專利名稱：植物和樹木的保護(hù)層、它們的生成以及它們的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在植物表面上生成保護(hù)層的方法、涉及一個(gè)用于植物表面的保護(hù) 層、涉及一種用所述保護(hù)層涂覆的植物、涉及一種實(shí)現(xiàn)該方法并且用于生成該保護(hù)層的組 合、并涉及所述組合物的用途。
背景技術(shù)：
每年全球農(nóng)業(yè)遭受由植物害蟲引起的數(shù)以十億計(jì)的損失，例如真菌或攝食昆蟲害 蟲，它們攻擊并損害有用的植物的葉子。直到現(xiàn)在這些植物害蟲已經(jīng)用植物保護(hù)劑進(jìn)行 了控制，這些植物保護(hù)劑根據(jù)殺蟲劑索引(聯(lián)邦消費(fèi)者保護(hù)和食品安全辦公室(Federal Office of ConsumerProtection and Food Safety)，如在 01. 11.2007)屬于以下范圍抗雜草的除草劑抗昆蟲害蟲的殺蟲劑抗真菌病原體的殺真菌劑，抗嚙齒動(dòng)物的殺鼠劑，抗線蟲的(蟯蟲)的殺線蟲劑，抗螨/蜘蛛殺螨劑抗蝸牛的殺軟體動(dòng)物劑抗細(xì)菌的殺細(xì)菌劑抗類病毒的藥劑抗病毒的藥劑用于藤接枝和在結(jié)果和觀賞灌木上接枝的藥劑用于防止被獵物傷害的藥劑用于傷口密封/傷口治療的藥劑生長調(diào)節(jié)劑用于處理種子和定植苗的藥劑，以及用于土壤消毒的藥劑所有的藥劑和物質(zhì)所具有的共同點(diǎn)是，它們或者刺激有待保護(hù)的植物產(chǎn)生適當(dāng)?shù)?防衛(wèi)措施或者它們殺死這些害蟲。與枝條軸和根一起，植物的葉子是高等植物的三個(gè)基本器官之一，并且作為葉性 器官的器官類型為人所知。葉在枝條軸的節(jié)(nodi)上橫向生長。葉的主要功能是光合作 用(用光合成有機(jī)物質(zhì))和蒸騰作用(蒸發(fā)水，對于營養(yǎng)物的攝入和運(yùn)輸很重要)。葉僅以 莖葉植物即羊齒樣植物(蕨類植物門)和結(jié)種子的植物(種子植物門)出現(xiàn)。相反，它們 不包括蘚類和藻類，盡管在它們的菌體上可以形成葉片狀構(gòu)造，但是這些僅僅被認(rèn)為是葉 的類似物。存在非常豐富的葉的形狀。在一些情況下，在進(jìn)化過程中，葉器官也發(fā)展了，即 與葉子最初功能不再有任何關(guān)系，這些最初功能即光合作用和蒸騰作用例如花瓣，葉刺和 葉卷須、和芽鱗。葉子用一個(gè)界限組織，表皮(它僅由一層細(xì)胞構(gòu)成)，與外部密封隔離開。表皮在外表面上具有一層不滲水的蠟層角質(zhì)層，它防止無調(diào)節(jié)的蒸發(fā)。表皮的細(xì)胞不像常規(guī)地?fù)?有任何葉綠體(其中進(jìn)行光合作用的細(xì)胞組分)。這一點(diǎn)的例外是濕生植物、沼生植物和 水生植物的表皮并且有時(shí)是陰生葉的表皮，但是特別是氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞，它們通常含有葉 綠體。氣孔用于調(diào)節(jié)氣體交換，主要是用于釋放水蒸氣。根據(jù)氣孔的分布，在氣孔下生的 葉子(氣孔在葉子下表面上，這是最常見的形式)、兩面氣孔的葉子(氣孔在葉子兩個(gè)表面 上)、與氣孔上生的葉子(氣孔在葉子的頂表面上，例如在浮動(dòng)的葉子的情況下)之間有差 異。由表皮形成的附屬物稱作毛發(fā)(毛狀體)。如果表皮下的細(xì)胞層也涉及形成，這些稱作 突出體例子是刺或黏液毛。同化組織稱作葉肉。它通常分成位于上表皮下的柵欄薄壁組 織和在位于它下面的海綿薄壁組織。該柵欄薄壁組織由一到三層垂直于葉表面靜置的長方 形的、富含葉綠體的細(xì)胞構(gòu)成。在該柵欄薄壁組織中，其主要任務(wù)是光合作用，有全部葉綠 體的約80%。海綿薄壁組織由不規(guī)則形狀的細(xì)胞構(gòu)成，它們由于其形狀形成了大的細(xì)胞間 隙。海綿薄壁組織的主要任務(wù)是提供薄壁組織的通氣。這些細(xì)胞的葉綠體相對較少。在上 層的海綿薄壁組織中的維管束通常置于柵欄和海綿薄壁組織之間的邊界上。該結(jié)構(gòu)與枝條 軸中維管束的結(jié)構(gòu)相同并且通常是側(cè)枝的。該維束管從枝條軸分支并且不旋轉(zhuǎn)地穿過葉柄 進(jìn)入葉片。結(jié)果木質(zhì)部面對葉的上表面，并且韌皮部面對該葉的下面。大維管束通常被一個(gè) 內(nèi)皮層包圍，在此它稱作維管束鞘。維管束鞘控制在維管束與葉肉之間的物質(zhì)交換。維管 束末端封堵在葉肉中。由此維管束減少地越來越多，即首先篩管變得更少并且消失，然后， 在木質(zhì)部部分中僅剩下螺紋管胞并且這些最后末端封閉。通常整個(gè)葉子用維管束稠密地橫 貫，這樣使得沒有葉細(xì)胞離開一個(gè)維管束超過七個(gè)細(xì)胞。所得到的維管束之間的小區(qū)域被 稱作著生面或脈間區(qū)。維管束的功能是將水和礦物質(zhì)運(yùn)輸進(jìn)入葉(通過木質(zhì)部)并且運(yùn)輸 光合作用產(chǎn)物離開葉(通過韌皮部)。迄今為止，尚未得知作為抗真菌和昆蟲害蟲的保護(hù)在植物表面或葉表面上生產(chǎn)的 任何無論何種類的一個(gè)層的方法至今仍然假定一個(gè)涂層將損害植物葉的生理學(xué)功能并且 因此將損害該植物。因此，作為植物葉保護(hù)層的一個(gè)涂層必須滿足兩個(gè)條件。一方面，需要 足夠高的半透明性，從而為包含在植物葉中的葉綠體提供范圍從320nm到700nm的輻射。在 該波長范圍內(nèi)吸收或反射的一種涂層將破壞植物細(xì)胞的能量供給。作為原生質(zhì)相的基質(zhì)是 位于葉綠體的內(nèi)部。這種基質(zhì)被類囊體膜(膜內(nèi)陷)橫貫，它類似卷狀物疊放在彼此之上 形成基粒。作為色素包埋在膜中的葉綠素現(xiàn)在可以再次吸收來自上述波長范圍的光并且將 吸收的能量用于從ADP ( 二磷酸腺苷)和磷酸鹽來生產(chǎn)ATP (三磷酸腺苷)。一個(gè)納米級植物葉保護(hù)層必須滿足的第二個(gè)要求是不干擾氣孔的功能。植物的氣 體交換是通過氣孔(希臘文氣孔，口)來進(jìn)行的。這些氣孔通常由兩個(gè)豆形細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì) 胞)來形成，它們環(huán)繞氣孔的一個(gè)開口。如果我們還將位于保衛(wèi)細(xì)胞周圍的細(xì)胞包括在內(nèi)， 我們談及的是氣孔器(氣孔絡(luò)合物)。嚴(yán)格地說，這些孔本身是實(shí)際的氣孔。通常保衛(wèi)細(xì) 胞位于植物葉的下表皮，在草的情況下，它們在葉子的兩側(cè)上，而在浮葉植物的情況下，它 們僅在上表面上。與周圍空氣的氣體交換是重要的，特別是用于供給co2。通過光合作用過 程，植物從空氣中吸收二氧化碳。為了優(yōu)化穿過細(xì)胞壁的擴(kuò)散功能，這些必須是盡可能地薄 和/或可滲透的。然而，這樣的細(xì)胞蒸發(fā)大量的水，并且具有這樣的葉子陸生植物將很快枯 萎。通過由氣孔將葉子中細(xì)胞間隙與干燥的外部空氣分開，植物得到對水損失的控制。對 于氣孔而言重要的其他要點(diǎn)是通過這些孔進(jìn)行蒸發(fā)(氣孔蒸騰作用或蒸發(fā))，蒸發(fā)作用產(chǎn)
6生抽吸力，通過這種抽吸力將水從根運(yùn)輸?shù)娜~中。用水將營養(yǎng)物鹽類從土壤中運(yùn)載并且濃 縮在葉中。此物，蒸發(fā)作用使葉子冷卻，它們在強(qiáng)日照下不過熱，并且不超過葉組織中的酶 的最佳的特異性溫度。僅通過氣孔的區(qū)域(該區(qū)域僅占全部葉表面區(qū)域的1-2% )進(jìn)行的 蒸騰作用占高達(dá)2/3的相同區(qū)域的表面的水的蒸發(fā)作用，即無阻力地蒸發(fā)。研究已經(jīng)證明 在相同面積上的許多小開口蒸發(fā)更多的水。這個(gè)原因稱作“邊緣效應(yīng)”。在氣孔邊緣的分子 也可以側(cè)向擴(kuò)散，而中間的那些彼此阻礙。角質(zhì)層的蒸騰作用的比例非常小，對于具有柔和 的葉子的濕生植物(潮濕區(qū)域的植物)，自由水面的蒸發(fā)小于10%，對于樹來說小于0. 5%, 并且對于仙人掌來說甚至僅0.05%。氣孔器由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成，保衛(wèi)細(xì)胞通常是豆形細(xì)胞，它們在兩端彼此粘著。它 們之間有一個(gè)細(xì)胞間隙(孔)，該細(xì)胞間隙在外部空氣和呼吸腔之間形成連接在一些植物 中這兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞被專門的表皮細(xì)胞包圍，這些專門的表皮細(xì)胞是副衛(wèi)細(xì)胞(在圖例中為 淡蘭色)，它們間接涉及氣孔的開啟和關(guān)閉。在副衛(wèi)細(xì)胞中通常可以看見白色體。保衛(wèi)細(xì)胞 含有葉綠體，因此可以進(jìn)行光合作用?？椎拈_啟程度是可變的，在陽光下，并且在水的充分 供給下，它們通常是大開的，在夜晚或缺水時(shí)它們是關(guān)閉的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的問題是使得可以實(shí)現(xiàn)以下各項(xiàng)在一個(gè)植物上生成一個(gè)保護(hù)層的 一種方法、一個(gè)用于植物的保護(hù)層、以及一種用于實(shí)現(xiàn)該方法并且用于生成該保護(hù)層的組 合物，它防止了寄生的植物害蟲(例如真菌和昆蟲害蟲)從該植物提取營養(yǎng)素或以某種其 他方式損壞它們。根據(jù)本發(fā)明，通過一種方法解決了這個(gè)問題，其中通過至少一種前體在水中的水 解形成了至少一種具有納米級顆粒的溶膠-凝膠并且將至少一個(gè)納米級層的溶膠-凝膠層 施用在植物表面上。用一個(gè)用于植物表面的保護(hù)層進(jìn)一步解決了該問題，該保護(hù)層是根據(jù) 本方法來生成的。此外，通過一個(gè)用于植物表面的保護(hù)層解決了該問題，特別是葉子保護(hù)層 和/或木材保護(hù)層，該保護(hù)層包括一個(gè)納米級的SiO2層。同樣用含有至少一種生成SiO2的 物質(zhì)的一種組合物解決了該問題。本發(fā)明意義上的植物表面應(yīng)理解為是與環(huán)境相接觸的所有植物部分或空腔。在本 上下文中，術(shù)語植物包括植物的所有發(fā)育階段和表現(xiàn)形式，包括種子、幼苗、芽、葉、花、果實(shí) 和樹皮。出人意料地，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在植物的表面上形成了一個(gè)納米級阻擋層，它 不損壞上述生理學(xué)過程例如光催化作用和水的蒸騰作用。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層例如不影響 氣孔器的功能，因?yàn)樘幱趦H約IOOnm的層厚度的層不封閉直徑約0. 015nm到0. 03nm的氣孔 并且不妨礙開啟或關(guān)閉過程。同時(shí)，它阻止了霉菌(如例如True Mildew(白粉菌科家族 的子囊菌))的吸器刺穿阻擋層并且穿刺放汁液作為營養(yǎng)素來源。真菌在該保護(hù)層上不形 成任何菌絲體，它穿過氣孔并且進(jìn)入到葉的內(nèi)部并且可能在細(xì)胞間形成菌絲體。昆蟲害蟲 (它們還攝食汁液)不能用它們的口器刺穿阻擋層。相反，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層是可穿透 的，該保護(hù)層對于波長范圍從320nm到700nm的光合可用的輻射不限制，從而ATP的生成沒 有受到限制或阻斷。而且，根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層沒有構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)散膜，從而植物葉通過氣孔 的必要的氣體交換沒有被損壞。因此根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層和/或根據(jù)本發(fā)明的方法也保護(hù)了商業(yè)和結(jié)構(gòu)建筑木材在DIN 68800的意義下防治價(jià)值受損或被真菌和昆蟲破壞。根據(jù)本 發(fā)明本解決方案的另一優(yōu)點(diǎn)是，為了引發(fā)在植物表面上進(jìn)行的溶膠凝膠過程，不需要以供 熱的形式的植物損傷活化能，并且在從5°C到35°C、優(yōu)選地10°C到25°C的范圍內(nèi)的大氣的 環(huán)境溫度就是足夠的。此外，植物表面上的SiO2在植物死亡和腐爛后可供作為植物肥料。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是由一種修飾的溶膠_凝膠法產(chǎn)生的基于SiO2的一個(gè)納米 級呼吸活性的有機(jī)修飾的(其中摻入了殺生物的活性物質(zhì)的)涂層、所述涂層生成、該涂層 的進(jìn)一步處理、以及它們在植物和樹的種子、苗、葉、花、果實(shí)、樹皮上作為植物保護(hù)層的用途。在本發(fā)明的一個(gè)特別有利的實(shí)施方案中，設(shè)想了在將該溶膠_凝膠施用植物表面 上之前，向該溶膠中加入至少一種抗微生物活性物質(zhì)，該抗微生物活性物質(zhì)優(yōu)選地已經(jīng)被 溶解和/或分散在一種親水性溶劑之中。在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施方案中，設(shè)想了該前體是選自下組，該組包括烷基 三乙氧基硅烷類和/或氨基丙基三乙氧基硅烷類。相對于SiO2的總比例，可以向該前體中 加入高達(dá) 20wt % 的 A1203、TiO2, ZrO2^MgO 和 / 或 V2O50在本發(fā)明的一個(gè)特別有利的實(shí)施方案中，進(jìn)一步設(shè)想了在20°C下在24小時(shí)內(nèi)形 成該溶膠-凝膠。優(yōu)選地，在植物表面上施用該溶膠-凝膠是通過以下方式進(jìn)行使該表面與溶解 的前體相接觸，特別是通過噴灑、浸漬、涂布、涂覆、加水、薄膜加水和/或噴水管，優(yōu)選地具 有至少一個(gè)噴嘴。為了強(qiáng)化該植物葉保護(hù)層的抗微生物的、尤其是殺真菌的作用，抗微生物活性物 質(zhì)可以與SiO2基質(zhì)混合?？咕幕蚩刮⑸锏幕钚晕镔|(zhì)可以用于細(xì)菌、真菌、藻類和病毒 的破壞或生長抑制并且用于微生物污染的防治。環(huán)境測定的約20億到30億的不同微生物 (包括通過空氣傳播并且因此可以拓展到任何表面上的約15000的微生物)的微生物污染 代表了 一個(gè)連續(xù)增加的潛在的健康危害。在下文中，術(shù)語“抗微生物”被用于指這些物質(zhì)的 作用，是指在微生物上的殺生物的或生物抑制的作用。然而，抗微生物活性物質(zhì)的供給不是 絕對必不可少的，而是取決于預(yù)期的植物病原體物種。作為抗微生物活性物質(zhì)，使用了(參見DE1020068534andDE1020068535)無機(jī)化學(xué) 品和金屬化合物例如銀沸石(Kanedo)、硅酸銀、磺酸銀和銀金屬、氧化鈦、具有金屬離子的 可溶性玻璃粉、酞菁鐵、磺酸銅、吡硫鋅；有機(jī)硅類例如具有銨鹽的有機(jī)硅十八烷基二甲 基-(3-(三甲氧基甲硅烷基)_丙基)_氯化銨；季銨鹽類，例如二癸基二甲基氯化銨、十六 烷基氯化吡啶、十六烷基二甲基芐氯化銨、聚氧烷基三烷基氯化銨；表面活性劑類，例如兩 性表面活性劑烷基二(氨基_乙基)甘氨酸、非離子化的表面活性劑硬脂酸甘油酯；胍， 例如1，1_環(huán)己烷-雙-5-(4-氯苯基)-雙胍-二葡萄糖酸鹽、聚環(huán)己烷-雙胍鹽酸鹽；酚類， 例如Biozol、麝香草酚、亞烷基雙酚鈉鹽、對氯-間-二甲苯酚(PCMX)、5_氯-2-(2，4- 二氯 苯氧基)-苯酚(三氯生)；苯胺類，例如3，4，4-三氯-N-碳酰苯胺；咪唑類，例如2-(4-噻 唑基)-苯并咪唑、2-(硫氰基甲基硫代)-苯并噻唑(TCMTB)；天然產(chǎn)物，例如殼聚糖、蜂膠、 扁柏酚；碳水化合物，例如硫酸新霉素、酯類例如鄰苯二甲酸二乙酯、對羥基苯甲酸酯。
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通過溶膠-凝膠過程可以生成一個(gè)溶膠-凝膠層。優(yōu)選使用來自Si02、R-SiOn, R2Si0n、Al203、&02、Ti02或它們的混合物的金屬氧化物干凝膠，其中R = H、烷基、芳基、環(huán)氧 烷基、氨基烷基，并且η可以是1. 5或1。通過硅烷氧化物的水解和縮合反應(yīng)得到這些凝膠。 在這個(gè)方面，由于在該過程中發(fā)生的聚合反應(yīng)使這些分子連接在一起。因此溶膠的總體積 是聚合的。聚合的氧化硅形成一種SiO2凝膠。連續(xù)地用醇裂解縮合導(dǎo)致顆粒的球體增加， 它從厚度約70nm開始，可以從這些顆粒上光散射(丁鐸爾效應(yīng))進(jìn)行檢測。通過一個(gè)稱為 凝膠作用的過程，溶膠可以轉(zhuǎn)化為凝膠。顆粒繼續(xù)生長，直到它們彼此接觸并且通過進(jìn)一步 縮和彼此交連。最終形成一個(gè)固相，它用一個(gè)液相浸潤。凝膠限定為在尺寸上穩(wěn)定的、易于 變形的、富含液體的分散系統(tǒng)，它的構(gòu)成為一種固體(不規(guī)則三維網(wǎng)絡(luò))和一種液體。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層含有一個(gè)納米級的SiO2層。這個(gè)SiO2層具有的厚度優(yōu)選是 50到300nm，特別優(yōu)選在80到150nm之間或在120到250nm之間。在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方案中，該保護(hù)層具有高達(dá)250%的彈性并且作為一 個(gè)完整的保護(hù)層經(jīng)歷縱向生長，從而在與被霉菌和昆蟲害蟲攻擊相關(guān)的生長期中不破壞植 物葉生長。該溶膠的溶劑優(yōu)選地是水(H2O)，該溶膠通過溶膠-凝膠過程在葉表面上形成保護(hù)層。此外，根據(jù)本發(fā)明該保護(hù)層的SiO2基質(zhì)由于它的Si2+電荷可以有利地具有一種通 過離子交換過程的抗微生物作用。為了功能化，一方面將脂肪族和芳香族醛類、羧酸類或氨基羧酸類加入到來自四 乙氧基硅烷、三甲氧基甲基硅烷、或二甲氧基二甲基硅烷的溶膠中?？商娲兀ㄟ^在前體 (R' Si (OC2H5)3)上改變的取代基的方法，有機(jī)性地修飾該SiO2網(wǎng)格。不同的烷基三乙氧基 硅烷與甲亞胺通過氨基丙基三乙氧基硅烷與苯甲醛衍生物或乙酰基丙酮反應(yīng)鍵連的合成 也用于這個(gè)目的。無機(jī)氧化物凝膠通常通過基本的烷氧化物與醇_水混合物或在純水中反應(yīng)生成。 這時(shí)，該醇用于生成均相的反應(yīng)混合物并且可以用其他質(zhì)子的或疏質(zhì)子的溶劑替代。該溶 膠凝膠層的柔性和孔隙率可以通過改變配方而不同。更高比例的R-SiOn和/或R2SiOjI 加了該層的柔性，通過形成混合的氧化物例如Al2O3、&02、Ti02可以增加其耐磨性和特異性硬度。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述種類的組合物，它的生成SiO2的 物質(zhì)選自>0到IOOwt%、優(yōu)選Iwt%到99wt%的四乙氧基硅烷，>0到IOOwt%，優(yōu)選^^%到99 1%的三甲氧基甲基硅烷，>0到IOOwt %，優(yōu)選^^%到99襯％的二甲氧基二甲基硅烷，>0到IOOwt %，優(yōu)選Iwt %到99wt%的聚二甲基硅氧烷，>0到IOOwt %，優(yōu)選Iwt %到99wt%的乙烯基三甲氧基硅烷，> 0到IOOwt %，優(yōu)選Iwt %到99wt %的3_氨基丙基三甲氧基硅烷烷，>0到IOOwt%，優(yōu)選Iwt%到99襯％的3_甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和 /或>0到IOOwt%，優(yōu)選Iwt%到99襯％的3_縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
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根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，此外其中生成SiO2 的物質(zhì)包含高達(dá)20襯％的Al203、Ti02、Zr02、Mg0和/或V2O5，這些添加劑以任意混合物比例 存在，優(yōu)選地來自A1203、TiO2, ZrO2, MgO和V2O5的組以在0. Iwt. %與50% wt. %之間的混 合物比例存在，特別地優(yōu)選地來自Al2O3JiO2和&02組以在1襯％與20wt%之間的混合物 的比例存在。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中該鹵化的二 羥基二苯甲烷、-硫化物類和-醚類是選自5，5' -二氯_2，2' - 二羥基-二苯甲烷、3，5， 3'，5'-四氯 _4，4' -二羥基-二苯甲烷、3，5，6，3'，5'，6'-六氯 _2，2' -二羥基-二 苯甲烷、5，5' -二氯_2，2' - 二羥基-二苯硫醚、2，4，5，2' 5' ,5'六氯-二羥基-二苯 硫醚、3，5，3' ,5'-四氯_2，2' - 二羥基-二苯硫醚、4，4' - 二羥基_2，2' 二甲基-二 苯甲烷、2'，2-二羥基-5'，5-二苯醚或2，4，4'-三氯-羥基-二苯醚。此外，在該SiO2基質(zhì)中這些是酚類，優(yōu)選的基團(tuán)是鹵化的二羥基二苯甲烷、-硫化 物類和-醚類，它們例如選自5，5' -二氯-2，2' -二羥基-二苯甲烷(Preventol DD， Bayer AG)、3，5，3'，5'-四氯 _4，4' -二羥基-二苯甲燒(Monsanto Corporation)、3， 5,6,3' ,5' ,6'-六氯 _2，2' -二羥基-二苯甲烷(六氯酚)、5，5‘ -二氯 _2，2' -二 羥基-二苯硫醚(Novex，Boehringer Mannheim)、2，4，5，2'，4'，5'-六氯-二羥基-二 苯硫醚、3，5，3' ,5'-四氯 _2，2' -二羥基-二苯硫醚(Actamer，Monsanto)、4，4' -二 羥基 _2，2' 二甲基-二苯甲烷、2'，2-二羥基-5'，5-二苯醚(Unilever)、2，4，4'-三 氯-2'-羥基-二苯醚(Irgasan DP 300，Ciba-Geigy)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中該酚是2，4， 4'-三氯-2'-羥基-二苯醚。此處特別地優(yōu)選是鹵化的二羥基二苯甲烷并且此處特別地是2，4，4'-三 氯-2'-羥基-二苯醚(三氯生)，它已經(jīng)用于多種其他產(chǎn)品中，并且已經(jīng)充分地研究了它 對人的毒性。此外，作為活性物質(zhì)使用烷基化的磷酸的取代的季銨鹽類，它的生物學(xué)抑制作用 已在許多公開文獻(xiàn)中證明。由于這些鹽的非常好的水溶性，把它們加入到該SiO2基質(zhì)中是 特別有利的。鹵化的季銨鹽類例如十六烷基三甲基溴化銨也提供了它們抗微生物活性的證 據(jù)并且可以被用于該SiO2基質(zhì)中。在溶膠中抗微生物活性物質(zhì)殼聚糖、2，4，4'-三氯-2'-羥基-二苯醚(三氯 生)和季銨鹽相對于彼此的混合物比例也是重要的。整個(gè)的抗微生物活性物質(zhì)相對于該溶 膠的全部組合物可以占在0. 1襯％到50wt%之間，優(yōu)選地到20%。然后該特別的抗微 生物活性物質(zhì)的比例可以是在到98vol%之間。為了最大作用的目的，通過不同的 配方(定量的比例)，可以將該抗微生物作用調(diào)節(jié)到適合特定的霉菌群。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中它涉及陽離 子、陰離子或非離子脫乙?；鶜ぞ厶穷惡蜌ぞ厶茄苌镱悾瑑?yōu)選地三甲基殼聚糖氯化物、二 甲基-N-C2Sim2烷基殼聚糖碘化物、具有磷酸陰離子的季殼聚糖鹽、0-羧甲基甲殼質(zhì)-鈉鹽、 0-?；鶜ぞ厶?、N，0-酰基殼聚糖、N-3-三甲基銨-2-羥丙基-殼聚糖和O-TEAE-甲殼質(zhì)碘 化物。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中該殼聚糖類和殼聚糖衍生物類是低分子的殼聚糖類和殼聚糖衍生物類，其分子量是在1. OX 105g/mol 到 3. 5X 106g/mol 之間，優(yōu)選地在 2. 5X 105g/mol 到 9. 5X 105g/mol 之間。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中它涉及烷基 化的磷酸的季銨鹽類，其每一個(gè)烷基殘基彼此獨(dú)立地具有1到12個(gè)碳原子和/或鹵化的銨 鹽類，優(yōu)選地是十六烷基三甲基溴化銨、二癸基二甲基氯化銨、十六烷基氯化吡啶和聚氧烷 基三烷基氯化銨。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，其中該微生物活 性物質(zhì)是以混合物比例在0. 1襯％到99. 9wt%之間，優(yōu)選地1襯％到99wt%之間，特別地 5界1%到95wt%之間存在。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的組合物，此外含有常規(guī)的 賦形劑和添加劑，特別是酸性和堿性縮聚催化劑和/或氟離子。根據(jù)本發(fā)明的該保護(hù)層的機(jī)械屏蔽效應(yīng)可以通過不同殺生物活性物質(zhì)例如殼聚 糖、2，4，4'-三氯-2'-羥基-二苯醚和季銨鹽的組合強(qiáng)化。因此本發(fā)明涉及納米級、特別是50到300nm、優(yōu)選地在80到150nm之間厚度的可 擴(kuò)散的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù)層和木材保護(hù)層，含有一個(gè)有機(jī)修飾的多孔的SiO2層，它通 過一個(gè)溶膠凝膠過程在植物葉表面上作為阻擋層生成，它不能被霉菌的吸器和昆蟲的口器 穿透并且可以含有抗微生物活性物質(zhì)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及上述類型的一個(gè)涂層，其中該抗菌活性物 質(zhì)是選自以下三類化合物中的至少兩類化合物，這三類化合物的形式是陽離子、陰離子或 非離子的脫乙酰基殼聚糖和殼聚糖衍生物和/或來自下組的酚類，該組包括鹵化的二羥 基二苯甲烷類、硫化物類、和醚類，和/或取代的烷基化的磷酸的季胺鹽類。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù)層和 木材保護(hù)層，其中該鹵化的二羥基二苯甲烷、-硫化物類和-醚類是選自5，5' -二氯-2， 2' - 二羥基-二苯甲烷、3，5，3' ,5'-四氯 _4，4' - 二羥基-二苯甲烷、3，5，6，3‘ ,5'， 6'-六氯_2，2' - 二羥基-二苯甲烷、5，5' -二氯_2，2' - 二羥基-二苯硫醚、2，4，5， 2' ,4' ,5'六氯-二羥基-二苯硫醚、3，5，3' ,5'-四氯_2，2' - 二羥基-二苯硫醚、 4,4' - 二羥基_2，2' 二甲基-二苯甲烷、2'，2-二羥基-5'，5-二苯醚或2，4，4 ‘-三 氯-2'-羥基-二苯醚。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一個(gè)密封上述類型的涂層的容器，其中該 酚是2，4，4'-三氯-2'-羥基-二苯醚。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù) 層和木材保護(hù)層，其中它涉及陽離子、陰離子或非離子的脫乙?；鶜ぞ厶穷惡蜌ぞ厶茄苌?物類，優(yōu)選地涉及三甲基殼聚糖氯化物、_ 二甲基-N-烷基殼聚糖碘化物、具有磷酸陰離子 的季殼聚糖鹽、0-羧甲基甲殼質(zhì)-鈉鹽、0-?；鶜ぞ厶恰, 0-?；鶜ぞ厶恰-3-三甲基 銨-2-羥丙基-殼聚糖和O-TEAE-甲殼質(zhì)碘化物。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保 護(hù)層和木材保護(hù)層，其中該殼聚糖類和殼聚糖衍生物類是低分子殼聚糖類和殼聚糖衍生 物類，分子量在1.0X105g/mol到3. 5X106g/mol之間，然而優(yōu)選地在2. 5X105g/mol到 9. 5X105g/mol 之間。
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根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù) 層和木材保護(hù)層，其中它涉及烷基化的磷酸的季銨鹽類，其中每一個(gè)烷基殘基彼此獨(dú)立地 具有1到12個(gè)碳原子和/或鹵化的銨鹽類，優(yōu)選地十六烷基三甲基溴化銨、二癸基二甲基 氯化銨、十六烷基氯化吡啶和聚氧烷基三烷基氯化銨。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù) 層和木材保護(hù)層，其中該抗微生物活性物質(zhì)是以在0. Iwt%到99. 9wt%之間，優(yōu)選地Iwt% 到99wt %之間的任意混合物比例存在。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù) 層和木材保護(hù)層，其中該SiO2層至少部分地由R-SiOn，和/或R2-SiOn構(gòu)成，其中R = H、烷 基、芳基_、環(huán)氧_烷基-或氨基烷基_，并且η = 1. 5或以上。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明涉及一種上述類型的植物葉保護(hù)層、樹葉保護(hù) 層和木材保護(hù)層，其中該SiO2層以任意混合物比例含有A1203、TiO2, ZrO2, MgO和/或V2O5， 優(yōu)選地以來自Al203、Ti02、&02、Mg0和V2O5組的混合物比例在0. 1襯％到50wt%之間，特別 地優(yōu)選以來自A1203、TiO2和&02組的混合物比例在20wt%之間。優(yōu)選地，通過該規(guī)定和生成SiO2的物質(zhì)的特異性定量范圍的選擇與特異性活性物 質(zhì)的一個(gè)特異性定量范圍和轉(zhuǎn)化成該SiO2基質(zhì)的一個(gè)特異性定量范圍一起，生成一個(gè)具有 上述正向性質(zhì)的保護(hù)層。本發(fā)明進(jìn)一步地涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物用于涂覆植物的葉子的用途，這些植物 來自以下家族葡萄科(葡萄藤植物)、茄科(茄屬植物)、禾本科(禾本科植物)、葫蘆科 (南瓜植物)、薔薇科(玫瑰植物)、木犀科(橄欖植物)、錦葵科(錦葵屬植物)、杜鵑花科 (石楠屬植物)、棕櫚科(棕櫚)、唇形科(薄荷科)和/或大麻科(大麻植物)家族，以及 根據(jù)本發(fā)明的組合物用于涂覆以下屬樹木的木材和/或樹皮的用途，這些植物是云杉(云 杉屬)、落葉松(落葉松屬)、松樹(松屬)、花旗松(黃杉屬)、紫杉(紅豆杉屬)、冷杉(冷 杉屬)、杜松(刺柏屬)、橡樹(櫟屬)、栗樹(栗屬)、涔(木犀科)、洋槐(洋槐屬)、榆樹 (榆屬)、胡桃(胡桃科)、櫻桃(櫻桃屬)、白樺(樺木屬)、榿木(榿木屬)、菩提樹(椴樹 屬)、白楊(楊屬)、山毛櫸(水青岡屬)、柳樹(柳屬)、婆羅雙白(娑羅雙屬)、桃花心木 (楝科)、柚木(柚木屬)、白塞木(輕木屬)、紫威科樹木(黃檀屬)、黃梢木(娑羅雙屬)、 翼形紅鐵木(紅鐵木屬)、非洲輕木(三鱗莖皮屬)、印尼鐵木(印茄屬)、緬茄(緬茄屬) 和/或雞翅木(崖豆藤屬)。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物用于控制以下種類的植物病原體的用途真霉 病、假霉病、馬鈴薯的葉腐和塊莖腐、番茄的葉腐和褐腐、煙草青霉、麥角癥、煙草花葉病毒、 梨果樹的火燒病、穿孔病和/或榆樹病。此外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物、涂層或保護(hù)層用于涂覆植物的種子和/ 或幼苗的用途。出人意料地發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的該組合物、涂層或保護(hù)層正向地影響發(fā)芽行 為和幼苗發(fā)育。用根據(jù)本發(fā)明的涂層涂覆的或用根據(jù)本發(fā)明的組合物處理的種子初始的發(fā) 芽，即出現(xiàn)幼苗根，發(fā)生快的多。根據(jù)本發(fā)明處理的植物或種子或幼苗特別是通過更早地發(fā) 芽次生葉期也更快地到達(dá)。此外，發(fā)育的植物的絕對數(shù)比負(fù)對照顯著地增加了。而且本發(fā)明特別地涉及根據(jù)本發(fā)明的組合物、涂層或保護(hù)層用于涂覆以下家族的 植物的種子和/或葉的用途，這些家族選自葡萄科(葡萄藤植物)、茄科(茄屬植物)、禾本
12科(禾本科植物)、葫蘆科(南瓜植物)、薔薇科(玫瑰植物)、木犀科(橄欖植物)、錦葵科 (錦葵屬植物)、杜鵑花科(石楠屬植物)、棕櫚科(棕櫚)、唇形科(薄荷科)和/或大麻 科(大麻植物)、和/或以下的屬樹木的木材和/或樹皮小麥(小麥屬)、黑麥(黑麥屬)、 大麥(大麥屬)、稻(稻屬)、玉米(玉蜀黍?qū)?、粟(高粱屬、黍?qū)佟⒗俏膊輰?、燕麥(燕麥 屬)、云杉(紅豆杉屬)、落葉松(落葉松屬)、松樹(松屬)、花旗松(黃杉屬)、紫杉(紫 杉屬)、冷杉(冷杉屬)、杜松(刺柏屬)、橡樹(櫟屬)、栗樹(栗屬)、涔(木犀科)、洋槐 (洋槐屬)、榆樹(榆屬)、胡桃(胡桃科)、櫻桃(櫻桃屬)、白樺(樺木屬)、榿木(榿木 屬)、菩提樹(椴樹屬)、白楊(楊屬)、山毛櫸(水青岡屬)、柳樹(柳屬)、婆羅雙白(娑羅 雙屬)、桃花心木(楝科)、柚木(柚木屬)、白塞木(輕木屬)、紫威科木(黃檀屬)、黃梢木 (娑羅雙屬)、翼形紅鐵木(紅鐵木屬)、非洲輕木(三鱗莖皮屬)、印尼鐵木(印茄屬)、緬 茄木(緬茄屬)和/或雞翅木(崖豆藤屬)。因而根據(jù)本發(fā)明的組合物或根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層有利地特別地適用于強(qiáng)化植物、 植物部分或種子和/或這些植物的幼苗，特別地用于增加次生葉的數(shù)目和/或用于加速生長。本發(fā)明有利的和優(yōu)選的實(shí)施方案的示例性的說明應(yīng)用實(shí)例11.生成一種含水的SiO2溶膠_凝膠。IOOml四乙氧基硅烷、400ml水以及200ml 0. OlN鹽酸在環(huán)境溫度下(20°C )混合 并且連續(xù)攪拌(約5小時(shí))。生成的是一種含水的SiO2溶膠-凝膠，具有固體含量約4. 5% 的SiO2,該SiO2具有的平均粒徑為6nm。2.生成一種含水的SiO2溶膠凝膠，它生成一個(gè)高彈性的納米級植物葉保護(hù)層。40ml四乙氧基硅烷、40ml氨基丙基三乙氧基硅烷以及20ml 3_甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷、400ml水以及200ml苯甲酸在環(huán)境溫度下(20°C )混合，其中形成SiO2的 前體以順序四乙氧基硅烷，氨基丙基三乙氧基硅烷，和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅 烷在每種情況下在3小時(shí)攪拌后加入到溶劑H2O中。然后，在攪拌過程中，滴定羧酸。生成 的是一種含水的SiO2溶膠-凝膠，具有固體含量約6%的SiO2，該SiO2具有的平均粒徑為 約 6nm。3.從物種“Noble Vine”的10個(gè)葡萄藤中，形成每組5個(gè)植物的2個(gè)組，在每種情 況下，用一個(gè)壓縮空氣噴灑器向4個(gè)噴灑上述配方。小心地在一個(gè)葉子的上表面和下表面 上生成一個(gè)濕潤的均勻膜。在室溫下并且在空氣濕度55%下儲存24小時(shí)后，將葡萄藤葉干 燥并且完成前體與約IOOnm厚的納米級SiO2層的聚合。4.然后，制備具有營養(yǎng)素和物種“葡萄生單軸霉”的子囊菌的水性溶液，并且將其 噴灑到葡萄藤的下表面葉子上。10天后，檢查這些葉子。發(fā)現(xiàn)無SiO2層的參照的葡萄藤顯 示典型的致植物病的圖像。處理的葉子不顯示毒害植物的作用，并且8個(gè)處理的葡萄藤中 只有2個(gè)顯示非典型的小的傳染。5.由于葉子顯示正常的無病植物的顏色并且不能看出水合的指征，可以推測通過 氣孔的CO2的吸收和O2以及H2O釋放沒有損壞并且該植物完全能夠進(jìn)行光合作用。應(yīng)用實(shí)例2，木材保護(hù)層1.生成含水的SiO2溶膠_凝膠
IOOml四乙氧基硅烷、400ml水以及200ml 0. OlN的鹽酸在環(huán)境溫度下(20°C )混 合并且連續(xù)攪拌(約5小時(shí))。生成的是一種含水的SiO2溶膠-凝膠，具有固體含量約 4. 5%的SiO2，該SiO2具有的平均粒徑為約6nm。2.從柚木(柚木屬)制備4片木頭，尺寸為8X8X30cm。2個(gè)保持未處理并且2 個(gè)用上述溶膠-凝膠噴灑。在每種情況下，將1片未處理的和1片處理木頭置于在斯里蘭 卡的鄰近白蟻丘的土中，在每種情況下將一個(gè)處理的和一個(gè)未處理的暴露于南印度的多沼 地區(qū)中。3.暴露10個(gè)月后，掘出這些片木頭并檢測。發(fā)現(xiàn)兩片處理過的木頭絕對完整并且 沒有顯示任何咬痕或攝食標(biāo)記。兩片未處理的木頭各自被白蟻吃了約75%或85%。木頭 中的攝食渠道可以明白地歸因于白蟻。應(yīng)用實(shí)例3，在軟木塞表面上的抗殺真菌作用由 Institut fiir Biotechnische Forschung und Entwicklung( “ Institute forbiotechnical research and development" )Graf GmbH ^^ifM^M^-Wif^M^ 保護(hù)層的抗微生物活性另一個(gè)測試，并且描述以下。提供了兩種不同地涂覆的和一個(gè)未涂覆的酒瓶軟木塞(材料)。>樣品名50/02/06-1 用根據(jù)應(yīng)用1、配方1的組合物涂覆的軟木塞用黃色圖釘標(biāo) 記。>樣品名50/02/06-2 用根據(jù)應(yīng)用1、配方2的組合物涂覆的軟木塞用紅色圖釘標(biāo)記。>樣品名50/02/06-3未涂覆的軟木塞，無標(biāo)記從該軟木塞表面，對于該實(shí)驗(yàn)，一個(gè)約Imm厚的層分成大約Icm2的大小的薄盤。源 于 Deutsche Sammlung fiir Mikroorganismen und Zellkulturen (German collection for microorganisms and cell cultures)，DSMZ，Braunschweig 白勺黃曲霄 DSMZ 62066用于本研究。在8°C下在ME上繼續(xù)培養(yǎng)。使用前，測試的微生物分別地在ME上 至少3天傳代培養(yǎng)至少超過2代(在30°C下培育)。為了根據(jù)ASTM E 2180-01測定對黃 曲霉的殺真菌作用，軟木塞材料在它們涂覆表面上人為地用測試微生物污染。通過在每種 情況下施用50ul的微生物懸浮液作為在測試區(qū)域上的瓊脂膜(以0. 3%瓊脂-瓊脂)進(jìn)行 對測試區(qū)域的污染，在該試驗(yàn)時(shí)間其間它水平地保存。該瓊脂膜凝膠化后，0分鐘后(該瓊 脂膜凝膠化后直接地)并且在進(jìn)一步地4和24小時(shí)后測定可回收的CFU。為了這個(gè)目的， 該污染的試驗(yàn)材料保存在一個(gè)裝有5ml “微生物回收培養(yǎng)基”(TSB ；相當(dāng)于一個(gè)1 X 10_2的 稀釋)螺旋瓶蓋的容器中。在漩渦振蕩器上將該容器劇烈地震動(dòng)幾次，以實(shí)現(xiàn)最大可能地 分離這些微生物。然后，通過在ME平板上最終稀釋10_2和10_4(在每種情況下0. Iml)平板 接種并且在30°C下培育它們48h進(jìn)行測定該CFU數(shù)值。在每種情況下中，在該“微生物回 收培養(yǎng)基”上測定的CFU示于表2中。對于每一個(gè)檢定菌和每一種材料和每一個(gè)取樣的時(shí)間點(diǎn)，污染3個(gè)平行的制品 (軟木薄層)。也進(jìn)行以下的對照試驗(yàn)。將50 μ 1的微生物懸浮液(0. 3%瓊脂-瓊脂)直 接轉(zhuǎn)移到一個(gè)含有5ml TSB的螺口試管中并且如上進(jìn)一步處理；這提供了關(guān)于用于污染的 細(xì)胞懸浮液的CFU密度的信息和關(guān)于測試區(qū)域的淘選效率的信息。表1說明了對于該對照試驗(yàn)測定的CFU。表2說明了在不同的培養(yǎng)時(shí)間后在不同材料上相對微生物存活率。為了測定對黃曲霉的抑制真菌作用(基于ISO標(biāo)準(zhǔn)法846)，軟木塞材料在它們涂 覆表面上人為地用測試微生物污染。 表1 對照的CFU (在每種情況下在100 μ 1所述稀釋步驟中) *施用在該軟木塞上的微生物懸浮液的CFU設(shè)定為等于100%。表2 在涂覆的和未涂覆的軟木塞上微生物存活率通過將每種情況下將在葡萄糖-無機(jī)鹽溶液中的50 μ 1的微生物懸浮液施用在測 試區(qū)域上完成對測試區(qū)域的污染，其中在試驗(yàn)時(shí)間期間它保持水平。將該污染的軟木薄層 轉(zhuǎn)移到一個(gè)無機(jī)鹽_瓊脂平板并且在30°C下培育。每天檢測霉菌菌絲體的生長。在不同的軟木塞表面上的測試中，就它們的抗黃曲霉的殺真菌效能而言出現(xiàn)顯著 差異。微生物回收率是令人滿意的，所有的測試的材料在時(shí)間點(diǎn)Oh具有約90%的值。在涂 覆的軟木塞上超過24h的試驗(yàn)時(shí)間后，可回收的CFU中可檢測出減少到約到3%，未涂 覆軟木塞樣品顯示約40%的值。應(yīng)用實(shí)例4，刺激幼苗發(fā)育
15
將來自一個(gè)種子商的纖維-大麻種子用蒸餾水(對照)或根據(jù)本發(fā)明的組合物噴 灑直到液體滴落。然后在一個(gè)層流無菌工作臺下干燥該種子，然后該操作再重復(fù)一次。第 二天，將干燥的種子播種在裝滿繁殖土壤的塑料盤中。為了這個(gè)目的，將它們壓入約5mm深 并且用土覆蓋。為了將它們保持潮濕，加水盤放在塑料盤中用一個(gè)透明的蓋子蓋上。將溫 室溫度調(diào)節(jié)到在白天24°C在夜晚20°C。播種后第3天，評估發(fā)芽。評估的關(guān)鍵是能夠識別 存在幼苗根。在本試驗(yàn)的剩余部分，超過20天的時(shí)間后，測定達(dá)到次生葉期的幼苗的數(shù)量。選 擇2007年9月12日，15日，16日，17日，18日和2007年10月1日作為評估日。對于用根 據(jù)本發(fā)明的組合物處理的植物，20天后觀察到幼苗數(shù)量顯著地增加了，比未處理的對照組 高45%到86%之間。根據(jù)本發(fā)明處理的幼苗的生長率也明確地增加了。它比未處理的對 照組高51%到234%之間。在早期階段發(fā)芽的加快或幼苗加快的發(fā)育可能是有用的，尤其是對于具有比較的 短的營養(yǎng)生長期的種植區(qū)域。
權(quán)利要求
在一個(gè)植物表面上生成一個(gè)保護(hù)層的一種方法，其中通過至少一種前體在水中的水解形成了至少一種具有納米級顆粒的溶膠 凝膠，并且將該溶膠 凝膠的至少一個(gè)納米級層施用在該植物表面上。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，預(yù)先將至少一種抗微生物活性物質(zhì)加入 到該溶膠中，該抗微生物活性物質(zhì)優(yōu)選地已經(jīng)被溶于和/或分散在一種親水性溶劑之中。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的方法，其特征在于，該前體是選自下組，該組包括烷基 三乙氧基硅烷類和/或氨基丙基三乙氧基硅烷類。
4.如權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征在于，相對于SiO2的總比例向該前體加 入高達(dá) 20wt. % 的 A1203、TiO2, ZrO2^MgO 和 / 或 V2O50
5.如權(quán)利要求1到4之一所述的方法，其特征在于，在20°C下在24小時(shí)內(nèi)形成該溶 膠_凝膠。
6.如權(quán)利要求1到5之一所述的方法，其特征在于，在該植物表面上施用該溶膠_凝膠 是通過以下方式進(jìn)行使該表面與溶解的前體相接觸，特別是通過噴灑、浸漬、涂布、涂覆、 加水、薄膜加水和/或噴水管，優(yōu)選地具有至少一個(gè)噴嘴。
7.由權(quán)利要求1到6之一所述的方法生成的、用于植物表面的保護(hù)層，特別是葉子保護(hù) 層和/或木材保護(hù)層。
8.一種用于植物表面的保護(hù)層，特別是葉子保護(hù)層和/或木材保護(hù)層，該保護(hù)層含有 一個(gè)納米級的SiO2層。
9.如權(quán)利要求8中所述的保護(hù)層，其特征在于該SiO2層具有的厚度是從50到300nm， 優(yōu)選在80到150nm之間或在120到250nm之間。
10.如權(quán)利要求8或9所述的保護(hù)層，其特征在于，該保護(hù)層具有高達(dá)250%的彈性。
11.如權(quán)利8到10之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該溶膠的溶劑是H2O,該溶膠通過 溶膠_凝膠過程在葉子表面上形成該保護(hù)層。
12.如權(quán)利要求8到11之一所述的保護(hù)層，其特征在于該SiO2基質(zhì)由于它的Si2+電荷 具有一種通過離子交換過程的抗微生物活性。
13.如權(quán)利要求8到12之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該3102層對抗以下物種的植物 病原體是有效的真霉病，假霉病，馬鈴薯的葉腐和塊莖腐，番茄的葉腐和褐腐，煙草青霉， 麥角癥，煙草花葉病毒，梨果樹的火燒病，穿孔病和/或榆樹病。
14.如權(quán)利要求8到13之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該SiO2層另外含有至少一種 抗微生物活性物質(zhì)。
15.如權(quán)利要求14中所述的保護(hù)層，其特征在于，該SiO2層含有相對于全部組合物的 0. Iwt. %到50wt. %，優(yōu)選地Iwt. %到20wt. %的至少一種抗菌活性物質(zhì)，該物質(zhì)的形式 為陽離子的、陰離子的、或非離子的形式的脫乙?；鶜ぞ厶呛蜌ぞ厶茄苌锖?或來自鹵 化的二羥基二苯甲烷類，硫化物和醚的組的酚類和/或取代的烷基化磷酸的季銨鹽，其中 采用了含有高達(dá)50wt. %殼聚糖、殼聚糖的鹽、或烷基化或?；瘹ぞ厶呛?或交聯(lián)的殼聚 糖的一個(gè)混合物。
16.如權(quán)利要求14或15中所述保護(hù)層，其特征在于，該抗菌活性物質(zhì)是選自以下三類 化合物中的至少兩類化合物，這三類化合物的形式是陽離子、陰離子或非離子的脫乙?；?殼聚糖和殼聚糖衍生物和/或來自下組的酚類，該組包括鹵化的二羥基二苯甲烷類、硫化物類、和醚類，和/或取代的烷基化的磷酸的季胺鹽類。
17.如權(quán)利要求15或16中所述的保護(hù)層，其特征在于，該鹵化的二羥基二苯甲烷、-硫 化物類和、-醚類是選自5，5' -二氯_2，2' - 二羥基-二苯甲烷、3，5，3' ,5'-四氯_4， 4' - 二羥基-二苯甲烷、3，5，6，3'，5'，6'-六氯 _2，2' -二羥基-二苯甲烷、5，5‘ -二 氯-2，2' - 二羥基-二苯硫醚、2，4，5，2' ,4' ,5'六氯-二羥基-二苯硫醚、3，5，3 ‘， 5'-四氯_2，2' - 二羥基-二苯硫醚、4，4' - 二羥基_2，2' 二甲基-二苯甲烷、2'，2-二 羥基-5'，5-二苯醚或、2，4，4'-三氯-2'-羥基-二苯醚。
18.根據(jù)權(quán)利要求15到17之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該酚是2，4，4'-三 氯-2'-羥基-二苯醚。
19.如權(quán)利要求15到18之一所述的保護(hù)層，其特征在于它涉及陽離子、陰離子或非 離子的脫乙?；鶜ぞ厶穷惡蜌ぞ厶茄苌镱悾瑑?yōu)選地涉及三甲基殼聚糖氯化物、-二甲 基-N_e2Sm2烷基殼聚糖碘化物、具有磷酸陰離子的季殼聚糖鹽、0-羧甲基甲殼質(zhì)-鈉鹽、 0-酰基殼聚糖、N，0-?；鶜ぞ厶?、N-3-三甲基銨-2-羥丙基-殼聚糖和O-TEAE-甲殼質(zhì)碘 化物。
20.如權(quán)利要求15到19之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該殼聚糖類和殼聚糖衍生物 類是低分子殼聚糖類和殼聚糖衍生物類，其中這些分子量是在1. OxlOVmol到3. 5xl06g/ mol之間，然而優(yōu)選地在2. 5xl05g/mol到9. 5xl05g/mol之間。
21.如權(quán)利要求15到20之一所述的保護(hù)層，其特征在于，它涉及烷基化磷酸的季銨鹽 類，其中每一個(gè)烷基殘基，彼此獨(dú)立地具有1到12個(gè)碳原子和/或鹵化的銨鹽類，優(yōu)選地 十六烷基三甲基溴化銨、二癸基二甲基氯化銨、十六烷基氯化吡啶氯化物和聚氧烷基三烷 基氯化銨。
22.如權(quán)利要求14到21之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該抗微生物活性物質(zhì)是以 0. Iwt. %到99. 9wt. %之間，優(yōu)選地在Iwt. %到99wt. %之間的任意混合物比例存在。
23.如權(quán)利要求8到22之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該SiO2層至少部分地由 R-SiOn,和/或R2-SiOn構(gòu)成，其中R = H、烷基、芳基-、環(huán)氧-烷基-或氨基烷基_，并且η =1. 5或以上。
24.如權(quán)利要求8到23之一所述的保護(hù)層，其特征在于，該SiO2層以任意混合比例含 有 A1203、TiO2, ZrO2, MgO 和 / 或 V2O5、優(yōu)選地以來自 A1203、TiO2, ZrO2, MgO 和 V2O5 的組混合 物比例在0. Iwt. %到50wt. %之間，特別地優(yōu)選以來自Al2O3JiO2和ZrO2的組混合物比例 在Iwt. %到20wt. %之間。
25.一種植物，它的表面已經(jīng)用至少一種如權(quán)利要求7到24之一所述的保護(hù)層涂覆。
26.用于進(jìn)行如權(quán)利要求1到6之一所述的方法和/或用于生成如權(quán)利要求7到24之 一所述的保護(hù)層的一種組合物，該組合物含有至少一種產(chǎn)生SiO2物質(zhì)。
27.如權(quán)利要求26中所述的組合物用于涂覆植物的葉子的用途，這些植物來自以下家 族葡萄科(葡萄藤植物)、茄科(茄屬植物)、禾本科(禾本科植物)、葫蘆科(南瓜植物)、 薔薇科(薔薇屬植物)、木犀科(橄欖植物)、錦葵科(錦葵屬植物)、杜鵑花科(石楠屬植 物)、棕櫚科(棕櫚)、唇形科(薄荷科)和/或大麻科(大麻植物)。
28.如權(quán)利要求26中所述的組合物用于涂覆以下各屬樹種的木材的用途云杉(云杉 屬)、落葉松(落葉松屬)、松樹(松屬)、花旗松(黃杉屬)、紫杉(紅豆杉屬)、冷杉(冷杉屬)、杜松(刺柏屬)、橡樹(櫟屬)、栗樹(栗屬)、涔(木犀科)、洋槐(洋槐屬)、榆樹 (榆屬)、胡桃(胡桃科)、櫻桃(櫻桃屬)、白樺(樺木屬)、榿木(榿木屬)、菩提樹(椴樹 屬)、白楊(楊屬)、山毛櫸(水青岡屬)、柳樹(柳屬)、婆羅雙白(娑羅雙屬)、桃花心木 (楝科)、柚木(柚木屬)、白塞木(輕木屬)、紫威科樹木(黃檀屬)、黃梢木(娑羅雙屬)、 翼形紅鐵木(紅鐵木屬)、非洲輕木(三鱗莖皮屬)、印尼鐵木(印茄屬)、緬茄(緬茄屬) 和/或雞翅木(崖豆藤屬)。
29.如權(quán)利要求26中所述的組合物用于控制以下種類的植物病原體的用途真霉病、 假霉病、馬鈴薯的葉腐和塊莖腐、番茄的葉腐和褐腐、煙草青霉、麥角癥、煙草花葉病毒、梨 果樹的火燒病、穿孔病和/或榆樹病。
30.如權(quán)利要求26所述的組合物用于涂覆種子和/或植物苗的用途。
31.如權(quán)利要求26所述的組合物用于涂覆以下家族的植物的種子和/或幼苗的用途， 這些家族是葡萄科(葡萄藤植物)、茄科(茄屬植物)、禾本科(禾本科植物)、葫蘆科(南 瓜植物)、薔薇科(玫瑰植物)、木犀科(橄欖植物)、錦葵科(錦葵屬植物)、杜鵑花科(石楠 屬植物)、棕櫚科(棕櫚)、唇形科(薄荷科)和/或大麻科(大麻植物)、和/或以下的屬 小麥(小麥屬)、黑麥(黑麥屬)、大麥(大麥屬)、稻(稻屬)、玉米(玉蜀黍?qū)?、粟(高粱 屬、黍?qū)?、狼尾草?、燕麥(燕麥屬)、云杉(云杉屬)、落葉松(落葉松屬)、松樹(松屬)、 花旗松(黃杉屬)、紫杉(紅豆杉屬)、冷杉(冷杉屬)、杜松(刺柏屬)、橡樹(櫟屬)、栗樹 (栗屬)、涔(木犀科)、洋槐(洋槐屬)、榆樹(榆屬)、胡桃(胡桃科)、櫻桃(櫻桃屬)、白 樺(樺木屬)、榿木(榿木屬)、菩提樹(椴樹屬)、白楊(楊屬)、山毛櫸(水青岡屬)、柳樹 (柳屬)、婆羅雙白(娑羅雙屬)、桃花心木(楝科)、柚木(柚木屬)、白塞木(輕木屬)、紫 威科樹木(黃檀屬)、黃梢木(娑羅雙屬)、翼形紅鐵木(紅鐵木屬)、非洲輕木(三鱗莖皮 屬)、印尼鐵木(印茄屬)、緬茄(緬茄屬)和/或雞翅木(崖豆藤屬)。
32.如權(quán)利要求26中所述的組合物用于強(qiáng)化植物或種子和/或這些植物的苗、特別是 用于增加次生葉子的數(shù)目的用途。
33.如權(quán)利要求26中所述的組合物用于強(qiáng)化植物或種子和/或這些植物的苗、特別是 用于加速生長的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在植物表面上生成保護(hù)層的方法、涉及一個(gè)用于植物表面的保護(hù)層、涉及一種用所述保護(hù)層涂覆的植物、涉及一種用于實(shí)現(xiàn)該方法并且用于生成該保護(hù)層的組合物、并涉及所述組合物的用途。根據(jù)本發(fā)明提出了一種方法，其中通過至少一種前體在水中的水解形成了至少一種具有納米級顆粒的溶膠凝膠并且將至少一種納米級的溶膠凝膠層施用在植物表面上。根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)層包括一個(gè)納米級的SiO2層，并且根據(jù)本發(fā)明的組合物含有至少一種生成SiO2的物質(zhì)。
文檔編號A01N43/16GK101932245SQ200880120498
公開日2010年12月29日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者薩沙·施溫特 申請人:納米創(chuàng)新基金會