DE937497C

DE937497C - Behandlung von Pflanzen zwecks Bekaempfung von Krankheitserregern

Info

Publication number: DE937497C
Application number: DEN4948A
Authority: DE
Inventors: Johannes Thomas Hackmann
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1952-01-09
Filing date: 1952-01-09
Publication date: 1956-01-05

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Gute Resultate wurden insbesondere erzielt mit solchen Verbindungen, in denen R1 und R2 beide Wasserstoffatome waren.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.

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.
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.
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.

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-

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.

2 Tage nach Beendigung der Aufnahme wurden diese Bäume am Stamm mit einer Suspension von Sporen einiger Rassen von Ceratostomella ulmi geimpft.
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.
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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von in der Acylgruppe ganz oder teilweise halogensubstituierten, vorzugsweise wasserlöslichen Acylharnstoffen zur Behandlung von Pflanzen zwecks Bekämpfung von Krankheitserregern.
2. Verwendung von in der Acylgruppe halogensubstituierten Acylharnstoffen gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in wäßriger Lösung in Konzentrationen von o,oi bis i Gewichtsprozent, vorzugsweise o,i bis 0,5 Gewichtsprozent, auf oberirdische Pflanzenteile aufgebracht, vorzugsweise aufgespritzt werden.
3. Verwendung von Stoffen nach Anspruch i oder 2, die gekennzeichnet sind durch Anwesenheit von nicht mehr als g Kohlenstoffatomen im Molekül. q.
Verwendung von Stoffen nach Anspruch x, die gekennzeichnet sind durch Anwesenheit von zwei an verschiedene Stickstoffatome gebundene Acylgruppen im Molekül, welche von niedrigen aliphatischen Fettsäuren hergeleitet sind und von denen mindestens eine am endständigen Kohlenstoffatom bzw. an mindestens, einem der endständigen Kohlenstoffatome i, 2 oder 3 Chloratome trägt, während sonst in den Acylgruppen oder an anderen Stellen im Molekül keine Substituenten vorhanden sind.
5. Verwendung von Stoffen nach Anspruch i, die gekennzeichnet sind durch Anwesenheit von nur einer Acylgruppe im Molekül, @ die von einer niedrigen aliphatischen Fettsäure hergeleitet ist, in welcher das endständige Kohlenstoffatom bzw. mindestens eines der endständigen Kohlenstoffatome i, 2 oder 3 Chloratome trägt, während sonst in dieser Acylgruppe keine Substituenten vorhanden sind und während im ganzen Molekül entweder kein weiterer Substituent oder nur noch eine niedrige Alkylgruppe vorhanden ist, welche gebunden ist an das Stickstoffatom, das nicht schon die Acylgruppe trägt, und welche gegebenenfalls am endständigen . Kohlenstoffatom bzw. an mindestens einem der endständigen Kohlenstoffatome i, 2 oder 3 Chloratome trägt, während sonst in der Alkylgruppe keine Substituenten vorhanden sind.
6. Verwendung von Chloracetylharnstoff oder Trichloracetylharnstoff, insbesondere für die Bekämpfung von Pilzen und Bakterien bei Pflanzen.