专利名称：硫酰氟作为抑芽剂的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及硫酰氟(sulfuryl fluoride)抑制块茎(tuber)特别是马铃薯发芽 (sprouting)的用途。
背景技术：
本领域公知的是，用各种具有抑芽性质(sprout-inhibiting properties) 的化学品处理块茎例如马铃薯。为此目的，已经将CIPC(氯苯胺灵(chlorpropham， chlorprophame) ；chlor-IPC IRPAC名称3_氯苯氨基甲酸异丙酯；3-氯苯基氨基甲酸异丙 酯；化学摘要名称(3-氯-苯基)氨基甲酸(1-甲基乙基)酯EEC编号202-925-7)使用 约40多年。在贮藏季节，经常用化学抑芽剂处理马铃薯块茎，并且可能用抑芽剂进行其他处 理，然后经包装装运至各零售店。在缺少化学抑芽剂时，由于丧失休眠和早期发芽，最大贮 藏期被大大的缩短。因此，事实上所有中长期贮藏的马铃薯用化学抑芽剂处理。当挖采马铃薯时，马铃薯被频繁地碰伤、割伤和/或擦伤。这些对马铃薯造成的损 伤时常在装运、贮藏等过程中造成腐坏(spoilage)。一种称为栓化作用(suberization)的 过程天然发生，该过程倾向于使这些损伤中的多处损伤痊愈。然而，无论什么时候贮藏马铃 薯(这发生在相当大部分的、在任意给定年份收获的马铃薯上)，如果痊愈发生的慢，则由 于腐坏会发生马铃薯的重大损失。用一些抑芽剂例如CIPC进行的早期处理可使栓化过程 延迟，从而助长了由于腐坏导致的马铃薯损失。登记用于马铃薯的主要抑芽剂是CIPC、马来酰胼(MH)、二甲基萘(DMN)和二异丙 基萘(DIPN)。两种化学品的组合(CIPC+DIPN)在较低浓度时显现出比两种单独化学品中的 任意种都更有效。CIPC和DIPN的同时施用提供超过任意种抑芽剂分开施用的改进结果。例如，在马铃薯贮藏工业相对常见的是用CIPC处理马铃薯以预防或延迟马铃薯 的芽的发育。尽管将未经处理的马铃薯贮藏在冷的温度(例如，通常在约36-52下之间)， 贮藏一个月或更长时间后，发芽确实开始发生。对于贮藏的马铃薯，常见的是贮藏六个月至 十个月以上。因此，没有化学品例如CIPC的处理，经贮藏的马铃薯在芽方面变长，并且马铃 薯的全部贮藏批次可能变得在经济上无用。尽管用CIPC进行早期处理对于抑芽目的可能 是有利的，但通常将CIPC的施用推迟，直到栓化作用已经发生之后，因为CIPC倾向于使栓 化作用延迟，导致加速腐烂和腐坏。通常使用热雾化技术、喷雾和粉末将CIPC以一次或多次施用的方式施用至要贮 藏的块茎。常规的热雾化技术包括将CIPC施用到热气流中或施用到550-1000下的热表面 以产生CIPC气溶胶(aerosol)。使用风扇使CIPC气溶胶循环通过堆放在贮藏建筑物中的马铃薯。优选地，当用CIPC气溶胶处理时，所述马铃薯是饱胀的(turgid)，而不是发软的， 因为一堆软化的马铃薯实质上可能被压缩，从而阻碍气溶胶的分布。然而，CIPC残留水平 通常会由于生物降解、通风和大气损失(atmospheric loss)而随时间降低。为了扩展CIPC 的有效的芽抑制能力，可能还需要施用。CIPC在全世界范围内以显著量使用，并且能够以抑制细胞分裂的化学能力遏制经 贮藏块茎上的芽。已经实施增加的比率、多次施用、加入取代的萘化学品伴随严格的贮藏管 理策略来帮助减少CIPC处理的马铃薯中的芽发育。CIPC是已知以最大浓度在普通美国人饮食中发现的三种农业化学品 (agrichemical)中(Gartrell et al. , “ Pesticides Selected Elements, and OtherChemicals in Adult Total Diet Samples, October 1980-March 1982" , J. Assoc. Off. Anal. Chem.，69 :146-159，1986)，并且其占在美国马铃薯中发现的全部合成化学残 余物的 90 % 以上(Gunderson，J. “ FDA Total Diet Study, April 1982-April 1984， Dietary Intakes of Pesticides, Selected Elements, and OtherChemicals" , Assoc. Off. Anal. Chem. ,71 :1200-1209，1988)。由于其存留在环境和马铃薯组织中，对其毒性的 关注已经受到环境保护局(EnvironmentalProtection Agency)的考察。CIPC是氨基甲酸 乙酯(公知的致癌物)的衍生物，并且不知道CIPC —经摄入是否转化回到其母体化合物 (Mondy et al. ， “ Effectof Storage Time， Temperature， and Cooking On Isopropyl N-(3-chlorophenol)Carbamate Levels in Potatoes “，J.Agric. Food Chem. ,40 197-199，1992)。由于马铃薯领域的脆弱状况，马铃薯领域在寻找用于芽控制的替代试剂。
发明内容
本发明提供有效的抗_发芽处理方案(anti-sprouting treatment protocol)，所 述方案不使用CIPC和/或完善CIPC的用途。更具体地，本发明涉及用于抑制马铃薯块茎 发芽的方法，所述方法包括使马铃薯块茎与有效量的硫酰氟接触以抑制发芽。除了单独使 用，可将硫酰氟与其它抑芽剂一起使用。硫酰氟是不易燃、非腐蚀性气态物质，其在约_52°C沸腾。硫酰氟被用作熏剂用于 控制线虫(nematodes)、细菌(bacteria)、霉菌(molds)和昆虫(insects)，具体用于控制结 构性和收获后害虫例如等翅目(Isoptera)、鞘翅目(Coleoptera)、鳞翅目(L印idoptera) 和蜚蠊目(Blattodea)。尽管硫酰氟是毒害植物的(phytotoxic)，但对杂草种子或作物种 子的发芽有很小影响。本申请使用的术语"块茎"包括"马铃薯块茎"。“马铃薯块茎"指的是马铃薯 植物(Solanumtuberosum)的地下贮藏器官。所述马铃薯块茎是变态茎并且包括可发芽和 形成新马铃薯植物的芽苞(bud)。术语"(马铃薯)块茎"既指通常意义上的块茎，又指马 铃薯块茎。优选的马铃薯包括红褐色布尔班克(RussetBurbank) .Ranger Russet,Umatilla Russet、Shepody、Norkotah Russet、YukonGoId、Norchip、Gem Russet、Atlantic、Chipeta、 Snowden 禾口 Dark Red Norland。短语"有效抑制发芽"是指(a)从与本发明硫酰氟接触的、限定数目的(马铃 薯)块茎生长出的茎(芽)的数目和/或重量小于从没有与抑芽剂接触的、相同数目的对照 (马铃薯)块茎(与经处理的(马铃薯)块茎相同的栽培品种)长出的茎的数目和/或重量；和/或(b)从与本发明的硫酰氟接触的、限定数目的(马铃薯)块茎生长出的茎的平均 生长速度小于从没有与抑芽剂接触的、相同数目的对照(马铃薯)块茎(与经处理的(马 铃薯)块茎相同的栽培品种)长出的茎的平均生长速度。与对照相比，所述抑制可在任意 时间。如本领域的人员所理解，当对照块茎在与硫酰氟接触而显示抑制活性时，抑制的概念 有意义。另一种优选的抑制量度(measure)是与未经处理的对照相比，例如收获后50天" 休眠的+芽长高至3mm"的块茎的总量的比较。无论使用哪一种量度，优选的抑制量包括小 于 1%、1%、3%，大于 3%、5%、8%、10%、20%、30%等，至 100%。一般而言，本发明包括将硫酰氟任意施用至块茎，以及具体包括在将马铃薯收获 前施用至田里的马铃薯植物上，和/或在将马铃薯收获后但贮藏前施用，和/或在将马铃薯 贮藏后施用。在优选的实施方案中，将硫酰氟作为气体施用至收获的马铃薯上。也可在块 茎(马铃薯)已经被收获和贮藏足够时间段以致于碰伤和割伤已经治愈即栓化作用已经发 生后，将硫酰氟首先或随后施用。在本发明的另一个方面中，施用硫酰氟，从而其在马铃薯 装运和分配过程中抑制发芽。根据前面所述，本发明提供用于抑制马铃薯块茎发芽的方法，所述方法包括使马 铃薯块茎与有效抑制马铃薯块茎发芽量的硫酰氟接触。通常，将硫酰氟同时或基本同时施 用至大批收获的马铃薯块茎上。在本发明方法的实施中，在马铃薯块茎已经被收获后施用 硫酰氟，但通常不晚于发芽开始时。在本发明方法的一些实施方案中，有效量的硫酰氟是 足以提供如下剂量的量，所述剂量为从远小于lmg每/lkg(百万分率)马铃薯块茎至例如 100ppm、500ppm 和以上。优选量包括 0. 01,0. 05,0. 1,0. 2,0. 3,0. 5、1、2、3、5、8、10、15、20、 25、30、35、40、50、60ppm 等。本发明包括通过如下方式抑制贮藏块茎特别是马铃薯发芽的方法，所述方式为向 贮藏马铃薯施用第一芽抑制化学品(芽抑制biting chemcials)，以及然后在晚些时候施 用第二芽抑制化学品，其中至少一种芽抑制化学品是硫酰氟的方案构成本发明的一部分， 所述〃第二芽抑制化学品〃可包括(1 (、10^和0丽或00^，特别是2，6-二异丙基萘。可 将多种物质一起施用，或者第一次化学品施用和第二次化学品施用之间的时间间隔可是一 小会至几个月。通常在如下时间跨度时施用第二种化学品，在所述时间跨度时第一化学品 的芽抑制特征的效力衰退。根据前面所述，本发明一个方面提供用于处理(马铃薯)块茎的方法，所述方法各 自包括使(马铃薯)块茎与硫酰氟接触的步骤。优选地，硫酰氟的量是有效抑制(马铃薯) 块茎发芽的量。然而，这不是必须的。例如，当硫酰氟与另一种抑芽剂一起使用时，所使用 的硫酰氟的量可以低于有效抑制马铃薯块茎发芽的量。当然，抑芽剂的总量(即，硫酰氟和 任意其它抑芽剂的量)优选有效抑制马铃薯块茎发芽。在本发明中，硫酰氟也可与一种或多种抗菌剂和/或疾病抑制活性剂一起 使用，包括含有亚磷酸酯(盐)、过氧化氢(二氧化物)、亚氯酸钠、二氧化氯、噻苯 达唑(thiobendazole)、嘧菌酯(azoxystrobin)、咯菌腈(f ludioxonil)和代森锰锌 (mancozeb)。在本发明的优选实施方案中，在马铃薯块茎已经收获后施用硫酰氟，但通常不 迟于开始发芽时。因此，在本发明方法的一些实施方案中，在块茎收获后的一周、两周、三 周、四周、五周、六周、七周或八周内将硫酰氟施用至块茎。通常，在经收获的马铃薯块茎的 天然休眠期结束之前即在马铃薯块茎上的芽苞已经开始发芽之前施用硫酰氟。优选地，如实践所示，将硫酰氟越接近天然休眠期结束时施用。所述天然休眠期的持续时间是本领域 技术人员已知的，并且依赖于如下因素如收获时块茎的生理学和状况以及贮藏温度。例如， 依赖的温度和马铃薯品种天然休眠期的估算(以天计)落在45-48下约70-140天之间。如果马铃薯经受再处理(reconditioning)，通常在再处理期开始时施用硫酰氟。 因此，在本发明的一些实施方案中，在马铃薯块茎被加工制成法式油炸马铃薯片或马铃薯 片之前的一周、两周、三周、四周或五周施用硫酰氟。在本发明方法的实施中，可在贮藏期间 不止一个时机(例如，至少两次)将硫酰氟施用至马铃薯块茎。通常但非必须的，将硫酰氟同时或基本同时施用至大批收获的马铃薯块茎上。可 将马铃薯贮藏在被设计成保存从例如，约1吨至约50，000吨，更通常约5000至25000吨中 任意数量的大容量贮藏库中。由于所述方法的有效性，优选在含有至少1吨块茎例如马铃 薯块茎的密闭室(enclosure)中使用硫酰氟。设计所述库(shed)以精确控制通风穿过散 装堆(其可是约二十五英尺深)，并伴随设定温度和相对湿度。通过冷藏控制温度和/或通 过单元格板(cell deck)与外界空气通风控制温度，所述单元格板也提高湿度。例如，可将 硫酰氟施用到使空气从底部到顶部循环通过马铃薯堆的贮藏通风系统中。处理后通常将所 述贮藏库密闭，以及在施用硫酰氟后可使空气内部循环通过所述马铃薯堆，持续数小时。可 使用其它类型的密闭室，优选具有湿度和温度控制的密闭室。施用至马铃薯块茎的硫酰氟的量优选为有效抑制块茎发芽的量。本发明中的发芽 抑制可从最小(略有一些)抑制至完全抑制，包括这之间的所有变量。有效抑制马铃薯块茎发芽的硫酰氟的量依赖于被处理的马铃薯栽培种 (vultivar)。在本发明方法的一些实施方案中，将硫酰氟以如下量施用至马铃薯块茎，所述 量足以提供从任意可测量的量例如0. OOlppm至例如50、100、200、500、1000等ppm的剂量。 在另一个实施方案中，与块茎接触的硫酰氟的浓度从每1立方米块茎所处的密闭室约1克 硫酰氟至小于每立方米16克硫酰氟。在另一个实施方案中，硫酰氟的浓度从每立方米约2 克至15克硫酰氟。在另一个实施方案中，硫酰氟的浓度为从每立方米约2克至14克硫酰 氟。在另一个实施方案中，硫酰氟的浓度为从每立方米约2克至12克硫酰氟。通常，用于 接触的时间段多于两个小时。在本发明的另一个实施方案中，用于接触的时间段多于四个 小时。在本发明的另一个实施方案中，用于接触的时间段多于六个小时。在本发明的另一 个实施方案中，用于接触的时间段多于八个小时。通常，所述时间段不大于1周。在本发明 的另一个实施方案中，所述时间段不大于5天。在本发明的另一个实施方案中，所述时间段 不大于3天。在本发明的另一个实施方案中，所述时间段不大于2天。本发明的方法适用任意马铃薯品种，包括但不限于红褐色布尔班克、Ranger Russet、Umatilla Russet、Shepody、Norkotah Russet、Yukon Gold、Norchip、Gem Russet、 Atlantic、Chipeta、Snowden 禾口 Dark Red Norland。
具体实施例方式实施例提供这些实施例来说明本发明的一些实施方案。本发明不限于这些所说明的实施方案。实施例1
Russet和红色马铃薯(red potato)从有机零售店购买并用于该研究。在 Styrofoam 熏蒸室中使这些马铃薯暴露于4个处理(0克-小时/立方米[g_h/m3]、500g_h/ m3U000g-h/m3和1500g_h/m3)。暴露在25°C环境温度和50%相对湿度中进行，暴露时间为 12小时。处理细节列在表1中。暴露时间过后，将硫酰氟排出，并观察被处理的马铃薯的物 理特征和发芽(表2-8)。表1.硫酰氟熏蒸处理细节
权利要求
用于在将块茎收获后以及在将块茎放置在密闭室中后抑制所述块茎发芽的方法，所述方法包括使硫酰氟与所述块茎接触大于两个小时的一段时间，其中所述硫酰氟在所述密闭室中的浓度为从约1克硫酰氟/立方米所述密闭室至小于16克硫酰氟/立方米所述密闭室。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硫酰氟的所述浓度为约2克硫酰氟/立方米 至约15克硫酰氟/立方米。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述硫酰氟的所述浓度为约2克硫酰氟/立方米 至约14克硫酰氟/立方米。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述硫酰氟的所述浓度为约2克硫酰氟/立方米 至约12克硫酰氟/立方米。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间段大于约4小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间段大于约6小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述时间段大于约8小时。
全文摘要
本发明涉及通过使用硫酰氟抑制马铃薯块茎发芽。
文档编号A01N59/10GK101951778SQ200880124314
公开日2011年1月19日 申请日期2008年11月6日 优先权日2007年11月8日
发明者丹尼尔·詹金斯, 安德鲁·拉特曼, 苏里什·普拉巴卡兰 申请人:陶氏益农公司