KR101643931B1 - 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 방법 - Google Patents

냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위한 프로파모카브 및 그의 유도체의 용도에 관한 것이다.

Description

냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 방법{METHOD FOR IMPROVING THE TOLERANCE OF CROPS TO CHILLING TEMPERATURES AND/OR FROST}
본 발명은 냉온(chilling temperature) 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위한 프로파모카브 및 그의 유도체의 용도에 관한 것이다.
온도는 작물의 성장에 영향을 미치는 주요한 요인 중 하나이다. 냉온(0℃까지 내려가는 온도) 및 서리(0℃보다 낮은 온도)는 발아 및 작물 성장을 저하시킬 수 있으며, 작물의 발육과 작물 생산물의 수량 및 품질에 상당한 영향을 미친다. 냉-민감성(chill sensitive) 작물 종은 5℃보다 낮은 온도에서조차 피해를 입고/입거나 발육이 상당히 지연된다. 0℃보다 약간 낮은 온도에서도 이러한 작물 종들이 부분적 또는 전체적으로 사멸될 수 있다. 예를 들어, 개화기 부근의 늦서리는 예컨대 이과(pome) 및 핵과(stone fruit) 종 (예: 사과, 배, 퀸스(quince), 복숭아, 승도복숭아, 살구, 자두, 인스티티아 자두, 아몬드 또는 체리)에서 반복적으로 상당한 수확량 손실을 초래한다. 동해(凍害, chilling injury) 또는 상해(霜害, frost damage)를 입은 작물은 예컨대 잎, 꽃 및 싹에서 잎마름병(dieback) 증상을 나타낸다. 상해를 입은 꽃은 과실을 전혀 발육시키지 못하거나 변형된 과실 또는 표면 손상된 과실을 발생시키는데, 이러한 과실은 판매하기가 설령 가능하다 하더라도 매우 곤란하다. 극심한 동해 및 상해는 결국 작물 전체의 사멸을 초래한다.
그러므로, 동상해(凍霜害)는 농업 분야에서 중요한 손실 요인이라 할 수 있다. 종래의 동상해 방지수단은 복잡하고 결과를 재현하지 못하는 경우가 많다는 사실 때문에 다소 불만족스럽다. 이러한 맥락에서 언급되어야 할 수단들은 냉온 및 서리에 대해 내성이 있는 작물 변종을 개량하는 것, 냉-민감성 작물을 온실에서 시작하여 가능한 한 늦게 땅에 옮겨 심는 것, 플라스틱 필름 아래에서 재배하는 것, 스탠드에 공기를 순환시키는 것, 따뜻한 공기를 송풍하는 것, 스탠드에 히터를 배치하는 것 및 관개 서리를 방지하는 것이다.
WO 2007/104660호는 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위한, b/ci 복합체 수준에서 미토콘드리아 호흡 연쇄를 억제하는 화합물, 특히 활성 스트로빌루린 화합물의 용도를 개시하고 있다.
DE 4437945호는 비타민 E를 포함하는 작물-강화 제품을 개시하고 있으며, 이러한 제품은 식물독성 농약 및 기타 비생물적인 스트레스 요인의 작물 유해 효과를 감소시키는 것으로 언급되어 있다. 상기 조성물은 글리세롤과 같은 냉동방지제를 추가로 포함할 수 있지만, 임의로 존재하는 냉동방지제가 동해 또는 상해를 방지하는 효과를 갖는 것으로 설명되어 있지는 않다.
문헌 [J. Lalk and K. Dorffling, Physiol. Crop. 63, 287-292 (1985)]는 아브시스산이 경화된 가을밀에서 냉온에 대한 서리 내성을 향상시킬 수 있다고 개시하고 있다.
본 발명의 일 목적은 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 화합물을 제공하는 것이다.
상기 목적은 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위해 프로파모카브 또는 그의 유도체를 사용함으로써 달성된다.
프로파모카브는 하기 식 I로 표시되는 공지의 살진균 활성 화합물이다:
Figure 112010082077795-pct00001
프로파모카브는 영국특허 GB-1212708호에 설명되어 있다. 그 활성은 모잘록병(pythium ultimum)의 조절 면에서 보고되어 있다. 상기 특허는 서리 내성에 대해서는 언급이 없다.
프로파모카브의 유도체는 하기 화합물로 예시된다:
(a) 프로파모카브-하이드로클로라이드(또는 프로파모카브-HCl)는 화학명이 프로필[3-(디메틸아미노)프로필]카바메이트 하이드로클로라이드인 공지 화합물로서, 하기 식 Ia로 표시된다:
Figure 112010082077795-pct00002
(b) 프로파모카브-포세틸레이트는 화학명이 디메틸-[(프로폭시카보닐아미노)프로필]암모늄-O-에틸포스포네이트로서, 하기 식 Ib로 표시된다:
Figure 112010082077795-pct00003
(c) 프로파모카브의 인산 유도체, 예컨대 디메틸-[3-(프로폭시-카보닐아미노)프로필]-암모늄 포스페이트 및 디메틸-[3-(프로폭시카보닐-아미노)프로필]암모늄 포스페이트:
(d) 프로파모카브의 모든 살진균 활성 유기 또는 무기산 염.
본 발명에 의하면, 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나를 적용함으로써 온도 하강시 작물이 겪을 수 있는 저온 스트레스(cold stress)를 방지 또는 효과적으로 감소시킬 수 있다.
작물 생산에서, 저온이란 냉온 및 서리, 즉 15℃ 미만의 온도, 바람직하게는 15℃ 내지 -15℃의 범위, 특히 바람직하게는 1O℃ 내지 -1O℃의 범위, 구체적으로 1O℃ 내지 -5℃의 범위를 의미하는 것으로 받아들여진다. 또한, 1O℃ 내지 O℃, 5℃ 내지 O℃, 및 O℃ 미만의 온도범위는 각각의 작물에 손상을 줄 수 있다. 이로 인해, 작물의 손상을 초래하는 온도는 또한 관련된 작물에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용되는 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 바람직하게는 -15℃ 내지 15℃, 특히 바람직하게는 -1O℃ 내지 1O℃, 구체적으로 -5℃ 내지 1O℃의 온도범위에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위해 이용된다. 또한, 1O℃ 내지 O℃, 5℃ 내지 O℃, 및 O℃ 미만의 온도범위에 대한 작물의 내성을 향상시키는 것이 특히 중요하다.
냉-민감성 작물의 경우, 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 특히 냉온에 대한 작물의 내성 향상 및 온도 하강시 작물의 저온 스트레스 감소를 위해 각각 이용된다. 이것은 일반적으로 O℃ 내지 15℃, 특히 O℃ 내지 1O℃의 온도범위에 대한 내성을 의미하는 것으로 받아들여진다.
서리-민감성(frost sensitive) 작물 및/또는 냉-민감성 작물은, 예컨대 옥수수, 대두, 벼, 사탕무, 감자, 사탕수수, 과채류(토마토, 피망, 고추, 가지, 오이, 거킨(gherkin), 멜론, 스쿼시, 호박), 엽채류(상추, 엔다이브, 시금치, 브라시카(brassica) 종), 콩, 완두콩, 렌즈콩, 당근, 치커리, 양배추, 꽃, 관상 식물, 바나나, 커피, 감귤류, 이과 및 핵과로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 이과 및 핵과 종은, 예컨대 사과, 배, 퀸스, 복숭아, 살구, 승도복숭아, 체리, 자두, 인스티티아 자두 또는 아몬드이고, 바람직하게는 사과이다. 감귤류는, 예컨대 레몬, 오렌지, 그레이프프루트, 귤 또는 탄제린이다.
본 발명의 다른 구체예에서, 처리할 작물은 형질전환 작물이다.
또한, 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 -15℃ 내지 O℃, 특히 바람직하게는 -1O℃ 내지 O℃, 구체적으로 -5℃ 내지 O℃의 온도범위에 대한 작물의 내성을 향상시키는데 특히 적합하다.
내성이란 작물에 있어서 특히 동해 및/또는 상해의 감소 또는 방지를 의미하는 것으로 받아들여진다.
본 발명에 의하면, 저온 스트레스는 얼음 결정의 형성에 의한 상해에 제한되지 않으며, 특히 민감한 작물의 경우에는 어는점보다 높은 온도에서도 손상이 일어날 수 있다. 이러한 작물의 경우, 예컨대 10℃ 내지 5℃ 또는 10℃ 내지 0℃와 같은 온도조차도 현저한 손상을 초래할 수 있다. 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 프로파모카브 또는 그의 유도체 중 하나를 적용함으로써 민감한 작물을 이러한 손상으로부터 보호하는 것도 가능한 것으로 밝혀졌다.
이런 식으로, 예컨대 옥수수, 대두, 벼, 사탕무, 감자, 사탕수수, 과채류(토마토, 피망, 고추, 가지, 오이, 거킨, 멜론, 스쿼시, 호박), 엽채류(상추, 엔다이브, 시금치, 브라시카 종), 콩, 완두콩, 렌즈콩, 당근, 치커리, 양배추, 꽃, 관상 식물, 바나나, 커피, 감귤류(예컨대 레몬, 오렌지, 그레이프프루트, 귤 또는 탄제린), 이과 및 핵과 (예컨대 사과, 배, 퀸스, 복숭아, 살구, 승도복숭아, 체리, 자두, 인스티티아 자두 또는 아몬드, 바람직하게는 사과)를 저온 스트레스 또는 동해로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명에 의하면, 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 순수 활성성분 기준으로 25 내지 1000 g/ha, 특히 바람직하게는 50 내지 500 g/ha, 구체적으로 50 내지 250 g/ha의 적용비율로 이용된다.
본 발명에 의하면, 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 또한 다른 활성 화합물, 예컨대 제초제, 살충제, 생장조절제, 살진균제 또는 기타 비료와 함께 적용될 수 있다.
프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나, 또는 그들을 포함하는 조성물을 하나 이상의 추가적인 활성 화합물, 특히 살진균제와 배합하면, 많은 경우에 예컨대 활성 스펙트럼을 확장하거나 저항 발생을 방지할 수 있다. 많은 경우에 상승 효과가 얻어진다.
프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나는 전형적으로 작물 보호 분야에 통상적으로 사용되는 바와 같은 제제로서 이용된다. 이러한 제제는, 예컨대 시판명 Previcur Energy®(프로파모카브-HCl + 포세틸-Al); Infinito®(프로파모카브-HCl + 플루오피콜라이드); Tattoo®(프로파모카브-HCl + 만코제브); Tattoo®C, Lyos®, Casoar®(프로파모카브-HCl + 클로로탈로닐) 또는 Consento®(프로파모카브-HCl + 페나미돈)으로 상업적으로 입수가능하다.
예를 들면, 이들은 농축액, 현탁액 또는 에멀젼의 형태로 물을 사용해서 희석하여 분무를 통해 적용할 수 있다. 사용 형태는 적용하고자 하는 작물 또는 작물 부분의 유형에 의존하며, 어떤 경우에도 활성 화합물과 보조제를 가능한 한 미세하게 분포시킬 수 있는 것이어야 한다.
프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나 이외에, 제제는 작물 보호 제품의 제제화에 통상적으로 사용되는 배합 보조제, 예를 들어 비활성 보조제 및/또는 계면활성 물질 예컨대 유화제, 분산제, 습윤제 등을 포함할 수 있다.
적합한 계면활성 물질로는 방향족 설폰산, 예컨대 리그노설폰산, 페놀설폰산, 나프탈렌설폰산 및 디부틸나프탈렌설폰산, 및 지방산의 알칼리 금속 염, 알칼리 토금속 염 및 암모늄 염, 알킬- 및 알킬아릴설포네이트, 알킬, 라우릴 에테르 및 지방족 알콜 설페이트, 및 설페이트화 헥사-, 헵타- 및 옥타데칸올의 염 및 지방족 글리콜에테르의 염, 설포네이트화 나프탈렌 및 그의 유도체와 포름알데히드의 축합 생성물, 나프탈렌 또는 나프탈렌 설폰산과 페놀 및 포름알데히드의 축합 생성물, 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀 에테르, 에톡시화 이소옥틸-, 옥틸- 또는 노닐페놀, 알킬페닐 폴리글리콜 에테르, 트리부틸페닐 폴리글리콜 에테르, 알킬아릴 폴리에테르 알콜, 이소트리데실 알콜, 지방족 알콜/에틸렌 옥사이드 축합 생성물, 에톡시화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르, 라우릴 알콜 폴리글리콜 에테르 아세테이트, 솔비톨 에스테르, 리그노설파이트 폐액, 메틸셀룰로오스 또는 실록산을 들 수 있다. 적합한 실록산의 예로 폴리에테르/폴리메틸실록산 공중합체를 들 수 있으며, 이들은 전착제 또는 침투제로 언급되기도 한다.
비활성 배합 보조제는 주로 다음과 같다:
중비등점 내지 고비등점의 미네랄 오일 분류물, 예컨대 케로센 및 디젤 오일, 또한 코울타르 오일 및 식물 또는 동물에서 유래한 오일, 지방족, 사이클릭 및 방향족 탄화수소, 예컨대 파라핀, 테트라하이드로나프탈렌, 알킬화 나프탈렌 및 그들의 유도체, 알킬화 벤젠 및 그의 유도체, 알콜 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 사이클로헥산올, 케톤, 예컨대 사이클로헥사논, 강한 극성 용매, 예컨대 N-메틸피롤리돈과 같은 아민 및 물.
본 발명에 따라 사용되는 화합물, 특히 식 I의 화합물 또는 적어도 하나의 그의 유도체의 수성 사용 형태는 저장 제제, 예컨대 에멀젼 농축물, 현탁액, 페이스트, 습윤가능한 분말 또는 수-분산성 입자로부터 물을 첨가함으로써 제조될 수 있다. 에멀젼, 페이스트 또는 오일 분산액을 제조하기 위해, 본 발명에 따라 사용되는 화합물, 특히 식 I의 화합물 또는 적어도 하나의 그의 유도체는 그대로 또는 오일이나 용매에 용해된 형태로, 습윤제, 점착제, 분산제 또는 유화제를 사용함으로써 수중에서 균질화될 수 있다. 물론, 사용 형태는 저장 제제에 사용된 보조제들을 포함할 것이다.
바람직한 일 구체예에서, 프로파모카브, 그의 유도체 또는 그들의 제제는 수성 분무 혼합물의 형태로 사용된다. 수성 분무 혼합물은 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나를 바람직하게는 50 내지 200 ppm의 양으로 포함한다.
다른 구체예에서, 본 발명은 프로파모카브 및/또는 적어도 하나의 그의 유도체로 작물을 처리하여 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 상기한 바와 같은 모든 작물뿐만 아니라, 그들과 다른 작물 종에의 적용을 위해서도 이용될 수 있다. 적용되는 작물 부분에 의존하여, 그 자체로서 공지되고 농업에 통상적으로 사용되는 장치를 이용하여 적용할 수 있으며, 수성 분무 용액 또는 분무 혼합물의 형태로 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법은 살아있는 작물 또는 판갈이 전의 묘판 상에 엽면 적용하고, 파종 또는 식재 이전에 토양에 적용, 예컨대 전체적으로 토양을 처리하고 도랑에 적용하여, 옥수수, 밀, 대두, 면 및 기타 작물을 초기 단계에서 냉온 스트레스로부터 보호하는데 적합하다.
적용은 흘러내릴 때(run-off point)까지 분무하는 방법 또는 종자 드레싱 방법에 의해 수행한다. 대기 중의 작물 부분 전체 또는 개별적인 작물 부분 예컨대 꽃, 잎 또는 과실을 처리한다. 처리할 개별적인 작물 부분의 선택은 작물의 종 및 작물의 발육단계에 의존한다. 늦은 단계일수록 잎의 처리에 의해 보호하는 것이 바람직할 수 있다. 일 구체예로, 종자 상에 적용한다. 다양한 발육단계의 배(embryo), 묘목, 싹, 꽃 및 어린 과실을 처리하는 것이 바람직하다.
적용은 냉온 또는 서리 기간 이전에 수행하는 것이 바람직하다. 냉온 또는 서리의 예상 시기보다 12 시간 이상, 특히 바람직하게는 24 시간 이상, 구체적으로 36 시간 내지 20일 앞선 시점에서 수행하는 것이 바람직하다.
종자를 처리할 경우에는, 일반적으로 활성 화합물을 종자 100 kg 당 1 내지 1000 g, 바람직하게는 5 내지 100 g의 양으로 이용한다.
또한, 본 발명은 작물의 저온에 대한 내성을 향상시키는 방법, 바람직하게는 작물에 있어서 동상해를 감소시키거나 방지하는 방법에 관한 것이며, 이러한 본 발명의 방법은 본 발명에 따라 사용되는 프로파모카브, 또는 그의 유도체 중 적어도 하나, 특히 식 I의 화합물을 포함하는 수성 조성물을 종자, 작물 또는 작물 부분에 적용하는 것을 포함한다.
이 경우에 본 발명에 따라 사용되는 화합물, 특히 식 I의 화합물, 기타 성분, 수성 조성물 및 적용 방법에 대하여 상기 설명한 내용들이 유사하게 적용된다.
상기 설명한 활성 화합물 조합의 본 발명에 따른 용도에 의해 냉온 및 서리에 대한 작물의 내성이 크게 증대된다. 구체적으로, 작물에 대한 동상해는 본 발명에 따른 용도에 의해 방지되거나 적어도 감소된다.
프로파모카브 및 하나의 그의 유도체에 기초한 제품의 적용으로부터 얻어지는 상해 감소는 실제 산지 조건하에서 측정될 수 있다. 상추에서, Previcur Energy?(프로파모카브-HCl + 포세틸-Al)를 완전히 자란 작물에 2.0 내지 2.5 ℓ/ha의 비율 및 7 내지 10일의 적용 간격으로 적용함으로써 서리 내성이 증대된다. 0℃보다 낮은 온도의 밤을 거친 후 손상된 잎의 백분율을 평가함으로써 서리 내성을 관측할 수 있다. 손상된 잎은 서리가 있은 다음날의 물기있는 외관 또는 서리가 있은 후 3일째에서의 갈색 색변에 의해 인지된다. Previcur Energy는 처리되지 않은 것에 비해 상해를 현저히 감소시킬 것이다.
감자에서, Infinito?(프로파모카브-HCl + 플루오피콜라이드)를 1.4 내지 1.6 ℓ/ha의 비율 및 7 내지 10일의 적용 간격으로 적용함으로써 서리 내성이 증대된다. 0℃보다 낮은 온도의 첫 번째 밤을 거친 후 서리 내성을 관측할 수 있다. 상해를 입은 잎은 서리가 있은 다음날의 물기있는 외관에 의해 인지되며 이러한 잎은 서리가 있은 후 수 일 내에 갈색에서 검은색으로 변한다. Infinito는 처리되지 않은 것에 비해 상해를 현저히 감소시킬 것이다.
처리되지 않은 것:
상해 100%(모든 잎과 줄기가 영향받음) 수확량 28.65 ton/ha
Infinito로 처리된 것:
상해 5% 수확량 38.64 ton/ha.

Claims (11)

15℃ 미만의 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위하여 프로파모카브 또는 그의 유도체 중 적어도 하나를 사용하는 방법.
제1항에 있어서, 프로파모카브 또는 그의 유도체가 프로파모카브, 프로파모카브-HCl 및 프로파모카브-포세틸레이트로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 처리할 작물이 냉-민감성(chill sensitive) 작물인 방법.
제3항에 있어서, 냉-민감성 작물이 옥수수, 대두, 벼, 사탕무, 감자, 사탕수수, 토마토, 피망, 고추, 가지, 오이, 거킨(gherkin), 멜론, 스쿼시, 호박, 상추, 엔다이브, 시금치, 브라시카(brassica) 종, 콩, 완두콩, 렌즈콩, 당근, 치커리, 양배추, 꽃, 관상 식물, 바나나, 커피, 감귤류, 이과 및 핵과로부터 선택되는 방법.
제4항에 있어서, 이과 및 핵과가 사과, 배, 퀸스(quince), 복숭아, 살구, 승도복숭아, 체리, 자두, 인스티티아 자두 및 아몬드로부터 선택되는 방법.
제4항에 있어서, 감귤류가 레몬, 오렌지, 그레이프프루트, 귤 및 탄제린으로부터 선택되는 방법.
제1항에 있어서, 작물이 형질전환 작물인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 프로파모카브 또는 그의 유도체 중 적어도 하나가 25 내지 1000 g/ha의 적용비율로 처리할 작물에 적용되는 방법.
프로파모카브 및/또는 적어도 하나의 그의 유도체로 작물을 처리하여, 15℃ 미만의 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키는 방법.
프로파모카브 또는 적어도 하나의 그의 유도체를 포함하는, 15℃ 미만의 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위한 농약.
15℃ 미만의 냉온 및/또는 서리에 대한 작물의 내성을 향상시키기 위하여 프로파모카브 또는 그의 유도체 중 적어도 하나를 사용하는 방법으로서, 프로파모카브 또는 그의 유도체 중 적어도 하나가 25 내지 1000 g/ha의 적용비율로, 온도가 15℃ 미만으로 되기 적어도 12시간 이전에, 처리할 작물에 적용되는 방법.
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