KR20080079641A - 농업 조성물 - Google Patents

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KR20080079641A
KR20080079641A KR1020087011282A KR20087011282A KR20080079641A KR 20080079641 A KR20080079641 A KR 20080079641A KR 1020087011282 A KR1020087011282 A KR 1020087011282A KR 20087011282 A KR20087011282 A KR 20087011282A KR 20080079641 A KR20080079641 A KR 20080079641A
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plant
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KR1020087011282A
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데이비드 마르크스
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플랜트 임팩트 피엘씨
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Abstract

본 발명은 식물에 부영양소 또는 미량 영양소를 투여하여 하기 위한, (i) 부영양소 또는 미량 영양소; 벤조산 또는 이의 생물학적으로 허용가능한 유도체 또는 염; 및 (ⅲ) 하기 화학식 (I)의 수용성 염을 포함하는 농업 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 조성물을 함유하는 제제 및 이의 사용 방법이 포함된다.
Figure 112008033365811-PCT00006
상기 식 중, R1은 C1 - 10알킬기 또는 C2 - 10알켄일기이고, M은 n가의 양이온이다.

Description

농업 조성물{AGRICULTURAL COMPOSITION}
본 발명은 농업 조성물, 특히 비료 조성물, 이를 포함하는 제제와 용도 및 이를 이용한 식물의 처리 방법에 관한 것이다.
식물은 건강한 성장을 위해 광범위한 영양소가 필요하다. 이는 질소, 인, 칼륨, 탄소 및 물과 같은 다량 영양소, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 염화물 및 황과 같은 부영양소뿐만 아니라, 구리, 코발트, 철, 망간, 붕소, 몰리브덴, 아연, 규소 및 니켈을 비롯한 미량 영양소를 포함한다.
부영양소 및 미량 영양소를 식물에 투입하는 것인 곤란할 수 있다. 이들 영양소가 토양 내에 상당량 존재할 수 있더라고, 식물로의 이용성은 낮을 수 있다. 상기 문제점은 식물이 차선의 비생물 조건을 거치게 되는 곳에서 더욱 악화될 수 있다.
식물로의 상기 영양소의 이용성을 강화시키기 위해 지금까지 사용되어 왔던 한 방법은 화학적 킬레이트화제, 예컨대 EDTA와 병용하여 상기 영양소를 사용하는 것이다. 하지만, 합성 화학 킬레이트는 이들 목적을 완수한 후에도 토양 내에서 분해되지 않고 원치 않는 성분을 배기시키지 않기 때문에 환경에 해롭다.
따라서, 특히 장기간의 또는 일시적인 스트레스의 조건 중에서 부영양소 및 미량 영양소의 식물의 섭취능을 향상시키는 수단에 대한 필요가 있다.
본 출원인은 제2 성분 및 미량 영양소를 식물에 투여하여는 향상된 방법을 발견하였다.
본 발명은 (i) 부영양소 및 미량 영양소; (ⅱ) 벤조산 또는 생물학적으로 허용가능한 유도체 또는 이의 염; 및 하기 화학식 (I)의 수용성 염을 포함하는 농업 조성물을 제공한다:
Figure 112008033365811-PCT00001
상기 식 중, R1은 C1 - 10알킬기, 또는 C2 - 10알켄일기이고, M은 n가의 양이온이다.
부영양소 또는 미량 영양소는 미량 원소로서 알려진 것 중 하나인 것이 적합하다. 부영양소는 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 염화물 또는 황일 수 있다. 미량 영양소는 구리, 코발트, 철, 망간, 붕소, 몰리브덴, 아연, 규소 또는 니켈일 수 있다. 1 이상의 부영양소 또는 미량 영양소가 조성물 중에 존재할 수 있다. 본 발명은 제2 또는 미량 영양소의 배합물을 섭취하는 데 특히 이로운 것으로 밟혀졌다. 따라서, 조성물은 1 이상의 제2 또는 미량 영양소를 포함하는 것이 바람직하다. 조성물은 (i) 구리, 철, 망간 및 아연; (ⅱ) 구리, 철, 망간, 마그네슘, 붕소, 몰리브덴 및 아연; (ⅲ) 구리, 마그네슘, 망간 및 아연; (ⅳ) 철 및 마그네슘; (v) 망간 및 아연; 또는 (ⅵ) 망간, 아연 및 칼슘의 배합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
부영양소 또는 미량 영양소는 염의 형태로 존재할 수 있다. 부영양소 및 미량 영양소는 이의 수용성 염의 섭취에 의하여 식물로 흡수된다. 따라서, 부영양소 또는 미량 영양소의 염은 수용성 염인 것이 바람직하다. 본 원에서 사용하는 데 있어서, 부영양소 및 미량 영양소의 적합한 수용성 염은 질산염, 황산염, 산화물 또는 염화물을 포함하며, 질삼염 및 염화물이 바람직하다. 구체적인 예로는 질산아연, 황산철, 황산아연, 황산마그네슘, 황산망간, 질산철 또는 질산망간을 들 수 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 적합한 염은 또한 화학식 (I)로 표시되는 부영양소 및 미량 영양소의 염을 포함한다. 상기 염에서, 화학식 (I)의 M은 부영양소 또는 미량 영양소를 나타낸다. 그러나, 조성물 중에 존재하는 유일한 제2 또는 미량 영양소만이 마그네슘인 경우, 디히드로쟈스모네이트인 화학식 (I)의 화합물의 염으로서 조성물 중에 단독으로 존재하지 않게 된다.
부영양소 또는 미량 영양소의 염은 본 발명의 조성물 또는 제제 중에 10% v/v 이하, 바람직하게는 5∼10% v/v, 가장 바람직하게는 4∼6% v/v의 양으로 존재할 수 있다. 존재하는 모든 부영양소 또는 미량 영양소의 총 농도는 0.01∼40% w/w, 바람직하게는 6∼30% w/w 범위의 농도일 수 있다. 존재하는 개개의 부영양소 또는 미량 영양소의 농도는 0.01∼30% w/w, 바람직하게는 0.05∼20% w/w 범위의 농도일 수 있다.
부영양소 또는 미량 영양소의 염은 고체 분말로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 이는 입자 또는 과립 형태로 존재할 수 있다. 상기 형태에서, 염은 벤조산 또는 유도체로 코팅될 수 있다.
부영양소 또는 미량 영양소가 또다른 화합물 또는 물질과의 배합으로, 예를 들어 이에 의해 착물화되어 존재하는 경우 특히 이로운 것으로 밝혀졌다. 부영양소 또는 미량 영양소가 킬레이트화되거나, 추가 화합물과 킬레이트화된 착물의 일부를 형성하는 경우, 예를 들어 킬레이트화제와 배합되는 경우가 특히 바람직하다. 특히, 부영양소 또는 미량 영양소는 영양소 생성물 및/또는 성장 자극제인 킬레이트화제와의 배합으로, 예를 들어 이에 의해 착물화되어 존재할 수 있다. 이의 예로는 리그난 및 리그닌산(리그노), 해초 추출물, 시트르산, 후믹산, 풀빅산, 울믹산 및 아미노산을 들 수 있다. 이들은 해초 추출물 분말, 후믹산 및 풀빅산 분말 및 아미노산 분말과 같은 임의의 적합한 공급원으로부터 수득할 수 있다. 부영양소 또는 미량 영양소는 리그난 및 리그닌산(리그노), 시트르산, 후믹산 또는 아미노산과의 착물, 예컨대 킬레이트화 착물과 같은 조성물로 존재하는 것이 바람직하다. 적합한 리그난으로는 칼슘, 칼륨, 나트륨 및 암모늄 리그노설페이트를 들 수 있다.
존재하는 상기 모든 킬레이트화제의 총 농도는 0.01∼10% w/w, 바람직하게는 5∼10% w/w의 농도 범위일 수 있다. 개개의 킬레이트화제의 농도는 이의 특정 특성에 따라 다르게 된다. 킬레이트화제가 리그난인 경우, 이는 5∼10% w/w, 바람직하게는 7∼8% w/w의 농도 범위로 존재할 수 있다. 킬레이트화제가 시트르산인 경우, 이는 0.5∼2.0% w/w, 바람직하게는 약 1%의 농도 범위로 존재할 수 있다. 킬레이트화제가 아미노산인 경우, 이는 0.1∼10% w/w, 바람직하게는 약 0.3∼8% w/w의 농도 범위로 존재할 수 있다. 글리신의 바람직한 농도는 3∼7% w/w, 바람직하게는 대략 5%이다. 아르기닌의 바람직한 농도는 0.1∼2% w/w, 바람직하게는 대략 0.5%이다.
벤조산은 벤조산으로서, 또는 이의 유도체의 형태로, 또는 벤조산과 이의 유도체와의 혼합물로서 존재할 수 있다. 임의의 생물학적으로 적합한 비식물독성의 벤조산 유도체를 사용할 수 있다. 이의 예로는 모노-, 디- 또는 트리- 치환된 벤조산을 들 수 있으며, 적합한 치환체로는 할로(예컨대, Cl, F), 알킬(예컨대, 메틸, 에틸 등), 알콕시(예컨대, 메톡시, 에톡시) 및 히드록시를 들 수 있다. 적합한 벤조산 유도체로는 알리실산 (1-히드록시 벤조산) 및 디캄바 (3, 6, 디클로로-2-메톡시 벤조산)을 들 수 있다.
허용가능한 벤조산 유도체로는 벤조산기 또는 이의 유도체를 함유하는 화합물을 들 수 있고, 하기 화학식 (V)의 화합물을 들 수 있다:
Figure 112008033365811-PCT00002
상기 식 중, R4는 OR7, SR7 또는 NR7R8 기이며, 여기서 R7 및 R8는 독립적으로 수소 또는 히드로카르빌로부터 선택되고, R5 및 R6는 독립적으로 수소, 히드로카르빌 기 또는 작용기로부터 선택되거나, R5 및 R6는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 산소, 질소 또는 황으로부터 선택되는 1 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있는 융합 고리계를 형성한다.
특히, R4는 OR9 기이며, 여기서 R9는 수소 또는 C1 - 6알킬, 예컨대 메틸이다. R4는 OH인 것이 바람직하다.
본 원에서 사용될 때, 용어 '작용기'는 반응성 기, 특히 전자 끄는 기, 예컨대 OR10 또는 C(O)R10을 의미하며, 여기서 R10은 수소 또는 C1 - 6알킬, 예컨대 메틸이다.
적합한 R5 및 R6는 수소이거나, 이중 하나가 수소이고 다른 하나가 고리 상 오르토 위치에 배열된 작용기, 예컨대 OH 또는 C(O)CH3이다.
대안적으로, R5 및 R6는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자, 바람직하게는 인접 탄소 원자와 함께 적어도 일부가 헤테로 원자인 5개 또는 6개의 원자, 바람직하게는 5개의 원자를 함유하는 융합 고리계를 형성한다. 고리는 성질이 방향족인 것인 적합하다. 상기 유형의 고리계의 구체적인 예로는 1,2,3-벤조티아디아졸이 있다.
화학식 (V)의 화합물의 특정 예로는 살리실산, 아세틸 살리실산 (또는 2-아세톡시 벤조산), 메틸 살리실레이트, 벤조산 및 아시벤조랄-S-메틸뿐만 아니라, 이의 농업적으로 허용가능한 염을 들 수 있다.
벤조산 또는 유도체는 이의 염으로서, 바람직하게는 이의 수용성 염으로서 본 발명의 조성물 또는 제제 내에 존재하는 것이 적합하다. 본 원에서 사용하는 데 있어서, 벤조산 또는 이의 유도체의 적합한 수용성 염으로는 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 망간, 니켈, 철, 아연, 크롬, 칼륨, 암모늄 및 모노-, 디-, 트리- 및 테트라- 알킬 암모늄 염을 들 수 있다. 유기 염 또는 유도체를 또한 사용할 수 있는데, 예를 들어 벤조산 또는 이의 유도체의 에스테르 또는 아미드, 특히 알킬 에스테르, 예컨대 C1 - 10알킬 에스테르를 사용할 수 있다. 벤조산에 있어서, 나트륨 염, 예컨대 나트륨 벤조에이트가 바람직하다. 살리실산에 있어서, 아세틸 살리실레이트가 특히 적합하다.
벤조산 또는 유도체의 합성 또는 천연 형태를 사용할 수 있다. 천연 형태는 주성분으로서 벤조산 또는 이의 유도체를 갖는 정류를 포함한다. 예를 들어, 동록유의 주성분은 메틸 살리실레이트이다. 살리실산 또는 살리실레이트를 포함하는 정유의 예로는 동록유, 및 체노포듐(Chenopodium), 에리트록실룸(Erythroxylum), 유제니아(Eugenia), 가울테리아(Gaultheria), 미리스티카(Myristica), 시지지움(Syzygium), 크산토필룸(Xanthophyllum), 신나모늄(Cinnamonium), 가울테리아, 고시피움(Gossypium) 및 멘타(mentha)로부터의 오일을 포함한다.
벤조산 또는 유도체는 본 발명의 조성물 또는 제제 내에서 2% v/v 이하, 바람직하게는 0.001∼0.5% v/v의 비율로 존재하는 것이 적합하다. 벤조산 또는 유도체는, 예를 들어 제용된 제제 내에 1 g/L 이상의 비율로 존재할 수 있다. 벤조산 또는 유도체는 0.001∼1.000% w/w, 바람직하게는 0.003∼0.500% w/w, 더욱 바람직하게는 0.005∼0.300% w/w의 농도 범위로 존재할 수 있다.
화학식 (I)의 수용성 염에 있어서, M은 금속 양이온, 예컨대 알칼리 금속, 특히 칼륨 또는 나트륨(여기서, n은 1임), 또는 알칼리 토금속, 예컨대 마그네슘(예기서, n은 2임)일 수 있는데, 단 이로부터 형성된 염은 수용성이어야 한다. 따라서, M은 칼슘 이외의 것인 것이 적합하다. 염은 수혼화성 오일(예컨대, 칼륨 및 나트륨 염)의 형태이거나 또는 고체, 예컨대 마그네슘 염의 형태일 수 있다.
알킬 또는 알켄일 기 R1은 직쇄형 또는 분지쇄형일 수 있다. 그러나, R1은 직쇄형 알킬 또는 알켄일 기인 것이 바람직하다.
구체적인 실시양태에서, R1은 5개의 탄소 원자를 함유한다. 이는, 바람직하게는 화학식 (I)의 화합물에서, R1은 화학식 (I)의 화합물이 디히드로쟈스모네이트 염이 되게 하는 펜틸기이거나, 화학식 (I)의 화합물이 쟈스모네이트 염이 되게 하는 펜트-2-엔일기이다.
화학식 (I)의 화합물은 디히드로쟈스몬산의 유도체의 수용성 염인 것이 적합하다. 따라서, 마그네슘 디히드로쟈스모네이트가 특히 바람직한 염이다. 상기 염은 취급성 및 흐름 특성이 매우 양호하여, 농약 제제와 관련하여 특히 유용하다.
본 발명의 한 실시양태에서, 화학식 (I)의 화합물 중 M은 상기와 같이 기술되나, 단 R1은 펜트-2-에닐 기이고, M은 나트륨 또는 칼륨 이외의 것이다.
화학식 (I)의 화합물의 염은 0.001∼1.000% w/w, 바람직하게는 0.003∼0.500% w/w, 더욱 바람직하게는 0.003∼0.100% w/w, 가장 바람직하게는 0.005∼0.050% w/w의 농도 범위로 존재할 수 있다.
화학식 (I)의 화합물은 하기 화학식 (Ⅱ)의 화합물을 하기 화학식 (Ⅲ)의 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법을 이용하여 제조할 수 있다:
Figure 112008033365811-PCT00003
[상기 식 중, R1은 화학식 (I)과 관련하여 정의된 바와 같고, R2는 수소 또는 히드로카르빌 기로부터 선택됨]
Mn + (0R3)n (Ⅲ)
[상기 식 중, M 및 n은 화학식 (I)과 관련하여 정의된 바와 같고, R3는 수소 또는 C1 - 3알킬기, 예컨대 메틸임]
상기 반응은 물, 또는 유기 용매, 예컨대 알칸올, 특히 메탄올 또는 톨루엔 중에서 실시하는 것이 적합하다.
제조될 특정 염에 따라서, 반응은 온건한 온도, 예를 들어 0∼50℃, 용이하게는 상온에서 실시할 수 있고, 고온, 예를 들어 50∼100℃, 용이하게는 용매의 환류 온도에서 실시할 수 있다.
생성물은 적합하게는 용매 증발 후의 고체로서 회수되거나, 수용액의 형태일 수 있고, 이는 제제에 직접 사용된다.
본 원에서 사용될 때, 용어 '히드로카르빌'은 탄소 및 수소를 포함하는 유기 부분, 예컨대 알킬, 알켄일, 알킨일, 아릴 또는 아랄킬 기, 예컨대 벤질을 의미한다. 용어 '알킬'은 적합하게는 1∼20개, 바람직하게는 1∼10개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄를 의미한다. 유사하게는, 용어 '알켄일' 및 '알킨일'은 적합하게는 2∼20개, 바람직하게는 2∼10개의 탄소 원자를 함유하는 불포화 히드로카르빌기를 의미한다. 용어 '아릴'은 방향족 히드로카르빌기, 예컨대 페닐 및 나프틸을 의미하는 반면, 용어 '아랄킬'은 아릴기, 예컨대 벤질에 의해 치환된 알킬기를 의미한다.
구체적인 실시양태에서, R2는 히드로카르빌기이며, 이는 C1 - 10알킬기, 적합하게는 C1 - 6알킬기, 예컨대 메틸로부터 선택된다.
화학식 (Ⅲ)의 화합물은 수산화칼륨과 같은 공지된 화합물이며, 이는 직접 사용될 수 있다. 대안으로는, 화학식 (Ⅲ)의 화합물을 계 내에서 생성할 수 있다. 이는 M이 마그네슘 염이고, R3가 C1 - 3알킬기, 예컨대 메틸인 경우에 특히 이용가능하다. 본 출원인은 요오드와 같은 촉매의 존재 하에 마그네슘을 C1 - 3알칸올, 예컨대 메탄올과 반응시키는 것이 상기 화합물을 제조하는 우수한 방식임을 발견하였다. 반응 혼합물을 가열하여 화학식 (Ⅲ)의 화합물을 형성하고, 이때 동일 알칸올 중 화학식 (Ⅱ)의 화합물의 용액을 첨가하고, 반응을 개시하였다.
화학식 (Ⅱ)의 화합물은 공지된 화합물이거나, 이들은 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 적합한 반응 조건은 전문 화학자에게 명백하나, R2가 히드로카르빌기인 화학식 (Ⅱ)의 화합물을 수산화나트륨과 같은 염기와 반응시킨 후, 염산과 같은 산과 반응시키는 것을 포함할 수 있다.
화학식 (I)의 화합물은 키랄 중심을 포함할 수 있고, 본 발명은 광학적 활성 형태를 비롯한 모든 형태, 및 이의 라세미 혼합물을 비롯한 모든 비율의 혼합물을 포함한다.
본 발명은 본 조성물이 적용되는 식물의 미량 원소 섭취를 향상시키기 때문에 이롭다. 상기 조성물의 성분, 즉, 벤조산 또는 이의 유도체, 화학식 (I)의 화합물 및 부영양소 또는 미량 영양소는 상승작용적으로 작용하여, 이들은 함께 식물에 공급되는 영양소 물질의 섭취를 증대시킨다. 조성물은 장기간 또는 일시적인 스트레스의 조건 중에서 식물의 영양소 섭취능을 향상시킨다. 특히, 이들은 건조 토양, 고온, 저온, 높은 일일 온도 변화, 침수, 극도의 pH 및 극도의 염도와 같은 조건 하에서 영양소의 회수를 향상시킨다. 변경 조건 하에서 영양소 공급의 연속성을 향상시킴으로써, 본 발명은 식물, 특히 작물 성장의 질을 향상시킨다. 본 발명, 특히 스트레스 조건 하에서 불량한 영양소 섭취 및 차단으로 인한 저조한 영양 상태와 관련한 식물 질병(예를 들어, 곡물 작물에서의 Take All 질환)을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 영양소 섭취에서의 향상은 부영양소 또는 미량 영양소가 리그난 및 리그닌산(리그노), 시트르산, 후믹산 또는 아미노산과의 착물로서 조성물 내에 존재하는 경우에 특히 현저한 것으로 확인되었다. 이러한 경우, 본 발명은 또한 킬레이트화를 적용하여 미량 원소 영양 섭취를 향상시킨다. 상기 조성물은 또한 피토알렉신의 생성을 촉진시키고 에틸렌(스트레스 호르몬) 합성을 감소시켜 식물의 '전신 후천성 저항성'(SAR: Systemic Acquired Resistance)을 향상시킴으로써 식물 내 스트레스 및 질병 저항성을 증가시키기 때문에 이롭다.
상기 개술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물은 스트레스 시에 식물에 도움을 준다. 식물이 비생물 스트레스(이는 강한 광, 제조제, 오존, 열, 추위, 동결, 가뭄, 염도, 홍수 및 중금속 독성일 수 있음)를 겪는 경우, 상기 식물은 산화 스트레스를 생성하는 활성 산소종(ROS)의 생성을 증가시킨다. ROS는 식물의 세포 구성 요소에 화학적 손상을 유발시킨다. 식물 보다 높은 수준으로 축적된 ROS가 처리될 수 있는 경우, 세포 내 단백질 용해를 유발시키고, 독성 암모니아가 축적될 수 있다. 이는 또한 식물이 외부 환경으로부터(일반적으로 요소 또는 암모늄 함유 비료에 의한 비옥화를 통함) 너무 많은 암모늄을 섭취하는 경우에 발생하며, 비료 사용에서의 주요 제한 인자이다. 쟈스몬산, 및 쟈스몬산과 유사한 화합물, 메틸 쟈스모네이트 및 디히드로메틸 쟈스모네이트는 유도성 전신 저항성(ISR: Induced systemic Resistance)이라 일컬어지는 방법을 촉진하는 것으로 알려져 있으며, 이는 스트레스 및 질병 내성을 생성하는 데 도움을 준다. 그러나, 쟈스몬산 및 이의 유도체는 일반적으로 물과는 불혼화성인 오일이며, 이는 제제화 및 적용 문제점을 유발시킨다. 화학식 (I)의 화합물은 ISR 특성이 바람직할 수 있는 농약 제제에 적합하게 사용된다. 본 발명의 화합물의 수용성은 상기와 같은 방식으로 통상의 쟈스모네이트를 사용하였을 경우에 존재하게 되는 제제화 문제점 및 이용성 난점을 해소한다. 그러나, 일부 화합물은 세포를 손상시키고 산화 스트레스를 생성시킬 수 있는 ROS를 증가시키는 부정적인 영향을 미친다. 이는 식물 중에 축적되는 경우 독성을 유발하여, 궁극적으로는 비생물 내성을 제공하는 이의 효능에 있어서 제한 인자가 되기 때문에 상기 화합물의 효과를 제한한다. 예를 들어, 스트레스 내성을 제공하는 아세틸 살리실산의 효능은 사용 시 산화 스트레스를 생성하고 세포질로의 칼슘 유동을 제한하기 때문에 한정되는 것으로 알려져 있다[이는, 단백질 용해(산화 스트레스에 의해 증가됨) 또는 비료 사용으로 인해 암모니아 축적에 대한 내성이 덜한 세포를 형성하게 함]. 유사하게는, 쟈스모네이트 화합물과 같은 화학식 (I)의 화합물이 ISR을 유발시킬 수 있지만, 이를 사용하여, 특정 조건 하에서 세포벽으로부터 시토졸로의 칼슘 유동을 증가시켜 세포벽을 약화시키는 에틸렌 생성 증가를 감소(그렇지 않은 경우 완화)시킬 수 있다. 세포질 칼슘을 증가시키는 것은 식물이 장기간의 비생물 스트레스 중 형성되는 암모늄을 중화시키도록 일조하며, 칼슘이 이용불가하여 세포벽에 칼슘을 보충할 수 없는 경우(칼모둘린 결합 부위에 부착됨), 세포벽은 일체성을 상실하며, 식물은 생물 스트레스에 더욱 영향받기 쉽다.
따라서, 특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 항산화 화합물을 더 포함하는 조성물을 제공한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 (i) 부영양소 또는 미량 영양소; (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생물학적으로 허용가능한 유도체 또는 염; (ⅲ) 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염; 및 (ⅳ) 항산화제를 포함하는 조성물을 제공한다.
특히 바람직한 항산화제로는 아르기닌, 또는 아르기닌이 전구체인 폴리아민, 예컨대 푸트리신, 스페르민 및 스페르미딘을 들 수 있다. 상기 화합물은 비생물 스트레스 중 ROS 축적을 상쇄시키는 데 사용될 수 있고, 또한 비생물 스트레스 내성과 관련한 항산화성 특성을 보유한다. 특히 바람직한 항산화제로는 아르기닌이 있다.
상기 조성물에서, 화학식 (I)의 화합물은 아르기닌으로부터 형성된(또한 제공되는) 폴리아민(스페르민, 스페르미딘 및 푸트리신)의 형성을 증가시킬 수 있다. 상기 아르기닌은 산화 스트레스로부터 즉각적인 완화를 제공하고, 폴리아민(이는 항산화제일 뿐만 아니라, 세포벽의 일체성을 유지하도록 칼슘에 유사한 작용을 할 수 있어, 세포벽을 보호하고 NH4 독성을 제어하는 역할을 보유함)을 생성하기에 충분한 아르기닌이 존재하도록 보장한다.
또한, 화학식 (I)의 화합물과 벤조산 또는 이의 유도체의 배합물을 공급함으로써 에틸렌 축적이 완화되므로 개개 화합물의 효능을 향상시킬 수 있다.
조성물 중에 사용되는 성분의 비율은 상기 성분들의 실질 특성에 따라 변하게 된다. 예를 들어, 성분 (ⅱ) 및 (ⅲ)은 일반적으로 1:1∼1:2 w/w의 비율로 존재하게 된다.
사용되는 항산화제의 양은 또한 이의 특성에 따라 변할 수 있다. 호르몬 효과를 보유하는 항산화제, 예컨대 스페르민, 스페르미딘 및 푸트리신은 적합하게는 매우 적게, 예를 들어 성분 (ⅲ)과 동량으로 사용할 수 있다. 따라서, 상기 조성물은 성분 (ⅲ) : (ⅱ) : (ⅳ)를 1:1:1∼1:2:1 w/w의 비율로 포함하는 조성을 가질 수 있다.
그러나, 아르기닌과 같은 바람직한 항산화제는 보다 큰 양, 예를 들어 성분 (ⅲ)의 20배 이하로 존재할 수 있다. 따라서, 이러한 경우의 바람직한 조성물은 성분 (ⅲ) : (ⅱ) : (ⅳ)가 1:2:20 또는 1:1:20 이하, 예를 들어 1:1:10∼1:2:10 w/w의 범위로 존재할 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 1 이상의 농업적으로 허용가능한 다른 성분을 포함할 수 있다. 이러한 성분의 예로는 물, 추가 영양소 물질, 카페인류 중 하나, 식물성 오일, 정유, 대사촉진제, 유화제, 증점제, 고결방지제, 현탁제, 분산제, 담체 또는 부형제 및 습윤제를 들 수 있다.
본 원에서 사용하기 위한 카페인류의 적합한 멤버로는 카페인 (3, 7-디히드로-1,3,7-트리메틸-1H-푸린-2,6-디온), 크산틴 (3,7-디히드로-1H-푸린-2,6-디온), 테오브로민(3,7-디히드로-3,7-디메틸-1H-푸린-2,6-디온) 및 테오필린(3,7-디히드로-1,3-디메틸-1H-푸린-2,6-디온)을 들 수 있다. 가장 바람직한 멤버는 카페인이다. 카페인류 멤버는 50∼500 ppm, 더욱 바람직하게는 100∼300 ppm, 가장 바람직하게는 약 200∼250 ppm 범위의 농도로 존재할 수 있다.
본 발명의 조성물에 포함시키기 위한 적합한 식물성 오일로는 카놀라 오일(유채 오일), 대두유, 면실, 피마자유, 아마씨 오일 및 야자 오일을 들 수 있다.
본 발명의 조성물에 사용하기 위한 적합한 유화제로는 임의의 공지된 농업적으로 허용가능한 유화제를 들 수 있다. 특히, 유화제는 계면 활성제, 예컨대 당업계에 알려진 바와 같은 전형적인 알킬아릴 설포네이트, 에톡실화 알콜, 폴리알콕실화 부틸 에스테르, 칼슘 알킬 벤젠 설포네이트, 폴리알킬렌 글리콜 에테르 및 부틸 폴리알킬렌 옥시드 블록 공중합체를 포함할 수 있다. Triton N57TM과 같은 노닐 페놀 유화제는 본 발명의 조성물 중에 사용될 수 있는 유화제의 구체적인 예이며, 예를 들어 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(상품명 'TweenTM'로 ICI로부터 시판됨)가 있다. 일부 예에서, 천연 유기 유화제가 특히 유기농 적용에 바람직할 수 있다. 코코넛 오일 예컨대 코코넛 디에탄올아미드는 상기 화합물의 예이다. 야자 오일 생성물, 예컨대 라우릴 스테아레이트를 또한 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물에 존재할 수 있는 증점제의 예로는 당업계에 공지된 바와 같이, 검, 예를 들어 크산탄 검 또는 리그노설포네이트 착물을 들 수 있다.
본 발명의 조성물 중에 포함될 수 있는 적합한 현탁제로는 친수성 콜로이드(예컨대, 다당류, 폴리비닐피롤리돈 또는 나트륨 카르복시메틸셀룰로스) 및 팽윤성 점토(예컨대, 벤토나이트 또는 아타풀자이트)를 들 수 있다.
본 발명의 조성물 중에 사용하기 위한 적합한 습윤제로는 당업계에 공지된 바와 같이, 양이온성, 음이온성, 양쪽성 또는 비이온성 유형의 계면활성제를 들 수 있다.
본 발명의 조성물은 1 이상의 정유 또는 이의 활성 성분을 더 포함할 수 있다. 조성물은 정류를 적합하게는 5% w/w 이하, 더욱 적합하게는 3% w/w 이하, 바람직하게는 1.5% w/w 이하로 함유한다. 예를 들어, 조성물은 정유를 1% w/w 이하로 함유할 수 있다.
본 원에서 사용될 때, 표현 '정유'는 식물로부터 수득할 수 있는 천연 방향족 오일을 의미한다. 특히 정유는 태저티스 오일(tagetes oil), 예컨대 오일 수득가능한 태저티스 에렉타 ( tagetes erecta ) 및 타임 오일(thyme oil), 예컨대 타이무스 불가리스(Thymus vulgaris)로부터 수득가능한 오일, 동록유, 로즈메리 오일, 마늘 오일, 체노포듐, 에리트록실룸, 유제니아, 가울테리아, 미리스티카, 시지지움, 크산토필룸, 신나모늄, 가울테리아, 고시피움 및 멘타로부터의 오일을 들 수 있다. 그러나, 본 발명의 조성물 중에 포함시키기 위한 정유는 하기 표 1에 기재되는 패밀리를 포함하는 광범위한 식물 과로부터 수득할 수 있다. 상기 표는 또한 각각의 상기 과 내에서 찾을 수 있는 구체적인 종의 예를 포함한다.
표 1
과
쥐꼬리망초과(Acanthaceae)
애드하토다 바시카(Adhatoda vasica)(바가지)
옻나무과(Anacardiaceae)
아나카르둠 옥시덴탈(Anacardum occidentale)(캐슈 너트)
번련지과(Annonaceae)
안노나 레티쿨라타(Annona reticulata)(불록 하트)
안노나 스쿠아모사(Annona squamosa)(커스터드 애플)
모노도라 미리스티카(Monodora myristica)(육두구)
아피에이시(Apiacea)(산형과(umbelliferae))
아네툼 그라베오렌스(Anethum graveolens)(딜)
카룸 카르비(Carum carvi)(캐러웨이)
카룸 록스부르기아눔(Carum roxburghianum)(주교 잡초)
핌피넬라 아니숨(Pimpinella anisum)(아니스 열매)
협죽도과(Apocynaceae)
네리움 올리앤더(Nerium oleander)(서양 협죽도)
천남성과(Araceae)
아코루스 칼라무스(Acorus calamus)(플래그루트)
국화과(Asteraceae)
아게라툼 콘지아이데스(Ageratum conzyaides)(염소 잡초)
아르테메시아 불가리스(Artemesia vulgaris)(쑥)
불메아 발사미페라(Bulmea balsamifera)(장뇌)
크리산테뭄 인디쿰(Chrysanthemum indicum)(만자니야)
사우수레아 랍파(Sausurea lappa)
헬리안투스 아누스(Hellianthus annus)(해바라기)
십자화과(Brassicaceae)
라파누스 사티부스(Raphanus sativus)(무우)
시살피네이시(Ceasalpinaceae)
에리트로플레움 수아베올렌스(Erythrophleum suaveolens)(오딜 트리)
카파르데이시(Cappardaceae)
보시카 세네갈렌시스(Bosica senegalensis)
클레오메 모노필라(Cleome monophylla)
셀라스트레이시(Cellastraceae)
셀라스트루스 안굴라투스(Celastrus angulatus)(중국 노방덩굴)
명아주과(Chenopodiacea)
체노포듐 암브로시오데스(ambrosiodes)(명아주)
물레나무과(Clusiaceae)
칼로필룸 이노필굼(Calophyllum inophyllgum)(로렐우드)
콘불불레이시(Convulvulaceae)
콘불불러스 아르벤시스(Convulvulus arvensis)(야생 메꽃)
박과(Cucurbitaceae)
모모르디카 카란티아(Momordica charantia)(여주 나무)
이엽시과(Dipterocarpaceae)
쇼레아 로버스타(Shorea robusta)(사라수)
진달래과(Ericaceae)
가울테리아 프로쿰벤스(Gualtheria procumbens)(윈터그린)
대극과(Euphorbiaceae)
자트로파 커커스(Jatropha curcus)(피직 너트)
콩과(Fabaceae)
부티아 프론도사(Butea frondosa)(숲속의 불꽃)
글리리시디아 세피움(Gliricidia sepium)(마드레 드 카카오)
프소라레아 코일리폴리아(Psoralea coylifolia)
폰가미아 글라브라(Pongamia glabra)(카란야)
트리고넬라 포에눔(Trigonella foenum)(호로파)
벼과(Graminaceae)
심봅곤 마르티니(Cymbopgon martini)(진저그래스)
오리자 사티바(Oryza satⅳa)(쌀)
꿀풀과(Laminaceae)
비스트로포곤종(Bystropogon spp.)
콜레우스 암보이니쿠스(Coleus amboinicus)(꽃박하)
힙티스 스피시게라(Hyptis spicigera)(검정 깨)
핍티스 수아베올렌스(Hyptis suaveolens)
라벤둘라 안구스티폴리아(Lavendula angustifolia)(라벤더)
멘타 아르벤시스(Mentha arvensis)(콘민트)
멘타 론기폴리아(Mentha longifolia)(수레박하)
멘타 피페리타(Mentha piperita)(페퍼민트)
멘타 스피카타(Mentha spicata)(스피어민트)
오시뭄 바실리쿰(Osimum basilicum)(스윗 바질)
오시뭄 카눔(Osimum canum)(미국 나륵풀)
오시뭄 킬리만드샤리쿰(Osimum kilimandscharicum)
오시뭄 수아브(Osimum suave)(야생 나륵풀)
오리가눔 불가리(Origanum vulgarae)(꽃박하)
포고스테문 헤이니누스(Pogostemon heyneanus)
로즈메리아누스 오피시아니스(Rosmarianus officianis)(로즈메리)
살비아 오피시아날리스(Salvia officianalis)(샐비어)
티무스 불가리스(Thymus vulgaris)(백리향)
테트라데니아 리파리아(Tetradenia riparia)
녹나무과(Lauraceae)
신나모뭄 아로마티쿰(Cinnamomum aromaticum)(계피)
루아리스 노비리스(Luaris nobilis)(스위트 베이)
백합과(Liliaceae)
알리움(Allium)
알리움 사티붐(Allium sativum)(마늘)
멀구슬나무과(Meliaceae)
아자디라크타 인디카(Azadirachta indica)(인도 멀구슬 나무)
멜리아 아제다라크(Melia azedarach)(페르시안 라일락)
메니스페레시이(Menisperaceae)
시스삼펠로스 오와리엔시스(Cissampelos owariensis)(파레이라 브라바)
자금우과(Myrsinaceae)
엠베릴아 라이비스(Embelia ribes)
도금양과(Myrtaceae)
유칼립투스종(Eucalyptus spp.)
유칼립투스 시트리오다라(Eucalyptus citriodara)(레몬향 검)
유칼립투스 글로부스(Eucalyptus globus)(블루 검 트리)
유칼립투스 테레티코미스(Eucalyptus terreticomis)
프시디움 구아자바(Psidium guajava)(구아바)
시지지움 아로마티쿰(Syzygium aromaticum)(정향나무)
육두과(Myristicaceae)
미리스티카 프라그란스(Myristica fragrans)(육두구)
후추과(Piperaceae)
피퍼 쿠베다(Piper cubeda)(자바 롱 페퍼)
피퍼 구이니스(Piper guineense)(애쉬안티 페퍼)
피퍼 니그룸(Piper nigrum)(블랙 페퍼)
미나리아재비과(Ranunculaceae)
니겔라 사티바(Nigella satⅳa)(블랙 커민)
운향과(Rutaceae)
아이글레 마르멜로스(Aegle marmelos)(벵갈 모과)
시트루스 아우란티폴리아(Citrus aurantifolia)(라임)
시트루스 리몬(Citrus limon)(레몬)
시트루스 파라디시(Citrus paradisi)(그레이프프루트)
시트루스 시넨시스(Citrus sinensis)(스위트 오렌지)
리모니아 아시디씨마(Limonia acidissima)(로엠)
잔톡실룸 알라툼(Zanthoxylum alatum)(산초나무)
소태나무과(Simarubaceae)
쿠아씨아 아프리카나(Quassia Africana)
가지과(Solanaceae)
캅시쿰 아눔(Capsicum annum)(피망)
캅시쿰 플루테센스(Capsicum frutescens)(타바스코)
리코페르시콘 에스쿨렌툼(Lycopersicon esculentum)(토마토)
니코티나 타바쿰(Nicotiana tabacum)(담배)
위타나이 솜니페라(Withania somnifera)(꽈리)
베베네시이(Vebenaceae)
클레로덴드론 시포난투스(Clerodendron siphonanthus)
라나타나 카마라(Lanatana camara)(옐로우 샐비어)
리피아 게미나타(Lippia geminata)(야생 샐비어)
비텍스 네군도(Vitex negundo)(베구니아)
생강과(Zingiberaceae)
아프로모뭄 멜라구에타(Afromomum melagueta)(그레인즈 오브 플레져)
알피니아 갈란가(Alpinia galanga)(그레이터 갈란갈)
커쿠마 론가(Curcuma longa)(터메릭)
진기버 오피시날레(Zingiber officinale)(생강)
용어 '이의 활성 성분'은 식물 중에 소정의 활성을 발생시키는 정유 내의 화학 물질을 의미한다. 상기 활성은 대사 촉진 효과, 항균 효과, 곤충류 또는 거미류 살충 또는 방충 효과, 항바이러스성 및 바이러스성 개선 효과를 포함한다. 상기 오일은 단독으로 존재할 수 있거나, 상이한 오일의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물 내에 정유가 포함되는 경우, 이들은 상기 조성물이 적용되는 식물의 대사 작용을 촉진하여, 뿌리 흡수 또는 엽면 흡수에 의한 부영양소 또는 미량 영양소의 흡수 및 이용을 증가시킬 수 있다. 정유 또는 이의 활성 성분은 조성물 내에 존재하는 1 이상의 특정 부영양소 또는 미량 영양소를 이용하는 경로 내 식물 대사 활성을 증가시키는 것인 것으로 선택되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 식물은 이의 필요 요건을 만족시키는 영양소 또는 영양소들 이상을 흡수하게 되며, 따라서, 조성물 중 성분들 간의 상승 작용을 얻을 수 있다. 예를 들어, 동록유 또는 유사 오일은 칼슘에 대한 필요성을 촉진하고, 반대로 칼슘은 동록유 중에 존재하는 화합물에 대한 필요성을 촉진한다. 따라서, 본 발명의 조성물 내에 동록유 또는 유사 오일, 또는 이의 활성 성분을 포함하는 것이 이롭다. 추가 예로는 옥신 생성과 관련한 경로를 촉진하는 정유를 본 발명의 조성물에 혼입하는 것이 있을 수 있다. 상기 정유는 상승 작용하여 부영양소 또는 미량 영양소의 흡수를 증대시킬 수 있다. 또한, 많은 정류들이 항균 또는 곤충류 또는 절지류 및 선충류 방충 또는 살충 작용을 보유하고, 이들은 본 발명의 조성물에 포함될 수 있다.
정유 및 이의 활성 성분 이외에, 본 발명의 조성물에 사용되어 이로운 대사 촉진 효과를 생성할 수 있는 다른 제제가 존재한다. 예를 들어, 본 발명의 조성물에 시토킨 함유물을 사용하여 특정 부영양소 또는 미량 영양소에 대한 필요성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 농업 조성물을 통상의 방법, 예를 들어 토양 또는 엽면 적용에 의해 식물, 특히 작물 식물에 적용할 수 있다. 이는 필요에 따라서 뿌리 시스템, 줄기, 씨앗, 곡물, 덩이줄기, 꽃, 열매 등에 적용할 수 있다. 적용 수단의 예로는 분사, 예컨대 정전기 또는 기타 통상의 분사기 의한 분사, 또는 세류 관계 방법 또는 적하시비법(fertigation) 시스템을 포함하는데, 이는 토양에 직접 적용하는 것을 포함하여, 이로써 뿌리를 통해 칼슘이 섭취되도록 한다.
본 발명의 조성물은 적용에 적합할 수 있는데, 예를 들어 적용에 필요한 수단에 적합한 형태로 제조할 수 있다. 본 발명의 조성물은 액체 또는 고체 농축물의 형태로 취할 수 있고, 이는 적용 전 희석하는 것이 필요하다. 상기 조성물은 수분산성 과립, 서방형 또는 속방형 과립, 가용성 농축액, 유혼화성 액체, 초미량 액체, 유화성 농축액, 분산성 농축액, 수중 오일, 오일 에멀젼 중 물, 미세 에멀션, 현탁 농축액, 에어로졸, 캡슐 현탁액 프릴, 분제, 가용성 분말 또는 정제 및 시드 처리 제제를 제조할 수 있다. 조성물의 에어로졸 형태는 적합한 추진제, 예를 들어 n-부탄을 사용하여 제조할 수 있다. 임의의 경우에서 선택된 제조 형태는 고려되는 특정 목적 및 조성물의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성에 따라 다르게 된다.
본 발명의 조성물은 임의의 통상 기법 및 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 과립은, 예를 들어 본 발명의 조성물을 단독으로 과립화하거나, 1 이상의 분말 고체 희석제 또는 담체와 과립화함으로써 제조할 수 있다. 분산성 농축물은 수중에서 또는 유기 용매, 예컨대 케톤, 알콜 또는 글리콜 에테르 중에서 본 발명의 조성물을 혼합하여 제조할 수 있다. 현탁 농축액은 적합한 매질 중 본 발명의 조성물을, 임의로 1 이상의 분산제와 배합하여 현탁액을 생성함으로써 제조할 수 있다. 1 이상의 흡윤제를 현탁액에 포함시킬 수 있고, 현탁제를 포함시켜 침강 속도를 감소시킬 수 있다. 조성물의 성분을 함께 배합하여, 이후 사용전 농업적으로 허용가능한 담체, 예컨대 물 또는 비료와 혼합하는 농축물을 제조할 수 있다. 상기 농축물은 본 발명의 추가 양태를 형성한다.
추가 양태에서, 본 발명은 식물 또는 식물 주위에 투여하기 위한 제제로서, 본 발명에 따른 조성물, 및 그 조성물이 분산되거나 용해될 수 있는 매질을 포함하는 제제를 제공한다.
적합한 매질은 제제의 특성에 따라 고체 또는 액체일 수 있고, 조성물을 위한 공지된 분산제 또는 용매, 예를 들어 물 또는 수혼화성 액체, 예컨대 n-프로판올을 포함할 수 있다. 상기 매질은 비가압성의 수동 분사 펌프에서 사용할 수 있는 제제를 제공할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 매질은, 바람직하게는 용매, 가장 바람직하게는 물이다.
고체 매질 또는 희석제는 천연 점토, 카올린, 파이로필라이트, 벤토나이트, 알루미나, 몬모릴로나이트, 키절구어(kieselguhr), 초크, 규조토, 인산칼슘, 부석, 아타펄자이트 점토, 훌러스 어스(fuller's earth), 분말 콘 콥(ground corn cob), 모래, 실리케이트, 탄산나트륨, 탄산칼슘 또는 탄산마그네슘, 중탄산나트륨, 황산마그네슘, 석회, 소맥분, 탈크, 다당류 및 기타 유기 또는 무기 고체 담체를 포함할 수 있다.
액체 담체 또는 희석제는 물 또는 유기 용매, 예컨대 케톤, 알콜 또는 글리콜 에테르를 포함할 수 있다. 상기 용액은 계면활성제를 함유할 수 있다(예컨대, 분사 탱크 중 물의 희석을 향상시키거나 결정화를 방지하기 위함).
분산제 또는 용매, 예를 들어 물의 사용량은 제제의 특정 투여 형태 및 적용되는 장소에 따라 다르게 된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 제제는 본 발명의 조성물을 10∼20% v/v으로 함유할 수 있으며, 잔여물은 분산제 또는 용매, 예컨대 물일 수 있다.
추가 양태에서, 본 발명은 부영양소 또는 미량 영양소를 식물에 공급하는 방법으로서, 식물 또는 식물의 주위에 본 발명에 다른 조성물 또는 제제를 적용하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명은 대부분의 작물에 사용하는 데 적합하나, 특히 온실 작물, 야채 및 과일 작물 처리에 사용할 수 있다.
임의의 특정 상황에 적용하는 조성물 또는 제제의 양은 작물의 특성 및 칼슘 필요량과 같은 다수의 인자에 따라 다르게 된다. 전형적으로, 조성물 또는 제형은 용액의 형태인 경우, 적용되는 용액의 양은 2∼20 ml/lt의 유출율로 분사되는 용액 농축을 제공하는 데 충분하다. 구체적인 실시양태에서, 본 발명은 1∼30 l/ha, 바람직하게는 1∼10 l/ha의 속도로 작물에 투여하기 위한, 비료로서의 본 발명에 따른 조성물 또는 제제의 용도를 제공한다.
조성물 및 제제는 단독으로(이 경우, 이들은 유기 재배자에 적합할 수 있음), 또는 다른 농업화학물, 예컨대 살균제, 살충제 또는 살비제와 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 식물의 부영양소 또는 미량 영양소 섭취를 증대시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 부영양소 또는 미량 영양소 부족과 관련된 생리학적 이상을 경감시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 식물 내 부영양소 또는 미량 영양소 결핍을 예방하는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 부영양소 또는 미량 영양소 부족 영역에서 발생하는 식물 내 질병 또는 감염을 예방 또는 개선하는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 장기적이거나 일시적인 스트레스 조건 중 성장 거동을 개선시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 양태에 따라, 작물에 투여하기 위한 비료로서의 본 발명의 따른 조성물 또는 제제의 용도가 제공된다.
추가 양태에서, 본 발명은 비생물 스트레스 조건 중에서 높은 식물의 성장 및/또는 수율 및/또는 질을 향상시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
스트레스 조건이 발생하거나 예상되는 경우 상기 조성물을 적용할 수 있다. 상기 조건은 강한 광, 제조제, 오존, 열, 추위, 동결, 가뭄, 염도, 홍수 및 중금속 독성을 포함한다. 상기 조성물은 pH 7 미만의 산성 토양, 예컨대, 모래 산성 토양에서 성장하는 식물의 스트레스를 감소시킬 수 있다. 더욱이, 상기 조건은 질소 비료, 또는 요소, 아민(NH2) 또는 암모늄(NH4)으로부터 유래하는 질소를 함유하는 비료의 성능을 향상시킬 수 있다. 이는 천연 또는 합성 비료를 포함한다. 사용될 수 있는 암모니아계 및 요소계 질소의 비율에서 주요 한정 인자 중 하나는 암모니아 독성이다. 본 발명에 따른 조성물을 비료에 적합한 비율로 포함시킴으로써 암모니아 독성을 차단하는 식물의 성능을 향상시키며, 이는 상기 비료에 적용될 수 있는 비율이 증가할 수 있음을 나타낸다.
따라서, 추가 양태에서, 본 발명은 질소 비료 또는 질소를 함유하는 비료의 성능을 향상시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 상기 비료, 본 발명에 따른 조성물 또는 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 유도체, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
상기 방법은 항산화물의 적용을 또한 포함할 수 있다.
지금부터, 본 발명의 하기 실시예를 통해 구체적으로 기술되게 된다.
실시예 1
본 발명에 따른 농업 제제를 하기 성분을 혼합하여 제조하였다.
원료 물질(혼합 순서) 규격 제제% v/v
H2O 81
글리신 기술 등급 5%
아르기닌 기술 등급 0.5
질산구리 0.5%
질산아연 2%
질산망간 2%
질산마그네슘 5%
해초 분말 아스코필룸 노도섬 40% 02.00
벤조산나트륨 기술 등급 00.005 (50 ppm)
쟈스몬산칼슘 00.005 (50 ppm)
당밀 사탕무우 당밀 02.00
총 100%
상기 제제가 식물 건강 및 수율 상에 미치는 영향은 하기와 같이 평가하였다.
코스타 리카에서 코코아 식물의 재생 플롯으로 2 시즌의 야외 시험을 실시하였다. 한 플롯을 대조군 플롯인 반면, 다른 한 플롯은 상기 제제의 0.5% v/v 용액으로 처리하였다. 제1 및 제2 시즌의 성장 후, 상기 두 플롯의 작물을 비교하였으며, 결과는 하기와 같았다.
대조군 및 처리 플롯의 코코아 꼬투리(pod) 상의 질병 발병율을 비교하였다. 고려되는 질병은 서리 꼬투리병, 검은 꼬투리병 및 체렐레 시듦(Cherelle wilt)(젊은 꼬투리에 영향을 미치는 생리학적 장애)이다. 대조군 및 처리 플롯 둘 모두에서 서리 꼬투리병에 의한 코코아 꼬투리의 손실의 발병율은 상기 영영에서 전형적인 범위였다(평균: 75%). 제1 시즌 말기에서 검정 꼬투리병의 발병율은 낮았으며, 대조군에서보다는 처리군에서 반 이상 감소하였다(7.5%에서 3.0%로). 제2 시즌에서, 검정 꼬투리증에서의 감소가 처리군에서 확인되었으나, 통계적으로 의미있는 것은 아니었다. 제1 및 제2 시즌 둘 모두에서, 체렐레 시듦은 대조군보다는 처리군에서 낮았다. 제1 시즌에서, 체렐레 시듦으로 영향받은 꼬루리의 백분율은 대조군에서 12.1%이고, 처리군에서 17.5%였다. 제2 시즌에서, 상기 플롯에서 확인되는 체렐레 시듦의 백분율은 처리군에서 1.55%이고, 대조군에서 3.75%였다.
대조군 및 처리군 플롯의 코코아 꼬투리의 수율을 또한 비교하엿다. 제2 시준의 말기에서, 처리군은 대조군보다 수율이 10% 높았다: 처리군은 대략 154 kg/ha인 반면, 미처리군은 140 kg/ha였다. 그러나, 수율에서의 이와 같이 상당한 증가는 제2 시즌에서 관찰되지 않았다.
대조군 및 처리 플롯에 의해 수득한 코코아씨 중의 칼슘 농도를 또한 비교하였다. 제2 시즌 후, 대조군 플롯과 비교했을 때, 9%의 칼슘 농도 증가가 처리 플롯에서 확인되었다.
제1 또는 제2의 처리 시즌 내에서 영양 공급을 기반으로 하는 처리의 전체 이점이 일반적으로 충분히 확인되지 않지만, 상기 결과는 기대되는 추세를 나타낸다. 제1 시즌에서 건강한 꼬투리, 즉 코코아 수율이 실시예 1의 제제로 처리한 후에 증가하였고, 검정 꼬투리증 및 체렐레 시듦의 발병율이 감소하였다. 체렐레 시듦의 감소는 제2 시즌까지 계속되었고, 이때 칼슘 농도의 증가도 관찰되었다. 상기 이점은 이후 시즌에서 계속될 것으로 기대할 수 있다.
실시예 2
본 발명에 따른 농업 제제를 하기 성분을 혼합하여 제조하였다.
원료 물질 등급/원소 함량 단위 양/1000 Kg
황산마그네슘 31% 망간 Kg 458.000
황산아연(무수) 36% 아연 Kg 450.000
고결방지 Kg 1.000
칼슘 리그노 설페이트 Kg 72.600
시트르산 Kg 10.000
벤조산 Kg 3.000
카페인 99% Kg 0.200
디히드로쟈스몬산 마그네슘 염 특수 제조됨 Kg 0.200
L-아르기닌 99% Kg 5.000
분석(최소량 보장): Zn 16%, Mn 14% w/w
실시예 3
본 발명에 따른 농업 제제를 하기 성분을 혼합하여 제조하였다.
원료 물질 등급/원소 함량 단위 양/1000 Kg
황산철 무수물 31% 철 Kg 510.000
황산마그네슘 무수물 13.2% 마그네슘 Kg 396.300
벤조산 Kg 3.000
고결방지제 Kg 1.000
칼슘 리그노설페이트 Kg 74.300
시트르산 Kg 10.000
카페인 99% Kg 0.200
디히드로쟈스몬산 마그네슘 염 특수 제조됨 Kg 0.200
L-아르기닌 99% Kg 5.000
분석(최소량 보장): 철 15%
실시예 4
본 발명에 따른 농업 제제를 하기 성분을 혼합하여 제조하였다.
원료 물질 등급/원소 함량 단위 양/1000 Kg
물 수도물 Kg 473.450
글리신 99% Kg 50.000
L-아르기닌 Kg 5.000
질산구리(Ⅱ) 삼수화물 99%(26% 구리) Kg 20.000
질산아연 육수화물 98%(21.5 아연) Kg 48.000
질산망간(Ⅱ) 98%(18.75% 망간) Kg 33.000
질산마그네슘 육수화물 98%(9.2% 마그네슘) Kg 330.000
해초 추출물 Kg 20.000
벤조산나트륨 Kg 0.050
쟈스몬산칼륨 10% w/w 용액 Kg 0.500
사탕무우 당밀 Kg 20.000
분석(최소량 보장): 구리 0.5% w/w
아연 1.0% w/w
망간 0.6% w/w
마그네슘 3.0% w/w
실시예 5
본 발명에 따른 농업 제제를 하기 성분을 혼합하여 제조하였다.
원료 물질 등급/원소 함량 단위 양/1000 Kg
황산철 무수물 31% 철 Kg 170.000
황산아연 무수물 36% 아연 170.000
황산망간 31% 망간 135.000
황산마그네슘 무수물 13.2% 마그네슘 Kg 235.000
솔루버(solubor) 20.5% 붕소 150.000
황산구리 무수물 24.5% 구리 45.000
몰리브덴산나트륨 38.9% 몰리브덴 1.300
벤조산 Kg 3.000
고결방지제 Kg 1.000
칼슘 리그노설페이트 Kg 74.300
시트르산 Kg 10.000
카페인 99% Kg 0.200
디히드로쟈스몬산 마그네슘 염 특수 제조됨 Kg 0.200
L-아르기닌 99% Kg 5.000
분석(최소량 보장): 철 5%,
망간 4%,
마그네슘 3%,
구리 1%,
붕소 3%,
몰리브덴 0.05%,
아연 6%

Claims (24)

  1. (i) 부영양소 또는 미량 영양소; 벤조산 또는 이의 생물학적으로 허용가능한 유도체 또는 염; 및 (ⅲ) 하기 화학식 (I)의 수용성 염을 포함하는 농업 조성물:
    Figure 112008033365811-PCT00004
    상기 식 중, R1은 C1 - 10알킬기 또는 C2 - 10알켄일기이고, M은 n가의 양이온이다.
  2. 제1항에 있어서, 부영양소는 칼슘 또는 마그네슘이고, 미량 영양소는 구리, 철, 망간 또는 아연인 것인 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부영양소 또는 미량 영양소는 수용성 염의 형태로 존재하는 것인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 수용성 염은 질산염, 산화물, 황산염 또는 염화물인 것인 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 모든 부영양소 또는 미량 영양소의 총농도는 0.01∼40% w/w의 농도 범위에 있는 것인 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 부영양소 또는 미량 영양소는 킬레이트화제와의 배합으로 존재하는 것인 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 킬레이트화제는 리그난 및 리그닌산(니그노), 시트르산, 후믹산 또는 아미노산 중 1 이상을 포함하는 것인 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 벤조산 또는 유도체는 벤조산 또는 모노-, 디- 또는 트리-치환된 벤조산이고, 동일하거나 상이할 수 있는 치환체는 할로, 알킬, 알콕시 및 히드록시로부터 선택되는 것인 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 벤조산 또는 유도체는 하기 화학식 (V)의 화합물인 것인 조성물:
    Figure 112008033365811-PCT00005
    상기 식 중, R4는 OR7, SR7 또는 NR7R8 기이며, 여기서 R7 및 R8는 독립적으로 수소 또는 히드로카르빌로부터 선택되고, R5 및 R6는 독립적으로 수소, 히드로카르빌 기 또는 작용기로부터 선택되거나, R5 및 R6는 이들이 결합되어 있는 탄소 원자와 함께 산소, 질소 또는 황으로부터 선택되는 1 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있는 융합 고리계를 형성한다.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 벤조산 또는 이의 유도체 또는 염은 벤조산, 벤조산나트륨, 살리실산(1-히드록시 벤조산), 아세틸 살리실산 (또는 2-아세톡시 벤조산), 메틸 살리실레이트 또는 아시벤조랄-S-메틸인 것인 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 벤조산 또는 유도체 또는 염은 0.001∼1.00% w/w의 농도 범위로 존재하는 것인 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물에서, R1은 화학식 (I)의 화합물이 디히드로쟈스모네이트 염이 되게 하는 펜틸기이거나, 화학식 (I)의 화합물이 쟈스모네이트 염이 되게 하는 펜트-2-엔일기인 것인 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물의 염은 0.001∼1.000% w/w의 농도 범위로 존재하는 것인 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 항산화제를 더 포함하는 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 이하의 농업적으로 허용가능한 성분, 즉 물, 추가 영양소 물질, 카페인류 중 하나, 식물성 오일, 정유, 대사촉진제, 담체 또는 부형제, 유화제, 증점제, 현탁제, 고결방지제, 분산제 또는 습윤제 중 1 이상을 더 포함하는 조성물.
  16. 식물 또는 식물 주위에 투여하기 위한 제제로서, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물, 및 그 조성물이 분산되거나 용해될 수 있는 매질을 포함하는 제제.
  17. 제16항에 있어서, 매질은 용매이고, 그 용매는 물인 것인 제제.
  18. 부영양소 또는 미량 영양소를 식물에 공급하는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하는 것을 포함하는 방법.
  19. 식물의 부영양소 또는 미량 영양소 섭취를 향상시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생리학적으로 허용가능한 유도체 또는 염, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법.
  20. 식물 내 부영양소 또는 미량 영양소 결핍을 예방하는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생리학적으로 허용가능한 유도체 또는 염, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법.
  21. 부영양소 또는 미량 영양소 부족과 관련된 생리학적 이상을 경감시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생리학적으로 허용가능한 유도체 또는 염, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법.
  22. 부영양소 또는 미량 영양소 부족 영역에서 발생하는 식물 내 질병 또는 감염을 예방 또는 개선하는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생리학적으로 허용가능한 유도체 또는 염, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법.
  23. 장기적이거나 일시적인 스트레스 조건 중 성장 거동을 개선시키는 방법으로서, 식물 또는 그 주위에 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제를 적용하거나, 또는 (i) 부영양소 또는 미량 영양소, (ⅱ) 벤조산 또는 이의 생리학적으로 허용가능한 유도체 또는 염, 및 (ⅲ) 화학식 (I)의 화합물의 수용성 염을 임의의 순서로 연속적으로 또는 동시에 적용하는 것을 포함하는 방법.
  24. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제16항 또는 제17항에 따른 제제의 작물에 투여하기 위한 용도.
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