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Behandlung von Pflanzen zwecks Bekämpfung von Krankheitserregern Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von Pflanzen zwecks Bekämpfung
von Krankheitserregern mittels Stoffen, die eine innere chemotherapeutische Wirkung
haben. Die Stoffe dringen in die Pflanzen ein, verbreiten sich darin und machen
sie immun, zumindest weniger anfällig gegen den Angriff von Krankheitserregern.
In vielen Fällen wirken die gleichen Mittel auch heilend, falls die Pflanze schon
angegriffen war. Gewöhnlich bleibt die Immunität einige Wochen bestehen, z. B. etwa
3 Wochen, nachdem die Stoffe von den Pflanzen absorbiert wurden.
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Es bestehen gewisse Anzeichen dafür, daß die Stoffe in den lebenden
Pflanzen eine Umwandlung erfahren und daß die Immunität und/oder die Heilung erst
durch bestimmte Umwandlungsprodukte hervorgerufen wird, während die ursprünglichen
Stoffe an sich keine Wirkung zu haben brauchen. Es steht aber fest, daß in der Praxis
ein besonders günstiger Effekt dadurch erzielt wird, daß die Stoffe in die Pflanzen
selber eindringen.
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Man hat schon Stoffe als innere chemotherapeutische Mittel vorgeschlagen,
insbesondere zum Schutz von Pflanzen gegen Pilzkrankheiten. In der Literatur werden
solche Stoffe meistens System-Fungizide genannt in Analogie zu den System-Insektiziden,
die ebenfalls in die Pflanzen eindringen und sie für Insekten und verwandte tierische
Parasiten, wie Milben, giftig machen.
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Im Vergleich zu den üblichen Bekämpfungsmitteln, die nicht oder kaum
in die Pflanze eindringen, haben die inneren chemotherapeutischen Mittel den großen
Vorteil,
daß auch solche Teile, die nach Verabreichung des Bekämpfungsmittels zur Entwicklung
kommen, wie neue Schößlinge, Blätter, Blüten, Früchte usw., in vielen Fällen für
eine gewisse Zeit immun werden.
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Die chemotherapeutischen Stoffe der Erfindung können entweder einzeln
oder in Kombination miteinander oder mit anderen fungitoxischen, viritoxischen,
insektiziden oder akariziden Stoffen verwendet werden, deren chemotherapeutische
Wirkung eine innere oder eine äußere sein kann, wobei Netzmittel und gegebenenfalls
auch Haftmittel hinzugefügt werden können. Auch Kombinationen mit System-Insektiziden
und/oder Pflanzennahrungsmitteln und/ oder Pflanzenhormonen sind möglich.
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Als Netzmittel eignen sich beispielsweise Alkylsulfate, Alkylarylsulfönate,
Sulfosuccinate, Äther aus Polyäthylenglykolen und Alkylphenolen (z. B. bekannt unter
dem Namen Triton). Gute Resultate wurden erzielt bei Verwendung eines technischen
Gemisches von sekundären Natrium-Alkylsulfaten (bekannt unter dem Handelsnamen nTeepoh;)
in Mengen von o,oz bis 0,05 Gewichtsprozent. Soweit die Stoffe als Emulsion
oder Suspension, z. B. in Wasser, verwendet werden, können auch Lösungsmittel wie
Öle, Emulgatoren, Emulsionstabilisierungsmittel u. dgl. zugesetzt werden. Ferner
können auch Stoffe zugesetzt werden, die die Anwendung von ungewöhnlich hohen Dosierungen
ermöglichen, ohne daß phytotoxische Symptome auftreten. Bekanntlich schützt z. B.
Glukose -Tomatenpflanzen gegen Schädigung durch gewisse in hohen Konzentrationen
phytotoxisch wirkende Substanzen, wie z. B. Harnstoff.
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Die chemotherapeutischen Stoffe gemäß der Erfindung können in verschiedener
Weise verabreicht werden, wie z. B. erstens Aufbringen der Stoffe auf oberirdische
oder unterirdische Teile der Pflanzen oder auf die Samen, zweitens Einbringen der
Stoffe in den Boden in der Nähe der Wurzeln, drittens unmittelbares Einführen der
Stoffe in die Pflanzen z. B. durch Bohrlöcher oder durch Einschnitte in Pflanzenteilen.
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In allen Fällen kommt es darauf an, den Stoffen Gelegenheit zu geben,
in die Pflanze selbst einzudringen. Besonders bewährt hat sich das Aufbringen auf
oberirdische Teile der Pflanzen beispielsweise mittels Bespritzen. Bringt man die
Stoffe in den Boden ein, so ist darauf zu achten, daß man die Lösung in möglichster
Nähe der Wurzeln einbringt oder genügend hohe Konzentrationen wählt, da sonst ein
Teil der aktiven Stoffe durch die Bodenbestandteile absorbiert werden kann oder
die Stoffe unter Umständen einer chemischen oder mikrobiologischen Umwandlung ausgesetzt
sein könnten, ehe sie in die Pflanzen eindringen.
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Das Bespritzen der zu behandelnden Pflanzen erfolgt vorzugsweise mit
wäßrigen Lösungen der aktiven Stoffe, die o,oz bis r Gewichtsprozent, vorzugsweise
o,z bis 0,5 Gewichtsprozent, dieser Stoffe enthalten können. Manchmal sind
auch noch niedrigere Konzentrationen wirksam; unter Umständen können, falls keine
Phytotoxizität auftritt, auch höhere Konzentrationen verwendet werden. In der Regel
ist gerade im Hinblick auf die Phytotoxizität das Arbeiten mit geringen Konzentrationen
empfehlenswert. . Der Beweis, daß die auf die Pflanzen aufgebrachten Mittel ins
Pflanzeninnere eingedrungen waren und ihre Wirkung von dort aus ausübten, wurde
dadurch geführt, daß man einen Teil der behandelten Pflanzen künstlich beregnete,
so daß jede Spur des noch vorhandenen Mittels abgewaschen wurde. Es zeigte sich,
daß die beregneten Pflanzen sich ebenso verhielten wie die mit dem Mittel behandelten,
aber nicht nachher beregneten Pflanzen.
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Erfindungsgemäß werden als Stoffe für die Bekämpfung von Krankheitserregern
in der Acylgruppe ganz oder teilweise halogensubstituierte Acylharnstoffverbindungen
verwendet. Es können eine oder zwei Acylgruppen anwesend sein. Mindestens eine der
Acylgruppen muß zumindest teilweise halogensubstituiert sein, während andere Substituenten,
wie z. B. NO, S O, H, 0 H und N H, in den Acxlgruppen anwesend sein
können. Neben 'den Acylgruppen können auch andere Gruppen anwesend sein, beispielsweise
eine Alkylgruppe. Auch diese Gruppen können teilweise substituiert sein, z. B. mit
N02, S 03H, OH, N H, oder Halogenatomen.
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Die Verbindungen, welche erfindungsgemäß Verwendung finden können,
genügen der allgemeinen Formel
in welcher X eine halogenierte Acylgruppe, die gegebenenfalls noch andere Substituenten
enthalten kann, Y ein Wasserstoffatom oder ein gegebenenfalls substituiertes Kohlenwasserstoffradikal,
welches z. B. eine Alkyl- oder Arylgruppe sein kann, oder aber eine gegebenenfalls
substituierte Acylgrüppe, Rl und R2 Wasserstoffatome oder gegebenenfalls substituierte
Kohlenwasserstoffradikale, welche z. B. Alkyl- oder Arylgruppen sein können, bedeuten.
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Gute Resultate wurden insbesondere erzielt mit solchen Verbindungen,
in denen R1 und R2 beide Wasserstoffatome waren.
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Aus praktischen Erwägungen kommen in erster Linie wasserlösliche Verbindungen
, der genannten Art in Frage. Unter Wasserlöslichkeit wird eine Wasserlöslichkeit
von mindestens o,oz °/o verstanden, wobei jedoch diese untere Grenze nicht scharf
gezogen ist. Die Wasserlöslicbkeit nimmt bekanntlich allgemein mit der Zahl der
im Molekül vorhandenen C-Atome ab. In der Regel werden daher im Rahmen der vorliegenden
Erfindung Stoffe um so geeigneter sein, 'die weniger C-Atome im Molekül besitzen.
Stoffe mit mehr als 9 C-Atomen werden in der Regel hinsichtlich der Wasserlöslichkeit
nicht genügen, es sei denn, daß man die Wasserlöslichkeit fördert durch Einführung
hydrophiler Gruppen, beispielsweise der S 03 H-Grupp e.
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Im allgemeinen werden vorzugsweise Verbindungen benutzt, in denen
die Acylgruppen X und gegebenenfalls
auch Y, abgesehen von Halogenatomen
und anderen Substituenten, von der Form
sind, wobei Alk eine Alkylgruppe darstellt. Insbesondere kommen für diese Alkylgruppe
Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Isopropyl=Gruppen in Betracht. Bei der Acylgruppe X
muß die Gruppe Alk halogeniert sein, wie aus dem oben Gesagten hervorgeht. Dabei
bevorzugt man chlorierte Alkylgruppen, die keine anderen Substituenten enthalten,
und zwar besonders solche, bei denen das endständige Kohlenstoffatom oder, bei verzweigten
Alkylgruppen, wie z. B. der Isopropylgruppe, ein oder mehrere der endständigen Kohlenstoffatome
z, 2 oder 3 Chloratome tragen.
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Falls Y eine Acylgruppe darstellt, kommen für Alk dieselben chlorierten
Alkylgruppen wie bei X besonders in Betracht und außerdem dieselbenAlkylgruppen
in nicht substituierter Form, also auch ohne Chloratome.
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Falls Y eine Arylgruppe darstellt, kommt insbesondere die Phenylgruppe
in Betracht, gewünschtenfalls mit die Löslichkeit fördernden Substituenten, wie
- S 03H. Falls Y eine Alkylgruppe darstellt, werden dieselben endständig chlorierten
oder gar nicht substituierten Alkylgruppen bevorzugt wie im Falle der Teilgruppe
Alk, wenn Y eine Acylgruppe ist, also endständig chlorierte oder nicht substituierte
Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Isopropylgruppen.
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Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, werden vorzugsweise immer solche
Kombinationen der Gruppen X und Y gewählt, bei denen die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome
im Molekül nicht größer ist als g. Sehr gute Ergebnisse wurden erzielt mit solchen
Ve:-bindungen, in denen nicht nur R1 und R2, sondern auch Y ein Wasserstoffatom
war, insbesondere mit Chloracetylhamstoff und Trichloracetylharnstoff.
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Selbstverständlich brauchen die erfindungsgemäßen aktiven Verbindungen
nicht in reiner Form zur Anwendung zu kommen. Es können inaktive Beimischungen anwesend
sein, die bei der technischen Herstellung entstanden sind. Auch kann man Gemische
von aktiven Verbindungen benutzen, wie sie leicht aus technischen Produkten herzustellen
sind.
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Die Wirksamkeit der neuen Pflanzenschutzmitte bezieht sich auf sehr
verschiedenartige Krankheitsl erreger, von denen einige, die von großer praktischer
Bedeutung sind, in der folgenden Liste genannt werden-
| Lateinischer Name Deutscher Name ' Wichtigste Pflanzen, bei
denen |
| des Krankheitserregers |
| der Krankheit |
| die Krankheit vorkommen kann |
| Cladosporium fulvum Braunfleckenkrankheit Tomatenpflanzen |
| Septoria apü graveolentis Selleriepflanzen |
| Phytophthora infestans Kraut- und Knollenfäule Kartoffelpflanzen, |
| (Kartoffelkrankheit) Tomatenpflanzen |
| Colletotrichum Lindemuthianum Brennfleckenkrankheit »Braune
Bohnenpflanzen« |
| (»brown kidney beansu) |
| (Phaseolus vulgaris L.) |
| Exobasidium vexans ).blister blightu Teepflanzen |
| (englischer Name) |
| Erysiphaceae Mehltau Verschiedene Pflanzen, |
| (verschiedene Arten) z. B. Apfelbäume |
| Uredinales Rost Getreidearten |
| (verschiedene Arten) |
| Fusarium Welkekrankheit Gurkenpflanzen |
| (verschiedene Arten) |
| Ceratostomella ulmi Ulmensterben Ulmenbäume |
| Pseudomonas Bakterienkrebs Tomaten- und viele |
| (verschiedene Arten, z. B. andere Pflanzen |
| Agrobacterium tumefaciens) |
Die Liste ist selbstverständlich nicht erschöpfend. Die genannten Krankheitserreger
sind alle Pilze .bis auf den letzten, bei dem es sich um Bakterien handelt. Die
Erfindung wird nachstehend an Beispielen erläutert Beispiel i Die Versuchspflanzen
wurden mit einer wäßrigen Lösung des erfindungsgemäßen Mittels bespritzt, bis die
Flüssigkeit von den Blättern abtropfte. Nach Eintrocknen der Spritzflüssigkeit,
meistens nach etwa 2 Tagen, wurden die Pflanzen der Ansteckung mit dem Krankheitserreger
ausgesetzt.
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In allen Fällen wurde ein Teil der Versuchspflanzen zuerst noch künstlich
beregnet mit Leitungswasser, dem o,2 Gewichtsprozent »Teepol« zugegeben war. (»Teepol«
ist ein Handelsname für ein Gemisch von sekundären Natriumalkylsulfonaten.) Hierdurch
wurden die Überreste der Spritzflüssigkeit restlos entfernt.
Abhängig
von der Art der Versuchspflanzen und des Pilzes fand die Ansteckung durch Einimpfen
statt oder aber durch Aufstellen der Pflanzen in einer verseuchten Umgebung, nämlich
in einem Gewächshaus, in dem sich vom Krankheitserreger angegriffene Pflanzen befanden.
Die Umstände waren jedesmal so gewählt; daß zum Vergleich unbehandelt gebliebene
Pflanzen bald erkrankten.
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Nach Verlauf einiger Zeit wurde das Verhältnis der von der Krankheit
angegriffenen Blattoberfläche zur gesamten Blattoberfläche bei den behandelten und
den unbehandelten Pflanzen bestimmt. Wenn man den Quotienten dieser beiden Zahlen
von z subtrahiert, wird eine Größe erhalten, welche ein Maß ist für den Grad, bis
zu welchem die Unterdrückung des Krankheitserregers gelungen ist. Weiterhin wird
diese Größe, in Prozenten ausgedrückt, kurz der Unterdrückungsgrad genannt.
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Der Zeitpunkt, in dem die Bestimmung des Unterdrückungsgrades, wie
eben definiert, ausgeführt wurde, war jedesmal so gewählt, daß alle unbehandelt
gebliebenen Pflanzen deutliche Symptome der Krankheit zeigten. Die Blattoberflächen
wurden in -der Regel nicht gemessen, sondern mit der erforderlichen Genauigkeit
geschätzt. Eine geübte Person kann in dieser Weise den Unterdrückungsgrad mit einer
Genauigkeit von etwa 5 °/o bestimmen. Diese Genauigkeit genügt, weil im allgemeinen
die bei biologischen Versuchen erzielten Resultate nur innerhalb ziemlich weiter
Grenzen reproduzierbar sind.
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Die Ergebnisse sind
in, der folgenden Tabelle zusammengefaßt
| Konzen- Unter- |
| Art Alter bzw. Ent- tration Resultat drük- |
| der behandelten wicklungsstufe Krankheitserreger Aktive Substanz
der beobachtet kungs- |
| Pflanzen der Pflanzen Lösung nach grad |
| Ob . °% |
| Tomaten 2 Monate Cladosporium Chloracetylharnstoff
0,1 . 7 Tagen 28 |
| fulvum - /NHCOCH,CI 0,2 6o |
| C - 0 0,3 95 |
| \ N H, |
| Kartoffeln z Monat Phytophthora desgl. 0,3 r Woche 50 |
| infestans |
| Sellerie 2o cm hoch Septoria apii desgl. . 0,3 3 Wochen 83 |
| graveolentis |
| Braune Bohnen 1q. Tage Colletotrichum Trichloracetylharnstoff
0,5 1q. Tagen roo |
| (Phaseolus Lindemuthianum , NH C O C C13 |
| vulgaris) c--- O |
| \ NHa |
| Tomaten 2 Monate Cladosporium N-Chloracetyl 0,05 7 Tagen 85 |
| fulvum N'-Phenylhamstoff |
| 0 |
| NH-C |
| 0=C CH,CI |
| desgl. desgl. desgl. NN'-Di-(chloracetyl)- o,o5 desgl. 70 |
| harnstoff |
| 0 |
| 1I |
| NH-C-CH@CI |
| - C=O |
| I |
| NH-C-CH#@ Cl |
| 1I |
| 0 |
| desgl. desgl. desgl. N-Trichlöracetyl- 0,r desgl. go |
| N'-acetylharnstoff |
| O |
| 1I |
| NH-C-CC13 |
| I |
| ' C=O |
| I |
| NH-C-CH3 - |
| O |
| Konzen- Unter- |
| Art Alter bzw. Ent- tration Resultat drük- |
| der behandelten wicklungsstufe Krankheitserreger Aktive Substanz
der beobachtet kungs- |
| Pflanzen der Pflanzen Lösung nach grad |
| o/0 o/a |
| Tomaten 2 Monate Cladosporium . N-Chloracetyl- 0,05 7 Tagen
I 70 |
| fulvum N'-isopropylharn stoff |
| 0 |
| NH-C-CH,C1 |
| I |
| C=O |
| I . CH, |
| NH-CH @ |
| CH, |
| desgl. desgl. desgl. N-o)-Chlorvaleroyl- 0,05 desgl. 75 |
| harnstoff |
| O |
| 1I |
| N H-C- (CH2)3 -C H2 Cl |
| C=O |
| N H, |
Die Durchführung der Ansteckung erfolgte in allen Fällen durch Aufstellung in einem
verseuchten Gewächshaus. Beispiel 2 . Eine Reihe Apfelsämlinge (2o cm hoch) in Töpfen
wurde mit einer wäßrigen Lösung von o,i °/° Trichloracetylharnstoff mit einem Zusatz
von o,i Gewichtsprozent z#Teepolcc als Netzmittel bespritzt. Es wurden 8o ccm Flüssigkeit
pro qm verwendet. 3 Tage später wurden die Pflanzen in ein Gewächshaus gestellt
und mit Sporen von Apfelmehltau geimpft. Nach 3 Wochen wurde der Befall der inzwischen
entfalteten Blätter an der Spitze bestimmt. Ein Unterdrückungsgrad von 8o0/, wurde
erzielt. Beispiel 3 Von sechs dreijährigen Ulmenbäumen (etwa 2 m hoch, Varietät
hollandica), welche in Betontrögen mit i m3 Boden gepflanzt waren, wurden zwei Bäume
im Stamm bis in den Kern angebohrt. In die entstandene kleine Öffnung (Durchmesser
3 mm) wurde eine Gummikanüle gesteckt, welche mittels eines Gummischlauchs mit einem
kleinen Vorratsgefäß, in welchem sich eine o,o2°/°ige wäßrige Lösung von Chloracetylharnstoff
befand, verbunden war. Die Lösung wurde im Verlauf von 2 Tagen vollständig von der
Pflanze aufgenommen.
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2 Tage nach Beendigung der Aufnahme wurden diese Bäume am Stamm mit
einer Suspension von Sporen einiger Rassen von Ceratostomella ulmi geimpft.
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Bei zwei anderen Bäumen wurden 21 einer o,i°/°igen Lösung von Chloracetylharnstoff
auf 5o cm Tiefe zwischen den Wurzeln injiziert, während 231 derselben Lösung oben
auf dem Boden ausgegossen wurden. 4 Tage später wurden die so behandelten Bäume
sowie die zwei unbehandelt gebliebenen Bäume ebenfalls geimpft. Die unbehandelten
Bäume zeigten 3 und besonders 6 Wochen nach der Impfung deutliche Symptome der holländischen
Ulmenkrankheit, während alle behandelten Bäume sich völlig gesund zeigten. Beispiel
4 Von Agrobacterium tumefaciens angegriffene, 2. Monate alte Tomatenpflanzen wurden
an den Stellen, wo sich Tumoren zeigten, mit einer o,3°/°igen wäßrigen Lösung von
Chloracetylharnstoff bestrichen: Nach 3 Wochen waren die Tumoren vollständig verschwunden.
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Die aktiven Stoffe gemäß der Erfindung zeigten im allgemeinen bei
der bekannten Sporenkeimungsprobe, d. h. also bei einem Versuch in vitro, keine
oder nur eine unbedeutende fugicide Wirksamkeit.