RO117411B1

RO117411B1 - Compozitie sinergica si metoda pentru imbunatatirea productiei de plante

Info

Publication number: RO117411B1
Application number: RO97-02292A
Authority: RO
Inventors: Eija Pehu; Jussi Hautala; Esko Kokkonen
Original assignee: Cultor Oy
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 2002-03-29
Also published as: DE69531218T2; HUT77911A; JPH11505517A; MX9709960A; AP655A; AU708782B2; AU3348195A; BG102107A; EP0831699B1; FI952865A0; CA2223556A1; FI98513B; WO1996041530A1; AP9701150A0; PL323820A1; US5922649A; CZ396797A3; PT831699E; ES2202371T3; DE69531218D1

Abstract

Inventia se refera la o compozitie sinergica, care contine betaina si adjuvant si este aplicabila exogen, pentru imbunatatirea productiei de plante, de preferinta sub forma unei solutii apoase care contine 0,01 M pana la 0,5 M betaina si 0,01 pana la 1,0% adjuvant, calculat fata de volumul solutiei. Metoda consta in aplicarea exogena, separat sau simultan, a betainei, intr-o cantitate cuprinsa intre 0,1si 30 kg/ha, iar adjuvantul intr-o cantitate cuprinsa intre 0,05 si 5,0 l/ha.

Description

Invenția se referă la o compoziție sinergică și la o metodă pentru îmbunătățirea producției de plante utilizate în agricultură.

Este cunoscut faptul că mediul și condițiile de creștere afectează producția de plante. Mediul și condițiile optime de creștere conduc, de obicei, la o producție mai mare cantitativ și la o calitate superioară a acesteia.în condiții slabe de creștere, atât calitatea, cât și cantitatea se deteriorează în mod natural.

Proprietățile fiziologice ale unei plante sunt preferabil manipulate cu ajutorul înmulțirii, atât prin metodele tradiționale de înmulțire, cât și, de exemplu, prin manipulare genetică.

Mai multe metode diferite privind tehnica de cultivare au fost dezvoltate pentru a îmbunătății condițiile de creștere și producția de plante. Selecționarea plantei potrivite pentru locul de creștere potrivit este un fapt evident pentru un specialist în domeniu. în timpul sezonului de creștere, plantele pot fi protejate cu mijloace mecanice, de exemplu, cu diferite plase și plastice sau prin cultivarea în sere. Irigarea și fertilizatorii sunt, în general, utilizați pentru a îmbunătăți creșterea. Surfactanții sunt adesea utilizați legat de aplicarea pesticidelor, agenților de protecție și a mineralelor. Surfactanții îmbunătățesc penetrarea substanțelor în celulele plantelor, prin accentuarea și intensificarea efectului agenților mai sus menționați și simultan prin reducerea efectelor dăunătoare asupra mediului. Totuși, diferite metode de tehnică de cultivare sunt adesea laborioase și impracticabile, efectul lor este limitat (mărimea rentabilă a unei sere, protecția limitată oferită de plase, etc.) și sunt, de asemenea, de departe prea costisitoare la scală globală. Până acum nu au fost descrise soluții chimice acceptabile economic pentru protecția plantelor față de condițiile de solicitare ale mediului.

Alimentarea cu apă este mai importanții decât orice alt factor de mediu pentru productivitatea unei recolte, chiar dacă sensibilitatea plantelor la secetă variază. Irigarea este utilizată de obicei pentru a asigura cantitatea suficientă de apă. Totuși, există probleme semnificative de sănătate și mediu legate de irigații, de exemplu, acuta descreștere a resurselor de apă, deteriorarea calității apei și deteriorarea terenurilor agricole. S-a calculat în domeniu că în jur de jumătate din terenurile irigate artificial din lume sunt deteriorate datorită saturării cu apă și salinizării. O indicație asupra semnificației și scopului acestei probleme este aceea că există 255 de milioane de hectare de terenuri irigate în lume și că ele dau socoteală pentru 70% din totalul apei de consum din lume. Doar în Statele Unite, există peste 20 de milioane de hectare de teren irigat în principal pe teritoriul celor 18 state vestice și în partea de sud a țării. Ele utilizează 835 din totalul apei consumate doar pentru irigări. Poate fi, de asemenea, subliniat că utilizarea apei de irigare crește în fiecare an, în special, în țările industrializate. în plus, față de aceste probleme, un alt neajuns al irigării, este costul ridicat.

Un alt factor serios de stres este salinitatea solului. Salinitatea solului poate fi definită în diferite feluri; conform cu definiția generală, solul este salin dacă el conține săruri solubile într-o cantitate suficientă pentru a influența ceșterea și producția unor specii de plante cultivate. Cea mai comună sare este clorură de sodiu, dar apar și alte săruri în combinații variate depinzând de originea apei saline și de solubilitatea acestor săruri.

Este dificil pentru plantele care cresc într-un sol salin să obțină o cantitate suficientă de apă din solul având un potențial osmotic negativ. Concentrațiile mari de ioni de sodiu și clor sunt otrăvitoare pentru plante. O altă problemă este lipsa de minerale, care apare atunci când ionii de sodiu sunt în competiție cu ionii oe potasiu necesari pentru creșterea celulei, osmoreglarea și stabilizarea pH-ului. Această problemă apare, în special, când concentrația de ioni de calciu este scăzută.

Productivitatea plantelor și sensibilitatea lor la salinitatea solului depinde de speciile de plante. Halofitele necesită conținuturi relativ mari de clorură de sodiu pentru a le asigura

RO 117411 Β1 creșterea optimă, în timp ce glicofitele au o toleranță scăzută la sare sau creșterea lor este 50 considerabil inhibată chiar la concentrații mici de sare. Există diferențe mari chiar între diferitele soiuri ale diferitelor plante cultivate. Toleranța la sare a uneia și aceleiași specii sau soi poate, de asemenea, să varieze în funcție, de exemplu, de stadiul de creștere.în cazul salinității scăzute sau moderate, nu poate fi detectată creșterea mai lentă a glicofitelor sub formă de simptome specifice, astfel ca chlorisis, dar se vede în oprirea creșterii plantelor și 55 în culoarea frunzelor lor care este mai închisă decât normal.

Mai mult, suprafața totală a frunzelor este redusă, asimilarea dioxidului de carbon scade și sinteza proteinelor este inhibată.

Plantele se pot adapta într-o oarecare măsură la condițiile de solicitare. Această abilitate variază considerabil în funcție de specia de plante. Ca urmare a condițiilor de stres sus 60 menționate, anumite plante încep să producă un hormon de creștere numit acid abscisic (ABA), care le ajută să-și închidă stomatitele, reducând astfel severitatea acestui stres. Totuși, (ABA)are și un efect dăunător asupra productivității plantelor. ABA poate cauza, de exemplu, căderea frunzelor, florilor și fructelor tinere și inhiba formarea noilor frunze, ceea ce conduce natural la reducerea producției. 65

Condițiile de stres și în special lipsa de apă s-a găsit că pot conduce la o descreștere pronunțată în activitatea anumitor enzime, astfel ca nitrat reductaza și fenilalanin amoniuliaza. Pe de altă parte, activitatea alfa-amilazei și ribonucleazei crește. Până acum nu a fost descrisă nici o soluție chimică, bazată pe aceste descoperiri, pentru a proteja plantele.

S-a descoperit, de asemenea, că în condiții de stres anumiți compuși cu azot și 70 aminoacizi, ca prolina și betaina sunt acumuiați în regiunile de creștere ale anumitor plante.

Literatura de specialitate se referă la funcția și semnificația acestor produse acumulate. Pe de o parte, s-au propus aceste produse, ca produse secundare de stres și, astfel, sunt dăunătoare celulelor, pe de altă parte s-a estimat că ele pot proteja celulele (Wyn Jones, R.G. și Storey,R: The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plants, 75 Paleg, L.G. și Aspinall,D.(eds),Academic Press, Sydeney, Australia, 1981).

în J.PIant Physiol. 140 (1992)541-543, Zhao descrie efectul betainei asupra membranei celulare a alfalfa. Răsaduri de alfalfa au fost pulverizate cu glicinbetaină 0,2M, după care răsadurilor li s-au rupt rădăcinile, au fosr spălate de pământ și expuse, la o temperatură cuprinsă, între -10° până la -2°C, timp de 1h Răsadurile au fost apoi dezghețate și plantate 80 în nisip umed timp de o săptămână în care timp recreșterea a fost evidentă la plantele care au supraviețuit. Glicinbetaina a îmbunătățit clar stabilitatea la frig a alfalfa. Efectul a fost evident în special, la -6°C pentru tratamentul la rece. Toate plantele ținute la -6°C, timp de o oră au murit, în timp ce 67% din răsaduril 2 tratate cu glicinbetaină au supraviețuit.

în Plant Science Letters 25(1982)-329-335', Itai și Paleg descriu efectul prolinei și 85 betainei la revenirea după condițiile de lipse de apă a orzului și castravetelui.

Plantele au crescut în nisip udat și a fost adăugat polietilenglicol (PEG, greutate moleculară 4000) în soluția de hrănire, timp de patru zile pentru a produce solicitarea la lipsa apei, după care plantele au fost lăsate să-și revină, timp de patru zile înainte de recoltare. A fost pulverizată pralină și/sau betaină (25mM, pH=6,2) pe frunzele plantei, fie în prima, fie 90 în a treia zi a solicitării sau imediat înaintea recoltării. în ceea ce privește orzul, s-a observat că betaina aplicată înainte, fie după solicitare nu a avut efect, în timp ce betaina adăugată la sfârșitul solicitării a fost eficace. Prolina nu a avut efect. Nici un efect pozitiv nu a fost evident pentru castravete. Dimpotrivă, s-a găsit că, atât betaina, cât și prolina au avut efect negativ. 95

Experimentele având drept scop clarificarea efectelor betainei și prolinei asupra plantelor au condus la rezultate contradictorii. Nu există aplicații comerciale bazate pe aceste rezultate. Literatura de specialitate nu descrie o combinație a betainei cu un adjuvant sau utilizarea combinată a betainei și a unui adjuvant.

RO 117411 Β1

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, constă în găsirea unui mod de înlocuire parțială a irigării artificiale, astfel, încât cantitatea și calitatea producției să fie simultan asigurate. în același timp a fost găsit un mod de protecție a plantelor în alte condiții de solicitare, ca în timpul salinității ridicate adesea legată de secetă, la temperaturi joase, etc. Mai mult, un alt scop a fost găsirea unui mod de creștere a producției în condiții normale, fără utilizarea metodelor care ar consuma resurse de mediu sau ar dăuna mediului.

Invenția se referă la o compoziție sinergică care conține betaină și adjuvant, aplicabilă exogen, pentru îmbunătățirea producției de plante, de preferință, sub forma unei soluții apoase care conține 0,01 M până la 0,5M betaină și 0,01% până la 1,0% adjuvant, calculat față de volumul soluției. Este prezentată și o metodă pentru îmbunătățirea sinergică a producției de plante prin aplicarea exogenă la o plantă vie, separat sau simultan, betaina fiind folosită într-o cantitate cuprinsă, între 0,1 și 30 kg/ha, de preferință, între 2 și 4 kg/ha, iar adjuvantul fiind folosit într-o cantitate cuprinsă, între 0,05 până la 5,0 l/ha, de preferință, 0,2 I până la 2,0 l/ha.

Invenția prezintă în mod suprinzător că producția de plante poate fi considerată mărită cu ajutorul betainei și a unui adjuvant care sunt aplicate exogen. Betaina s-a constatat că este eficace în îmbunătățirea producției, atât în condiții normale, cât și în condiții de solicitare și nu are efecte dăunătoare precum efectele secundare ale ABA. Adjuvantul îmbunătățește absorbția betainei în celulele plantelor acționând astfel sinergie cu betaina.

Invenția face posibilă reducerea considerabilă, de exemplu, a necesității irigării artificiale, protejând mediul și coborând costurile într-o mare măsură.

Invenția se referă la utilizarea exogenă a betainei și a unui adjuvant pentru îmunătățirea producției de plante. Conform invenției, betaina și adjuvantul sunt utilizate pentru îmbunătățirea producției de plante, atât în condiții normale, cât și de solicitare.

Invenția se referă la o metodă pentru îmbunătățirea producției de plante, în care betaina și adjuvantul sunt aplicate exogen la creșterea plantelor.

Invenția se referă, de asemenea, la o combinație a betainei cu un adjuvant care poate fi utilizată exogen pentru îmunătățirea producției de plante.

Invenția se referă, de asemenea, la plantele tratate exogen cu betaină și un adjuvant,la produsele preparate din plante și la utilizarea lor sub această formă și ca materie primă în industria alimentară.

Betaina și adjuvantul sunt aplicate unei plante, fie într-unul, fie în mai multe tratamente succesive. Betaina și adjuvantul pot fi utilizate ca o combinație sau aplicate separat, mai mult sau mai puțin simultan.

Dacă se dorește, betaina și adjuvantul pot fi utilizate împreună cu fertilizatori convenționali sau cu pesticide. Aplicarea poate fi realizată, de exemplu, prin pulverizare și agenții pot fi pulverizați simultan sau separat.

Conform scopurilor invenției, adjuvantul îmbunătățește transportul betainei la celulele plantei, unde betaina reglează activ echilibrul osmotic al celulelor și, de asemenea, participă în alte procese ale metabolismului celular. O celulă tratată cu betaină este mai rezistentă chiar atunci când este supusă factorilor de stres exogeni.

Tratamentul cu betaină și adjuvant, conform invenției, este avantajos economic și producția crește într-o cantitate care este economic profitabilă și semnificativă. Tratamentul nu necesită un volum de lucru mai mare, deoarece poate fi realizat împreună cu pulverizările convenționale cu fertilizatori sau pesticide și nu necesită noi investiții în utilaje, echipament sau spațiu. Poate fi, de asemenea, notat faptul că betaina este un produs netoxic și natural, care nu prezintă efecte dăunătoare asupra calității producției. Betaina este, de asemenea, o substanță stabilă care rămâne în celulele plantei și astfel are un efect de lungă durată.

RO 117411 Β1

Betaina este de fapt un aminoacid complet N-metilat. Betainele sunt produse naturale care au o funcție importantă în metabolismul plantelor și animalelor. Una dintre cele mai comune betaine, este derivatul glicinei în care grupele metil sunt legate de atomul de azot 150 din molecula de glicină. Acest compus betainic este în mod obișnuit numit betaină, glicinbetaină sau trimetilglicină cu formula structurală următoare:

CH, | 155

H₃C-N⁺-CH₂COO· ^CH3

Alte betaine sunt de exemplu alaninbetaina și prolinbetaina, despre care s-a publicat 160 că previn perosis la pui (R.G.Wyn Jones R.Storey) și, în același timp, fac o descriere detaliată a betainelor în The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plants (Paleg, L.G. și Aspinall, D(Eds), Academic Press, Sydney, Australia, 1981). Publicația este inclusă în această invenție ca material de referință.

Betaina are o structură dipolară și conține mai multe grupe metil reactive chimic, care 165 pot fi cedate în reacțiile catalizate de enzime. Cele mai multe organisme pot sintetiza cantități mici de betaină, de exemplu, pentru funcțiunea metil, dar nu pot reacționa la solicitări printr-o creștere substanțială a producției și a stocării betainei. Cele mai cunoscute organisme care acumulează betaină sunt plan-ele aparținând familiei Chenopodiaceelor, de exemplu, sfecla de zahăr și unii microbi și nevertebrate marine. Motivul principal pentru acu- 170 mularea betainei în aceste organisme este probabil acela că betaina acționează ca un osmolit și protejează astfel celulele de efectele solicitării osmotice.

Una din funcțiile principale, în aceste plante și microbi, este creșterea forței osmotice a celulelor, atunci când condițiile o cer, de exemplu, în cazul salinității ridicate sau secetei, astfel prevenindu-se pierderea de apă. Spre deosebire de multe săruri, betaina este corn- 175 patibilă cu enzimele și conținutul de betaină în celule și organismele celulare, poate deci să fie ridicat, fără a avea efecte dăunătoare asupra metabolismului. Betaina s-a găsit, de asemenea, că are un efect stabilizator asupra operării macromoleculelor; mărește rezistența la căldură și toleranța ionică a enzimelor și a membranelor celulare.

Betaina poate fi recuperată, de exemplu, din sfecla de zahăr prin metode cromato- 180 grafice. Betaina este accesibilă comercial de la Cultor Oy, Finnsugar Bioproducts sub forma unui produs care este o betaină cristalină, literă de apă. Alte produse betainice ca, betaina monohidrat, betaina clorhidrat și betaina lichidă brută sunt, de asemenea, accesibile comercial și pot fi utilizate pentru scopurile .nvenției de față.

Conform prezentei invenții, betaina este utilizată exogen cu un adjuvant pentru a 185 îmbunătății producția de plante. Conform invenției, betaina și adjuvantul sunt utilizate exogen pentru îmbunătățirea producției de plante în condiții normale și de solicitare. S-a constatat că betaina este utilă, de asemenea, în cazul, în care plantele sunt cultivate în condiții de solicitare, adică în cazul în care plantele sunt supuse unei solicitări periodice sau continue.

Astfel de factori de stres includ de exemplu seceta,umiditatea,temperaturile înalte sau 190 coborâte, salinitatea ridicată, erbicidele, otrăvurile din mediu, etc. Tratând plantele supuse condițiilor de solicitare exogene cu betaină, de exemplu, se îmbunătățește adaptarea plantelor la aceste condiții și se menține creșterea potențială mai mult timp, astfel îmbunătățind capacitatea de producție a plantelor.

Chiar dacă invenția se referă în mod explicit la “betaină” și “adjuvant”, este clar că 195 în conformitate cu invenția, pot fi utilizați, dacă se dorește, betaine diferite și/sau adjuvanți.

Ar trebui notat, de asemenea, că betaina este utilizată aici ca termen general care acoperă de fapt, varietatea de betaine.

Metoda de tratare, conform invenției, respectiv aplicarea exogenă a betainei și adjuvantului poate îmbunătăți producția de plante care în mod normal nu stochează betaină în celulele lor, cât și producția de plante care în mod normal pot stoca betaină în celulele lor.

Betaina este o substanță stabilă care rămâne în celulele plantelor. Efectul pozitiv al betainei este de lungă durată și se diminuează treptat datorită diluției cauzate de creștere.

Funcția adjuvantului este să îmbunătățească absorbția betainei în celulele plantelor, asigurând astfel, îmbunătățirea și accentuarea efectelor pozitive ale betainei asupra plantelor. Orice adjuvant cunoscut în domeniu poate fi folosit ca adjuvant. Adjuvanții sunt descriși, de exemplu, în Adjuvants in Crop Protection (DS86), PJB Publication Ltd, November 1993, care este inclusă aici ca referință. Există mai multe produse accesibile comercial care sunt structural diferite și au efecte diferite și calități diferite. Pe lângă acestea, este posibil să se formeze compoziții cu efect similar prin amestecarea componenților doriți, înainte de folosire. Adjuvanții folositori pentru scopurile invenției includ, dar nu se limitează la, de exemplu, aditivi activatori, ca agenții care afectează absorbția.

Aceștia includ, de exemplu, agenți bazați pe uleiuri emulsifiabile, ca produse comerciali Jurttioljy 33E (importat în Finlanda de Sareko Agri Oy, Turku, Finlanda), Kemiroil (Kemira Agro Oy), Sunoco (Sun Oii Company) și Agrirob (RobbeSA Franța) și agenți fosfolipidici și lecitinici ca LI-700 (Loveland Industries Inc., Greelev, Colorado, SUA). Un alt grup mare este format de aditivii care afectează soluția de lucru, ca soluții pulverizatoare și ei includ, atât surfactanții actuali și agenți de fixare.

Surfactanții sunt în continuare, împărțiți în cationici, cum ar fi, produsele comerciale Exell (Siegfried Agro, Zofingen, Elveția) și neionici ca Sito+ (Witco AS), Activator 90 (Loveland Industries Inc., Greeley, Colorado, SUA), Citowett (BASF) și Agral (Zeneca Agro). Agenții de fixare includ, de exemplu, latexuri sintetice, ca BOND (Loveland Industries Inc., Greeley, Colorado, SUA). Alte exemple sunt prezentate în referința mai sus menționată Adjuvants in Crop Protection.

Exemplele mai sus menționate arată că diferite tipuri de adjuvanți pot fi utilizați cu betaina pentru scopurile invenției. Selectarea adjuvantului poate, de asemenea, să depindă, atât de varietatea plantelor, cât și de condițiile de creștere. Agenții activatori conținând fosfolipide și, în special, lecitină, ca LI-700 și surfactanții neionici, ca Sito+, s-a găsit că sunt avantajoși scopului invenției. Cel mai bun adjuvant folosit, conform invenției, împreună cu betaina pentru a îmbunătăți producția de plante este o combinație a lecitinei din soia și a unui acid carboxilic, comercializată, de exemplu, sub mărcile de LI-700 (Loveland Industries Inc., Greeley, Colorado, SUA) și SPRAYMATE LI-700 (Newman Agrochemicals Limited, Barton, Cambridge, England). LI-700 este un agent de penetrare și umezire care conform fabricantului, îmbunătățește, în special, penetrarea fungicidelor sistemice, erbicidelor și insecticidelor ca și a micronutritivilor, ca, manganul, cuprul și fierul chelatic și organic, în celule. LI-700 este o compoziție lichidă pe bază de apă, care conține, în principal, lecitină din soia și acid propionic. Conform fabricantului, o cantitate normal utilizată reprezintă în jur de 0,4 până la 0,5% din prepararatul folosit pentru tratarea plantelor. Sito+(Witco AS) este un agent de fixare lichid neionic care conține alcool etoxilat ca ingredient activ.

Conform invenției, agenții sunt aplicați la plante, fie într-un singur, fie în mai multe tratamente. Cantitățile utilizate variază depinzând, de exemplu, de speciile de plante, de soi și de faza de creștere. De exemplu, în cazul cartofului pot fi folosite în jur de 0,1 până la 20 kg de betaină pe hectar. O cantitate folositoare este, de exemplu, în jur de 10 kg de betaină pe hectar, care corespunde unei cantităti de aproximativ 0,01% de biomasă de cartof. O cantitate preferabilă este în jur de 2 până la 8 kg de betaină pe hectar. Pentru roșii, pot fi utilizate în jur de 0,1 până la 30 kg de betaină pe hectar.

245

RO 117411 Β1

O cantitate preferabilă este în jur de 1 până la 6kg/ha. Cantitatea utilă de adjuvant variază mult în funcție de calitatea agentului, dar poate fi, de exemplu, în jur de 0,05 până la 5,0 l/ha, preferabil, 0,2 până la 2,0 l/ha. Conform invenției, o combinație a betainei și a unui adjuvant este preferabil utilizată, în particular o soluție apoasă conținând în jur de 0,01 250 până la 0,5M, preferabil 0,05 până la 0,3M de betaină și înjur de 0,01 până la 1%, preferabil, 0,1 până la 0,5% de adjuvant calculat față de volumul soluției. Cantitățile date aici sunt numai sugestive.

Scopul invenției este acela de a prezenta cantitățile cele mai potrivite pentru tratare conform invenției. 255

Orice metodă potrivită în acest scop poate fi utilizată pentru aplicarea betainei și ădjuvantului. Betaina și adjuvantul pot fi lesne aplicați, de exemplu, prin pulverizare. Astfel de pulverizare poate fi condusă împreună cu pulverizările obișnuite cu fertilizatori sau pesticide, dacă se dorește.

Conform invenției, betaina și adjuvantul pot fi folosiți, fie separat sau în combinație. 260 O soluție apoasă de betaină și adjuvant este preferabil utilizată.

Timpul de tratament, conform invenției, poate varia și un timp adecvat este determinat, preferabil, separat pentru fiecare plantă. Dacă agenții sunt aplicați într-un singur tratament, tratamentul este în mod obișnuiî realizat într-un stadiu timpuriu al creșterii, de exemplu, la plante de aproximativ 5 până la 20 cm. Dacă ei sunt aplicați în două tratamente 265 succesive, a doua pulverizare este realizată preferabil, la începutul înfloririi sau atunci când solicitarea poate fi prevăzută pe baza vremi

Tratamentul, conform invenției, îmbunătățește considerabil producția de plante, de exemplu, cantitatea și calitatea producției. Tratamentul, conform invenției, este avantajos și creșterea producției este, din punct de vedere economic, profitabilă și semnificativă. De 270 exemplu, cantitatea de cartofi poate fi crescută cu mai mult de 30%, iar pentru roșii cantitatea a fost mai mult decât dublată cu o aplicare potrivită de betaină și adjuvant. Trebuie, de asemenea, notat că o celulă tratată, conform invenției, rămâne viabilă, chiar atunci când este supusă factorilor exogeni de stres, ca temperaturile coborâte, seceta, salinitatea ridicată sau alții similari. 275

Se prezintă, în continuare, exemple care să pună în evidență efectul pozitiv al betainei și al adjuvantului asupra producție; de diferite plante, efectul adjuvanților asupra betainei din celule și efectul sinergie al betainei și adjuvantului. Exemplele sunt menite să ilustreze efectele, conform invenției, și nu trebuie considerate că limitează scopul invenției în nici un fel. 280

Exemplul 1. Cartoful este o plantă aparținând familiei Solanum și nu conține betaină stocată natural în celule. Efectul betainei și adjuvantului asupra producției de cartofi a fost determinat în condiții de câmp în două locuri diferite și utilizând diferite concentrații de betaină: 0 (referință), 1,25, 5,0 și 10 kg de betaină pe hectar.

în scopul dozării, a fost preparată o soluție apoasă, soluția conținând 2 ml/l de 285 surfactant, Plus-50 (Ciba Geigy), pe lângă concentrația dorită de betaină. Soluția a fost adăugată într-o cantitate de 640 l/ha la o acoperire de 75% a solului și o a doua aplicare a fost realizată în timpul stadiului de creștere a tuberculilor. Soiul de cartof a fost Russet Burbank. Locurile de creștere au variat în funcție de climă, într-unul (1)clima a fost mai caldă și mai uscată decât în celălalt (2), în care a fost ger în timpul perioadei de creștere. După 290 recoltare, tuberculii au fost împărțiți în tuberculi nevandabili (mici, verzi și de formă ciudată) și vandabili și, apoi, au fost determinate greutatea și numărul de tuberculi din cele două categorii. Greutatea specifică a tuberculilor a fost determinată prin metoda “greutate în aer greutate în apă. Analiza statistică a rezultatelor a fost realizată cu ajutorul analizei variației utilizând împachetarea statistică Genstat.

295

RO 117411 Β1 în locul (1), producția de tuberculi pe plantă a crescut de la o valoare de referință, de

1,96 kg la 2,42 kg, atunci când a fost utilizată betaina într-o cantitate de 2,5 kg/ha. Aceasta a fost o creștere de 23,5% față de valoarea de referință, adică în jur de 17 t/ha. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1

Efectul unei combinații de betaină și adjuvant asupra producției de cartofi

Betaina Plus-50 (kg/ha(2,56 l/ha)	Creșterea de producție (% față de referință)
0	100
1,25	112
2,50	123,5
5,00	117,5
10,00	112,5

315

320

325

330

335 în locul (2), rezultatele au deviat într-o oarecare măsură de la rezultatele obținute în locul (1), a fost obținută o creștere mai mare de 10% în cantitatea de producție față de valoarea de referință numai la aplicarea de betaină în proporție de 5 și 10 kg/ha. Cele mai bune rezultate au fost obținute cu aplicarea într-o proporție de 10 kg/ha, producția crescând astfel de 12,6% peste valoarea de referință, adică 7,9 t/ha. Cu aplicarea betainei într-o proporție de 10 kg/ha, a fost detectată, de asemenea, o creștere clară a numărului de tuberculi vandabili pe plantă. Nu au fost găsite diferențe în greutatea specifică a tuberculilor. Valorile au variat, între 1,084 și 1,082.

O creștere a producției a fost evidentă în ambele locuri, ca răspuns la aplicarea exogenă a betainei și adjuvantului. Totuși, creșterea producției a fost clar diferită în cele două locuri. Diferențele pot rezulta din două tipuri de factori. Pe de altă parte, în locul (1) tuberculii de cartof au fost recoltați cu o săptămână după a doua aplicare și a doua aplicare se poate să nu fi avut influență asupra producției. în locul (2) betaina și adjuvantul au fost adăugate în timpul stadiului de dezvoltare a tuberculilor și recoltarea a fost realizată la maturitate, la cam 6 săptămâni după aplicare.

Exemplul 2. Acest experiment examinat în timpul unei aplicări exogene de betaină și adjuvant, conform invenției, poate fi utilizat pentru protecția plantelor împotriva daunelor cauzate de erbicide. Plantele experimentale sunt cartofii, iar soiul este Russet Burbank. Experimentul este condus în condiții de câmp și ca erbicide se utilizează metribuzin și cianazină (Bladex) adăugate într-un stadiu târziu de creștere. Se utilizează cinci concentrații: 0 (referință), 2, 4,8 și 12 kg de betaină pe hectar.

în scopul dozării, a fost preparată o soluție apoasă, soluția conținând 1 ml/l de surfactant, Plus-50 (Ciba Geigy), pe lângă concentrația dorită de betaină. Soluția a fost adăugată într-o cantitate de 640 l/ha la o acoperire a solului de 25%. Locul de creștere a fost situat la o altitudine de 140 m și a fost periodic flagelat de temperaturi ridicate și secetă. Recolta s-a adunat manual și după recoltare, tuberculii au fost împărțiți în tuberculi nevandabili (mici, verzi și de formă ciudată) și vandabili și apoi, au fost determinate greutatea și numărul de tuberculi din cele două categorii.

în acest experiment tratamentul, conform invenției, a crescut numărul de tuberculi.

Cea mai mică proporție în care a fost aplicată betaina, 2 până la 4 kg/ha nu a avut un efect semnificativ asupra producției și numărului de tuberculi. Producția și numărul de tuberculi

340 f

au crescut semnificativ la conținuturile cele mai mari de betaină. Numărul de tuberculi pe hectar a crescut cel mai mult la conținutul de 8 kg/ha, creșterea fiind de 21% peste cea de referință. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 2.

345

Tabelul 2

Efectul unei combinații de betaină și adjuvant asupra producției de cartofi tratați cu erbicid

Betaină Plus-50 (kg/ha)(0,64l/ha)	Număr de tuberculi
pe hectar x10³	% față de referință
0	170	100
2	160	94
4	176	103
8	206	121
12	181	106

350

355

Exemplul 3. Efectul betainei și al aojuvantului asupra viței de vie a fost determinat în condiții de câmp utilizând patru concentrații diferite de betaină: 0 (referință), 1, 2 și 4 kg de betaină pe hectar. 360 în experiment se utilizează o soluție apoasă, concentrația betainei în soluție fiind 12 g/l. Soluția conține, de asemenea, 2 ml/l de surfactant, Plus-50 (Ciba Geigy). Cantitatea de soluție aplicată a fost în jur, de 350 l/ha sau 64 1/1000 m de rând cultivat și aplicarea a fost condusă întotdeauna pe fiecare parte a rândului pentru a asigura uniformitatea tratării plantelor cu betaină. Vița de vie s-a cultivat fără irigație, s-a flagelat periodic prin secetă și vreme 365 rece; temperatura a variat, între 3 și 30°C. Soiul de viță de vie este Pinot Noir. Au fost selectate patru vițe în timpul îmbobocirii. Când îmbobocirea a fost de 50%, dar înaintea deschiderii oricărei flori, două sau mai multe plante au fost tratate cu o singură doză de betaină și adjuvant de o anumită concentrație, în timp ce alte două vițe au primit în acest stadiu numai jumătate din concentrațiile de betaină și adjuvant selectați și doza rămasă a fost aplicată o 370 lună mai târziu, la începutul înfloririi. S-a constatat că o singură aplicare a fost mai eficientă decât mai multe aplicări.

Când strugurii s-au copt, ciorchinii au fost culeși și producția a fost calculată prin convertirea numărului de struguri produși de două vițe în producție la hectar, pe baza numărului de vițe care cresc pe un hectar. Numărul de ciorchini pe viță a fost calculat împărțind numă- 375 rul total de ciorchini de la două vițe la doi. Experimentul arată că o singură doză de betaină de 2 kg sau 4 kg a determinat o producție considerabil mai mare. Cel mai bun rezultat a fost obținut cu o doză de betaină de 4 kg/ha, când producția a crescut de la valoarea de referință de 6,5 t/ha la 9,8 t/ha. Aceasta semnifică o creștere netă de 3,3 t/ha, adică creșterea producției a fost de 51% peste referință. Numărul de ciorchini de struguri a crescut.de aseme- 380 nea, semnificativ,atunci când betaina a fost aplicată într-o cantitate de 2 kg/ha sau mai mult, în acest caz, cel mai bun rezultat obținut se înregistrează la aplicarea unei proporții de aplicare de betaină de 4 kg/ha. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 3.

RO 117411 Β1

Tabelul 3

Efectul combinației de betaină și adjuvant asupra producției

Betaină Plus-50 (kg/ha)(0,7 l/ha)	Număr de struguri	Număr de ciorchini pe plantă
0	6,5	28,4
1	7,1	31,8
2	9,1	36,2
4	9,8	37,0

Exemplul 4. Efectul tratamentului, conform invenției, asupra calității strugurilor se examinează prin estimarea greutății ciorchinilor, a greutății pentru 100 de struguri, a pH-ului și Brix-ului sucului de viță cultivată în condițiile descrise în exemplul 3. Greutatea ciorchinilor a fost calculată prin împărțirea producției totale a două vițe la numărul de ciorchini și greutatea a 100 de struguri a fost calculată prin împărțirea la doi a greutății a 200 de struguri culeși la întâmplare. Brix este măsura conținutului de solut al sucului de struguri și, cea mai mare parte din acest conținut, o reprezintă zahărul. Nu se înregistrează schimbări statistice semnificative în greutatea ciorchinilor și în greutatea a 100 de struguri ca rezultat al tratamentului, conform invenției. De asemenea, nu au fost schimbări statistic semnificative în pHul și Brix al sucului de struguri ca rezultat al tratamentului. Pe baza acestor rezultate, tratamentul, conform invenției, nu a avut efect negativ asupra calității strugurilor, în ciuda creșterii semnificative a producției. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4 Efectul combinației betainei cu un adjuvant asupra pH-ului și Brix al sucului de struguri

Betaină Plus-50 (kg/ha)(0,7l/ha)	PH	Brix
	1	2	1	2
0	3,48	3,49	17,3	17,9
1	3,51	3,49	17,2	17,6
2	3,46	3,52	16,4	17,8
4	3,50	3,56.	17,9	18,1

1. Aplicarea într-un singur tratament

2. Aplicarea în două tratamente succesive

Exemplul 5. Experimentul are în vedere examinarea efectului betainei și adjuvantului asupra grâului, care, de asemenea, acumulează betaină în celule. Experimentul este condus în sere și soiul de grâu este Tjalve. Treizeci de semințe de grâu se însămânțează în vase de 7,51, confecționate din material plastic, cu un diametru de 25 cm, conținând un amestec de turbă-vermiculit(1:1). Plantele se răresc mai târziu, până la 20 de plante în vas.

Vasele se udă pe sus, de două ori pe săptămână (valoare pF=2,0), până ce plantele s-au dezvoltat până la stadiul celei de-a treia frunze. Vasele au fost apoi divizate în două grupe, dintre care una (10 vase) a fost menținută, la pF=2,0 și alta (10 vase) a fost supusă unui stres moderat de apă (pF=3,0). La stadiul celei de-a patra frunze, plantele se pulverizează cu 25 ml de soluție conținând 0,1% adjuvant LI-700(Loveland Industries Inc.,

Greeley, Colorado, SUA) și diferite concentrații de betaină (Cultor Oy, Finnsugar

Bioproducts),după cum urmează:0M(referință), 0,015M, 0,05M, 0,1M și 0,3M de betaină.

RO 117411 Β1

430

Conținutul de betaină din plante se măsoară astfel: Se culege o plantă întreagă din fiecare vas după 2,4,7,14 și 21 de zile după pulverizare, se spală sub un jet de apă curentă, se usucă pe hârtie absorbantă și se imersează în azot lichid, urmând apoi mojararea într-un mojar. Pudra se pune într-un criotub (volum de 3,6 ml, Nune) și se păstrează în azot lichid până ce se analizează HPLC (Rajakyla și PaloposKi, J. Chromatography 282 (1983), 595602).

Reziduul uscat al plantelor se măsoară prin culegerea unei plante întregi din fiecare vas la 2,4,7,14 și 21 de zile după pulverizare. Planta se cântărește, se usucă, la 100°C peste noapte și se cântărește din nou.

Analizele statistice ale rezultatelor din mai multe experimente efectuate în seră se reanalizează factorial cu programul MSTAT.

Rezultatele experimentelor sunt prezentate în tabelul 5. Rezultatele nu prezintă diferențe semnificative în absorbția de betaină la grâu în condiții de solicitare și în condiții normale, adică o situație de solicitare nu a afectat considerabil absorbția de betaină. Pe de altă parte, concentrația de betaină a unei soluții aplicate exogen a avut un efect semnificativ asupra cantității de betaină care a fost acumulată. Conținutul de betaină al plantelor a descrescut considerabil de la prima probă până la ultima, care probabil, a rezultat din biomasa crescută a plantelor. Pe baza rezultatelor, un conținut de betaină de 0,1 M până la 0,3M este preferabil.

435

440

445

Tabelul 5

450

Conținutul de betaină al grâului după tratament (1=2 zile, 11=4 zile, 111=7 zile, IV=14 zile, V=21 zile după trata meni; optim, pF2, solicitare pF3)

Concentrația de J betaină (M)a soluției folosite	Conținutul de betaină al ovăzului J
betaină optimă %	betaină stres %	pmol/g dm optim	pmol/g dm stres
OM, I	0,54	0,57	43,06	48,94
OM, II	0,28	0,45	23,78	38,21
OM, III	0,25	0,47	21,61	39,98
OM, IV	0,25	0,22	21,11	18,78
OM, V	0,18	0,42	15,61	36,11
0,0015M,l	0,48	0,61	40,81	51,85
0,0015M.il	0,37	0,54	31,32	46,01
0,0015M,lll	0,34	0,52	29,27	43,99
0,0015M,IV	0,31	0,43	26,73	36,86
0,0015M,V	0,19	0,28	16,31	24,14
0.05M.I	0,74	0,89	63,37	76,19
0,05M,ll	0,51	0,47	43,90	39,74
0,05M,lll	0,41	0,58	34,58	49,33

455

460

465

470

RO 117411 Β1

Tabelul 5 (continuare)

Concentrația de betaină (M)a soluției folosite	Conținutul de betaină al ovăzului J
betaină optimă %	betaină stres %	pmol/g dm optim	pmol/g dm stres
0,05M,IV	0,23	0,37	19,53	31,96
0,05M,V	0,17	0,34	14,52	29,23
0,1 M,l	1,32	0,84	112,34	71,71
0,1 M,ll	0,79	1,06	67,44	90,89
0,1 Μ,ΙΙΙ	0,73	0,56	62,36	47,82
0,1 M,IV	0,48	0,42	40,70	36,15
0,1 M,V	0,31	0,38	26,17	32,05
0,3 Μ,Ι	2,86	2,77	244,25	236,22
0,3 Μ,II	1,93	1,93	164,53	164,75
0,3 Μ,ΙΙΙ	0,92	1,47	78,19	125,63
0,3 Μ,IV	0,67	1,03	56,95	88,1
0,3 Μ, V	0,53	0,73	44,55	61,95

Exemplul 6. Experimentele sunt conduse ca în exemplul 5, cu excepția faptului că plantele se pulverizează înainte de înflorire și numai frunzele se utilizează pentru analiză.

Conținutul de betaină și conținutul de materie uscată se determină ca în exemplul 5.

Analizele statistice ale rezultatelor din mai multe experimente efectuate în sere se reanalizează factorial cu programul MSTAT.

Acest experiment prezintă o interacțiune: considerabilă între tratamentul la solicitare și concentrația de betaină utilizată. Concentrația de betaină utilizată a avut, de asemenea, un efect semnificativ asupra cantității de betaină acumulată. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 6.

Tabelul 6

Conținutul de betaină al grâului după tratament (1=2 zile, 11=4 zile, 111=7 zile, IV=14 zile, optim, pF2, solicitare pF3)

Concentrația de betaină (M)a soluției folosite	Conțirutul de betaină al ovăzului
betaină optimă %	betaină stres %	pmol/g dm optim	pmol/g dm stres
OM, I	0,022	0,023	1,898	1,924
OM, II	0,010	0,038	0,858	3,250
OM, III	0,017	0,021	1,459	1,797

RO 117411 Β1

Tabelul 6 (continuare)

515

Concentrația de betaină (M)a soluției folosite	Conținutul de betaină al ovăzului
betaină optimă %	betaină stres %	pmol/g dm optim	pmol/g dm stres
OM, IV	0,026	0,021	2,208	1,820
O,OO15M,I	0,013	0,033	1,132	2,824
0,0015M.il	0,018	0,033	1,579	2,831
0,0015M,lll	0,033	0,029	2,813	2,446
0,0015M,IV	0,034	0,036	2,932	3,084
0,05M,l	0,042	0,022	3,565	1,869
0,05M,ll	0,052	0,040	4,433	3,428
0,05M,lll	0,065	0,029	5,568	2,483
0.05MJV	0,039	0,027	3,304	2,346
0,1 M,l	0,069	0,029	5,855	2,494
0,1 M,ll	0,058	0,112	4,954	9,539
0,1 Μ,ΙΙΙ	0,052	0,028	4,423	2,425
0,1 M,IV	0,031	0,018	2,618	1,571
0,3 Μ,I	0,117	0,089	10,004	7,622
0,3 Μ,II	0,133	0,059	11,339	5,043
0,3 Μ,ΙΙΙ	0,116	0,065	9,335	5,561
0,3 Μ,IV	0,101	0,029	8,658	2,495

520

525

530

Exemplul 7. Acest experiment are în vedere examinarea efectului diferiților adjuvanti asupra absorbției de betaină. Experimentele se conduc ca în modul de lucru de la exemplul 5, utilizând plante de grâu, dar fără a le supune la solicitarea de apă. Vasele conținând plante de grâu se pulverizează în stadiul celei de-a patra frunze cu 25 ml de soluție de betaină 0,1M conținând 0,1% diferiți adjuvanți, după cum urmează: referință- fără adjuvant, LI-700 (Loveland Industries lnc.)Agrirob (Robbe SA, Franța), Activator (Loveland Industries Inc ). Cealaltă referință a constat în vase conținând plante de grâu netratate. Materia uscată și probele de betaină se adună ca în exemplul 5, după 2 și 10 zile de la pulverizare, betaina și conținutul de reziduu uscat din plante se determină ca în exemplul 5.

Analizele rezultatelor din mai multe experimente în seră se conduc ca analiză factorială cu programul MSTAT.

Adjuvanții îmbunătățesc clar absorbția betainei. Când nu s-a utilizat nici un adjuvant, absorbția betainei a fost de 5%, în timp ce utilizarea unui adjuvant a mărit absorbția chiar peste 19%. Cele mai bune rezultate pentru grâu se obțin cu adjuvantul LI-700 (19%) și în al doilea rând cu adjuvantul Activator (13%). Procentul de absorbție a betainei cu Agrirob a fost de 9%. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 7.

535

540

545

RO 117411 Β1

Tabelul 7

Efectul adjuvantului asupra conținutului de betaină al grâului

Tratament	Conținutul de betaină al grâului (pmol/g dm)
Referință (apă)	32,84
Referință (apă+betaină)	58,05
LI-700	129,57
Activator	123,30
Agrirob	82,27

Exemplul 8. Acest experiment studiază efectul diferitelor concentrații de adjuvanți asupra absorbției de betaină. Cincizeci de semințe de grâu se însămânțează în fiecare vas.de 7,5 I și plantele se răresc apoi, până la 40 de plante de grâu în vas.

Vasele se udă de două ori pe săptămână la o valoare pF=2,0. în stadiul celei de-a treia frunze jumătate din vase au fost supuse unui stres de pF=3,0. în stadiul celei de-a patra frunze, plantele se tratează cu 15 ml de soluție 0,1M de betaină conținând adjuvant, după cum urmează: 0,05% LI-700, 0,5% LI-700 (loveland Industries Inc., Greeley, Colorado, SUA), 0,1% Sito+(Witco As), 0,5% Sunoco (Sun Oii Company), 0,15% Agrirob (Robbe S. A., Franța), sau neconținând adjuvant. Vasele conținând plante de grâu care nu au fost tratate de loc, au fost utilizate ca referință. O plantă întreagă a fost culeasă din fiecare vas pentru analiza de betaină și o plantă pentru determinarea de reziduu uscat, la 1,6 și 24 h, după ce soluția a fost aplicată. Conținutul de betaină și reziduu uscat s-a determinat în maniera descrisă la exemplul 5.

Analizele statistice ale rezultatelor, din mai multe experimente efectuate în seră, se realizează ca analiză factorială cu programul MSTAT.

Rezultatele arată că, atât adjuvantul utilizat, cât și timpul de asorbție afectează absorbția betainei. S-a detectat, de asemenea, interacțiunea dintre timpul de absorbție și tratament și între adjuvant și timpul de absorbție. Cele mai bune rezultate pentru grâu se obțin cu adjuvantul Sito+ în condiții de solicitare și adjuvantul LI-700(0,5%) în condiții optime. Rezultatele numerice se prezintă în tabelul 8.

Tabelul 8

Efectul adjuvantului asupra conținutului de betaină al grâului

Tratament	Condiții	Conținutul în betaină al grâului după tratament (pmol/g dm)
1h	6h	24h
referință, apă	optim	37,29	35,17	41,61
referință, apă+betaină	optim	52,95	45,65	98,26
Sito+	optim	84,87	104,62	80,44
Sunoco	optim	49,16	51,18	52,10
Agrirob	optim	60,87	42,97	48,45
LI-700,0,05%	optim	48,79	66,34	50,19
LI-700,0,5%	optim	88,47	107,17	78,50

RO 117411 Β1

Tabelul 8 (continuare)

Tratament	Condiții >	Conținutul în betaină al grâului după tratament (pmol/g dm)
1h	6h	24h
referință, apă	stres	65,61	68,48	55,01
referință, apă+betaină	stres	64,54	60,72	114,88
Sito+	stres	108,94	99,43	122,64
Sunoco	stres	78,35	72,74	86,79
Agrirob	stres	83,52	76,78	86,78
LI-700,0,05%	stres	63,81	70,05	56,22
LI-700,0,5%	stres	68,02	122,84	140,83

Revendicări

Claims

1. Compoziție sinergică, caracterizată prin aceea că ea conține betaină și adjuvant și este aplicabilă exogen pentru îmbunătățirea producției de plante, de preferință, sub forma 605 unei soluții apoase care conține 0,01 M până la 0,5M betaină și 0,01% până la 1,0% adjuvant, calculat fată de volumul soluției.

2. Compoziție sinergică, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, adju- vantul este un aditiv activator bazat pe lecitină sau un agent de fixare conținând alcool etoxilat. 610

3. Metodă pentru îmbunătățirea sinergică a producției de plante, caracterizată prin aceea că, betaina și adjuvantul se aplică exogen la o plantă vie, separat sau simultan, betaina fiind folosită într-o cantitate cuprinsă, între 0,1 și 30 kg/ha, de preferință, între 2 și 4 kg/ha, iar adjuvantul fiind folosit într-o cantitate cuprinsă, între 0,05 până la 5,0 l/ha, de preferință, 0,2 I până la 2,0 l/ha. 615

4. Metodă, conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că se folosește o soluție apoasă conținând, între 0,01 M până la 0,5M betaină și, între 0,01% până la 1,0 % adjuvant, calculat față de volumul soluției.

5. Metodă, conform revendicărilor 3 sau 4, caracterizată prin aceea că adjuvantul este un aditiv activator bazat pe lecitină sau un agent de fixare care conține alcool etoxilat. 620

6. Metodă, conform oricăreia din revendicările de la 3 la 5, caracterizată prin aceea că se folosește o compoziție sinergică conținând betaină și adjuvant.