提高作物产量的方法

专利名称：提高作物产量的方法
技术领域：
本发明涉及用于提高作物产量的甜菜碱的用途。本发明具体涉及用以提高作物产量的甜菜碱和助剂的组合用途。根据本发明，能在正常和恶劣的条件下提高产量，干扰生长的恶劣条件包括诸如低温，干燥，高盐度或存在环境毒物。本发明也涉及甜菜碱和助剂的复合物，用甜菜碱和助剂处理的作物，以及由这些作物制备的产物。
背景生长的环境和条件显著影响作物的产量。优化生长环境和条件通常伴随优质高产。在不良生长条件下，质量和产量随之恶化。
作物的生理性质优选地由培育方法控制，既可为传统的培育方法，也可为诸如基因重组的方法。
迄今，已开发有几种不同的有关培育技术的解决方法，以期改善生长条件并提高作物产量。对本领域的技术人员，在适宜的生长地点选育相应的作物是不言而喻的。在生长期，可通过积械方法保护作物，如各种薄纱或塑料，或是在温室中培育作物。为提高产量，通常使用灌溉和肥料。表面活性剂也常与农药，保护剂和矿物同时施用。表面活性剂提高了物质向植物细胞的渗透，因此提高并增加了上述试剂的效果并同时降低了其对环境的有害作用。可是，培育技术中各种不同的方法常常是费力和不切实际的，其效果也有限(温室大小有限的，薄纱提供的保护有限，等等)，更由于这些方法在实施时的规模庞大，相应的成本也昂贵得多。目前，尚未见有经济可行的化学解决方法，用以保护作物免受恶劣环境条件的影响。
不同作物对干燥的敏感性不同，但对于作物的产率而言，水的供应比其它任何环境因素更重要。通常使用灌溉足以保证水的供应。可是，灌溉与健康和环境问题密切相关，例如水资源的极度下降，水质的恶化和农用土地的恶化。据实地计算，世界上约一半的人为灌溉土地受涝害和盐化的侵害。这一的问题的严重性及其涉及的范围体现在，世界上有255,000,000公顷灌溉土地，它们占全世界水消耗的70％。仅在美国，主要在18个西部州地区和该国的东南部就有超过20,000,000公顷的灌溉地。这些地区仅用于灌溉的水耗量就占全部水消耗的83％。另应注意的是，灌溉水的用量逐年增加，尤其在工业国家。除此而外，灌溉的另一缺点是成本高。
另一个严重的恶劣因素是土壤的盐度。能用不同的方法定义土壤的盐度；根据通常的定义，如土壤中可溶盐分的含量达到足以干扰所培育作物中几种作物种类的生长和产量时，则曰土壤已盐化。最常见的盐是氯化钠，但与盐水的来源和盐的溶解性有关，其它盐也以不同的组合方式存在。
对于生长在含盐地的作物，从有负渗透压的土壤获得足够的水是困难的。高浓度的钠和氯离子对作物是有害的。另一问题是矿物的缺乏，这出现在钠离子与所需钾离子竞争的场合，然而，对于细胞生长，需要渗透调节和pH稳定。尤其当钙离子浓度低时会出现此问题。
作物的产率和它们对土壤盐度的敏感性也与作物种类有关。盐生植物需相对高的氯化钠含量以保证最优生长，而甜土植物对盐的耐受性低，甚或在盐浓度已较低时其生长也受显著抑制。对同一培育作物种类，不同的培育品种之间甚至也有大的差异。同一作物种类或同种培育品种对盐的耐受性也随诸如生长阶段有变化。在低的或中等盐度时，甜土植物的较慢生长并不以特殊征侯的形式(如萎黄病)显现，但表现出作物生长迟缓，叶的颜色较正常为黑。而且，叶的总面积下降，二氧化碳同化作用降低，且蛋白质合成受到抑制。
一定的程度上，作物能适应恶劣的条件。这种能力与作物种类密切相关。由于前述恶劣条件，某些作物开始产生一种称脱落酸(ABA)的生长激素，借以封闭作物的气孔，因而减小恶劣条件的伤害。可是，ABA对作物的产出能力也有不利影响。ABA引起例如叶，花和不成熟果实坠落并抑制新叶子的形成，这自然导致产量的下降。
业已发现，恶劣的条件尤其是水的缺乏会导致某些酶活性的严重下降，如硝酸盐还原酶和苯丙氨酸解氨酶。另一方面，α-淀粉酶和核糖核酸酶活性增加。至今未见有基于这些发现保护作物的化学解决方法。
另外也发现，在恶劣的条件下，某些含氮化合物和氨基酸(如脯氨酸和甜菜碱)在某些植物的生长区域积存。先有技术的文献讨论了这些累积物的功能和意义。一方面认为，该累积物是恶劣条件的副产物，因此对细胞有害；另一方面推测，它们可保护细胞(Wyn Jones R.G.和Storey R著。植物抗旱生理学及生物化学[The Physiology and Biochemistry of DroughtResistance in Plants]，Paleg L.G.和Aspinall D编辑，学术出版社[Academic Press]，Sydney，Australia，1981)。
Zhao等(植物生理学杂志[J.Plant Physiol]，1992年，卷140，页541～543)描述了甜菜碱对苜蓿细胞膜的影响。用0.2M的甘氨酸甜菜碱喷洒苜蓿种苗，之后从基底中连根拔除种苗，洗去土壤并暴露于温度-10℃～-2℃下1小时。然后解冻种苗并在潮湿沙地上种植一星期，其间，存活作物的再生长明显。甘氨酸甜菜碱明显地促进苜蓿的寒冷稳定性。在-6℃的冷处理效果尤其明显。所有在-6℃冷处理一小时的对照样均死亡，而用甘氨酸甜菜碱处理的种苗却有67％存活。
Itai和Paleg(植物科学通讯[Plant Science Letters]，1982年，卷25，页329～335)描述了脯氨酸和甜菜碱对水缺乏的大麦和黄瓜恢复的效果。作物生长在经冲洗的沙地中，为了造成水缺乏，连续四天在营养液中加聚乙二醇(PEG，4000mol重量)，之后让作物在收割之前恢复四天。在水缺乏的第一天或第三天，或是紧接收割之前，向作物的叶子喷洒脯氨酸和/或甜菜碱(25mM，pH6.2)。值得注意的是，在缺乏之前或之后向大麦提供甜菜碱未见效果，而在缺乏结束时所加的甜菜碱却有效；脯氨酸无效。对黄瓜，未见明显的促进效果；相反，发现甜菜碱和脯氨酸有不利效果。
可见，旨在区分甜菜碱和脯氨酸对作物效果的实验产生了相反的结果，故此，相应的结果没有商用价值。本领域的文献中，未见有关甜菜碱和助剂的复合物或甜菜碱和助剂的复合使用的描述。
发明简述本发明的目的是寻求一种部分代替人为灌溉的方法，与此同时，保证产品的质量和产量。本发明的另一目的是，寻求在其它恶劣条件(如常与干燥相关的高盐，低温等)下也可保护作物的方法。而且，进一步的目标是，找到在正常条件下不使用会消耗环境资源或危害环境的方法但可增加产量的方法。
与本发明相关的一个令人惊讶发现是，可通过外施甜菜碱和助剂大幅提高作物的产量。已发现，甜菜碱在正常和恶劣的条件下对提高产量均有效，并且，没有如ABA副作用那样的有害效果。助剂改善了植物细胞对甜菜碱的吸收，因此与甜菜碱协同地起作用。本发明有可能大幅降低对诸如人工灌溉的需求，从而保护环境并显著降低成本。
故此，本发明涉及可提高作物产量的甜菜碱和助剂的外部施用。根据本发明，甜菜碱和助剂在正常和恶劣的条件下外用以提高作物产量。
本发明也涉及提高作物产量的方法，其中甜菜碱和助剂外部施用于生长中的作物。
本发明还涉及为提高产量能外部施用的甜菜碱和助剂的复合物。
本发明进而涉及经甜菜碱和助剂外部处理的作物，由作物制成的产品，以及所述产品在食品工业中直接或作为原料使用时的用途。
甜菜碱和助剂经一个或几个连续的处理步骤施用于作物上。甜菜碱和助剂可以复合物使用，或是单独但或多或少同时施用。如需要，甜菜碱和助剂能与常规的肥料或农药等一起使用。施用能通过例如喷洒完成，并且试剂能同时或分别喷洒。根据本发明的目的，助剂促进了甜菜碱向植物细胞的输运，其中甜菜碱积极地调节细胞的渗透平衡并且也参与其它的细胞代谢过程。用甜菜碱处理的细胞即或当遭受外部的恶劣因素时也更有活力。
根据本发明，经甜菜碱和助剂处理在经济上是有利的，并且增加的产量也具有经济效益。由于处理可与传统的肥料或农药的喷雾一起完成，它不会明显增加工作量，并且不需要在机械，设备或空间方面进行新的投资。另外值得注意的是，甜菜碱为无毒的天然产品，对产品的质量无不利影响。甜菜碱也是存留在植物细胞中的稳定物质，因此有长期的效果。
发明详述甜菜碱指完全N-甲基化的氨基酸。甜菜碱是在植物和动物的代谢中有重要功能的天然产物。最普通的甜菜碱之一是甘氨酸衍生物，其中的三个甲基与甘氨酸分子的氮原子连接。这种甜菜碱化合物通常叫甜菜碱，甘氨酸甜菜碱或三甲基甘氨酸，其结构式如下所示

举例而言，其它甜菜碱包括丙氨酸甜菜碱和脯氨酸甜菜碱，有报道，该两碱可预防诸如鸡的脱键病。在Wyn Jones R.G.和Storey R所著《植物抗旱生理学及生物化学[The Physiology and Biochemistry of DroughtResistance in Plants]》(Paleg L.G.和Aspinall D编辑，学术出版社[Academic Press]，Sydney，Australia，1981)一书中有甜菜碱的详细介绍，该出版物此处也一并引入作为参照。
甜菜碱有一个两极结构且含几个可在酶催化反应中供出的具化学活性的甲基。大多数有机体能合成少量甜菜碱，用于例如甲基功能，但这并不能显著增加甜菜碱的生成量和贮存量，以抗御恶劣的外界条件。甜菜碱积存的最为习知的有机体包括Chenopodiaceae族作物(例如糖甜菜)，某些微生物以及海洋无脊椎动物。在这些有机体中，甜菜碱积存的主要原因可能是甜菜碱起渗透质的作用，因而保护细胞免受渗透压力的影响。当条件需要时，例如在高盐或干燥时，这些作物和微生物中的甜菜碱主要功能之一是增加细胞的渗透能力，防止水分损失。与许多盐不同，甜菜碱与酶高度相容，因此细胞和细胞的细胞器中的甜菜碱的含量可以高，但不对代谢有任何副作用。另外也发现，甜菜碱对大分子的运动有稳定作用；它改善酶和细胞膜的热阻以及对离子的耐受性。
甜菜碱能从例如糖甜菜中用色谱法提取。甜菜碱为Cultor Oy，Finnsugar Bioproducts的市售产品，系结晶脱水甜菜碱。其它甜菜碱产物包括诸如甜菜碱一水化物，甜菜碱盐酸盐和粗甜菜碱液，均可得自市售并用于本发明的目的。
根据本发明，外施甜菜碱与助剂，以提高作物产量。根据本发明，在正常和恶劣的条件下，外施甜菜碱和助剂，以提高作物产量。因此也发现，即或培育的作物遭受周期性或连续的外部压力时，甜菜碱也是有效用的。这样的外部压力因素包括例如干燥，潮湿，低或高温，高盐，除草剂，环境毒物等。例如，外施甜菜碱处理遭受恶劣条件的作物，可提高作物对条件的适应性并使其生长潜势持续更长，因而提高作物的产出能力。
虽然本说明和权利要求使用术语“甜菜碱”和“助剂”，但显而易见，必要时可根据本发明采用几个不同的甜菜碱和/或助剂。还应注意的是，此处所言甜菜碱为通用名词，包括各种公知的甜菜碱。
根据本发明处理时，即外施甜菜碱和助剂时，可使细胞中一般不贮存甜菜碱的作物的产量提高，甚而可使细胞中能正常地贮存甜菜碱的作物的产量提高。甜菜碱是存留在作物细胞中的稳定物质。故此，甜菜碱的有益作用是长效的且只因植物生长所致稀释而逐渐减少。
助剂的功能是提高植物细胞对甜菜碱的吸收，因此确保并促进甜菜碱对作物的有益作用。现有技术中已知的任一助剂均可作为助剂使用。助剂见述于《作物保护助剂[Adjuvants in Crop Protection(os 86)]》，PJBPublication Ltd.，1993年11月，该出版物此处也一并引入作为参照。有几个市售产品，其结构不同，效果不同且质量也不同。除此之外，通过使用之前混合所需组分形成有相似效果的复合物也是可行的。故此，用于本发明的助剂包括但并不仅限于诸例如激活剂(如影响吸收的制剂)。另外也包括例如基于乳油的试剂，如市售的Jurttioljy 33E(由Sareko Agri Oy，Truku，Finland进口至芬兰)，Kemiroil(Kemira Agro Oy)，Sunoco(SunOil Company)和Agrirob(Robbe SA.，France)；以及磷脂基和卵磷脂基试剂，如LI-700(Loveland Industries Inc.，Greeley，Colorado，USA)。另一大类为由影响工作溶液(如喷雾溶液)的添加剂而形成，它们包括真正的表面活性剂和固定剂。表面活性剂进而区分为阳离子性的，如商业品Exell(Siegfried Agro，Zofingen，Switzerland)，以及非离子性的，如Sito+(Witco AS)，Activator 90(Loveland Industries Inc.，Colorado，USA)，Citowett(BASF)和Agral(Zeneca Agro)。固定剂包括诸如合成乳胶，如BOND(Loveland Industries Inc.，Colorado，USA)。其它例举见于诸如前已提及的参考书《作物保护助剂[Adjuvants in Crop Protection]》。
以上例举表明，在本发明中，几种不同的助剂可与甜菜碱一同使用。助剂的选择也取决于植物种类和生长条件。已发现，在本发明的范围内，含磷脂尤其含卵磷脂的激活剂(如LI-700和非离子表面活性剂如Site+)是有效的。根据本发明，为提高作物产量与甜菜碱一起施用的优选助剂是大豆卵磷脂与羧酸的组合物，例如以商标LI-700(Loveland IndustriesInc.，Greeley，Colorado，USA)和SPRAYMATE LI-700(NewmanAgrochemicals Limited，Barton，Cambridge，England)市售者。LI-700是渗透剂和湿润剂，根据制造商，尤用于促进系统杀菌剂、除草剂和杀虫剂以及微量营养物质(如有机和轭合镁、铜和铁)向细胞的渗透。LI-700是液体水基组合物，主要含大豆卵磷脂和脯氨酸。根据制造商，其所需正常用量约为用来处理作物制剂用量的0.4％～0.5％。Sito+(Witco AS)系液体非离子固定剂，含乙氧基化醇作为活性添加组分。
根据本发明，以一次或几个连续的处理步将试剂施用于作物。用量根据例如作物种类，培育品种以及生长阶段确定。如对土豆，可用每公顷约0.1～20kg甜菜碱。因此，举例而言，有效用量约每公顷10kg甜菜碱，这相当于土豆生物量的约0.01％。优选用量是约每公顷2～8kg甜菜碱。对于西红柿，用量可为约0.1～30kg甜菜碱，优选用量约1～6kg/ha。助剂有效用量取决于试剂质量，但举例而言，可为约0.05～5.0L/ha，优选0.2～2.0L/ha。根据本发明，优选使用甜菜碱和助剂的复合物，以溶液体积计算，水溶液中含甜菜碱约0.01～0.5M，优选0.05～0.3M，含助剂约0.01％～1％，优选0.1％～0.5％。此处给出的量是建议性的；因此本发明的范围包括此处所述工作方式下有效的所有用量。
甜菜碱和助剂的施用可采用任何适合本发明目的的方法。甜菜碱和助剂易于通过例如喷雾施用。如需要，这种喷雾能与肥料或农药的某些通常的喷雾方法一道进行。根据本发明，甜菜碱和助剂能分别或组合使用。优选使用甜菜碱和助剂的水溶液。
根据本发明，处理的时间可改变，合适的时间分别由每个作物优选决定。如果以单个处理步施用试剂，处理通常在生长早期完成，例如对于约5至20cm的作物。如以两个连续的处理步施用，第二次喷雾优选在开花早期或在气象预报有恶劣气侯时进行。
根据本发明进行处理后，大大地提高了作物的产量，例如作物的数量和质量。根据本发明的处理经济合理，并且产出的增加具有经济效益。例如土豆的产量增加30％以上，对西红柿，合理施用甜菜碱和助剂后产量翻一番。值得注意是，根据本发明处理的细胞甚至在遭受外部恶劣因素(如低温，干燥，高盐等)时，仍保持活性。
本发明将在下面的实施例中进一步详加描述。实施例1至4描述了甜菜碱和助剂对不同作物的有益作用，实施例5至8描述了助剂促进细胞对甜菜碱吸收的有益作用。甜菜碱和助剂的协同作用从所有的实施例看均是明显的。提供实施例只为描述本发明，它们在任何情况下不应该被认为限制本发明的范围。
实施例1土豆是茄属作物，其细胞中并不天然贮存甜菜碱。实地条件下，在两个不同的地点，采用四个不同的甜菜碱的浓度(每公顷0(对照)，1.25，5.0和10kg甜菜碱)，考察了甜菜碱和助剂对土豆产量的影响。为确定配比，制得含水溶液，除了所需甜菜碱浓度外，溶液尚含2mL/L表面活性剂Plus-50(Ciba Geigy)。溶液加入量为640L/ha(75％植被)，在块茎生长期进行第二次施用。土豆栽培品种是Russet Burbank。生长地点的气侯有别，地点(1)的气侯比生长期发生霜冻的地点(2)的气侯更为温暖干燥。收获之后，块茎分为未标记(小的，绿的和畸形的块茎)的和标记的，测定各类别中块茎重量和数量。使用水法(water method)测定块茎于空气中的重量(air-weight)，据以确定其比重。结果的统计分析使用Genstat统计软件包(statistical package)进行方差分析。
在地点(1)，甜菜碱施用量为2.5kg/ha，每株作物的块茎产量从对照样的1.96g增加至2.42kg，后者较对照样增加23.5％，约合17t/ha。结果示于表1。
表1甜菜碱和助剂复合物对土豆产量的影响

在地点(2)，结果与地点1得到的结果有一定的偏差；只在甜菜碱施用量为5和10kg/ha时，获得超过对照样10％以上的增加。施用量10kg/ha时得到最佳结果，产量因此超过对照样12.6％，即7.9t/ha。甜菜碱施用量10kg/ha时，也可在每个作标记的块茎中观察到明显的增加。土豆的比重未见明显变化，数值在1.084～1.082之间。
在两个地点外施甜菜碱和助剂后，产量的增加是明显的。可是，在两个地点，产量的增加明显不同。产生差异的原因有二一方面，两地的气侯不同，故恶劣条件不同；另一方面，地点(1)中土豆块茎在第二次施用的一个星期之内收获，第二次施用可能对产量没有任何影响。地点(2)中，甜菜碱和助剂在块茎生长阶段加入，收获在施用之后约6个星期的成熟期完成。
实施例2本实验考察根据本发明施用甜菜碱和助剂是否可保护作物免受除草剂的侵害。实验作物是土豆，栽培品种是Russet Burbank。在实地条件下进行实验，采用甲氧隆和三氯乙酸灭草隆(Bladex)作为除草剂并于后生长阶段加入。甜菜碱有五个不同的浓度每公顷0(对照)，2，4，8和12kg甜菜碱。为确定配比，制得含水溶液，除了所需甜菜碱浓度外，溶液尚含1mL/L表面活性剂Plus-50(Ciba Geigy)。溶液施用量6401/ha(25％植被)。生长地点位于海拔140m，且遭受周期性高温和干燥。作物手工收获，块茎分为未标记(小的，绿的和生病的块茎)的和标记的，测定各类别中块茎重量和数量。
同样，在本实验中，根据本发明处理后，块茎数量增加。甜菜碱最小施用量为2～4kg/ha，对块茎的产量和数量没有明显影响。甜菜碱含量最高时，块茎的产量和数量明显增加。甜菜碱含量8kg/ha时，每公顷块茎数量增加最多，超过对照样21％。结果如表2所示。
表2甜菜碱和助剂复合物对用除草剂处理的土豆产量的影响

实施例3在实地条件下，使用四个不同的甜菜碱浓度(每公顷0(对照)，1，2和4kg甜菜碱)，考察甜菜碱和助剂对葡萄产量的影响。实验中使用水溶液，溶液的甜菜碱浓度是12g/L，溶液尚含2mL/L表面活性剂Plus-50(CibaGeigy)。溶液施用量约350L/ha，或一个栽种行64L/1000m。为保证用甜菜碱均匀地处理作物，施用总是在行的每边进行。葡萄以正常的方式栽种但没有灌溉，且周期地遭受干燥和寒冷气侯；温度在3～30℃间变化。葡萄栽培品种是Pinot Noir。在发芽期，选择四株看上去一致的葡萄。当发芽50％时但无任何花绽开之前，有两株作物经同一浓度的甜菜碱和助剂的单次处理，而另两柱葡萄在此阶段只施用所选甜菜碱和助剂浓度的一半并且剩余剂量在一个月后、开花之际施用。单次施用比几次施用更有效。当葡萄成熟时，收集葡萄串计算产量，也即将两株葡萄生产的葡萄数量换算为以每公顷生长的葡萄株数量为基的单位公顷产量。通过将两株葡萄的葡萄串总量除以二计算出每株葡萄的葡萄串数量。实验表明，单次施用2kg/ha或4kg/ha甜菜碱，可显著提高产量。甜菜碱施用剂量4kg/ha时，效果最好，其中产量从对照值的6.5t/ha至9.8t/ha。这表明，净增加为3.3t/har，即产量增加约超过对照样51％。当甜菜碱以2kg/ha或更多施用时，葡萄串数量也明显增加。同样，在后一情形下，甜菜碱施用量4kg/ha效果最好。结果示于表3。
表3甜菜碱和助剂复合物对葡萄产量的影响<

实施例4通过估算在实施例3所述环境下培育的葡萄串重量，100个葡萄的重量，以及葡萄汁的pH和Brix，考察根据本发明进行处理对葡萄质量的影响。将两株葡萄的产量除以葡萄串数目计算出葡萄串的重量，以任意收集的200个葡萄的重量除以2计算出100个葡萄的重量。Brix是葡萄汁中溶质含量的计量单位，此内容物大多为糖。经本发明处理后，葡萄串的重量和100个葡萄的重量没有统计学上的明显变化。处理后pH和Brix也没有统计学上的明显变化。故此，经本发明处理后，除产量大大增加外，对葡萄质量没有不利影响。结果部分列于表4。
表4甜菜碱和助剂复合物对葡萄汁的pH和Brix的影响


表注1.单次施用处理；2.两次连续施用处理。
实施例5本实验考察甜菜碱和助剂对小麦的影响，小麦细胞中天然地积累甜菜碱。实验在温室中进行，小麦栽培品种是Tjalve。三十个小麦种子播种在直径25cm、7.5升塑料盆中，后者含泥炭和蛭石的混合物(1∶1)。作物后来间苗成每盆20株小麦作物。
每星期向每盆顶部浇水(pF2.0)两次，至作物长成三叶阶段。然后盆分为两组，一组(10盆)维持在pF2.0，另一组(10盆)遭受中等水缺乏条件(pF3.0)。在四叶期，作物喷洒含助剂LI-700 0.1％的溶液25mL(Loveland Industries Inc.，Greeley，Colorado，USA)，以及如下不同浓度的甜菜碱(Cultor Oy，Finnsugar Bioproducts)0M(对照)，0.015M，0.05M，0.1M和0.3M甜菜碱。
以下面方式测定作物的甜菜碱含量。在喷雾之后2，4，7，14和21天，从每盆中收集一整株作物，在流水中冲洗，在纸巾上干燥并浸在液氮中，接着在臼中捣碎。粉末放入低温管中(容积3.6ml，Nunc)并将低温管贮藏于液氮，待以PHLC分析[Rajakyla和Paloposki，色谱杂志[J.Chromatography]，1983年，卷282，页595～602]时取出。
喷雾之后2，4，7，14和21天，从每盆中收集整株作物，干燥作物的内容物并称重作物，在100℃干燥过夜并再称重。
来自几个温室实验的结果的统计学分析阶乘分析用MSTAT程序进行。
实验结果列在表5。结果表明，在恶劣和正常条件下，小麦对甜菜碱的吸收没有明显的不同，即恶劣环境并没有严重地影响甜菜碱吸收。另一方面，外施溶液的甜菜碱浓度对积累的甜菜碱量有明显影响。作物的甜菜碱含量从第一个样本到最后一个样本大大的下降，原因可能是作物的生物量增加。据此，甜菜碱含量优选为0.1～0.3M。
表5处理后小麦的甜菜碱含量

表注I＝处理后2天，II＝处理后4天，III＝处理后7天，IV＝处理后14天，V＝处理后21天，最佳条件pF2，恶劣条件pF3。
实施例6本实验进行方式同实施例5，但在开花前向作物喷雾，并且只对叶子进行分析。叶子的甜菜碱含量和干物质含量以实施例5描述的方式测定。
来自几个温室实验结果的统计学阶乘分析用MSTAT程序进行。
此实验表明，在恶劣条件下处理与所用甜菜碱浓度间的重要关系。所用的甜菜碱浓度也对积累的甜菜碱量有重要的影响。结果列在表6。
表6处理后小麦的甜菜碱含量

表注I＝2天，II＝4天，III＝7天，IV＝14天，V＝21天，最佳pF2，恶劣条件pF3。
实施例7本实验考察不同助剂对甜菜碱吸收的影响。实验方式进行同实施例5，但小麦植株不遭受水缺乏。于四叶期，向盆内的小麦植株喷施含0.1％如下不同助剂的甜菜碱溶液(25mL，0.1M)无助剂的对照样，LI-700(Loveland Industries Inc.)，Agvirob(Robbe SA.，France)以及Activator(Loveland Indutries Inc.)。另一个对照样包括未处理的小麦作物的盆。如实施例5所述，收集干燥物质和甜菜碱样本，喷雾之后2和10天，以实施例5的方式测定作物中的甜菜碱和干燥物质含量。
来自几个温室实验结果的统计学分析阶乘分析用MSTAT程序进行。
助剂明显地提高了甜菜碱的吸收。当不使用助剂时，甜菜碱吸收约5％，而使用助剂增加吸收甚至至19％。对于小麦，用助剂LI-700(19％)得到的最好的结果，第二是Activator(13％)。使用Agrirob的甜菜碱吸收百分率是9％。结果如表7所示。
表7助剂对小麦甜菜碱含量的影响

实施例8本实施例考察不同助剂浓度对甜菜碱吸收的影响。每个7.5升盆中播种五十个小麦种子，种子后来间苗成每盆40个小麦植株。盆一星期浇水两次至pF2.0值。在作物的三叶期，一半的盆受恶劣的条件影响至pF3。在四叶期作物用含如下助剂的15ml 0.1M甜菜碱溶液处理0.05％LI-700，0.5％LI-700(Loveland Industries Inc.)，0.1％Sito+(Witco As)，0.5％Sunoco(Sun Oil Company)，0.15％ Agrirob(Robbe SA.，France)或不含助剂。根本未经处理的含小麦作物的盆用作对照。溶液施用1，6和24小时之后，自每个盆收集一株作物用于甜菜碱分析并且自每个盆收集另一株作物用于干燥物质测定。以实施例5所述的方式测定作物的甜菜碱和干燥内容物。
来自几个温室实验结果的统计学阶乘分析用MSTAT程序进行。
结果表明助剂和吸收时间影响甜菜碱的吸收。吸收时间与处理之间和助剂和吸收时间之间也可观察到互相作用。对于小麦最好的结果在恶劣条件下用助剂Sito+和在最佳条件下用助剂LI-700(0.5％)得到。表8表示数值结果。
权利要求
1.为提高作物产量所外施甜菜碱和助剂的用途。
2.根据权利要求1的用途，其特征在于，甜菜碱和助剂分别或同时施用。
3.根据权利要求1或2的用途，其特征在于，甜菜碱施用量为约0.1～30kg/ha，优选2～4kg/ha，助剂施用量为约0.05～5.0L/ha，优选0.2～2.0L/ha。
4.根据权利要求1至3任一项的用途，其特征在于，所用水溶液含甜菜碱0.1～0.5M以及助剂0.01％～1.0％。
5.根据权利要求1至4任一项的用途，其特征在于，助剂为卵磷脂基激活添加剂或含乙氧基醇的固定剂。
6.根据权利要求5的用途，其特征在于，助剂是LI-700或Sito+。
7.可用以外施以提高作物产量的含甜菜碱和助剂的复合物。
8.根据权利要求7的复合物，其特征在于，所述复合物为水溶液形式，含0.01～0.5M甜菜碱以及0.01％～1.0％助剂。
9.根据权利要求7或8的复合物，其特征在于，助剂是卵磷脂基激活添加剂或含乙氧基醇的固定剂。
10.根据权利要求9的复合物，其特征在于，助剂是LI-700或Sito+。
11.提高作物产量的方法，其特征在于，甜菜碱和助剂外施于活体作物。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，甜菜碱和助剂分别或同时施用。
13.根据权利要求11或12的方法，其特征在于，甜菜碱施用量为约0.1～30kg/ha，优选2～4kg/ha，助剂施用量为约0.05～5.0L/ha，优选0.2～2.0L/ha。
14.根据权利要求11至13任一项的方法，其特征在于，所用水溶液含甜菜碱0.1～0.5M以及助剂0.01％～1.0％。
15.根据权利要求11至14任一项的方法，其特征在于，助剂是卵磷脂基激活添加剂或含乙氧基醇的固定剂。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于，助剂是LI-700或Sito+。
17.根据权利要求11至16的方法，其特征在于，使用甜菜碱和助剂的复合物。
18.根据权利要求11至17任一项的方法得到的作物及所述作物的产品。
19.经甜菜碱和助剂外施处理得到的作物及其产品。
全文摘要
本发明涉及用于提高作物产量所外施甜菜碱和助剂的用途。根据本发明,甜菜碱和助剂在正常和恶劣的条件下能一起或分别施用。本发明也涉及甜菜碱和助剂的复合物,经甜菜碱和助剂外施处理的作物,以及由这些作物制备的产物。
文档编号A01N37/44GK1191467SQ95197918
公开日1998年8月26日 申请日期1995年9月7日 优先权日1995年6月9日
发明者E·派尤, J·哈塔拉, E·科科南 申请人:卡尔特有限公司