甘蔗用糖度提高剂以及使用该甘蔗用糖度提高剂促进甘蔗成熟的方法

摘要

本发明提供甘蔗糖度提高剂，通过将所述甘蔗糖度提高剂施用于甘蔗，能够增大从收获后的榨汁液生产糖的生产量，促进成熟，从而即使由未达到最佳收获期的甘蔗也能够获得与最佳期收获的甘蔗相同的糖收获量。所述甘蔗糖度提高剂包含下述通式所表示的化合物中的至少1种：式中的A为氧原子、硫原子或羟基亚甲基；Y为游离形式或者盐形式的羧基、烷基氧基羰基、卤代甲基磺酰基氨基或二苯基甲叉基亚氨基氧基羰基；R为卤原子、烷基、羟基、烷氧基或烷氧基亚氨基烷基或4，6-二甲氧基嘧啶-2-基氧基；Y和R任选相互结合形成-C(＝O)-O-CH(CH

说明书

技术领域

本发明涉及一种糖度提高剂以及使用该糖度提高剂来促进甘蔗茎中糖的蓄积的方法、即成熟促进方法，所述糖度提高剂用于促进甘蔗的茎、即蔗茎(シヨ)的细胞薄壁组织中糖的蓄积。

背景技术

在广阔的甘蔗栽培区域，为了在收获成熟的甘蔗后进行制糖处理，通常要设置大规模的处理设备。为了使这样的处理设备有效运转，必须要制定处理计划，在其处理能力限度的范围内收集尽可能多的成熟甘蔗，使得设备不出现闲置时间。

然而，在广阔的栽培区域，由于收获时期方面存在时滞，因而，甘蔗的成熟程度未必一致，为了确保所期望的量的原料，有必要促进未成熟地域的甘蔗的成熟。

因而，对用于促进甘蔗成熟的糖度提高剂进行了研究，目前为止已经公开了数种糖度提高剂。

已知植物生长抑制剂具有人为地促进甘蔗成熟、人为地调整收获期、提高可制糖率的效果(“Zucker”，第7卷，1954年，p.329)，以植物生长抑制剂之一的草甘膦(Glyphosate)作为主剂，提出了数种生长调节剂(“エイチ·アイ·シユガ一·テクツ·レポ一ト(HI.Sugar Techgts.Rept.)”，第30卷，1977年，p.63-66)。

此外，已知矮化剂的一种——环己二酮类化合物具有提高甘蔗茎中的Brix的效果(“熟带農業”，第34卷，第4号，1990年，p.260-264)。

此外，在世界最大的甘蔗生产国巴西，已经将乙烯利(ethephon、エテホン)、甲嘧磺隆(sulfometuron-methyl、スルホメツロン·メチル)、草甘膦(glyphosate、グリホサ一ト)、吡氟禾草灵(fluazifop、フルアジホツプ)、抗倒酯(trinexapac-ethyl、トリネキサパツクエチル)等用于提高甘蔗的糖度的目的。

然而，目前已知的糖度提高剂的增糖效果弱，不能充分促进成熟。

发明内容

本发明涉及甘蔗糖度提高剂以及使用该甘蔗糖度提高剂来促进甘蔗成熟的方法，通过将所述甘蔗糖度提高剂施用于甘蔗，能够增大从收获后的榨汁液生产糖的生产量，促进成熟，从而即使由未达到最佳收获期的甘蔗也能够获得与最佳期收获的甘蔗相同的糖收获量。

本发明人等为了开发高效促进甘蔗成熟的糖度提高剂而进行了各种研究，结果发现：目前为止作为除草剂使用的化合物中的特定嘧啶化合物对甘蔗显示出强力的成熟促进作用，从而基于上述认识完成了本发明。

即，本发明提供一种甘蔗糖度提高剂以及一种促进甘蔗成熟的方法，所述甘蔗糖度提高剂包含下述通式所示化合物中的至少1种：

[化学式1]

[式中的A为氧原子、硫原子或羟基亚甲基；Y为游离形式或者盐形式的羧基、烷基氧基羰基、卤代甲基磺酰基氨基或二苯基甲叉基亚氨基氧基羰基；R为卤原子、烷基、羟基、烷氧基或烷氧基亚氨基烷基或4，6-二甲氧基嘧啶-2-基氧基；Y和R任选相互结合形成-C(＝O)-O-CH(CH₃)-]，所述促进甘蔗成熟的方法中，对于栽培中的甘蔗，在最佳收获期15～60天前或者其蔗茎中的汁液中的可溶性固体成分的浓度(Brix)达到最佳收获期平均Brix值的80～90％的时期，施用上述甘蔗糖度提高剂。

通式(I)中的A为氧原子或硫原子，或者为-CH(OH)-所表示的羟基亚甲基。此外，Y为-COOM{这里，M为H、Na、K这样的碱金属，1/2Mg、1/2Ca、1/2Ba这样的相当于一价形式的碱土金属或通式

[化学式2]

[式中的R¹、R²、R³和R⁴分别独立地表示氢原子、烷基、苯基或者被卤原子、羟基或烷氧基取代的烷基或苯基]所表示的铵离子或季铵离子}所表示的游离形式或盐形式的羧基，通式-COOR⁵(式中的R⁵为烷基)所表示的烷基氧基羰基，通式-HNSO₂-CX₃-(式中的X中的至少1个为卤原子，其余为氢原子)所表示的卤代甲基磺酰基氨基或二苯基甲叉基亚氨基氧基羰基。作为上述烷基，优选低级烷基即碳原子数1～6的烷基。

R为氯原子、溴原子这样的卤原子，直链或支链的碳原子数为1～6的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基。此外，R可以为具有羟基、烷氧基或烷氧基亚氨基的烷基或4，6-二甲氧基嘧啶-2-基氧基。上述羟基、烷氧基或烷氧基亚氨基优选取代在烷基的1-位，作为1-烷氧基亚氨基烷基的例子，可以列举出1-甲氧基亚氨基乙基。当R为1-位上具有羟基的烷基时，还可以与Y的羧基结合从而形成-C(＝O)-O-CH(CH₃)-基即内酯环。

作为该通式(I)所示化合物的优选例子，可以列举出：

(1)双草醚(bispyribac-sodium)

[化学式3]

(2)嘧硫苯甲酸钠(嘧硫草醚、pyrithiobac-sodium)

[化学式4]

(3)嘧草醚(pyriminobac-methyl)

[化学式5]

(4)Pyrimisulfan(ピリミスルフアン)

[化学式6]

(5)嘧啶肟草醚(pyribenzoxim)

[化学式7]

(6)环酯草醚(pyriftalid)

[化学式8]

等。

上述化合物(1)～(5)是作为除草剂记载在JP1-230561A、JP1-250365A、JP4-134073A、JP2000-44546A、WO91/5781A、EP658549A中的公知化合物。

此外，双草醚、嘧硫苯甲酸钠、嘧草醚、嘧啶肟草醚、环酯草醚已经商品化，可以容易地获得。

本发明的糖度提高剂通过使用所述通式(I)所示化合物中的至少1种作为有效成分，获得了良好的糖度提高效果，而通过进一步与选自调环酸(prohexadione、プロヘキサジオン)、抗倒酯、赤霉素(gibberellin、ジベレリン)、乙烯利及它们的盐类、矮壮素(chlormequat、クロルメコ一ト)以及甲哌鎓(mepiquat-chloride、メピコ一ト·クロリド)中的至少1种化合物组合使用，能够进一步提高糖度。这些化合物中优选调环酸钙、抗倒酯以及赤霉素。而且，这些化合物是作为农业园艺用农药而已知的，因而能够容易地获得。

本发明的糖度提高剂，对于栽培中的甘蔗，以每1公顷(ha)施用1～1000g、优选5～200g、更优选20～40g的比例来施用。当组合使用调环酸钙或抗倒酯时，对于每1公顷，以所述通式(I)所表示的化合物5～200g，调环酸钙或抗倒酯10～1000g、优选50～500g、更优选100～300g的比例来组合使用。当组合使用赤霉素时，对于每1公顷，以所述通式(I)所表示的化合物5～200g，赤霉素0.1～1000g、优选1～100g、更优选5～30g的比例来组合使用。

本发明的糖度提高剂可以与植物生长调整剂、杀虫剂、杀蜱剂、杀线虫剂、杀菌剂、微生物制剂、肥料、铺展剂(spreader，展着剤)、其它农药中惯用的添加剂混合来使用。此外，视需要，还可以加入表面活性剂、赋形剂，作为颗粒剂、粉剂、可湿性粉末(水和剤，wettable powder)、混悬剂、乳剂、涂布剂等制剂来施用。

作为制剂时使用的固体载体，可以使用例如高岭土、硅藻土、合成含水二氧化硅、文夹泥(フバサミクレ一，Fubasami Clay)、膨润土、酸性白土、滑石粉、绢云母、石英粉末、硫粉末、活性炭、碳酸钙、水合二氧化硅。此外，还可以将硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、尿素、氯化铵等化学肥料的微粉末或粒状体作为载体。

此外，作为液体载体，可以使用水，醇类例如甲醇、乙醇等，酮类例如丙酮、甲乙酮等，芳香族烃类例如苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、甲基萘等，脂肪族烃类例如正己烷、环己酮、煤油、灯油(灯油)等，酯类例如乙酸乙酯、乙酸丁酯等，腈类例如乙腈、异丁腈等，醚类例如二噁烷、二异丙基醚等，酰胺类例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等，卤代烃类例如二氯乙烷、三氯乙烯、四氯化碳等。

此外，作为本发明的糖度提高剂的制剂中使用的表面活性剂，可以列举出例如：烷基硫酸酯类、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基芳基醚类以及其聚氧乙烯化物、聚乙二醇醚类、多元醇酯类、糖醇衍生物等。

接下来，作为用于本发明的糖度提高剂的粘合剂，可以列举出例如：酪蛋白，明胶，淀粉粉末，阿拉伯胶，纤维素衍生物，海藻酸这样的多糖类，木素衍生物，膨润土，聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸这样的合成水溶性高分子。

本发明的甘蔗糖度提高剂，可以以担载于所述固体载体上的粉末制剂或溶解于液体载体的液体制剂的形式，直接或者稀释成所希望的浓度来使用；当为液体制剂时，优选制备成可以以每1公顷散布1～10000升的比例来散布的浓度。

本发明的甘蔗糖度提高剂可以在最佳收获期15～60天前通过均匀散布来施用，所述最佳收获期是指未使用本发明的甘蔗糖度提高剂情况下的最佳收获期。甘蔗的成熟，可以通过从蔗茎的中央节间部采集汁液、并测定其中所含的可溶性固体成分的浓度(Brix)，来进行调查。在巴西，将Brix为18％以上估计为最佳收获期。可以通过调查栽培中的甘蔗的Brix，将用本发明的甘蔗糖度提高剂进行处理的时期设定为所述Brix值达到该地域的最佳收获期的平均Brix值的80～90％的时期。

如上述，当施用所述通式(I)所表示的化合物作为农业用除草剂时，是在甘蔗栽培期间的前半期进行散布，相比之下，本发明的糖度提高剂需要在栽培期间的后半期进行散布，其使用方法有明显差别。此外，在其使用量方面，也比一般作为除草剂使用时少。

例如，当将双草醚[所述化合物(1)]作为除草剂施用时，必须以40～60g/公顷的比例使用，相比之下，当将其作为糖度提高剂施用时，用量较少，为16～35g/公顷。而且，其施用时期是栽培期间的后期，从这一点来看，两者在使用方法方面存在显著差异。

本发明的甘蔗糖度提高剂对于通过基因重组技术转化的作物，也可以像天然栽培的甘蔗那样适用。

发明的具体实施方式

以下，通过实施例说明本发明的具体实施方式，但本发明不受这些的限定。

实施例1

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为18％)，从随机选取的5个位置的蔗茎的中央节间部采集汁液，按照常规方法测定Brix值，在该Brix值为上述平均Brix值的82％的时期，将双草醚制剂(市售品，商品名“NOMINEE 400SC”)用水稀释，使得74升散布液中有效成分的量为表1中的使用量，在试验区中，以每1公顷74升的比例使用动力喷雾器从植物体的上方进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布了公知的甲嘧磺隆制剂(市售品，商品名“CURAVIAL”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日、散布30日后、散布45日后从各区各砍伐10根甘蔗，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出其收获量。将各收获量与散布第一日的收获量进行比较，求出其增加率(％)。结果如表1和表2所示。

而且，蔗茎榨汁液中的糖含量的分析是这样进行的：按照巴西制糖工厂中使用的规程“甘蔗的品质评价基准(ノルマスデイアバリアサオンダクアリダ一ジダカナデイアス一カ)”，如下地求出Brix值、甘蔗中的糖含量(PC)、可从蔗茎回收的总糖量(ATR)。

Brix使用数字式折射计测定。PC按照式(1)计算。ATR按照式(5)计算。

PC＝S×(1-0.01×F)×C  (1)

这里，S为抽提液中的糖含量，其按照式(2)计算；F为甘蔗的纤维量，其按照式(3)计算；C为从抽提液中的糖含量到绝对量的换算系数，按照式(4)计算。

S＝(1.00621×LAI+0.05117)×(0.2605-0.0009882×Brix)(2)

这里，LAI是利用以铝为原料的澄清混合物对汁液进行澄清后，使用数字式糖量计获得的测定值。

F＝0.08×PBU+0.876      (3)

这里，PBU为蔗茎的榨汁步骤中从压榨机排出的包含湿气的压榨残渣的质量。

C＝1.0313-0.00575×F  (4)

ATR＝9.26288×PC+8.8×ARC    (5)

这里，ARC表示甘蔗的还原糖量，按照以下的式(6)计算。

ARC＝AR×(1-0.01×F)×C    (6)

这里，AR表示抽提液中的还原糖量，按照以下的式(7)计算。

AR＝3.641-0.0343×100×S/Brix(7)

[表1]

[表2]

实施例2

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为21％)，在其Brix值为上述平均Brix值的81％的时期，将双草醚制剂(市售品，商品名“NOMINEE 400SC”)用水稀释，使得30升散布液中有效成分的量为表3中的使用量，在试验区中，以每1公顷30升的比例利用飞机进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布公知的吡氟禾草灵制剂(市售品，商品名“FUSILADE”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日以及散布30日后，在各区中的各5个地点各砍伐甘蔗5根、即从各区各砍伐25根，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出收获量，与散布第一日的收获量进行比较，求出散布30日后收获量的增加率(％)。结果如表3所示。而且，蔗茎榨汁液中糖含量的分析像实施例1那样进行。

[表3]

实施例3

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为18％)，在其Brix值为上述平均Brix值的88％的时期，将Pyrimisulfan(按照特开2000-44546号公报记载的方法生产的Pyrimisulfan)用水稀释，使得105升散布液中有效成分的量为表4中的使用量，在试验区中，以每1公顷105升的比例，使用二氧化碳加压式背包型喷洒器从植物体的上方进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布公知的甲嘧磺隆制剂(市售品，商品名“CURAVIAL”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日、散布15日后、散布30日后、散布45日后，从各区各砍伐甘蔗20根，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出收获量，与散布第一日的收获量进行比较，求出增加率(％)。结果如表4以及5所示。而且，蔗茎榨汁液中糖含量的分析像实施例1那样进行。

[表4]

[表5]

实施例4

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为20％)，在其Brix值为上述平均Brix值的86％的时期，将嘧啶肟草醚制剂(商品名“PYANCHOR”)用水稀释，使得105升散布液中有效成分的量为表6中的使用量，在试验区中，以每1公顷105升的比例，使用二氧化碳加压式背包型喷洒器从植物体的上方进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布公知的甲嘧磺隆制剂(市售品，商品名“CURAVIAL”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日、散布15日后、散布30日后、散布45日后，从各区各砍伐甘蔗20根，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出收获量，与散布第一日的收获量进行比较，求出增加率(％)。结果如表6以及7所示。而且，蔗茎榨汁液中糖含量的分析像实施例1那样进行。

[表6]

[表7]

实施例5

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为18％)，在其Brix值为上述平均Brix值的88％的时期，将双草醚制剂(市售品，商品名“NOMINEE 400SC”)和赤霉素制剂(市售品，商品名“PRO-GIBB”)用水稀释，可将所述双草醚制剂和赤霉素制剂混合或分别单独使用，使得105升散布液中有效成分的量为表8中的使用量，将其在试验区中以每1公顷105升的比例，使用二氧化碳加压式背包型喷洒器从植物体的上方进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布公知的甲嘧磺隆制剂(市售品，商品名“CURAVIAL”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日、散布15日后、散布30日后、散布45日后，从各区各砍伐甘蔗20根，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出收获量，与散布第一日的收获量进行比较，求出增加率(％)。结果如表8以及9所示。而且，蔗茎榨汁液中糖含量的分析像实施例1那样进行。

[表8]

[表9]

实施例6

对于生长于巴西的甘蔗栽培区域的甘蔗(最佳收获期的平均Brix值为20％)，在其Brix值为上述平均Brix值的80％的时期，将双草醚制剂(市售品，商品名“NOMINEE 400SC”)和调环酸钙制剂(商品名“VIVIFUL”)用水稀释并混合，使得105升散布液中有效成分的量为表10中的使用量，在试验区中以每1公顷105升的比例，使用二氧化碳加压式背包型喷洒器从植物体的上方进行喷雾散布。

此外，在比较区中，以相同的方式散布公知的抗倒酯制剂(市售品，商品名“MODDUS”)。而且，在这些散布液不能飞散到达的隔离区域，设置了无处理区。

接下来，分别在散布第一日、散布15日后、散布30日后、散布45日后，从各区各砍伐甘蔗20根，将蔗茎进行榨汁，从汁液回收蔗糖，求出收获量，与散布第一日的收获量进行比较，求出增加率(％)。结果如表10以及11所示。而且，蔗茎榨汁液中糖含量的分析像实施例1那样进行。

[表10]

[表11]

工业实用性

如果使用本发明的糖度提高剂，那么在广阔的甘蔗栽培区域中，对于未成熟的甘蔗栽培区域，通过促进成熟来控制合适的糖度，可以无浪费地利用大规模的处理设备。此外，还可以起到增大甘蔗的糖的收获量的效果。

因此，本发明对于广阔的甘蔗栽培区域中的收获量的集约是有效的，其可用于有效地进行制糖。