Produkts" in Kombination mit
mindestens einem Saponin, um pathogene Organismen zu töten, ihr
Wachstum zu verlangsamen, oder sie zu verdrängen. Die natürlichen
Produkte, vereinigt mit dem Saponin, sind die verschiedenen Aldehyde,
und insbesondere aromatischen Aldehyde, und die Saponine werden
verwendet, um die Aktivität des
Aldehyds zu steigern (d. h. als ein Synergist). Allerdings erhöht die Verwendung
von Aldehyden die Kosten der Behandlung der Pflanzen und kann, in
vielen Fällen,
für den
Züchter
aufgrund von Umweltbedenken sowie aufgrund des zusätzlichen
Aufwands, welcher durch den Umgang mit diesen Aldehyden mit sich
gebracht wird, unerwünscht
sein.
-
Es
besteht ein Bedarf nach einer kostengünstigen, umweltfreundlichen
Zusammensetzung zur wirksamen Behandlung und/oder Prävention
von Krankheiten in Pflanzen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung überwindet
die Probleme des Stands der Technik im allgemeinen durch Vorsehen
von effektiven Zusammensetzungen und Verfahren zur Behandlung und/oder
zum Schützen
von Pflanzen vor Krankheiten.
-
Ausführlicher
gesagt, umfassen die Zusammensetzungen der Erfindung (und bestehen
vorzugsweise im Wesentlichen aus) Saponinen, welche als ein Schutzmittel
für die
Pflanze unabhängig
von anderen Verbindungen oder Mitteln dienen (d. h. Saponin ist
der hauptsächliche
und/oder einzige Wirkstoff). Wie hierin verwendet, wird mit "Pflanze" beabsichtigt, jedweden
Teil einer Pflanze (z. B. Wurzeln, Blätter, Schößling) sowie Bäume, Sträucher, Blumen
und Gräser
zu bezeichnen. "Samen" schließt beabsichtigtermaßen Samen,
Knollen, Knollenstücke,
Zwiebeln etc. oder Teile davon, aus welchen eine Pflanze herangezogen
wird, ein.
-
Während jedwedes
Saponin zur Verwendung in den Zusammensetzungen geeignet ist, sollte
das Saponin aus einer anderen Pflanze abgeleitet werden, als der
Pflanze, welche beabsichtigtermaßen durch die letztendliche
Saponin-Zusammensetzung geschützt
werden soll. Geeignete Quellen von Saponinen schließen Quinoa,
Quillaja, Primula (Primulae sp.), Senega (Polygala senega), Gypsohila,
Rosskastanie (Aesculus sp.), Ginseng (Panax sp. und Eleutherocosus
sp.), Süßholz (Glycyrrhiza
sp.), Efeu (Hedera sp.), Tee-Samen (Camellia cinensis), Alfalfa
(Medicago sativa), Soja, Yucca (Yucca sp.) und Dioscorea ein. Es
ist besonders bevorzugt, dass das Saponin von der Triterpen-Varietät ist, wie
anzutreffen in Quinoa und Quillaja, im Gegensatz zu den Steorid-Typen,
welche in Yucca gefunden werden.
-
Ein
bevorzugtes Verfahren zum Extrahieren von Saponinen aus Quinoa umfasst
das Einbringen eines saponinhaltigen Teils einer Quinoa-Pflanze
in eine Lösung
eines wässrigen
Alkohols (z.B. Methanol, Ethanol) unter Bildung einer saponinhaltigen
Lösung
und eines extrahierten festen Rückstands.
Der Alkohol wird dann aus der Lösung
entfernt, gefolgt von Verdampfung des Wassers, um das saponinhaltige
Produkt zu ergeben. Der Fachmann auf dem Gebiet wird es rich tig
einschätzen,
dass die Saponine ebenfalls aus Quinoa durch andere Verfahren zur
Anwendung in der vorliegenden Erfindung extrahiert werden können.
-
Der
Saponin-Extrakt wird unter Bildung der schutzgebenden Zusammensetzung
vorzugsweise mit Wasser vermischt. Falls gewünscht, kann der Saponin-Extrakt
mit Wasser unter milder Wärme
(z. B. von etwa 10 – 35 °C) gemischt
werden, um das Mischen zu bewirken. Alternativ dazu kann der Saponin-Extrakt
als eine trockene Zusammensetzung allein oder vermischt mit einem
geeigneten Träger
angewandt werden. Vorzugsweise umfasst die Zusammensetzung etwa
25 – 300
g Saponin-Extrakt, und weiter bevorzugt etwa 50 – 200 g Saponin-Extrakt pro
100 Liter Wasser, wobei der Saponin-Extrakt eine Triterpen-Saponin-Konzentration
von etwa 10 – 70
Gew.-% und vorzugsweise mindestens etwa 50 Gew.-%, basierend auf
dem Gesamtgewicht des Saponin-Extrakts, welcher als 100 Gew.-% herangezogen
wird, aufweist. Alternativ dazu können die Saponine der Erfindung
in einer trockenen Formulierung unter Verwendung von Talkum oder
einem anderen teilchenförmigen
Träger
angewandt werden. In solchen Fällen
sollte die Saponin-Komponente bei einem Spiegel von etwa 8 – 46 Gew.-%,
weiter bevorzugt etwa 16 – 36
Gew.-% vorhanden sein.
-
Bei
der Verwendung werden Pflanzen oder Samen mit den Zusammensetzungen
der Erfindung behandelt, indem ein oder mehrere Teile einer erkrankten
Pflanze oder von Samen, oder einer Pflanze oder Samen, welche für einen
Angriff durch Krankheit anfällig
sind, einfach mit einer krankheits-inhibierenden oder schutzgebenden
Menge der Zusammensetzung kontaktiert werden, so dass eine schutzgebende
Antwort in der Pflanze oder dem Samen hervorgerufen wird. Dies kann
durch Besprühen
der Pflanze oder des Samens sowie durch Eintauchen derselben in
der wässrigen
Zusammensetzung bewerkstelligt werden. Der Fachmann auf dem Gebiet
wird es richtig einschätzen,
dass Teile einer Pflanze selektiv behandelt werden können (z.
B. können
infizierte Blätter
individuell behandelt werden, oder die Wurzeln allein können behandelt
werden). Darüber
hinaus können
die Samen oder Wurzelknollen in der wässrigen Zusammensetzung eingetaucht
und danach eingepflanzt und zu einer geschützten Pflanze herangezüchtet werden.
Weiterhin kann der Erdboden um die Pflanze oder den Samen herum
ebenfalls behandelt werden. Wenn die zu behandelnde Pflanze ein
Baum ist, wird die Zusammensetzung vorzugsweise mittels herkömmlicher
Verfahren in das Gefäßsystem
des Baums eingeführt.
Auf eine ähnliche
Weise können
die trockenen Saponin-Zusammensetzungen durch Einstäuben oder
Beschichten eines Pflanzen-Teils oder Samens angewandt werden.
-
Es
ist ebenfalls festgestellt worden, dass die Saponin-Produkte der
Erfindung, und insbesondere die flüssigen Versionen davon, als
Blatt-Sprühnebel
wirksam sind. Derartige Sprühnebel
werden normalerweise Konzentrationen von Saponin von etwa 1 g/10
l bis 150 g/10 l, und weiter bevorzugt von etwa 10 g/10 l bis 100 g/10
l enthalten.
-
Vorzugsweise
wird die Pflanze oder der Samen nicht mit einem anderen Typ von
Pathogen-Bekämpfungsmittel
vorbehandelt. Darüber
hinaus wird es bevorzugt, dass die Pflanze oder der Samen nicht
mit einem anderen Pathogen-Bekämpfungsmittel
gleichzeitig zur Behandlung mit der Zusammensetzung der Erfindung behandelt
wird. Genauer gesagt, wird es bevorzugt, dass die Pflanzen, Samen
oder das die Pflanzen umgebende Erdreich nicht mit irgendeinem Typ
von Aldehydzusammensetzung behandelt worden sind. Somit sollten
die Pflanze und Pflanzenoberflächen
oder der Samen und Samenoberflächen
vor der Behandlung gemäß der Erfindung
im wesentlichen aldehydfrei (z. B. weniger als etwa 1 mg Aldehydgruppen
pro Quadratzentimeter zu behandelnder Pflanzenoberfläche) sein.
-
Praktisch
jede Pflanze kann behandelt werden, um die meisten Pflanzenkrankheiten
zu verhindern oder zu verringern. Zum Beispiel können Kartoffelpflanzen, Zuckerrüben, Canola,
Erdbeeren, Kichererbsen, Linsen, Brokkoli, Kohl, Blumenkohl, Rasen-Gras,
Tabak, Spinat, Karotten, Ginseng, Rettich und Feld-Erbsen oder Samen
von jedweden der vorangehenden sämtlich
mit den Zusammensetzungen der Erfindung geschützt werden. Darüber hinaus
können
die Zusammensetzungen verwendet werden, um Pilzkrankheiten (z. B.
Rhizoctonia, Krautfäule),
Aphanomyces, Cercospora, Rhizopus, Sclerotium, Mutterkorn, Ascochyta,
Fusarium, Anthracnose, Botrytis und Ophiostoma (Ceratocystis) ulmi
(Holländische
Ulmen-Krankheit) zu behandeln, zu bekämpfen und/oder zu verhindern.
Gemäß der Erfindung
behandelte Pflanzen oder Samen werden im wesentlichen frei von Symptomen
der Krankheit während
mindestens etwa 20 Tagen, vorzugsweise mindestens etwa 60 Tagen
und weiter bevorzugt mindestens etwa 100 Tagen nach der Behandlung
bleiben. Somit werden gemäß der Erfindung
behandelte Pflanzen, oder Pflanzen, welche aus gemäß der Erfindung
behandelten Samen gezüchtet
wurden, verglichen mit nicht-behandelten Nutzpflanzen, wenigstens
verringerte Spiegel der Krankheit aufzeigen und werden vorzugsweise
von Symptomen der Krankheit während
der gesamten natürlichen
Wachstumssaison der Pflanze im wesentlichen frei bleiben.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die 1 ist
eine Grafik, welche durchschnittliche Kartoffelertragsdaten für fünf Testorte,
wobei Kartoffelsamen mit den Sapolin-Produkten der Erfindung beschichtet
wurden, gegenüber
einer nicht-behandelten Kontrolle, wie beschrieben in Beispiel 2,
veranschaulicht;
-
Die 2 ist
eine Grafik, welche den Rhizoctonia-Spiegel auf Knollen für 2 Test-Örtlichkeiten
veranschaulicht, wie beschrieben in Beispiel 2;
-
Die 3 ist
eine Grafik, welche die Markt-Erträge veranschaulicht, welche
für verschiedene,
die Saponine der Erfindung einschließende Testzusammensetzungen
im Krautfäule-Test
erhalten werden, der in Beispiel 4 beschrieben ist;
-
Die 4 ist
eine Grafik, welche den Prozentsatz von Dürrfleckenkrankheit-Pflanzen
veranschaulicht, welcher in Beispiel 5 aufgezeichnet wurde;
-
Die 5 ist
eine Grafik von Krautfäule-Pflanzen,
aufgezeichnet in Beispiel 5; und
-
die 6 ist
eine Grafik, welche den Prozentsatz von Krautfäule und die Anzahl an Stengeln
pro Knolle veranschaulicht, welche in Beispiel 5 aufgezeichnet wurden.
-
Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die
folgenden Beispiele stellen bevorzugte Verfahren gemäß der Erfindung
dar. Es versteht sich jedoch, dass dieses Beispiel auf dem Wege
der Veranschaulichung angegeben wird, und nichts darin als Einschränkung auf
den Gesamtumfang der Erfindung ausgelegt werden sollte.
-
Beispiel 1
-
Eine
Menge der Zusammensetzung der Erfindung wurde durch Mischen von
250 g Saponin, welches aus Quinoa extrahiert war, mit 200 Litern
Wasser hergestellt. Kartoffelsamen der 4. und 5. Generation wurden in
die Lösung
getaucht, wonach die behandelten Pflanzen zusammen mit unbehandelten
Pflanzen als Kontrolle eingepflanzt wurden. Die verwendete Menge
der Behandlung belief sich auf 125 g Saponin pro Acre bzw. Morgen
gepflanzter Kartoffeln. Die getesteten Kartoffel-Varietäten waren
AC Ptarmigan, Norland, Nordonna, Yukon Gold und Frontier Russet.
-
Teile
der Kartoffeln wurden 14 Tage, 28 Tage und 49 Tage nach dem Abkappen
der Spitzen geerntet. Die 14 und 28 Tage nach dem Kappen der Spitzen
geernteten Kartoffeln zeigten keinen Schwarzschorf, während 2
% der Knollen, geerntet 49 Tage nach der Spitzenabkappung, Schwarzschorf
aufwiesen. Die behandelten Knollen zeigten eine erhöhte Ausbeute
von 42 % gegenüber
derjenigen der Kontroll-Knollen. Darüber hinaus wogen hinsichtlich
der Größe lediglich
11 % der behandelten Knollen weniger als 4 Unzen, während 27
% der Kontroll-Knollen von weniger als 4 Unzen Größe waren.
Schließlich
zeigten die Kontroll-Knollen sichtbare Anzeichen von Rhizoctonia
auf einer von drei Pflanzen, wohingegen die behandelten Pflanzen
keine Anzeichen der Krankheit bis zum natürlichen Verwelken oder Altern
der Pflanzen zeigten. Die behandelten Pflanzen zeigten ein kräftiges gesundes
Wachstum.
-
Beispiel 2
-
In
diesem Beispiel wurden Norland-Kartoffelsamen-Stücke mit dem bevorzugten Saponin-Material gemäß der Erfindung
an fünf Örtlichkeiten
in Kanada behandelt (Yorkton, Sk., Oakburn, Mb., Abernathy, Sk.,
und Quill Lake, Sk. und Lethbridge, Ab.), um die Wirksamkeit der
Behandlung zur Bekämpfung
von Krankheiten während
der Wachstumssaison und auf der produzierten Nutzpflanzenernte zu
bestimmen. Die Bestandesbegründung,
Krankheitsausprägung
während
der Wachstumssaison, letztendliche Ausbeute, vermarktbare Ausbeute
und Krankheitsspiegel an geernteten Nutzpflanzen wurden gemessen.
-
Im
besonderen wurden an jeder Stelle insgesamt fünf Behandlungen durchgeführt, nämlich eine Nicht-Behandlungs-Kontrolle
und vier Beschichtungsbehandlungen unter Verwendung unterschiedlicher
Spiegel eines Saponinproduktes. Bei diesem Produkt handelte es sich
um Alkoholextrahierte Saponine aus Quinoa, getrocknet zu einem Feststoffrückstand
wie obenstehend beschrieben, und danach vermischt mit Wasser unter
milder Hitze, um Behandlungsdispersionen mit verschiedener Konzentration
zu ergeben. Dieses Produkt wird als "94815" bezeichnet und enthält mehr als drei Saponin-Wirkstoffkomponenten
(Sapogenine); die drei Haupt-Wirkstoffe sind Olkanolsäure, Hederagenin
und Phytolaccinsäure
oder Analoge hiervon.
-
Insbesondere
handelte es sich bei den Behandlungen um: 0,02 g/l (Behandlung #
1); 0,1 g/l (Behandlung # 2); 1 g/l (Behandlung # 3); 10 g/l (Behandlung
# 4); und die Nicht-Behandlungs-Kontrolle
(Behandlung # 5). Vor der Beschichtung wurden in Yorkton und Lethbridge
die Versuchs-Samenstücke
suburisiert (die Stücke
wurden geschnitten und heilen gelassen), während an den übrigen Örtlichkeiten
die Behandlung unverzüglich
nach dem Schneiden (keine Suburisierung) durchgeführt wurde.
Daraufhin wurden die Samenstücke einfach
in den jeweiligen Testdispersionen eintauchbeschichtet.
-
In
jedem Fall gab es acht Wiederholungs- bzw. Replikatansätze der
fünf Behandlungen
unter Verwendung von 8-Meter-Reihenlängen mit üblichen Schutz- bzw. Außenreihen
und 2 Metern Abstand zwischen den Enden der Blöcke. Die folgende statistische
Block-Auslegung wurde angewandt, worin "g" die
Schutzreihen bezeichnet, die Ziffern 1 – 4 die obenstehenden Behandlungen
bezeichnen, und "C" die Kontrollen bezeichnet. Die
Feldgröße betrug
in jedem Fall 25 m × 25
m (1/6 Acre).
-
-
Die
Test-Samenstücke
wurden in einem Abstand von 23 Zentimetern bei einer Tiefe von 10
cm eingepflanzt. Zum Zeitpunkt des Einpflanzens wurden die Boden-
und Lufttemperaturen sowie der Bodentyp aufgezeichnet. Während der
Wachstumssaison wurden die Daten der Emergenz, Niederschlagsmengen,
Berieselungs-Anwendungen und die ersten sichtbaren Symptome von
Rhizoctonia in jeder Reihe aufgezeichnet. Die Test-Felder wurden
unkrautfrei gehalten und wurden hinsichtlich Käfern kontrolliert. Des Weiteren
wurden andere beobachtbare Krankheiten, welche das Pflanzenwachstum
beeinflussen, überwacht,
ebenso wie Rhizoctonia-Spuren auf Stengeln (erstes Erscheinen) in
jeder Reihe. Die Stengel-Zählungen
je Reihe wurden 60 Tage nach der Emergenz vorgenommen. Pflanzen
der Wiederholungsansätze
1,3,5 und 7 wurden 60 Tage nach der Emergenz gezogen, und folgendes
wurde aufgezeichnet: Stengel und Canker auf Pflanzen, Pflanzenertrag (Knollenzählung, Gewicht
und Spielraum) und Anzeichen von Schwarzschorf. 70 Tage nach der
Emergenz wurde eine Spitzenabkappung durch Shreddern oder Einsprühen der
Pflanzen mit einem handelsüblichen
Kartoffelspitzen-Austrocknungsmittel durchgeführt, und die Ernte fand 90+
Tage nach der Emergenz statt. Folgendes wurde aufgezeichnet: Gesamt-Reihenertrag
(Gewicht), insgesamter vermarktbarer Ertrag (Gewicht), Anzahl von
Knollen von gleichmäßiger Gestalt
und jenen, welche größer als
45 mm sind, Knollen-Zählung pro Reihe
und Größenverteilung
(4 Kategorien, geringer als 45 mm, 45 – 55 mm, 55 -75 mm und über 75 mm)
und die Anzahl von Knollen, welche Schwarzschorf aufzeigen, und
der Prozentsatz der bedeckten Oberfläche.
-
Die
folgende Tabelle 1 stellt die gemittelten 90-Tage-Ertragsdaten aus
allen Örtlichkeiten
dar, und die 1 veranschaulicht diese Daten
grafisch.
-
Die
Tabelle 2 stellt die Rhizoctonia-Daten für zwei Örtlichkeiten dar, und die 2 veranschaulicht
die Daten grafisch.
-
-
-
-
-
Dieses
Beispiel verdeutlicht die Nützlichkeit
der Saponine der Erfindung bei der Verhinderung und/oder Minimierung
der Effekte von Rhizoctonia und zeigt ferner, dass die Saponin-Behandlung die Kartoffelerträge erhöht. Andere
Daten bestätigen,
dass bessere Ergebnisse erhalten werden, wenn die Saponin-Behandlung
an frisch geschnittenen (nicht-suburisierten) Samenstücken, oder
an vollständigen
ungeschnittenen Samen, im Gegensatz zu suburisierten Samen-Stücken, durchgeführt wird.
-
Beispiel 3
-
In
diesem Beispiel wurden verschiedene Kartoffel-Samenstück-Behandlungen
hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei der Bekämpfung von Rhizoctonia, Fusarium
und Helminthosporium solani verglichen. Die getesteten Materialien
sind in der Tabelle 3 dargestellt, worin "Trigger" eine Saponin-Dispersion gemäß der Erfindung
ist. Alle Produkte außer
den Saponin-Dispersionen sind kommerziell erhältliche oder experimentelle
Produkte, welche zur Bekämpfung
von Kartoffelkrankheiten entworfen sind.
-
VERFAHREN:
Die Test-Örtlichkeit
war in New Glasgow, Prince Edward Island, gelegen. Der Erdbodentyp
war ein sandiger Lehm mit einem pH-Wert von 6,0 und einem Gehalt
an organischen Stoffen von 2,8 %. Der in der Untersuchung verwendete
Kartoffelsamen (Atlantic-Varietät) wies
hohe Spiegel von Rhizoctonia auf und wurde ebenfalls mit Fusarium
infiziert, indem die Schneidemesser vor jedem Schnitt in eine Aufschlämmung von
erkranktem Gewebe getaucht wurden. Die Samen wurden am 17. Mai 2000
mit der Hand geschnitten, und Samen-Behandlungen wurden am 18. Mai 2000
durch Schütteln
der Samenstücke
und der passenden Behandlung während
2 Minuten in einer Kunststoff-Tüte
aufgebracht. Die Saponin-Dispersion und Ackerfurchen-Behandlungen
wurden beim Einpflanzen am 22. Mai 2000 angewandt. Die Ackerfurchen-Behandlungen
wurden über
unbedeckte Samenstücke
vor dem Reihenschließen
unter Verwendung eines Einzelreihen-CO2-Handsprühers, welcher
mit einem Fallrohr ausgestattet war, tropfen gelassen. Die Saponin-Dispersion
wurde durch Einbringen von geschnittenem Samen in die Saponin-Dispersion
(10 g trockenes Saponin, dispergiert in 10 l Wasser) während 30
Sekunden angewandt. Nach 30 Sekunden wurden die Samen aus der Lösung entnommen
und vor dem Einpflanzen trocknen gelassen. Kontrollbehandlungen
erhielten keine Behandlung. Die Behandlungen und Raten aller Produkte
sind in der Tabelle 3 angegeben. Jede Behandlung wurde 4fach in
einem statistischen kompletten Block-Design wiederholt. Die Samen
wurden in Reihen mit einem Abstand von 0,9 m zueinander mit einem
Samenabstand von 35 cm und in einer Tiefe von 15 cm eingepflanzt. Die
Felder waren 6 m lang und 4 Reihen breit. 15-15-15-Dünger wurde
während
des Einpflanzens bei einer Rate von 775 kg/ha als Parallelband bzw.
per Unterfussdüngung
ausgebracht. Insekten wurden mit einer Ackerfurchen-Anwendung von
Admire (Imidacloprid) bei 850 ml Produkt/ha beim Einpflanzen bekämpft. Unkräuter wurden
mit Sencor (Metribuzin) bei 2,0 kg Produkt/ha am 4. Juni 2000 und
Fusilade II (Fluazifop-p-Butyl) bei 2,01 Produkt/ha am 13. Juli
2000 bekämpft.
Ein regelmäßiges präventives
Blatt-Fungizid-Programm wurde über
die gesamte Wachstumssaison hinweg aufrechterhalten. Die während der
Saison erfassten Daten schlossen die Pflanzen-Emergenz, Stengelzählungen,
den Vigor bzw. die Wuchskraft, die Endbestandzählung, das Auftreten von Fusarium
in nicht-emergiertem Samenstücken,
und von Rhizoctonia-Canker auf den Ausläufern ein. Die Pflanzen-Emergenz,
Stengelzählungen,
Wuchskraft und Endbestandzählung
basierten auf allen Pflanzen in den zwei mittleren Reihen der Felder.
Das Auftreten von Fusarium wurde durch Ausgraben der nichtemergierten
Samenstücke
in den zwei Mittelreihen vervollständigt. Das nicht-emergierte
Samenstück wurde
als von Fusarium infiziert, mit irgendeinem anderen Pathogen infiziert
oder als Blindgänger
(blindes Samenstück)
identifiziert. Der Prozentsatz der Rhizoctonia-Canker-Einstufung wurde
basierend auf 5 Pflanzen je Feld herangezogen. Die Felder erfuhren
am 10. September 2000 eine Spitzenabkappung unter Verwendung von
Reglone (Diquat) bei 2,0 l Produkt/ha, und wurden am 4. Oktober
2000 abgeerntet. Der gesamte und der vermarktbare Ertrag wurden
bei der Ernte ermittelt. Aus den geernteten Wurzelknollen wurden
10 zufällige Knollen
pro Feld zur Bestimmung des Auftretens von Silberschorf (Helminthosporium)
und Rhizoctonia nach einer gewissen Lagerungsdauer gesammelt. Jede
10-Knollen-Probe wurde in eine Plastiktüte mit darin eingestanzten
Löchern
eingebracht, und ein feuchtes Papiertuch wurde in jede Tüte zugegeben,
um die Feuchtigkeit zu erhöhen.
Alle Proben wurden im Dunklen aufbewahrt, bis die Einstufungen durchgeführt wurden.
Die Rhizoctonia- und Silberschorf-Einstufungen wurden am 14. November
2000 abgeschlossen. Die Silberschorf-Knolleneinstufungen beinhalteten
die Betrachtung jeder Knolle mit einem Mikroskop und das Identifizieren
der Gegenwart oder Abwesenheit des Pilzes. Die Rhizoctonia-Knolleneinstufungen
beinhalteten das Waschen der Knollen und das Abschätzen der
prozentualen Fläche,
welche von dem Pilz bedeckt war. Die Daten wur den einer Varianz-Analyse
unterzogen und eine Mittelwert-Abtrennung wurde durchgeführt, wo
die Analyse signifikante Unterschiede bei einem Niveau von 0,05
anzeigte.
-
ERGEBNISSE:
Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Emergenz oder
im Endbestand zwischen jeglichen der Behandlungen beobachtet. Zwei
Wuchsstärke-Untersuchungen
zeigten, dass alle Behandlungen eine höhere Wuchskraft als Behandlung
# 2 (infizierter Test), jedoch nicht signifikant unterschiedlich,
aufwiesen. Eine Stengelzählung
zeigte signifikante Unterschiede zwischen einigen der Behandlungen. Behandlung
# 7 (Maxim MZ) hatte die höchste
Anzahl an Stengeln, wohingegen Behandlung # 9 und Behandlung # 10
die geringste Anzahl von Stengeln hervorbrachten. Die Untersuchung
des Auftretens von Fusarium auf nicht-emergierten Samenstücken zeigte,
dass kein Fusarium in irgendeiner der Behandlung ersichtlich war. Es
waren keine signifikanten Unterschiede im Rhizoctonia-Ausläufer-Canker
ersichtlich, allerdings erzeugte Behandlung # 4 (TM – 10 %)
eine geringfügig
bessere Kontrolle. Die Nutzpflanzenernte ergab keine Unterschiede
in der Knollenausbeute oder Anzahl von Knollen in jeder Größenkategorie
zwischen jeglichen der Behandlungen. Das Krankheitsauftreten bei
der Ernte ergab keine signifikanten Mengen an Krautfäule oder
Fusarium. Im Anschluss an eine Lagerung von ungefähr 6 Wochen
war Silberschorf ohne weiteres auf der Knollenoberfläche sichtbar.
Die Ergebnisse zeigten, dass Maxim PSP eine 100-prozentige Bekämpfung von
Silberschorf-Infektion vorsah, während
Maxim MZ ähnliche
Ergebnisse vorsah. Beide Tests besaßen nahezu 50 % Infektion,
viel höher
als die meisten Behandlungen, was anzeigt, dass alle Behandlungen
eine gewisse Bekämpfung
des Pilzes vorsahen. Maxim und Maxim MZ sahen ebenfalls die beste
Bekämpfung
von Rhizoctonia auf der Knollenoberfläche vor. Alle anderen Behandlungen
waren hinsichtlich ihrer Bekämpfung
von Rhizoctonia im Vergleich zu den Kontrollen nicht signifikant
unterschiedlich. Die Behandlungen 3 und 10 sahen keinerlei Bekämpfung von
Rhizoctonia vor, während
alle anderen Behandlungen eine gewisse Bekämpfung im Vergleich zu den
Kontrollen, obwohl nicht signifikant unterschiedlich, vorsahen.
-
SCHLUSSFOLGERUNG:
Mit der Ausnahme von geringfügigen
Unterschieden in den Stengelzahlen wurden keine Unterschiede zwischen
Behandlungen während
der Wachstumssaison oder bei der Ernte beobachtet. Signifikante
Unterschiede zwischen den Behandlungen wurden offensichtlich, als
Lagerungs-Bewertungen von Rhizoctonia und Helminthosporium durchgeführt wurden.
Maxim PSP und Maxim MZ ergaben eine viel bessere Bekämpfung von
Helminthosporium und Rhizoctonia auf geernteten Knollen als jegliche
andere Behandlung. Alle anderen Behandlungen ergaben eine gewisse
Bekämpfung
von Helminthosporium, und alle Behandlungen außer Nr. 9 und 10 sahen eine
gewisse Bekämpfung
von Rhizoctonia vor.
-
Dieses
Beispiel verdeutlicht, dass das Saponin-Produkt der Erfindung mindestens
gleichwertig zu kommerziell erhältlichen
Produkten ist. Allerdings sind die Kosten der Saponin-Dispersionen viel
niedriger als bei den kommerziellen Produkten. Deshalb kann eine
wirksame Bekämpfung
bei geringeren Unkosten und unter Verwendung eines zu bevorzugenden
Naturquellen-Produkts erhalten werden.
-
Tabelle
3 In
der Untersuchung verwendete Behandlungen
-
Die
Behandlung Nr. 9 und 10 sind experimentelle Kartoffelbehandlungsmittel.
-
Beispiel 4
-
In
diesem Beispiel wurden Kartoffelsamenstücke mit verschiedenen Zusammensetzungen
behandelt, um deren Effekt auf die Bekämpfung von Krautfäule zu bestimmen.
Die folgenden Tabellen 4 und 5 stellen das Behandlungsprotokoll
bzw. die Beschichtungszusammensetzungen dar. Tabelle
4 Serie
2000, Krautfäule-Samenbehandlung Prosper,
ND, Versuche ohne Berieselung, 2000
| Feld-Entwurf: | 2 × 25 Fuß Reihen,
4 Wiederholungsansätze/Behandlung,
RCBD |
| Einpflanzdatum: | 25.
Mai 2000 |
| Reihenbreite: | 38
Inch. |
| Pflanzenabstand: | 12
Inch. |
| Kultivar: | Norvalley |
| Dünger: | 250
# 24-12-5, Unterfüssdüngung beim
Einpflanzen. |
| Herbizid: | Treflan
(vorhergehender Frühling) |
| | Poast
@ 1,5 pt/a am 10. Juli 2000 Matrix @ 1,5 Unzen/a am 10. Juli 2000 |
| Insektizid: | Admire
@ 18 Unzen/a, Unterfussdüngung
beim Einpflanzen Asana @ 6 Unzen/a, Verstreuung am 10. Juli 2000 |
| Inokulationsverfahren: | Krautfäule: Für Versuche
2002-2008 inklusive wurden 200 frisch geschnittene Samenstücke mit
7 infizierten Samenstücken
taumelgemischt, danach wurden die infizierten Stücke entfernt, und die Samen
wurden unverzüglich
eingepflanzt; für
Versuche 2001 und 2009 – 2011
inklusive, wurde eine Luft-Infektion durch Einpflanzen infizierter
Pflanzen in Nachbarschaft zu den Versuchen herbeigeführt. |
| Dürrfleckenkrankheit: | natürliche Infektion |
| Fungizidanwendungs-Daten: | 9.
Juli, 13. Juli, 20. Juli, 27. Juli, 3. August, 10. August, 18. August,
24. August |
| Spitzenabkappen: | 30.
August 2000, 'Rotobeat' bzw. Rotationsschlagwerk. |
| Ernte: | 16.
September 2000. |
| Sortierung: | 18.
September 2000. |
| ANMERKUNG: | Wegen
heftigen Regens am 19. Juni 2000 wurden die Wiederholungsansätze I und
II zerstört. |
-
Tabelle
5 Krautfäule-Samenbehandlung
Prosper (2000er-Serie)
-
Die "Trigger"-Produkte waren Saponin-Dispersionen
gemäß der Erfindung;
alle anderen Produkte waren experimentelle Fungizide.
-
Die
Testergebnisse zeigten, dass die Verwendung der "Trigger"-Produkte einen nützlichen Effekt bei der Bekämpfung von
Krautfäule
ergab, und es wird angenommen, dass das Produkt eine wesentliche
Nützlichkeit
in diesem Zusammenhang, insbesondere bei Verwendung in Verbindung
mit Blatt-Anwendungen während
der Wachstumsperiode, aufweisen wird.
-
Die 3 ist
eine Grafik, welche die vermarktbaren Erträge für die verschiedenen Behandlungen
abbildet. Es sollte bemerkt werden, dass der Ertrag unter Verwendung
von Behandlung # 2009 geringfügig
größer als
bei Verwendung von Behandlung # 2010 war. Angesichts der Tatsache
jedoch, dass die Behandlung # 2009 keine Anwendung von Blatt-Fungizid
beinhaltete, wird es ersichtlich sein, dass das Trigger-Produkt
selbst die Pflanzen schützte.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil, da die Kosten von wiederholten
Fungizidaufbringungen auf die Blätter
eingespart wurden.
-
Beispiel 5
-
In
diesem Beispiel wurden die Saponine der Erfindung hinsichtlich der
Bekämpfung
von Krautfäule
bei Kartoffeln in Outlook, Sk., getestet. Der Test wurde exakt so
durchgeführt,
wie in Beispiel 2 dargestellt. Allerdings setzte die Infektion mit
Krautfäule
während
der Wachstumssaison ein. Die Daten wurden dann hinsichtlich des
Spitzen-Wachstums aufgezeichnet, und eine mechanische Spitzenabkappung
am 10. August 2000 zerstörte
das Spitzen-Wachstum. Die Knollen wurden im Erdreich belassen und
am 1. September 2000 abgeerntet, und es wurden weitere Daten aufgezeichnet.
Die folgende Tabelle 6 stellt die wichtigen Daten dar.
-
Die 4 – 6 veranschaulichen
weiterhin die wichtigen Daten, welche aus diesem Test abgeleitet werden.
-
Tabelle
6 Daten-Mittelwerte:
Mittelwert von Wiederholungsansätzen
für jede
Behandlung – Outlook,
Sk.
-
Die
Daten aus diesem Test zeigten ebenfalls, dass die Behandlung der
Erfindung einen Effekt bei der Bekämpfung von Blattroll-Virus
besaß.
-
Beispiel 6
-
In
diesem Beispiel wurden die Saponin-Produkte der Erfindung verwendet,
um Ulmen-Bäume
zu behandeln, welche mit der "Dutch-Elm"-Krankheit infiziert
waren. Sechs Ulmen-Bäume
in Winnipeg, Mn., wurden entdeckt, wobei sie Anzeichen der Dutch-Elm-Krankheit
mit einem Spielraum der Infektion von 20 – 45 % aufzeigten. Diese erkrankten
Bäume erhielten
eine Injektion mit einer Saponin-Dispersion (1 g Saponin/l H2O), hergestellt wie beschrieben in Beispiel
1. Die Anwendungsrate belief sich auf 1 g trockenes Saponin/cm Stamm-Durchmesser
in Brusthöhe.
Die Dispersionen wurden konventionell am Wurzelansatz injiziert,
wobei die Bäume
die Dispersion innerhalb von etwa 48 Stunden absorbieren. Die behandelten
Bäume wurden
jeden Tag ungefähr
6 Wochen lang überwacht.
Die Bäume
blieben stabil und zeigten keine weitere Verwelkung, Erschlaffung
oder Blattverlust auf.
