KR20230002420A - 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법 - Google Patents

비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스의 시작 전에 식물에 슬러리를 적용하는 단계로 이루어지는 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법에 관한 것으로서, 상기 슬러리는 - 물; 및 - 베이스;를 포함하고, 상기 베이스는 적어도 하나의 계면활성제 및 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물을 포함한다.

Description

비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법
본 발명은 재배된 식물의 분야, 특히 상기 재배된 식물에서 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 대한 노출과 연관된 유해한 효과, 특히 헥타르 당 건조물의 손실, 및 수확량에서의 감소의 예방에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배 중인 식물의 예방적 처리 방법에 관한 것이다. 이것은 또한 상기 공정을 수행하기 위한 적어도 하나의 계면활성제 및 식물성스테롤(phytosterol)의 혼합물을 포함하는 슬러리(slurry)뿐만 아니라, 상기 조성물의 제조를 위한 베이스(base)에 관한 것이다.
식물, 다시 말해서 작물, 특히 장식용 식물은 다양한 스트레스를 겪는다. 특히, 식물은 그 환경에 끊임없이 노출되고, 비생물적 스트레스원(가뭄, 추위, 서리, 염분, 등)을 벗어날 수 없다. 동시에, 식물은 또한 생물적 스트레스원, 즉 살아있는 또는 해충 유기체(바이러스, 진균, 박테리아, 곤충, 해충)의 유해한 작용으로부터 기인하는 스트레스에 노출되어 있다.
일반적으로, 상기 비생물적 및 생물적 스트레스는 식물에서 형태학적, 생리학적, 생화학적 및 분자적 변화를 유발하여, 헥타르 당 작물의 수확량에서의 감소, 즉 건조물의 생산에서의 감소를 야기한다.
환원하면, 예를 들면 들판에서 재배된 식물은 특히 최적의 조건(물 섭취, 낮/밤 기간, 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 대한 노출이 없는 제어된 조건) 하에 재배된 식물과 비교하여 식물에 의한 건조물의 생산에서의 감소 효과를 갖는 이러한 다양한 스트레스를 겪는다.
비생물적 스트레스, 특히 물 스트레스(또는 가뭄)와 싸우기 위하여, 농부는 그 윤작을 단순화하고 겨울 작물을 선호함으로써 적응하였다. 상기 단순화의 첫 번째 결과는 식물약학 제품에 대한 외래 종(잡초) 및 해충에 대한 저항성 위험에서의 증가뿐만 아니라, 동일한 해에 제품의 대량 적용에 의한 물 오염의 위험에서의 증가이다. 두 번째 결과는 단백질-생산 식물(콩류)과 비교하여 전분-생산 식물(특히, 짚 곡물) 재배의 불균형이다. 게다가, 가뭄과 싸우기 위하여 농부는 작물의 대규모 관개에 의존하며, 이것은 생태학적 및 경제적 문제를 생성한다.
생물적 스트레스에 대한 싸움과 관련하여, 농부는 천연 메커니즘을 호출하는 화학적 또는 생물방제적 식물약학 제품을 이용한다. 그러나, 농업에서 화학물질을 이용하는 것은 인간 건강 및 환경에 대한 그 잠재적 독성의 측면에서 논란이 있고, 따라서 사용된 제품의 양을 가능한 많이 제한하면서 그 효과를 가능한 많이 최적화하는 것이 필요하다.
생물적 또는 비생물적 스트레스에 노출된 후 계면활성제 및/또는 식물성스테롤의 혼합물을 식물에 적용하는 것으로 이루어지는 치유적 처리가 제안되었다. 예를 들면, 문헌 EP 2,183,959 또는 심지어 JP S51 57556은 계면활성제의 적용만을 기술하고 있다. 문헌 [GRIEBEL 등], 또는 [VRIET 등]은 적어도 하나의 식물성스테롤의 배타적 적용을 기술하고 있다. 문헌 WO 2018/229710, CN 103,563,929, FR-A-3,069,756 및 FR-A-3,069,757은 식물성스테롤 및 계면활성제의 혼합물의 적용을 기술하고 있다.
스트레스가 시작되기 전에 생물적 또는 비생물적 스트레스에 노출되는 식물에 조성물을 적용하는 것, 즉 예방적 처리가 또한 제안되었다. 예를 들면, 문헌 [EBAD 등]은 염 스트레스(비생물적 스트레스)에 노출되기 전에 β-시토스테롤만을 포함하는 조성물에 해바라기 종자를 침지하는 실험을 기술하고 있다. 이것은 식물 성장에 대한 염 스트레스의 유해한 효과에서의 감소를 야기한다.
마지막으로, 문헌 CN 103,563,929, JP H07 89808 또는 KR 2011 0124174는 조성물의 보조제로서 식물성스테롤 및 계면활성제의 혼합물을 적용하는 것으로 이루어지는 생물적 스트레스를 겪는 식물의 치유적 처리에 대한 방법을 기술하고 있다. 그러나, 상기 문헌에 기술된 조성물은 기대 수확량을 지키는 것을 가능하게 하지 않았다.
유사하게, 들판에서의 재배와 최적의 조건에서의 재배 사이의 수확량 격차를 감소시키기 위해 현재 실행되는 수단들 중 하나는 그 유전자적 잠재력을 넘어서는 것을 허용하는 식물의 유전자 개선(유전자 변형 유기체 또는 GMO)이다. 그러나, 이러한 식물의 게놈을 변형하는 방법은 여전히 논란이 있으며, 프랑스를 포함하는 어떤 국가에서는 그 재배가 금지된다.
결과적으로, 본 발명이 해결하기 위해 제안하는 문제는 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 노출됨으로써 유도되는 건조물의 손실을 효과적으로 감소시키고 전술한 결점들은 나타내지 않기 위하여 변형되지 않은 종자로부터 재배된 식물을 처리하기 위한 제형 및 방법을 개발하는 것이다.
본 출원인은 매우 놀랍게도 예방적 조치로서, 즉 스트레스가 일어나기 전에 재배되는 식물에 적용된 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물, 및 적어도 하나의 계면활성제에 기반하는 슬러리가 비생물적 및/또는 생물적 스트레스의 유해한 효과, 특히 건조물과 이에 따른 헥타르 당 수확량의 손실을 감소시키는 것을 가능하게 함을 발견하였다.
특히 그리고 예상치 않게, 본 발명에 따른 혼합물 및 처리 방법은 식물의 기력(vigor)의 전반적인 강화를 유도한다. 환경적 조건에 따라, 상기 효과는 작물이 스트레스성 조건 하에 있더라도 최적 수확량의 유지를 야기할 수 있다. 환원하면, 이것은 각각의 토양기후적(pedo-climatic) 맥락에서 기대되는 수확량, 특히 건조물의 생산을 보존하는 것에 관한 것이다. 본질적 특징에 따르면, 본 발명에 따른 슬러리 및 처리 방법은 식물이 최적의 조건 하에 재배될 때 수확량에서의 증가를 유도하지 않는다. 환원하면, 본 발명은 식물이 스트레스에 노출되지 않거나 노출될 때 그 유전적 잠재력을 넘어서는 것을 허용하지 않는다. 아래에 제공되는 설명 및 실시예는 특히 본 발명의 효과가 식물의 적응(생리, 성장, 대사, 등)을 야기하고, 식물이 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 싸우고 건조물의 생산을 유지하는 것을 가능하게 함을 보인다.
본 발명은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스가 시작되기 전에 식물에 슬러리를 적용하는 단계로 이루어지는 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법에 관한 것이며, 상기 슬러리는
- 물; 및
- 적어도 하나의 계면활성제 및 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물을 포함하는 베이스;를 포함한다.
본 발명의 목적을 위하여, 표현 "재배된 식물"은 자연적으로 살아가는 식물과 반대이며, 결과적으로, 사람이 재배할 수 있는, 즉 파종하고, 심고, 활용할 수 있는 모든 식물을 지칭한다.
유리하게는, 본 발명의 목적을 위하여, 상기 식물은 들판에서 또는 제어된 조건 하에, 예를 들면 수경재배로, 화분에서, 온실에서 재배된다; 바람직하게는 본 발명에 따른 식물은 들판에서 재배된다.
본 발명의 목적을 위하여, 용어 "슬러리"는 물 또는 물 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 용액에 희석된 본 발명에 따른 베이스를 나타낸다. 환원하면, 상기 슬러리는 본 발명의 베이스, 물 및 선택적으로 하나 이상의 활성 성분을 포함한다.
일반적으로, 비생물적 스트레스는 건조물의 수확량/생산에서의 감소의 원인이며, 가뭄(물의 부족 또는 물 스트레스), 극심한 온도(열 스트레스), 과량의 물(침수 또는 "홍수"), 서리, 바람, 토양 염분(염 스트레스), 자외선 조사, 소정 영양분에 대한 불충분한 접근성, 스트레스성 특징(화학적 조성, 산화환원 전위, 등)을 갖는 토양, 또는 기계적 손상, 유리하게는 가뭄 및/또는 극심한 온도로부터 기인한다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 비생물적 스트레스는 물 스트레스이다. 다른 특정 구현예에 따르면, 상기 비생물적 스트레스는 열 스트레스이다.
본 발명의 목적을 위하여, 특히 물 스트레스와 관련하여 어구 "비생물적 스트레스의 시작 전"은 토양에서 유용한 물 저장소(reserve)가 올바르게 채워져 있는 기간, 다시 말해서 유용한 물 저장소가 완전히 채워진 때(필드 용량)와 위조점(wilting point)의 때 사이의 기간을 나타낸다.
본 발명의 목적을 위하여, 특히 열적 스트레스(또는 극심한 온도)와 관련하여 어구 "비생물적 스트레스의 시작 전"은 식물의 각각의 종 및 상기 종의 발생의 각각의 단계에 따른 서리-민감성 및/또는 열탕점(scalding point) 이전의 기간을 나타낸다. 환원하면, 이것은 임의의 다른 성장 조건, 예를 들면, 물 섭취와 무관하게 식물의 성장 및 발생에 불리한 온도이다.
가뭄과 관련하여, 본 출원인은 재배된 식물에 대한 예방적 조치로서, 즉 비생물적 스트레스가 일어나기 전에 적용된 본 발명에 따른 혼합물은 기공의 폐쇄와 이에 따른 증발산량에서의 감소를 유도하는 것을 가능하게 함을 관찰하였다. 결과적으로, 식물에 의한 물 소비는 수확량, 즉 건조물의 생산에 영향을 미치지 않으면서 감소된다.
환원하면, 본 발명은 또한 물 스트레스의 시작 전에 전술한 슬러리를 식물에 적용하는 단계로 이루어지는 물 스트레스의 조건 하에 재배된 식물에 의한 물의 소비를 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다.
실제로는, 본 발명에 따른 슬러리, 특히 식물성스테롤, 따라서 β-시토스테롤에 의해 실행되는 생물학적 메커니즘은 물 스트레스에 대해 식물에 더 저항성을 제공하는 식물의 기력의 자극을 유도한다:
- 뿌리 시스템 발생의 자극은 식물에 대한 물 저장소 접근을 확대하는 것을 가능하게 한다;
- 식물에서 β-시토스테롤에 의해 발송된 메시지는 기공의 부분적 폐쇄와, 이에 따른 증발산량에 의한 물 손실의 제한을 유도한다.
본 발명의 목적을 위하여, "식물의 기력의 자극"은, 예를 들면, 물 스트레스에 대해 식물에 더 저항성을 제공하는 식물의 다양한 대사 경로의 자극을 나타낸다.
유리하게는, 전술한 생물학적 메커니즘은 식물의 전반적인 기력의 개선을 유도한다.
따라서, 식물에 접근가능한 물 저장소의 크기 및 상기 저장소의 소비 속도는 그 전파가 식물성스테롤, 특히 β-시토스테롤을 수반하는 신호에 의해 조정된다. 상기 2가지 메커니즘은 접근가능한 물에 대한 식물에 의한 소비의 최적화를 유도한다.
보다 구체적으로, 특히 본 발명에서 사용되는 β-시토스테롤에 의해서 뿐만 아니라 스트레스에 대한 노출 전에 슬러리를 적용함으로써 물 스트레스 내성의 효과가 관찰된다.
한 특정 구현예에 따르면, 수확량/건조물의 생산에서의 감소의 기원에서의 생물적 스트레스는 재배된 식물에 대한 살아있는 유기체의 유해한 작용, 예컨대 진균 및/또는 박테리아 및/또는 바이러스 감염 및/또는 해충에 의한 공격 및/또는 잡초와의 경쟁으로부터 기인할 수 있다.
예로서, 식물의 진균 감염은 포도나무, 토마토, 감자에 대한 흰곰팡이(mildew), 또는 밀에 대한 셉토리아(septoria), 보리에 대한 링코스포리아(rynchosporia) 또는 짚 곡물 및 포도에 대한 흰가루병이고; 식물의 박테리아 감염은 근두암종, 동고병 또는 심지어 화상병이고; 식물의 바이러스 감염은 모자이크병 또는 심지어 왜소화 위황병일 수 있고; 재배된 식물을 공격할 수 있는 해충은 진딧물, 벼룩 잎벌레(flea beetle), 또는 심지어 바구미이다.
특히, 본 발명에 따른 슬러리는, 유리하게는 그 빈도에 영향을 미치지 않으면서 진균 질환의 강도를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 목적을 위하여, 특히 진균 감염의 경우에 있어서 "생물적 스트레스의 시작 전"은 첫 번째 징후가 시작되기 전, 예를 들면, 재배된 식물의 잎 및/또는 줄기에 첫 번째 반점이 출현하기 전의 기간을 나타낸다.
본 발명의 목적을 위하여, 표현 "진균 질환의 강도"는 재배된 식물의 모든 잎에 대한 질환의 강도의 평균을 나타낸다. 잎에 대한 질환의 강도는 상기 질환에 의해 덮힌 잎의 면적이다.
본 발명의 목적을 위하여, 표현 "진균 질환의 빈도"는 질환/반점의 출현이 관찰되는 잎의 수를 나타낸다.
상기로부터, 식물 감염, 특히 진균 감염의 시작 전에 적용된 본 발명에 따른 슬러리는 본 발명에 따른 예방적 처리를 받지 않은 식물과 비교하여 반점/잎 변색의 면적에서의 감소를 보장함이 자명하다.
본 출원인은 또한 스트레스의 시작 전에 슬러리가 적용될 때 본 발명에 따른 슬러리가 식물, 특히 어린 모목의 성장 및 발생을 개선함을 관찰하였다. 특히, 상기 개선은 종자를 침지시킴으로써 슬러리가 적용될 때 더욱 이점이 있다.
따라서, 본 발명은 바람직하게는 종자를 침지시킴으로써 비생물적 및/또는 생물적 스트레스의 시작 전에 전술한 혼합물을 적용하는 단계로 이루어지는 어린 소식물체의 성장 및 발생을 자극하기 위한 방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 어린 소식물체가 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 노출되는 시간을 제한하는 것을 가능하게 한다. 아울러, 종자를 침지시킴으로써 적용되는 제품의 효과는 시간에 걸쳐서 지속되는데, 그 이유는 본 발명의 조성물로 처리된 식물은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 보다 내성이 있기 때문이다.
실제로는, 어린 묘목은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 관련하여 성체 식물보다 더 취약하다. 본 발명에 따른 혼합물을 이용한 처리를 받은 어린 소식물체는 이러한 처리를 받지 않은 소식물체보다 더 빠르게 소위 완전한 성숙의 상태("성체" 상태)에 도달한다. 유리하게는, 본 발명에 따른 슬러리에 포함된 계면활성제는 종자의 외피의 장벽을 통한 통과, 또는 심지어 그 외피의 파쇄를 용이하게 하고, 따라서 발아를 가속화한다. 이후, 식물성스테롤의 혼합물, 특히 β-시토스테롤의 외인성 섭취는 묘목의 성장 및 발생을 자극하는 것을 가능하게 한다.
상기의 결과로 묘목이 스트레스를 겪을 수 있는 기간이 감소된다.
본 발명에 따른 화합물이 특정 활성, 예를 들면, 살진균제 또는 심지어 살생물제를 갖는 제품이 아니라는 사실은 고려되어야 하는 다수의 작물에 대한 넓은 스펙트럼의 사용을 가능하게 하고, 특히 이용가능한 식물 보호 제품의 수가 거의 없는 부작물의 보호와 이에 따른 수익성을 개선할 수 있다.
실제로는, 본 발명에 따른 슬러리는 잎을 분무하고, 종자를 흩뿌리고, 관개하고, 침지하고, 종자를 코팅하고, 재배된 식물을 적하 또는 중력 관수하고, 수경재배시 배양 배지에 첨가하고, 또는 심지어 침지함으로써 적용된다.
본 발명의 목적을 위하여:
- "엽면 살포(foliar spray)"는 다수의 미세액적을 형성하는 가압 슬러리를 사출하고, 이후 잎의 상측 및/또는 하측을 덮는 것을 나타낸다;
- "관개"는 식물의 뿌리 시스템에 의해 포획된 토양 용액 내의 물의 공급을 나타낸다; 및
- "종자의 침지"는 상기 조성물을 포함하는 용액에 종자를 침지하는 것을 나타낸다.
유리하게는, 상기 슬러리는 바람직하게는 식물의 잎에 의한 지면 덮힘 단계에서 0.1 L/ha 내지 15 L/ha의 비율, 바람직하게는 1 L/ha 내지 5 L/ha의 비율로 재배된 식물에 대해 엽면 살포함으로써 적용된다. 한 특정 구현예에 따르면, 상기 슬러리는 그 일생 동안, 즉 말려지거나 익혀질 때까지 재배된 식물이 겪게 되는 모든 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 싸우기 위해 필요한 만큼의 횟수로 적용된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 슬러리는 엽면 살포 및/또는 관개 및/또는 종자의 침지에 의해 한번만 적용된다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 재배된 식물은 엽록소 식물이고, 유리하게는 곡물의 큰 작물, 지방종자 및 단백질 작물의 식물; 포도재배; 뿌리 및 줄기; 원예; 사초; 식물 정원; 방향물질 및 향신료; 그 변환의 측면에서 원료 물질을 생산하기 위한 의도인 식물의 수목재배 또는 산업 재배;를 포함하는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 재배된 식물은 대두, 옥수수, 보리, 기장, 헝가리 풀(Hungarian grass), 물억새, 파니쿰(panicum), 수수, 땅콩, 밀, 유채, 해바라기, 단백질 완두, 경협종 완두, 야생 콩, 루핀(lupine), 아마, 절단된 알팔파(alfalfa), 포도, 비트, 감자, 콩, 상추, 파슬리, 벼, 무, 과일 나무 및 장식용 식물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
한 구현예에 따르면, 식물성스테롤의 혼합물은 β-시토스테롤, 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤을 포함한다.
유리하게는, 상기 β-시토스테롤은 질량 기준으로 식물성스테롤의 혼합물의 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 35%를 나타내고, 적절한 경우에, 특히 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤을 포함하여 전체 100%로 된다.
예로서, 본 발명에 따른 식물성스테롤의 혼합물은 대두, 소나무, 해바라기 또는 유채 종자와 같은 기름기 있는 종자로부터 수득된 식물성스테롤의 추출물에 해당한다. 예로서, CAS 번호 949109-75-5에 해당하는 원료 물질이 언급될 수 있다.
한 구현예에 따르면, 적어도 하나의 계면활성제는 유리하게는 그 극성 머리(polar head)가 카르복실레이트, 설포네이트 또는 설페이트화 알코올인 음이온성 계면활성제; 유리하게는 그 극성 머리가 아민, 4차 아민 또는 4차 암모늄 에스테르인 양이온성 계면활성제; 유리하게는 베타인 또는 인지질 유도체인 양쪽성 계면활성제; 유리하게는 에톡실레이트, 알칸올아민, 알킬글루카마이드, 폴리올 에스테르, 알킬-모노 및 알킬-폴리-폴리글루코시드 또는 폴리올 에테르인 중성 계면활성제; 유리하게는 대두 레시틴 또는 아미노산으로부터 유래되는 계면활성제인 천연 계면활성제; 및/또는 천연 원료 물질, 유리하게는 폴리올 유도체, 바람직하게는 당 및 지방산 에스테르로부터 합성된 계면활성제;를 포함하는 군으로부터 선택된다.
유리하게는, 상기 당 및 지방산 에스테르는 수크로오스 스테아레이트, 수크로오스 팔미테이트 및 그 폴리에스테르이다.
다른 특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 비생물적 및/또는 생물적 스트레스의 시작 전에 식물에 슬러리를 적용하는 단계로 이루어지며, 상기 슬러리는
- 유리하게는 혼합물의 질량 기준으로 적어도 30%의 β-시토스테롤, 및 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤을 포함하는 혼합물; 및
- 수크로오스 스테아레이트를 포함하는 적어도 하나의 계면활성제;를 포함한다.
유리하게는, 전술한 것과 같은 적어도 하나의 계면활성제는 수크로오스 스테아레이트 및 수크로오스 팔미테이트를 포함하는 혼합물의 형태이다.
한 특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 공정에서 사용되는 슬러리의 혼합물의 식물성스테롤/계면활성제의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5이다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 전술한 것과 같은 방법의 실행을 위하여 특히 물 및 적어도 하나의 계면활성제 및 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물을 포함하는 베이스를 포함하는 슬러리에 관한 것이며, 그 조성은 위에 기술되어 있다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 베이스는 슬러리의 질량 기준으로 1 ppm 내지 20%, 유리하게는 1 ppm 내지 10%를 나타내며, 물 또는 물 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 혼합물이 전체 100%로 된다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기 조성물을 제조하기 위한 베이스에 관한 것이다. 한 특정 구현예에서, 상기 베이스는 수중유 에멀전의 형태이다. 에멀전 중의 입자(또는 오일 액적) 크기는 500 ㎛ 미만이고,
- 베이스의 질량 기준으로 60% 내지 95%를 나타내고, 유리하게는 보존제를 포함하는 수상(aqueous phase);
- 베이스의 질량 기준으로 5% 내지 40%를 나타내는 오일상(oily phase);을 포함하며, 상기 베이스는
- 적어도 하나의 계면활성제; 및
- β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물;을 포함하고,
상기 베이스의 식물성스테롤/계면활성제 혼합물의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5이다.
상기 특정 구현예에서, 상기 베이스는 오일상을 구성하는 입자로 이루어지고 식물성스테롤 혼합물을 포함하는 에멀전의 형태이다. 상기 입자의 크기는 500 ㎛ 미만, 유리하게는 200 ㎛ 미만, 바람직하게는 100 ㎛ 미만, 특히 50 ㎛ 미만이고, 10 ㎛ 미만이라면 더 낫다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 입자의 크기는 0.1 내지 10 ㎛이다.
용어 "크기"는 입자의 가장 큰 치수, 다시 말해 레이저 회절에 의해 결정되는 부피에 의한 평균 직경을 나타낸다.
유리하게는, 본 발명에 따른 입자의 크기는 식물 내로의 침투를 용이하게 하기 위하여 식물의 기공의 크기(10 ㎛의 차수) 미만이다. 본 발명의 한 특정 구현예에 따르면, 상기 수상은 유리하게는 벤질 알코올 또는 그 염 중 하나, 벤조산 또는 그 염 중 하나, 데히드로아세트산 또는 그 염 중 하나, 살리실산 또는 그 염 중 하나, 및 소르브산 또는 그 염 중 하나로 이루어진 군으로부터 선택되는 보존제를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 상기 보존제는 베이스의 질량 기준으로 0.1% 내지 5%를 나타낸다.
상기로부터, 본 발명에 따른 슬러리는 식물 기공을 통해 및/또는 큐티클(cuticle)을 가로질러 및/또는 재배된 식물의 뿌리 시스템을 통한 흡수에 의해 식물에 침투하는 것이 자명하다.
실제로는, 식물에 적용된 슬러리는 상기 베이스를 희석함으로써 수득된다.
아래에서 알 수 있는 것과 같이, 전술한 것과 같이 안정한 에멀전의 형태인 슬러리를 구성하는 베이스를 사용하는 것과 조합하여 입자의 형태인 계면활성제/식물성스테롤 혼합물을 사용하면 유리하게는 들판에 적용되는 β-시토스테롤의 함량을 감소시키면서 비생물적 스트레스, 특히 물 스트레스에 관해 여전히 효과적인 것을 가능하게 한다.
실제로는, 상기 베이스에 포함되는 수상은 베이스의 질량 기준으로 60% 내지 95%, 유리하게는 70% 내지 90%, 바람직하게는 75% 내지 88%를 나타낸다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 오일상은 베이스의 질량 기준으로 5% 내지 40%, 유리하게는 10% 내지 30%, 바람직하게는 12% 내지 25%를 나타낸다.
예상치 않게, 본 출원인은 본 발명에 따른 계면활성제가 큐티클의 상태를 변형시켜 이것이 침투하게 함을, 다시 말해서 식물성스테롤의 혼합물이 침투하여 잎, 또는 식물의 내부 요소, 예를 들면, 식물 세포에 도달하는 것을 가능하게 함을 발견하였다.
한 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 식물성스테롤 및 계면활성제 혼합물은 적어도 하나의 활성 성분과 조합된다.
본 발명의 목적을 위하여, 용어 "활성"은 식물이 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 싸우는 것을 가능하게 하는 생물학적 제품, 유리하게는
- 성장 조절제, 살진균제, 정균제, 살균제, 세균발육억제제, 살충제, 살비제, 구충제, 살선충제, 탈피사이드(talpicide) 또는 심지어 제초제와 같은 식물약학 제품;
- 식물이 진균 감염, 박테리아 감염, 바이러스 감염, 해충에 의한 공격 및/또는 잡초와의 경쟁과 싸우는 것을 허용하는 천연 메커니즘에 기반한 생물방제 제품; 바람직하게는 살진균제, 정균제, 살균제, 세균발육억제제, 살충제, 살비제, 구충제, 살선충제, 탈피사이드 또는 심지어 제초제; 및/또는
- 미량 원소 또는 비료와 같은 영양분;을 나타낸다.
이미 언급한 바와 같이, 슬러리는 물 또는 물 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 용액에 희석된 본 발명에 따른 베이스를 나타낸다.
이미 언급한 바와 같이, 재배된 식물의 전통적인 처리는 특히 재배된 식물에 활성 제품(식물약학 제품 및/또는 생물방제 제품 및/또는 영양분)을 적용하는 것으로 이루어지며, 여기서 활성 제품은 식물의 표면과의 상호작용을 통해서만 작용을 나타낸다. 이것은 식물 내로 침투하지 않거나, 수동적 확산에 의해 매우 소량만 침투한다.
예상치 않게, 본 출원인은 본 발명에 따른 식물성스테롤 및 계면활성제와 적어도 하나의 활성 성분의 조합이 이전에 기술된 것과 같이 큐티클 및 식물 세포막 통과 메커니즘에 의한 식물 세포 내로의 활성 성분의 확산, 수동적 침투를 용이하게 함을 발견하였다. 따라서, 본 발명에 따른 슬러리는 더 높은 농도/함량의 활성 성분이 식물에 들어가는 것을 가능하게 한다. 스트레스가 일어나기 전에 살포가 적용된다면, 식물에서 활성 성분의 전신적 작용이 관찰되고, 이에 따라 비생물적 및/또는 생물적 스트레스가 더 잘 제어된다.
게다가, 상기 슬러리는 사용되는 활성 성분의 용량을 감소시키면서 상기 성분의 더 나은 효능을 보증하는 것을 가능하게 한다.
상기 식물성스테롤 혼합물뿐만 아니라 계면활성제(들)는 전술한 것과 동일한 특징을 갖는다.
한 특정 구현예에 따르면, 상기 오일상은 베이스의 질량 기준으로 0.5% 내지 10%, 유리하게는 0.5% 내지 7%, 바람직하게는 1% 내지 5%를 나타낸다.
유리하게는, 상기 식물성스테롤 혼합물에서, β-시토스테롤은 캄페스테롤, 스티그마스테롤 또는 브라시카스테롤보다 더 높은 양으로 존재한다(β-시토스테롤 > 캄페스테롤; β-시토스테롤 > 스티그마스테롤; β-시토스테롤 > 브라시카스테롤).
바람직하게는, β-시토스테롤은 상기 혼합물에서 캄페스테롤과 비교하여 더 높은 양으로 존재한다(β-시토스테롤 > 캄페스테롤).
한 바람직한 구현예에서, β-시토스테롤은 혼합물의 질량 기준으로 적어도 30%를 차지하고, 캄페스테롤 및 스티그마스테롤은 각각 혼합물의 질량 기준으로 적어도 15%를 차지하고, 브라시카스테롤은 혼합물의 질량 기준으로 적어도 1%를 차지한다.
본 발명에 따른 베이스는 전술한 것과 같은 특정 크기의 입자의 형태로 식물성스테롤 벡터화 시스템을 이용한 적합한 제형의 조합을 통해 가능하게는 활성 성분(들)과 조합된 식물성스테롤, 특히 β-시토스테롤의 효과적인 외인성 공급을 허용한다.
본 발명의 목적을 위하여, "식물성스테롤의 벡터화"는 수상에 의한 소수성인 식물성스테롤의 운반을 나타낸다.
큐티클을 통한 식물성스테롤, 유리하게는 활성 성분과 조합된 식물성스테롤의 침투를 촉진하기 위하여, 상기 계면활성제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.2% 내지 30%, 바람직하게는 1% 내지 20%, 특히 2.5% 내지 15%를 나타낸다.
예상치 않게, 본 출원인은 큐티클을 통한 본 발명에 따른 베이스의 침투가 계면활성제로서 수크로오스 스테아레이트 및 수크로오스 팔미테이트를 포함하는 혼합물을 이용함으로써 추가로 개선됨을 발견하였다.
한 바람직한 구현예에서, 상기 계면활성제는 다음을 포함하는 혼합물이다:
- 계면활성제의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 70%의 수크로오스 스테아레이트로서, 그 모노에스테르 함량은 수크로오스 스테아레이트의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 70%이고, 나머지는 디-, 트리- 및/또는 폴리에스테르의 혼합물이고; 및
- 계면활성제의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 30%의 수크로오스 스테아레이트로서, 그 모노에스테르 함량은 수크로오스 스테아레이트의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 30%이고, 나머지는 디-, 트리- 및/또는 폴리에스테르의 혼합물이다.
한 특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 베이스는 다음을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 추가로 포함한다:
- 200 내지 8,000 Da, 유리하게는 200 내지 1,000 Da, 바람직하게는 400 Da의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유동화제로서, 상기 유동화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 1% 내지 15%, 유리하게는 2% 내지 8%를 나타내고; 및/또는
- 올레익 알코올; 올레산; 리놀레산 및 식물성 오일, 유리하게는 대두 오일, 산자나무 오일, 옥수수 오일, 유채 오일, 해바라기 오일을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 식물성스테롤(또는 지방 물질) 가용화제로서, 상기 가용화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 2 내지 30%, 유리하게는 4 내지 15%를 나타내고; 및/또는
- 유리하게는 메틸테트라데카노에이트, 메틸옥타데카노에이트 및 메틸헥사데카노에이트를 포함하는 메틸 에스테르의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 습윤제로서, 상기 습윤제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.1% 내지 5%를 나타내고; 및/또는
- 천연 킬레이트화제, 유리하게는 나트륨 파이테이트 또는 아미노산에 기반한 킬레이트화제; 및 합성 킬레이트화제, 유리하게는 2,2'-비피리딘, 디메르캅토프로판올, 에틸렌 글리콜-비스-(2-아미노에틸)-N,N,N',N'-테트라아세트산(EGTA), 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 니트릴로트리아세트산, 이미노디아세트산, 살리실산 또는 트리에탄올아민, 바람직하게는 EDTA;를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트화제로서, 상기 킬레이트화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.01% 내지 5%를 나타내고; 및/또는
- 적어도 하나의 보존제, 유리하게는 벤질 알코올로서, 상기 보존제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.1% 내지 5%를 나타낸다.
한 특정 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 베이스는 다음을 포함하고, 유리하게는 다음으로 이루어진다:
- 베이스의 질량 기준으로 0.2% 내지 30%의 적어도 하나의 계면활성제, 유리하게는 수크로오스 스테아레이트 및 수크로오스 팔미테이트를 포함하는 혼합물;
- 베이스의 질량 기준으로 0.5% 내지 10%의 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물로서, 유리하게는 β-시토스테롤은 혼합물의 질량 기준으로 적어도 30%를 나타내고, 나머지는 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤의 혼합물을 포함하며;
- 베이스의 질량 기준으로 1% 내지 15%의 유동화제, 유리하게는 200 내지 8,000 Da, 유리하게는 250 내지 1,000 Da, 바람직하게는 400 Da의 수 평균 분자량(Mn)을 갖는 폴리에틸렌 글리콜; 또는 상기 언급한 것과 같은 식물성 오일;
- 베이스의 질량 기준으로 0.1 내지 5%의 습윤제, 유리하게는 메틸 에스테르의 혼합물, 바람직하게는 메틸테트라데카노에이트, 메틸옥타데카노에이트 및 메틸헥사데카노에이트를 포함하는 혼합물;
- 베이스의 질량 기준으로 0.1 내지 5%의 보존제, 유리하게는 벤질 알코올;
- 베이스의 질량 기준으로 0.01% 내지 5%의 유리하게는 전술한 것과 같은 천연 또는 합성 킬레이트화제, 바람직하게는 EDTA; 및
- 나머지는 물(QSP 100% 물).
실제로는, 본 발명에 따른 베이스는 희석된 형태로 적용된다. 환원하면, 상기 에멀전은 재배된 식물에 적용가능한, 특히 들판에 적용가능한 전술한 조성물에 해당하는 슬러리를 형성하기 위해 희석된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 슬러리의 점도는 200 cP 이하, 엄격하게 유리하게는 1 cP 이상 100 cP 이하이다. 본 발명에 따르면, 상기 점도는 브룩필드(Brookfield) 점도계, HAAKE 비스코테스터(viscotester) D를 이용해 측정되고, 상기 측정은 100 rpm에서 L1 니들(needle)을 이용해 실온에서 수행된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 슬러리의 pH는 5 내지 8이고, 유리하게는 6 내지 7이다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 전술한 베이스의 제조 방법에 관한 것이다:
- β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤을 적어도 하나의 계면활성제와 혼합하여 이루어지는 오일상을 제조하는 단계로서, 상기 식물성스테롤/계면활성제의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5이고;
- 유리하게는 보존제를 포함하는 수상을 제조하는 단계;
- 상기 오일상 및 수상을 혼합하는 단계;
- 500 ㎛ 미만의 입자 크기가 수득될 때까지 상기 혼합물, 즉 상기 오일상 및 수상을 기계적으로 교반하는 단계.
본 발명의 한 특정 구현예에 따르면, 상기 보존제는 전술한 것과 같다.
유리하게는, 상기 오일상의 제조는 본 기술분야의 기술자가 성분들에 따라 조정할 수 있는 온도에서 전술한 것과 같은 적어도 하나의 유동화제, 및/또는 적어도 하나의 식물성스테롤 가용화제, 및/또는 적어도 하나의 습윤제와 혼합하여서, 식물성스테롤 및 계면활성제의 혼합물이 액체이고 상기 공정이 에멀전을 제조하는 것을 가능하게 하는 예비적 단계를 함유한다.
유리하게는, 상기 수상은 본 기술분야의 기술자가 수상 내에 포함되는 성분들에 따라 조정하는 방법을 알게 되는 온도로 가열된다.
상기 베이스, 상기 베이스를 포함하는 슬러리, 및 본 발명에 따른 베이스를 제조하기 위한 방법은 식물약학 제품의 측면에서 회사의 모든 요구에 대응하는 이점을 갖는다:
- 들판에서 적용가능하면서 재배되는 식물의 성장을 자극하고 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 반응하기에 효과적인 농도의 식물성스테롤을 포함함;
- 환경에 대한 존중다;
- 인간에 대한 위험이 없음;
- 재배되는 식물의 다양성의 측면에서 넓은 사용 스펙트럼;
- 저항성이 유도되지 않음;
- 환경적 조건의 개선;
- 경제적인 관심;
- 규제적인 관심.
본 발명과 이로부터 기인하는 이점은 본 발명을 예시하기 위해 제공되고 비제한적인 방식인 다음의 도면 및 실시예로부터 보다 명확하게 부각될 것이다.
도 1은 대조군 대두 작물과 비교하여 본 발명에 따른 슬러리(물에 질량 기준으로 3%로 희석된 베이스)로 처리된 대두 작물의 24시간에 걸친 토양의 물 저항성(W/R)의 진전 및 위조점의 미가공 데이터를 보여준다.
도 2는 대조군 대두 작물과 비교하여 본 발명에 따른 슬러리(물에 질량 기준으로 3%로 희석된 베이스)로 처리된 대두 작물의 24 롤링(rolling) 시간에 걸쳐 측정된 토양의 물 저항성(W/R)의 평균 값을 보여준다.
도 3은 수수 종자의 발아에 대한 발아-전 처리로서 본 발명에 따른 슬러리를 사용하는 효과를 나타낸다: 시간(일) 기준으로 처리된(물을 이용한 대조군, 또는 질량 기준으로 3%로 희석된 본 발명에 따른 베이스를 포함하는 슬러리) 발아된 종자의 백분율.
도 4는 수수 종자의 어린 뿌리 성장에 대한 발아-전 처리로서 본 발명에 따른 슬러리를 사용하는 효과를 나타낸다: 시간(일) 기준으로 어린 뿌리의 평균 크기(물을 이용한 대조군, 또는 질량 기준으로 3%로 희석된 본 발명에 따른 베이스를 포함하는 슬러리).
도 5는 본 발명에 따른 혼합물로 처리되거나 처리되지 않은 어린 포도나무 잎의 흰곰팡이에 의한 감염의 강도 및 빈도를 정량화한 것을 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 슬러리로 처리되거나 처리되지 않은 오래된 포도나무 잎의 흰곰팡이에 의한 감염의 강도 및 빈도를 정량화한 것을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 슬러리로 처리되거나 처리되지 않은 포도나무 잎의 흰곰팡이에 의한 감염의 강도 및 빈도를 정량화한 것을 나타낸다.
1/ 본 발명에 따른 베이스의 제조
1.1/ 베이스의 조성
본 발명에 따른 베이스의 조성은 표 1에 제공된다.
화학적 본성 공정 중의 % 완성된 제품에서의 기능
β-시토스테롤 CAS 번호 949109-75-5을 포함하는(적어도 30% m/m) 식물성스테롤의 혼합물 2 활성물질
수크로오스 에스테르: 수크로오스 스테아레이트(70% m/m)
수크로오스 스테아레이트(30% m/m)		 6.5 1) 계면활성제: 콜로이드성 현탁액을 안정화하고, 식물성스테롤이 물에 용해되는 것을 가능하게 하여 식물 막을 통해 통과하게 함
2) 식물 큐티클이 침투가능하게 함
물 87.3 입자 비히클(vehicle)(=활성 성분)
벤질 알코올 0.7 보존제
400 g/mol의 몰 질량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 3.5 유동화제
1.2/ 베이스의 제조
본 발명에 따른 베이스는 다음의 절차적 단계에 따라 제조된다:
- ⅰ) 식물성스테롤의 혼합물, ⅱ) 폴리에틸렌 글리콜 및 ⅲ) 계면활성제의 혼합물에 해당하는 오일상을 제조하는 단계;
- 물 및 벤질 알코올을 포함하는 수상을 제조하는 단계;
- 1 내지 10 ㎛의 입자 크기가 수득될 때까지 교반함으로써 상기 오일상 및 수상을 혼합하는 단계.
베이스(또는 슬러리)의 희석 용액은 본 발명에 따른 베이스를 물에 밀도 기준으로 3%의 농도로 희석함으로써 제조된다.
2/ 물 스트레스에 대한 재배되는 대두의 민감성을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 슬러리의 능력의 평가
본 분석법의 목적은 대두에 본 발명에 따른 슬러리를 적용하면 식물에 의한 토양으로부터의 물의 소비의 지연을 야기하는지를 보이기 위한 것이다. 상기 방법은 토양의 물 저장소가 대조군 양상(modality)보다 처리된 양상에서 보다 느리게 감소함을 보이는 것으로 이루어진다. 제공되는 분석법은 2019년에 관개에 의한 물 공급을 포함하는 실험 플롯(plot)의 특정 토양기후적 조건에서 수행되었다.
2.1/ 재료 및 방법
2.1.1/ 실험 플롯의 설명
실험 플롯의 설명은 표 2에 제공된다.
테스트 대두 테스트
배양(품종) 대두(ES Mentor)
종자 밀도 130 ㎏/ha(680,000 종자/ha)
셋업 밴드: 처리된 양상의 경우 0.72 ha/대조군 양상의 경우 1.44 ha
2.1.2/ 테스트된 양상
테스트된 양상의 설명은 표 3에 제공된다.
양상 처리 적용된 베이스의 용량 적용 단계
1 비처리 대조군(UC) - -
2 본 발명에 따른 슬러리 5 L/ha BBCH 21
본 발명에 따른 슬러리의 적용은 다음의 기후 조건 하에 80 L/ha 부피의 슬러리를 이용한 엽면 살포에 의해 행해진다: 21℃의 온도, 75%의 습도, 바람 없음.
2.1.3/ 데이터 수집 방법
토양 물 저장소는 각각의 양상에 놓인 2개의 60 ㎝ 용량성 탐침(capacitive probe)을 이용해 모니터링한다. 수확량은 콤바인 수확기의 호퍼(hopper)에 놓인 로드 셀(load cell)에 의해 측정된다.
2.1.4/ 통계적 분석
토양 물 저장소(W/R)의 변동에 대한 처리의 효과는 24시간의 롤링 기간(12:00-11:40)에 걸쳐 연구되었고, 이후 광합성 활성의 기간(10:00-20:20) 및 호흡 기간(20:40-9:40)에 대해 분리한다. 통계적 분석은 동일 평균 테스트(Test for Equal Means)(스튜던트 t-테스트) 및 다중 선형 회귀를 이용한다.
2.2/ 결과의 제공
2.2.1/ 토양 물 소비 비율의 연구
도 1은 탐침에 의해 기록된 미가공 W/R 변동 데이터를 나타내고, 도 2는 24 롤링 시간에 걸쳐 측정된 평균 W/R 값을 나타낸다. 통계적 분석 결과는 아래의 표 4에 제공된다.
W/R 변동 연구 기간 24시간 10:00 - 20:20 20:40 - 9:40
본 발명에 따른 슬러리 -3.2685 -2.29 -0.92
대조군 -3.8031 -3.06 -0.84
ANOVA 확인됨 확인됨 확인됨
스튜던트 테스트 p-값 0.02367 -0.0001476 0.2755
결론(5%의 역치) 8 내지 15%의 유의한 감소 15 내지 40%의 유의함 감소 유의하지 않음
2.2.2/ 수확량의 측정
수확량 데이터(밴드의 중심 영역)는 표 5에 나타나 있다.
양상 평균 수확량(㎏/ha)
본 발명에 따른 슬러리 4589 kh/ha
Control 4454 kh/ha
ANOVA 확인됨
스튜던트 테스트 p-값 0.004401
결론 3%의 차수로 유의하게 증가됨
2.3/ 결론
본 분석법은 그 발생(BBCH21)의 초기 단계에 대두에 본 발명에 따른 슬러리를 적용하면 토양으로부터 식물 물 소비의 비율에서 감소를 야기함을 보여준다("본 발명에 따른 조성물" 곡선은 "대조군" 곡선으로부터 이동됨). 게다가, 본 발명에 따른 조성물로 처리된 식물은 대조군 조건에서의 식물과 달리 위조점에 도달하지 않았음이 관찰되었다. 환원하면, 본 발명에 따른 슬러리를 적용하면 식물이 그 물 소비를 조정하고 물 스트레스의 해로운 효과를 겪지 않는 것을 가능하게 한다.
게다가, 상기 데이터로부터, 동일한 초기 W/R 토양 레벨에 대하여, 처리된 식물은 그 물 소비를 최적화하는 것이 자명하다. W/R이 위조점에 도달하고 이에 따라 새로운 물 공급이 없이 지연되는 순간에, 식물은 더 긴 기간 동안 그 물 안위 구역에 남아있을 것이다. 상기 현상은 처리된 양상의 수확량에 있어서의 감소와 연관되지 않는다.
3/ 물 스트레스에 대한 재배되는 옥수수의 민감성을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 슬러리의 능력의 평가
3.1/ 재료 및 방법
이전에 설명된 실험 프로토콜(대두 분석법; 실시예 2)이 표 6에 제공된 조건으로 옥수수에 대해 재현된다.
분석법 옥수수 분석법
배양(품종) 옥수수(DKC 4670)
종자 밀도 88,000 g/ha
셋업 밴드(1.2 ha)
테스트된 용량 5 L/ha
적용 단계 BBCH 18
적용 방법 엽면 살포
슬러리의 부피 80 L/ha
적용 동안의 기후 조건 21℃의 온도, 75%의 습도, 바람 없음.
3.2/ 결과의 제공
실시예 2에 제공된 방법론에 따라 데이터가 수집 및 가공된다. 수득된 결과는 표 7에 제공된다.
W/R 변동 연구 기간 24시간 10:00 - 20:20 20:40 - 9:40
본 발명에 따른 슬러리 -4.51 -3.40 -1.28
대조군 -5.48 -4.07 -1.46
ANOVA 확인됨 확인됨 확인됨
스튜던트 테스트 p-값 0.00924 0.04329 0.06951
결론(5%의 역치) 16 내지 18%의 유의한 감소 유의함 유의하지 않음
(10%의 유의함 역치)
수확량 분석은 2가지 양상 사이에 유의한 차이가 없음을 보여준다.
3.3/ 결론
대두에 대한 분석법(실시예 2)의 경우와 동일한 이유에 따라, 옥수수에 대한 본 분석법은 토양으로부터 W/R 식물 소비의 비율을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 슬러리의 효능을 실증한다.
4/ 대두 소식물체 성장의 상이한 단계에 본 발명에 따른 슬러리를 적용한 비교 테스트:
본 분석법의 목적은 대두 작물에 본 발명에 따른 슬러리를 적용하는 최적 단계를 결정하기 위한 것이다.
4.1/ 재료 및 방법
4.1.1/ 실험 플롯의 설명:
실험 플롯의 설명은 표 8에 제공된다.
테스트 대두 테스트
작물(품종) 대두(ES Mentor)
셋업 1.4 ha의 밴드
슬러리의 부피 80 L/ha
관개 존재(7일의 빈도)
4.1.2/ 테스트된 양상
테스트된 양상의 설명은 표 9에 제공된다.
양상 처리 적용된 베이스의 용량 적용 단계
1 비처리 대조군(UC) - -
A 본 발명에 따른 슬러리 3 L/ha BBCH 12
B 본 발명에 따른 슬러리 3 L/ha BBCH 21
4.2/ 결과의 제공
파라미터 A B
식물적 발생 더 큰 가지화 더 나은 잎 발생
물 스트레스에 대한 저항성 더 나은 저항성(생리학적 관찰: 잎말이가 적음)
개선된수확량(vs TNT) +3.8% +17.8%
4.3/ 결론
본 발명에 따른 슬러리의 효과는 BBCH 21 단계에 대두에 적용될 때 최적인 것으로 보인다. 관찰된 효과는 나뭇잎 시스템 발생의 자극, 물 스트레스에 대하 더 나은 저항성, 및 개선된 수확량이다.
5/ 제어된 및 최적 재배 조건 하에 어린 수수 묘목의 발아 및 성장의 자극제로서 본 발명에 따른 슬러리의 용도. 본 분석법의 목적은 어린 수수 묘목의 발아 및 성장을 자극하기 위한 본 발명에 따른 슬러리의 효과가 유지되는지를 평가하기 위한 것이다.
5.1/ 재료 및 방법
프로토콜은 발아 베이스를 위한 페트리 디쉬(Petri dish)에서 배양하기 이전에 본 발명에 따른 베이스를 함유하는 슬러리에 수수 종자를 프라이밍(priming)하는 것으로 이루어진다. 비처리 대조군의 경우 본 발명에 따른 베이스는 상기 프라이밍 용액에서 물로 교체된다. 작물 파라미터는 표 11에 나타나 있다.
파라미터
작물(품종) 수수(Belugga 품종), RAGT에 의해 공급된 종자
초기 실험 셋업 2 시트의 와트만 종이 및 6 ㎖의 물을 함유하는 페트리 디쉬
페트리 디쉬의 크기 직경 9 ㎝
디쉬 당 종자의 수 페트리 디쉬 당 50 종자
블록의 수 양상 당 4 페트리 디쉬
분석법의 수 4 분석법(본 연구는 4회 수행되었음)
본 발명에 따른 슬러리의 테스트된 용량 테스트된 1 용량: 3% 본 발명에 따른 베이스
본 발명에 따른 용액의 적용 방식 3% 용액에서 종자를 15분 동안 용액에 침지(프라이밍)한 후, 페트리 디쉬에서 배양하기 전에 압지에서 수 일 동안 건조시킴
적용의 수 1
프라이밍 날짜 재배의 1일째
발아 조건 발아 챔버: 25℃, 계속 암소
종자는 7일 동안 재배된다. 파종(D0) 후 24시간마다 다음의 파라미터를 관찰하였다:
- 발아된 종자의 백분율;
- ㎜ 단위의 어린 뿌리 길이.
5.2/ 결과 및 결론
결과는 도 3 및 도 4에 나타나 있다. 전체 분석법의 경우, 본 발명에 따른 베이스의 3% 용액에 침지하여 처리된 수수 종자는 대조군 배치(batch)의 경우보다 더 빨리 발아한다. 실험 조건에 따라, 발아 속도는 대조군 배치와 비교하여 처리된 배치의 경우에 대략 8시간 개선된다. 이것은 어린 뿌리의 성장을 측정함으로써 확인된다: 처리된 종자의 어린 뿌리의 크기는 현저하게 더 크다(2일에 1.9배 더 큼).
6/ 흰곰팡이에 대한 재배되는 포도나무(어린 잎, 오래된 잎 및 송이(cluster))의 민감성을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 슬러리의 능력의 평가
본 분석법의 목적은 생물적 스트레스에 보다 저항성인 식물을 제조함에 있어서 본 발명에 따른 슬러리의 효능을 실증하기 위한 것이다.
6.1/ 재료 및 방법
6.1.1/ 실험 플롯의 설명:
실험 플롯의 설명은 표 12에 제공된다.
테스트 포도나무 테스트
작물(품종) 포도나무(Ugni blanc)
줄 사이 3 미터
포도나무 사이 1.2 미터
실험 셋업 7 포도나무의 미세 플롯, 4회 반복
특이사항 인위적 오염
테스트된 슬러리 용량 1 L/ha
6.1.2/ 테스트된 양상
테스트된 양상의 설명은 표 13에 제공된다.
양상 처리 적용된 베이스의 용량 적용 단계
1 비처리 대조군 - -
2 본 발명에 따른 슬러리 1 L/ha 가시적 송이 단계(BBCH 53)로부터 완두 단계(BBCH 75)까지 7회 적용
6.1.3/ 데이터 수집 방법
6.1.3.1/ 질환 발생의 측정
질환의 발생을 2개의 상보적 지표를 이용해 평가한다:
- 질환 빈도: 질환이 발견된 잎의 백분율; 및
- 질환 강도(% 단위): 모든 잎에 대한 평균 질환 강도. 따라서, 잎에 대한 강도는 질환에 의해 덮힌 잎의 면적에 해당한다(%).
평가는 어린 잎, 오래된 잎 및 송이에 대해 수행된다. 각각의 기관에 대하여, 샘플은 양상 당 200 개체로부터 유래된다(미세플롯 당 50개).
6.1.3.2/ 통계적 분석
본 분석의 경우, 수행된 테스트는 다음과 같다:
- 동일 빈도의 Chi2 테스트(Equal Means); 및
- 강도 균등의 만-위트니-윌콕슨(Mann-Whitney-Wilcoxon) 테스트(Equal Means).
6.1.4/ 결과의 제공
어린 잎, 오래된 잎 및 송이에 대한 기록의 결과는 각각 도 5, 도 6, 및 도 7에 나타나 있다.
6.1.4.1/ 동일 빈도의 테스트(Chi2)
양상 어린 잎에 대한 빈도 오래된 잎에 대한 빈도 송이에 대한 빈도
본 발명에 따른 슬러리 75.5% 97.5% 82%
대조군 78.5% 100% 98%
동일 평균 승인됨 부적절한 테스트 거절됨
테스트의 p-값 0.4759 8.697e-8
결론: 질환 강도에 대한 본 발명에 따른 슬러리의 효과는 잎에 대해서는 유의하지 않지만, 상기 질환은 미리 처리된 송이에 대한 빈도가 유의하게 적었다.
6.1.4.2/ 강도의 동일 평균의 테스트(만-위트니-윌콕슨)
양상 어린 잎에 대한 강도 오래된 잎에 대한 강도 송이에 대한 강도
본 발명에 따른 슬러리 11.17% 20.76% 27.9%
대조군 21.87% 30.2% 45.6%
중앙값의 균등
거절됨 거절됨 거절됨
스튜던트 테스트 p-값 1.90e-7 2.616e-8 1.458e-11
결론: 관찰된 3개 기관에 대하여, 질환의 강도는 대족군 방법의 동일한 기관과 비교하여 본 발명에 따른 용액으로부터 혜택을 받은 포도나무에 대해 유의하게 낮다. 본 분석법에서, 질환의 강도는 포도나무에 본 발명에 따른 슬러리를 적용함으로써 30% 내지 50% 감소될 수 있다.
7/ 엽면 살포에 의해 본 발명에 따른 슬러리를 사용하는 조건
본 발명에 따른 예방적 처리 방법은 식물의 기력에서의 개선을 유도하여 비생물적 및/또는 생물적 스트레스에 대해 효과적으로 싸울 수 있는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 혼합물은 식물의 잎을 통해 줄 사이 적용범위 단계에서 적용되어야 한다(줄 파종 작물 재배).
상기로부터, 본 발명에 따른 슬러리가 적용되는 때는 재배되는 식물의 종, 그 식물적 성장, 파종의 날짜 및 2 줄의 묘목 사이의 줄 사이 또는 초본부의 거리에 의존함이 부각된다.
옥수수, 대두 및 단백질 종자의 작물에 대한 상기 데이터는 표 19에 나타나 있다.
작물 섭취 당 용량
(L/ha 단위) 		연 당 섭취의 수 희석 부피
(리터 단위) 		살포 농도
(㎏/100 L 단위) 		섭취 기간 섭취시 작물의 단계 섭취시 BBCH 작물의 단계
최소 최대 최소 최대 최소 최대 최소 최대
옥수수 1 5 1 3 50 200 0.5 10 6월 4 내지 10개 잎 14-19
대두 1 5 1 3 50 200 0.5 6월 4개 개화기 잎
단백질 종자 4개 개화기 잎

Claims (20)

  1. 비생물적 스트레스의 시작 전에 식물에 슬러리를 적용하는 단계로 이루어지는 비생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법으로서,
    상기 슬러리는
    - 물; 및
    - 적어도 하나의 계면활성제 및 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물을 포함하는 베이스;를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비생물적 스트레스는 물 스트레스인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비생물적 스트레스는 열 스트레스인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 β-시토스테롤은 식물성스테롤의 슬러리의 질량 기준으로 적어도 30%를 나타내고, 식물성스테롤의 혼합물/계면활성제의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 생물적 스트레스의 시작 전에 슬러리를 적용하는 단계로 이루어지는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법으로서,
    상기 슬러리는
    - 물; 및
    - 적어도 하나의 계면활성제; 및 β-시토스테롤을 혼합물의 질량 기준으로 적어도 30% 포함하는 식물성스테롤의 혼합물;을 포함하는 베이스;를 포함하며,
    식물성스테롤/계면활성제 혼합물의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5인 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 생물적 스트레스는 진균, 박테리아, 바이러스 감염, 해충 피해 및/또는 잡초와의 경쟁으로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리의 적용은 엽면 살포 및/또는 관개 및/또는 종자의 침지에 의하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재배된 식물은 엽록소 식물이고, 유리하게는 곡물의 큰 작물, 지방종자 및 단백질 작물의 식물; 포도재배; 뿌리 및 줄기; 원예; 사초; 식물 정원; 방향물질 및 향신료; 그 변환의 측면에서 원료 물질을 생산하기 위한 의도인 식물의 수목재배 또는 산업 재배;를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재배된 식물은 대두, 옥수수, 보리, 기장, 헝가리 풀, 물억새, 파니쿰, 수수, 땅콩, 밀, 유채, 해바라기, 단백질 완두, 경협종 완두, 야생 콩, 루핀, 아마, 절단된 알팔파, 포도, 비트, 감자, 콩, 상추, 파슬리, 벼, 무, 과일 나무 및 장식용 식물을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    식물성스테롤 혼합물에 대한 100% 보충물은 선택적으로 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 계면활성제는 유리하게는 그 극성 머리가 카르복실레이트, 설포네이트 또는 설페이트화 알코올인 음이온성 계면활성제; 유리하게는 그 극성 머리가 아민, 4차 아민 또는 4차 암모늄 에스테르인 양이온성 계면활성제; 유리하게는 베타인 또는 인지질 유도체인 양쪽성 계면활성제; 유리하게는 에톡실레이트, 알칸올아민, 알킬글루카마이드, 폴리올 에스테르, 알킬-모노 및 알킬-폴리-폴리글루코시드 또는 폴리올 에테르인 중성 계면활성제; 유리하게는 대두 레시틴 또는 아미노산으로부터 유래되는 계면활성제인 천연 계면활성제; 및/또는 천연 원료 물질, 유리하게는 폴리올 유도체, 바람직하게는 당 및 지방산 에스테르로부터 합성된 계면활성제;를 포함하는 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 상기 당 및 지방산 에스테르는 수크로오스 스테아레이트, 수크로오스 팔미테이트 및 그의 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    - 식물성스테롤의 혼합물은 캄페스테롤, 스티그마스테롤 및 브라시카스테롤을 추가로 포함하고; 및
    - 적어도 하나의 계면활성제는 수크로오스 스테아레이트, 유리하게는 수크로오스 스테아레이트 및 수크로오스 팔미테이트를 포함하는 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리는 0.1 L/ha 내지 15 L/ha의 비율로, 유리하게는 1 L/ha 내지 5 L/ha의 비율로 엽면 살포에 의해 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 실행되는 슬러리로서,
    - 물; 및
    - 적어도 하나의 계면활성제 및 β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물을 포함하는 베이스;를 포함하는 슬러리.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 베이스는 상기 슬러리의 질량 기준으로 1 ppm 내지 20%, 유리하게는 1 ppm 내지 10%를 나타내고, 물 또는 물 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 혼합물이 전체 100%로 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 그 입자 크기가 500 ㎛ 미만인 수중유 에멀전의 형태로 청구항 14 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 따른 슬러리를 제조하기 위한 베이스로서,
    - 베이스의 질량 기준으로 60% 내지 95%를 나타내는 수상;
    - 베이스의 질량 기준으로 5% 내지 40%를 나타내는 오일상;을 포함하고,
    - 적어도 하나의 계면활성제; 및
    - β-시토스테롤을 포함하는 식물성스테롤의 혼합물;을 포함하며,
    식물성스테롤/계면활성제 혼하물의 질량 비는 0.01 내지 5, 유리하게는 0.1 내지 2.5인 베이스.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 식물성스테롤의 혼합물은 베이스의 질량 기준으로 0.5% 내지 10%, 유리하게는 0.5% 내지 7%, 바람직하게는 1% 내지 5%를 나타내는 것을 특징으로 하는 베이스.
  18. 청구항 16 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 베이스의 질량 기준으로 0.2% 내지 30%, 유리하게는 1% 내지 20%, 바람직하게는 2.5% 내지 15%를 나타내는 것을 특징으로 하는 베이스.
  19. 청구항 16 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 다음의 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 베이스:
    - 계면활성제의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 70%의 수크로오스 스테아레이트로서, 그 모노에스테르 함량은 수크로오스 스테아레이트의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 70%이고, 나머지는 디-, 트리- 및/또는 폴리에스테르의 혼합물이며; 및
    - 계면활성제의 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 30%의 수크로오스 스테아레이트로서, 그 모노에스테르 함량은 수크로오스 스테아레이트 질량 기준으로 20% 내지 80%, 유리하게는 30%이고, 나머지는 디-, 트리- 및/또는 폴리에스테르의 혼합물이다.
  20. 청구항 16 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    다음을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스:
    - 200 내지 1,000 Da, 바람직하게는 400 Da의 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유동화제로서, 상기 유동화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 1% 내지 15%, 유리하게는 2% 내지 8%를 나타내고; 및/또는
    - 올레익 알코올; 올레산; 리놀레산 및 식물성 오일, 유리하게는 대두 오일, 산자나무 오일, 옥수수 오일, 유채 오일, 해바라기 오일을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 식물성스테롤 가용화제로서, 상기 가용화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 2 내지 30%, 유리하게는 4 내지 15%를 나타내고; 및/또는
    - 메틸테트라데카노에이트, 메틸옥타데카노에이트 및 메틸헥사데카노에이트를 포함하는 메틸 에스테르의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 습윤제로서, 상기 습윤제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.1% 내지 5%를 나타내고; 및/또는
    - 천연 킬레이트화제, 유리하게는 나트륨 파이테이트 또는 아미노산에 기반한 킬레이트화제; 및 합성 킬레이트화제, 유리하게는 2,2'-비피리딘, 디메르캅토프로판올, 에틸렌 글리콜-비스-(2-아미노에틸)-N,N,N',N'-테트라아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 니트릴로트리아세트산, 이미노디아세트산, 살리실산 또는 트리에탄올아민, 바람직하게는 EDTA;를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 킬레이트화제로서, 상기 킬레이트화제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.01% 내지 5%를 나타내고; 및/또는
    - 벤질 알코올, 벤조산, 데히드로아세트산, 살리실산, 소르브산 및 그의 염 중 하나로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 보존제로서, 유리하게는 벤질 알코올이며, 상기 보존제는 유리하게는 베이스의 질량 기준으로 0.1% 내지 5%를 나타낸다.
KR1020227035844A 2020-04-20 2021-04-19 비생물적 및/또는 생물적 스트레스와 연관된 건조물의 손실을 제한하기 위한 재배된 식물의 예방적 처리 방법 KR20230002420A (ko)

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FR2003949A FR3109262B1 (fr) 2020-04-20 2020-04-20 Procede de traitement preventif d’une plante cultivee pour limiter la perte de matiere seche liee a un stress abiotique et/ou biotique
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