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本申請(qǐng)主張2015年01月14日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/103,410在35u.s.c.119(e)下的權(quán)益，其內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。
本發(fā)明總體上涉及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與極性和/或半極性有機(jī)溶劑的非水溶液、制備所述非水溶液的方法以及使用非水溶液改善植物的生長(zhǎng)和作物生產(chǎn)力的方法。
背景技術(shù)：
如國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2012068473中所提供的，其內(nèi)容特此以引用的方式并入本文，已知生長(zhǎng)因子、礦物質(zhì)組分和小分子調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)和發(fā)育以及生產(chǎn)力(例如作物、種子、果實(shí)等)，所述小分子為提高植物無(wú)論數(shù)量還是質(zhì)量的生產(chǎn)力水平的基因的表達(dá)發(fā)信號(hào)。用于提高植物生產(chǎn)力水平的傳統(tǒng)方法已包括將作為必要的添加劑或底物的各種礦物質(zhì)和氮組分應(yīng)用于作物或其它植物生產(chǎn)力。然而，此類(lèi)方法日趨傾向于有意或無(wú)意地忽視提高生產(chǎn)力所需的生長(zhǎng)因子(例如植物激素和/或其它小分子)。
傳統(tǒng)上，礦物肥料主要應(yīng)用于使作物生長(zhǎng)。然而，當(dāng)外部壓力阻礙植物特別是谷物或種子作物和/或其它作物順利發(fā)育時(shí)，困難就會(huì)出現(xiàn)。諸如由環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高特別是高溫所造成的物理應(yīng)激尤其成問(wèn)題。并且，最先進(jìn)的農(nóng)藝措施并不使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)克服此類(lèi)應(yīng)激所造成的植物制造足夠數(shù)量的營(yíng)養(yǎng)物(例如糖)方面的困難以防止自體吞噬(即通過(guò)新形成的細(xì)胞蠶食之前形成的植物細(xì)胞以補(bǔ)償細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物的缺乏)。眾所周知，礦物肥料提供了作物生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的十八種礦物。已知信號(hào)分子例如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或其它分子通過(guò)某些基因的表達(dá)來(lái)提高作物的生產(chǎn)力。此外，已經(jīng)對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用及其對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的影響進(jìn)行了大量研究。
一種替代的更自然的方法越來(lái)越受到人們的認(rèn)可，該方法的基理在于植物已經(jīng)具有必要的基因/遺傳密碼，該基因/遺傳密碼產(chǎn)生各種更好質(zhì)量和/或更多數(shù)量的植物組織并使植物面對(duì)諸如干旱、疾病和蟲(chóng)害的常見(jiàn)逆境時(shí)茁壯成長(zhǎng)。但是，為了實(shí)現(xiàn)這一天生遺傳物質(zhì)和植物的全部潛力的充分表達(dá)，在植物生長(zhǎng)期間的特定時(shí)間，植物必須為其特定部位或組織接收特定濃度的各種自然產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和/或植物激素。
如國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2005/021715中所提供的，其內(nèi)容特此以引用的方式并入本文，已知且已研究植物激素多年。植物激素可以歸屬于幾個(gè)類(lèi)別之一：生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸、油菜素類(lèi)固醇、茉莉素、水楊酸、多胺、肽、一氧化氮、獨(dú)角金內(nèi)酯和乙烯。乙烯長(zhǎng)期以來(lái)與果實(shí)成熟和葉子脫落有關(guān)。脫落酸引發(fā)冬芽的形成，觸發(fā)種子休眠，控制氣孔的開(kāi)閉，并誘導(dǎo)葉片衰老。赤霉素，主要是赤霉酸，參與打破種子休眠和刺激莖中細(xì)胞伸長(zhǎng)。還已知赤霉素使矮化植物伸長(zhǎng)到正常尺寸。細(xì)胞分裂素主要在植物根部產(chǎn)生。細(xì)胞分裂素刺激莖上側(cè)芽的生長(zhǎng)，促進(jìn)細(xì)胞分裂和葉片擴(kuò)展，并延緩植物衰老。細(xì)胞分裂素還通過(guò)從分生組織產(chǎn)生新的生長(zhǎng)來(lái)提高生長(zhǎng)素的含量，在該分生組織中生長(zhǎng)素被合成。生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)，并保持頂端優(yōu)勢(shì)。生長(zhǎng)素還刺激維管形成層的二次生長(zhǎng)，誘導(dǎo)不定根的形成，并促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)。
最常見(jiàn)的自然產(chǎn)生的生長(zhǎng)素是吲哚-3-乙酸(iaa)。然而，合成的生長(zhǎng)素是已知的，包括吲哚-3-丁酸(iba)、萘乙酸(naa)、2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-d)和2,4,5-三氯苯氧基乙酸(2,4,5-t或落葉劑)。雖然這些被認(rèn)為是合成的生長(zhǎng)素，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到iba自然產(chǎn)生于植物組織中。這些合成的生長(zhǎng)素中的許多幾十年來(lái)用作除草劑，產(chǎn)生加速和擴(kuò)張的植物生長(zhǎng)，隨后植物死亡。當(dāng)越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間美國(guó)陸軍和空軍將落葉劑廣泛應(yīng)用于脫落葉子時(shí)，落葉劑獲得了廣泛的認(rèn)可。在用于農(nóng)業(yè)、路權(quán)和草坪及觀賞市場(chǎng)的多種商用除草劑中繼續(xù)使用2,4-d。
在農(nóng)業(yè)上，通常以適于用水稀釋的濃縮物的形式提供活性成分。許多形式的農(nóng)業(yè)濃縮物是已知的，它們由活性成分和載體組成，其可以包括各種組分。將農(nóng)業(yè)活性技術(shù)材料溶解、乳化和/或懸浮在水中獲得水性濃縮物。由于作物保護(hù)劑相對(duì)復(fù)雜的供應(yīng)鏈，這種濃縮物制劑可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存并且在儲(chǔ)存和運(yùn)輸期間可以經(jīng)受極端溫度變化、高剪切和重復(fù)振動(dòng)模式。由于例如水介導(dǎo)的降解和穩(wěn)定性問(wèn)題，這種供應(yīng)鏈條件會(huì)增加制劑失效的可能性。
因此，由于在儲(chǔ)存期間暴露于水時(shí)化學(xué)穩(wěn)定性差而限制了含有某些農(nóng)用化學(xué)品和作物保護(hù)劑的含水體系的有效利用。通常，水解是最常見(jiàn)的水介導(dǎo)的降解機(jī)制；然而，具有水敏性活性成分的農(nóng)業(yè)濃縮物也會(huì)經(jīng)歷氧化、脫鹵、鍵斷裂、貝克曼重排和其它形式的暴露于水中的降解。
在一些情況下，可能需要組合不同的農(nóng)用化學(xué)品以提供單一制劑，其利用每種單獨(dú)的農(nóng)業(yè)化學(xué)品和任選的佐劑或佐劑組合的提供最佳生物學(xué)性能的加成特性。例如，通過(guò)使用活性農(nóng)用化學(xué)品的濃度盡可能高的制劑并且其中任何所需的佐劑“內(nèi)置”于制劑中而不是分別混合在噴霧罐內(nèi)，可以使運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本減至最低。然而，活性農(nóng)用化學(xué)品的濃度越高，制劑的穩(wěn)定性可能受到干擾或者一種或多種組分可能相分離的可能性越大。
另一個(gè)挑戰(zhàn)出現(xiàn)在農(nóng)用化學(xué)液態(tài)濃縮物制劑的用戶(hù)將制劑稀釋在水中(例如在噴霧罐中)以形成稀釋的水性噴霧組合物。廣泛使用這種農(nóng)用化學(xué)噴霧組合物，但是它們的性能有時(shí)會(huì)受到某些農(nóng)用化學(xué)品在噴霧罐中暴露于水中時(shí)降解的傾向的限制。例如，農(nóng)業(yè)化學(xué)分解會(huì)隨著堿度和水溫的增加以及噴霧組合物留在罐中的時(shí)間長(zhǎng)度而增加。
考慮到農(nóng)用化學(xué)液態(tài)濃縮物制劑在世界各地儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用的各種條件和特殊環(huán)境，仍然需要農(nóng)用化學(xué)品的濃縮物制劑，包括水敏性的農(nóng)用化學(xué)品，在至少一些那些條件和環(huán)境下提高穩(wěn)定性益處。還需要這類(lèi)具有高負(fù)載量的制劑在寬范圍的現(xiàn)場(chǎng)條件下用水稀釋之前是穩(wěn)定的。
美國(guó)us20120045497記載了液態(tài)農(nóng)用化學(xué)組合物的穩(wěn)定化，該組合物包括可流動(dòng)的非水分散濃縮物，其包含連續(xù)的基本上與水混溶的液相、分散的與水不混溶的液相和膠狀固體。
此外，已知赤霉素和脫落酸不能直接施用于作物，并且需要溶劑體系作為這種應(yīng)用的載體。由于赤霉素在水溶液中緩慢水解，所以其不能長(zhǎng)期儲(chǔ)存在水溶液中。商業(yè)解決方案因此是非水的。已知赤霉素溶解在甲醇中。甲醇是易燃和有毒的。因此，“危險(xiǎn)貨物條例”(dgr)要求將包括赤霉素溶液在內(nèi)的所有含甲醇的產(chǎn)品標(biāo)記為易燃和有毒物質(zhì)并據(jù)此處理，這導(dǎo)致一些州和國(guó)家的限制增加。相應(yīng)地，美國(guó)us20030013610提出使用親脂性溶劑體系。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用某些親脂性溶劑體系已經(jīng)克服了赤霉素在親脂性溶劑中的不溶性。這是令人感興趣的，因?yàn)樗鼈儾幌窦状寄菢右兹?。這種體系包括植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑組合物，其包含：(a)不超過(guò)20重量％的一種或多種赤霉素；和(b)基本上非水溶劑體系，其包含：(i)30-99重量％的一種或多種親脂性溶劑；(ii)與一種或多種親脂性堿性偶聯(lián)劑的赤霉素的至少等摩爾量，該偶聯(lián)劑使赤霉素能夠形成親脂性溶劑可溶性絡(luò)合物；(iii)1-50重量％的一種或多種乳化劑，其與親脂性溶劑共混以形成均勻的產(chǎn)物并使組分分散入水中以便施用；和(iv)任選地，不超過(guò)15重量％的一種或多種粘度降低助溶劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及1)至少一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和2)至少一種極性有機(jī)溶劑和/或至少一種半極性有機(jī)溶劑的非水溶液。本發(fā)明進(jìn)一步包括制備所述非水溶液的方法，以及使用所述非水溶液改善植物生長(zhǎng)和作物生產(chǎn)力的方法。極性有機(jī)溶劑定義為溶解離子和其它極性溶質(zhì)的溶劑。半極性有機(jī)溶劑在非極性分子中引起一定程度的極性。極性的量度可以通過(guò)其介電常數(shù)來(lái)確定。本發(fā)明中定義的半極性有機(jī)溶劑和極性有機(jī)溶劑是那些在20℃介電常數(shù)大于10的有機(jī)溶劑。例如，極性有機(jī)溶劑可以包括但不限于醇、二烷基酮、碳酸亞烴酯、烷基酯和芳基酯。例如，半極性有機(jī)溶劑可以包括但不限于各種分子量的聚乙二醇。本發(fā)明包括通過(guò)加入所述非水溶液施用于根或氣生組織來(lái)操控植物生長(zhǎng)的方法。
本發(fā)明涉及通過(guò)使用極性和半極性有機(jī)溶劑將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(如植物激素)引入植物組織來(lái)改善植物的生長(zhǎng)和作物生產(chǎn)力的方法。在本發(fā)明的方法中，將有效產(chǎn)生所需效果的量的植物激素溶解在極性和半極性有機(jī)溶劑中并將其作為水溶液施用于植物組織，該所需效果例如改善生長(zhǎng)、提高結(jié)果率或改良植物結(jié)構(gòu)。
與水性組合物相比，含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的非水溶液通過(guò)使用極性和半極性有機(jī)溶劑而具有增強(qiáng)的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的水性組合物相比，這種改善的非水溶液的穩(wěn)定性維持了更多的生化活性。通過(guò)生產(chǎn)矮壯更加緊湊的植物來(lái)改善植物結(jié)構(gòu)，其具有增加的分枝、較短的莖節(jié)、多產(chǎn)根發(fā)育以及有增強(qiáng)的光合能力和糖生產(chǎn)的較厚的葉子的特性。這種結(jié)構(gòu)變化增加了光合作用的存儲(chǔ)容量、開(kāi)花點(diǎn)、果實(shí)起始、定型及保留和最終產(chǎn)量。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的非水溶液包含：1)至少一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，本文也稱(chēng)為pgr，和2)至少一種極性有機(jī)溶劑和/或至少一種半極性有機(jī)溶劑。本文還公開(kāi)了制備所述非水溶液的方法和使用所述非水溶液改善植物的生長(zhǎng)和作物生產(chǎn)力的方法。本發(fā)明包括通過(guò)加入所述非水溶液施用于植物組織來(lái)操控植物生長(zhǎng)的方法。
如本文所提供的，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“非水性”可以包括少量的水，優(yōu)選小于5重量％，優(yōu)選小于4重量％，優(yōu)選小于3重量％，優(yōu)選小于2重量％，優(yōu)選小于1重量％，以及優(yōu)選小于0.5重量％。然而，優(yōu)選不是有意地將水添加到本發(fā)明的非水溶液中。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑/植物激素
雖然在非水溶液中提供的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(pgr)可以是任何有效的植物激素，但植物激素通常選自乙烯、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸、油菜素類(lèi)固醇、茉莉素、水楊酸、肽、多胺、一氧化氮、獨(dú)角金內(nèi)酯、前體、衍生物及其混合物。
生長(zhǎng)素優(yōu)選選自天然生長(zhǎng)素、合成生長(zhǎng)素、生長(zhǎng)素代謝物、生長(zhǎng)素前體、生長(zhǎng)素衍生物及其混合物。優(yōu)選的生長(zhǎng)素是天然生長(zhǎng)素，最優(yōu)選吲哚-3-乙酸。目前優(yōu)選的合成生長(zhǎng)素是吲哚-3-丁酸(iba)?？捎糜诒景l(fā)明的其它示范性合成生長(zhǎng)素包括吲哚-3-丙酸、吲哚-3-丁酸、苯乙酸、萘乙酸(naa)、2,4-二氯苯氧基乙酸、4-氯吲哚-3-乙酸、2,4,5-三氯苯氧基乙酸、2-甲基-4-氯苯氧基乙酸、2,3,6-三氯苯甲酸、2,4,6-三氯苯甲酸、4-氨基-3,4,5-三氯吡啶甲酸及其混合物。
細(xì)胞分裂素優(yōu)選選自以下一種或多種：玉米素、各種形式的n-異戊烯腺嘌呤、n6-芐基腺嘌呤、n6-(δ-2-異戊基)腺嘌呤、1,3-二苯尿素、噻苯隆、氯吡脲(cppu)、激動(dòng)素或其它具有細(xì)胞分裂素活性的化學(xué)制劑。優(yōu)選的細(xì)胞分裂素是激動(dòng)素。
赤霉素優(yōu)選選自以下一種或多種：gai、ga2、ga3、ga4、ga5、ga6、ga7、ga8、ga9、ga10、ga11、ga,2、ga,3、ga,4、ga,5、ga16、ga17、ga,8、ga19、ga20、ga2i、ga22、ga23、ga24、ga25、ga26、ga27、ga28、ga29、ga30、ga31、ga32、ga33、ga34、ga35、ga36、ga37、ga38、ga39、ga40、ga41、ga42、ga43、ga44、ga45、ga45、ga47、ga48、ga49、gaso、ga51、ga52、ga53、ga54、ga55、ga56、ga57、ga58、ga59、ga60、ga61、ga62、ga63、ga64、ga65、ga66、ga67、ga68、ga69、ga70、ga71、ga72、ga73、ga74、ga75、ga76、ga77、ga78、ga79、ga80、ga8i、ga82、ga83、ga8、ga85、ga86、ga87、ga88、ga89、ga9o、ga9i、ga92、ga93、ga94、ga95、ga96、ga97、ga98、ga∧、ga100、ga101、ga)02、gaio3、ga104、ga105、ga106、gaio7、gaios、gai09、gano、gam、gan2、ga113、ga|i4、ga115、ga116、gaii7、gaiis、gan9、gano、gai2i、gai22、gai23、gai24、gai25和/或gai26。優(yōu)選的赤霉素是赤霉酸ga3。
生長(zhǎng)素(優(yōu)選吲哚-3-丁酸(iba))存在于非水溶液中的量在約0.001-10重量％非水溶液之間，優(yōu)選在約0.005-約5重量％之間，優(yōu)選在0.005-約2重量％之間，優(yōu)選在0.005-約1重量％之間，優(yōu)選在0.005-約0.5重量％之間，優(yōu)選在0.005-約0.85重量％之間，以及優(yōu)選在約0.005-約0.05重量％之間。
赤霉素(優(yōu)選赤霉酸(ga3))存在于非水溶液中的量在約0.001-20重量％非水溶液之間，優(yōu)選在約0.001-15重量％之間，優(yōu)選在約0.001-7.5重量％之間，優(yōu)選在約0.005-約5重量％之間，優(yōu)選在約0.005-約1重量％之間，優(yōu)選在約0.005-約0.11重量％之間，優(yōu)選在約0.005-約0.07重量％之間，以及優(yōu)選在約0.005-約0.05重量％之間。
細(xì)胞分裂素(優(yōu)選激動(dòng)素)存在于非水溶液中的量在約0.003-0.3重量％非水溶液之間，優(yōu)選在0.009-0.15重量％之間，優(yōu)選在約0.0015-0.15重量％之間，以及最優(yōu)選在約0.01-0.05重量％之間。
如國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2012068473中所提供的，其內(nèi)容特此以引用的方式并入本文，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括兩種植物激素-細(xì)胞分裂素和赤霉素的pgr混合物。當(dāng)一起使用時(shí)，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(細(xì)胞分裂素和赤霉素)的比例優(yōu)選為1:10-1:300，更優(yōu)選1:20-1:40。最優(yōu)選約1:30的比例。然而，為了獲得更好的結(jié)果，細(xì)胞分裂素和赤霉素的絕對(duì)量必須與所處理的植物及其果實(shí)的體積/重量成比例地變化。
另外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以包括以下兩種植物激素的pgr混合物：細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。當(dāng)一起使用時(shí)，該植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素)的比例優(yōu)選為1:10-1:300，更優(yōu)選1:20-1:40。最優(yōu)選約1:30的比例。然而，為了獲得更好的結(jié)果，細(xì)胞分裂素和赤霉素的絕對(duì)量必須與所處理的植物及其果實(shí)的體積/重量成比例地變化。
此外，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以包括以下三種植物激素的pgr混合物-細(xì)胞分裂素、赤霉素和生長(zhǎng)素。在優(yōu)選的混合物中，細(xì)胞分裂素是激動(dòng)素，赤霉素是ga3，生長(zhǎng)素是iba。當(dāng)一起使用時(shí)，激動(dòng)素的量?jī)?yōu)選為大于赤霉酸的量的4-6倍，更優(yōu)選為2-3倍，且iba的量?jī)?yōu)選為大于赤霉酸的量的1-1.5倍。非水溶液可優(yōu)選包括：a)0.2-0.005重量％、更優(yōu)選0.10-0.009重量％的激動(dòng)素；b)0.1-0.003重量％、更優(yōu)選0.05-0.005重量％的ga3；和c)0.1-0.003重量％、更優(yōu)選0.05-0.005重量％的iba。
極性和半極性有機(jī)溶劑
可以使用各種極性和半極性有機(jī)溶劑，包括極性和半極性有機(jī)溶劑乙醇、正丙醇、異丙醇、乳酸乙酯、3-羥基丁酸酯(乙基丙酯)、二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、碳酸亞丙基酯及其組合。最優(yōu)選地，在本發(fā)明的非水溶液中使用丙二醇作為有機(jī)溶劑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，極性和半極性有機(jī)溶劑是“非揮發(fā)性、極性或半極性有機(jī)溶劑”的單一或組合，在此定義為排除那些20℃時(shí)蒸氣壓小于0.1毫米汞柱的揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs)。
附加成分包括/排除
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括添加本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的表面活性劑、消泡劑和/或防腐劑。表面活性劑可以包括但不限于羧酸鹽、磺酸鹽、天然油、烷基酰胺、芳基酰胺、烷基酚、芳基酚、乙氧基化醇、聚乙烯、羧酸酯、聚烷基乙二醇酯、脫水山梨醇、二醇酯、羧酸酰胺、單烷醇胺、極性亞乙基脂肪酸酰胺、聚山梨醇酯、環(huán)糊精、糖基、硅酮基、多烷基化醇和烷基芳基乙氧基化物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，非水溶液僅由植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、可選的礦物質(zhì)、表面活性劑和極性和半極性有機(jī)溶劑以及其中固有的任何雜質(zhì)構(gòu)成。
在替代的優(yōu)選實(shí)施例中，非水溶液僅包括一種溶劑，即極性和半極性有機(jī)溶劑。如前所述，非水溶液可以包括少量的水，優(yōu)選小于5重量％，更優(yōu)選小于1重量％，以及最優(yōu)選小于0.5重量％。最優(yōu)選地，非水溶液僅包括一種溶劑，即帶有非有意添加的水的極性和半極性有機(jī)溶劑。如前所述，非水溶液還可以包括選自堿土金屬、過(guò)渡金屬、硼及其混合物的礦物質(zhì)。這些礦物質(zhì)優(yōu)選選自鈣、鎂、鋅、銅、錳、硼、鐵、鈷、鉬及其混合物。當(dāng)非水溶液包括礦物質(zhì)時(shí)，礦物質(zhì)可以以約0.001-約10.0重量％的范圍存在，優(yōu)選約0.001-約3.0重量％。非水溶液可選地但優(yōu)選地包括一種或多種有助于植物組織攝取植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和/或增強(qiáng)植物組織對(duì)植物激素的利用的礦物質(zhì)。優(yōu)選的礦物質(zhì)包括具有氮、鉀、鈣和/或硼的鋅、氮、鉀、鈣和硼。在優(yōu)選的實(shí)施例中，金屬包括但不限于金屬氯化物、金屬硫酸鹽、鈉或鉀鹽和螯合金屬。具體示例包括但不限于金屬氯化物、金屬硫酸鹽、edta螯合金屬和其它適合的金屬化合物。
非水溶液可以與含氮肥料組合，例如包含約一半尿素和一半硝酸銨的液氮肥料。這種液氮肥料氮含量約為28-32％。優(yōu)選地，在施用之前，液氮肥料與含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和其它礦物質(zhì)的非水溶液(如果有的話)混合，使得僅需要溶液/肥料的單次現(xiàn)場(chǎng)施用，由此由于以后僅氮?dú)猬F(xiàn)場(chǎng)施用而減少原本需要的人力和設(shè)備成本。
制備方法
通常通過(guò)將至少一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶解在至少一種極性和半極性有機(jī)溶劑中并在室溫或高達(dá)極性和半極性有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)的溫度下混合來(lái)制備非水溶液，溫度更優(yōu)選低于120℃且最優(yōu)選低于100℃。據(jù)信，將極性和/或半極性有機(jī)溶劑中的激素加熱至120℃不會(huì)顯著降解植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。
施用于植物
在優(yōu)選的實(shí)施例中，將非水溶液在施用于植物之前(例如在施用于植物的幾小時(shí)內(nèi))與水組合以提供水稀釋的組合物。添加到非水溶液中的水的量取決于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)所需的活性成分的所需濃度。
在本發(fā)明方法的更優(yōu)選的實(shí)施例中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的非水溶液的水稀釋組合物在種植后施用于植物的根、葉、花或果實(shí)。當(dāng)種植前施用于根或塊莖或者種植后通過(guò)土壤施用時(shí)，可以在某些情況下產(chǎn)生最好的結(jié)果，在其它情況下，可以?xún)?yōu)選施用于葉子。選擇施用方法時(shí)，必須考慮具體的作物和所需的結(jié)果。施用非水溶液和/或包含非水溶液的水稀釋的組合物可以使用常規(guī)的灌溉或噴霧設(shè)備。
所述方法優(yōu)選地包括在植物開(kāi)花之時(shí)或臨近此時(shí)(例如在減數(shù)分裂期間和花粉即將進(jìn)入開(kāi)裂時(shí))將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(例如細(xì)胞分裂素)的非水溶液施用于植物的葉子和/或花朵。非水溶液可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞┯糜谕寥?，例如在植物根部附近的開(kāi)放的溝中，可以隨后封閉該溝。還可以應(yīng)用各種形式的灌溉進(jìn)行施用，例如高架或滴灌帶，或者溝渠灌溉等。農(nóng)業(yè)化學(xué)品的應(yīng)用可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的幾種方式中的任何一種來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于葉面施用、土壤施用、灌溉施用等。在本發(fā)明的優(yōu)選方法中，將非水溶液制備并施用于生長(zhǎng)植物的根部，或通過(guò)滴灌灌溉植物生長(zhǎng)的土壤?？梢圆捎玫钠渌喔仁┓适绞┯梅椒òǖ幌抻诓ト?例如常規(guī)灌溉)和其它類(lèi)型的放置施用(例如側(cè)施肥料、微型噴槍等)。如果允許足夠的灌溉從植物的葉子和地上組織沖洗非水溶液并進(jìn)入土壤/根部，則播撒施用是一種可接受的方法。
本發(fā)明包括種子、種子片、干肥料、滑石、石膏或塊莖，用于生產(chǎn)已分散有效改變?nèi)缟纤龅闹参锝Y(jié)構(gòu)的量的植物激素(例如生長(zhǎng)素或其它pgr)在其表面上的植物，但是植物激素的量不足以不利地影響植物組織的生長(zhǎng)。當(dāng)以非水溶液施用時(shí)，可以使用常規(guī)噴霧設(shè)備將含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(例如生長(zhǎng)素或其它pgr)的非水溶液噴灑在種子或塊莖上?；蛘?，將種子、肥料、滑石、石膏或塊莖浸入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的非水溶液中?？梢栽诜N植之前通過(guò)噴灑這種非水溶液或浸入這種非水溶液的方式處理種子、肥料、滑石、石膏或塊莖。
施用pgr的優(yōu)選方法可以與含硼溶液一起施用。硼將穩(wěn)定施用這種溶液的植物組織中的生長(zhǎng)素。金屬或準(zhǔn)金屬(優(yōu)選硼)與pgr一起施用延長(zhǎng)了pgr的有效壽命，從而允許在重復(fù)施用之間更長(zhǎng)的時(shí)間。另外，據(jù)報(bào)道硼具有殺蟲(chóng)、殺真菌和殺菌功能。因此，相信pgr與硼一起施用將增強(qiáng)pgr在抑制植物中的昆蟲(chóng)和病菌侵襲方面的效果。
優(yōu)選地，但是可選地，低濃度的鉀也與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑一起施用以增強(qiáng)植物激素的效果。如果與細(xì)胞分裂素一起施用，優(yōu)選以非常低的濃度施用鉀，每英畝在約1/4磅-約2磅之間，更優(yōu)選每英畝在約1/2磅-約1-1/2磅之間，且最優(yōu)選每英畝約1磅。
雖然本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于基本上所有的植物，但當(dāng)其應(yīng)用于作物植物時(shí)尤其有好處，所述作物植物例如干豆、大豆、洋蔥、黃瓜、番茄、馬鈴薯、玉米、棉花、油菜、小麥等。
在將非水溶液施用于植物第一步驟中，準(zhǔn)備用于施用于待處理的植物的植物激素。植物激素優(yōu)選以非水溶液施用于植物。因此，準(zhǔn)備植物激素可以包括以下一種或多種活動(dòng)：用足夠量的溶劑稀釋植物激素的非水溶液以產(chǎn)生所需濃度的植物激素，添加低濃度的礦物質(zhì)和/或其它肥料到已稀釋的溶液中以增強(qiáng)所施用的植物激素的效果，將植物激素的非水溶液(含或不含礦物質(zhì)和/或肥料)裝載到噴霧器或罐中用于隨后施用待處理的植物，校準(zhǔn)噴霧器或給藥施用器以度量待處理的植物所需的植物激素的溶液的量并輸送植物激素的溶液(含或不含礦物質(zhì)和/或肥料)至待處理植物的位置。
如國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2005/021715中所提供的，其內(nèi)容特此以引用的方式并入本文，通過(guò)施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或植物激素(例如細(xì)胞分裂素或赤霉酸)，可以在期望的范圍內(nèi)操控生長(zhǎng)素水平。
國(guó)際公開(kāi)號(hào)wo2012135366和美國(guó)公開(kāi)號(hào)us20120295788，其內(nèi)容特此以引用的方式并入本文，教導(dǎo)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑/植物激素細(xì)胞分裂素對(duì)植物冠層(即葉子和花)的外源性應(yīng)用。另外，已發(fā)現(xiàn)低濃度鉀與細(xì)胞分裂素一起施用大大提高細(xì)胞分裂素的功效。
實(shí)施例
表2-4和表6-8顯示了以下進(jìn)一步詳細(xì)確定的產(chǎn)品中的激動(dòng)素、iba和ga3的穩(wěn)定性研究。遵循2012年11月16日向農(nóng)藥計(jì)劃辦公室(opp)發(fā)布的關(guān)于“加速儲(chǔ)存穩(wěn)定性和腐蝕特性研究議定書(shū)”的穩(wěn)定性epa指南。根據(jù)epa指南的規(guī)定，加速儲(chǔ)存穩(wěn)定性可用于滿(mǎn)足epa數(shù)據(jù)要求。opp已經(jīng)確認(rèn)，在高溫(54℃)下進(jìn)行14天的這項(xiàng)研究在某些情況下提供了足夠的數(shù)據(jù)，以允許epa對(duì)關(guān)于產(chǎn)品的穩(wěn)定性和配方對(duì)產(chǎn)品包裝的影響作出用于監(jiān)管的調(diào)查結(jié)論。
在加速儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)試中評(píng)估的產(chǎn)品包括下表1和表5所提供的活性成分。表5列出了根據(jù)本發(fā)明的丙二醇作為溶劑的非水溶液中的活性成分，該非水溶液含有少于0.5重量％的水。穩(wěn)定性數(shù)據(jù)將根據(jù)本發(fā)明的植物激素的非水溶液(在本實(shí)施例中稱(chēng)為“有機(jī)”)進(jìn)行比較。具體地說(shuō)，用丙二醇替代水作為溶劑配制溶液中含有少于0.5％的水的非水溶液。丙二醇是可接受的溶劑，因?yàn)樵谝恍┑貐^(qū)認(rèn)為丙二醇是低揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)。在本發(fā)明中，將低voc定義為20℃下蒸氣壓小于0.1毫米汞柱的化合物。丙二醇的蒸氣壓20℃下為0.08毫米汞柱。從表中可以看出，植物激素在根據(jù)本發(fā)明的用丙二醇作為溶劑配制的有機(jī)即非水溶液中保持最佳的穩(wěn)定性。表2和表6顯示了在0、7和14天各種組合物中激動(dòng)素的穩(wěn)定性。表3和表7顯示了在0、7和14天各種組合物中iba的穩(wěn)定性。表4和表8顯示了在0、7和14天各種組合物中g(shù)a3的穩(wěn)定性。
表1
表1中提供的產(chǎn)品對(duì)應(yīng)于以下標(biāo)簽：
#1-植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑10x#2-植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1x
#3-植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑#4-競(jìng)爭(zhēng)者(水性)
#5-植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑1x(水性)
表2：激動(dòng)素穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表3：iba穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表4：ga3穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表5
表6：激動(dòng)素穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表7：iba穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
表8：ga3穩(wěn)定性數(shù)據(jù)
已證明本發(fā)明的在極性或半極性有機(jī)溶劑中的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(pgrs)例如植物生長(zhǎng)素和赤霉素的非水溶液具有比水基組合物更高的穩(wěn)定性。增加的穩(wěn)定性使得非水溶液更有效地通過(guò)如上所述改變植物結(jié)構(gòu)改善植物的生長(zhǎng)和生產(chǎn)力。重要的是，已經(jīng)在沒(méi)有使用有害環(huán)境的化學(xué)品的情況下實(shí)現(xiàn)這些改善。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)這些改善是通過(guò)應(yīng)用天然存在的或合成的植物激素來(lái)調(diào)節(jié)植物組織內(nèi)的植物激素水平和比例以產(chǎn)生期望的結(jié)果。
雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行許多附加的修改和變化。