KR102353749B1 - 수확 산출량을 증가시키기 위한, 농업에서의 폴리에테르 개질된 단쇄 실록산의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농경학적 산출량을 증가시키기 위한, 농업에서의 폴리에테르 개질된 단쇄 실록산의 용도, 관개 방법, 및 적어도 1종의 폴리에테르 개질된 단쇄 실록산 및 관개 시스템을 함유하는 키트에 관한 것이다.

Description

수확 산출량을 증가시키기 위한, 농업에서의 폴리에테르 개질된 단쇄 실록산의 용도
농업 생산율은, 예를 들어 헥타르당 증가된 살충제 사용 또는 보다 많은 비료 사용에 의해, 또는 보다 효과적인 관개 시스템에 의해 과거에 계속해서 증진되어 왔다. 그러나, 이러한 전 세계적 성장률은 지난 20년에 걸쳐 훨씬 감소하게 되었다. 대조적으로, 전 세계적 식량 수요는 현저하게 증가하고 있어서, 서로 어긋나고 있다. 전 세계적 농업 성장률에서의 감소 이유는 첫째로 도시화로 인한 재배가능한 지대의 상실 및 둘째로 토양 비옥도에서의 감소이다. 후자는 폭우 또는 극심한 가뭄과 같은 극심한 기상 상태의 증가, 및 과다-시비 및 집약 농업과 같은 인간 영향에 기인하는 것일 수 있다. 이는 빗물의 유출, 토양 침식, 토양 영양분 손실 및 토양 염류화, 및 전체 헥타르당 보다 낮은 생산성으로 이어진다. (Alexandratos & Bruinsma, "World Agriculture Towards 2030/2050", ESA Working Paper No. 12-03, www.fao.org)
헥타르당 생산성을 결정하는데 있어서 결정적인 하나의 인자는, 특히 뿌리층에 대한 수분의 침투이다. 뿌리층의 균질한 수분 함량은 대부분의 식물의 성장 및 산출량에 있어서 중요하다. 이러한 수분의 침투는 우선 강수 또는 관개의 빈도, 지속기간 및 균일성에 의해 결정된다. 따라서, 예를 들어, 일부 상황 하에 점적 관개는 심지어 통상적인 관개 시스템과 비교 시 산출량에서의 뚜렷한 증가로 이어질 수 있다. 그러나, 수분의 침투는, 관개 방식 뿐만 아니라, 또한 토양 프로파일의 화학적, 물리적 및 생물학적 특성에도 좌우된다. 이들은 토양 프로파일에서 물 및 수성 액체의 침윤 및 저류에 영향을 미친다.
물의 침윤 및 저류는 특히 소수성 토양에서 감소된다. 소수성 토양은 온대 지방에 이미 널리 퍼져 있으며, 기후 변화의 과정에서 더욱 확산될 것이다. 침엽수림, 낙엽수림 및 목초지 아래의 사질 토양이 특히 위태롭다. 따라서, 특히 소수성 토양에 대해, 습윤제의 첨가에 의한 물의 침윤 및 저류에서의 증가가 과거에 연구된 바 있다. 소수성 토양에서는, 토양의 표면 화학이 수화에 저항하기 때문에, 식물 성장이 일부 경우에 매우 제한된다. 수십년 동안에 걸쳐, 소수성 토양에서의 물 침윤을 개선시키기 위해 음이온성 습윤제 예컨대 비누 또는 온화한 세제가 활용되어 왔다. 그러나, 이들 물질 중 다수가 식물독성이며, 토양 구조에 대해 불리한 효과를 가질 수 있다 (US2015/045225). 집약적으로 활용되는 구역, 뿐만 아니라 또한 소수성 식물 기재의 필드에서, 비이온성 습윤제 예컨대 알콕실화 폴리올, 글루코에테르, 에톡실화 및/또는 프로폭실화 및/또는 방향족 알콜/C8-C22 지방 알콜, 알킬 폴리글리코시드, 예를 들어 알킬 폴리글리코시드의 음이온성 카르복실산 에스테르, 알킬화 폴리글리코시드 에테르 카르복실레이트, 알킬화 폴리글리코시드 포스페이트, 베타인, 술페이트, 알킬화 술포숙시네이트, 술포네이트, 높은 테르펜 농도를 갖는 오일, 테르펜 알콕실레이트 또는 그밖의 비이온성 알킬렌 옥시드 (블록) 공중합체가 사용된다 (WO 2013110552).
트리실록산 계면활성제는 일반 구조 Me3SiO-SiMeR-OSiMe3을 가지며, 여기서 R 라디칼은 폴리에테르 라디칼이다. 트리실록산 계면활성제, 예를 들어 에보닉 인더스트리즈 아게(Evonik Industries AG)의 브레이크-스루(BREAK-THRU)® S-240의 우세한 용도는 작물 보호에서의 그의 이용이다. 이들은 상기 언급된 생성물보다 물의 정적 표면 장력을 상당히 더 크게 낮춘다. 선행 기술에서 용어 "표면 장력"은 정적 표면 장력을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 트리실록산의 경우에, 물에서의 0.05 중량 퍼센트의 투여량에서의 정적 표면 장력은 약 20 내지 25 mN/m이다.
습윤제가 녹지의 관개 분야에서 사용되는 것 이외에도, 습윤제는 훨씬 드물긴 하지만, 또한 농업용지의 관개에서도 사용된다. 농업 부문에서의 습윤제 적용은 특히 작물 보호 분야 (US2014/0242197), 뿐만 아니라 또한 뿌리층에 대한 보다 우수한 수분 침투 (CA2769988), 식물 건강의 전반적인 개선 및 보다 우수한 식물 및/또는 뿌리 성장 (US2010/0144534, AU2013201540), 보다 우수한 식물 생존 및 토양에서의 증진된 미생물 활성에 초점을 맞춘다. 이들 적용의 경우에, 5 내지 100 l/ha, 바람직하게는 10 내지 20 l/ha의 사용량이 기재되어 있다 (AU2013201540).
실제로, 마이크로-관개 시스템에 의해 의도된 필드 구역에 걸쳐 목적하는 양의 습윤제를 분배할 수 있도록, 종종 관개 첨가제가 완만한 교반 하에 물 또는 그밖의 영양 용액을 함유하는 탱크에 첨가되고 관개 또는 비료 용액에 분배된다. 여기서 아주반트는 탱크믹싱 작업 전에 영양 배합물에 혼입되거나 또는 별개의 탱크믹스 첨가제로서 영양 용액/액체에 첨가된다. 마이크로-관개 시스템은 스프레이, 미스트, 스프링클링 또는 점적 형태로 물을 공급하는 저압 또는 중압 시스템이다. 이는 다양한 기술적 물 배출수단 예컨대 마이크로-스프레이어, 네뷸라이저, 아토마이저, 마이크로- 및 미니-이리게이터, 점적기, 관개 호스 및 다른 것들을 사용하여 수행된다. 농업적 및 원예학적 환경에서 활용되는 많은 식물이 물 공급에 대한 매우 다양한 요구량을 갖기 때문에, 점적기의 선택을 통해, 식물-특이적 방식으로 방출률을 조정하는 것이 가능하다. 마이크로-관개 시스템은 튜브, 호스, 물-방출 장치, 유동 조절 시스템, 설치 유닛, 연결부 및 추가의 부속장치로 이루어진다. 스프링클러 시스템은 전 세계적으로 가장 통상적인 관개 시스템이며, 점적 관개는 물이 부족한 지역에서 특히 유리하다.
물질의 농업적 잠재력 및 활성을 평가할 수 있기 위해, 실험실 및 온실 실험 이외에도, 예를 들어 필드 시험 형태로의 농업에서의 실제 적용이 바람직하다.
선행 기술의 단점은, 통상적으로 활용되는 습윤제가 단지 소수성 토양에 대해서만 특정한 정도로 시험된 바 있고, 농업에 사용되는 그의 양이 매우 다량이어서, 그의 활용이 농부에게 힘들고 고비용인 것이다. 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산, 특히 트리실록산은 지금까지 농경학적 산출량을 증가시키기 위해 농업용 관개에 사용된 바 없다. 상승하는 전 세계적 식량 수요 및 제한된 농업용지 때문에, 헥타르-기반 산출량에서의 증가를 늘리는 것에 더욱 더 가치를 두고 있다.
본 발명의 범주 내에 "용이하게 생분해가능한"은 OECD 방법 301F CD에 따른, 바람직하게는 EP15172382A (2015년 6월 16일 출원됨)에 기재된 바와 같은 분해성을 기재한다.
본 발명의 범주 내에 단어 "토양"은 자연 발생 토양 예컨대 표토 또는 양토, 뿐만 아니라 또한 식물 성장에 사용되는 임의의 기재를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 목적은 최신 기술의 적어도 하나의 단점을 극복하는 것이었다.
놀랍게도, 식물의 관개에 사용되는 물에 대한 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 첨가가 다양한 농업상 활용되는 토양에서 매우 낮은 적용 부피로 농경학적 산출량을 뚜렷하게 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 대상은 하기에 예로서 기재되어 있으나, 본 발명을 이들 예시적 실시양태로 제한하려는 어떠한 의도도 없다. 범위, 화학식 또는 화합물 부류가 하기에 명시될 때, 이들은 명백하게 언급된 상응하는 범위 또는 화합물 군 뿐만 아니라 개별 값 (범위) 또는 화합물을 발췌함으로써 얻을 수 있는 모든 하위범위 및 화합물의 하위군을 포괄하여야 한다. 문헌이 본 명세서의 문맥에서 인용될 때, 그의 내용은, 특히 문헌이 인용되어 있는 문맥을 구성하는 대상과 관련하여, 그 전문이 본 발명의 개시 내용의 일부를 구성하는 것으로 간주된다. 달리 언급되지 않는 한, 백분율은 중량 기준 퍼센트 단위의 수치이다. 평균값이 하기에 보고될 때, 해당 값은, 달리 언급되지 않는 한, 중량 평균이다. 측정에 의해 결정된 파라미터가 하기에 보고될 때, 이들은, 달리 언급되지 않는 한, 25℃의 온도 및 101.325 Pa의 압력에서 결정되었다.
본 발명은 농경학적 산출량을 증가시키기 위한 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 용도를 제공한다:
MaDbD'c 화학식 (I)
여기서 M = R1 3SiO1/2, D = R1 2SiO2/2, D' = R1R2SiO2/2이고,
상기 식에서
a는 2이고,
b는 0 내지 0.5, 바람직하게는 0 내지 0.1, 특히 바람직하게는 0이고,
c는 1 내지 3, 바람직하게는 1 내지 2, 보다 바람직하게는 1.0 내지 1.15, 보다 더 바람직하게는 1.0 내지 1.10, 특히 바람직하게는 1.0 내지 1.05이고,
R1은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 라디칼, 특히 바람직하게는 메틸 라디칼이고,
R2는 독립적으로 화학식 (II)의 폴리에테르 라디칼이고,
-R3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]n R5 화학식 (II)
상기 식에서
m = 2 내지 30, 바람직하게는 2 내지 20, 보다 바람직하게는 3.4 내지 11.0, 보다 더 바람직하게는 3.6 내지 9.9, 특히 바람직하게는 4.5 내지 8.5이고,
n = 0 내지 10, 바람직하게는 2.5 내지 8.0, 보다 바람직하게는 2.7 내지 7.5, 특히 바람직하게는 3.0 내지 6.0이고,
단:
R3은 독립적으로 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 2가 히드로카르빌 라디칼, 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 1-메틸프로필렌, 1,1-디메틸프로필렌 라디칼, 특히 바람직하게는 -CH2CH2CH2-이고,
R5는 각각 독립적으로 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 라디칼 또는 수소, 바람직하게는 수소 또는 메틸이고,
n이 0 초과이면,
m/n = 1 내지 30, 바람직하게는 1.5 내지 15, 보다 바람직하게는 1.8 내지 5, 특히 바람직하게는 1.9 내지 2.8이고,
청구된 n의 모든 값에 대해, c가 1.2 이상이면,
c*(m+n) = 12 내지 50, 바람직하게는 13 내지 40, 보다 바람직하게는 14 내지 25이다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 용도는 뿌리 영역에서의 적용으로 제한된다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 관개에서 독점적으로, 보다 바람직하게는 관개수와 함께 사용된다. 잎에 또는 잎 상에는 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산이 적용되지 않는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 문맥에서 농경학적 산출량은 농경학적 목표와 직접적으로 연관되며, 바람직하게는 산출량이 증진되는 것을 의미한다. 산출량에서의 이러한 증가는 식물 또는 그의 부분의 질량, 및 또한 식물의 부분의 개수를 기반으로 할 수 있다.
화학식 (II)의 화합물은 통계적 구조를 가질 수 있다. 통계적 분포는 임의의 개수의 블록 및 임의의 순서의 블록으로 형성되거나 또는 무작위 분포에 따르고; 이들은 또한 교호 구조를 가지거나 또는 달리 쇄 전체에 걸쳐 구배를 형성할 수 있으며; 보다 특히, 이들은 또한 상이한 분포의 군이 임의적으로 서로 이어질 수 있는 모든 혼합된 형태를 형성할 수 있다. 구체적 실행은 실행의 결과로서 통계적 분포가 제한되는 결과를 가질 수 있다. 제한에 의해 영향을 받지 않는 모든 부분에 대해서는, 통계적 분포에 변화가 없다.
여기서 언급된 화학식 (I) 및 (II)에 제시된 지수 수치 및 명시된 지수에 대한 값의 범위는 실제로 존재하는 구조 및/또는 그의 혼합물의 가능한 통계적 분포의 평균 값으로 간주되어야 한다. 이는 또한 그 자체가 정확히 그대로 재현된 구조식에도 적용된다.
화학식 (I)의 폴리에테르의 본 발명의 용도는 수확 기간의 가능한 연장의 이점을 가지며, 그 결과로서 청구된 산출량에서의 증가가 훨씬 더 커질 수 있다.
추가로 바람직하게는, 본 발명의 용도에 따른 폴리에테르-개질된 화학식 (I)의 단쇄 실록산은 화학식 (II)의 지수에 있어서, m은 바람직하게는 5 내지 15, 보다 바람직하게는 8 내지 12이고, n은 바람직하게는 1 내지 6, 보다 바람직하게는 2 내지 5이다.
바람직하게는, 폴리에테르 라디칼은, R3O 없이 및 R5 없이 계산 시, 44 g/mol * m + 58 g/mol * n에 의해 계산된 몰 질량 M (PE)를 가지며, 여기서 지수 m 및 n은 화학식 (II)와 관련된다.
M (PE)의 바람직한 값은 하기와 같다: 520 g/mol 초과, 바람직하게는 530 g/mol 초과, 보다 바람직하게는 535 g/mol 초과의 하한치 M (PE); 660 g/mol 미만, 바람직하게는 630 g/mol 미만, 보다 바람직하게는 600 g/mol 미만의 상한치 M (PE).
바람직하게는, M (PE)의 값은 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만, 특히 535 g/mol 초과 및 600 g/mol 미만이다.
화학식 (I)에서 c가 1 내지 1.2 미만이면, m + n의 총 합계는 바람직하게는 9 초과 내지 19 이하, 보다 바람직하게는 9.5 초과 내지 15 이하, 특히 바람직하게는 10 초과 내지 12 이하인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, R5는 수소이고 M (PE)의 값은 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만이며; 특히 바람직하게는, R5는 수소이고 M (PE)의 값은 535 g/mol 초과 및 600 g/mol 미만이다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 1 내지 1.05의 지수 c를 가지며, 여기서 화학식 (II)의 폴리에테르 라디칼의 지수에 있어서 m은 3.4 내지 11.0이고, n은 2.5 내지 8.0이다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 1 내지 1.05의 지수 c를 가지며, 여기서 비 m/n은 0.8 내지 2.8, 특히 1.9 내지 2.8이다.
특히 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 1 내지 1.05의 지수 c를 가지며, 여기서 폴리에테르 라디칼의 몰 질량 M(PE)는 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만이다.
특히 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 1 내지 1.05의 지수 c를 가지며, 여기서 R5 라디칼은 수소이다.
특히 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 1 내지 1.05의 지수 c를 가지며, 여기서 폴리에테르 라디칼의 몰 질량 M(PE)는 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만이고, R5 라디칼은 수소이다.
바람직하게는, 본 발명에 따르면, 화학식 (I)의 것들을 제외한 어떠한 추가의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산도 사용되지 않는다.
생분해성은 바람직하게는 OECD 301 F 방법에 의해 결정된다. 보다 바람직하게는, 생분해성은 22℃에서의 28일 후에 OECD 301 F에 따라 결정된다. 특히 바람직하게는, 생분해성은 EP3106033A1에, 특히 상기 특허의 실시예에 기재된 바와 같이 결정된다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 60% 초과, 보다 바람직하게는 63% 이상, 특히 바람직하게는 65% 이상의 생분해성을 가지며, 최대 값은 100%이다.
화학식 (I)의 특정한 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 OECD 301 F에 따른 용이한 생분해성의 조건을 충족시킨다. 이러한 기준은 생성물의 60% 초과가 28일 후에 생분해되었을 때 충족된다. OECD 301 F 조건을 충족시키는 이들 조성물은 하기와 같이 기재된다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은 지수 d가 1.0 내지 1.05인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 실록산을 포함하고, 이들 실록산의 생분해성은 60% 초과이다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 60% 초과의 생분해성을 가지고, 지수 c는 추가적으로 1 내지 1.05이며, 여기서 폴리에테르 라디칼의 몰 질량 M(PE)는 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만이고, R5 라디칼은 수소이다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 60% 초과의 생분해성을 가지고, 지수 c는 추가적으로 1 내지 1.05이며, 여기서 폴리에테르 라디칼의 몰 질량 M(PE)는 520 g/mol 초과 및 660 g/mol 미만이고, R5 라디칼은 수소이다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 선행 기술에 따른 히드로실릴화 반응에 의해 제조된다. 지수 c가 1.0 내지 1.15인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 제조를 위해, EP3106033A1의 발명에 따른 방법 및 그의 유사한 가능한 실행이 적합한 폴리에테르의 사용과 함께 활용된다.
농업용 관개에서의 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 용도가 추가로 바람직하다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 사용하지 않는 동일한 관개와 비교 시 수확 결과의 변동성을 감소시키며 보다 높은 수준에서의 안정화를 위한 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 용도가 추가로 바람직하다.
본 발명의 범주 내에, 수확 결과의 변동성은 본 발명의 용도 없이 그 외에는 비슷한 조건 하에 농경학적 산출량이 식생 기간별로 달라지는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 수확 결과의 안정화는 동일한 구역에서의 상이한 식생 기간의 평균 산출량이 본 발명의 용도의 경우에 증가하는 것을 의미하며; 바람직하게는, 농경학적 산출량이 적어도 3%만큼, 보다 바람직하게는 적어도 5%만큼, 특히 바람직하게는 적어도 7%만큼 증가한다.
0.25 내지 100 l/ha, 바람직하게는 0.75 내지 20 l/ha, 특히 바람직하게는 1 내지 12 l/ha의 양이 관개로 사용되는 것인, 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 용도가 추가로 바람직하다.
농업 작물이 임의의 토양, 바람직하게는 부식토-함유, 사질, 점토-함유 또는 양토-함유 토양 및 식물 기재 상에 구현되는 것인, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 용도가 추가로 바람직하다.
일년생, 이년생, 다년생 또는 여러해살이 식물이 재배되는 것인, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 용도가 추가로 바람직하다.
유용한 바람직한 농업 분야는 곡식 농사, 정원 및 관상 식물 가꾸기 및 포도재배이다. 열매 및 채소 재배가 특히 바람직하다. 바람직한 열매는 인과류, 핵과류, 장과류 및 각과류이다. 바람직한 채소는 뿌리 채소, 새싹 채소, 괴경 채소, 양파류 채소, 잎자루 채소, 잎 채소, 잎 상추, 종자 채소 및 열매 채소이다.
본 발명은 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 관개 시스템에 주기적 방식으로 첨가함으로써 농경학적 산출량을 증가시키는 방법을 추가로 제공한다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 비-연속적인 것인 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 7 내지 14일의 간격으로, 보다 바람직하게는 9 내지 12일의 간격으로 반복적으로 실시되는 것인 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 0.25 내지 100 l/ha, 바람직하게는 0.75 내지 20 l/ha, 특히 바람직하게는 1 내지 12 l/ha의 총량으로 관개로 실시되는 것인 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 적용은 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 관개수에 첨가함으로써 주기적으로 실시되며, 여기서 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 6시간 내에, 보다 바람직하게는 4시간 내에, 특히 바람직하게는 2시간 내에 식물에 적용된다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 7 내지 14일의 간격으로 및 1 내지 12 l/ha의 총량으로 반복적으로 실시되는 것인 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용은 바람직하게는 추가의 첨가제 예컨대 영양제 또는 토양 보조제와 함께 수행된다. 바람직한 영양제는 NPK 비료 또는 NPK-함유 비료, 특히 NPK 이외에도 추가의 미량 원소를 함유하는 비료이다. 바람직한 토양 보조제는 양이온 교환체, pH 조절을 위한 첨가제 또는 그밖의 유용한 박테리아이다.
보다 바람직하게는, 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용은 제초제, 살진균제, 살선충제 및 살곤충제와 함께 실시되지 않는다.
바람직하게는, 관개 시스템은 마이크로-관개 시스템, 특히 스프링클러 및 점적 시스템으로부터 선택된다.
본 발명은 관개 시스템, 물 및 화학식 (I)의 적어도 1종의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 키트를 추가로 제공한다.
화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산이 생분해가능한 것인 본 발명에 따른 키트가 바람직하다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산은 60% 초과, 보다 바람직하게는 63% 이상, 특히 바람직하게는 65% 이상의 생분해성을 가지며, 최대 값은 100%이다.
관개 시스템이 마이크로-관개 시스템이고, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산이 60% 초과의 생분해성을 갖는 것인 본 발명에 따른 키트가 보다 바람직하다. 추가로 보다 바람직하게는, 키트는 어떠한 살충제 예컨대 제초제, 살진균제, 살선충제 및 살곤충제도 함유하지 않는다.
결과는 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 본 발명의 적용이, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산이 없는 비슷한 본 발명에 따르지 않는 관개와 비교 시 농경학적 산출량에서의 뚜렷한 증가를 유발한다는 것을 제시한다.
놀랍게도, 농경학적 산출량에서의 증가는 열매 크기에서의 증가, 뿐만 아니라 또한 꽃 및 열매의 개수에서의 증가로 나타내어졌다.
본 발명의 용도의 이점은 토마토 및 상추에서 검사되었고, 또한 페퍼, 딸기, 키위 및 감귤류에서도 관찰된다.
특히 농업상 민감하고 어려운 작물, 예를 들어 토마토가 본 발명의 용도에 따른 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 이용으로부터 이익을 얻는다.
도 1은 필드 A (사각형), B (다이아몬드형) 및 P (원형)에서의 표 1에 따른 배치에 퍼져있는 꽃의 개수를 제시한다.
도 2는 열매 (적색 + 녹색)의 평균 개수인, 표 2로부터의 값의 그래프를 제시한다.
도 3은 kg 단위의 열매 (적색 + 녹색)의 평균 질량인, 표 2로부터의 값의 그래프를 제시한다.
실시예
일반적 방법 및 재료:
Figure 112018086067897-pct00001
농경학적 산출량에서의 증가를 확인하기 위한 필드 시험
산출량에서의 증가에 대해 선택된 시험 시스템은 토마토의 재배였다. 토마토는 성장하는 동안 다양한 영향을 받기 쉽기 때문에, 성장이 복잡하다. 따라서 이러한 고가치 세그먼트에서의 산출량의 증가가 특히 바람직하다.
실외 시험
야외 필드 시험을 3개 부지에서 2종의 상이한 토양 유형을 사용하여 비슷한 기상학적 조건 하에 수행하였다. 하나의 토양 유형은 침수되기 쉬운 점토로 주로 이루어진 중토 유형이었고 (필드 A 및 B), 다른 하나는 이 역시 점토로 주로 이루어진 성긴 토양이었다 (필드 P). 토마토를 헥타르당 약 31,000포기 식물의 식물 밀도, 0.35 m의 한 줄에서의 식물간 거리, 두 줄에서의 0.4 m의 거리 및 1.8 m의 두 행간 거리로 식재하였다. 관개, 시비 및 시험 물질의 적용을 40 cm마다 배출수단이 있는 1.6 l/h의 점적 관개에 의해 실시하였다. 묘목을 식재한 지 10일/20일/37일/47일 및 57일 후에 적용을 실시하였다. 적용 빈도 및 부피를 최종 양이 3 내지 10 l/ha가 되도록 변경하였다. 식재로부터 4개월 후에, 토마토를 수확하였다. 산물의 수확량 및 효과를 결정하기 위해 하기 데이터를 결정하였다: 식물당 꽃의 개수 및 적색 및 녹색 토마토의 개수 및 중량.
3회의 시험 각각은 5개의 배치로 이루어졌으며, 그 중 하나는 식물이 적용을 받지 않는 대조군이었다. 각각의 배치는 20포기의 식물 (10포기 식물 x 2)로 이루어졌다.
표 1: 배치의 정의, 시험 물질 PES 1
Figure 112018086067897-pct00002
농경학적 산출량을 시험당 5개의 시험 배치 각각에 대해 결정하였다. 각각의 경우에 2회 반복의 평균을 계산하여 기록하였다.
표 2: 표 1의 배치 1 내지 5를 갖는 필드 A, B 및 P로부터의 산출량, kg 단위의 질량
Figure 112018086067897-pct00003
필드 A 및 필드 B는 식물의 세팅 전의 토양 경운의 강도가 상이하였다.
필드 A는 대략 5 cm 정도에서 단지 표층에서만 성기게 만든 토양이었고, 반면에 필드 B는 약 20 cm의 깊이까지 강하게 경운되었다.
도 1은 필드 B에서의 꽃의 개수에 대한 용량 효과를 제시한다. 이러한 경우에, 2 l/ha로의 삼중 처리에서 가장 많은 꽃이 계수되었다. 모든 3개의 필드에서 꽃 개수의 평균 상승은 10%였다. 꽃의 개수에서의 증가는 수확 기간의 가능한 연장을 나타내며, 그 결과로서 하기 제시된 산출량에서의 상승을 훨씬 더 증가시키는 것이 가능하였다.
열매의 개수 및 중량을 통한 농경학적 산출량의 결정에서, 어떠한 용량 효과도 관찰하는 것이 가능하지 않았다. 따라서, 모든 적용의 효과를 조합하여 제시하였다. 본 실시예에서는 총 3 l/ha의 사용이 산출량에서의 뚜렷한 증가를 달성하기에 충분하였다.
도 2는 표 2로부터의 평균값 (열매의 개수, 적색 + 녹색)을 제시하며, 파선 막대는 대조군을 나타내고, 사선 줄무늬 막대는 본 발명의 용도에 따른 것이다. 평균적으로, PES 1로 처리된 식물로부터 수확된 열매의 개수는 처리 없는 대조군 식물로부터 수확된 열매의 개수보다 13% 더 많았다.
도 3은 PES 1로 처리된 식물로부터 수확된 열매 (적색 + 녹색)의 평균 중량이 대조군 식물로부터의 열매의 것보다 평균적으로 24% 더 높았다는 것을 제시한다.
온실 시험
온실에서, 체로키 품종의 토마토를 78% 모래, 16% 양토 및 6% 점토로 이루어진 토양에서 성장시켰다.
식물 밀도는 헥타르당 약 25,000포기의 식물이며, 이들은 0.4 m의 한 줄에서의 식물간 거리, 두 줄에서의 0.8 m의 거리 및 2 m의 두 행간 거리로 식재되었다.
살수, 시비 및 시험 물질의 적용을 15 cm마다 배출수단이 있는 1 l/h의 점적 살수에 의해 실시하였다. 묘목의 식재 후 제10일에 적용을 1회 실시하였다. 양은 1 l/ha에 상응하였다. 식재로부터 17주 후에, 토마토를 수확하였다. 산물의 수확량 및 효과를 결정하기 위해 토마토의 개수 및 중량을 결정하였다.
3회의 시험 각각은 4개의 배치로 이루어졌으며, 각각의 배치는 14포기의 식물 (7포기 식물 x 2)로 이루어졌다. PES 1 및 PES 2를 적용하였고, 대조군을 포함한 모든 배치를, 예를 들어 비료의 적용과 관련하여, 동일하게 처리하였다.
표 3: PES 1 및 PES 2의 적용 후의 열매 산출량, 4개의 플롯으로부터의 평균값
Figure 112018086067897-pct00004
실험은 본 발명의 용도에 따른 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 유리한 사용을 제시한다.

Claims (14)

  1. 뿌리 영역에서의 농경학적 산출량을 증가시키기 위해 사용되고, 제초제, 살진균제, 살선충제 및 살곤충제를 포함하지 않고, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물:
    MaDbD'c 화학식 (I)
    여기서 M = R1 3SiO1/2, D = R1 2SiO2/2, D' = R1R2SiO2/2이고,
    상기 식에서
    a는 2이고,
    b는 0 내지 0.5이고,
    c는 1 내지 3이고,
    R1은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌이고,
    R2는 독립적으로 화학식 (II)의 폴리에테르 라디칼이고,
    -R3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]n R5 화학식 (II)
    상기 식에서
    m = 2 내지 30이고,
    n = 0 내지 10이고,
    단:
    R3은 독립적으로 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 2가 히드로카르빌 라디칼이고,
    R5는 독립적으로 1 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 라디칼 또는 수소이고,
    n이 0 초과이면,
    m/n = 1 내지 30이고,
    청구된 n의 모든 값에 대해, c가 1.2 이상이면,
    c*(m+n) = 12 내지 50이다.
  2. 제1항에 있어서, 농업용 관개를 위해 사용되는 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 사용하지 않는 동일한 관개와 비교 시 수확 결과의 변동성을 감소시키며 보다 높은 수준에서의 안정화를 위해 사용되는 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 0.25 내지 100 l/ha, 또는 0.75 내지 20 l/ha, 또는 1 내지 12 l/ha의 양이 관개로 사용되는 것인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 농업 작물이 임의의 토양, 또는 부식토-함유, 사질, 점토-함유 또는 양토-함유 토양 또는 기재 상에 구현되는 것인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일년생, 이년생, 다년생 또는 여러해살이 식물이 재배되는 것인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 추가의 아주반트와 함께 수행되는 것인 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 조성물.
  8. 제1항에 따른 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 관개 시스템에 주기적 방식으로 첨가함으로써 농경학적 산출량을 증가시키는 방법이며, 상기 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 제초제, 살진균제, 살선충제 및 살곤충제 없이 실시되는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 비-연속적인 것인 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산의 적용이 7 내지 14일의 간격으로, 또는 9 내지 12일의 간격으로 반복적으로 실시되는 것인 방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 관개 시스템이 마이크로-관개 시스템, 또는 스프링클러 및 점적 시스템으로부터 선택되는 것인 방법.
  12. 제초제, 살진균제, 살선충제 및 살곤충제를 포함하지 않고, 관개 시스템, 물 및 적어도 1종의 제1항에 따른 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산을 포함하는 키트.
  13. 제12항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리에테르-개질된 단쇄 실록산이 생분해가능한 것인 키트.
  14. 삭제
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