酰基环己烷二酮甲酸或其盐与酰基环己烷二酮甲酸酯的组合在改善禾本科植物发育中的用途

摘要

本发明涉及酰基环己烷二酮甲酸或其盐与酰基环己烷二酮甲酸酯的组合在改善禾本科植物发育中的用途。本发明还涉及一种改善禾本科植物发育的方法，其中用所述组合处理该植物或其植物部分。

说明书

本发明涉及下述式I的酰基环己烷二酮甲酸或其盐与下述式II的酰基环己烷二酮甲酸酯的组合在改善禾本科植物发育中的用途。本发明还涉及一种改善禾本科植物发育的方法，其中使用该组合处理该植物或其植物部分。

已知酰基环己烷二酮如调环酸钙(prohexadione-calcium)或抗倒酯(trinexapac-ethyl)作为单独的活性成分在植物生长调节中的用途。例如，EP-A-123001和EP-A-126713均描述了以下通式的酰基环己烷二酮化合物或其盐作为生长调节剂的用途：

其中

R为氢、烷基、烷硫基烷基或任选取代的苯基；和

R′为烷基、任选取代的苄基、苯乙基、苯氧甲基、2-噻吩基甲基、烷氧基甲基或烷硫基甲基。

然而，这些活性成分的单独使用伴随着一些缺点。例如调环酸钙(prohexadione-calcium)确实具有快速产生嫩枝缩短(shoot-shortening)作用并提高根生长，但是持久性，即作用持续时间令人不满意地短，使得必须在一个季节内重复后处理以维持所需的生长调节效果。抗倒酯(trinexapac-ethyl)的持久性更长，但生长调节作用的开始具有延迟；额外的因素为在用抗倒酯(trinexapac-ethyl)处理过的植物的收获物中可检测到该活性成分的残留物，这当然是不希望的。

本发明的目的是提供用于改善植物发育的化合物，尤其是生长调节化合物，其组合了各活性成分的上述优点，但避免了它们的缺点。同时，应可降低获得相同效果所需的施用率。

该目的通过酰基环己烷二酮甲酸或其盐与酰基环己烷二酮甲酸酯的组合使用实现。

因此，本发明提供至少一种化合物I和/或至少一种其盐与至少一种化合物II的组合在改善禾本科植物发育中的用途：

其中

R¹为H；且

R²为C₁-C₁₀烷基或C₃-C₁₀环烷基；

其中

R³为C₁-C₁₀烷基；且

R⁴为C₁-C₁₀烷基或C₃-C₁₀环烷基。

式I的酰基环己烷二酮甲酸和/或其盐与式II的酰基环己烷二酮甲酸酯的组合使用首先可为使用包含这两种活性成分的组合物。

因此，本发明还提供包含至少一种式I的酰基环己烷二酮甲酸和/或至少一种其盐与至少一种式II的酰基环己烷二酮甲酸酯的组合物在改善禾本科植物发育中的用途。

另一方面，式I的酰基环己烷二酮甲酸和/或其盐与式II的酰基环己烷二酮甲酸酯的组合使用也可为分开使用这两种活性成分，但就空间和时间而言具有密切的相关性。式I的酰基环己烷二酮甲酸或其盐与式II的酰基环己烷二酮甲酸酯的组合使用的其他细节可参见下文的评述。

本发明进一步提供一种改善禾本科植物发育的方法，其包括同时或连续将至少一种式I化合物和/或至少一种其盐与至少一种式II化合物以含水喷液的形式以混合物或单独施用至植物或其植物部分。

对本发明而言，C₁-C₁₀烷基表示具有1-10个碳原子的直链或支化烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基或癸基。C₁-C₄烷基表示甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。烷基优选为直链烷基。

C₃-C₁₀环烷基表示具有3-10个作为环原子的碳原子的脂环族基团。实例为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸基和萘烷。C₃-C₆环烷基表示具有3-6个作为环原子的碳原子的脂环族基团。实例为环丙基、环丁基、环戊基和环己基。

式I和II的酰基环己烷二酮化合物由EP-A 0 123 001和EP-A 126 713已知。

式I和II化合物均可以以三酮形式a以及互变异构的酮-烯醇形式b和c存在：

酰基环己烷二酮化合物I的盐可为这些化合物的一价阴离子或二价阴离子的盐。一价阴离子可以以羧酸根阴离子I.d或烯醇化物阴离子I.e或I.f存在：

因此在二价阴离子中，羧酸根和烯醇化物基团同时存在。

式I化合物盐中的优选阳离子为碱金属离子，优选锂离子、钠离子和钾离子，碱土金属离子，优选钙离子和镁离子，过渡金属离子，优选锰离子、铜离子、锌离子和铁离子，以及铵(NH₄⁺)和取代铵(其中1-4个氢原子被C₁-C₄烷基、羟基-C₁-C₄烷基、C₁-C₄-烷氧基-C₁-C₄烷基、羟基-C₁-C₄-烷氧基-C₁-C₄烷基、苯基或苄基替换)，优选铵、甲基铵、异丙基铵、二甲基铵、二异丙基铵、三甲基铵、四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵、2-羟基乙基铵、2-(2-羟基乙-1-氧基)乙-1-基铵、二(2-羟基乙-1-基)铵、苄基三甲基铵、苄基三乙基铵，以及离子、锍离子，优选三(C₁-C₄烷基)锍如三甲基锍，氧化锍，优选三(C₁-C₄烷基)氧化锍。优选的阳离子还有矮壮素(chlormequat)[(2-氯乙基)三甲基铵]、助壮素(mepiquat)(N，N-二甲基哌啶)和N，N-二甲基吗啉特别优选的阳离子为碱金属阳离子、碱土金属阳离子和铵阳离子(NH₄⁺)。该化合物尤其为钙盐。

对本发明而言，术语“式I化合物”和“式I的酰基环己烷二酮”均指无荷电化合物I及其盐。

在式I化合物中，R¹优选为H或在形式意义上为一钙当量(即1/2 Ca²⁺)。

R²优选为C₁-C₄烷基或C₃-C₆环烷基，尤其是乙基或环丙基。

本发明特别优选使用的化合物I为调环酸(prohexadione)(R¹＝H，R²＝乙基)、调环酸钙(调环酸的钙盐)、抗倒酯(trinexapac)(R¹＝H，R²＝环丙基)和抗倒酯钙(trinexapac-calcium))(抗倒酯的钙盐)。尤其是使用调环酸钙。然而，后者在与水接触时基本转化成调环酸。

在化合物II中，R³优选为C₁-C₄烷基，尤其是乙基。

R⁴优选为C₁-C₄烷基或C₃-C₆环烷基，尤其是乙基或环丙基。

本发明特别优选使用的化合物II为调环酸乙酯(prohexadione-ethyl)(R³＝乙基，R⁴＝乙基)和抗倒酯(trinexapac-ethyl)(R³＝乙基，R⁴＝环丙基)。尤其是使用抗倒酯(trinexapac-ethyl)。

按照本发明处理的植物发育的改善可由一种或多种标准验证。改善的发育应理解为指与相同植物的状况(然而未按照本发明进行处理但在其他条件相同的情况下生长)相比，获得具有经济、健康或美学优点的植物状况。应注意到植物状况或发育的改善并不能归因于本发明所用酰基环己烷二酮组合的除草、杀真菌或杀虫效果。

在本发明的一个实施方案中，按照本发明处理的植物发育的改善可归因于组合使用式I和II的酰基环己烷二酮的生长调节作用。

因此，本发明优选提供至少一种式I的酰基环己烷二酮和/或至少一种其盐与至少一种式II的酰基环己烷二酮组合在禾本科植物生长调节中的用途。

根据植物类型，生长调节作用可表现出不同效果。这些包括：

-限制嫩枝生长；

-促进根生长；

-通过同化物从嫩枝到生长中的果实中的再分配而增加产量。

术语“果实”涉及所有植物产物，其主要用于植物繁殖并且对人类具有经济意义，如狭义上的果实、谷物、种子和核果。

“嫩枝”通常指通常在地面以上生长，垂直向上突出或伸出或与地面相邻，并且随后发育出叶子并木质化(在木本类如树的情况下)的植物部分。对本发明而言，与降低生长有关的术语“嫩枝”通常指降低嫩枝轴的生长。嫩枝轴为杆状部分，其中在多数情况下存在用于水分传导或糖输送的柱(stela)，并且其由多个部分——节间构成，所述节间由增厚的部位(节)彼此隔开。它们在草本植物中称为茎，在木本类中称为干、枝和细枝并且在幼态阶段称为接穗或新芽。

在秋天或冬天栽培的植物(如油菜或越冬禾谷类如冬小麦)的情况下，限制嫩枝生长降低了大量生长，并且以这种方式使寒冷和霜冻的破坏最小化(即通过降低侵袭面积)。在禾谷类的情况下，嫩枝缩短降低了植物倒伏(茎弯曲)。这改善了可收获性并降低了通过土壤细菌感染的风险。由于倒伏通常还导致谷物质量降低(更低的淀粉与蛋白质含量比；更低的1000颗谷粒重量)，缩短嫩枝还导致谷物质量的改善。在甘蔗栽培中，缩短嫩枝导致更早收获，其结果是植株变得更加均匀并因此可以以更低的机械和人力需求水平收获。在草坪禾草的情况下，可获得更长的收割间隔。

促进根生长提高了植物的稳定性；这尤其对禾谷类具有重要意义；草坪禾草形成更持久的草坪。根生长的促进可为更长主根的形成或根的更大程度的分枝(更高程度发育的根系)。根生长的促进例如可通过测定根的干生物量而评估。由于增大了吸收面积，更高程度的根生长还能从其他覆盖的土壤区域更强地吸收水和营养盐。

在几乎所有植物的情况下，都发生同化物从嫩枝至果实/谷粒中的再分配，这导致产量增加。此外，还发生同化物从嫩枝至根的再分配，这促进了根的生长，根的生长又导致上述积极效果。

提及的生长调节效果当然可相互关联。例如嫩枝缩短可促进同化物在果实和/或根中的富集。然而，对所有植物类型而言，并非所有的关联都是已知的，因此在本文中应分别考虑各个方面。

在优选实施方案中，本发明涉及至少一种式I化合物或其盐与至少一种式II化合物的组合在禾本科植物生长调节，尤其是限制嫩枝生长和/或促进根生长中的用途。本发明更优选涉及至少一种式I化合物或其盐与所述至少一种式II化合物的组合在防止倒伏(在禾谷类的情况下)中的用途。本发明更优选还涉及至少一种式I化合物或其盐与至少一种式II化合物的组合在增加产量和/或改善谷物质量(在禾谷类的情况下)中的用途。本发明更优选还涉及至少一种式I化合物或其盐与至少一种式II化合物的组合在甘蔗栽培的成熟度控制中的用途。对本发明而言，“改善谷物质量”尤其是指提高1000颗谷粒重量和/或改善蛋白质与淀粉的含量比。

根据本发明，对禾本科植物进行处理。禾本科(gramineae)，也称作禾本科(poaceae)，是禾草，包括禾谷类、甘蔗和田间/草坪禾草。禾谷类是栽培的禾草，尤其包括小麦、小黑麦、黑麦、大麦、燕麦、稻、玉米和小米(高粱属和黍属)。

所述植物更优选选自禾谷类，甚至更优选选自小麦、小黑麦、黑麦、大麦、燕麦和稻，尤其是选自小麦、大麦、黑麦、小黑麦和燕麦。禾谷类尤其为小麦。

所述植物优选以使得该植物或其植物部分与至少一种酰基环己烷二酮化合物I或其盐和至少一种酰基环己烷二酮化合物II接触的方式处理。式I和II化合物可以以混合物的形式或单独施用到植物或植物部分。在单独施用的情况下，各活性物质可同时或连续施用，但在后一种情况下，各组分应在最短的时间间隔，优选数秒或数分钟的时间间隔，如1、2或3分钟，直至数天如1、2、3、4、5、6或7天内施用。然而，优选使用包含两种组分的即用型配制剂进行组合施用。

式I和II化合物优选以5-1000g/ha，更优选50-500g/ha，尤其是50-250g/ha的季节总施用率组合使用。在稻的情况下，特别优选的施用率为5-50g/ha。

根据施用场所，可适当以不同重量比将式I和II化合物彼此组合。所有化合物I与所有化合物II的重量比优选为10∶1-1∶10，更优选9∶1-1∶9，尤其是7∶3-3∶7。具体而言，所有化合物I与所有化合物II的重量比为1.5∶1-1∶1.5，甚至更具体为约1∶1。

活性物质优选每季施用1-8次。施用次数取决于包括植物类型和种属在内的各种因素；例如在禾谷类的情况下，更优选施用1-4次，尤其是1-2次，相反在草坪禾草的情况下更优选3-6次。

所采用的施用日期、施用次数和特定施用率取决于具体植物类型和种属以及其他参数，如气候条件，水和营养素的可用性，并且在各情况下必须由本领域技术人员确定。

在禾谷类的情况下，优选当植物处于BBCH生长阶段25-49时进行处理。当多次施用，例如两次施用时，优选在植物处于BBCH生长阶段25-32时进行第一次施用，当植物处于BBCH生长阶段37-49时进行第二次施用(BBCH阶段根据扩展的BBCH标度划分；German Federal Institute for Agriculture and Forestry；参见www.bba.de/veroeff/bbch/bbch.htm)。

化合物I、II或其混合物通常用作配制剂，这在作物保护部门是常用的。例如它们可以以浓缩溶液、悬浮液或乳液的形式用水稀释，并通过喷雾施用。施用形式由待施用的植物类型或植物部分决定；在每种情况下，它们应尽可能确保本发明所用化合物的最细分布。

除了式I和II化合物，所述配制剂还可包含通常用于作物保护组合物的配制剂的配制剂助剂，例如惰性助剂和/或表面活性物质，如乳化剂、分散剂、润湿剂等。

可用的表面活性物质包括芳族磺酸(如木质素磺酸、苯酚磺酸、萘磺酸和二丁基萘磺酸)和脂肪酸的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐，烷基磺酸盐和烷基芳基磺酸盐，烷基硫酸盐，月桂基醚硫酸盐和脂肪醇硫酸盐以及硫酸化十六-、十七-和十八烷醇的盐和脂肪醇乙二醇醚的盐，磺化萘及其衍生物与甲醛的缩合产物，萘或萘磺酸与苯酚和甲醛的缩合产物，聚氧乙烯辛基酚醚，乙氧基化异辛基-、辛基-或壬基酚，烷基苯基聚乙二醇醚，三丁基苯基聚乙二醇醚，烷基芳基聚醚醇，异十三烷醇，脂肪醇氧化乙烯缩合物，乙氧基化蓖麻油，聚氧乙烯烷基醚或聚氧丙烯烷基醚，月桂醇聚乙二醇醚乙酸酯，山梨醇酯，木素亚硫酸盐或甲基纤维素。

可用的惰性助剂基本包括：调节到高沸点的矿物油馏分如煤油和柴油以及煤焦油和植物或动物来源的油，脂族烃类、环状烃类以及芳族烃类如石蜡、四氢化萘、烷基化萘及其衍生物、烷基化苯及其衍生物，醇类如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和环己醇，酮类如环己酮，强极性溶剂，例如胺类如N-甲基吡咯烷酮和水。

本发明制剂的含水施用剂型可由耐储存配制剂如乳液浓缩物、悬浮液、糊、可润湿性粉末或可水分散性颗粒通过加入水而制备。为制备乳液、糊或油分散体，可借助润湿剂、粘合剂、分散剂或乳化剂，将存在于本发明制剂中的活性成分(原样或溶于油或溶剂中)在水中均化。应理解施用剂型包含耐储存配制剂中所用的助剂。

为了促进式I化合物在处理植物中的吸收，对喷液进行酸化是有利的。因此，即用型配制剂也可包含合适的酸(如柠檬酸)。然而，也可单独将这类酸加入喷液中。

在优选的实施方案中，本发明所用化合物I和II以含水喷液形式使用。

在所有上述禾本科和其他植物的情况下，本发明所用活性成分的组合可用于施用。取决于其施用的植物部分，它们可用本来就已知且在农业实践中常用的设备施用，其中优选以含水喷雾溶液或喷液的形式施用。对地面以上的所有植物部分或仅对各植物部分如叶、花和果实进行施用。待施用的各植物部分的选择取决于植物种类和其发育阶段以及所需效果。优选处理幼态植物嫩枝部分。

本发明进一步提供一种包含至少一种式I化合物和/或至少一种其盐与至少一种式II化合物的组合物，其中所述至少一种化合物I或其盐与所述至少一种化合物II的总重量比为10∶1-1∶10。关于优选的化合物I和II以及化合物I的盐和优选的重量比，参考上述评述。

本发明组合物可为至少一种化合物I和/或其盐与至少一种化合物II的物理混合物。因此本发明还提供一种混合物，其包含至少一种化合物I和/或至少一种其盐与至少一种化合物II，其中所述至少一种化合物I或其盐与所述至少一种化合物II的总重量比为10∶1-1∶10。然而，所述组合物还可包括至少一种化合物I或其盐与至少一种化合物II的任何所需的组合，其中I和II不以配制在一起的形式存在。

其中存在的至少一种化合物I或其盐与至少一种化合物II不以配制在一起的形式存在的本发明组合物的一个实例是双组分试剂盒。因此本发明还涉及一种双组分试剂盒，其包含第一组分和第二组分，其中所述第一组分包含至少一种化合物I和/或至少一种其盐、液体或固体载体和任选至少一种界面活性物质和/或至少一种常规助剂，所述第二组分包含至少一种化合物II，液体或固体载体和任选至少一种界面活性物质和/或至少一种常规助剂。合适的固体和液体载体、界面活性物质和常规助剂已在上文加以描述。

化合物I和II也可与其他生长调节剂组合使用。例如在大麦和黑麦的情况下，已发现与乙烯利(ethephon)的组合是有利的。与杀真菌剂、除草剂、杀虫剂和叶面肥料的组合施用也是可能的，并且对使用者来说节省时间。

通过式I的酰基己二酮或其盐与式II那些的组合的本发明用途，首先可消除各活性成分的缺点；因此，生长调节作用非常快地开始并长时间持续；也不再能检测到抗倒酯(trinexapac(ethyl))的任何残留物。其次，积极效果甚至合计达到比它们的总和更强的效果；即存在协同效应，尤其是在生长调节作用方面。“协同效应”是指与至少一种效果有关的植物发育的改善提高至比加和所得效果更强的程度；换言之，产生的所述效果明显比由各活性成分I和II的预期作用所预期的效果更强。例如生长调节效果，尤其是嫩枝缩短和/或根生长的促进(根或根系的增大)效果显著高于由各活性成分I和II的生长调节效果所预期的效果。活性成分组合的预期功效例如可由Colby公式(S.R.Colby，Calculating Synergistic and Antagonistic Response of Herbicide Combinations，Weeds，15，第20-22页)确定。本发明所用活性成分组合的协同效应使得获得相同效果的物质总施用率降低。这又在处理过的植物的收获物中导致甚至更低活性成分残留物。

下文的实施例旨在说明本发明，而不是限制它。

实施例

实施例1：通过调环酸钙(prohexadione-Ca)和抗倒酯(trinexapac-ethyl)的组合使用降低冬小麦的嫩枝生长(温室测试)

将“Cubus”栽培品种的小麦植株栽培在直径12cm盆中的常规生长培养基上。在BBCH发育阶段11/12(展开1-2片叶)，嫩枝长度为16cm时，用体积为750l/ha的液体对植株进行叶面施用处理。使用调环酸钙(“ProCa”)和抗倒酯(“TriEt”)作为工业级活性成分。为制备可施用的喷液，将助剂Ll-700(Loveland Products，Inc.，Greeley，CO，USA)以0.1％的浓度加入。处理后在不同时间点测量植株的嫩枝长度。得到下列结果(数据以厘米计)：

表1A：嫩枝长度

表1B：本发明所用组合物的功效

¹与具体对照例相比的生长缩短率，％

²根据Colby公式

如结果所示，活性成分的组合使用产生降低嫩枝生长的协同效应(根据S.R.Colby[Weeds 25(1966)：20-22])。

实施例2：通过调环酸钙(prohexadione-Ca)和抗倒酯(trinexapac-ethyl)的组合降低冬小麦的嫩枝生长并改善冬小麦的抗倒伏作用(田间测试)

将“Bussard”栽培品种的冬小麦在田间条件下栽培。为“引起”明显倒伏，故意选择提供过高的营养元素氮。其余生长条件与常规实践相同。在BBCH31/32发育阶段(1-2个节的阶段)用液体体积为200l/ha的本发明活性成分组合对植株进行叶面施用处理。调环酸钙(“ProCa”)(50g/ha)使用Regalis(BASF)，抗倒酯(“TriEt”)(75g/ha)使用Moddus(Syngenta)。在从处理直至可收获时的不同时间点测量植株的嫩枝长度。得到下列结果(数据以厘米计)：

表2A：嫩枝长度

表2B：本发明所用组合物的功效

¹与具体对照例相比的生长缩短率，％

²根据Colby公式

如结果所示，活性成分的组合使用在植物整个生长过程中产生降低嫩枝生长的协同效应(根据S.R.Colby[Weeds 25(1966)：20-22])。生长调节作用立即开始并持续如此长的时间以至于不需要进一步处理。

测定来自测试的可收获作物的茎倒伏程度。该值为其中小麦植株不再直立的面积百分数与倒伏强度(0＝植株是直立的/100＝植株平伏于地面上)的乘积除以100。此处得到的值同样获得所涉及的活性成分具有协同相互作用这一结论：