CN102740689A - 种子处理组合物及方法 - Google Patents

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Abstract

一种包含种子和第一组分的种子组合物及种子处理方法，该第一组分包含一种可溶有机材料(其通过部分腐殖化的天然有机质进行表征)的农业可接受的复杂混合物。一种方法包括使种子与包含可溶有机材料(其通过部分腐殖化的天然有机质进行表征)的农业可接受的复杂混合物的第一组分接触，其中，和没有与该第一组分接触的类似种子相比，所述第一组分增强发芽、膨胀、根系发育、幼苗活力、幼苗生长、抗死亡性、叶绿素的生产、抗寒性、抗涝性和营养素吸收中的至少一项。

Description

种子处理组合物及方法
技术领域
本发明涉及用于整体改善种子和植株健康的组合物和种子处理方法，以及用于降低种子或植株对胁迫(stress)和/或病害的易感性或改善植株产量的方法。
背景技术
在本领域内，已提出有机物的多种混合物作为肥料添加剂。具体地，Bio AgTechnologies International(1999)www.phelpstek.com/portfolio/humic_acid.pdf提出了一种腐殖酸组合物(Bio-Liquid ComplexTM)，以帮助从土壤到植株输送微量营养素，更具体地说是阳离子营养素。
American Agritech的TriFlexTM Bloom Formula营养组合物被描述为包含“磷酸、磷酸钾、硫酸镁、硫酸钾、硅酸钾(和)硅酸钠”。American Agritech的TriFlexTMGrow Formula 2-4-1营养组合物被描述为包含“硝酸钾、硝酸镁、硝酸铵、磷酸钾、硫酸钾、硫酸镁、硅酸钾和硅酸钠”。据称这两种组合物“采用选取的维生素、植物组织培养成分、必需的氨基酸、海藻、腐殖酸、富里酸(fulvic acid)和碳水化合物进行加强”(见www.horticulturesource.com/product_info.php/products_id/82)。这些产品据称主要被配制用于果树和花卉作物的“无土栽培(soilless hydrogardening)”(即水培)，但还表示在容器土壤园(container soilgardens)中优于常规化学肥料。没有提及它们用于叶面施用(与应用于营养液或土壤生长介质相对照)的适宜性或其他方面(见www.americanagritech.com/product/product_detail.asp？ID＝I&pro_id_pk＝4-0)。
Actagro，LLC拥有的商标MonarchTM是一种包含2-20-15主要植物营养素的肥料组合物，具有来源于天然有机材料的3％非植物养料有机组合物。
发明内容
现提供一种种子组合物，包含：种子；第一组分，其包含可溶有机材料(其通过部分腐殖化的天然有机质进行表征)的农业可接受的复杂混合物；和可选地第二组分，其选自农药、肥料、生长调节素及其混合物的农业可接受来源。
本发明进一步提供一种种子处理方法，所述方法包括使种子与第一组分接触，所述第一组分包含可溶有机材料(其通过部分腐殖化的天然有机质进行表征)的农业可接受的复杂混合物。
本发明进一步提供一种包括使种子与第一组分接触的方法，所述第一组分包含可溶有机材料(其通过部分腐殖化的天然有机质进行表征)的农业可接受的复杂混合物，其中，和没有与所述第一组分接触的种子相比，所述第一组分增强发芽、出苗、根系发育、叶绿素的生产、抗寒性、抗涝性和营养素吸收中的一项或更多项。所述方法还包括将所述第一组分和来源于与所述第一组分接触过的种子的植株的叶表面接触。
本发明进一步提供了一种用于改善植株的生长或营养的方法，包括将包含所述第一组分和农药、可选的植物营养素的组合物应用于植株的种子或叶表面，或植株的位点(locus)。
本发明进一步提供了一种用于减少对化学拮抗剂特异性耐受的转基因(GM)植株的生长或产量的延迟或衰减的方法，所述方法包括将GM植株的叶表面、位点或种子与包含第一组分(包含部分腐殖化的天然有机质的农业可接受的混合物)、与植株的基因转变有关的化学拮抗剂和可选的植物营养素的组合物接触。
本发明进一步提供了一种植物营养素组合物，其包含水溶液中的：包含部分腐殖化的天然有机质的农业可接受的混合物的第一组分，和选自至少一种农药、肥料、生长调节素及其混合物中的第二组分。
具体实施方式
在本文中公开和描述的，在某种程度上，是植株生长、营养素或健康组合物和种子处理及它们的包衣，包括含有天然有机材料的定义组合物的第一组分和可选的含有至少一种农药(单独的或共用的，除草剂、杀虫剂、杀真菌剂(fungicide)、杀细菌剂(bactericide)、抗病毒剂、植物营养素或它们的组合)的第二组分。在本文中公开和描述的组合物根据欲应用的方法、它们将应用于的植株种类、植株的生长条件及其它因素而变化。
在本文中公开和描述的组合物可采用水溶液、水包油乳剂或油包水乳剂形式。少量的不溶性材料可选择性的存在，例如悬浮在介质中，但通常优选使这种不溶性材料的存在最小化。
第一组分
在本文中公开和描述的组合物的第一组分包括从富含天然有机质的来源中分离和萃取至水溶液的有机分子的混合物。所述天然有机质主要来源于在土壤环境中随着时间已被改变成不同程度的植物材料。一些所述的植物材料近来已堆积在环境中。至少部分天然有机质已通过腐殖化的部分过程，形成部分腐殖化的天然有机材料。腐殖化包括天然有机质的微生物的、真菌的和/或环境的(热、压力、阳光、闪电、火等等)降解和/或氧化作用。最优选，所述第一组分包含还没有充分经过腐殖化的天然有机质(部分腐殖化的天然有机质)。在一个方面，所述天然有机质从典型的包含或提供约5ppm至约500ppm之间任意点的溶解有机质(DOM)的环境获得。在另一些方面，所述天然有机质从典型的包含或提供约500ppm至约3000ppm之间或更多的DOM的环境获得。
天然有机质非常复杂，通常存在数千种的化合物，其依赖于来源和与来源普遍相关的环境条件。腐殖质例如富里酸(CAS No.479-66-3)和腐殖酸(CASNo.1415-93-6)是来源于天然有机质的有机复合物的实例，然而，所述第一组分在化学上和生物学上不同于富里酸和腐殖酸，如以下的详细描述。
所述第一组分包含溶解有机质，所述有机质在如上所述的腐殖化过程中形成，例如微生物的、真菌的和/或环境(热、压力、阳光、闪电、火等等)的降解过程。其他的天然或合成天然有机质降解过程可能被涉及或可能被使用。在一个方面，所述第一组分包含还没有经过充分腐殖化的主要的天然有机质(例如，部分腐殖化的天然有机质)。可使用已知的方法，例如通过13C NMR，测定和表征腐殖化的量。
在一个方面，所述第一组分通过从它的来源去除天然有机物，可选的处理，和/或浓缩以提供溶解有机物(DOM)浓度水平为其原始来源的约10X至约5000X之间的任意点的所述第一组分来获得。在另一个方面，溶解有机物(DOM)的所述第一组分浓聚物的浓度水平可在约7500X高至约50,000X之间。所述第一组分可被调整，使得DOM的浓度在约10ppm至约700,000ppm之间。优选地，所述第一组分可被调整，使得DOM的浓度在约1000ppm至约500,000ppm之间。在水溶液中，所述第一组分可被调整至1000ppm和50,000ppm之间的任意ppm值代表的DOM值，包括以500ppm为增量的任意ppm值(例如，10,500ppm、11,000ppm、11,500ppm、12,000ppm等等)。可使用其它DOM浓度，例如，可制备在约75,000ppm和约750,000ppm之间的极度浓缩的组合物。例如，原始来源的约30,000X的浓度可包含约550,000ppm的DOM。在某些方面，所述第一组分大概有约91％至约99％之间的水，其余的有机质主要是DOM，还有少量的碱金属、碱土金属和过渡金属的盐。而在另一些方面，所述第一组分的DOM已被以适合于再形成水溶液的形式干燥或冻干。
所述第一组分是物质的复杂混合物，典型的为没有单一的分子式能充分表示(suffice)的化合物的一种异构混合物。所述第一组分的元素和光谱学表征能将它跟大多数其他腐殖类有机复合物(例如腐殖酸和富里酸)区分开，如下文进一步的讨论。可进行所述第一组分的个别批次的混合以提供一致性并弥补天然产生的材料的正常变化。
详细的化学和生物学测试显示，与腐殖酸和富里酸相比，所述第一组分的物质的复杂混合物，在它对植株的生物学效应方面和它的化学构成方面都是一种独特的组合物。
对所述第一组分的表征和方法
组成组合物的第一组分的有机物可以多种途径表征(例如，通过分子量、在不同官能团之间的碳分布、相关元素组成、氨基酸含量、碳水化合物含量等等)。在一个方面，相对腐殖类物质的已知标准对所述第一组分进行表征。
为了表征在不同官能团之间的碳分布，合适的技术包括，但不局限于，13C-NMR、元素分析、傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FTICR-MS)和傅里叶变换红外光谱学(FTIR)。使用电喷雾离子源傅里叶变换离子回旋共振质谱法(ESI-FTICR-MS)、傅里叶变换红外光谱学(FTIR)和由Huffman Laboratories，Inc和华盛顿大学施用的使用ICP-AES对金属的元素分析来进行所述第一组分的化学表征和腐殖质标准。
所述第一组分的元素、分子量和光谱学表征与主要由木质素和单宁化合物(以及缩合单宁和未缩合单宁的混合物)、稠环芳烃和微量的脂质和无机盐组成的有机复合物一致。数千种的化合物以从225至700道尔顿的分子量范围存在，多数化合物每分子具有约10至约39个之间的碳原子。所述第一组分通常由碳、氧和氢，及少量的氮和硫组成。所述第一组分还含有超过5％水平的钾和铁。
典型的存在于所述第一组分中的溶解性固体的元素组成显示在表A中。如果从无机元素中分离有机物，元素明细为：C 55％、H 4％、O 38％、N 1.8％和S2.2％。
  元素   ％
  碳   35.1
  氧   24.6
  氢   2.5
  硫   2.1
  氮   1.3
  钾   27.3
  铁   6.1
  钙   0.2
  钠   0.2
  磷   0.1
  其它   0.5
表A：在所述第一组分中溶解性固体的平均元素组成，基于10个不同批的平均值
在存在于所述第一组分中的有机物的种类中，初步分析通常显示有木质素和单宁(缩合单宁和未缩合单宁的混合物)、稠环芳烃、不明物质和一些的脂质存在。这些化合物种类中的每一种通过相当窄的Mw范围和碳/分子量的数量被进一步表征。对所述第一组分的第一代表性抽样的各种化合物种类中的每一种的数量和百分比、它们的MW和碳原子/分子(碳范围)的明细显示在表B1中。
  化合物种类   #化合物   总量的％   大小范围(道尔顿)   碳的范围
  木质素   1139   57   226-700   11至39
  单宁   587   30   226-700   10至31
  稠环芳烃   220   11   238-698   13至37
  脂质   18   1   226-480   14至30
碳水化合物 1 0 653 24
  其它   23   1   241-651   12至33
表B1.在所述第一组分中的化合物种类及在每个种类中化合物的大小和碳范围。以3个不同生产批次的复合材料为基础。个别批次的结果非常相似。
对所述第一组分的第二代表性抽样(其以3个不同的生产批次的平均为基础)的各种化合物种类中的每一种的数量和百分比、它们的MW和碳原子/分子(碳范围)的明细显示在表B2中。
  化合物种类   #   总量的％   大小范围(道尔顿)   碳的范围
  木质素   711   56   226-700   11至39
  单宁   410   33   226-700   10至31
  稠环芳烃   122   10   238-698   13至37
  脂质   12   ～1   226-480   14至30
  碳水化合物   1   0   653   24
  其它   14   ～1   241-651   12至33
表B2.在所述第一组分中的化合物种类，以及在每个种类中化合物的大小和碳的范围。以3个不同生产批次的平均值为基础。个别批次的结果非常相似。
表C概述了用于定义上文所述的种类的氧/碳(O/C)和氢/碳(H/C)比值。
  种类   O/C   H/C   芳香度指数
  木质素   0.15-0.6   0.6-1.7   ＜0.7
  单宁   0.6-1.0   0.5-1.4   ＜0.7
  稠环芳烃   0.1-0.7   0.3-0.7   ＞0.7
  脂质   0-0.2   1.8-2.2
  碳水化合物   0.6-1.0   1.8-2.2
表C.用于表征所述第一组分的样品的元素比值和化学分类
与腐殖质标准的对照
进行腐殖质与所述第一组分的样品的元素和结构表征比较。使用三个来自于国际腐殖质学会的腐殖质标准：风化褐煤腐殖酸(LHA)、Pahokee泥炭腐殖酸(PPHA)和Suwannee河富里酸II(SRFA)。通过FTIR和ESI-FTICR-MS分析每一个腐殖质标准和所述第一组分的样品。将每份腐殖质标准的一部分溶解在NH4OH/水中，用于ESI-FTICR-MS分析。制备所述第一组分的三个样品(#1、#2和#3)，用于使用阳离子交换树脂(AG MP-50，Bio-Rad Laboratories，Hercules，CA)进行分析。腐殖质标准和所述第一组分的每个样品的比较显示在表D中。
  样品   O/C   H/C   DBE   平均MW
  Suwannee河富里酸(SRFA)   0.39   1.01   12.7   445.7
  Pahokee泥炭腐殖酸(PPHA)   0.34   0.75   16.29   429.8
  风化褐煤腐殖酸(LHA)   0.3   0.79   15.8   423.6
  #1   0.54   0.87   13.7   472.9
  #2   0.54   0.89   13.23   456.9
  #3   0.5   0.91   13.23   455.7
表D.腐殖质标准和所述第一组分的样品的比较
表D表明在腐殖质标准和代表所述第一组分的样品之间有较大不同。例如，在所有腐殖质中O/C的比小于0.4，但所述第一组分中该比值至少为0.5。对样品的DBE也远低于腐殖质标准的DBE，并且，样品的平均MW更大。
基于质谱分析，有很多化合物存在于所述第一组分的样品中，而在腐殖质标准中基本没有或大大减少。特别是，所述第一组分的至少一种成分可能与一种或更多种单宁化合物一致。相比之下，在腐殖质标准中，单宁化合物的百分比以少量存在。例如，在富里酸标准和腐殖酸标准中，两种标准都比在所述第一组分样品中发现的单宁的百分比少至少3X-4X，如表E中所示。
  样品   #单宁   单宁化合物的％
  Suwannee河富里酸(SRFA)   192   8.8
  Pahokee泥炭腐殖酸(PPHA)   9   1.2
  风化褐煤腐殖酸(LHA)   22   1.2
  #1   441   35.2
  #2   357   34.6
  #3   432   28.3
表E.在腐殖质标准与第一组分样品中单宁的数量和百分含量。
比较IHSS标准和第一组分样品的傅里叶变换红外光谱(FTIR)，由相似之处，主要在从1600至1800cm-1范围内。在两个样品数据点中，我们都可以看到在1700cm-1附近由于羧基官能团的C＝O的伸缩产生的一个非常强的峰，以及在1590至1630范围内的一个峰(其与烯烃或芳烃的C＝C键一致)。然而，可观察到在从700至1450cm-1区域内显著不同。在所有的光谱中，在1160至1210之间存在峰，它们来自于醇类、醚类、脂类和酸类的C-O键。最大的不同是第一组分样品在870cm-1处的峰，该峰在IHSS标准中未出现。这个峰可能是由于烯烃和芳烃的C-H键。
基于表征数据，所述第一组分可能含有相当小的分子或分子量分布为约300至约18,000道尔顿的超分子聚集体。多种腐殖质、有机酸和微生物分泌物都包括在所述有机质(从其中分离出有机分子的混合物)中。所述混合物显示其具有脂肪族及芳香族特征。说明，碳分布显示，在羰基和羧基基团中约35％，在芳香族基团中约30％，在脂肪族基团中约18％，在缩醛基团中约7％，以及在其它杂脂肪族(heteroaliphatic)基团中约12％。
在一些实施方案中，在所述第一组分中的化合物的混合物包含有机分子或具有分子量分布为约300至约30,000道尔顿的超分子聚集体，例如约300至约25,000道尔顿，约300至约20,000道尔顿，或约300至约18,000道尔顿。
在不同官能团之间表征碳分布，可用的合适的技术包括但不限于13C-NMR、元素分析、傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FTICR-MS)和傅里叶变换红外光谱学(FTIR)。
在一个方面，羧基和羰基基团一共占所述第一组分的有机物的混合物中的碳原子的约25％至约40％，例如约30％至约37％，例如约35％。
在一个实施方案中，芳香族基团占所述第一组分的有机物的混合物中的碳原子的约20％至约45％，例如约25％至约40％，或约27％至约35％，例如约30％。
在一个实施方案中，脂肪族基团占所述第一组分的有机物的混合物中的碳原子的约10％至约30％，例如约13％至约26％，或约15％至约22％，例如约18％。
在一个实施方案中，缩醛和其它杂脂肪族基团占所述第一组分的有机物的混合物中的碳原子的约10％至约30％，例如约13％至约26％，或约15％至约22％，例如约19％。
在一个方面，在所述第一组分中芳香族对脂肪族碳的比值为约2∶3至约4∶1，例如约1∶1至约3∶1或约3∶2至约2∶1。
在一个特定的说明性的方面，在所述第一组分的有机物的混合物中的碳分布如下：羧基和羰基基团约35％，芳香族基团约30％，脂肪族基团约18％，缩醛基团约7％，以及其它杂脂肪族基团约12％。
所述第一组分的有机物的元素构成独立地在如下一系列的实施方案中，按重量计：C，约28％至约55％，例如约38％；H，约3％至约5％，例如约4％；O，约30％至约50％，例如约40％；N，约0.2％至约3％，例如约1.5％；S，约0.2％至约4％，例如约2％。
所述第一组分的有机物的元素构成独立地在如下另一系列的实施方案中，按重量计：C，约45％至约55％，例如约50％；H，约3％至约5％，例如约4％；O，约40％至约50％，例如约45％；N，约0.2％至约1％，例如约0.5％；S，约0.2％至约0.7％，例如约0.4％。
在一个特定的说明性的方面，元素分布为，按重量计：C，约38％；H，约4％；O，约40％；N，约1.5％；和S，约2％。在所述第一组分中，余量主要含有无机离子，主要是钾和铁。
在另一个特定的说明性的方面，在所述第一组分中，元素分布为，按重量计：C，约50％；H，约4％；O，约45％；N，约0.5％；和S，约0.4％。
在可存在于所述第一组分中的有机物的种类中，在各方面，为氨基酸、碳水化合物(单糖、双糖和多糖)、糖醇、羰基化合物、多胺、脂质及它们的混合物。这些特定的化合物可代表性的以微量存在，例如，少于化合物总百分含量的5％。
可存在的氨基酸的例子包括但不限于精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸和缬氨酸。
可存在的单糖和双糖糖类的例子包括但不限于葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、核糖和木糖。
基于上述化学、元素和结构表征，所述第一组分在化学上和生物学上不同于腐殖酸和富里酸或它们的组合。进一步，作为基因调节的性质和程度的结果，以及经过所述第一组分对于改善植株健康、对干旱和盐胁迫抗性的所有作用后，通常认为，所述第一组分不同于已知的腐殖酸和/或富里酸组合物的这些作用和处理方法，因为已知的腐殖酸和/或富里酸组合物的这些活性和性能通常缺乏质量和数量。所述第一组分的其它有利的植物功能属性可能由处理方法和/或基因调控(其从所述第一组分得到)呈现或造成。
不被理论束缚地，人们至少相信所述第一组分通过在植株中促进离子的吸收和/或运输以络合离子在植物营养学中进行辅助的能力。促进离子的吸收和/或运输可通过离子经木质部或韧皮部至植株的生长和结果部位的优先移动发生。作为一种选择，或与上述内容结合，促进离子的吸收和/或运输可通过与离子运输或其它植株或种子的生物学功能有关的一种或更多种基因规则发生。促进离子的吸收和/或运输可通过经播种前或播种后的种子的种皮吸收和运输发生。无机离子可以为荷正电的阳离子或和荷负电的阴离子。无机阳离子的例子包括Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+和Fe3+。无机阴离子的例子包括硼酸根和硅酸根。这些可逆的键合或络合可采用螯合作用或通过离子或非离子相互作用的形式。所述第一组分在植物营养学中的辅助作用的其他能力也可被提出或使用。
有机物的合适的混合物可作为，例如，标记为Floratine Biosciences公司(FBS)的Carbon Boost-S土壤溶液和KAFETM-F叶面溶液的产品中的众多成分之一被发现。关于这些产品的信息可从www.fbsciences.com得到。因此，在本文中公开和描述的各方面的典型组合物可通过将Carbon BoostTM-S或KAFETM-F叶面溶液作为所述第一组分，至少一种农药作为所述第二组分加入到适量的水中制备。在一个方面，活性成分为CAS Reg.No.1175006-56-0，并且，作为例子，相当于所述第一组分。
应存在于组合物中的所述第一组分的量依赖于使用的特定有机混合物。该量不应该太大，以至于产生物理学上不稳定的组合物，例如，通过在所述组合物中超过混合物的溶解度的限制，或通过引起其它的必要成分溶液的析出。另一方面，该量不应太小，以至于当应用于目标植株种类时不能提供强化的营养、生长、增强的胁迫抗性或增强的疾病预防。对于任意的特定有机混合物，所属领域的技术人员通过常规剂型稳定性和生物学效应测试，可优化在用于任意特定用途的所述组合物中的有机混合物的量。
具体地，经常发现，在有机化合物的混合物使用的位置，如已发现的，以商标Carbon BoostTM-S and KAFETM-F销售的可市购的制剂中，在营养组合物中所需的所述第一组分的量非常小。例如，在一些情况下，区区一重量(不包括水)份的所述混合物可辅助高达约1000或更多重量份的所述第二组分叶面给药至植株的沉积点。在其他情况下，基于常规测试，可发现加入更大量的有机混合物是有益的。典型地，所述第一组分对所述第二组分的合适的比值为约1∶2000至约1∶5，例如约1∶1000至约1∶10或约1∶500至约1∶20，例如约1∶100。如果使用Carbon BoostTM-S或KAFETM-F溶液作为有机化合物的来源，在本文中要包括在第二组分的浓缩组合物中的该溶液的合适的量为在约5至约25重量份，例如约8至约18重量份，例如约12重量份的浓缩组合物中，具有约1重量份的CarbonBoostTM-S或KAFETM-F溶液。
可选地，其它成分可与前文所述的第一和第二组分一起出现在本发明的组合物中。例如，所述组合物可进一步含有至少一种的农业上可接受的植物营养素的来源(除了以用作第一和第二组分的那些)，作为第三组分。如果需要，这些营养素的其它来源也可存在。)其他植物营养素(其来源可任选地被包括)的例子，为钾(K)和硫(S)、磷(P)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)和硼(B)。
有利地，与包含多价阳离子和农药但不包含所述第一组分的溶液相比，将多价阳离子(例如Ca+2、Mg+2、Mn+2或Fe+2/3)添加至含有所述第一组分和众所周知的与多价阳离子(例如Ca、Mg、Mn或Fe)络合的农药的含水组合物中可大体上保持所述农药的效力。
例如，众所周知，当在含有多价阳离子例如Mn+2的水溶液中结合时，草甘膦效力减小。因此，可要求使用单独应用的除草剂和营养素处理植株或其位点。所述第一组分提供了除草剂/多价阳离子营养素(例如Ca+2、Mg+2、Mn+2或Fe+2/3)的直接混合(单槽)，例如，草甘膦和Mn+2，如以下进一步描述的。
其它的成分可任选的存在于本文中公开和描述的组合物中，包括常规药剂助剂作为表面活性剂(例如以增强叶表面的湿润度)、雾滴漂移控制剂、消泡剂、粘度调节剂、防冻剂、着色剂等等。如果需要，可加入这些助剂中的任一种，只要他们不破坏所述组合物中必要成分的稳定性。
用于制备在本文中公开和描述的组合物的工艺典型的包括所需材料的简单混合。如果需要，可将任何成分在与其它成分混合前预先溶解在适量的水中。添加顺序通常不是关键。
第二组分
所述第二组分可以为农药，其中术语“农药”在本文中指至少一种的除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀细菌剂、抗病毒剂、植物营养素或它们的组合。
除草剂可包括，例如可对野草的控制或治理有效的任意除草剂，例如咪唑啉酮、磺酰脲类、草甘膦、草丁膦、L-草铵膦、三嗪、苄腈和它们的组合。除草剂还包括麦草畏(3，6-二氯-o-苯甲酸或3，6-二氯-2-甲氧基苯甲酸)，在除草剂中的活性成分，例如Banvel.TM(BASF)、ClarityTM(BASF)和VanquishTM(Syngenta))。
杀虫剂可包括，例如，对于控制和治理昆虫有效的任意杀虫剂，并包括杀卵剂和杀幼虫剂。典型的杀虫剂包括有机氯、有机磷酸酯类、氨基甲酸盐、新烟碱类(neonicotinoids)、苯基吡唑和除虫菊酯，例如七氟菊酯、特丁磷、氯氰菊酯、灭多威、林丹、呋线威、高灭磷、丁酮威、卡巴呋喃、NTN、硫丹、氟虫腈、乙硫磷、涕灭砜威、灭虫威、异柳磷、(异柳磷)、毒死蜱、恶虫威、丙硫克百威、杀线威、对硫磷、地虫磷、乐果、地虫磷、毒虫畏、巴丹、倍硫磷、杀螟硫磷、HCH、溴氰菊酯、马拉松、乙拌磷和它们的组合。在一个方面，所述第二组分包含有效杀虫剂量的至少一种的新烟碱类或苯基吡唑杀虫剂，及它们的组合。
杀真菌剂可包括，例如有效控制真菌和卵菌的任意杀真菌剂，例如对控制或治理属于子囊菌纲(镰刀菌属、根串珠霉属、轮枝孢属、稻瘟病菌)、担子菌纲(丝核菌属、葛锈病菌、柄锈菌属)和卵菌纲(疫霉、腐霉菌、疫霉属)的植物病原真菌有效的那些杀真菌剂。典型的杀真菌剂包括苯菌灵(又称苯来特)、联苯三唑醇、克菌丹、多菌灵、萎锈灵(又称Carbathiin)、环丙酰菌胺(Capropamid)、霜脲氰、嘧菌环胺、苯醚甲环唑、乙菌定、拌种咯、丙菌灵、咯菌腈、氟喹唑、氟酰胺、粉唑醇、乙磷铝、呋喃基苯并咪唑、双胍盐、恶霉灵(Hymexanol)、春日霉素、抑霉唑、酰胺唑、双胍辛胺-三醋酸盐、种菌唑、异菌脲、代森锰锌、代森锰、担菌宁、甲霜灵、甲霜灵-M(及精甲霜灵)、叶菌唑、代森联、MON 65500(提出的硅噻菌胺-ISO)、腈菌唑、氟苯嘧啶醇、恶霜灵、喹啉铜、恶喹酸、稻瘟酯(Perfurazoate)、戊菌隆、咪酰胺、霜霉威盐酸盐、乐喹酮、五氯硝基苯(又称PCNB)、硅噻菌胺—见MON 65500、戊唑醇、四氧硝基苯、氟醚唑、噻菌灵、噻氟菌胺、甲基托布津、福美双、甲基立枯磷、唑菌醇、咪唑嗪、氟菌唑、灭菌唑和它们的组合。在一个方面，所述第二组分含有有效杀真菌剂量的至少两种杀真菌剂(包括至少一种苯基酰胺(酰基丙氨酸类)、至少一种苯基吡咯和至少一种三唑)。在另一个方面，所述第二组分含有有效杀真菌剂量的至少三种杀真菌剂(包括至少一种苯基酰胺(酰基丙氨酸类)、至少一种苯基吡咯和至少一种三唑)。在一个方面，所述杀真菌剂选自strobilurins类，例如QuadrisTM(先正达)、HeadlineTM  (巴斯夫)和StrategoTM(拜耳)。
杀细菌剂可包括，例如有效控制或治理土壤杆菌、伯克霍尔德菌、变形菌(例如黄单胞菌属和假单胞菌属)植原体和螺原体的任意杀细菌剂。
抗病毒剂可包括，例如有效控制或治理无症状病毒、原虫和寄生植物的试剂。可使用杀线虫剂，例如阿维菌素作为线虫种子处理方法。
在一个方面，所述第二组分含有有效杀虫剂量的至少一种新烟碱或苯基吡唑杀虫剂与有效杀真菌剂量的至少一种杀真菌剂(选自苯基酰胺(酰基丙氨酸类)、苯基吡咯或三唑)的组合。在一个特定的方面，所述第二组分含有有效杀虫剂量的至少一种新烟碱或苯基吡唑杀虫剂与有效杀真菌剂量的至少三种杀真菌剂(包括至少一种苯基酰胺(酰基丙氨酸类)、至少一种苯基吡咯和至少一种三唑)的组合。
所述第二组分还可包含生长调节素，例如，细胞分裂素、生长素、赤霉素和它们的组合。
所述第二组分还可含有一种或多种植物大量元素或植物微量元素。术语“大量元素”可指用于植物生长的一类元素，其相对于微量元素以更大比例被植物应用。术语“微量元素”指植物在生长时使用的一类元素，其相对于大量元素以更小的量被使用。例如，植物大量元素包括氮、钾、磷、钙、镁和硫。所述第二组分可含有个别大量元素的多种组合和相对含量。例如，植物微量元素包括铁、锰、锌、铜、硼、钼和钴。许多化合物和物质对提供作为所述第二组分的微量元素有用。微量元素的多种组合和相对含量可应用在所述第二组分中。
除了上述任一种，所述第二组分还可包括，防霉剂、吸收剂、渗透剂和它们的组合。
方法
进一步公开使用如本文中描述的用于种子处理、营养和/或减少植株对病害的易感性的组合物的方法。所述组合物可被应用于单株(例如，室内植物或园艺观赏植物)或一个占用一定面积的植株组合。在一些实施方案中，所述组合物被应用于农业作物或园艺作物，尤其是粮食作物。“粮食作物”在本文中意为主要为了人类食用而栽培的作物。本发明的方法对现场使用和保护栽培(例如温室使用)都适用。
当本发明方法对禾本(属于禾本科)作物(例如谷类作物，包括玉米、小麦、大麦、燕麦和水稻)有益时，它们也对非禾本作物(包括蔬菜作物、果树、阔叶大田作物例如大豆、种子作物或被栽培以专门生产种子的任意品种的作物)高度适合。在本文中使用的术语“水果”和“蔬菜”在它们的农业或烹饪意义，而不是严格的植物学意义。例如，番茄、黄瓜和西葫芦对于本发明目的，被认为是蔬菜，虽然从植物学角度来说，被消费的是这些作物的果实。
发现对本类方法有用的蔬菜作物包括但不限于：
多叶生菜类蔬菜例如苋菜、甜菜、苦叶(bitterleaf)、白菜、抱子甘蓝、卷心菜、猫儿菊、芹莴、choukwee、锡兰菠菜、菊苣、中国锦葵、菊花叶、野苣、水芹、蒲公英、苣荬菜、土荆芥、白花藜、蕨菜、凹槽南瓜、金色海蓬子、亨利藜、冰叶日中花、阎浮(jambu)芥兰、羽衣甘蓝、小松菜、kuka、Lagos bologi、陆生水芹、生菜、美洲三白草、melokhia、日本芜菁、芥菜、大白菜、番杏、榆钱菠菜、豌豆叶、polk、花叶菊苣、rocket(芝麻菜)、海蓬子、野菾菜(sea beet)、海白菜、Sierra Leone bologi、soko、玫瑰茄、菠菜、夏季马齿笕、瑞士甜菜、tatsoi，芜菁、豆瓣菜、空心菜、冬季马齿苋和油菜；
开花和结果的蔬菜例如橡实形南瓜、亚美尼亚黄瓜、鳄梨、青椒、苦瓜、冬南瓜、caigua、灯笼果、牛角椒、佛手瓜、线辣椒、黄瓜、茄子(aubergine)、朝鲜蓟、丝瓜、黑子南瓜、parwal、扁圆南瓜、多年生黄瓜、南瓜、蛇瓜、嫩葫芦(marrow)、甜玉米、甜椒、tinda、番茄、粘果酸浆、冬瓜、西印度香瓜和小胡瓜；
结荚的蔬菜(豆类)例如美国花生、红豆、黑豆、黑眼豆、鹰嘴豆(garbanzobean)、辣根树蒴果(drumstick)、牛豆、蚕豆、法国菜豆(French bean)、瓜尔豆、扁豆(haricot bean)、硬皮豆、印度豌豆、芸豆、兵豆、利马豆、乌头叶菜豆、绿豆、海军豆、羊角豆、豌豆、花生、木豆、黑白斑豆、饭豆、红花菜豆、黄豆、tarwi、宽叶菜豆、urad豆、藜豆、翼豆和长豇豆；
鳞茎和根茎类蔬菜例如芦笋、刺菜蓟、块根芹、芹菜、蒜薹(elephant garlic)、茴香、大蒜、球茎甘蓝、kurrat、韭菜、莲藕、胭脂仙人掌、洋葱、普鲁士芦笋、胡葱、大葱和野韭菜；
根和块茎蔬菜，例如凉薯、arracacha、竹笋、甜菜根、黑孜然、牛蒡、茨菇、camas、美人蕉、胡萝卜、木薯、草石蚕、日本萝卜(daikon)、earthnut pea、魔芋、阿比西尼亚巴蕉、生姜、gobo、汉堡欧芹、辣根、菊芋、豆薯、欧洲防风、山胡桃果、香茶菜(plectranthus)、马铃薯、草原萝卜、萝卜、大头菜(swede)、婆罗门参、鸦葱、泽芹、甘薯、芋头、ti，油莎豆、芜菁、块茎藜、山葵、荸荠、雪莲果和山药；和
药草，例如当归、大茴香、罗勒、佛手柑、藏茴香、豆蔻、洋甘菊、韭菜、芫荽(cilantro)、胡荽(coriander)、莳萝、茴香、人参、茉莉、薰衣草、香蜂草、柠檬罗勒、香茅、马郁兰、薄荷、牛至、欧芹、罂粟、藏红花、鼠尾草、八角、龙蒿、百里香、姜黄和香荚兰。
发现对本类方法有用的果树包括但不限于苹果、杏子、香蕉、黑莓、黑穗醋栗、蓝莓、博伊森莓(boysenberry)、哈密瓜、樱桃、枸橼，克莱门氏小柑橘、蔓越橘、大马士革李、火龙果、无花果、葡萄、葡萄柚、青梅、醋粟、番石榴、蜜瓜、菠萝蜜、青柠檬、奇异果、金橘、柠檬、酸橙、罗甘莓、龙眼、枇杷、柑桔、芒果、山竹、甜瓜、香瓜(muskmelon)、橙、木瓜、桃子、梨、柿子、菠萝、大蕉、李子、柚子、仙人果、榅桲、覆盆子、红醋栗、杨桃、草莓、橘柚、橘、泰莓、牙买加丑橘和西瓜。
发现对本类方法有用的种子作物(例如用于生产种子的任意植物品种的专门作物)包括，除了谷类(例如大麦、玉米(maize)、小米、燕麦、水稻、黑麦、西非高粱和小麦)，非禾本科的种子作物例如荞麦、棉花、亚麻(linseed)、芥菜、罂粟、油菜籽(包括卡诺拉)、红花、芝麻和向日葵。
发现对本类方法有用的其它的作物(不适于以上任何类别)包括但不限于甜菜、甘蔗、啤酒花及烟草。
上文列出的作物的每一种具有其自有的特定营养素和疾病预防需要。在本文中描述用于特定作物的组合物的进一步优化可以由所属领域技术人员基于现有的披露很容易地承担，不用过度实验。
使用在本文中公开和描述的组合物的方法包括将本文描述的组合物应用于种子、应用于植株的叶表面或应用于植株或种子的位点。
在本文中应用于材料或组合物的术语“农业可接受的”意为对植株或其环境不是不能接受的或有毒的，并对使用者或如本文描述使用时可能会接触到材料的其他人不会是不安全的。
本文中“叶表面”典型的为叶子的表面，以及植株的其它绿色部分(其具有允许吸收有效成分的表面)，包括叶柄、托叶、茎、苞片、花芽等，并且对于本发明目的，“叶表面”将被理解为包括这些绿色部分的表面。
本文中使用的“位点”包括叶表面并还包括接近植株的区域或几个种子所在或可被播种的区域。
本文中使用的“种子处理”通常指将种子与含有或包含至少一种活性成分(a.i.或AI)的物质的化合物或组合物接触。物质的化合物或组合物可能为任意适合种子的形式，例如液体、凝胶、乳液、悬浮液、分散体系、喷雾或粉末。种子处理包括种子包衣和拌种。
本文中使用的“种子包衣”或“拌种”通常指在种子的至少一部分形成涂覆或基层，所述涂覆或基层含有或包含至少一个AI。可选的化合物或药剂可被包括在种子包衣中以促进种子包衣过程或至少一个AI从包衣中分解/释放，或防止过度脱落或对被处理的种子增加颜色。
本文中使用的术语“种子”不限于任意特定类型的种子，可指来自单个植物种类的种子、来自多个植物种类的种子的混合物或来自于一个植物种类中的不同品系的种子的混合。可将公开和描述的组合物用于处理裸子植物种子、双子叶被子植物种子和单子叶被子植物种子。
将任意常规系统用于将液体或固体应用于种子或叶表面或位点，本文中公开和描述的组合物可被应用。最常见的，可发现通过喷雾应用是最方便的，但其它的技术，包括通过翻滚、刷或通过毛细作用应用如果需要也可使用。对于喷雾，可使用任意常规的雾化方法以产生雾滴，包括水力式喷嘴和转盘喷雾器。也可使用将组合物引入到灌溉系统。
对叶表面或位点应用，所述组合物的使用率可在约0.01克/公顷至约10.0克/公顷净重之间，在约0.2克/公顷至约2.0克/公顷净重之间，在0.3克/公顷至约1.5克/公顷净重之间，或在约0.4克/公顷至约1.0克/公顷净重之间，被应用于土壤或作为叶上施用于植株的叶子或位点。
在本文中公开和描述的组合物可以浓缩的形式(例如液体、凝胶或可复水的粉末形式)被提供，所述浓缩的形式在应用于种子、植株或位点之前适于进一步稀释和/或混合在水中。作为一种选择，它们作为即用型溶液被提供，以用于直接应用。因为在本文中公开和描述的组合物可与其它肥料溶液和/或与其它农药溶液一起使用，所以它们可以是通过与所述其它溶液混合而被稀释和/或再造的。
前文所述的浓缩的组合物适于进一步稀释。对于至植株叶子的应用，可将浓缩组合物用水稀释至高达约600倍更多倍，更典型的为高达约100倍或高达约40倍。说明性的，在将约60至约600l/ha(例如约80至约400l/ha或约100至约200l/ha)稀释后的总应用体积中，浓缩的产品可以以约0.1至约30l/ha应用，例如约5至约25l/ha。
对于种子处理应用，可将浓缩组合物用水稀释至高达约600倍更多倍，更典型的为高达约100倍或高达约40倍。说明性的，浓缩产品可以以约0.1mg/Kg种子至约100mg/Kg种子应用，例如，约0.1mg/Kg种子、0.5mg/Kg种子、0.75mg/Kg种子、1.0mg/Kg种子、1.25mg/Kg种子、1.5mg/Kg种子、1.75mg/Kg种子、2.0mg/Kg种子、2.5mg/Kg种子、3.0mg/Kg种子、3.5mg/Kg种子、4.0mg/Kg种子、4.5mg/Kg种子、5.0mg/Kg种子、5.5mg/Kg种子、6.0mg/Kg种子、6.5mg/Kg种子、7.0mg/Kg种子、7.5mg/Kg种子、8.0mg/Kg种子、8.5mg/Kg种子、9.0mg/Kg种子、9.5mg/Kg种子和10.0mg/Kg种子。浓缩产品还可以以约15mg/Kg、20mg/Kg、25mg/Kg和30mg/Kg应用。
对通过稀释上文所述的浓缩组合物制备的溶液的使用表现出在本文中公开和描述的组合物和方法的其他方面。
种子处理和种子包衣
一方面，已提供促进植株种子健康成长的方法，其包括将种子与含有所述第一组分和可选的第二组分(选自一种或多种农药和/或一种或多种天然植物激素)的组合物水溶液接触。可通过常规方法(例如喷雾、滚动(rolling)或翻滚(tumbling))使种子与组合物水溶液接触。因此，所述第一组分可与第二组分一起使用，所述第二组分选自农药，例如，氟虫腈和其它氟氰吡唑、strobilurins、戊唑醇(一种在粮谷、大豆和其它作物中用于治疗抵抗范围广泛的病害的用途广泛的杀真菌剂)以及其它唑类的成员；福美双，一种用于治疗控制猝倒病、疫霉和其它在范围广泛的作物中有效的土壤传播疾病的杀真菌剂；腈菌唑，一种对棉花的溃疡胫和黑根腐病有效的杀真菌剂；对系统的、早期的昆虫控制有效的吡虫啉和其它新烟碱；对系统控制腐霉和疫霉有效的甲霜灵：农药的组合例如戊唑醇和甲霜灵；和戊唑醇、吡虫啉和甲霜灵；能提供对Striga的有效抵抗的灭草烟(StrigAway
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)、锌离子、铜离子、锰离子或它们的组合(例如Zn+Cu、Zn+Mn)；甘草磷。所述第一组分和农药的组合可在水介质中以一定浓度混合，并且将其与种子接触一段足够的时间以提供改善的植株健康和/或生长。
在一个特定的方面，有效的种子处理或叶子处理包括使用含有所述第一组分和甘草磷的组合处理种子或叶表面。
在另一个特定的方面，有效的种子处理包括使用含有所述第一组分、甘草磷和Mn+2和/或Zn+2离子源的组合处理种子。
在另一个特定的方面，有效的种子处理包括使用含有所述第一组分和含有植物生长激素的第二组分的组合处理种子。所述植物生长激素可以是来自于脱落酸、生长素、细胞分裂素、赤霉素、芸苔素内酯、水杨酸、茉莉酮酸、植物缩氨酸、多胺、独脚金萌发素内酯的种类。
另一方面，提供了促进植株种子健康生长的方法，其包括给种子应用聚合物或其它基质的包衣或敷料，所述聚合物或基质含有所述第一组分和可选的一种或多种农药和/或一种或多种天然植物激素。所述聚合物或基质能够释放所述第一组分和可选的一种或多种农药和/或一种或多种天然植物激素(共同地，“活性物质”)。所述聚合物或基质可被设计以响应温度、含水量、阳光、时间或它们的组合而释放活性物质。所述聚合物或基质可迅速溶解或分解释放活性物质或可随着时间或响应预设的条件例如温度、含水量、阳光、时间或它们的组合可控地释放活性物质。所述聚合物或基质可以是多层的，具有离散层(discretelayers)，例如用于破坏包衣以允许水分进入、覆盖活性物质等。合适的聚合物或基质包括水凝胶，微凝胶，或溶胶凝胶。在这点上有用的包衣种子的特定材料和方法包括用到的工艺和材料，例如IntellicoatTM(Landec Inc.，印第安纳州)；ThermoSeedTM(Incotec，荷兰)CelPrilTM(拜耳作物科学)；ApronMaxxTM(先正达)；和NacretTM(先正达)。所述活性物质可以作为纳米粒子被提供，并被并入到聚合物或基质中，或直接粘附到种皮上。聚合物或基质包衣的厚度可以为在厚度上在从约0.01mils至约10mils之间。所述包衣可进一步提供对种子免于机械和环境伤害的保护。
对于如上文所述的种子处理或种子包衣，所述第一组分的量可以为约0.01mg/kg种子重量至约30mg/kg种子重量。在所述第一组分作为种子处理方法的初步应用之后，人们发现，采用一次或多次的所述第一组分的随后的土壤和/或叶子施用是有利的，例如出苗后。使用频率可以为，例如单次使用，或高达每季四次使用。在特定的情况下，单次使用即足够。在其他情况下，第一次和/或第二次和/或第三次和/或第四次使用可能先于、后于或相应于植株的特定生长周期，或已知的生命周期或昆虫、寄生虫或不良植物品种的地方性习性。
用于植株健康的第一组分组合物
如在上文中详细描述的方法对织物营养有作用。强化营养的任意益处可以为现有的益处，包括但不限于，更高质量的产品、促进生长和/或更长的生长期(其无论在任何情况下都可导致产品的更高的产量)、改善的植物胁迫处理(包括增强的耐胁迫性和/或改善的从胁迫的恢复)、增强的机械强度、改善的根系发育、改善的抗旱性和改善的植株健康。可获得益处的组合。人们已观察到，与所述第一组分接触的种子和/或植株和没有与所述第一组分接触的种子或植株相比，出苗更快并且具有显著增长的叶绿素生产、大大改善的抗寒性和改善的抗涝性。
在各种实施方案中，产品的产量可以被改进，例如超过没有接受含有所述第一组分的营养处理的植株至少约2％，至少约4％，至少约6％，至少约8％，至少约10％，至少约15％，至少约25％或至少约50％。
改善的植株健康，特别是抵抗或防疾病(尤其是细菌性或真菌性疾病)，是本文公开和描述的方法的一个重要的益处。在一个实施方案中，提供了一种用于减少植株对昆虫、真菌性或细菌性疾病的易感性的方法。在本文中“减少易感性”包括减少真菌性或细菌性感染的发生率和/或减少所述感染发生时对植株的健康和生长的影响。人们相信，但不被理论束缚，由本文中公开和描述的组合物提供的强化的营养加强了植株对真菌性和细菌性病原体的天然抵御。所述病原体的例子包括但不限于，交链孢菌，白粉病菌，灰霉病菌，子囊菌旋腔胞菌、胶孢炭疽菌、蔷薇双壳菌、尖孢镰刀菌、稻瘟病菌、稻小球腔菌、小麦叶枯病菌、瓜果腐霉菌、终极腐霉菌、核盘菌、颖枯病菌、蔷薇单丝壳菌、Sphaerothecaxanthii、水稻纹枯病菌和白粉病菌。
单种病原体在不同的作物中可引起各种不同的疾病。植物细菌性和真菌性疾病的例子包括但不限于，炭疽病、蜜环菌病变、壳二孢属菌病变、曲霉病、白叶枯病、细菌性溃疡病、细菌性叶斑病、细菌性斑点病、青枯病、苦腐病、黑叶、黑胫病、黑腐病、黑斑病、稻瘟病、枯萎病、青霉病、灰霉病、褐腐病、褐斑病、尾孢属菌病变、木炭状腐烂病、枝孢属菌病变、根瘤病、坚黑穗病、crater rot、冠腐病、立枯病、币斑病、霜霉病、早疫病、麦角病、欧文氏菌病变、false loose smut、火疫病、根腐病、果斑病、镰刀菌属病变、灰斑病、灰霉病、心腐病、晚疫病、大斑病(leaf blight)、叶枯病(leaf blotch)、缩叶病、叶霉病、叶锈病、叶斑病(leaf spot)、霉病、坏死、霜霉属病变、茎点霉病变、链孢霉病变、白粉病、根霉病变、根溃烂、根腐病、锈病、赤霉病、黑穗病、白绢病、茎溃疡病、茎腐病、黄萎病、白霉病、野火病和黄枯病。
早在1999年，转基因(GM)植物，例如，抗草甘膦大豆，当与头等的传统种类相比时，提供了更低的产量(有时候被称为“yield drag”)。当通过常规培育将其它特性引入到大豆中时，观察所述模型。由于可能并不是因为作物的抗草甘膦特性或GM性质，有证据显示在这些抗草甘膦植物中缺乏锰，可能导致了这种效应。草甘膦更低的除草性能阻碍了对规避抗草甘膦植物的锰缺乏的尝试。至少有一种理论把草甘膦性能的下降归因于当将草甘膦与金属离子源物理混合时成金属离子的螯合，并因此降低了草甘膦的给定浓度的总体性能。
如上文所讨论的，可将所述第一组分与草甘膦和多价金属阳离子混合而不会存在除草性能上的显著降低和/或对金属离子的吸收性能的显著降低。尽管可能是所述第一组分破坏了金属阳离子与草甘膦的络合作用或螯合作用，人们通常相信，不受任何特定理论束缚地，所述第一组分调节了与目标植株的离子运输相关的至少一种基因，以至于相对于没有所述第一组分的草甘膦/金属阳离子的组合物，甘草磷的有效性得到保持和/或金属阳离子的吸收得到保持。可能虽然草甘膦的总有效浓度因为与金属阳离子的相互作用而被有效减少。结果，当与所述第一组分和可选的多价金属阳离子结合使用时，对金属阳离子敏感的除草剂草甘膦的量不需要在使用率上增加，或可以减少。
实施例
实验1-改善种子发芽
评估了三种不同的作物(玉米、大豆和油菜籽)。在每组实验中，将50个种子放置于海绵上，所述海绵已被500ml水(对照组)或500ml含有不同量的所述第一组分的水浸透。所述第一组分浓度从0.6mg A.I./Kg溶液至12mgA.I./Kg变化。将种子放置到海绵上后，将它们放置入一个22℃的黑色生长箱并且每24小时测定已发芽的种子的数量，直到90％的种子已发芽或直到120小时，按首先满足的条件。发芽结果显示在表1-3中。
Figure BPA00001516147700211
表1.对照组油菜籽发芽vs与第一组分接触的油菜籽发芽。
表2.对照组大豆发芽vs与第一组分接触的大豆发芽。
Figure BPA00001516147700213
表3.对照组玉米发芽vs与第一组分接触的玉米发芽。
结果显示了各种作物种子在与所述第一组分接触后提高的发芽率。
实验2-第一组分使用率研究
本实验的目的是要评估所述不同比率的第一组分对种子发芽的效果。评估了三种不同的作物(小麦、水稻和油菜籽(Canola))。本实验被建立为随机化完全模块设计，其处理率范围为从0.039mg A.I./kg种子至1.56mg A.I./kg种子。
将总数为20个的种子栽培在填充在塑料托盘内的小块土壤内。用被称作PermO2Pore的来自高尔夫球场绿地建筑业的常规粒状陶瓷改良物(granularceramic amendment)与0.1mm沙子的30∶60的混合物填充托盘。在每个托盘下部穿小孔以允许进行排水。这种土壤混合物已出现在以前的试验中以提供保水性、排水和换气的理想平衡。用水和A.I.处理种子，使得总喷雾量对所有种子是相同的。处理后，将种子放置在生长培养基上并置入一个22℃的黑色生长箱。每24小时测定已发芽的种子的数量，直到90％的种子已发芽或直到120小时，按首先满足的条件。发芽结果(20个种子中发芽的种子的的数量)概括在下表3、4和5中。
Figure BPA00001516147700221
表4.对照组小麦发芽率vs与第一组分接触的小麦发芽率。
Figure BPA00001516147700222
表5.对照组水稻发芽率vs与第一组分接触的水稻发芽率。
表6.对照组油菜籽发芽率vs与第一组分接触的油菜籽发芽率。
本实验证明所述第一组分作为一种被直接应用于种子的A.I.增加了所有三种作物的发芽率，并且对于小麦和水稻，增加了发芽种子的总的数量。在生长箱内的温度对于小麦和油菜籽为几乎最适宜发芽的温度。但是对于水稻来说是次佳的，这表明了A.I.在减轻影响种子发芽的胁迫方面的效果。
实验3-Clearfield水稻发芽
本实验的目的是评估所述第一组分作为一种用作种子处理剂的A.I.对杂交水稻中的两种Clearfield水稻品种(CL 111和CL 151)的发芽的改善。对这两个品种，都分别有一个未处理的对照组和A.I.的两个使用率3.12mg A.I./kg种子和0.312mg A.I./kg种子。使用随机化完全模块设计建立本试验，其中每个处理进行三组平行试验。每组平行试验由一块海绵上的25个种子构成。使用A.I.处理种子，并允许其干燥，并且然后将所述种子置于海绵上，所述海绵使用去离子水保持湿润，并将海绵保持在20℃。在双目显微镜下每24小时评价水稻的谷粒一次以测定每个海绵上发芽的种子的数量。当第一个芽穿通外层皮时，谷粒被算作已发芽。显示每个品种随着时间的发芽的数据显示在下表7和8中。
Figure BPA00001516147700232
表7.对照组vs与第一组分接触的水稻品种CL 111发芽率。
Figure BPA00001516147700241
表8.对照组vs与第一组分接触的水稻品种CL 151发芽率。
本实验证明作为一种种子处理方法将所述第一组分用作一种应用于杂交水稻的A.I.增加了发芽率以及最终发芽的种子的百分比。对于两个品种，采用低使用率的A.I.的相对未处理的种子的总发芽增长大于10％。
实验4-幼苗死亡的预防
本实验的目的是观察所述第一组分对幼苗死亡的效果。当进行上文实验3时，观察到对于CL 151幼苗，在幼苗期有大量的死亡，这导致了幼苗的高死亡率。如表9所示，A.I.的两个使用率都减少了幼苗死亡的发生率，其中较低的使用率提供了最好的控制。
Table 9.水稻品种CL 151幼苗死亡率-对照组vs与第一组分接触
实验5-对比例
评估一种包含NPK肥料(11-11-7)与0.08％Zn和0.036％赤霉酸的种子处理产品(STP)在大豆种子中对出苗的响应，并与对照组和一种常规种子处理产品ApronMaxx(先正达)进行比较。第四个处理样品由STP和ApronMaxx的组合物组成。种子的处理采用每100磅的种子使用2液量盎司(fl.oz.)的种子处理产品处理，并且在盆栽中种植种子并放置在温室中。每组处理有6个平行实验。在种植之后4天和5天(DAP)时评估所述处理(DAP)。如下评定出苗：N-没有出苗-0点；C-弯曲，仅破坏土壤表面-1点；和E-完全出苗-2点。结果显示在表10中：
Figure BPA00001516147700251
表10.对比例的出苗数据
本实验证明STP与对照组和ApronMaxx相比，在加速大豆种子的发芽和出苗中的效果。它还显示当将STP加入到ApronMaxx中时，出苗几乎与单独的STP完全相同，并显著好于对照组或单独的ApronMaxx。
实验6-第一组分vs对比例和第一组分与对比例的协同组合
在一个使用大豆种子的实验中，将所述第一组分与实验5的STP进行比较，并与所述第一组分和STP的组合进行比较，以测定对发芽率的效果。使用被单独的所述第一组分、单独的STP或所述第一组分与STP的组合处理的大豆种子进行本试验。在本实验中，将50个种子放置在海面上，该海绵已使用500ml水(对照组)或使用500ml含有不同量的所述第一组分或所述第一组分加STP的水浸透。在48、72和120小时后测量发芽。结果显示在表11中。
Figure BPA00001516147700252
表11.使用所述第一组分(“CP”)和STP的大豆出苗结果。
本实验证明单独作为A.I.的所述第一组分在0.6mg/Kg或1.2mg/Kg使用率时比对照组或STP加所述第一组分引起的发芽率增长更快。将1.2mg/Kg的第一组分加入到STP中改善的性能显著优于将0.6mg/Kg的所述第一组分加入到STP中。然而，当把相同的实验用于玉米时，结果显示相反的效果。在这里，单独的两种处理相对于对照组都改善了发芽，但是将STP加入到使用所述第一组分的每种处理中导致了发芽率的进一步增强，如表12所示。
Figure BPA00001516147700261
表12.表11.使用所述第一组分(A.I.)和STP的玉米出苗结果。
就玉米来说，单独的所述第一组分改善了发芽，但是，如上文实验数据证明，当将STP加入到所述第一组分时存在累加效应或协同效应。
包括所述第一组分和第二组分(农药)的配方
实验7.本实验的目的是要测定所述第一组分当与非选择性的除草剂(草甘膦)桶混时，是否能加强除草或提高除草速度。使用的草甘膦制剂为来自孟山都公司的Roundup PowermaxTM。使用随机完全区集(RCB)设计实施现场试验，在每个处理中采用3个平行试验。评估了4个草种类或草类别：美国月见草(Oenothera laciniate)OEOLA、narrow-leafed vetch(Vicia angustifolia)VICAN、卡罗莱纳老鹳草(Geranium carolinianum)GERCA和其它草OTGRA。使用两种比例的草甘膦对试验田喷雾，每种使用或不使用所述第一组分，并在使用7、14、28天后(DAA)获得除草率。将除草记录为原始群体中被杀死的草的百分比。测试结果被显示在表13中。
Figure BPA00001516147700271
表13.与第一组分(A.I)桶混(tank mixed)的草甘膦的除草。后面跟着相同字母的方法没有显著不同(P＝0.10，LSD)。只有AOV处理P(F)在只有AOV处理P(F)在平均值比照OSL显著时进行方法对比。
本实验清楚地显示了所述第一组分与农药(草甘膦)的组合促进了更快的响应和改善了宽泛的除草(broad weed control)的效力。数据还证明了当与所述第一组分组合使用并对农药性能改变很小或不改变时，使用较少农药的可行性。
实验8.本实验以类似于实验4的方式进行，除了锰(Mn+2)和锌(Zn+2)微量元素与草甘膦组合使用，并且除了所述第一组分和草甘膦的组合。在这种情况下，目的是要显示当Mn和Zn与草甘膦和所述第一组分桶混时，在金属和草甘膦之间对于除草功效没有拮抗作用。众所周知，将Zn+2或Mn+2加入至草甘膦的喷雾液中会产生显著的功效损失(见，例如“Glyphosate interaction withmanganese in tank mixtures and its effect on glyphosate absorption andtranslocation”，Bernards等，Weed Science，53：787-794.2005；和Scroggs等，“Response of Weeds to Zinc-Glyphosate Mixtures”，Louisiana AgricultureMagazine，Summer，2008.)。使用Zn+2，除草性能的损失可为50％或更多。在本试验中，Zn+2和Mn+2都以硫酸盐存在，浓度分别为6vol％和5vol％。结果显示在表14中。
Figure BPA00001516147700281
表14.与Mn、Zn和所述第一组分(A.I.)桶混的草甘膦的除草。后面跟着相同字母的方法没有显著不同(P＝0.10，LSD)。只有AOV处理P(F)在平均值比照OSL显著时进行方法对比。
表14的数据证明，在本试验中，Mn+2和Mn+2加Zn+2使用所述第一组分处理的结果比单独使用草甘膦没有统计学上的不同，因此显示当所述第一组分存在时，在草甘膦和这些金属之间没有显著的拮抗作用。
实施例9.实施实验以测定所述第一组分当与两种非选择性除草剂(草甘膦和草丁膦)桶混时是否能加强除草或除草速度。使用的草甘膦制剂为来自孟山都公司的Roundup PowermaxTM和草丁膦为来自拜耳作物科学的IgniteTMHerbicide。使用随机完全区集(RCB)设计实施现场试验，在每个处理中采用3个平行试验。评估了4个草种类或草类别：加拿大蓬(Erigeron Canadensis)ERICA、蒲公英(Taraxacum officinale)TAROF、早熟禾(Poa annua)POAAN和卷耳(Cerastium vulgatum)CERVU。对试验田喷雾并且每一种除草剂都与或不与所述第一组分一起应用。在使用9、16、28天后(DAA)获得除草率。将除草记录为原始群体中被杀死的草的百分比。测试结果被显示在表15中。
Figure BPA00001516147700291
表15.与第一组分(A.I)桶混(tank mixed)的草甘膦和草丁膦的除草。后面跟着相同字母的方法没有显著不同(P＝0.10，LSD)。只有AOV处理P(F)在只有AOV处理P(F)在平均值比照OSL显著时进行方法对比。
本实验中的结果显示所述第一组分显著增强了草甘膦和草丁膦的活性。因此，所述第一组分与农药的组合是增效的。
可预见性的例子
在植物中新陈代谢通常是不可预知的，即一个人不能根据农药的在先的传统的使用预测，会产生什么效果，特别是对于转基因(GM)植物。例如，麦草畏与耐麦草畏的作物(例如表达DMO的作物)的接触会从本文公开和描述的组合物和方法获益，因为所述第一组分很可能会调节GM耐麦草畏作物的一种或多种的基因，并且作为结果，通常相信所述组合物和方法可有效地提供以下的一个或多个：
增加麦草畏代谢物，包括DCSA；
增加麦草畏的效力或比可能不使用所述第一组分时使用更低水平的麦草畏；
增加耐麦草畏作物对生物的(例如，昆虫、真菌、病毒、线虫和其它病原体)或非生物的胁迫(例如，干旱、寒冷、臭氧、土壤养分缺乏)的抵抗力，结果增加了产量和改善了耐麦草畏作物品质；
增加了耐麦草畏作物对多价金属离子的吸收。
人们还相信，本文公开和描述的组合物和方法的益处还对其它GM作物有用并还可被应用于这种GM作物的开发。
因此，可预期，一种用于增加种子的发芽率的方法包括将种子与所述第一组分和麦草畏或DMO介导的它的新陈代谢产品接触，它们的量为，当与相同基因型但没有与所述第一组分和麦草畏或DMO介导的它的新陈代谢产品接触的种子相比时，改善种子的发芽的量。一方面，种子包含编码DMO的转基因。
在本文引用的所有专利和出版物通过引用被整体并入本申请。
词语“包括”、“包含”和“含有”可被解释为包含地而非排他的。

Claims (46)

1.一种种子组合物，包括
种子；和
第一组分，其包含可溶有机材料的农业可接受的复杂混合物，所述可溶有机材料通过部分腐殖化的天然有机质进行表征。
2.如权利要求1所述的种子组合物，其中所述第一组分由两种或更多种以下因素进行表征：
a.缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物；
b.可溶有机质的O/C比大于约0.5；
c.单宁化合物的总量大于约200，且通过质谱测定，所述单宁化合物的H/C比为约0.5至约1.4，芳香度指数小于约0.7；或
d.通过质谱测定，质量分布为约47-56％的木质素化合物，33-42％的单宁化合物，和约8-11％的缩合烃。
3.如权利要求1或2中任一项所述的种子组合物，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少10％为单宁和/或缩合单宁。
4.如权利要求1或2中任一项所述的种子组合物，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少20％为单宁和/或缩合单宁。
5.如权利要求1所述的种子组合物，还含有第二组分，所述第二组分为至少一种农药、植物营养素，或它们的组合。
6.如权利要求5所述的种子组合物，其中所述农药为除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀细菌剂、抗病毒剂，或它们的组合。
7.如权利要求5所述的种子组合物，其中所述农药为草甘膦或草丁膦。
8.如权利要求1所述的种子组合物，还含有种子。
9.如权利要求8所述的种子组合物，其中与种子接触的所述聚合物或基质可释放地包含所述第一组分。
10.如权利要求8所述的种子组合物，其中与种子接触的所述聚合物或基质还含有第二组分。
11.一种种子处理方法，所述方法包括使种子与包含可溶有机材料的农业可接受的复杂混合物的第一组分接触，所述可溶有机材料通过部分腐殖化的天然有机质进行表征。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一组分由两种或更多种以下因素进行表征：
(a)缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物；
(b)可溶有机质的O/C比大于约0.5；
(c)单宁化合物的总量大于约200，通过质谱测定，所述单宁化合物具有的H/C比为约0.5至约1.4，且芳香度指数为小于约0.7；或
(d)通过质谱测定，质量分布为约47-56％木质素化合物，33-42％单宁化合物，和约8-11％缩合烃。
13.如权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少10％为单宁和/或缩合单宁。
14.如权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少20％为单宁和/或缩合单宁。
15.如权利要求11所述的方法，还包括将种子与第二组分接触，其中所述第二组分为至少一种农药。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述农药为除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀细菌剂、抗病毒剂，或它们的组合。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述农药为草甘膦。
18.如权利要求11所述的方法，其中将种子与所述第一组分和聚合物或基质接触。
19.如权利要求18所述的方法，其中与种子接触的所述聚合物或基质可释放地包含所述第一组分。
20.如权利要求18所述的方法，其中与种子接触的所述聚合物或基质还含有第二组分。
21.一种方法，包括使种子与包含可溶有机材料的农业可接受的复杂混合物的第一组分接触，所述可溶有机材料通过部分腐殖化的天然有机质进行表征，其中，与没有接触所述第一组分的类似种子相比，所述第一组分强化发芽、出苗、根系发育、幼苗活力、幼苗生长、抗死亡性、叶绿素的生产、抗寒性、抗涝性和营养素吸收中的一项或多项。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述第一组分由两种或更多种以下因素进行表征：
(a)缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物；
(b)可溶有机质的O/C比大于约0.5；
(c)单宁化合物的总量大于约200，通过质谱测定，所述单宁化合物具有的H/C比为约0.5至约1.4，且芳香度指数为小于约0.7；或
(d)通过质谱测定，质量分布为约47-56％木质素化合物，33-42％单宁化合物，和约8-11％缩合烃。
23.如权利要求21或22中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少10％为单宁和/或缩合单宁。
24.如权利要求21或22中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少20％为单宁和/或缩合单宁。
25.如权利要求21所述的方法，还包括将种子与第二组分接触，其中所述第二组分为至少一种农药。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述农药为除草剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀细菌剂、抗病毒剂，或它们的组合。
27.如权利要求21所述的方法，其中将种子与所述第一组分和聚合物或基质接触。
28.如权利要求27所述的方法，其中与种子接触的所述聚合物或基质可释放地包含所述第一组分。
29.如权利要求27所述的方法，其中与种子接触的所述聚合物或基质还含有第二组分。
30.一种方法，包括将植株或种子与以下物质接触：
包含可溶有机材料的农业可接受的复杂混合物的第一组分，所述可溶有机材料通过部分腐殖化的天然有机质进行表征；和
一种杀虫剂；
其中，所述第一组分与所述杀虫剂结合而：增强所述杀虫剂的杀虫活性；或提高所述植株或种子的营养素吸收和增强所述杀虫剂的杀虫活性。
31.一种用于减少对化学拮抗剂具有特异性耐受的转基因(GM)植株或GM种子的生长或产量的延迟或衰减的方法，所述方法包括将GM植株的叶表面或GM种子的位点与以下物质接触：
包含部分腐殖化的天然有机质的农业可接受的混合物的第一组分；
与植株转基因有关的一种化学拮抗剂；和
可选地，植物营养素。
32.如权利要求30或31中任一项所述的方法，其中所述第一组分由两种或更多种以下因素进行表征：
(a)缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物；
(b)可溶有机质的O/C比大于约0.5；
(c)单宁化合物的总量大于约200，通过质谱测定，所述单宁化合物具有的H/C比为约0.5至约1.4，且芳香度指数为小于约0.7；或
(d)通过质谱测定，质量分布为约47-56％木质素化合物，33-42％单宁化合物，和约8-11％缩合烃。
33.如权利要求30或31中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物来表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少10％为单宁和/或缩合单宁。
34.如权利要求30或31中任一项所述的方法，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物来表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少20％为单宁和/或缩合单宁。
35.一种植物营养素组合物，包括水溶液中的，
第一组分，其包含部分腐殖化的天然有机质的农业可接受的混合物；和
第二组分，其选自农药、生长调节素及其混合物的农业可接受来源。
36.如权利要求35所述的植物营养素组合物，其中所述第一组分由两种或更多种以下因素进行表征：
(a)缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物；
(b)可溶有机质的O/C比大于约0.5；
(c)单宁化合物的总量大于约200，通过质谱测定，所述单宁化合物具有的H/C比为约0.5至约1.4，且芳香度指数为小于约0.7；或
(d)通过质谱测定，质量分布为约47-56％木质素化合物，33-42％单宁化合物，和约8-11％缩合烃。
37.如权利要求35或36中任一项所述的植物营养素组合物，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物来表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少10％为单宁和/或缩合单宁。
38.如权利要求35或36中任一项所述的植物营养素组合物，其中所述第一组分通过含有缩合烃、木质素和单宁和/或缩合单宁的混合物来表征，其特征在于所述组合物中化合物的总百分含量的至少20％为单宁和/或缩合单宁。
39.通过权利要求11所述的方法制备的种子。
40.如权利要求11、21、30或31中任一项所述的方法，其中所述植株或种子是非禾本作物的植株或种子。
41.如权利要求11、21、30或31中任一项所述的方法，其中所述植株或种子是水果或蔬菜作物的植株或种子。
42.如权利要求11、21、30或31中任一项所述的方法，其中所述植株或种子是转基因的。
43.如权利要求1至10中任一项所述的种子组合物，其中所述植株或种子是非禾本作物的植株或种子。
44.如权利要求1至10中任一项所述的种子组合物，其中所述植株或所述种子是水果或蔬菜作物的植株或种子。
45.如权利要求1至10中任一项所述的种子组合物，其中所述植株或所述种子是转基因的。
46.如权利要求21所述的方法，还包括将所述第一组分和来源于与所述第一组分接触过的种子的植株的叶表面接触。
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