專利名稱:天然代謝物在增加農作物生產中的用途的制作方法
技術領域:
本發明描述了通過使用天然代謝物來増加芽的萌發從而增加植物營養生長和生殖生長中的ー個方面或兩個方面的組合物和方法。具體而言,本發明公開提供了単獨的或者作為肥料共混物的一部分以增加農作物生產的天然代謝物。此外,本發明公開提供了與植物生長調節劑或生物刺激物中的一者或二者結合的以增加農作物生產的天然代謝物。
背景技術:
世界人ロ的增加以及生產性的農業土地的減少形成了對農業效率增加的需要。農業的可持續性要求每單位土地面積上的生產以成本有效的方式増加。長期以來,種植者的目標一直是能夠控制植物的營養生長和生殖生長,以便增加農作物的數量和質量。蔬菜、果實、堅果、谷物、飼料和觀賞農作物的栽培品種均無例外。作為數量和質量的函數,總產量表示為器官(例如根、莖、葉、花、種子和果實)或植物數量的與器官或植物重量的乘積。因此,農作物總產量的増加可以得自質量的増加、質量的増加、或者這二者的結合。當種植者努力増加他們的農業土地的收益率吋,數量和尺寸已經變得越來越重要了。這種情況在果實和堅果農作物生產中也越來越重要。因此,由于消費者往往喜歡較大尺寸的果實和堅果,所以它們比小尺寸的果實和堅果更有市售價值。蔬菜、果實、堅果、谷物、飼料和觀賞農作物的總產量受到多種因素的影響。例如,果實數量取決于花的數量以及能夠結花的樹枝的數量,而果實的尺寸取決于座果的數量。種子的生產影響了座果的數量和果實的尺寸。此外,果實的尺寸還受到將光合作用的產物輸出到果實的葉的數量的影響。相似地,根、莖塊和球莖農作物受到將光合作用的產物輸出到植物的地下部分的葉的數量。植物的地上和地下部分生產會進一步影響植物的生長和農作物的產量的激素。根的發育、營養的攝取、水的利用、氣候和壓カ(非生物的和生物的)都會影響光和作用和植物代謝,以及由此影響果實的尺寸。此外,生產的所有方面都受到農業實踐的影響,例如修枝、施肥、灌溉以及營養補充物和植物生長調節劑的使用。目前,植物生長調節劑(PGR)為用于控制農作物植物的營養生長和生殖生長所利用的最有效的工具之一。對于多種一年生、兩年生和多年生農作物而言,已經使用PGR來解決生產問題。例如,已經成功地使用PGR作為葉面噴灑來增加開花、同步開花期,或者改變開花的時間以避免不利的氣候條件或者將采果改變為市場更加經濟有利的時間。通常,使用葉面施加的PGR來改善座果,減少六月落果,或者防止采前落果以增加產量。施加PGR噴灑以便通過刺激細胞分裂來直接増加果實的尺寸。減少所形成的花的數量或者促進花或果實脫落的PGR的應用會通過減少果實的數量而簡潔増大果實的尺寸。已經使用PGR作為采前和采后處理,從而加速或減慢特定組織的成熟過程、顔色形成、以及成熟,由此改善市場中出售的產物的質量。一種正在出現的PGR的使用為克服非生物壓カ的不利影響。令人驚奇的是,使用最適數量的市售PGR已經取得了這些成功,其中所述的PGR為以下五種物質的成員,或者會影響以下五種物質之一的合成植物生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和こ烯。然而,由于很多PGR是合成化學化合物,其模擬了天然植物激素的作用,但是它們受到美國聯邦殺蟲劑、殺菌劑和殺鼠劑法案(Federal Insecticide, Fungicide, andRodenticide Act,其由美國國家環境保護局(United States Envirnmental ProtectionAgency)批準)的管理。除了 PGR所面對的調節障礙以外,它們的用途并非有利地通過更喜歡有機產物的消費者的生長時期來取得。因此,技術人員所需要的是使用天然化合物來增加農作物生產的組合物和方法。發明概述本發明描述了通過使用天然代謝物來増加芽的萌發以便増加植物營養生長和生殖生長中的ー個方面或兩個方面的組合物及方法。具體而言,本發明公開提供了単獨的或 者作為肥料共混物的一部分以便增加農作物生產的天然代謝物。此外,本發明公開提供了與植物生長調節劑和生物刺激物中的一者或二者結合的以增加農作物生產(crop growth)的天然代謝物。本發明公開進一歩提供了這樣的天然代謝物,根據用途,其本身可以標記為營養補充物、生物刺激物或植物生長調節劑。本發明公開提供了增加農作物生產的方法,其包含向農作物植物給予包含有效量的經純化的天然化合物的組合物,以增加農作物植物的農作物生產,其中所述的天然化合物選自腺苷、磷酸腺苷、肌酐、磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤以及它們的組合。在其他實施方案中,所述的天然化合物選自尿苷、ー磷酸尿苷、ニ磷酸尿苷、三磷酸尿苷和尿喃唳。在一些優選的實施方案中,所述的天然化合物包含9-β-D-腺苷。在一些優選的實施方案中,所述的天然化合物包含ー磷酸腺苷、ニ磷酸腺苷、三磷酸腺苷、肌酐、ー磷酸肌酐、ニ磷酸肌酐、三磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的ー種或多種。在一些優選的實施方案中,所述的組合物進ー步包含肥料、植物生長調節劑、生物刺激物和生物活性試劑(例如殺蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑和/或殺螨劑)中的ー種或多種。在這些實施方案的子集中,所述的植物生長調節劑包含TIBA、IPA和6-ΒΑ中的ー種或多種。在其他實施方案中,所述的植物生長調節劑是以堆肥荼(Vermicompost tea)的形式提供的。在一些實施方案中,所述的肥料選自氮、鉀、鎂、磷、 丐、硫、鐵、硼、氯、猛、鋅、銅、鑰、鎳、鈷、娃、硒和它們的組合。本發明公開提供了其中農作物植物為多年生果實植物的方法。在優選的實施方案中,所述的多年生果實植物選自蘋果、杏、鱷梨、柑橘(例如桔子、檸檬、葡萄柚、柑橘、酸橙和香木緣)、桃、梨、美洲山核桃、阿月渾子樹和李子。在一些實施方案中,所述的組合物在以下時間中的ー個或多個時間給予(i)在10%開花時,(ii)在全部開花時,(iii)在75%花瓣掉落之后的30天吋,(iv)在果實的最大剝皮厚度時,以及(V)在超過60天時,優選的是在果實采果之前超過75、90、105、120、135、150、175或180天(由75至180天)。在一些實施方案中,所述的農作物植物為一年生農作物植物。在這些實施方案的子集中,所述的一年生農作物選自芹菜、菠菜和西紅柿。在一些優選的實施方案中,所述的組合物每周給予一次、兩次、三次、四次、五次、六次或七次。本發明公開提供了多種方法,其中所述的組合物通過選自葉面噴灑、灌溉和樹干注射中的技術來給予。在一些實施方案中,農作物生產的增加包括生殖生長的增加。在這些實施方案的子集中,生殖生長的增加包含結果的枝的數量、果實的數量、果實的尺寸以及果實的總產量(每棵植物或每塊地為基礎)中的一者或多者的增カロ。在一些優選的實施方案中,生殖生長的增加包含在以每棵植物或每塊地為基礎之上市售可用的較大果實的產量(龐大的、巨大的和較大的果實的產量)的増加。在一些實施方案中,果實尺寸的增加包含以下增加中的ー種或多種每種農作物植物的平均果實直徑的增加(與未經處理的農作物植物相比,增加至少10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%或90%,或者10至90% );每種農作物植物的平均果實重量的增加(與未經處理的農作物植物相比,增加至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%,或者10至90% ) 在一些實施方案中,農作物生產的增加包含營養生長的增加,其中營養生長的增加包含葉的數量和營養枝的數量中的一者或二者的増加(每棵植物或每塊地為基礎)。在一些實施方案中,腺苷作為生物刺激物、營養補充物或植物生長調節劑給予。 此外,本發明公開提供了一種組合物,其包含(i)經純化的天然化合物,以及肥料,其中所述的天然化合物選自腺苷、磷酸腺苷、肌酐、磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌 呤、黃嘌呤和它們的組合。在其他實施方案中,所述的天然化合物選自尿苷、ー磷酸尿苷、ニ磷酸尿苷、三磷酸尿苷和尿嘧啶。在一些優選的實施方案中,所述的天然化合物包含9-^ -D-腺苷。在一些優選的實施方案中,所述的天然化合物包含ー磷酸腺苷、ニ磷酸腺苷、三磷酸腺苷、肌酐、ー磷酸肌酐、ニ磷酸肌酐、三磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的一者或多者。在一些實施方案中,所述的肥料選自氮、鉀、鎂、磷、鈣、硫、鐵、硼、氯、錳、鋅、銅、鑰、鎳、鈷、硒、硅和它們的組合。此外,本發明公開提供了進ー步包含生物活性試劑(例如殺蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑和/或殺蝴劑)的組合物。附圖
簡述圖I為示出了在一年時間內臍橙的開花、座果和果實發育的時間線。由十一月末至一月份,樹經歷了由營養發育至生殖(花)發育的過渡,并且由十二月中旬至一月中旬不可逆地發展到開花(確定性)。開花及花脫落可以在二月至五月中旬或六月發生。座果可以在二月至七月發生。果實脫落可以在四月至八月發生。果實發育在三個階段展開。在階段I中,其可以在二月至七月發生,果實的尺寸緩慢増大。剝皮的厚度最大標志著階段ー的末期,并且經過試驗顯示,由南至Irvine California直到北至Madera California,對于臍橙和瓦倫西亞橙(Valencia Orange)、以及柳橙而言,在大約六月10日至七月26日發生,對于栽培品種而言,剝皮越薄,則所述的這段時期發生越早,即,柳橙 < 瓦倫西亞橙 <臍橙,并且在收割農作物年的栽培品種比非收割農作物年的栽培品種早。在階段II,其可以再六月至十一月發生,果實的尺寸快速増大。在階段III,其可以在十一月至第二年一月發生,其為成熟階段,其中果實尺寸的増加再次緩慢減小。階段I和II (分別為早期落果時期和六月落果時期)對于保果和增加產量而言是重要的時期。階段I的末期至階段II對于增加果實尺寸而言是重要的時期。采前時期可以在九月至十二月發生,同時采果可以在十二月直到第二年六月末發生。圖I是以在Riverside, California的Troyer積橙根莖上的25年“Washington”臍橙樹為基礎的。圖2為示出了在大約I. 5年的時間內California“Hass”鱷梨的開花、座果和果實發育的時間線。California “Hass”鱷梨在七月末八月初由營養發育過渡到生殖發育(花穗創始)。花芽創始可以在十一月至第二年一月發生。開花可以在三月至五月發生。授粉和施肥可以在三月至六月發生。座果可以在三月和六月中旬至七月初發生。早期落果可以在三月和六月中旬至七月初發生;六月落果可以由六月中旬至七月初直到整個八月發生。果實發育可以在三個階段展開。在階段I,其可以在四月至六月中旬-七月初發生,果實的尺寸緩慢増大。在階段II,其可以在六月中旬-七月初直到十一月發生,果實的尺寸快速增大。在階段III,果實持續發生細胞分裂,以及累積干物質和油含量作為成熟的一部分,這一直持續到第二年(20. 8%干物質含量在規定上是成熟的)以便采果。用于保果和增加產量的重要時期為三月至八月。用于增加果實尺寸的重要時期為六月中旬至七月初直至十一月,以及三月末至四月初直至下一年以用于采果。采果可以由二月開始直到落果,其中主要的摘過可以在五月至七月發生。圖2是基于San Diego-Riverside環境條件的。此外,西紅柿果實也通過果實發育的相同的三個階段進行。此外,西紅柿果實發育的三個階段具有相同的聯合的落果時期果實發育的階段I,早期落果;果實發育的階段II,六月落果時期;以及果實發育的階段III,采果前落果。所有農作物(一年生,兩年生或多年生;蔬菜、果實、堅果、谷物、飼料或觀賞植物)具有生物氣候學階段,可以靶向該階段以用于采用葉面、土壌或灌溉施加來進行處理,并且在木本農作物的情況下,可以向樹干注入、營養補充物、肥料或植物生長調節劑從而増加可市場化的農作物的數量、尺寸和總產量 (器官或完整的植物)。定義為了確保完全理解本發明公開,提供了以下的定義如本文所用,術語“天然代謝物”是指與代謝有關的天然存在的物質(例如代謝產物或代謝所需的物質)。在一些實施方案中,所述的天然代謝物為腺苷。相似地,如本文所用,術語“天然化合物”是指天然存在的物質,而不管所述的分離的化合物是以生物方式生產的還是化學方式生產的。為了簡單起見,術語“天然代謝物”和“天然化合物”在本文中可交換使用。在一些優選的實施方案中,天然化合物為嘌呤核苷酸(例如腺苷,肌酐);嘌呤核苷酸的ー磷酸、ニ磷酸或三磷酸(例如AMP、ADP、ATP、MP、IDP、ITP);或者嘌呤堿基(例如腺嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤)。在優選的實施方案中,所述的天然代謝物包含腺苷。在優選的實施方案中,所述的嘌呤核苷酸包含或者基本上由D立體異構體(例如9- β -D-腺苷,9-β-D-肌酐)構成。如本文所用,術語“純化的”是指遠離其天然環境(例如分離的或分開的)的代謝物(例如腺苷等)。“純化的”化合物至少50%不含、優選75%不含、更優選為至少90%不含、最優選為至少95% (例如95%,96%,97%,98%或99% )不含它們天然相關的其他成分。如本文所用,術語“營養補充物”是指包含用于植物正常生長所需的ー種或多種基礎代謝物的組合物,并且該組合物為可容易被植物利用的形式。在一些優選的實施方案中,所述的營養補充物包含天然代謝物腺苷。在一些優選的實施方案中,所述的腺苷為9-β -D-腺苷。在其他優選的實施方案中,所述的營養補充物包含天然代謝物腺苷,以及嘧啶核苷酸、堿基或核苷酸、氨基酸、有機酸、抗氧化劑、糖、維生素、酶的輔助因子。如本文所用,術語“肥料”是指用于植物和果實生長、以及種子生產所必需的17種營養元素中的ー種或多種,并且所述的多種元素中的任意ー種都是對植物的生長有利的。可以將肥料以液體或固體的形式加入到農作物的土壌中以用于被植物的根所攝取(例如土壌施加、灌溉施加),或者施加到植物的頂蓬上以用于通過葉、花穂、花、果實和芽攝取。月巴料可以是有機的(即,由腐敗的植物或動物物質構成)或者是無機的(即,由單ー的或多種化學品和礦物質構成)。肥料可以包含各種比例的必要元素氮、磷、鉀、I丐、硫、鎂、硼、氯、錳、鐵、鋅、銅、鑰和鎳。此外,肥料還可以包含有利的元素鈷、硅、硒和鉻。尿素(例如低縮ニ脲尿素)為優選氮肥料的實例。如本文所用,術語“植物生長調節劑”和“PGR”是指所施加的以便模擬植物激素的作用的、天然形成植物激素的合成化學類似物。天然形成的植物激素通常歸入以下五類中的ー類植物生長素,赤霉素(GA),細胞分裂素,こ烯和脫落酸(ABA)。植物生長調節劑包含但不限于2,3,5-三碘苯甲酸(TIB A) ;9_羥基芴-9-羧酸(HFCA) ;2_ (4-氯苯氧基)-2-甲基丙酸(降固醇酸);4_氯苯氧基こ酸(4-CPA) ;2,4-ニ氯苯氧基こ酸(2,4-D) ;2,4,5_三氯苯氧基こ酸(2,4,5-T) ;3,5,6-三氯-2-吡啶基氧基こ酸(3,5,6_ΤΡΑ) ;4_(2,4_ ニ氯苯氧基)丁酸(2,4-DB) ; ニ [2-(2,4-ニ氯苯氧基)こ基]亞憐酸酯(2,4-DEP) ;2-(2,4_ ニ氯苯氧基)丙酸(滴丙酸);2-(2,4,5_三氯苯氧基)丙酸(涕丙酸);1_萘こ酸(NAA)弼丨哚-3-丁酸(IBA);吲哚-3-こ酸(IAA) ;4_氯吲哚-3-こ酸(4-CTIAA) ;2_苯基こ酸(PAA);2-甲氧基-3,6-ニ氯苯甲酸(麥草畏);4_氨基-3,5,6-三氯羧酸吡啶(毒莠定(tordon或picloram)) ;a-(p-氯苯氧基)異丁酸(PCIB) ;1_萘酚;(2-萘基氧基)こ酸;環烷酸鉀;環烷酸鈉;iV-(3-甲基丁-2-烯基)-IH-嘌呤-6-胺(2iP) ;iV_芐基-IH-嘌呤-6-胺(芐基腺嘌呤及其核苷);N-糠基-IH-嘌呤-6-胺(激動素);(E)-2-甲基-4-(9H-嘌呤-6-基氨基)丁-2-烯-I-醇(玉米素);6_芐基氨基嘌呤^BA);異戊烯基腺嘌呤及其核苷;玉米素及其核苷;1-(2_氯-4-吡啶基)-3-苯基脲(CPPU)、氯吡脲、以及其他合成的ニ苯基脲類型的細胞分裂素;順,反-脫落酸;S-(+)_脫落酸;(S)-5-(l-羥基_2,6,6_三甲基 _4_ 氧-I-環己-2-基)~3~ 甲基-戍-(2Z, 4E) - ニ稀酸;赤霉酸(GA3, GA4, GA7,GA4+7,GA9,GA4 ;7 ;9,GAi);氟碌酮(I-甲基-3-苯基_5-[3_三氟甲基(苯基)]-4-(IH)-吡啶酮);abamine ;1-丁酉享;I-甲基環丙烯(MCP) ;amnioethoxy vinyl glycine ;こ烯憐;以及こ烯利。如本文所用,術語“生物刺激物”是指既非肥料也非殺蟲劑的化合物或組合物,但是當將該化合物或組合物施加給植物時,其將會增強植物的健康和生長。術語生物刺激物涵蓋但不限于嘧啶核苷酸、核苷和堿基、氨基酸、有機酸、糖、維生素、酶的輔助因子、抗氧化齊U、黑腐酸、棕黃酸、大型褐藻(海藻)以及堆肥茶。如本文所用,術語“農作物生產”是指營養生長(枝、葉)以及生殖生長(花、果 實、種子)中的ー個方面或兩個方面。因此,農作物生產的增長涵蓋了植物器官的數量和尺寸中的一者或二者的增長,其中所述的器官包含但不限于果實、種子/堅果、花、花穂、枝和葉。如本文所用,術語“數量”是指植物器官數量的増加(例如營養枝的數量、葉的數量、生殖[花]枝的數量、花穂的數量、花的數量、果實的數量)。如本文所用,術語“尺寸”是指植物器官的重量、長度、面積、直徑、周長或體積,而如本文所用,術語“數量”是指植物器官的數量。尺寸的増大涵蓋了以下尺寸中的一者或多者植物的尺寸(例如高度、寬度);枝的尺寸(例如長度、直徑、周長);葉的尺寸(例如長度、寬度、面積);以及果實的尺寸(例如直徑、周長、體積、重量)。在優選的實施方案中,農作物生產的增加為與未經處理的對照植物的各個值相比,果實生產凈增加至少10%,20%,30%,40%,50%,75%,85%,95%,100%,150%,200% (例如果實的數量[總量、大或者市售價值]/農作物植物,果實的重量[總量、大或者市售價值]/農作物植物,或者果實的總產量/農作物植物)。農作物生產通常表示為總千克果實/農作物植物,平均千克/果實/農作物植物,果實的總數量/農作物植物,果實的平均數量/農作物植物,平均毫米直徑/果實,或者平均克數/果實。如本文所用,術語“總產量”是指植物器官的尺寸與數量的乘積。在優選的實施方案中,總產量的增加為與未經處理的對照植物相比營養生長和生殖生長中的一者或二者的總產量凈增加至少 10%,20%,30%,40%,50%,75% ,100% ,150%,200%,250%,300%,350%、400%或 500% ο如本文所用,術語“給予”是指其中農作物植物接受了本文所述的組合物(例如營養補充物、肥料、植物生長調節劑以及它們的組合)的多種方式。給予方法包含但不限于葉面噴灑、灌溉、土壤施加、土壤注射、樹干注射(包含樹枝注射)以及樹干涂抹(包含樹枝涂抹)。葉面噴灑(采食植物技術)涉及將液體形式的組合物直接施加到植物的頂蓬上。然而,葉通常為這種應用的目標,備選地芽、花穂、花以及果實都可以為單獨的葉面噴灑或者除了葉以外的目標。相比之下,灌溉涉及將所述的組合物直接給予根部區域,以便被植物的根攝取。樹干注射涉及將所述的組合物直接給予植物的樹干或樹枝。如本領域所知,樹干注·射為以高效且環境友好的方式處理許多不同昆蟲和疾病問題、以及營養缺陷的方式。此外,ー些樹太大以至于不能噴灑,以及在太靠近房子、公園、水道的地區或其他環境敏感的地區都不能噴灑,其中噴灑不是切實可行的選擇,或者根系統對于土壤系統的處理而言是達不到的,從而在這種情況下使得樹干注射是最佳的或者是唯一可用的選擇。如本文所用,術語“有效量”是指產生所希望的效果所需的物質的量。在一些實施方案中,腺苷的有效量為在以合適的方式給予農作物植物(例如考慮到果實發育的階段,在合適的時間施加的腺苷的合適的配制物)以腺苷時可增加果實尺寸(環境、重量和/或體積)的腺苷的量。在一些實施方案中,有效量的腺苷為在以合適的方式給予農作物植物(例如考慮果實發育的階段,在合適的時間施加的腺苷的合適的配制物)以腺苷時可增加枝的數量和果實數量中的一者或二者的腺苷的量。通常,通過葉面噴灑給予農作物植物的腺苷的有效量為大約O. 023kg/英畝至O. 189kg/英畝(例如姆英畝將25mg/L施加到950L水中至每英畝將100mg/L施加到1900L水中)。通常,通過灌溉給予農作物植物的腺苷的有效量為在3個月生長時間內每棵植物總計O. 35 μ g至35 μ g,或者在3個月生長季節中I. 4mg/4000植物/英畝至140mg/4000植物/英畝。通常,通過樹干注射給予農作物植物的腺苷的有效量為每次應用每棵植物250mg至2500mg。在密度為200棵樹/英畝并且I克/棵樹的劑量下,使用O. 2kg腺苷/英畝作為示例性的應用施加。如本文所用,術語“芽的萌發”和“萌芽”是指休眠芽恢復生長,從而得到增強的營養或生殖枝的生長的現象。休眠芽是指能夠生長但是由于外部或內部因素而未生長的芽。然而,并非所有的枝都是由休眠芽發育的。芽可以與枝的主軸同時重新發育。由此這些芽形成并生長從而增加了營養和生殖枝的生長的現象也是“芽的萌發”和“萌芽”。如本文所用,術語“最大的剝皮厚度”是指在果實(例如柑橘)發育的細胞分裂階段的末期的時期。如本文所用,術語“開花期”是指其中花朵開房的時期(例如發生了另ー個花藥開裂)。術語10%開花期、60%開花期等是指在樹的西南四分之一圓內發生開花期的花的百分率。如本文所用,術語“盛花期”是指在植物的開花周期中其中-50%花的芽開放的時期。如本文所用,術語“落花瓣期”是指在樹的東北四分之一圓中其中75%的花發生花瓣掉落的時期。如本文所用,術語“頂蓬”是指植物在土壌水平之上的除了樹干的部分。因此,術語頂蓬涵蓋了樹枝、葉、花穂、花、芽和果實。如本文所用,術語“農作物植物”通常是指谷類植物,豆類植物,飼料農作物,莖和葉農作物,塊莖,球莖,球莖和根農作物,果實和種子植物,果實和堅果農作物,飲料農作物,油、脂肪和蠟農作物,香料、香水和調味料,觀賞植物,森林和纖維農作物。農作物植物包含但不限于稻米,小麥,玉米,大麥,燕麥,高粱,黒麥,小米,大豆,花生,豆,蠶豆,豌豆,鷹嘴豆(chickpea或garbanzo),黑眼豆,小扁豆,木豆,瓜爾,苜猜,三葉草,百脈根,野豌豆,草木 樨,胡枝子,羽扇豆,高丹草,肯德基藍草,無芒雀麥,梯牧草,野茅,fescua,狗牙根,毛花雀稗,八喜草,黒麥草,糠穗草,甘蔗,朝鮮薊,蘆筍,花椰菜,孢子甘藍,甘藍,芹菜,甜菜,大白菜,羽衣甘藍,菊苣,大頭菜,萵苣,西芹,大黃,菠菜,馬鈴薯,木薯,甘薯,甜菜根,芋頭,胡蘿
卜,山葵,洋姜,洋蔥,歐洲防風草,小蘿卜,蕪菁甘藍,婆羅門參,蕪菁,山藥,西紅柿,茄子,葫蘆,黃秋葵,胡椒,柑橘(包括甜桔子、柳橙、檸檬、酸橙、葡萄柚),葡萄,香蕉,蘋果,核果(例如杏、油桃、桃、李子),藍莓,木莓,黑莓,桑葚,荊棘,蔓越橘,無核小葡萄干,梨,鱷梨,腰果,椰子,海率,無花果,番石槽,蒸枝,maracuja,芒果,橄欖,番木瓜果,菠蘿,石槽,杏,巴西堅果,棒子,澳大利亞堅果,美洲山核桃,阿月渾子樹,胡桃,向日葵,咖啡,荼,可可,可樂果樹,酒花,紅花,椰子,非洲油棕桐,蓖麻子,油菜,芝麻,向日葵,亞麻籽,桐樹,大豆,巴西棕櫚,蠟拖鞋花,加州希蒙得木,黑胡椒,桂皮,丁香,香草,薄荷,牛至,多香果,茴芹,當歸油,芥末,鼠尾草,生姜,玫瑰油,香檸檬,樟腦,卡南加油,香茅,桉樹,香葉油,薰衣草花,迷迭香,百里香,松節油,棉,亞麻,大麻,圣誕樹(各種松葉樹),裝飾常青樹,玫瑰,菊花,康乃馨,虹膜,杜醇花(azalea 和 rhododendron)。術語“農作物植物”涵蓋了一年生、兩年生和多年生植物。多年生植物生活超過兩年。相比之下,一年生植物在一年內發芽、開花和死亡;而兩年生植物在兩年內完成其生命周期。在本發明公開中的實施方案施加給所有的農作物植物。發明詳述本發明描述了通過使用天然代謝物來増加植物營養生長和生殖生長的ー個方面或兩個方面的組合物和方法。具體而言,本發明公開提供了単獨的或作為肥料共混物的一部分的天然代謝物來增加農作物生產。此外,本發明公開提供了與植物生長調節劑和生物刺激物中的一者或二者結合的天然代謝物以增加農作物生產。在一些實施方案中,所述的天然代謝物包含腺苷、磷酸腺苷(AMP、ADP、ATP)、肌酐、磷酸肌酐(MP、IDP、ITP)腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的ー種或多種。在一些優選的實施方案中,所述的天然代謝物包含腺苷。在一些優選的實施方案中,腺苷包含或者基本上由D立體異構體(例如9-β -D-腺苷)構成。在下文詳細的描述中,提供了示例性的方法和包含9-β-D-腺苷的組合物。但是,本發明公開并非局限于此,因此,用于增加農作物生產的其他合適的組合物和方法包含除了腺苷或并非腺苷以外的磷酸腺苷、肌酐、磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤。在一些優選的實施方案中,肌酐包含或者基本上由D立體異構體(例如9-β- -肌酐)構成。I.增加農作物生產的方法本發明公開提供了用于增加農作物生產的方法,該方法涉及通過向農作物植物給予包含天然代謝物的組合物來増加芽的萌發,從而使得營養枝和生殖枝中的一者或二者的生產增加。在一些實施方案中,所述的天然代謝物包含腺苷、磷酸腺苷(AMP、ADP、ATP)、肌酐、磷酸肌酐(MP、IDP、ITP)腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的ー種或多種。在一些實施方案中,所述的組合物將用作營運 補充物,而在其他的實施方案中,所述的組合物將用作植物生長調節劑或生物刺激物。本發明公開適合于西紅柿、胡椒、草莓、觀賞植物以及開花的草本和木本植物、其他植物、谷物、香料、飼料、以及一年生、兩年生和多年生的果實和種子農作物エ業。之前的研究者示出向棉花的種子給予AMP在增加種子萌發中是有效的(美國專利No. 4,209,316)。相比之下,本發明公開作為增加萌發的結果是并未增加農作物生產。此外,在優選的實施方案中,與AMP相反,本發明公開包含給予腺苷。已經報道,使用I-三十烷醇或9-β-L-腺苷會改善采果后植物部分的質量(美國專利No. 5,217,738)。在一些情況下,這涉及増加采果后果蔬中糖與酸的比例。在進ー步的報道中,向幼苗給予9- β -L-腺苷以增加干腫,或者在果蔬采果的60天內,向植物給予一次"-L-腺苷以改善堅實或儲存穩定性(美國專利No. 5,009,698和5,234,898)。相比之下,本發明公開涉及向農作物植物給予包含天然代謝物(腺苷等,優選為9-i3-D-腺苷)的組合物,然后采集果蔬。此外,本發明公開涉及通過增加芽的萌發來增加農作物生產,這與通常増加植物的生長(例如營養枝的長度)相反。在優選的實施方案中,本發明公開涉及重復給予所述的天然代謝物和/或在植物生長的規定階段給予所述的天然代謝物。因此,本發明公開的組合物和方法與上文所述的專利明顯不同。A.增加西紅柿生產的方法増加西紅柿生產的示例性方法在實施例I中提供并概述如下。在一些實施方案中,通過每天大約一次、每隔一天一次、每7天一次、每10天一次的灌溉從而在3個月生長期內提供O. 35 μ g至35 μ g/棵植物或者在3個月生長季節內提供I. 4mg/4000棵植物/英畝至140mg/4000棵植物/英畝,在足量的水中將腺苷施加給西紅柿,從而使所述的材料移動根部區域。在進ー步的實施方案中,每7至10天一次,以葉面噴灑的方式施加腺苷,從而在3個月的生長期內提供O. 35 μ g/棵植物至35 μ g/棵植物或者在3個月的生長季節內提供I. 4mg/4000棵植物/英畝至140mg/4000棵植物/英畝。在另ー個實施方案中,在植物生物氣候學的重要階段,在足夠加侖的水中2. 5mg/L或50mg/L或100mg/L/英畝的量施加腺苷(例如剛好在開花初始之前,在盛花期期間,在座果期間[果實發育的階段I],在果實尺寸呈指數增長的時期[果實發育的階段II,以及六月落果時期]或者是在座果期間[果實發育的階段I],以及此外剛好在果實尺寸呈指數增長的時期之前或在這ー過程中(果實發育的階段II以及六月落果的時期)),從而提供良好頂蓬覆蓋。用于通過給予包含腺苷的組合物來増加西紅柿生產的本發明公開的方法被預計可有利地比較未經處理的對照,以及標準可用的實施(例如以3加侖/英畝施加的堆肥荼,在3個月的生長季節期間3次/月)。B.增加柳橙生產的方法用于增加柑橘的生產的示例性方法在實施例2中提供并概述如下。在一些實施方案中,所述的方法涉及通過葉面噴灑向柳橙樹給予包含腺苷的組合物。與頂蓬應用有關的合適的方法如下(I)在最大剝皮厚度下給予腺苷(25mg/L) ;(2)當果實的直徑為17_20mm時給予腺苷(25mg/L) ; (3)當果實的直徑為17-20mm時給予腺苷(50mg/L) ; (4)在最大剝皮厚度下給予腺苷(50mg/L) ;(5)當果實的直徑為17-20mm時給予腺苷(100mg/L) ; (6)在最大剝皮厚度下給予腺苷(100mg/L) ;(7)在75%落花瓣下給予腺苷(50mg/L);以及(8)在75%落花瓣下以及在最大剝皮厚度下給予腺苷(50mg/L)。可用在100至500加侖/英畝下進行處理。除非另作說明,否則以250加侖水/英畝進行示例性的處理。因此,以大約
18.93-23. 66g/英畝至大約75. 71-94. 63g/英畝的量施加腺苷。在測試方法中,每個處理都具有15個單獨的樹的重復。在采果時,評估果實的生產(kg果實/棵樹,果實數量/棵樹,以及果實的質量)。用于通過給予包含腺苷的組合物來增加柑橘生產的本發明公開的方法被預計可有利地比較未經處理的對照,以及標準可用的實施。具體而言,通過增加保果使得柑橘的生產增加,并由此在對果實的尺寸有效或無效的條件下使得果實的數量増加。用于柳橙樹的 標準可用的實施如下⑴在1-8流體盎司/100加侖水下的GA3(PR0GIBB 4%得自ValentBiosciences Corp.),其使用了足量的加侖以便良好地覆蓋;由50%落花瓣至柳橙落花瓣和柳橙雜交之后3周進行1-2次應用;(2)在75%柳橙落花瓣和柳橙雜交之后的21至35天,在 500 加侖 / 英畝下 0. 67 盎司 2,4-D(CITRUSFIX 得自 AmVac Corp.) (3. 34 磅 2,4_D異丙酷/加侖)/100加侖的水;以及(3)在最大剝皮厚度下施加I %低縮ニ脲尿素。由于PROG丨BB 可能導致比所需更多的座果,從而使得最終的果實的尺寸減小以及樹在壓力下可能會落葉,所以必須謹慎地使用PROGIBB 。在優選的實施方案中,腺苷不需要這種謹慎,并且其在増加有市售價值的果實的生產中效カ不如包括給予GA3的方法那樣對于農作物負荷(隔年結果)敏感。相似地,由于CITRUSFIX可能導致果實干燥,所以必須謹慎地使用CITRUSFIX。這與“Nules”和其他幾種栽培品種特別相關,其中所述的“Nules”和其他幾種栽培品種趨向干燥或顆粒化,并且不能在低于6年齡的樹上使用,而且在葉生長的豐富時期不能使用。在優選的實施方案中,腺苷不需要這些謹慎。此外,腺苷對柳橙果實的質量不具有不利的影響,并且在實施例2中所述的研究的三年之一中,腺苷具有降低酸性和増加可溶性固體(糖)與酸的總比例的理想作用(參見表2-5)。本發明公開適于柑橘,鱷梨,阿月渾子樹,其他常緑和落葉樹的果實以及堅果農作物的標準實施。盡管植物生長調節劑,生物刺激物,營養補充物和肥料都受到聯邦環境保護署(Federal Envirnmental Protection Agency)和政府機構的不同程度的調節,但是本發明公開的活性組分為容易得到的天然代謝物。此外,由于6-芐基腺嘌呤(6-BA)之前已經由在蘋果和阿月渾子樹的用途中所需的殘留容限量中免除,所以相似地腺苷及其前體也有這些和其他農作物的用途中也被免除。此外,前體為腺苷的AMP為GRAS (公認安全(GeneralIyRecognized as Safe))化合物。用于通過頂蓬應用來増加克萊門氏柳橙樹的生產的其他方法如下⑴在10%開花期下給予腺苷(25mg/L) ;(2)在盛花期下給予腺苷(25mg/L) ; (3)在75%落花瓣之后的30天給予腺苷(25mg/L) ; (4)在盛花期和在75%落花瓣之后的30天下給予腺苷(25mg/L) ;(5)在10%開花期下給予腺苷(50mg/L) ; (6)在盛花期下給予腺苷(50mg/L) ; (7)在75%落花瓣之后的30天給予腺苷(50mg/L);以及(8)在盛花期和在75%落花瓣之后的30天下給予腺苷(50mg/L)以便增加座果。這些方法被預計可有利地比較未經處理的對照,以及標準可用的實施(9)在1-8流體盎司/100加侖水下的GA3(PROGIBB 4%得自ValentBiosciences Corp.),其使用了足量的加侖以便良好地覆蓋;由50%落花瓣至柳橙落花瓣和柳橙雜交之后3周進行1-2次應用。除非另作說明,否則所有的處理均為2加侖的水/棵樹。在測試方法中,每個處理都具有15個單獨的樹的重復。在采果時,評估果實的生產(kg果實/棵樹,果實數量/棵樹,以及果實的質量)。C.增加鱷梨生產的方法用于增加鱷梨的生產的示例性方法在實施例3中提供并概述如下。在一些實施方案中,所述的方法涉及通過樹干注射“ Hass”鱷梨樹來給予包含腺苷的組合物。在一月中旬,在Irvine, CA的商業化的果園中,將以下處理(lg/棵樹)注射到收割農作物年“Hass”鱷梨樹的樹干中:(I)腺苷(Sigma Chemical) ; (2) 6-BA (Sigma Chemical) ; (3) GA3 (PROGIBB40%, Valent Biosciences Corp. ) ; (4)TIBA(Sigma Chemical);以及(5)TIBA加上腺苷 。姆棵樹使用兩個塑料注射器,將各種材料以Ig/棵樹的比例溶解于50-60ml蒸餾水中來供入。在測試方法中,每個處理都具有5個單獨的樹的重復,包含(6)未經處理的收割農作物年對照樹。對于各棵樹,在四個樹的四分之一圓中的每個圓中,具有果實的樹枝(12英寸長)和不具有果實的樹枝被標記。在春季開花期間,對各個標記的樹枝上的花梗的數量(不明確的和明確的)、營養枝和非活性芽進行計數。通過給予包含腺苷的組合物用于增加鱷梨的生產的本發明公開的方法被預計可有利地比較未經處理的對照,以及葉面或土壌施加肥料的策略。目前,在美國只登記了ー種在鱷梨上使用的植物生長調節劑(萘こ酸(NAA))來在修枝后抑制枝的生長。由在表3-1中所示的結果,認為腺苷增加農作物生產的用途可有利地比較植物生長調節劑在其他落葉果實農作物中的用途。具體而言,通過增加芽的萌發(其増加了花的數量和果實的數量)以及通過增加花和保果可以得到鱷梨生產的增加。用于向鱷梨樹給予包含腺苷的組合物的其他合適的方法包含在(I)盛花期/開花期;或者(2)剛好在果實的尺寸呈指數増大之前[六月末至七月初]在果實的直徑為17-20mm時以25至50mg/L在250至500加侖水/英畝的量所施加的葉面噴灑的用途。II.用于增加農作物生產的組合物本發明公開提供了用于增加農作物生產的包含天然代謝物的組合物,其中所述的增加農作物生產包含增加營養生長和生殖生長的ー個或兩個方面。在一些實施方案中,所述的天然代謝物包含腺苷、磷酸腺苷(AMP、ADP、ATP)、肌酐、磷酸肌酐(MP、IDP、ITP)、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的一者或多者。在以下的描述中,除非另作說明,否則用于施加本發明公開的組合物的特定月份是指南加利福尼亞氣候和季節。本領域的技術人員將能夠容易地修改用于其它生長條件(例如南半球)的公開技木。腺苷(以及腺嘌呤)為普遍存在的代謝物,其在所有的活體有機體中在DNA、RNA和ATP得合成中起到前體的作用。在植物中,腺苷還起到了合成細胞分裂素的前體的作用。因此,腺苷等可以合適地歸類為營養補充物,并因此可以被有機種植者配制使用,其中所述的種植者有權使用較少的生長增強劑。此外,腺苷還可以增強保果,枝的發育以及春季芽的萌發,從而増加花密度以及總產量。因此,在一些實施方案中,包含腺苷的組合物可以作為植物生長調節劑被配制使用。本發明公開的組合物適用于増加多種多年生和一年生果實農作物的農作物生產,其中所述的農作物包含但不限于柑橘、鱷梨、阿月渾子樹、美洲山核桃、杏、桃、李子、西紅柿、胡椒、草莓、木莓和藍莓。目前,在加利福尼亞,僅登記了兩種植物生長調節劑在柳橙上使用,赤霉酸(GA3)用于增加座果(幼果的保留),而2,4_ニ氯氧基こ酸(2,4-D)用于增加果實的尺寸(UCPest Management Guidelines, www. ipm. ucdavis. edu/PMG/rl07900111. html) 進來的研究(Chao and Lovatt,Final Report to the Citrus Research Board, 2007)表明,在減產農作物年(大約550個果實/棵樹),有利的是早期(在60%開花開始)頻繁(四次應用)且以較高的比例(15或25mg GA3/L)施加GA3,從而成功地増加每棵樹的果實的總量,但是并非是千克果實/棵樹的總產量,并且還増加了有市售價值的較大尺寸的果實的產量(包裝盒的尺寸大、巨大、龐大),以千克和數量/棵樹表示。在收割農作物年(大約1200個果實/棵樹),較好的是不施加GA3。在所研究的收割農作物年,GA3處理或者會減少有市售價值的較大尺寸的果實的總產量和產量(包裝盒的尺寸大、巨大、龐大),或者不具有作用。使用2,4-D來増加柳橙的果實的尺寸要謹慎的是,2,4-D可以導致柳橙和柳橙雜交的果實干燥(例如特別是“Nules”克萊門氏柳橙),其往往具有較低的汁液含量,或者在果園中傾向于形成顆粒(UC Pest Management Guidelines, www. ipm. ucdavis. edu/PMG/rl07900311. html)。因此,存在一定的空間用于増加柳橙的果實尺寸的新技木。此外,2,4-D—直登記為 PGR 是處于審查中(Federal Register,Vol. 73,No. 248,2008)。如果 2,4_D 的登記被取消,增加臍橙、瓦倫西亞橙和柳橙的果實尺寸并防止采果前落果的新PGR將是必要的。葉面施肥可以滿足在土壌條件(低溫、低土壌濕度、pH、鹽度)使得土壌施加肥料是無效時植物對營養物的需要。因此,葉面施肥是糾正土壤缺陷及克服土壌不能將營養物轉移給植物的有效方法。營養物,特別是磷酸鹽、鉀和痕量元素可以固定在土壌中并且不能被植物利用。將營養物直接施加給葉(其為光合作用的主要器官)確保了植物的代謝機制并不會被必需營養物的低利用性所危害。取得產量益處以及種植者收入的凈增長的關鍵是適當地將肥料的葉面應用定時在農作物的生物氣候學的重要階段,此時營養物的需要可能是較高的,或者此時已知土壌條件會限制營養物的攝取。對于柑橘和鱷梨樹農作物而言,這種方法與在1/3-至2/3-展葉期(三月)的標準時間時施加葉面肥料相反,其中所述的施加葉面肥料靶向較薄的外皮和較大的表面積,并且僅得到與使用土壌施加肥料所得到的相等的產量(Embleton and Jones, J Environ Quality, 3 :388-392,1974 ;and Labanauskaset al. , Proc 1st Intl Citrus Symp,3 :1535-1542,1969)。對于柑橘而言,優選的將葉面施肥處理與葉面施加腺苷(或等等)結合使用包含但不限于以下處理。(I)當使用腺苷來增加春季芽的萌發,以便在不會減少果實的尺寸的條件下支持花的發育、座果和總產量,以及增加總可溶性固體(TSS)和TSS與酸的比例吋,在晚冬(一月或二月),單獨施加氮[231b/英畝,尿素(46% Ν,Ο. 25%縮ニ脲)],或者與鉀和磷
—起施加。(2)當在不會減小果實的尺寸的條件下使用腺苷來增加座果和總產量時,由于較冷的土壌,Zn可能在此時是局限的,所以在樹的西南四分之一圓(SffTQ)中,在10%開花下施加鋅[I Ib/英畝,ZnSO4 (36% Zn)]。(3)當使用腺苷來增加座果、總產量和有市售價值的較大尺寸的果實的產量時,由于硼在子房中是有限的,并且甚至在顯示具有足夠硼(通過標準的組織分析)的植物中可以危害座果,所以在SWTQ中在10%開花下施加硼[I. 31b/英畝,硼砂(20. 5% B)]。(4)當在NWTQ中在75%落花瓣下、在NWTQ中在75%落花瓣之后的10天施加腺苷時,或者在最大剝皮厚度下施加腺苷以便在未減少總產量的條件下得到具有市售價值的較大尺寸果實的產量,以及增加TSS和TSS與酸的比例,以及支持夏季營養枝生長從而増加下個春季的花穂數量以及第二年的總產量時,在五月和七月施加鉀和磷[O. 49加侖/英畝,亞磷酸鉀(0-28-26)]。(5)當在NWTQ中在75%落花瓣下、在NWTQ中在75%落花瓣之后的10天施加腺苷時,或者在最大剝皮厚度下施加腺苷以便在未減少總產量的條件下得到増加具有市售價值的較大尺寸果實的產量的協同作用,以及增加TSS和TSS與酸的比例,以及支持夏季營養枝生長從而増加下個春季的花穂數量以及第二年的總產量時,在最大剝皮厚度下施加氮[231b/英畝,尿素(46%10.25%縮ニ脲)]。(6)當在一個或多個優選的應用時間施加腺苷以便提供氮和鉀從而支持具有市售價值的較大尺寸的果實的生長時,在冬眠期(二月)、盛花期后(_四月)以及指數果實生長期(七月-八月)時施加硝酸鉀(251b KNO3/英畝)。對于阿月渾子樹而言,在芽隆起吋,將腺苷與葉面肥料施加到綠尖上以用于出現的花穗(二月末至三月初),從而增加花的營養物水平(子房和/或花粉),由此增加座果(堅果)。示例性的處理包含(I)氮[61bs/英畝,尿素(46% N,O. 25%縮ニ脲)];(2)與 鋅[51b/英畝,ZnSO4(36% Zn)]結合的氮[61bs/英畝,尿素(46% N,O. 25%縮ニ脲)]; (3)硼[51b/英畝,硼砂(20.5% B)];或者(4)與鋅[51b/英畝,ZnSO4 (36% Zn)]和硼[51b/英畝]結合的氮[61bs/英畝,尿素(46% N,O. 25%縮ニ脲)]。當葉具有足夠薄的用于營養物攝取的外皮和足夠的表面積時,在1/2至2/3展葉期,將腺苷(或等等)與葉面肥料一起施加,其中所述的所攝取的營養物的量足夠大從而影響樹的生理學以及座果(堅果)和堅果尺寸(I)鋅[21b/英畝,ZnS04(36% Zn)] ; (2)氮[61bs/英畝,尿素(46% N,
O.25%縮ニ脲)];或(3)結合的鋅[21b/英畝,ZnSO4(36% Zn)]和氮[61bs/英畝,尿素(46%10.25%縮ニ脲)]。在六月初、七月初和八月中旬,將腺苷(或等等)與葉面肥料一起施加,以便增強籽粒灌漿(I)鉀[IOlb/英畝,KTS(0-0-25-17S)] ; (2)鉀[IOlb/英畝,KN03 (13-0-38)] ; (3)氮[61bs/英畝,尿素(46% Ν,Ο. 25% 縮ニ脲)],或者(4)結合的鉀[IOlb/英畝,KTS(0-0-25-17S)]和氮[61bs/英畝,尿素(46% Ν,Ο. 25%縮ニ脲)]。對于鱷梨而言,包含腺苷和葉面肥料的合適的處理如下。(I)剛好在鱷梨花穗膨脹(花穗發育的花椰菜階段)之前,以每英畝每Iio棵樹I. 451b溶于200加侖水中的量施加硼(I. 63kg B,在1869L/ha中),以每英畝501b溶于200加侖水中的量施加尿素-氮(25.8kg N,在1869L/ha中)(46-0-0,<0· 25%縮二脲;231b N),以便增加可自行發育的胚珠的數量并增加達到胚珠的花粉管的數量(Jaganath and Lovatt,Acta Hort, I :181-184,1998)。(2)在花穗發育的花椰菜階段,施加亞磷酸鉀[Nutri-Phite,0-28-26 ;每英畝2. 6夸脫溶于200加侖水中Nutri-Phite,在1869L/ha中)]。并非所有的營養物都是通過農作物物中的葉面攝取的,即使被攝取,一些營養物也是不能在韌皮部移動的。然而,“Hass”鱷梨的發育花穗攝取了頂蓬施加的肥料,“ Hass”鱷梨的葉,特別是在加利福尼亞生長條件下,不會有效地攝取許多營養物。但是,通過將土壤氮應用(每英畝251b硝酸銨形式的氮(56kg/ha))適當地定時在樹的生物氣候學的三個重要階段而得到生產益處(1)早期開花期座果,并且在未確定的花梗的先端,營養枝老熟開始(大約四月中旬);(2)快速的細胞分裂時期,并且果實的尺寸顯著增加(六月末至七月初);以及(3)花穗創始(七月末至八月初)。在以下的ー個或多個時期,以土壤/灌溉施加、葉面施加或樹干注射給予腺苷(或等等)(I)在晩冬(一月或二月),以便增加春季芽的萌發、花密度、座果和總產量;(2)在花穗發育或盛花期的花椰菜階段,以便增加座果和總產量;(3)在六月末至七月初,以便減少六月落果并增加果實的生長,從而増大果實的尺寸及有市售價值的較大尺寸果實的產量,減少采前落果并刺激夏季營養枝生長,從而増加第二年花穂的數量;以及(4)八月初,從而防止早熟,支持夏梢生長,并增加流行農作物的果實生長,從而増大果實尺寸以及有市售價值的較大尺寸的果實的產量。可以使用pH穩定劑、抗氧化劑( 或用于增加貨架期的化合物)以及生物活性試劑(例如殺蟲劑、殺真菌劑、殺細菌劑和/或殺螨劑)配制本發明公開的天然代謝物(腺苷等)。此外,所述的天然代謝物可以在與載體或其他助劑(如果需要)在混合物中配制而成,以便形成在農業中常用的標準類型制備物的任意ー種,例如干態共混物、顆粒、可潤濕的粉末、乳液、水性溶液等。合適的固體載體為粘土、滑石、高嶺土、斑脫土、硬石膏、碳酸鈣、硅藻土(diatomaceous earth)、ニ氧化娃、合成娃酸|丐、娃藻土(kieselguhr)、白云石、氧化鎂粉末、Fuller 土、石膏等。此外,固體組合物為可分散的粉末或粒子的形式,其除了包含天然代謝物以外,還包含表面活性剤,以便有利于粉末或粒子在液體中的分散。液體組合物包含溶液、分散液或乳液,其包含天然代謝物(腺苷等)以及ー種或多種表面活性試劑(表面活性剤),例如潤濕劑、分散劑、乳化劑或懸浮劑。在其中所述的化合物以葉面噴灑的形式施加的這種應用中,優選的是使用表面活性剤。表面活性劑減小了噴霧液滴中的表面張力,從而確保所施加的材料得以展開,井覆蓋葉的表面,而非形成小珠。這樣促進了所施加的材料被吸收到植物中。此外,表面活性劑還可以通過改變臘在葉或其他組織的表面上的粘性和晶體結構而直接影響材料的攝取(Tu and Randall,Chapter 8-Adjuvants. In Tu et al. ,[Eds. Jffeed Control Methods Handbook Tools andTechniques For Use In Natural Areas. The Nature Conservancy p.219,2001)。通常,根據這種構成成分的目的,可以使用任意數量的表面活性剤。例如,所述的表面活性劑可以包含非離子、陰離子、陽離子或兩性離子表面活性剤。所述的表面活性劑可以以配制的形式存在于本發明公開的組合物中,或者可選地,所述的表面活性劑可以在給予植物的過程中被弓I入。在這種情況中,不管是通過自動化的方式還是人工的方式進行所述的給予,所述的表面活性劑都可以聯合之前或単獨共同分配的公開組合物。用于本發明公開的組合物中的陽離子表面活性劑包含但不限于こ氧基胺、氧化銨、一烷基胺、ニ烷基胺、咪唑啉衍生物、以及烷基芐基ニ甲基鹵化銨。就本發明的內容而言,所用的非離子表面活性劑通常為聚醚(還已知為聚環氧こ烷、聚こニ醇或聚亞烷基ニ醇)化合物。更具體而言,所述的聚醚化合物通常為聚氧化丙烯或聚氧化こ烯醇化合物。可用于本發明公開的陰離子表面活性劑包含例如烷基羧酸酷、線性烷基苯磺酸酷、石蠟磺酸酯和仲η-烷烴磺酸酷、磺基琥珀酸酯以及硫酸化的線性醇。可用于本發明公開的兩性離子或兩性表面活性劑包含但不限于α -N-烷基氨基丙酸、η-烷基-α -亞氨基丙酸、羧酸咪唑啉、氧化胺、磺酸甜菜喊和sultaine。盡管在優選的實施方案中,所述的表面活性劑可以以任何有用的量存在于所述的組合物中,但是其以大約0. 01%至大約25%、更優選的是大約0. 01%至大約10%、還要更優選的是大約0. 05%至大約5%的量存在。表面活性劑以有用的量存在于本發明公開的組合物中,此時,該表面活性劑有利干天然代謝物的溶解,増加植物的攝取,和/或有效地誘導所需的應答。在優選的實施方案中,所述的表面活性劑為聚山梨醇酯,其以大約O. 05%至大約5%的量存在。在特別優選的實施方案中,所述的表面活性劑為聚山梨醇酯20 (聚氧こ烯20山梨醇酐單月桂酸酷),其以大約O. 05%至大約5%的量存在于所述的組合物中。此外,本發明公開的組合物還可以包含懸浮劑。合適的懸浮劑為例如親水膠體(例如聚こ烯吡咯烷酮和羧甲基纖維素鈉)和蔬菜膠(例如阿拉伯樹膠和黃芪膠)。可以將所述的天然代謝物(腺苷或等等)溶解于水中或者有機溶劑中來制備水性溶液、分散液或乳液,其中如果需要,所述的水或有機溶劑可以包含ー種或多種表面活性試齊U、增粘劑、潤濕劑、分散劑或乳化剤。合適的有機溶劑為例如醇、烴、油和亞砜。在使用醇的實施方案中,甲醇、異丙醇、丙ニ醇和雙丙酮醇是優選的。在使用油的實施方案中,石油是優選的。在亞砜的情況下,ニ甲基亞砜是優選的。待使用的水性溶液、分散液或乳液形式的組合物通常以包含高比例的天然代謝物(腺苷或等等)的濃縮物形式供入,并且所述的濃縮物接著在使用前用水稀釋。這些濃縮物通常需要經受長期儲存,并且在這種儲存后,能夠用水稀釋以便形成水性制備物,該制備物 可以在足夠長的時間內保持均勻,以便能夠使它們通過常規的噴灑設備施加。通常,濃縮物可以方便地包含10重量%至60重量%的天然代謝物(腺苷或等等)。可以與本發明公開的組合物一起配制的示例性生物活性化合物包含但不限于殺蟲劑,例如阿巴美丁,高滅磷,啶蟲脒,除蟲菌素,印楝素,甲基嘧啶磷,聯苯菊酷,binfenazate,稻虱凈,蟲螨威,溴蟲腈,定蟲隆,毒死蜱,甲基毒死蜱,環蟲酰肼,可尼丁,氟氯氰菊酷,氟氯氰菊酷,格林奈,λ-格林奈,氯氰菊酷,環丙馬秦,溴氰菊酷,丁醚脲,ニ嗪農,除蟲脲,樂果,diofenolan,阿維菌素,硫丹,殺滅阿菊酷,ethiprole, fenothicarb,苯醚威,甲氰菊酷,唑螨酷,氰戊菊酷,氟蟲臆,氟啶蟲酰胺,氟戊菊酷,馬撲立克,氟芬隆,fonophos, halofenozide,氟鈴脲,卩比蟲啉,卻蟲威,異柳磷,風螨脲,馬拉硫磷,蝸牛敵,甲胺磷,殺撲磷,滅多威,烯蟲酷,甲氧滴滴涕,久效磷,甲氧蟲酰肼,硝噻嗪,敵草胺,殺線威,柏拉息昂,甲基柏拉息昂,氯菊酷,甲拌磷,伏殺硫磷,亞胺硫磷,磷酰胺酮,抗蚜威,丙溴磷,吡蚜酮,啶蟲丙醚,吡丙醚,毒魚酮,多殺菌素,硫丙磷,蟲酰肼,teflubenzuron,七氟菊酷,特丁硫磷,殺蟲畏,酰胺噻蟲啉,定蟲隆,硫雙威,殺蟲雙,四溴菊酯,敵百蟲和殺鈴脲;殺真菌劑,例如阿拉酸,嘧菌酷,苯菌靈,灰瘟素,波爾多混合劑(三堿基硫酸銅),糠菌唑,carpropamid,敵菌丹,克菌丹,多菌靈,地茂散,百菌清殺菌劑,銅氯氧化物,銅鹽,環氟菌胺,霜脲氰,環唑醇,卩密菌環胺,(S) -3, 5- ニ氯-N-(3-氯-I-こ基-I-甲基-2-氧基丙基)-4-甲基苯甲酰胺(RH 7281),diClOCymet(S-2900),噠菌清,氯硝胺殺菌劑,苯醚甲環唑,(S)-3,5-ニ氫-5-甲基-2-(甲基硫代)-5-苯基-3-(苯基-I-氨基)-4H-咪唑啉-4-酮(RP 407213),烯酰嗎啉,醚菌胺,烯唑醇,烯唑醇_M,多果定,敵瘟磷,氟環唑,惡唑菌酮,fenamidone,氯苯卩密唳醇,分菌氰唑,fencaramid (SZX0722),拌種咯,苯銹唳,丁苯嗎啉,三苯基こ酸錫,三苯基氫氧化錫,氟啶胺,咯菌腈,flumetover (RPA 403397),氟喹唑,氟娃唑,氟酰胺,粉唑醇,滅菌丹,こ磷-招,呋霜靈,furametapyr (S-82658),己唑醇,種菌唑,異稻瘟凈,異菌脲,稻瘟靈,春日霉素,醚菌酷,代森錳鋅,代森錳,精甲霜靈,擔菌寧,甲霜靈,葉菌唑,苯氧菌胺/fenominostrobin(SSF_126),腈菌唑,甲胂鐵銨(ferricmethanearsonate),惡草靈,配那唑,戍菌隆,噻菌靈,咪鮮胺,霜霉威,并環唑,唳斑西,卩比唑醚菌酷,こ胺卩密唳,咯喹酮,喹氧靈,螺環菌胺,硫,戍唑醇,tetraconazole,噻菌靈,噻呋酰胺,硫菌靈-甲基,福美雙,菌胺,三唑酮,三唑醇,三環唑,肟菌酷,滅菌唑,有效霉素和乙烯菌核利;殺線蟲劑,例如碳醛,草氨酰和苯線磷;殺細菌劑,例如鏈霉素;以及殺螨劑,例如阿米曲拉,滅螨猛,こ酷殺螨醇,三環錫,三氯殺螨醇,dienochlor,こ螨唑,喹螨醚,苯丁錫,甲氰菊酷,霸螨靈,噻螨酮,快螨特,噠螨靈和吡螨胺。這些農業殺蟲劑的一般參考為The Pesticide Manual,12th Edition, Tomlin,Ed., British Crop Protection Council,Farnham, Surrey, United Kingdom,2000。試驗提供以下實施例以便證明及進ー步說明本發明公開的某些優選的實施方案和方面,并且不應該解釋成限定了本發明公開的范圍。縮寫。為了確保完全理解本發明公開,提供以下縮寫ABA(脫落酸);Ado(腺苷);6-BA (芐基氨基嘌呤或芐基腺嘌呤);2,4-D(2,4-ニ氯苯氧基こ酸);2,4,5-T (2,4,5-三氯苯氧基こ酸);GA(赤霉素);GA3(赤霉酸);IAA(吲哚-3-こ酸);IBA(吲哚-3-丁酸); IPA(異戊烯基腺嘌呤);NAA(1-萘こ酸);TIBA(2,3,5-三碘苯甲酸);PGR(植物生長調節齊U );以及 Veg (vegetative)。繞計分析。除非另作說明,否則所有的數據均以每100節上芽的平均數。使用方差分析來測試柳橙的營養枝和花柄生長、作為葉的產生和葉狀花柄的花強度的處理效果,并且使用 SAS 統計程序(SAS Inst. Inc. , Cary, NC)的 General Linear Models 方法來確定和不確定鱷梨的花柄、以及在柳橙的花期和生產期時兩種農作物植物的營養枝。使用在P = 0. 05時Fisher' s保護LSD7Duncan' s多重范圍檢驗或Dunnett' s雙尾T-檢驗來分離平均值。實施例I通過灌溉給予腺苷來增加西紅柿的生產本實施例描述了西紅柿植物(cv. Supersweet 100)的果實生產的增加,其通過灌溉施加腺苷而取得的。將得自Sigma Chemical Co.(編號Νο·Α9251)的腺苷(9-β- -腺苷)在足量的蒸懼水中施加,從而將所述的材料移動至“Supersweet 100”西紅柿植物的根部區域。接受處理2和3的植物每10天處理一次。接受處理3、5、6和7的植物每天進行處理。在試驗結束(在種植后的75天)時,在各處理中,由植物接受的細胞分裂素或腺苷的總量在下表1-1的括號中給出。堆肥荼的IPA濃度通過放射性免疫測試來確定。表1-1.腺苷、細胞分裂素、異戊烯基腺嘌呤(IPA)、6_芐基腺嘌呤(6-ΒΑ)和堆肥差對西紅柿植物的營養生長和生殖生長的影響。
權利要求
1.ー種增加農作物生產的方法,包括向農作物植物給予組合物以便增加所述的農作物植物的農作物生產,所述的組合物包含有效量的經純化的天然化合物,其中所述的天然化合物選自腺苷、磷酸腺苷、肌酐、磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤以及它們的組合。
2.權利要求I所述的方法,其中所述的天然化合物包含9-0-D-腺苷。
3.權利要求I所述的方法,其中所述的天然化合物包含ー磷酸腺苷、ニ磷酸腺苷、三磷酸腺苷、肌酐、ー磷酸肌酐、ニ磷酸肌酐、三磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的ー種或多種。
4.權利要求2所述的方法,其中所述的組合物進ー步包含肥料、植物生長調節劑和生物刺激物中的ー種或多種。
5.權利要求4所述的方法,其中所述的肥料選自氮、鉀、鎂、磷、I丐、硫、鐵、硼、氯、錳、鋅、銅、鑰、鎳、鈷、硅、硒以及它們的組合。
6.權利要求2所述的方法,其中所述的農作物植物為多年生果實植物。
7.權利要求6所述的方法,其中所述的多年生果實植物選自蘋果、杏、鱷梨、柑橘、桃、梨、美洲山核桃、阿月渾子樹和李子。
8.權利要求6所述的方法,其中所述的組合物在以下時間中的一個時間或多個時間給予⑴在10%開花期吋,(ii)在盛花期時,(iii)在75%落花瓣之后的30天時,(iv)在果實的最大剝皮厚度時,以及(V)在果實采果之前的60天以上吋。
9.權利要求2所述的方法,其中所述的農作物植物為一年生農作物植物。
10.權利要求9所述的方法,其中所述的一年生農作物植物選自芹菜、菠菜和西紅柿。
11.權利要求9所述的方法,其中所述的組合物每星期給予一次、兩次、三次、四次、五次、六次或七次。
12.權利要求2所述的方法,其中所述的組合物通過選自葉面噴灑、灌溉和樹干注射的技術給予。
13.權利要求2所述的方法,其中所述的增加的農作物生產包含生殖生長的增加。
14.權利要求13所述的方法,其中所述的生殖生長的增加包括結果的枝條的數量、果實的數量、果實的尺寸和果實的總產量中的一種或多種的增加。
15.權利要求13所述的方法,其中所述的生殖生長的增加包括在每顆植物或每塊地區基礎上有市售價值的大果實的產量的増加。
16.權利要求2所述的方法,其中所述的農作物生產的增加包括營養生長的增加,其中所述的營養生長的増加包括葉的數量和營養枝的數量中的一種或多種的增加。
17.權利要求2所述的方法,其中所述的腺苷作為生物刺激物給予。
18.權利要求2所述的方法,其中所述的腺苷作為營養補充物給予。
19.權利要求2所述的方法,其中所述的腺苷作為植物生長調節劑給予。
20.一種組合物,包含(i)經純化的天然化合物以及(ii)肥料,其中所述的天然化合物選自腺苷、磷酸腺苷、肌酐、磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤、黃嘌呤以及它們的組合。
21.權利要求20所述的組合物,其中所述的天然化合物包含9-0-D-腺苷。
22.權利要求20所述的組合物,其中所述的天然化合物包含ー磷酸腺苷、ニ磷酸腺苷、三磷酸腺苷、肌酐、ー磷酸肌酐、ニ磷酸肌酐、三磷酸肌酐、腺嘌呤、次黃嘌呤和黃嘌呤中的ー種或多種。
23.權利要求21所述的組合物,其中所述的肥料選自氮、鉀、鎂、磷、鈣、硫、鐵、硼、氯、錳、鋅、銅、鑰、鎳、鈷、硒、娃以及它們的組合。
全文摘要
本發明描述了通過使用天然代謝物來增加發芽從而增加植物營養生長和生殖生長中的一個方面或兩個方面的組合物和方法。具體而言,本發明公開提供單獨的或者作為肥料共混物的一部分以增加農作物生產的天然代謝物。此外,本發明公開提供與植物生長調節劑或生物刺激物中的一者或二者結合的以增加農作物生產的天然代謝物。
文檔編號A01N57/16GK102762103SQ201080063517
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者C·J·洛瓦特 申請人:加州大學評議會