ПРИМЕНЕНИЕ 3-ИЗОКСАЗОЛИДОНОВ В КАЧЕСТВЕ СЕЛЕКТИВНЫХ ГЕРБИЦИДОВ ДЛЯ ТРАВЯНИСТЫХ И КАПУСТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР
USE OF 3-ISOXAZOLIDONES AS SELECTIVE HERBICIDES FOR HERBS AND CABBAGE-DECORATIVE CROPS

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США 61/480405, поданной 29 апреля 2011 года.
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к применению по меньшей мере одного 3-изоксазолидонового гербицида, выбранного из группы, состоящей из 2-(2,4-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона и 2-(2,5-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона в качестве селективного гербицида для травянистой или капустно-декоративной культуры, выбранной из группы, состоящей из кукурузы, риса, сорго, ячменя, ржи и канолы/масличного рапса.
Уровень техники изобретения
Защита культур от нежелательных сорняков, которые могут мешать росту культуры, уже давно была целью в сельском хозяйстве. Один подход, который был принят для достижения данной цели, заключается в развитии селективных гербицидов, которые могут бороться с сорняками без проявления неприемлемой фитотоксичности к культурам, стремящимся быть защищенными. Совсем недавно культуры были защищены от сорняков генетически модифицированной культурой, являющейся устойчивой к неселективному гербициду (такому как глифосат или глюфозинат) и применением такого гербицида поверх таких культур. К сожалению, данный последний подход привел к развитию сорняков, толерантных к гербициду, в результате чего все еще существует необходимость в способе селективной борьбы с нежелательной растительностью на полях.
Патент США № 4405357 раскрывает некоторые 3-изоксазолидоны, которые проявляют желательную селективную гербицидную активность. В особенности, показано, что такие соединения являются эффективными в борьбе с травянистыми и широколистными видами, при этом не затрагивая бобовые, особенно сою. Среди соединений, в особенности, раскрытых в данном патенте, находятся 2-(2,4-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидон (соединение 22) и 2-(2,5-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидон (соединение 87). Оба вышеупомянутые соединения являются эффективными против ряда сорняков, причем как индивидуально, так и в комбинации друг с другом, (а) однодольные травянистые, такие как щетинник зеленый, ежовник обыкновенный, элевзина индийская и росичка; и (b) двудольные виды, такие как ясколка, марь белая и канатник Теофраста.
К настоящему моменту было обнаружено, что несмотря на такую желательную активность, особенно для видов однодольных травянистых, как 2,4-Cl, так и 2,5-Cl могут быть применены в качестве селективных гербицидов для травянистых однодольных культур, включая кукурузу, рис, сорго и сахарный тростник, а также для капустно-декоративных видов канолы, не вызывая нежелательного количества фитотоксичности к таким культурам. Кроме того, такие соединения проявляют пониженную изменчивость относительно других 3-изоксазолидиноновых гербицидов, таких как кломазон.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу селективной борьбы с нежелательной растительностью в травянистой однодольной или капустно-декоративной культуре, выбранной из группы, состоящей из кукурузы, риса, сорго, сахарного тростника и канолы (или масличного рапса), который включает применение гербицидно-эффективного количества, по меньшей мере, одного 3-изоксазолидонового гербицида, выбранного из группы, состоящей из 2-(2,4-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона и 2-(2,5-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона к местоположению такой растительности.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу селективной борьбы с нежелательной растительностью в травянистой однодольной или капустно-декоративной культуре, выбранной из группы, состоящей из кукурузы, риса, сорго, сахарного тростника и канолы (или масличного рапса), который включает применение гербицидно-эффективного количества, по меньшей мере, одного 3-изоксазолидонового гербицида, выбранного из группы, состоящей из 2-(2,4-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона и 2-(2,5-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидона к местоположению такой растительности.
Как применяется в данном документе, термин "гербицид" используется для обозначения соединения, которое контролирует или модифицирует рост растений. Термин "гербицидно-эффективное количество" используется для указания количества такого соединения, которое способно осуществлять контролирующий или модифицирующий эффект. Контролирующий или модифицирующий эффекты включают все отклонения от естественного развития, например: поражение, замедление, ожог листьев, альбинизм, остановку в развитии и тому подобное. Термин "растения" относится ко всем физическим частям растения, включая семена, рассаду, саженцы, корни, клубни, стволы, стебли, листья и фрукты.
Как 2-(2,4-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидон (в дальнейшем именуемый "2,4-Cl"), так и 2-(2,5-дихлорфенил)метил-4,4-диметил-3-изоксазолидон (в дальнейшем именуемый "2,5-Cl") являются известными соединениями и могут быть получены способами такими, какие описаны в патенте США № 4405357 (Chang).
Хотя 2,4-Cl и 2,5-Cl могут быть применены до появления всходов или после их появления, предпочтительно, что их используют до появления всходов. Такое соединение 3-изоксазолидона применяют в гербицидно-эффективном количестве. Количество, составляющее эффективное количество, варьируется в зависимости от ряда факторов, таких как тип почвы, ожидаемый характер осадков или орошения, виды растений, подлежащих контролированию, и конкретной вовлеченной культуры. Типично, применяют от примерно 1, до примерно 4000 граммов активного ингредиента на гектар. Предпочтительно, такое соединение применяют в количестве от примерно 75 до 2000 граммов а.и./гектар и более предпочтительно в количестве от примерно 125 до 1500 граммов а.и./гектар.
При практическом осуществлении настоящего изобретения 2,4-Cl и/или 2,5-Cl обычно применяют в виде сельскохозяйственно приемлемого состава, содержащего один или несколько вспомогательных веществ и/или носителей. Такие гербицидные композиции типично содержат от примерно 0,01% до 95% активного ингредиента вместе с примерно от 4% до 98,5% сельскохозяйственно приемлемым носителем и примерно от 1% до 15% поверхностно-активным веществом по массе. Как хорошо известно в данной области, состав и способ применения токсического вещества могут влиять на активность материала в данном применении. Таким образом, такие активные соединения могут быть приготовлены в виде эмульгируемого концентрата (EC), в виде гранулы относительно большого размера частицы, в виде смачивающегося порошка, в виде раствора, в виде микрокапсулы, в виде суспензионного концентрата (SC) или в виде любого из несколько других известных типов составов в зависимости от желаемого способа применения.
Эмульгируемые концентраты представляют собой гомогенные жидкие или пастообразные композиции, диспергируемые в воде или другом дисперсанте, и могут полностью состоять из соединения данного изобретения с жидким или твердым эмульгирующим агентом, или могут также содержать сельскохозяйственно приемлемый жидкий носитель, такой как ксилол, тяжелые ароматические лигроины, изофорон и другие нелетучие органические растворители. Например, полезный состав эмульгируемого концентрата, обозначенный "4ЕС", так как он содержит четыре фунта активного ингредиента на галлон концентрата (0,479 кг/литр), содержит 53 части 2,4-Cl и/или 2,5-Cl, 6,0 частей смеси алкилнафталинсульфоната и полиоксиэтиленовых эфиров в качестве эмульгаторов, 1,0 часть эпоксидированного соевого масла в качестве стабилизатора, и в качестве растворителя 40 частей нефтяного дистиллята, имеющего высокую температуру вспышки.
Гранулированные составы особенно полезны для воздушного распределения. Полезные гранулированные составы могут быть нескольких типов. Пропитанными гранулами являются те, в которых активный ингредиент наносится на крупные частицы абсорбирующего носителя, такого как аттапульгит или каолин, кукурузные початки, растянутая слюда, обычно в виде раствора в растворителе. Поверхностные слои гранул могут быть получены распылением расплавленного активного ингредиента на поверхность, в общем, неабсорбирующей частицы или распылением на раствор активного ингредиента в растворителе. Ядро может быть водорастворимым, таким как приллированное удобрение или нерастворимым, таким как песок, мраморная крошка или крупный тальк. Особенно полезной является гранула, в которой смачивающийся порошок наносят в качестве поверхностного слоя на песок или другую нерастворимую частицу, так что смачивающийся порошок может быть диспергирован при контакте гранулы с влагой. Гранулы могут быть получены агломерацией пыли или порошков, прессованием роликами, экструзией через матрицу или применением грануляционного диска. Гранулированные составы по концентрации могут колебаться в широких пределах, с полезными составами, содержащими всего лишь 0,5% или до 95% активного ингредиента.
Смачивающиеся порошки, также полезные составы для использования гербицидов перед появлением всходов, существуют в виде тонко измельченных частиц, которые легко диспергируют в воде или других дисперсантах. Смачивающийся порошок, в конечном счете, вносят в почву в виде тонко измельченного сухого материала или в виде эмульсии в воде или другой жидкости. Типичные носители для смачивающихся порошков включают флоридин, каолины, кремнеземы и другой сильный абсорбент, легко смачивающий неорганические разбавители. Смачивающиеся порошки обычно приготавливают с содержанием примерно от 5% до 80% активного ингредиента в зависимости от абсорбционной способности активного ингредиента и от впитывающей способности носителя, и обычно также с содержанием небольшого количества смачивающего, диспергирующего или эмульгирующего агента для облегчения дисперсии.
2,4-Cl и 2,5-Cl также могут быть использованы в виде микроинкапсулированных составов таких, как описанные в патентах США № 5597780, 5583090 и 5783520.
Типичные смачивающие, диспергирующие или эмульгирующие агенты, применяемые в сельскохозяйственных составах, включают, например, алкил- и алкиларилсульфонаты и сульфаты и их натриевые соли; полиэтиленоксиды; сульфированные масла, сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов и другие типы поверхностно-активных веществ, многие из которых промышленно доступны.
При использовании поверхностно-активное вещество обычно содержит от 1% до 15% по массе гербицидной композиции.
Данные составы могут быть нанесены без дополнительного разбавления или в виде разбавленных растворов, эмульсий или суспензий в воде или другом подходящем разбавителе. Композиции могут быть нанесены на площадь, в которой желателен контроль распылением на поверхность почвы в случае жидких композиций или распределением с механического оборудования в случае твердых веществ. Поверхностно-наносимый материал также может быть смешан в верхнем слое почвы культивацией, или оставлен, в виде нанесенного, в качестве подходящего для получения оптимального результата с конкретной обработкой.
При практическом осуществлении настоящего изобретения 2,4-Cl и/или 2,5-Cl могут быть составлены и/или нанесены с другими гербицидами (при условии, что поддерживается желательный селективный контроль над сорняками), инсектицидами, фунгицидами, нематоцидами, регуляторами роста растений, удобрений и других сельскохозяйственных химикатов.
Пример 1
EC и SC Составы 2,4-Cl.
Пример 1A, EC:

В двухдрахмовую мензурку поместили 0,0227 грамма ПАВ Niagara 1, 0,159 грамма ПАВ Niagara 2 (ПАВы Niagara доступны от Cognis), 0,045 грамма алкил EO/PO сополимера ПАВ (Tergitol™ XD, доступный от Dow Chemical), 0,463 грамма 2,4-Cl и 1,3223 грамма легкого ароматического лигроинового растворителя (Solvesso™ 100 Fluid доступный от ExxonMobil Chemical). Смесь перемешивали и нагревали при 75°C до тех пор, пока все ингредиенты не расплавились. Была получена гомогенная янтарная жидкость.
Пример 1В, EC:

В двухдрахмовую мензурку поместили 0,0122 грамма ПАВ Niagara 1, 0,085 грамма ПАВ Niagara 2 (ПАВы Niagara доступны от Cognis), 0,0242 грамма алкил EO/PO сополимера ПАВ (Tergitol™ XD, доступный от Dow Chemical), 0,69 грамма 2,4-Cl и 0,705 грамма легкого ароматического лигроинового растворителя (Solvesso™ 100 Fluid, доступный от ExxonMobil Chemical). Смесь перемешивали и нагревали при 75°C до тех пор, пока все ингредиенты не расплавились. Была получена гомогенная янтарная жидкость.
Пример 1С, SC:

В однолитровом химическом стакане перемешивали смесь 46,7 граммов воды, 1,5 граммов алкил EO/PO сополимера ПАВ (Tergitol™ XD, доступный от Dow Chemical) и 1,5 граммов этоксилированного сложного эфира фосфата и алифатического спирта, калиевую соль (Ethox ERS 129, доступную от Ethox Chemicals) до тех пор, пока все твердые компоненты не растворились. Добавляли порошкообразный 2,4-Cl (44,0 граммов), и полученную суспензию переносили в мельницу тонкого помола и измельчали, используя 1 мм шарики из нержавеющей стали до тех пор, пока не был достигнут размер частицы менее 12 микрон (D90, Malvern классификатор частиц, рассеивающих свет). Смесь фильтровали через сито с отверстием 20 меш для удаления измельчающих шариков. Смесь 0,15 граммов биоцида (Proxel™ GXL Antimicrobial, доступный от Arch Biocides), 6,0 граммов пропиленгликоля и 0,15 граммов ксантановой камеди (Kelzan  M, доступный от CPKelco) добавляли к фильтрату и перемешивали до гомогенности.
Пример 2
EC Состав 2,5-Cl

Смесь 45,45 граммов легкого ароматического лигроинового растворителя (Solvesso™ 100 Fluid, доступный от ExxonMobil Chemical), 0,8 граммов ПАВ Niagara 1, 4,91 граммов ПАВ Niagara 2 (ПАВы Niagara доступны от Cognis), 1,43 граммов алкил EO/PO сополимера ПАВ (Tergitol™ XD, доступный от Dow Chemical) и 47,6 граммов 2,5-Cl перемешивали до тех пор, пока не был образован гомогенный раствор.
Пример 3
Оценка до появления всходов 2,4-Cl и 2,5-Cl Составов
EC составы примеров 1 и 2 разбавляли дистиллированной водой и наносили до появления всходов, используя распылитель DeVries со скоростями 6,25, 125, 250, 375 и 500 граммов активного ингредиента/гектар (г. а.и./га) на плоскости, содержащие песчано-суглинистую почву с посаженными семенами культур и сорняков, трижды повторяя для каждой скорости. Семенами культур, используемых в оценках, были травянистые однодольные: рис (сорт Templeton), кукуруза (сорт Pioneer 33M53), сорго (Sorghum bicolor), рожь (Lolium multiflorum), ячмень (сорт Robust variety) и капустно-декоративное двудольное; канола/масличный рапс (Brassica napus). Семена сорняков включали травянистые, такие как ежовник обыкновенный (Echinochloa crus-galli), элевзина индийская (Eleusine indica), росичка (Digitaria horizontalis) и щетинник зеленый (Setaria viridis); и широколиственные сорняки, такие как ясколка полевая (Cerastium arvense), марь белая (Chenopodium album) и канатник Теофраста (Abutilon theophrasti). Необработанные плоскости контроля и два коммерческих состава кломазона (Clomazone 4EC Herbicide, не-инкапсулированный состав концентрата эмульсии и Clomazone 3ME Herbicide, микроинкапсулированный состав - оба доступны от FMC Corporation) были включены в каждое испытание. После нанесения плоскости были помещены в теплицу и регулярно поливали. Оценки взяты через 14 дней после обработки (ДПО). Испытания оценивали процентом борьбы с сорняками и порчей урожая (также приведены в% контроля) на основе визуальных наблюдений по сравнению с необработанными элементами контроля для каждого вида.
Процент контроля определяли способом, подобным системе оценки от 1 до 100, раскрытой в "Research Methods In Weed Science," 2nd ed., B. Truelove, Ed.; Southern Weed Science Society; Auburn University, Auburn, Ala., 1977. Настоящая система оценки заключается в следующем:
Оценка контроля в процентах
Описание главных категорий
Описание культуры
0
Нет воздействия
Нет уменьшения культуры или порчи
10
Незначительное воздействие
Незначительное обесцвечивание или низкорослость
20
Некоторое обесцвечивание, низкорослость или прекращение гибели
30
Порча культуры более выраженная, но не продолжительная
40
Умеренное воздействие
50
Порча культуры более продолжительная, восстановление сомнительно
60
Продолжительная порча культуры без восстановления
70
Сильное воздействие
Большая порча и прекращение гибели
80
Культура близка к разрушению, немного уцелевшей
90
Только иногда остаются растения
100
Полное воздействие
Полное уничтожение культуры
Среднее значение результатов приведено в Таблице 1, Испытания от 1 до 5 приведены ниже, в которых было испытано некоторое число видов культур и сорняков.
Таблица 1Довсходовый контроль культур и сорняков через 14 ДПОИспытание 1
Испытание Состава
Количествог. а.и./га
% Контроля
Рис
Росичка
Ежовник обыкновенный
Элевзина индийская
Контроль
0
0
0
0
4ЕС
250
90
100
100
100
125
58
100
86
91
62,5
18
100
62
62
3ME
250
73
100
94
100
125
23
100
82
90
62,5
6
88
43
57
Пример 1А
250
55
100
100
100
125
17
92
82
83
62,5
5
62
65
82
Испытание 2
Испытание Состава
Количествог. а.и./га
% Контроля
Рис
Росичка
Ежовник обыкновенный
Элевзина индийская
Контроль
0
0
0
0
4ЕС
250
82
100
100
100
125
43
100
100
98
62,5
9
100
80
70
3ME
250
55
100
95
100
125
23
100
68
86
62,5
7
97
47
45
Пример 2
250
6
97
84
53
125
1
100
42
22
62,5
0
78
23
5
Испытание 3
Испытание Состава
Количествог. а.и./га
% Контроля
Рожь
Сорго
Канола
Марь белая
Канатник Теофраста
Ежовник обыкно-венный
Щетинник зеленый
Ясколка
Контроль
0
0
0
0
0
0
0
0
4ЕС
250
37
89
43
98
99
95
82
100
125
28
62
31
100
90
77
60
100
62,5
8
28
0
63
63
43
23
100
3ME
250
33
68
33
97
97
78
58
100
125
11
40
45
87
87
62
82
100
62,5
6
22
0
43
43
38
15
100
Пример 1В
250
30
43
1
34
34
100
76
100
125
15
23
0
18
18
80
42
100
62,5
6
9
0
7
7
52
18
100
Пример 2
250
17
47
0
22
22
60
28
100
125
8
23
0
18
18
35
13
100
62,5
2
7
0
3
3
20
3
90
Испытание 4
Испытание Состава
Количествог. а.и./га
% Контроля
Рис
Кукуруза
Ясколка
Ежовник обыкновенный
Росичка
Щетинник зеленый
Марь белая
Контроль
0
0
10
0
0
0
0
4ЕС
500
57
82
100
100
100
100
100
375
68
85
100
100
100
100
100
250
36
39
100
100
92
100
93
125
12
12
100
86
52
95
85
3ME
500
68
58
100
100
100
100
100
375
30
48
100
99
93
97
100
250
17
35
100
90
62
92
96
125
6
2
100
69
20
71
72
Пример 1А
500
32
27
100
100
100
100
78
375
25
20
100
100
100
90
63
250
10
9
100
100
100
96
40
125
0
2
100
68
70
67
28
Пример 1С
500
20
16
100
100
100
100
73
375
23
18
100
100
100
100
62
250
10
8
100
100
100
100
43
125
1
0
100
68
47
62
16
Пример 2
500
3
9
100
84
99
92
37
375
0
6
100
76
68
94
20
250
0
2
100
65
30
68
9
125
0
0
100
35
1
38
2
Испытание 5
Испытание Состава
Количествог. а.и./га
% Контроля
Ячмень
Канола
Контроль
0
0
4ЕС
250
25
45
125
7
5
62,5
21
3
3ME
250
3
19
125
0
7
62,5
0
3
Пример 1А
250
0
3
125
0
0
62,5
0
0
Пример 2
250
3
0
125
0
0
62,5
0
0
Было обнаружено, что был значительный контроль над сорняками без чрезмерного ущерба для видов культур.
Пример 4
Оценка Изменчивости

Составы 2,4-Cl и 2,5-Cl были испытаны в теплице для определения количества непрерывной фитотоксической порчи ясколкой из-за испарения активного ингредиента из обработанной почвы. Ясколка очень чувствительна к кломазону и является хорошим индикатором изменчивости обесцвечивания соединения. Необработанные плоскости контроля и два коммерческих состава Кломазона (Command 4EC Herbicide, неинкапсулированный состав концентрата эмульсии и Command 3ME Herbicide, микроинкапсулированный состав - оба доступны от FMC Corporation) были включены в каждое испытание. Данные составы являются эталонами, с которыми сравнивают экспериментальные составы. Четырехдюймовые пластиковые горшки были оснащены кофейным фильтром в виде корзины, вырезанным по размеру, помещенным на дно каждого горшка для покрытия дренажных отверстий и для задержки выхода почвы из дна горшка. Каждый горшок был заполнен песчано-суглинистой почвой, которая была просеяна, используя сито с отверстием 10 меш, для удаления любых крупных частиц почвы и мусора. Заполненные почвой горшки были слегка политы до первоначального применения обработки. Испытуемые растворы наносили на поверхность почвы, используя распылитель III Поколения DeVries, дважды повторяли на испытуемом растворе в количестве 0,25 г. а.и./га.

Каждое повторное испытание было установлено помещением пустого четырехфунтового горшка на тепличную скамью. Горшки, содержащие зрелую ясколку около 2 дюймов в высоту, были размещены вокруг пустого горшка в восьмилучевую модель. Четыре горшка зрелой ясколки были размещены на 3, 6, 9 и 12 позиции часов луча, в то время как три горшка были размещены на 1:30, 4:30, 7:30 и 10:30 позиции часов луча. После того как все горшки были на месте, пустой четырехдюймовый горшок от каждой установки был удален и обработанный почвой четырехдюймовый горшок был поставлен на его место. Необработанные ясколкой растения были оценены на фитотоксичную порчу через 14 дней после обработки. Изменчивость была оценена измерением расстояния (см) от центра обработанной почвой горшка до дистальной точки, где обесцвечивающий эффект наблюдался на каждом луче. Были оценены все восемь лучей для каждой обработки. Количество изменчивости было определено подсчетом общих квадратных сантиметров фитотоксичной порчи на обработку. Считали, что Command 4EC обладает нулевым контролем изменчивости, поскольку данный состав состоит из 100% свободного кломазона. Изменчивость относится к значениям Command 4EC, которые были нормированы до 100%. В Таблице 2 представлено среднее значение оценок изменчивости.
Таблица 2Оценки изменчивости
Испытание Состава
Количество нанесения
% изменчивости по сравнению с Command<sup></sup> 4EC
Контроль
0
0
Command<sup></sup> 4EC
250
100
Command<sup></sup> 3МЕ
250
21,5
Пример 1А
250
31,0
Пример 2
250
48,8
Было обнаружено, что существует значительный контроль изменчивости составов, содержащих неинкапсулированные 2,4-Cl и 2,5-Cl соединения по сравнению с неинкапсулированным составом кломазона.