DE69316141T2 - Kalziummittel für Pflanzen - Google Patents
Kalziummittel für PflanzenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Calciummittel für Pflanzen, welches in die Zellen einer Pflanze eindringt, um die physiologische Aktivität im wesentlichen für DNA- und RNA-Aktivierung zu induzieren und die Aufnahmelähigkeit für Calcium in die lebende Pflanze zu erhöhen.
- Bei der Kultivierung von Gemüsepflanzen und Obstbäumen werden kalkhältige Dünger zum Zwecke der Bodenverbesserung in einem breiten Bereich eingesetzt, wie z.B. zur Neutralisierung saurer Böden, Zuführ von Kalk, Erhöhung der Kapazität des Bodens zur Aufrechterhaltung der Fruchtbarkeit, Erhöhung der mikrobiellen Aktivität, Förderung des Abbaus von organischen Substanzen, Bildung von Bodenknollen usw..
- Als kalkhältige Dünger gibt es Lederkalk, Löschkalk, Calciumcarbonatdünger, Muschelfossildünger, Nebenprodukt-Kalkdünger und gemischter Kalkdünger, welche im offiziellen Standard spezifiziert sind. Ferner gibt es als Dünger, welche einen kalkhältigen Dünger oder Gips enthalten dürfen, Kalkstickstoff, einen phosphathältigen Dünger aus aufbereiteter Schlacke, einen aufbereiteten kaliumhältigen Dünger aus Mutterlauge, einen Kaliumsilicatdünger, Superphosphatkalk, Doppelsuperphosphatkalk, einen Komplexdünger, einen gemischten Dünger usw..
- Bezüglich einer Herstellungsmethode für einen kalkhältigen Dünger, welcher mit Sacchariden, die als Binder dienen, granuliert ist, können die folgenden Dokumente gefünden werden. Granulierungsverfahren für kalkhältige Substanzen, bei denen eingedickte Flüssigkeit von flüssigem Stephene-Abfall, welcher ein Nebenprodukt von Rübenzucker ist, als Granulierungsmittel verwendet wird, sind in den geprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 59-38181, 59-9513 und 59-30675 geoffenbart, und ein Herstellungsverfahren für einen kalkhältigen Dünger, bei dem Calciumcarbonat und Flüssigabfall und Reste aus Whiskeydestillation gemischt und granuliert werden, ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-196783 geoffenbart Ebenso ist ein kalkhältiger Dünger, der bewirkt, daß Calcium in der Form von Calciumformiat von den Blattoberflächen aktiv in eine lebende Pflanze aufgenommen wird, in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-28117 geoffenbart
- Es ist eine bekannte Tatsache, daß es für wachsende Pflanzen, wie z.B. Gemüsepflanzen, Obstbäume und Bäume, einen großen Mengenbedarf an vier Elementen gibt: Stickstoff, Phosphor, Kalium und Calcium. Bei Gemüsepflanzen und Obstbäumen wurde gefünden, daß durch Mangel an Calcium induzierte physiologische Mangelerscheinungen als sogenannte Kalkmangelkrankheiten auftreten, z.B. die Blütenendenfäule von Früchten, wie z.B. Tomaten, grüner Pfeffer, Auberginen, Äpfeln und Birnen, welke Blätter von Gurken, abgestorbene Herzen von Chinakohl und Kohl, verfaulte Herzen von Sellerie, Shungiku (Chrysanthemum coronarium) usw., Zwergherzen von Spinat, Komatsuna (Brassica Rapa var. pervidis) usw..
- Solche Kalkmangelkrankheiten werden nicht nur beobachtet, wenn dem Boden Kalk fehlt. Sogar wenn genügend verfügbarer Kalk im Boden vorhanden ist, ist die Aufnahme von Kalk unterdruckt, wenn der Boden ausgetrocknet ist oder wenn die Wasseraufnahme durch hohe Salzkonzentrationen im Boden behindert ist oder wenn Ammoniak-Stickstoff oder ein kahumhältiger Dünger im Überschuß vorhanden sind. Als Folge werden diese Teile einer Pflanze, welche sich zu diesem Zeitpunkt in einem schnellen Wachstum befinden, d.h. Gewebeabschnitte mit prosperierender Zellteilung, in manchen Fällen plötzlich eine Kalkmangelkrankheit zeigen.
- Gegenwärtig gibt es keine Maßnahmen, um solche Kalkmangelkrankheiten vollständig zu verhindern. Abhängig von der Situation des jeweiligen Falles werden lediglich folgende Verfahren angewendet: (1) ein Verfahren, bei dem Kalk auf Basis einer Bodendiagnose kontinuierlich zugeführt wird, (2) ein Verfahren, bei dem als eine Notmaßnahme eine Calciumchlorid-Lösung alle drei oder vier Tage über die Blattoberflächen gesprenkelt wird oder (3) ein Verfahren, bei dem ausreichend bewässert wird, um den Boden vor dem Austrocknen zu bewahren. Die kalkhältigen Dünger und dergleichen, welche in den oben genannten Patentveröffentlichungen geoffenbart sind, heilen die Kalkmangelkrankheiten nicht gänzlich.
- In bezug auf Bäume gibt es beobachtete Beispiele, bei denen Schädigungen durch manche Arten von Keimen und Insekten in Gebieten mit Luftverschmutzung im Vergleich zu Gebieten ohne Luftverschmutzung erhöht sind. Zum Beispiel wird die Nadekrockenfäule durch den schwarzen Schimmelpilz der Kiefern oft in einem Gebiet mit einer hohen SO&sub2;- Konzentration verursacht und schädigt fortwährend Amerikanische Rotkiefern. Diese Krankheit wird nicht einfach durch Kontakt mit den Keimen verursacht. Kiefernbäume werden mit der Krankheit in Kombination mit 50&sub2;-Kontakt angesteckt. Außerdem werden Kiefernkrankheiten, wie z.B. Nadelabwurf und Ungezieferschäden aufgrund von Baumparasitismus von Schuppeninsekten, Blattläusen usw. in Gebieten mit Luftverschmutzung auffällig beobachtet, und deren Zusammenhang mit Luftverschmutzung kann nicht bestritten werden. Luftverschmutzung kann auch als eine entfernte Ursache für die durch Kiefernholznematoden bewirkte Welkekrankheit von Kiefern angesehen werden, welche in ganz Japan verbreitet war. Baumarten, welche besonders geringe Widerstandsfähigkeiten gegenüber Luftverschmutzung besitzen, z.B. Amerikanische Rotkiefern, Zypressen und Zedern, sind dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Calcium im Baum statistisch größer ist als die Mengen an anderen Nährstoffen, wie z.B. Phosphor, Kalium und Magnesium. Daher kann von diesen Baumarten angenommen werden, daß sie eine entsprechend größere Menge an Calcium benötigen.
- Daher sind Maßnahmen zur gänzlichen Verhinderung von Kalkmangelkrankheiten, welche in fast allen Arten von kultivierten Gemüsepflanzen und Obstbäumen induziert werden können, und Mittel zur Verhinderung des Baumverfalls infolge Luftverschmutzung, welche ein globales Problem darstellt, Probleme, die rasch gelöst werden müssen.
- Unter Berücksichtigung dieser Umstände haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung ein Calciummittel für Pflanzen entwickelt, enthaltend als Hauptkomponenten wasserlösliches, niedermolekulares Chitosan mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 30000, bestehend aus Chitosan und/oder Chitosanoligosaccharid und/oder Derivate davon, eine wasserlösliche organische Substanz, welche Calcium enthält, und optional eine anorganische Substanz, welche Calcium enthält. Falls die anorganische Substanz, welche Calcium enthält, nicht leicht in Wasser zu lösen ist (z.B. Calciumcarbonat), wird - falls erforderlich - wasserlösliche, organische Säure hinzugefügt.
- Chitosan wird für Metallabsorbentien, Träger zur Enzymfixierung, Träger für Arzneimittelfreisetzungssysteme, medizinische Materialien, Vorbehandlungsmittel für Samen, Kosmetika usw. verwendet, und Produkte, wie z.B. künstliche Haut, Nahtfaden, Shampoo, Spülung, Chitosanperlen und Chitosanfaser sind am Markt verfügbar. Ferner ist Chitosan geeignet für die organische, nicht-chemische Kultivierung von Gemüsepflanzen, weil Chitosan sich zusammen mit wirksamen Bestandteilen mit restlichen Chemikalien verbindet und die restlichen Chemikalien inaktiviert. Die Zuführ von Chitosan erzeugt den antimikrobiellen, antiviralen Effekt hinsichtlich Fusarium, Rhizoctonia und dergleichen und entfaltet eine Krankheitsbeständigkeit für Gemüsepflanzen und Obstbäume. Wenn Chitosan dem Boden zugeführt wird, vermehrt sich Actinomyces im Boden und der resultierende Antagonismus führt zur Unterdrückung des Auftretens der Bodentrockenfäule. Ferner verhindert es die Stammfäule von Gurken, und es verhindert auch wirksam, daß Tomaten durch Krankheiten angesteckt werden. Bei Reispflanzen wird der Effekt von Chitosan bezüglich Ernteertrag, Krankheitsresistenz, Kälteresistenz, Wärmeresistenz, Düngemittelreduktion, Verhinderung des Niederdrückens, Arbeitsverringerung usw. beobachtet, und es wird angenommen, daß Chitosan, das Wurzelwachstum fördert.
- Von allen Chitosanarten können wasserlösliches, niedermolekulares Chitosan mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 30000 und/oder Derivate davon, von welchen beobachtet wurde, daß sie in Pflanzenzellen eindringen können, die Enzymaktivität induzieren, wenn sie in die Zellen gelangen. Es wurde gefünden, daß diese Art von Chitosan und/oder Derivaten davon eine in eine lebende Pflanze aufgenommene Menge an ionisiertem Calcium (Ca²&spplus;) erhöhen, wenn sie in Form einer Lösung mit einer wasserlöslichen organischen Substanz, welche Calcium enthält, und optional einer anorganischen Substanz, welche Calcium enthält und wasserlöslicher organischer Säure zugeführt werden.
- Das erfindungsgemäße Calciummittel für Pflanzen ist I) ein granulierter Formkörper, welcher durch Zugabe von 0,01 bis 50 Teilen Trockenpulver von wasserlöslichem, niedermolekularen Chitosan und/oder Derivaten davon, einer wasserlöslichen organischen Substanz, welche Calcium enthält, 0,5 bis 10 Teilen eines Trägerstoffes und eines Desintegrators und - falls erforderlich - 1 bis 100 Teilen eines Pulvers einer wasserlöslichen, kristallinen, organischen Säure zu 100 Teilen eines Pulvers einer anorganischen Substanz, welche Calcium enthält, und Formen dieses Gemisches durch ein Trockenverfahren erhalten wird, oder ein tablettenähnlicher Formkörper, welcher durch weitere Zugabe dazu von 0,1 bis 5 Teilen eines Gleitmitteis und Formen des Gemisches durch ein Trockengranulatpreßverfahren oder ein direktes Pulverpreßverfahren erhalten wird.
- Alternativ dazu ist das ertindungsgemäße Calciummittel für Pflanzen II) ein granulierter Formkörper, welcher durch Zugabe - falls erforderlich - von 1 bis 100 Teilen eines Pulvers von wasserlöslicher, kristalliner, organischer Säure zu 100 Teilen eines Pulvers einer anorganischen Substanz, welche Calcium enthält, und einer wasserlöslichen, organischen Substanz, welche Calcium enthält, und durch Zugabe dazu eines flüssigen Gemisches von 0,01 bis 50 Teilen einer Lösung (nach Gehalt) von wasserlöslichem, niedermolekularen Chitosan und/oder Derivaten davon und 0,5 bis 10 Teilen einer Binderlösung (nach Gehalt) und Formen des Gemisches durch ein sogenanntes Naßverfahren erhalten wird, oder ein tablettenähnlicher Formkörper, welcher durch weitere Zugabe dazu von 0,1 bis 5 Teilen eines Gleitmittels und Formen des Gemisches durch ein sogenanntes Naßgranulatpreßverfahren erhalten wird.
- Ferner ist das erfindungsgemaße Calciummittel für Pflanzen III) eine Lösung oder eine Suspension in Wasser, bestehend aus 0,1 bis 80 Gew.-% Pulver einer anorganischen Substanz, welche Calcium enthält, und einer wasserlöslichen organischen Substanz, welche Calcium enthält, 0,0001 bis 20 Gew.-% wasserlöslichem, niedermolekularen Chitosan und/oder Derivaten davon und - falls erforderlich - 0,1 bis 50 Gew.-% wasserlöslicher organischer Säure. Dieses Calciummittel ist nicht auf irgendeine Form, wie z.B. Pulver, Körner usw. beschränkt.
- Das wasserlösliche, niedermolekulare Chitosan und/oder Derivate davon dieser Erfindung sind Derivate, deren Basiseinheit D-Glucosamin ist, und es kann jede der folgenden Verbindungen angewendet werden: (1,4)-2-Amino-2-desoxy-β-D-glucan (Chitosan), N-Carboxymethylchitosan, Glycolchitosan, Chitosanphosphat, N- Salicylidenchitosan, 4-Nitrobenzylidenchitosan, N-(o-Carboxybenzyl)chitosan, Dicarbamatchitosan, Chitosan-2,5-anhydromannose, Chitosan-Heparin, Chitosan- Dextranschwefelsäure, Chitosan-Carboxymethyldextran, N-acyliertes Chitosan- Säureglucosaminoglycan, Chitosan-Carboxymethylcellulose, Chitosan-Polyphosphorsäure, Glycolchitosan-Dextranschwefelsäure, Glycolchitosan-Carboxymethylcellulose, Glycolchitosan-Polygalacturonsäure, Glycolchitosan-Alginsäure und Chitosan- Methylglycolchitosan-Polyvinylalkoholschwefelsäure, welche ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500 bis 30000 besitzen und welche in Wasser und/oder verdünnter Säure gelöst werden können
- Als die anorganische Substanz, welche Calcium enthält, und die wasserlösliche organische Substanz, welche Calcium enthält, dieser Erfindung können eine oder mehr als eine der folgenden natürlichen und synthetischen Substanzen angewendet werden: Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, Calciumoxid, Calciumperoxid, basisches Calciumcarbonat, Calciumpermanganat, Calciumchromat, Calciumsilicid, Calciumsilicat, Calciummetasilicat, Wollastonit, Calciumhypochlorit, Calciumbromid, Calciumoxalat, Dolomit, Calciumsulfid, Calciumsulfat, Calciumsulfit, Calciumthiosulfat, Calciumsulfoaluminat, Calciumnitrat, Calciumhydrosulfid, Calciumchlorid, Calciumchlorat, Calcium-I-phosphat, Calcium-II-phosphat, Calcium-III-phopsphat, Calciumpyrophosphat, Calciumdihydrogenpyrophosphat, Calciumnitrid, Calciumfluorid, Calciumiodid, Calciumethylendiamintetraacetat, Carboxymethylcellulose-Calcium, Calciumglycerophosphat, Calciumsalz der Gluconsäure, Calciumformiat, Calciumcitrat, Calciumsuccinat, Calciumacetat, Calciumsalz der D-Weinsaure, Calciumstearyllactat, Calciumlactat, Calciumsalz der Pantothensäure, Calciumpropionat, Calciumsalz der Gluconogalactogluconsäure, Calciumsalz der L-Asparaginsäure, Calciumsalz der L- Äpfelsäure usw..
- Als die wasserlösliche organische Säure kann eine oder mehr als eine der folgenden Säuren angewendet werden: Adipinsäure, L-Asparaginsäure, DL-Asparaginsäure, Acetylsalicylsäure, Allylmalonsäure, Alloxansäure, Isatinsäure, Isosaccharinsäure, Isopropylidenbernsteinsäure, Itaconsäure, Oxalessigsäure, 3-Oxyphthalsäure, D- Galactonsäure, Chinasäure, Citronensäure, Glycolsäure, Glutaconsäure, L-Glutaminsäure, Glutarsäure, Crotonsäure, Bemsteinsäure, Diethoxalsäure, 4,5-Dioxyphthalsäure, Diglycolsäure, 1,1 -Cyclopropandicarbonsäure, DL-Citramalsäure, α,α- Dimethylbernsteinsäure, Dimethylmalonsäure, Oxalsäure, D-Weinsäure, 3,4,5,6- Tetrahydrophthalsäure, Tricarballylsäure, Tribromessigsäure, Naphtholsulfonsäure, Milchsäure, Violursäure, Hydantoinsäure, Pinacolsäure, Pimelinsäure, 2-Pyrrolcarbonsäure, β-Phenylmilchsäure, β-Phenylhydroacrylsäure, Phenol-2,4-disulfonsäure, Phthalsäure, DL- Weinsäure, Fumarsäure, Bromessigsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Malonsäure, Phthalsäureanhydrid, L-Äpfelsäure, DL-Äpfelsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsaure, Buttersäure, Valeriansäure usw.. Von diesen Beispielen sind Essigsäure, Milchsäure, L- Asparaginsaure, DL-Asparaginsaure und Citronensäure bevorzugt.
- Als Trägerstoff können Lactose, Zucker, Glucose, Stärke, kristalline Cellulose, Polyvinylpyrrolidon oder dergleichen verwendet werden. Als Binder können Stärkeleimlösung, Hydroxypropylcelluloselösung, Carboxymethylcelluloselösung, Gummiarabikumlösung, Gelatinelösung, Glucoselösung, Zuckerlösung, Tragantlösung, Natriumalginatlösung, Polyvinylpyrrolidonlö sung und dergleichen verwendet werden. Carboxymethylcellulose-Calcium kann als Desintegrator verwendet werden.
- Das Gleitmittel kann aus Magnesiumstearat, gereinigtem Talk, Stearinsäure, Calciumstearat usw. ausgewählt sein.
- Auch wenn genügend verfügbarere Kalk im Boden vorhanden ist, ist die Aufnahme von Kalk unterdrückt, wenn der Boden ausgetrocknet ist oder wenn die Wasseraufnahme wegen hoher Salzkonzentrationen behindert ist oder wenn Ammoniakstickstoff oder ein kahumhältiger Dünger im Überschuß vorhanden sind. Daher neigen Kalkmangelkrankheiten in Gemüsepflanzen und Obstbäumen dazu, in jenen Gewebeabschnitten aufzutreten, wo die Zellteilung prosperiert, z.B. in neuen Blättern und Früchten.
- Ein solches Phänomen wird hauptsächlich dadurch hervorgerufen, daß verschiedene Arten von Nährelementen nach deren Aufnahme in eine Pflanze unterschiedlich wandern. Stickstoff, Phosphorsäure, Kalium, Magnesium usw. haben die Eigenschaft, nach dem Eintritt in die Pflanze frei zu neuen Blättern und Früchten zu wandern, wenn die Aufnahme über die Wurzeln verringert ist. Sogar wenn der Pflanze während ihres Wachstums diese Elemente fehlen, können die in alten Blättern enthaltenen Elemente, welche in einem frühen Wachtumsstadium aufgenommen worden sind, zu jungen Blättern wandern. Andererseits besitzen Calcium, Bor usw. die Eigenschaft, daß sie nicht zu neuen Blättern und Früchten wandern, nachdem sie einmal in eine Pflanze eingedrungen und in jedes Blatt verteilt worden sind, auch nicht, wenn die Aufnahme über die Wurzeln verringert ist, so daß wachsende Teile der Pflanze diese Elemente benötigen. Als Folge davon wird, wenn beide Arten von Elementen im Boden ausreichend vorhanden sind, eine große Menge der erstgenannten Elemente, z.B. Stickstoff und Kalium, welche in der Pflanze frei wandern können, über die Wurzeln aufgenommen, während die Aufnahme der letztgenannten Elemente, wie z.B. Calcium, welche in der Pflanze nicht gut wandern, behindert ist.
- Es wurde gefünden, daß das wasserlösliche, niedermolekulare Chitosan und/oder Derivate davon dieser Erfindung, welche ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500 bis 30000 aufweisen und von denen beobachtet wurde, daß sie in Zellen eindringen, in der Gegend des Zellkerns vorliegen. Man kann annehmen, daß diese Derivate durch die Zellkernmembranen hindurchwandern, um die DNA-Genexpression zu kontrollieren, und sie induzieren die Förderung der Vermehrung und Differenzierung der Zellen. Außerdem induzieren die Derivate, daß Calmodulin, welches ein in Eukaryontenzellen weitverbreitetes Ca²&spplus;-Rezeptorprotein ist, mit Ca²&spplus; kombiniert wird, und das kombinierte Calmodulin aktiviert bei Vorhandensein von Ca²&spplus; inerte Enzyme, wie z.B. α-Amylase und ATPase.
- Anders ausgedrückt erzeugen das wasserlösliche, niedermolekulare Chitosan und/oder Derivate davon, welche die Bestandteile des erfindungsgemaßen Calciummittels für Pflanzen darstellen, Ca-Ionenströme aufgrund einer Induktion der Aktivität von Calmodulin in einer lebenden Pflanze, besonders in jenen Teilen, wo Zellen sich vermehren und differenzieren. Als Ergebnis kann, obwohl Ca²&spplus; ursprünglich in seiner Wanderungsfähigkeit unterlegen ist, die Wanderung von Ca²&spplus; zu neuen Blättern und Früchten gefördert werden. Auch werden Ca²&spplus;-Ionen von den Hauptkomponenten, wie z.B. der wasserlöslichen, organischen Substanz, welche Calcium enthält, und optional der anorganischen Substanz, welche Calcium enthält, und der wasserlöslichen organischen Säure abgetrennt, und es ist möglich, die Menge des über die Wurzeln aufgenommenen Ca²&spplus; zu erhöhen. So können die Probleme der Kalkmangelkrankheiten von Gemüsepflanzen und Obstbäumen gänzlich gelöst werden.
- Im Falle von Bäumen versteht sich von selbst, daß die Schwäche von Bäumen, deren entfernte Ursache Luftverschmutzung ist, Trockenfäule durch verschiedene Arten von Krankheiten und Schädlingen mit sich bringt. Der Luftschadstoff SO&sub2; wird als gasförmiger Bestandteil über die Stomata und als Bestandteil des sauren Regens über die Wurzeln vom Baum in einer weit höheren Menge als notwendig aufgenommen. Die physiologische Aktivität von Pflanzenzellen wird durch den pH innerhalb und außerhalb der Membran kontrolliert, und Ca²&spplus; ist besonders wichtig als eine Substanz, welche für die Kontrolle verwendet wird.
- Wenn daher saure Bestandteile, wie z.B. SO&sub2; und Aluminiumionen, welche in saurem Boden löslich geworden sind, übermäßig in Bäume aufgenommen werden, können breitblättrige Bäume und dergleichen diese sauren Bestandteile durch Blattverfärbung und Entblätterung teilweise aus den Bäumen ausscheiden. Von immergrünen Nadelbäumen und dergleichen wird jedoch angenommen, daß diese die sauren Bestandteile in den Bäumen in unbeschädigter Form, wie z.B. als Calciumsalz, anreichern.
- Wie oben beschrieben, induziert mit Ca²&spplus; kombiniertes Calmodulin verschiedene Arten von physiologischen Aktivitäten. Das soll heißen, wenn saure Bestandteile, welche Luftschadstoffe sind, wie oben beschrieben übermäßig von einem Baum aufgenommen werden, muß Ca²&spplus; für die Neutralisierung verwendet werden. Daher ist, auch wenn die Gesamtmenge an Ca²&spplus; im Baum ausreichend ist, die Ca²&spplus;-Menge, welche für das eigentliche Leben benötigt wird, unzureichend.
- Kiefern, Zedern, Zypressen, Tannen usw., welche insbesondere Ca²&spplus; benötigen, haben eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen Luftverschmutzung, weil der Boden Ca²&spplus; nicht in der für die Neutralisation der sauren Bestandteile und die physiologische Aktivität in den Bäumen benötigten Menge zuführen kann.
- Anders ausgedrückt kann der Verfall von Bäumen aufgrund von Luftverschmutzung als eine Kalkmangelerkrankung von Bäumen, verursacht durch Luftschadstoffe, angesehen werden.
- Daher fünktioniert das erfindungsgemäße Calciummittel für Pflanzen in Bäumen im wesentlichen auf die gleiche Weise wie oben beschrieben, so daß die Aufnahme von Ca²&spplus; in die Bäume gefördert und induziert wird, daß Calmodulin sich mit Ca²&spplus; kombiniert, um dadurch die physiologische Aktivität zu erhöhen. So kann die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheit und Schädlinge in einem bemerkenswerten Ausmaß verbessert werden.
- Die vorliegende Erfindung wird nun in spezifischerer Weise auf der Grundlage von Ausführungsformen beschrieben werden. Diese Erfindung wird jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein.
- 4,74 kg Calciumlactat-Pulver (Ca-Gehalt: 13 %) wurden in eine Wirbelschicht- Granuliermaschine, FLO-5 (hergestellt von Freund Ind., Co. Ltd.), gefüllt, und durch Einblasen von Heißluft mit einer Temperatur von 80ºC und einer Fließgeschwindigkeit von 3 bis 4 Nm³/min in die Maschine wurde eine Wirbelschicht gebildet. Ein flüssiges Gemisch aus 600 g einer 10 Gew.-% Lösung von (1,4)-2-Amino-2-desoxy-β-D-glucan (Chitosan) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 12000, 500 g einer 20 Gew.-% Lösung von Gummiarabikum und 250 g einer 40 Gew.-% Lösung von Calciumpermanganat (Ca-Gehalt: 11 %) wurde dieser Wirbelschicht mit einer Fließgeschwindigkeit von 100 ml/min hinzugefügt, um das Pulver allmählich zu granulieren und aufzuquellen. Auf diese Weise wurden etwa 5 kg eines Calciummittels für Pflanzen, welches ein granulierter Formkörper von 0,3 bis 1mm war, erhalten.
- 3,95 kg Calciumglycerophosphat-Pulver (Ca-Gehalt: 19 %) und 775 g Oxalessigsäure-Pulver wurden in einem Bandmischer ausreichend vermischt. Dieses Pulvergemisch wurde in eine Wirbelschicht-Granuliermaschine, FLO-5 Fließbeschichter (hergestellt von Freund Ind., Co. Ltd.), gefüllt, und durch Einblasen von Heißluft mit einer Temperatur von 80ºC und einer Fließgeschwindigkeit von 3 bis 4 Nm³/min in die Maschine wurde eine Wirbelschicht gebildet. Ein flüssiges Gemisch aus 1,5 kg einer 5 Gew.-% Lösung von Chitosan-2,5-anhydromannose mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 18000, 500 g einer 20 Gew.-% Lösung von Gummiarabikum und 250 g einer 40 Gew.-% Lösung von Calciumpermanganat (Ca-Gehalt: 11 %) wurde dieser Wirbelschicht mit einer Fließgeschwindigkeit von 100 ml/min hinzugefügt, um das Pulver allmählich zu granulieren und aufzuquellen. Auf diese Weise wurden etwa 5 kg eines Calciummittels für Pflanzen, welches ein granulierter Formkörper von 0,3 bis 1 mm war, erhalten.
- 20 g Trockenpulver von Chitosan-Carboxymethylcellulose mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 20000, 20 g Lactose und 10 g Magnesiumstearat wurden zu 950 g Calciumcitrat-Pulver (Ca-Gehalt: 21 %) hinzugegeben und in einem Bandmischer ausreichend vermischt. Dieses Pulvergemisch wurde in eine rotierende Tablettiermaschine, HT-P18A Granulator (hergestellt von Hata Iron Works., Ltd.), eingebracht und bei einem Tablettenerzeugungsdruck von 800 kg durch ein sogenanntes direktes Pulverpreßverfahren geformt. Auf diese Weise wurde 1 kg eines Calciummittels für Pflanzen, welches ein tablettenartiger Formkörper mit einem Durchmesser von 8 mm und einem Gewicht von 0,2 g/Tablette war, erhalten.
- 450 g Calciumacetat (Ca-Gehalt: 22 %), 10 g Trockenpulver von Glycolchitosan mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3000 und 30 g Essigsäure wurden in 510 g Wasser bei Raumtemperatur gelöst, wodurch 1 kg eines Calciummittels für Pflanzen in der Form einer Lösung erhalten wurden.
- 220 g Calciumacetat (Ca-Gehalt: 22 %), 50 g Chitosan-Trockenpulver aus Beispiel 1 und 30 g Essigsäure wurden in 700 g Wasser bei Raumtemperatur gelöst, wodurch 1 kg eines Calciummittels für Pflanzen in der Form einer Lösung erhalten wurde.
- 450 g Calciumacetat (Ca-Gehalt: 22 %), 10 g Trockenpulver von hochmolekularem Chitosan (hergestellt von Nippon Reinetu, Co., Ltd.) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 50000 und 30 g Essigsäure wurden in 510 g Wasser bei Raumtemperatur gelöst, wodurch 1 kg einer Lösung erhalten wurde.
- 30 g Tockenpulver von D-Glucosaminchitosanoligosaccharid mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 360, 200 g Milchsäure-Pulver und 20 g Lactose- Pulver wurden zu 750 g Calcitcalciumcarbonat (Ca-Gehalt: 39,5 %) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 um hinzugefügt und mit einem Bandmischer ausreichend vermischt. Durch Einbringen dieses Pulvergemisches in einen Walzenverdichter, TF-156 (hergestellt von Freund Ind., Co. Ltd.), welcher eine Trockengranuliermaschine ist, wurde 1 kg eines granulierten Formkörpers von 0,3 bis 1 mm erhalten.
- 220 g Milchsäure-Pulver und 30 g Magnesiumstearat wurden zu 750 g Calcitcalciumcarbonat (Ca-Gehalt: 39,5 %) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 m hinzugefügt und mit einem Bandmischer ausreichend vermischt. Dieses Pulvergemisch wurde in eine rotierende Tablettiermaschine, IIT-P 1 8A Granulator (hergestellt von Hata fron Works., Ltd.) eingebracht und bei einem Tablettenerzeugungsdruck von 800 kg durch ein sogenanntes direktes Pulverpreßverfahren geformt. Auf diese Weise wurde 1 kg eines tablettenartigen Formkörpers mit einem Durchmesser von 8 mm und einem Gewicht von 0,2 g/Tablette erhalten.
- Calcitcalciumcarbonat (Ca-Gehalt: 39,5 %) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 5 um.
- Calciumnitrat-Pulver (Ca-Gehalt: 24 %).
- Calciumacetat-Pulver (Ca-Gehalt: 22 %).
- Zusammensetzungen der Produkte gemaß den oben beschriebenen Ausführungsformen sind in Tabelle 1 gezeigt, und Zusammensetzungen der Produkte gemaß den Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 1] [Tabelle 2]
- Kultivierungsversuche mit Komatsuna (Brassica Rapa var. pervidis) wurden unter den folgenden Kulturbedingungen durchgeführt, wobei die Calciummittel für Pflanzen aus den Beispielen 1 bis 5 in den in Tabelle 3 gezeigten Mengen angewendet und jeweils der Ca- Gehalt gemessen wurden.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 gezeigt.
- Die Analyse des Ca-Gehaltes wurde mittels einer volumetrischen Methode mit Kahumpermanganat durchgeführt.
- Basis-Kulturmedium: Oberflächenhumus Andosoil (Pflanzerkultur) 1 m²
- Düngeranwendung: N/P/K =4/6/2 250 g/m²
- Magnesiakalk (Ca-Gehalt: 22 %) 50 g/m²
- Kultivierungstemperatur: 25ºC
- Kultivierungszeit: 60 Tage
- Lichtbestrahlung: Klimakammer zur künstlichen Klimaerzeugung
- 7000 Lux x 16 Stunden x 57 Tage nach drei Tagen Lichtabschirmung Bewässerung: einmal/Tag
- Same: Komatsuna
- Körner/Testbereich (Pflanzer) wurden ohne Vorbehandlung ausgesät
- Ausdünnung: 10 Tage nach dem Säen wurden 10 besonders gut wachsende Pflanzen für jedes Beispiel ausgewählt.
- Anwendungsmethode:
- Anwendungszeitpunnt ... Nur einmal unmittelbar nach dem Ausdünnen
- Anwendungsmethode ... Eine vorbestimmte Menge jedes Calciummittels wurde in 200 ml Wasser gelöst oder suspendiert und über die gesamte Oberfläche des Pflanzers gesprenkelt.
- Ahnliche Versuche wie jene in Anwendungsbeispiel 1 wurden mit den Produkten aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 durchgeführt.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]
- Kultivierungsversuche mit Kopfsalat wurden unter den folgenden Kulturbedingungen durchgeführt, welche leicht Kalkmangelerkranktingen induzieren, wobei die Calciummittel für Pflanzen aus den Beispielen 1 bis 5 in den in Tabelle 4 gezeigten Mengen angewendet und jeweils der Ca-Gehalt und die Häufigkeit des Auftretens von Spitzenbrand gemessen wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 angeführt. Die Analyse des Ca-Gehaltes wurde mittels der volumetrischen Methode mit Kaliumpermanganat durchgeführt.
- Basis-Kulturmedium: Oberflächenhumus Andosoil (Pflanzerkultur) 1 m²
- Düngeranwendung: Primäres Kaliumphosphat P/K = 22/28 100 g/m²
- Harnstoff, N = 46 50 g/m²
- Magnesiakalk (Ca-Gehalt: 22 %) 50 g/m²
- Kultivierungstemperatur: 25ºC
- Kultivierungszeit: 60 Tage
- Lichtbestrahlung: Klimakammer zur künstlichen Klimaerzeugung
- 20000 Lux x 24 Stunden x 57 Tage nach drei Tagen Lichtabschirmung
- Bewässerung: einmal/Tag
- Same: Kopfsalat
- Körner/Testbereich (Pflanzer) wurden ohne Vorbehandlung ausgesät.
- Ausdünnung: 10 Tage nach dem Säen wurden 10 besonders gut wachsende Pflanzen für jedes Beispiel ausgewählt.
- Anwendungsmethode:
- Anwendungszeitpunkt ... Nur einmal unmittelbar nach dem Ausdünnen
- Anwendungsmethode ... Eine vorbestimmte Menge jedes Calciummittels wurde in 200 ml Wasser gelöst oder suspendiert und über die gesamte Oberfläche des Pflanzers gesprenkelt.
- Ahnliche Versuche wie jene in Anwendungsbeispiel 2 wurden mit den Produkten aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 durchgeführt.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 dargestellt. [Tabelle 4]
- Versuche zur Widerstandsfähigkeit von Schwarzkiefern gegen Kiefernholznematoden wurden unter den folgenden Anwendungsbedingungen durchgeführt, wobei die Calciummittel für Pflanzen aus den Beispielen 1 bis 5 in den in Tabelle 5 gezeigten Mengen angewendet und die Absterberaten gemessen wurden.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 angeführt
- [Versuchszeitpunkt] Von Anfang April bis Ende Oktober
- [Anwendungsbedingungen]
- Zu testende Bäume: Art ... Schwarzkiefer
- Baumhöhe ... etwa 5 m
- Pflanzenanzahl ... 20 Pflanzen/Testbereich
- Boden: pH ... 4,1
- Anwendungsmethode:
- Anwendungszeitpunkt ... Nur einmal Anfang April
- Anwendungsmethode ... Eine vorbestimmte Menge jedes Calciummittels wurde in 20 l Wasser gelöst oder suspendiert und über die Oberfläche des Bodens in der Nähe der distalen Enden der Wurzeln gesprenkelt.
- Nematoden-Beimpfüngsmethode:
- Beimpfüngszeitpunkt ... Nur einmal Anfang Juli
- Beimpfüngsmenge ... 5000/Pflanze
- Bewässerung: nur Regen
- Ahnliche Versuche wie jene in Anwendungsbeispiel 3 wurden mit den Produkten aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 durchgeführt.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 5 dargestellt. [Tabelle 5]
- Versuche an Amerikanischen Rotkiefern wurden unter den folgenden Anwendungsbedingungen durchgeführt, wobei die Calciummittel für Pflanzen aus den Beispielen 1 bis 5 in den in Tabelle 6 gezeigten Mengen angewendet und die Mengen an Harzsekretion gemessen wurden, um zu beobachten, ob Stoffwechselstörungen infolge sauren Ammoniumsulfatregens aufgetreten waren.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 angeführt.
- [Versuchszeitpunkt] Von Anfang April bis Ende Oktober
- [Anwendungsbedingungen]
- Zu testende Bäume: Art ... Amerikanische Rotkiefer
- Baumhöhe ... etwa 5 m
- Pflanzenanzahl ... 20 Pflanzen/Testbereich
- Boden: pH ... 4,1
- Anwendungsmethode:
- Anwendungszeitpunkt ... Nur einmal Anfang April
- Anwendungsmethode ... Eine vorbestimmte Menge jedes Calciummittels wurde in 20 l Wasser gelöst oder suspendiert und über die Oberfläche des Bodens in der Nähe der distalen Enden der Wurzeln gesprenkelt.
- Sprenkelungsmethode für sauren Regen::
- Sprenkelungsmethode ... Insgesamt dreimal wurde saurer Regen über die Baumkronen gesprenkelt.
- Sprenkelungsmenge ... 10 kg/Pflanze (0,1 % Lösung, pH 5,2)
- Bewässerung: nur Regen
- Ahnliche Versuche wie jene in Anwendungsbeispiel 4 wurden mit den Produkten aus den Vergleichsbeispielen 1 bis 6 durchgeführt.
- Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 6 dargestellt. [Tabelle 6]
- Die Messung der Sekretionsmengen an Harz (Colophonium) wurde Ende Oktober durchgeführt, indem ein Loch mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Tiefe von 3mm im Stamm jedes Baumes geöffnet und der Status des nach 10 Minuten ausgeflossenen Harzes je nach Menge mit 5 bis 0 bewertet wurde.
- Wie in den Tabellen 3 und 4 gezeigt, wurde bestätigt, daß das erfindungsgemaße Calciummittel für Pflanzen nicht nur das Wachstum von Komatsuma und Kopfsalat fördert, sondern auch die Calcium-Aufnahmemenge erhöht, so daß Kalkmangelkrannheiten, wie z.B. Spitzenbrand von Kopfsalat, verhindert werden.
- Außerdem war aus Tabelle 5 klar zu ersehen, daß das erfindungsgemaße Calciummittel für Pflanzen wirksam in der Verhinderung der durch Kiefernholznematoden hervorgerufenen Welkekrankheit von Schwarzkiefern ist, und es war klar aus Tabelle 6 zu ersehen, daß dieses Calciummittel bei Amerikanischen Rotkiefern das Auftreten einer Stoffwechselstörung infolge zusammengesetzter Luftschadstoffe unterdruckt. So wurde bestätigt, daß das erfindungsgemäße Calciummittel für Pflanzen, welches die Aufnahme von Calcium in lebende Pflanzen, wie z.B. Gemüsepflanzen und Bäume, fördert und die physiologische Aktivität erhöht, die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheit und Schädlinge in einem bemerkenswerten Ausmaß verbessern kann.
Claims (3)
1. Calciummittel für Pflanzen, enthaltend als Hauptkomponenten
wasserläshohes, niedermolekulares Chitosan mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 500 bis 30000, bestehend aus Chitosan und/ader
Chitosanoligosaccharide und/oder Derivate davon, und eine wasserlösliche, organische
Substanz, welche Calcium enthält.
2. Calciummittel für Pflanzen nach Anspruch 1, weiter enthaltend als eine
Hauptkomponente eine anorganische Substanz, welche Calcium enthält.
3. Calciummittel für Pflanzen nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend als
eine Hauptkomponente eine wasserlösliche, organische Säure.
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