KR20200024893A - 디아실 또는 디아릴 우레아 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 상승작용 농업 제형 - Google Patents
디아실 또는 디아릴 우레아 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 상승작용 농업 제형 Download PDFInfo
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Abstract
적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 예를 들어 N,N'-디포르밀우레아, 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 상승작용 농업 제형. 이러한 상승작용 농업 제형은, 당업자에게 이의 개별 구성 요소를 능가하여 작물 수확량 파라미터를 개선시키는 여러 중요한 농경 및 원예 특성으로 이어지는 중요한 표현형 파라미터를 조절하는 능력을 제공한다.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은, 35 U.S.C. 119(e) 하에, 2017년 7월 6일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/529,044호의 이점을 주장하며, 이의 내용은 본원에 참조로 포함되어 있다.
본 발명의 분야
본 발명은 일반적으로, 식물 세포 및 전체 식물 배양물에서 식물 성장, 발달 및 수확량을 매우 현저히 증가시키기 위한 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제(PGR)를 포함하는 상승작용 농업 제형(synergistic agricultural formula)에 관한 것이다.
국제 공보 제WO 2012068473호(그 내용은 명백히 본원에 참고로 포함됨)에 제공된 바와 같이, 식물 성장 및 발달뿐만 아니라 생산성(예를 들어, 작물, 종자, 과실 등)은 수량 또는 품질에 관계없이, 성장 인자, 미네랄 성분, 및 식물 생산성 수준을 향상시키는 유전자의 발현을 나타내는 소분자에 의해 조절되는 것으로 공지되어 있다. 식물 생산성을 개선하기 위한 전통적인 접근법에는 농작물 또는 다른 식물 생산성에 필요한 첨가물 또는 기질로서 다양한 미네랄 및 질소 성분을 적용시키는 것이 포함되었다. 그러나, 이러한 접근법은 생산성 향상에 필요한 성장 인자(예를 들어, 식물호르몬 및/또는 다른 소분자)를 고의로 또는 무의식적으로 무시하는 경향이 있었다.
전통적으로, 미네랄 비료는 재배 농작물에 주로 적용되어 왔다. 그러나 외부 스트레스가 성공적인 식물 발달, 특히 곡물 또는 종자 작물 및/또는 다른 작물의 성공적인 식물 발달을 방해할 때 어려움이 발생한다. 물리적 스트레스, 예를 들어 너무 낮거나 너무 높은 환경 온도, 특히 고온으로 인한 물리적 스트레스는 특히 문제가 된다. 또한, 최신 농경법상 관행에서는 자가포식(즉, 세포 영양소 부족을 보완하기 위해 세포를 새로 형성함으로써 이전에-형성된 식물 세포의 카니발리제이션(cannibalization))을 방지하기 위해 충분한 양의 영양소, 예를 들어 당을 생산하는 데 있어서 이러한 스트레스로 인한 식물의 어려움을 극복하기 위해 식물 성장 조절제를 사용하지 않는다. 미네랄 비료는 작물의 성장과 발달에 필요한 18가지 미네랄을 제공하는 것으로 익히 공지되어 있다. 식물 성장 조절제 또는 다른 분자와 같은 신호 분자는 특정 유전자의 발현을 통해 작물 생산성을 향상시키는 것으로 공지되어 있다. 또한, 식물 성장 조절제의 사용과 식물 성장 및 발달에 미치는 이의 영향에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다.
점점 더 인식되고 있는 대안적이며, 보다 자연스러운 접근법은, 식물이 다양한 식물 조직의 대량 생산 및/또는 품질 향상뿐만 아니라 가뭄, 질병 및 곤충 감염과 같은 일반적인 역경에도 불구하고 번성하기 위해 필요한 유전자/유전암호를 이미 가지고 있다는 이론에 근거하고 있다. 그러나, 이러한 선천적 유전 물질의 완전한 발현과 식물의 최대 잠재력을 실현하기 위해, 식물은 식물이 성장하는 동안 특정 시기에, 식물의 특정 부분 또는 조직에 특정 농도의 다양한 자연-발생 영양소 및/또는 식물호르몬을 수용해야 한다.
국제 공보 제WO 2005/021715호(그 내용은 명백히 본원에 참고로 포함됨)에 제공된 바와 같이, 식물 호르몬은 수년간 알려져 연구되어 왔다. 식물 호르몬은 옥신, 시토키닌, 지베렐린, 아브시스산, 브라시노 스테로이드, 자스모네이트, 살리실산, 폴리아민, 펩타이드, 산화질소, 스트리고락톤 및 에틸렌의 몇 가지 범주 중 하나로 지정될 수 있다. 에틸렌은 오랫동안 과실 등숙 및 잎 탈리와 관련되어 왔다. 아브시스산은 겨울눈의 형성을 유발하고, 종자 휴면을 유발하며, 기공의 개폐를 조절하며 잎 노화를 유발한다. 주로 지베렐린산인, 지베렐린은 종자의 휴면을 깨고 줄기의 세포 신장을 자극하는데 관여한다. 지베렐린은 또한 왜성 식물을 정상 크기로 신장시키는 것으로 공지되어 있다. 시토키닌은 주로 식물의 뿌리에서 생산된다. 시토키닌은 줄기에서 아래쪽 곁눈의 성장을 자극하고, 세포 분열 및 잎 확장을 촉진하고 식물 노화를 지연시킨다. 시토키닌은 또한 옥신이 합성되는 분열 조직으로부터 새로운 성장을 창출함으로써 옥신 수준을 향상시킨다. 옥신은 세포 분열 및 세포 신장 모두를 촉진하고, 정아 우세(apical dominance)를 유지한다. 옥신은 또한 관다발 형성층(vascular cambium)에서 이차 생장을 자극하고, 부정근의 형성을 유발하고, 과실 성장을 촉진한다.
가장 흔한 자연 발생 옥신은 인돌-3-아세트산(IAA)이다. 그러나, 인돌-3-부티르산(IBA); 나프탈렌 아세트산(NAA); 2,4-디클로로페녹시 아세트산(2,4-D); 및 2,4,5-트리클로로페녹시 아세트산(2,4,5-T 또는 에이전트 오렌지(Agent Orange))을 포함하는 합성 옥신이 공지되어 있다. 이들은 합성 옥신으로 인식되어 있지만, IBA는 식물 조직에서 자연적으로 발생한다는 것을 인정해야 한다. 이러한 합성 옥신의 상당 수가 가속화되고 과장된 식물 성장을 일으킨 후 식물을 죽이는 제초제로 수십 년간 사용되었다. 에이전트 오렌지는 베트남 전쟁 중에 미국 육군과 공군이 탈엽 용도로 광범위하게 사용하면서 널리 인식되었다. 2,4-D는 농업, 공공 통행로(right of way), 잔디 및 관상용 시장(ornamental market)에서 사용하기 위해 판매되는 수많은 상업용 제초제에서 지속적으로 사용되었다.
N,N'-디포르밀우레아는 처음에 식물에서 에틸렌 생성을 억제하도록 설계된 독점적 유기 분자이다. 이는 ACC를 에틸렌으로 전환시키는 반응성 산소 종 신호를 켄칭함으로써 작용한다. 이 분자는 과량의 세포 에틸렌을 억제하여 호르몬 균형, 식물 성장 및 생산성을 유지하는데 있어서 극적인 효과를 보여준다. 따라서, 동량의 인풋(input)으로부터 보다 나은 반응을 초래하는 관리 인풋들 간의 시너지는 농경 및 경제적 관점 모두에서 매우 바람직하다.
적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 예를 들어 N,N'-디포르밀우레아, 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 상승작용 농업 제형. 식물 성장 조절제(PGR)는 전형적으로 에틸렌, 옥신, 시토키닌, 지베렐린, 아브시스산, 브라시노스테로이드, 자스모네이트, 살리실산, 펩타이드, 폴리아민, 산화질소, 스트리고락톤, 이들의 전구체, 유도체 및 혼합물로부터 선택된다. 상승작용 농업 제형을 생리학적으로 민감한 시기에 식물에 적용하여 기본 구성 요소의 상승적인 상호작용을 제공함으로써 재배되고 있는 작물의 수확량 및 품질을 증가시킨다. 이러한 상승작용 농업 제형은, 당업자에게 식물 성장을 향상시키고, 이의 개별 구성 요소를 능가하여 작물 수확량 파라미터를 개선시키는 여러 중요한 농경 및 원예 특성으로 이어지는 중요한 표현형 파라미터를 조절하는 능력을 제공한다. 보다 구체적으로, 이러한 상승작용 농업 제형은 경제적으로 중요한 작물의 수확량 및 품질을 증가시키는 식물 수확량 파라미터를 개선시키는데 사용될 수 있다. 이러한 수확량 파라미터는 뿌리 중량, 길이 및 구조, 착화, 착과 및 알달림(grain set), 줄기 굵기, 분얼/분기 및 배치(placement), 순광합성, 식물의 높이 및 키, 수확 가능한 과실 및 곡물 단백질, 및 작물 수확량 및 품질을 증가시키고 시스템 생산성을 최대화하는 당 및/또는 전분 함량을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.
본 발명의 특징 및 장점은 수반하는 도면과 관련하여 바람직한 양태에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서:
도 1은 파인트/에이커(Pint/Acre)로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 일드 인핸서(Stollers STIMULATE Yield Enhancer(YE)) 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 광합성 속도에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 2는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 증산 속도에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 3은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 뿌리 길이에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 4는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 식물 바이오매스(plant biomass)에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 5는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 옥수수 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 6은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 가을밀(winter wheat) 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 7은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 대두 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 8은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU, 0.01 중량% 시토키닌, 및 0.05 중량% IAA를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 고랑내 옥수수 처리의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 9는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU 및 0.01 중량% 시토키닌을 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 V3-V5 엽면 옥수수 처리를 도시한 그래프이다.
도 1은 파인트/에이커(Pint/Acre)로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 일드 인핸서(Stollers STIMULATE Yield Enhancer(YE)) 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 광합성 속도에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 2는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 증산 속도에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 3은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 뿌리 길이에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 4는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용할 때 식물의 식물 바이오매스(plant biomass)에 미치는 영향을 도시한 그래프이고;
도 5는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 옥수수 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 6은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 가을밀(winter wheat) 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 7은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU와 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 대두 종자 처리시의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 8은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU, 0.01 중량% 시토키닌, 및 0.05 중량% IAA를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 고랑내 옥수수 처리의 수확량을 도시한 그래프이고;
도 9는 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여, 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU 및 0.01 중량% 시토키닌을 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형을 사용한 V3-V5 엽면 옥수수 처리를 도시한 그래프이다.
본 발명은 30 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 99.9 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진 효과적인 상승작용 농업 제형, 바람직하게는 수용액이다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 20 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 5 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 20 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 1 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 20 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 0.05 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 20 내지 1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 1 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 20 내지 5 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 0.05 중량%, 또는 0.001 내지 0.02 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 한 양태에서, 상기 농업 제형은 15 내지 10 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 바람직하게는 디포르밀우레아, 및 0.001 내지 0.05 중량%, 또는 0.001 내지 0.02 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하거나, 임의로 이들로 본질적으로 이루어지거나, 또는 임의로 이들로 이루어진다. 상기 확인된 양태에서, 한 양태는 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 적어도 하나의 식물 성장 조절제 외에 다른 농업적 활성 성분이 상기 상승작용 농업 제형에 존재하지 않는 것을 제공한다.
디아실 및/또는 디아릴 우레아 제형이 적어도 하나의 식물 성장 조절제와 배합될 때, 생성된 제형은 식물 성장 조절제 또는 디아실 및 디아릴 우레아 화합물 단독에 대해 상승 효과를 갖는 식물에서 기본적이고 신규한 생물학적 반응을 나타낸다. 배합된 제형의 초래된 상승 효과는 개별 구성 요소 단독과 비교하여 감소된 농도에서 평가된 수확량 파라미터에서 기본적이고 신규한 최대 반응을 야기한다. 생성된 제형은 생산물 효율성, 작물 수확량, 품질 및 생산성을 크게 향상시켜 농가에서 수익성을 높이는 동시에 농업에 필요한 외인성 화학물질의 양을 감소시킴으로써 환경에 미치는 현대 농업의 관련된 오프 타겟 위험을 제한한다.
본 발명의 기본적이고 신규한 특징은 농업 및 원예 산업에서 작물 시스템 관리 및 작물 수확량에 대한 이점이다. 발아 및 확립 중에 적용될 때, 이러한 기본적이고 신규한 특징은 근본 및 새싹 구조를 개선시킨다. 식물 성장 단계(vegetative stage) 중에 적용될 때, 기본적이고 신규한 특징은 성장 및 발달 속도 증가가 포함되며, 관찰된다. 개화시 적용될 때 이러한 기본적이고 신규한 특징은 착화 또는 알달림을 개선시킨다. 열과(fruit sizing) 및 등숙(grain fill) 동안 적용될 때, 이러한 기본적이고 신규한 특징은 광합성 증가, 보다 크고, 보다 시장성 있는 과실, 및 등숙 증가를 초래한다.
당업자는 농업 용도에 따라 상승작용 농업 제형의 수용액을 원하는 농도로 제조할 수 있지만, 약 0.001 내지 1.0 M의 활성 성분, 즉 디아실 또는 디아릴 우레아 및 식물 성장 조절제를 함유하는 용액이 유리하다는 것이 밝혀졌다. 약 0.001 내지 0.050 M을 함유하는 수용액이 현재 토양 및 엽면 적용에 바람직하다. 이러한 용액은 당업자가 원하는 임의의 비율로 적용될 수 있지만, 상기 농도의 수용액은 엽면 또는 토양에 대해 약 4 내지 16 oz/A의 비율 및 종자 100 lbs당 15 내지 750 ml로 적용될 때 최적의 결과를 제공한다는 것이 밝혀졌다. 당업자는, 엽면에 분무되는 수용액에 소량, 바람직하게는 5 중량% 미만의 오일 및/또는 계면활성제를 첨가하면 잎에 반응 생성물의 부착 및 식물에 의한 반응 생성물의 흡수가 개선될 것임을 알 것이다. 적합한 오일에는 포화 및 불포화 오일, 알코올, 에스테르 및 소수성 및 친수성 작용기를 모두 갖는 다른 화합물이 포함된다. 예시적인 오일로는 식물성 오일이 포함되고 해바라기 오일 및 대두 오일이 포함된다. 예시적인 생물학적으로 허용되는 계면활성제로는 유기 폴리포스페이트 및 에톡실화된 노닐페놀이 포함된다. 또한, 당업자는 각각의 원하는 용도에 적합한 농도를 결정할 수 있다. 그러나, 상기 농도를 갖는 수용액이 일반적으로 적절한 것으로 여겨진다. 이러한 용액은 에이커당 약 1 내지 100 그램의 반응 생성물, 비금속, 메탈로이드 및 금속 함유 착물을 제공하기에 충분한 속도로 적용되어야 한다.
디아실
또는
디아릴
우레아
미국 특허 제6,040,273호(그 내용은 명백히 본원에 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 디아실 또는 디아릴 우레아는 화학식 
을 갖는 카복실산과 우레아의 반응 생성물이며, 여기서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이하며, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 바람직하게는, 본 발명의 반응 생성물은 N,N'-디포르밀우레아 또는 N,N'-디아세틸우레아이다. 한 양태에서, 이러한 반응 생성물은 화학식 RCOOH를 갖는 카복실산을 반응시킴으로써 제조되며, 여기서 R은 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬, 알릴, 비닐 및 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 예시적인 산으로는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 헵탄산, 및 시트르산이 포함된다. 바람직하게는 R은 수소 및 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 치환되지 않은 알킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 현재 가장 바람직한 산은 포름산 또는 아세트산이다. 이러한 카복실산은 화학식 (NHR')2 CO를 갖는 치환된 또는 치환되지 않은 우레아와 반응되며, 여기서 각각의 R'는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알킬 그룹, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 치환된 및 치환되지 않은 알콕실 그룹, 치환된 및 치환되지 않은 페닐 그룹 및 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 치환되지 않은 우레아가 현재 가장 바람직한 반응물이다. 이의 가장 바람직한 양태에서, 본 발명은 우레아와 포름산의 반응 생성물, 즉, 화학식 
을 갖는 N,N'-디포르밀우레아를 포함한다.
또한, 상기 농업 제형은 다음의 화학식을 갖는 포클로르페뉴론(forchlorfenuron)을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 디아릴 우레아를 포함할 수 있다: 
반응은 반응물 및 생성물의 비점에 의해서만 제한되는, 예를 들어 약 10℃ 내지 약 140℃의 넓은 온도 범위에 걸쳐 진행될 것으로 밝혀졌다. 이러한 반응의 속도를 높이기 위해 임의의 통상적인 수단에 의해 열을 가할 수 있지만, 본 발명의 방법은 약 15℃ 내지 약 40℃, 바람직하게는 실온, 즉, 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도 범위에서 편리하게 수행될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 반응은 약간 발열성인 것으로 보인다. 디포르밀우레아를 형성하기 위한 포름산과 우레아의 반응은 실온에서 24시간 이내에 완료된다. 반응 혼합물을 투명해질 때까지 교반한 다음, 반응 생성물의 결정이 형성될 때까지 정지 상태를 유지시키는 것이 바람직하다. 반응은 2개의 물 분자를 제거함으로써 진행되는 것으로 여겨진다. 우레아와 포름산의 반응은 다음과 같이 진행된다: H2NCONH2 +2RCOOH--->RCONHCONHCOR+ 2H20. 이 반응에서, 포름산은 각각의 우레아 질소 상의 하나의 수소와 반응하여 N,N'-디포르밀우레아를 생성한다. 따라서, 반응 혼합물은 우레아 1몰당 약 2몰의 카복실산을 포함하는 것이 바람직하다.
식물 성장 조절제/
식물호르몬
상승작용 농업 제형에 제공된 적어도 하나의 식물 성장 조절제(PGR)는 임의의 효과적인 식물 호르몬일 수 있지만, 식물호르몬은 전형적으로 에틸렌, 옥신, 시토키닌, 지베렐린, 아브시스산, 브라시노 스테로이드, 자스모네이트, 살리실산, 펩타이드, 폴리아민, 산화질소, 스트리고락톤, 이들의 전구체, 유도체 및 혼합물로부터 선택된다. 바람직한 양태에서, 상승작용 농업 제형은 에틸렌, 옥신, 시토키닌, 지베렐린, 아브시스산, 브라시노 스테로이드, 자스모네이트, 살리실산, 펩타이드, 폴리아민, 산화질소, 스트리고락톤, 이들의 전구체, 유도체 및 혼합물로부터 선택된 PGR만을 포함한다.
옥신은 바람직하게는 천연 옥신, 합성 옥신, 옥신 대사산물, 옥신 전구체, 옥신 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 바람직한 옥신은 천연 옥신이며, 가장 바람직하게는 인돌-3-아세트산이다. 현재 바람직한 합성 옥신은 인돌-3-부티르산(IBA)이다. 본 발명에 사용될 수 있는 다른 예시적인 합성 옥신에는 인돌 3-프로피온산, 인돌-3-부티르산, 페닐아세트산, 나프탈렌 아세트산 (NAA), 2,4-디클로로페녹시 아세트산, 4-클로로인돌-3-아세트산, 2,4,5-트리클로로페녹시 아세트산, 2-메틸-4-클로로페녹시 아세트산, 2,3,6-트리클로로벤조산, 2,4,6-트리클로로벤조산, 4-아미노-3,4,5-트리클로로피콜린산 및 이들의 혼합물이 포함된다.
시토키닌은 바람직하게는 제아틴, 다양한 형태의 제아틴, N6-벤질 아데닌, N6-(델타-2-이소펜틸) 아데닌, 1,3-디페닐 우레아, 티디아주론, CPPU(포클로르페뉴론), 키네틴, 또는 시토키닌 활성을 갖는 다른 화학 제형 중 하나 이상으로부터 선택된다. 바람직한 시토키닌은 키네틴이다.
지베렐린은 바람직하게는 GA1, GA2, GA3, GA4, GA5, GA6, GA7, GA8, GA9, GA10, GA11, GA12, GA13, GA14, GA15, GA16, GA17, GA18, GA19, GA20, GA21, GA22, GA23, GA24, GA25, GA26, GA27, GA28, GA29, GA30, GA31, GA32, GA33, GA34, GA35, GA36, GA37, GA38, GA39, GA40, GA41, GA42, GA43, GA44, GA45, GA46, GA47, GA48, GA49, GA50, GA51, GA52, GA53, GA54, GA55, GA56, GA57, GA58, GA59, GA60, GA61, GA62, GA63, GA64, GA65, GA66, GA67, GA68, GA69, GA70, GA71, GA72, GA73, GA74, GA75, GA76, GA77, GA78, GA79, CA80, GA81, GA82, GA83, GA84, GA85, GA86, GA87, GA88, GA89, GA90, GA91, GA92, GA93, GA94, GA95, GA96, GA97, GA98, GA99, GA100, GA101, GA102, GA103, GA104, GA105, GA106, GA107, GA108, GA109, GA110, GA111, GA112, GA113, GA114, GA115, GA116, GA117, GA118, GA119, GA120, GA121, GA122, GA123, GA124, GA125, 및/또는 GA126 중 하나 이상으로부터 선택된다. 바람직한 지베렐린은 지베렐린산, GA3이다.
옥신, 바람직하게는 인돌-3-부티르산(IBA) 및 인돌-3-아세트산(IAA)은 옥신이 상승작용 농업 제형의 약 0.0001 내지 10 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 0.0005 내지 약 2 중량%, 바람직하게는 0.0005 내지 약 1 중량%, 바람직하게는 0.0005 내지 약 0.5 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 0.05 중량%가 되도록 하는 양으로 상승작용 농업 제형에 존재한다.
지베렐린, 바람직하게는 지베렐린산(GA3)은 지베렐린이 상승작용 농업 제형의 약 0.0001 내지 20 중량%, 바람직하게는 약 0.0001 내지 15 중량%, 바람직하게는 약 0.0001 내지 7.5 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 5 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 1 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 0.11 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 0.07 중량%, 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 0.05 중량%가 되도록 하는 양으로 상승작용 농업 제형에 존재한다.
시토키닌, 바람직하게는 키네틴은 시토키닌이 상승작용 농업 제형의 약 0.0003 내지 0.3 중량%, 바람직하게는 0.0009 내지 0.15 중량%, 바람직하게는 약 0.00015 내지 0.15 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.001 내지 0.05 중량%가 되도록 하는 양으로 상승작용 농업 제형에 존재한다.
국제 공보 제WO 2012068473호(그 내용은 명백히 본원에 참고로 포함됨)에 제공된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 양태에서, 식물 성장 조절제는 시토키닌과 지베렐린인, 단 2가지 식물 호르몬의 PGR 혼합물로 포함된다. 함께 사용되는 경우, 식물 성장 조절제인, 시토키닌과 지베렐린의 비는 바람직하게는 1:10 내지 1:300, 보다 바람직하게는 1:20 내지 1:40의 범위이다. 대략 1:30의 비가 가장 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 최상의 결과를 얻기 위해, 시토키닌과 지베렐린의 절대량은 처리되는 식물 및 이의 과실의 용적/중량에 비례하여 달라져야 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 양태에서, 식물 성장 조절제는 시토키닌과 옥신인, 단 2가지 식물호르몬의 PGR 혼합물을 포함할 수 있다. 함께 사용되는 경우, 식물 성장 조절제인, 시토키닌과 옥신의 비는 바람직하게는 1:10 내지 1:300, 보다 바람직하게는 1:20 내지 1:40의 범위이다. 대략 1:30의 비가 가장 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 최상의 결과를 얻기 위해, 시토키닌과 지베렐린의 절대량은 처리되는 식물 및 이의 과실의 용적/중량에 비례하여 달라져야 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 양태에서, 식물 성장 조절제는 시토키닌, 지베렐린 및 옥신인, 단 3가지 식물 호르몬의 PGR 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직한 혼합물에서, 시토키닌은 키네틴이고, 지베렐린은 GA3이고, 옥신은 IBA이다. 함께 사용되는 경우, 키네틴의 양은 지베렐린산의 양보다 바람직하게는 4 내지 6배, 보다 바람직하게는 2 내지 3배 더 많고, IBA의 양은 지베렐린산의 양보다 바람직하게는 1 내지 1.5배 더 많다. 상승작용 농업 제형은 바람직하게는 a) 0.2 내지 0.0005 중량%, 보다 바람직하게는 0.10 내지 0.0009 중량%의 키네틴; b) 0.1 내지 0.0003 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.0005 중량%의 GA3; 및 c) 0.1 내지 0.003 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.0005 중량%의 IBA를 상승작용 농업 제형에 존재하는 유일한 PGR로서 포함할 수 있다.
실시예
카놀라
수확량의 극대화
당업자가 입증할 수 있는 바와 같이, 식물 생산성 증가는 수율 증가로 이어진다. 디포르밀우레아 제형은 스트레스를 완화시켜 스트레스 에틸렌의 효과를 완화시킨다. 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스(0.009 중량% 시토키닌, 0.005 중량% 지베렐린, 및 0.005 중량% 옥신의 용액)는 옥수수를 포함하여 광범위한 작물에 걸쳐 이른 계절 성장 및 발달을 뒷받침한다. 도 1 내지 4에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU 및 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소 단독과 비교할 때 광합성, 호흡, 뿌리 길이 및 바이오매스를 현저히 증가시키는 것으로 밝혀졌다.
도 5에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU 및 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 옥수수 종자 처리로 적용될 때 수확량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이 분석에 대한 통계 데이터는 다음과 같이 제공된다:
도 5의 통계 데이터:
처리 p 대 대조군 p 대 배합물
15% DFU 0.8782 0.0442
스톨러 스티뮬레이트 YE 0.4015 0.0548
배합물 0.0052
도 6에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU 및 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 가을밀 종자 처리로 적용될 때 수확량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이 분석에 대한 통계 데이터는 다음과 같이 제공된다:
도 6의 통계 데이터:
처리 p 대 대조군 p 대 배합물
15% DFU 0.0026 0.0089
스톨러 스티뮬레이트 YE 0.0852 0.0008
배합물 7E-5
도 7에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 14 중량% DFU 및 10 중량%의 스톨러스 스티뮬레이트 YE 식물 성장 조절제 믹스를 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 대두 종자 처리로 적용될 때 수확량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이 분석에 대한 통계 데이터는 다음과 같이 제공된다:
도 7의 통계 데이터:
처리 p 대 대조군 p 대 배합물
15% DFU 0.4492 0.052
스톨러 스티뮬레이트 YE 0.4741 0.0498
배합물 0.0288
도 8에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU, 0.01 중량% 시토키닌, 및 0.05 중량% 인돌-3-아세트산(IAA)을 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 옥수수에 대한 고랑내 처리로 적용될 때 수확량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이 분석에 대한 통계 데이터는 다음과 같이 제공된다:
도 8의 통계 데이터:
처리 p 대 대조군 p 대 배합물
15% DFU 0.5485 0.0622
0.10% Cyt + 0.015% IAA 0.6478 0.0481
배합물 0.0031
도 9에서 볼 수 있듯이, 파인트/에이커로 적용된 각각의 개별 구성 요소와 비교하여 파인트/에이커로 적용된 7.5 중량% DFU 및 0.01 중량% 시토키닌을 포함하는 본 발명에 따른 상승작용 농업 제형은 V3-V5 엽면 옥수수 처리로 적용될 때 수확량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 이 분석에 대한 통계 데이터는 다음과 같이 제공된다:
도 9의 통계 데이터:
처리 p 대 대조군 p 대 배합물
15% DFU 0.6829 0.0677
0.04% 시토키닌 0.3266 0.0368
배합물 0.0382
본 발명이 바람직한 양태의 관점에서 개시되었지만, 다음의 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 수많은 추가적인 수정 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다:
Claims (21)
- 30 내지 0.1%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 0.001 내지 99.9 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 농업 제형(agricultural formula).
- 30 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 우레아 및 0.001 내지 99.9 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 농업 제형.
- 30 내지 0.1 중량%의 디포르밀 우레아 및 0.001 내지 99.9 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는 농업 제형.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형은 에틸렌, 옥신, 시토키닌, 지베렐린, 아브시스산, 브라시노 스테로이드, 자스모네이트, 살리실산, 펩타이드, 폴리아민, 산화질소, 스트리고락톤, 이들의 전구체, 유도체 및 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 식물 성장 조절제만을 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형은 옥신, 시토키닌 및 지베렐린으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 식물 성장 조절제만을 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형은 시토키닌 및 지베렐린으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 식물 성장 조절제만을 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형은 시토키닌 및 옥신으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 식물 성장 조절제만을 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 상기 적어도 하나의 식물 성장 조절제가 유일한 농업적 활성 성분인, 농업 제형.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 상기 적어도 하나의 식물 성장 조절제, 물, 및 5 중량% 미만의 오일 및 계면활성제로 본질적으로 이루어진, 농업 제형.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아, 상기 적어도 하나의 식물 성장 조절제, 물 및 5 중량% 미만의 오일 및 계면활성제로 이루어진, 농업 제형.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 20 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 0.001 내지 5 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 20 내지 0.1 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 0.001 내지 1 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는, 농업 제형.
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- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 15 내지 10 중량%의 적어도 하나의 디아실 또는 디아릴 우레아 및 0.001 내지 1 중량%의 적어도 하나의 식물 성장 조절제를 포함하는, 농업 제형.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형은 인돌-3-부티르산, 인돌-3-아세트산, 지베렐린산 및 키네틴으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 식물 성장 조절제만을 포함하는, 농업 제형.
- 제15항에 있어서, 상기 제형은 0.2 내지 0.0005 중량%의 키네틴을 포함하는, 농업 제형.
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