PL230888B1

PL230888B1 - Zastosowanie kompozycji kwasu salicylowego lub jego pochodnych, trójetanoloaminy i surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów do opryskiwania roślin uprawnych w celu zwiększania odporności na warunki stresowe

Info

Publication number: PL230888B1
Application number: PL409229A
Authority: PL
Inventors: Zenon WOŹNICA; Zenon Woźnica; Krzysztof HELLER; Krzysztof Heller; Małgorzata BYCZYŃSKA; Małgorzata Byczyńska
Original assignee: Inst Wlokien Naturalnych I Roslin Zielarskich; Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2018-12-31
Also published as: WO2016028177A1; PL409229A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie kompozycji kwasu salicylowego lub jego pochodnych, trójetanoloaminy i surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów do opryskiwania roślin uprawnych w celu zwiększania odporności na warunki stresowe.

Na plonowanie roślin uprawnych wpływa wiele czynników abiotycznych związanych z właściwościami fizycznymi i chemicznymi gleby jak porowatość, zasobność w składniki mineralne, wodę i powietrze, odczyn, a także oddziaływującymi na części nadziemne roślin jak temperatura, wilgotność i skład powietrza czy natężenie światła. Niekorzystny układ jednego lub kilku wymienionych czynników np. susza glebowa, zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura powietrza wprowadza roślinę uprawną w stres, którego najczęstszym objawem jest jej spowolniony lub całkowicie zahamowany wzrost oraz różnorakie zakłócenia rozwoju. Również niekorzystne czynniki biotyczne związane ze światem ożywionym, a zwłaszcza organizmy chorobotwórcze i szkodniki, mogą w dużym stopniu zakłócać prawidłowy wzrost i rozwój roślin uprawnych, przyczyniając się do spadku wysokości i jakości zebranego plonu.

Rośliny uprawne produkują wiele specyficznych związków, które wykorzystują między innymi do obrony przed czynnikami stresowymi. Jednym z ważnych związków odpowiedzialnych w roślinach za liczne procesy fizjologiczne i biochemiczne, jak np. pobieranie składników mineralnych, przepuszczalność membran komórkowych i oddychanie mitochondrialne, jest kwas salicylowy. Kwas salicylowy pełni także funkcję substancji sygnałowej, indukującej szereg procesów w roślinach prowadzących do zwiększenia ich tolerancji na abiotyczne i biotyczne czynniki stresowe.

Dużą niedogodnością ograniczającą praktyczne wykorzystanie kwasu salicylowego lub acetylosalicylowego do stosowania na rośliny w warunkach uprawy jest bardzo niska rozpuszczalność tych związków w wodzie. Ta niekorzystna właściwość fizyczna w znacznym stopniu uniemożliwia prawidłowe przygotowanie cieczy opryskowej i jej naniesienie na rośliny uprawne za pomocą powszechnie stosowanych opryskiwaczy hydraulicznych. Ponadto krople cieczy opryskowej padające na hydrofobową powierzchnię roślin słabo się na niej zatrzymują, a po zatrzymaniu kwas salicylowy lub acetylosalicylowy szybko krystalizują, co ogranicza ich wniknięcie do komórek roślinnych i w znacznym stopniu osłabia biostymulacyjne działanie. Korzystnie byłoby zatem stosować takie formy użytkowe biostymulatora zawierającego kwas salicylowy lub jego pochodne, które zapewniałyby całkowite rozpuszczenie tych związków w wodzie używanej do sporządzenia cieczy opryskowej oraz wspomagałyby proces nanoszenia na rośliny, zatrzymywanie na ich powierzchni i wnikanie do komórek roślinnych.

Dotychczas opracowano szereg rozpuszczalnych produktów zawierających kwas salicylowy lub acetylosalicylowy, głównie z przeznaczeniem do celów farmaceutycznych i kosmetycznych. Niestety, wiele z tych produktów nie znajduje praktycznego zastosowania, ze względu na toksyczność dla człowieka i środowiska (np. sole litowe aspiryny) lub na niekorzystne działanie uboczne.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego USA nr 5776431, rozpuszczalny w wodzie i stabilny w przechowywaniu kwas acetylosalicylowy uzyskano poprzez połączenie go z mieszaniną jednowodnego cytrynianu potasu i dwuwodnego cytrynianu sodu.

W opisie patentowym USA nr 66689964 rozpuszczalną formę kwasu salicylowego przeznaczoną do celów dermatologicznych i kosmetycznych uzyskano poprzez zmieszanie kwasu salicylowego z rozpuszczalnikami organicznymi, w skład których wchodził alkohol butylowy, glycereth-26, glycereth-7 oraz mieszanina glikoli polietylenowych o masie cząsteczkowej 200, 400 i 600 g.

W zgłoszeniu międzynarodowym WO 0126464 opisano środki zwiększające fotosyntezę roślin, które zawierają pochodne kwasu salicylowego.

W węgierskim opisie patentowym HU 209617 przedstawiono środki ochrony roślin i bioregulatory zawierające pochodne kwasu salicylowego.

Polski patent nr 202519 opisuje środek ochrony roślin uprawnych w postaci homogennego roztworu wodnego, zawierającego kwas askorbinowy jako środek łagodzący stres roślin.

Z opisu patentu PL186808 znana jest kompozycja do przemywania skóry zawierająca od 0,1 do 10% wagowych α-hydroksykwasu, kwasu salicylowego, maleinowego lub pirogronowego i detergentową bazę składającą się z mieszaniny od 2,0 do 15% wagowych niejonowego alkilo-poliglukozydowego środka powierzchniowo czynnego, przy czym pH kompozycji mieści się w zakresie 3,0 do 4,5.

Zastosowanie kompozycji kwasu salicylowego lub jego pochodnych, trójetanoloaminy i surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów według wynalazku polega na tym, że rośliny opryskuje się płynną i rozpuszczalną w wodzie jednorodną mieszaniną, zawierającą w postaci skoncentrowanej:

PL 230 888 Β1 od 1% do 40% wagowych kwasu salicylowego lub jego pochodnej, zwłaszcza kwasu acetylosalicylowego, od 0,1% 10 do 30% wagowych trójetanoloaminy, od 10% do 25% wagowych surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów oraz wodę w celu zwiększania odporności na warunki stresowe.

Nieoczekiwanie okazało się, że już niewielki dodatek trójetanoloaminy w kompozycji do opryskiwania roślin umożliwił uzyskanie homogenicznej formulacji kompozycji, spowodował całkowite rozpuszczenie kwasu salicylowego lub acetylosalicylowego w kompozycji oraz zapewnił stabilność roztworu w zakresie temperatur od -15 do +50°C przez okres co najmniej 360 dni. Stężenie robocze koncentratu kompozycji w cieczy opryskowej wynosi od 0,1% do 2%.

Obecność biodegredowalnego surfaktanta z grupy alkilopoliglikozydów w składzie kompozycji w znacznym stopniu ułatwia zatrzymywanie się kropel opryskowych na powierzchni opryskiwanych roślin, zapewnia dobre pokrycie tej powierzchni oraz wzmożone wnikanie kwasu salicylowego lub jego pochodnej do komórek roślinnych. Zastosowanie jednorodnej mieszaniny kwasu salicylowego lub acetylosalicylowego i surfaktanta niejonowego w jednym opakowaniu zapewnia znaczne ułatwienie i przyspieszenie procesu przygotowania cieczy opryskowej. Zastosowana kompozycja w odróżnieniu od innych rozpuszczalnych formulacji kwasu salicylowego lub jego pochodnej, poza cechami umożliwiającymi jej dobre działanie biologiczne, posiada jednocześnie bardzo korzystne cechy aplikacyjne.

Wynalazek przedstawiony jest w poniższych przykładach, które nie wyczerpują jednak wszystkich możliwych realizacji i jego zastosowań.

Przykład 1

Do kolby Erlenmeyera o pojemności 1 litra dodano 250 g trójetanoloaminy, 200 g kwasu acetylosalicylowego, 250 g surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów (produkt handlowy GLUCOPON 650 EC firmy Cognis Co., będący 50% wodnym roztworem surfaktanta alkilopoliglikozydowego) oraz 300 g wody. Stosując mieszadło magnetyczne, całość mieszano w temperaturze około 20°C przez okres 10 minut do momentu całkowitego zhomogenizowania składników mieszaniny. Uzyskano koncentrat biostymulatora jako jednorodny klarowny roztwór o jasnosłomkowej barwie i gęstości 1,178 g/cm³, zawierający 20% wagowych czystego kwasu acetylosalicylowego, 25% wagowych czystej trójetanoloaminy, 12,5% wagowych czystego surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów, znajdującego się w produkcie handlowym Glucopon 650 EC oraz 42,5% wagowych wody. Otrzymany preparat pod nazwą kodową „biostymulator” przeznaczono do badań polowych w celu oceny jego biostymulującego działania.

Przykład 2

Do kolby Erlenmeyera o pojemności 1 litra dodano 250 g trójetanoloaminy, 200 g kwasu salicylowego, 250 g surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów (produkt handlowy GLUCOPON 650 EC firmy Cognis Co., będący 50% wodnym roztworem surfaktanta alkilopoliglikozydowego) oraz 300 g wody. Stosując mieszadło magnetyczne, całość mieszano w temperaturze około 20°C przez okres 10 minut do momentu całkowitego zhomogenizowania składników mieszaniny. Uzyskano koncentrat biostymulatora jako jednorodny klarowny roztwór o jasnosłomkowej barwie i gęstości 1,176 g/cm³, zawierający 20% wagowych czystego kwasu salicylowego, 25% wagowych czystej trójetanoloaminy, 12,5% wagowych czystego surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów, znajdującego się w produkcie handlowym Glucopon 650 EC oraz 42,5% wagowych wody.

Przykład 3

Do kolby Erlenmeyera o pojemności 1 litra dodano 75 g trójetanoloaminy, 50 g kwasu salicylowego, 500 g surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów (produkt handlowy GLUCOPON 650 EC firmy Cognis Co., będący 50% wodnym roztworem surfaktanta alkilopoliglikozydowego) oraz 375 g wody. Stosując mieszadło magnetyczne, całość mieszano w temperaturze około 20°C przez okres 10 minut do momentu całkowitego zhomogenizowania składników mieszaniny. Uzyskano koncentrat biostymulatora jako jednorodny klarowny roztwór o jasnosłomkowej barwie, zawierający 5,0% wagowych czystego kwasu acetylosalicylowego, 7,5% wagowych czystej trójetanoloaminy, 25% wagowych czystego surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów, znajdującego się w produkcie handlowym Glucopon 650 EC oraz 62,5% wagowych wody.

Przykład 4

Otrzymany w przykładzie 1, biostymulator zastosowano dolistnie na burak cukrowy jako roślinę testową uprawianą w warunkach polowych. Badania przeprowadzono w 2008 roku w Starym Sielcu w Zakładzie Doświadczalnym należącym do Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich (IWNiRZ) w Poznaniu. Doświadczenie poletkowe założono metodą bloków losowanych w 4 powtórzeniach.

PL 230 888 Β1

Biostymulator zastosowano w fazie 8 liści buraków w dwóch dawkach: 1,0 i 2,0 l/ha za pomocą opryskiwacza hydraulicznego o wydatku cieczy opryskowej 200 l/ha, dla których stężenie robocze koncentratu biostymulatora w cieczy opryskowej wynosiło odpowiednio 0,5% i 1%. W sezonie wegetacyjnym 2008 roku wystąpił wyraźny niedobór opadów, który spowodował suszę glebową w miesiącach od maja do lipca. W tych warunkach będący przedmiotem wynalazku biostymulator wpłynął bardzo korzystnie na wzrost i rozwój buraka cukrowego oraz na jego plonowanie. Wyniki przedstawione w tabeli 1 wskazują, że biostymulator zastosowany w dawce 1 l/ha zwiększył plon ogólny roślin buraka cukrowego o 36,4%, plon korzeni o 28,2%, a plon liści o 64,9% w stosunku do obiektu kontrolnego - nieopryskiwanego. Zwiększenie dawki biostymulatora z 1 do 2 l/ha nie spowodowało dalszego, istotnego wzrostu plonów testowanej rośliny.

Tabela 1 Efektywność opryskiwania kompozycją w uprawie buraka cukrowego (Zakład Doświadczalny IWNiRZ, Stary Sielec 2008 r.)

Obiekty	Dawka (1 /ha)	Plon
ogólny	korzenie	liście
dt/lia	%	dt/ha	%	dt/ha	%
Kontrola	-	1050	100	815	100	235	100
Biostymulator	1,0	1432	136	1045	128	387	165
Biostymulator	2,0	1365	130	1030	126	335	143
Najmniejsza istotna różnica (NIR, p = 0.05)	64		63		31

Zastrzeżenia patentowe

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zastosowanie kompozycji kwasu salicylowego lub jego pochodnych, trójetanoloaminy i surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów, znamienne tym, że mieszaninę, zawierającą od 1% do 40% wagowych kwasu salicylowego lub jego pochodnej, zwłaszcza kwasu acetylosalicylowego, od 0,1 % do 30% wagowych trójetanoloaminy, od 10% do 25% wagowych surfaktanta niejonowego z grupy alkilopoliglikozydów oraz wodę, zaś stężenie robocze koncentratu biostymulatora w cieczy opryskowej wynosi od 0,1% do 2%, stosuje się do zwiększania odporności roślin na warunki stresowe, poprzez oprysk roślin.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że jako pochodną kwasu salicylowego stosuje się kwas acetylosalicylowy.