CN103402361A - 植物促生长混合物及其施用方法 - Google Patents

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Abstract

作物植物或其他植物发育中，植物促生长混合物和选择性定时其施用的方法正面提高作物植物或其他植物的细胞数目增加和细胞发育，以增强作物植物或其他植物的经济部分的发育和/或生产力。开花中施用所述植物促生长混合物增强弱花和正常强花。所述植物促生长混合物和施用方法也显示了赋予经处理作物或其他植物不同的疾病抗性。所述植物促生长混合物和施用方法也增加了就更大可及性而言的生根深度和强度，以及就作物植物生长和生产力而言的水和营养运输。

Description

植物促生长混合物及其施用方法
技术背景
1.技术领域
本发明通常涉及植物促生长混合物及其施用于植物组织以增加植物生长和生产力(productivity)的方法。特定地，本发明涉及植物激素或其他分子的组合，当可选与包括氮在内的多种材料一起施用时，产生植物组织生长和发育的意外增强，包括但不限于营养体（vegetative）、花、种子和子实组织。
2.背景技术
植物生长和发育以及生产力(如作物、种子、果实等)已知受到就质量或数量上增强植物生产力水平的基因表达而言传递信号的生长因子、矿物成分和小分子的调节。提高植物生产力的传统方法包含施用多种矿物质和氮成分作为作物植物或其他植物生产力的必要添加或底物。然而，这种方法趋向于有意或无意地忽略对增加生产力必需的所述生长因子(如激素和/或其他小分子)。
增加植物生产力的较新方法包含基因工程改造技术，如操作没有预处理的基因以影响认为增强生存力的某些靶标反应，和/或加入更好表达所需植物特性的其他基因。尽管这些转基因方法确定有其优势(如疾病/昆虫抗性、除草剂抗性、更大的作物/果实等)，由于不安全、非天然和对环境可能有害，其也遇到了很多公众阻力。
一种更受认可的替代性更天然方法是基于以下理论：植物已经有必需基因/遗传编码以生成具有更多数量和/或品质的多种植物组织，以及面对常见困境如干旱、疾病和昆虫感染时的茁壮成长。但是，为了实现这个先天基因材料和所述植物全部潜能的全部表达，所述植物必需在植物生长中以特定浓度、特定时间接收多种天然产生的营养和/或激素到植物的特定部分或组织。通过引用纳入的美国专利6,040,273和美国专利应用公开2005/0043177及2005/0197253提供了本领域工作的一些示例。考虑到对提高食物生产力的技术和组合物以及对养活指数式增长人群的更高食物生产持续需求的大量研究，对改善方法和组合物以提高植物生产力有盼望已久而无法实现的需求。
3.本发明目的的鉴定
本发明目的是完成下列的一个或多个：
提供了刺激植物生长和生产力的化学组合物或混合物；
提供了帮助和/或增加植物氮利用的化学组合物或混合物；
提供了增强作物和其他植物生长的一种或多种植物激素、一种或多种矿物质和氮化合物的混合物或组合。
提供了利用包含增强植物组织生长的一种或多种植物激素、一种或多种矿物质和氮化合物的化学混合物和/或组合的方法；
提供了增强所述植物对疾病抗性、植物对害虫抗性或植物先天免疫的化学组合物及其施用方法；和
提供了通过增加弱花和强花（weak and strong flower）强度以提高所述植物经济或其他部分的化学组合物及其施用方法。
通过以下说明书和附图，本领域技术人员能清楚了解本发明的其它目的、特征和优点。
发明内容
上述鉴定的目标与本发明的其他特性和优点纳入包含至少植物激素、细胞激动素和赤霉素组合的植物促生长混合物中。所述植物促生长混合物也可以包含多种材料，所述材料包含锌、钙、硼、钾和氮中的一种或多种。所述植物促生长混合物可以包含这些矿物质，由于化学沉淀的可能性，这种矿物质优选与植物激素不预先混合。相反，所述植物激素和矿物质优选同时、或不同时间施用到植物和/或所述植物生长所在的土壤中。
当用于植物繁殖、生长或生产的任何生长培养基中的所述植物根系统时，观察到所述植物促生长混合物能增加细胞分裂和营养体（vegetative）、花、种子、子实或其他植物组织发育的程度。提供了数个示例，其中由于优选实施所述植物促生长混合物的施用，显示了植物生长在统计学上的显著增加。
出乎意料地测定了使用所述植物促生长混合物赋予了在作物和其他植物中原来没有看到的疾病和昆虫抗性。数个示例显示了所述植物促生长混合物抑制多种植物疾病的功效，包括但不限于猝死综合征、马铃薯斑马片（potato zebra chip）、番茄卷叶病毒和疫霉属。当所述植物促生长混合物在开花期间施用于所述植物时，也显示了增强弱花和正常强花。
附图简要说明
通过说明而不是限定的方式，后面详述的本发明是基于附图，其中：
图1的黑白图片显示了优选实施中，4周后向生长的番茄植物施用所述植物促生长混合物的比较结果；
图2的黑白图片显示了向大豆植物施用有不同氮量的植物促生长混合物的比较结果；
图3的黑白图片显示了优选实施中，向感染猝死综合征(SDS)的大豆植物施用所述植物促生长混合物的比较结果；和
图4的黑白图片显示了优选实施中，向感染番茄卷叶病毒的番茄植物施用所述植物促生长混合物的比较结果。
图5的黑白图片显示了施用所述植物促生长混合物的本发明优选实施中，玉米植物根生长的比较结果；
图6的黑白图片显示了未处理玉米植物的根，包含胚根；
图7的黑白图片显示了优选实施中，用所述植物促生长混合物处理的玉米植物的根，包含胚根和中胚轴；
图8的黑白图片显示了优选实施中，向番茄植物施用所述植物促生长混合物的比较结果。
本发明优选实施的描述
本发明优选实施针对先前技术的一种或多种缺陷，并且整合了前面鉴定的至少一个目标。本发明使用植物促生长混合物，所述混合物包含化学组分的特定组合/组合物和/或其施用于生长中植物的时间，当共同利用和/或在特定时间用于植物根时，所述施用增加作物植物或其他植物的细胞分裂和营养体、花、种子、子实或其他植物组织发育的程度。这种增强可以增加细胞和/或细胞组分的数目和类型和/或植物组织品质的形式，所述品质通过组织完整性、组织颜色、味道的组织期望（如果消耗）和包含味道的所有方面、生物化学成分、组织塑性(或缺乏其)、组织强度或其他物理成分或属性来测量。本文所述植物包含任何和全部作物植物(指人或其他生物体消耗或工业消耗)或观赏和/或生成所需组织的其他植物，包括但不限于叶子、叶子部分、或所述植物的其他组织，或者使用全部组织的花或种子，或者所述植物组织的生物化学或物理成分。
在优选实施中，所述植物促生长混合物包含两种植物激素（细胞激动素和赤霉素）的液体混合物。如本领域技术人员所熟知，细胞激动素和赤霉素可以获自多种天然来源或其可以化学合成。所述赤霉素优选选自下面的一种或多种：GA1、GA2、GA3、GA4、GA5、GA6、GA7、GA8、GA9、GA10、GA11、GA12、GA13、GA14、GA15、GA16、GA17、GA18、GA19、GA20、GA21、GA22、GA23、GA24、GA25、GA26、GA27、GA28、GA29、GA30、GA31、GA32、GA33、GA34、GA35、GA36、GA37、GA38、GA39、GA40、GA41、GA42、GA43、GA44、GA45、GA46、GA47、GA48、GA49、GA50、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、GA81、GA82、GA83、GA84、GA85、GA86、GA87、GA88、GA89、GA90、GA91、GA92、GA93、GA94、GA95、GA96、GA97、GA98、GA99、GA100、GA101、GA102、GA103、GA104、GA105、GA106、GA107、GA108、GA109、GA110、GA111、GA112、GA113、GA114、GA115、GA116、GA117、GA118、GA119、GA120、GA121、GA122、GA123、GA124、GA125、GA126。所述赤霉素优选选自下面的一种或多种：玉米素、各种形式的玉米素、N6-苄基腺嘌呤、N6-(δ-2-异戊基)腺嘌呤、1,3-二苯脲、噻苯隆、CPPU(氯吡脲)、激动素或其他有细胞激动素活性的化学制剂。
所述优选赤霉素是赤霉酸GA3，并且以一定量存在于水性混合物中从而GA3为约0.1-10％重量，更优选约0.5-约5％重量并且最优选约0.075–约0.125％重量。所述优选细胞激动素是激动素，并且以一定量存在于水性混合物中从而激动素为约0.003-0.3％重量，更优选约0.0015-0.15％重量并且最优选约0.01–0.05％重量。
植物激素、细胞激动素和赤霉素的比率优选范围为1:10-1:300，并且更优选1:20-1:40。最优选约1:30比率。但是，为了获得最优结果，所述细胞激动素和赤霉素的绝对量必需与经处理植物和其果实的体积/重量成比例变化。细胞激动素的绝对量优选在1到300mg/公顷生长植物间变动，但是更优选20–80mg/公顷生长植物。赤霉素的绝对量优选在100到10,000mg/公顷生长植物间变动，但是更优选500–2,500mg/公顷生长植物。
所述植物促生长混合物可选但是优选包含通过植物组织帮助植物激素摄入和/或通过植物组织补充植物激素利用的一种或多种材料。优选矿物质包含有氮、钾、钙的锌、氮、钾、钙和硼，和/或最优选硼。钙和硼的优选利用率是10-100磅钙/英亩，和1/4-2磅硼/英亩。由于化学沉淀的风险，优选所述包含氮的矿物质不与植物激素预混合，至少不持续延长的时间段。相反，所述矿物质（若有）优选与植物激素同时施用(如在施用时或者临施用前通过混合所述材料和激素)。或者，任何矿物质可以在施用植物激素前、或后施用。方便起见，上述量的植物激素和矿物质以种植英亩或公顷形式给出，然而，所述植物促生长混合物还预计通过替代性生长培养基施用于植物的根，包含但不限于水培和气栽。
通常，大豆植物需要约5磅氮/蒲式耳收集大豆。对于这个量，约3磅氮通过固氮细菌作用在根部或附近生成，而约2磅氮获自大豆根生长的土壤。其他类型的作物植物有相似、常见的氮利用。然而，当上述植物激素和/或矿物质用于生长中植物的土壤/根时，发现了所述植物利用和能够利用比土壤中正常所产生多得多的氮量。这是始料未及的结果，因为这种大量施氮通常损伤植物根和/或对植物健康有害。所述植物促生长混合物包含细胞激动素和赤霉素，其也可以刺激植物根附近的固氮细菌，以从空气中继续将氮固定到土壤，时间比正常所发生的更长。
用于植物促生长混合物的优选实施中的所述氮优选是液体氮肥料，包含约一半脲和一半硝酸铵。这种液体氮肥料的氮含量为约28–32％，并且优选注射入植物土壤中到2-4英寸的深度。用于植物的液体氮肥总量优选为50–400磅氮/英亩(即56.0-448.3kg/公顷)，更优选100-300磅氮/英亩(即112.1-336.3kg/公顷)，和最优选约200磅氮/英亩(即224.2kg/公顷)。液体氮肥的总量可以用于单次施用，如下面进一步详述，或可以分成一次或多次施用。其他类型的液体氮肥例如无水氨、氨水和低压41%氮溶液，也可以用作氮源，但是这些其他类型的液体氮肥必需注射到地面以避免气态氨(即氮)的大气损耗。
所施用氮的最优量取决于很多因素，最重要的是植物类型。施用约200磅氮/种植英亩(即224.2kg/公顷)显示了对大豆的有利结果。另外，在本发明的优选实施中，通过约400磅氮/种植英亩(即448.3kg/公顷)的更大氮施用实现了最优的玉米生长。与植物激素和其他矿物质（若有）同时，或开花前的晚些时间，施用所述液体氮肥。优选地，在施用前，所述液体氮肥与植物激素和其他矿物质（若有）混合，从而需要均匀混合物/组合的仅单次现场施用，因而由于后面仅氮的现场施用，降低了另外情况下所需的劳动力和设备成本。当包含液体氮肥的植物促生长混合物的单次施用显示了对单个收获作物提供良好结果，在多个收获作物（如番茄）中各一次或多次收获后，液体氮肥的其他施用显示了至少对一些作物植物是有益的。当使用上述液体氮肥时，可以替代使用颗粒氮肥。然而，所述固体氮肥可能需要在与多种植物激素和任何其他矿物质施用分开的步骤中用于生长中植物的土壤。
在本发明的优选方法中，所述植物促生长混合物事先准备好并且用于生长中植物的根，或者通过滴灌到所述植物生长所在的土壤中。其他可以使用的加肥灌溉型施用方法包括但不限于撒施(如常规灌溉)和其他类型的放置施用(如侧施(side dressing);微喷(microjet)等)。撒施是可接受的方法，只要能充足灌溉以从植物叶部及地上组织和进入土壤/根部洗涤所述植物促生长混合物。所述植物促生长混合物优选在所述植物有约4–6片叶子后施用。仅有几个例外，其中所述植物促生长混合物可以用于种子或出苗。一个这种例外是小麦作物，和另一个是附生植物类植物如菠萝。优选仅在临植物发育(即植物发育的出苗期和开花期之间)的生殖期（即开花）前或期间，将所述植物促生长混合物用于所述土壤/根部。发现了开花后植物促生长混合物的土壤/根部施用不太有效，并且可能甚至产生有害影响，如下面进一步所解释。相似地，植物有大量树叶前或移植后7-14天内，通常避免土壤/根部施用。
所述植物促生长混合物(没有矿物质)优选以0.1-10品脱（pint）/英亩(即0.117-1.17升/公顷)的比率用于所述土壤/根部。其他类型的植物处理可能有益，并且当与本文所述方法和组合物联用时，产生协同作用。例如，在出苗期使用授予Dean的美国专利号6,040,273的优选组合物进行植物处理还可以改善通过后续施用包含液体氮肥的植物促生长混合物来实现的结果。
所述包含植物激素、细胞激动素和赤霉素和矿物质，但没有液体氮肥的植物促生长混合物是有机的。但是所述优选液体氮肥不是有机的。然而，可以使用有机氮源，从而限定所述整体处理是有机的、环保的和/或可持续的。这种有机氮源包括但不限于动物肥料、尿和羽毛。
本发明的优选实施还在下面数个实施例中描述。然而，这些实施例不以任何方式意味着，并且不应该解释为限制本文所公开发明的范围。
实施例1
在这个实施例中，研究了所述植物促生长混合物对栽植（field-planted）大豆生长的影响。种植大豆的栽培育种是Vernal。这些大豆在2009年6月1日在德克萨斯州韦斯拉科（Weslaco）土地上种植，所述土地根据种植大豆的国家推荐施肥措施来准备。优选实施的植物促生长混合物用于土壤，其中所栽植大豆在生长的生殖(即R2)期生长。这种植物促生长混合物有0.03%作为细胞激动素的激动素，和1.0%作为赤霉酸(即赤霉素)的GA3。所述植物促生长混合物(没有矿物质)以2品脱（pt）/英亩的比率通过滴灌来分散。液体氮肥(即50%脲和50%硝酸铵)通过滴灌系统施用，采用各为30磅氮/英亩的三次施用(即33.6kg/公顷)，总共施用90磅/英亩(即100.9kg/公顷)。所述30磅/英亩(即33.6kg/公顷)氮肥施用在播种后第四周、播种后第六周和播种后第八周施用。所述植物促生长混合物包含播种后第八周的最后施氮。所述大豆在2009年10月22日收获。
测定了未处理、对照、正常管理的四个大豆田间小区复制体（replicate），和根据上述处理的四个大豆田间小区复制体的大豆产率。四个对照复制体的所述大豆产率是83.8蒲式耳/英亩、97.3蒲式耳/英亩、97.8蒲式耳/英亩、和90.8蒲式耳/英亩。四个对照小区的平均大豆产率是92.4蒲式耳/英亩，标准偏差是6.6蒲式耳/英亩。四个经植物促生长混合物处理的复制体的所述大豆产率是171.8蒲式耳/英亩、164.8蒲式耳/英亩、160.6蒲式耳/英亩、和170.1蒲式耳/英亩。四个经处理小区的平均大豆产率是166.8蒲式耳/英亩，标准偏差是5.1蒲式耳/英亩。用于对照和处理小区的平均产率之间显著差异的统计“t检验”是p=0.0005，指示了高度显著差异。实施例2
在这个实施例中，所述实施例1的植物促生长混合物的细胞激动素和赤霉素的优选实施通过向西班牙洋葱的滴灌进行。所述植物促生长混合物(没有矿物质)以3品脱/英亩的比率用于所述土壤，其中所述西班牙洋葱在2010年3月3日种植于华盛顿州埃塞俄比亚（Ethiopia,Washington）。除了用于洋葱植物种植的国家推荐整地(即施肥)以外，所述植物促生长混合物包含氮侧施，所述侧施以10磅氮/英亩的比率在洋葱移植后第10周、12周和14周施用于土壤。所述西班牙洋葱在2010年7月29日收获。所述四个复制试验生成总共39,498磅的洋葱(邓肯氏p=0.05新多变域检定)，而四个复制对照实验生成总共21,725磅的洋葱。因此，所述经处理洋葱的产率比未处理（对照）洋葱增加81.8%。应该注意到洋葱产率的增加不是洋葱数目的增加，而是洋葱大小的增加。
实施例3
在这个实施例中，研究了所述植物促生长混合物处理对番茄植物的影响。如图1所示，左侧番茄植物(a)没有用实施例1所述植物促生长混合物的细胞激动素和赤霉素处理，而右侧番茄植物(b)显示在这种处理后第四周。如对本领域普通技术人员显而易见的，所述处理的番茄植物(b)比未处理番茄植物(a)更绿得多(即更暗)、更健康得多和发育更好得多，并且有更多番茄。
实施例4
在这个实施例中，研究了实施例1所述植物促生长混合物的细胞激动素和赤霉素与可变量的施用氮一起对种栽植大豆生长的影响。如图2所示，所述对照植物标记(a)没有接受所述植物促生长混合物的任何施用(和没有额外氮超过国家推荐的施肥与种植用整土)。所述植物标记(b)-(e)接受了比率为4品脱/英亩的植物促生长混合物(没有矿物质)与可变量的其他氮一起的施用，如下:植物b)没有接受加入的氮，植物(c)接受60磅氮/英亩，植物(d)接受120磅氮/英亩，和植物(e)接受180磅氮/英亩。从图2容易看出，接受所述植物促生长混合物与氮最高量(如180磅/英亩)施用的所述植物(e)也显示了最高的细胞生长，并且特别是大豆的最大发育。所述植物(e)比对照植物(a)在大豆产率上增加至少30%。
本发明的另一个特性是使用一个或多个前述方法向植物施用所述植物促生长混合物(有或没有液体氮肥料)出乎意料地看似抑制多种植物疾病和提高昆虫抗性。
实施例5
在这个实施例中，研究了所述植物促生长混合物对遭受严重猝死综合征(SDS)的大豆植物的影响。对这个实施例，所述植物促生长混合物由2品脱/英亩0.03%细胞激动素和1.0%赤霉素以及100磅氮和100磅钾/英亩组成。如图3所示，左侧收获的植物(a)有SDS，但是没有用植物促生长混合物(有矿物质)处理。然而，右侧收获的植物用植物促生长混合物(有矿物质)处理。所述植物(b)照片显示了甚至当遭受SDS并发症时，所述植物促生长混合物帮助植物生长和作物发育。所述SDS在处理植物中似乎没有减少氮利用，而所述SDS对所述未处理植物的生长和作物发育产生显著负面影响。应指出植物(a)和(b)根据国家推荐的措施在施肥土壤中生长。
实施例6
在这个实施例中，观察了所述植物促生长混合物对遭受严重SDS的大豆植物的影响。种植大豆的栽培种是Asgrow2403，并且所述大豆在爱荷华州艾姆斯（Ames,Iowa）土地上生长，所述土地使用国家推荐的施肥措施就种植进行准备。所述大豆在2010年4月29日种植，并且在2010年10月3日收获。如表中所示，进行8个不同的实验，每个实验8个复制体。显示最大增加的经处理植物是实验6的那些，显示了相对实验1对照植物的62%生长率。
优选实施的植物促生长混合物用于土壤，其中载植大豆在生长的生殖(R2)期生长。这种植物促生长混合物有0.03%作为细胞激动素的激动素，和1.0%作为赤霉酸(即赤霉素)的GA3。当种植前所述土壤根据国家推荐措施施肥时，所述植物促生长混合物也包含其他液体氮肥(即50%脲和50%硝酸铵)，以附表中提供的量通过滴灌系统进行。
对未处理、对照、正常控制疾病的大豆田间小区(实验1)，以及7个用不同量植物促生长混合物处理的其他大豆田间小区(实验2-8)测定所述大豆产率。如表所示，各实验由8个复制体组成。这些实验使用的所述小区面积为25平方英尺。8个通常、患疾对照的复制体的大豆产率是8.39蒲式耳/英亩、9.6蒲式耳/英亩、13.9蒲式耳/英亩、19.7蒲式耳/英亩、9.6蒲式耳/英亩、13.6蒲式耳/英亩、25.2蒲式耳/英亩、和18.5蒲式耳/英亩。8个对照小区的平均大豆产率是14.8蒲式耳/英亩，标准偏差是5.9蒲式耳/英亩。
8个剂量比率为2品脱/英亩的植物促生长混合物处理复制体的大豆产率是12.2蒲式耳/英亩、22蒲式耳/英亩、23.4蒲式耳/英亩、32.1蒲式耳/英亩、14.5蒲式耳/英亩、15.9蒲式耳/英亩、24蒲式耳/英亩、和21.7蒲式耳/英亩。剂量比率为2品脱/英亩的8个经处理小区的平均大豆产率是20.8蒲式耳/英亩，标准偏差6.4蒲式耳/英亩。用于对照和处理小区的平均产率之间显著差异的统计“t检验”是p=0.006，指示了高度显著差异。
8个剂量比率为4品脱/英亩的植物促生长混合物处理复制体的大豆产率是11蒲式耳/英亩、25.2蒲式耳/英亩、31蒲式耳/英亩、23.2蒲式耳/英亩、21.2蒲式耳/英亩、25.2蒲式耳/英亩、32.7蒲式耳/英亩、和22.3蒲式耳/英亩。剂量比率为4品脱/英亩的8个经处理小区的平均大豆产率是24蒲式耳/英亩，标准偏差是6.6蒲式耳/英亩。用于对照和处理小区的平均产率之间显著差异的统计“t检验”是p=0.003，指示了高度显著差异。
8个剂量比率为8品脱/英亩的植物促生长混合物处理复制体的大豆产率是17.7蒲式耳/英亩、24蒲式耳/英亩、18.5蒲式耳/英亩、10.1蒲式耳/英亩、23.2蒲式耳/英亩、16.2蒲式耳/英亩、16.2蒲式耳/英亩、和24.9蒲式耳/英亩。8品脱/英亩剂量的8个经处理小区的平均大豆产率是18.9蒲式耳/英亩，标准偏差是5.0蒲式耳/英亩。对对照和处理小区的平均产率之间显著差异的统计“t检验”是p=0.13，指示了没有显著差异。
8个剂量比率为100磅氮和100磅钾/英亩的仅用肥料处理复制体的大豆产率是23.4蒲式耳/英亩、26蒲式耳/英亩、28.7蒲式耳/英亩、15.3蒲式耳/英亩、8.1蒲式耳/英亩、15.3蒲式耳/英亩、28.9蒲式耳/英亩、和22.9蒲式耳/英亩。8个仅用肥料处理的小区的平均大豆产率是21.1蒲式耳/英亩，标准偏差是7.4蒲式耳/英亩。用于对照和处理土地的平均产率之间显著差异的统计“t检验”是p=0.03，指示了5%水平的显著差异。
在疾病丛生的大豆小区上进行的实验(即为了指示所述处理是否能抑制疾病影响)经常显示复制小区间的高水平变化率。因此，大量复制体－每个处理的8个复制体对比更常见4个复制体－成为必需。如这个实施例中所显示，剂量比率为2品脱/英亩的所述植物促生长混合物的植物激素与所述混合物所含的氮/钾肥一起，生成次优的20.8蒲式耳/英亩，尽管这个产率超过对照未处理小区40.5%。剂量比率为4品脱/英亩时，所述最大复制体的产率为24蒲式耳/英亩，产率相比对照小区增加62.2%。在最高剂量比率8品脱/英亩时，所述产率是21.2蒲式耳/英亩，产率相比对照土地增加42.6%。因此，所述植物促生长混合物中植物激素的最高剂量比率对最优产率而言过高。
表
Figure BDA00003531300100101
实验：
1.对照(国家推荐的施肥措施)。
2.种子处理，A为4盎司/英担（cwt）种子。
3.种子处理，A为8盎司/英担（cwt）种子。
4.种子处理，C为6盎司/英担（cwt）种子。
5.[在1品脱的沟A中;在2品脱开花侧施C前，100磅N和100磅K]/英亩。
6.[在1品脱的沟A中;在4品脱开花侧施C前，100磅N和100磅K]/英亩。
7.[在1品脱的沟A中;在8品脱开花侧施C前，100磅N和100磅K]/英亩。
8.对照和侧施[100磅N和100磅K]/英亩。
A=美国专利号6,040,273的组合物的优选实施；
C=实施例1的植物促生长混合物。
实施例7
斑马片（Zebra chip）或papa rayada是在美国很多地方不利影响马铃薯的破坏性疾病。斑马片的名字来自在感染这种疾病的马铃薯生产的薯片中经常发现的黑色斑纹。在这个实施例中，观察了所述植物促生长混合物对遭受斑马片的马铃薯植物的影响。所述栽培种是Frito Lay
Figure BDA00003531300100111
1875马铃薯。这些马铃薯在德克萨斯州韦斯拉科（Weslaco）于2010年1月5日种植，和2010年4月27日收获。所述推荐的国家施肥措施用于种植马铃薯的对照小区(即100磅氮/英亩)。
对剩余的种植马铃薯，实施例6所述植物促生长混合物的所述细胞激动素和赤霉素以1品脱/英亩比率施用于所述马铃薯生长的土壤。与对照小区的马铃薯相比，用这种植物促生长混合物处理的马铃薯没有接受任何其他氮肥(即，所述植物促生长混合物不包含任何施氮)。另外，用于这个实施例的马铃薯的所述植物促生长混合物不包含任何其他矿物质，如钙、硼或锌。收获时，所述对照马铃薯产生微小的47袋/英亩(即100磅/袋中47,000磅/英亩)，并且59%这些对照马铃薯生产的薯片有斑马片迹象。相反，处理的马铃薯产生了197袋/英亩(即197,000磅/英亩)和仅15%由经处理马铃薯生产的薯片有斑马片迹象。从统计学观点看，对照和处理马铃薯之间的这些差异是非常显著的(即p<0.01)。
实施例8
在这个实施例中，研究了所述植物促生长混合物对辣椒中疫霉菌（Phytophthora）的抑制。证明了疫霉菌是数种作物植物中非常难于抑制的真菌。在这个研究中使用的栽培种是Tomcat（特别易受疫霉菌影响的栽培种）在新泽西州布里奇顿（Bridgeton）于2010年6月16日移植。所述辣椒在2010年8月17日、9月9日和10月8日收获。所述优选实施的植物促生长混合物由实施例6所述的植物激素、所述矿物质钙和硼(1/2品脱/英亩的6.5%钙溶液;1品脱/英亩9%硼溶液)，和足够量的氮肥化合物组成，以100磅氮/英亩施用。所述植物促生长混合物的植物激素用于土壤，其中所述移植辣椒以1品脱/英亩剂量比率生长。疫霉菌感染最重的复制体的辣椒产率比使用国家推荐施肥措施从对照小区获得的产率增加了29%。另外，疾病加重(如杀死植物)的每周比率在对照辣椒植物中为11.3%，对比之下用促生长混合物处理的植物为2.5%，前者显著更高。换言之，4周后，45.2%(即11.3%x4)对照植物被疫霉菌杀死，而仅有10%(即2.5%x4)处理的植物被杀死。所述植物促生长混合物有效抑制疫霉属病的能力始料未及，并且认为比其他常用杀真菌方法或组合物更有效。
实施例9
这个实施例中，在南德克萨斯州土地上研究了所述植物促生长混合物对感染番茄卷叶病毒的番茄植物的影响。图4左侧显示的番茄植物(a)的叶子被番茄卷叶病毒严重卷曲。实施例6所述植物促生长混合物的细胞激动素和赤霉素用于感染番茄卷叶病毒的这些番茄植物生长所在的土壤。所述细胞激动素和赤霉素以10份/英亩的比率于2010年10月31日使用。所述植物促生长混合物也包含同时施用的矿物质、钙、硼和氮中。5%钙溶液的比率是1品脱/英亩，和硼溶液比率是3品脱/英亩。以200磅氮/英亩的比率通过侧施施用氮。图4右侧显示的所述番茄植物(b)在2010年11月5日拍照，并且显示了仅在处理后5天，所述植物促生长混合物对患病番茄植物的影响。本领域普通技术人员能容易识别单个处理后，植物健康的快速改善。这种改善是始料未及的，并且先前没有显示。另外，基因表达研究也在5天处理期内进行。显示所述植物先天免疫基因PR-1和PR-5由于特定植物促生长混合物处理而显著上调。
实施例10
本发明的另一个特性是所述植物促生长混合物可以用于增强弱花和强花。如上述，在所述植物发育的生殖期开始后(即开花中)，所述植物促生长混合物通常不用于植物的叶片、花、和/或土壤，或根。然而，所述植物促生长混合物可以用于开花植物，以造成弱花（weak flower）败育而强花（stronger flower）加强。就这种目的施用植物促生长混合物不需要与氮肥联合(如所述植物促生长混合物包含细胞激动素和赤霉素以及可选的矿物质，除了氮)。
实施例11
本发明的另一个特性是所述植物促生长混合物可以用于增强玉米植物根的生长(图5)。图片上部的根来自未处理玉米植物，而图片下部的根来自用所述混合物以4盎司/英亩的比率处理，用于在播种时间、仅在关闭滴入种子以及液体混合物的开口沟前、在用沟侧土壤闭合(掩埋)种子和混合物前，对种子进行沟处理。所述处理植物的根向土壤中生长更深，并且因此有超过未处理植物的根的明显优点，即缺水条件下在更深的土壤深度中获得更多养料和水。
不仅来自处理植物的根生长更深并且因此进入在各种形式干旱下提供多余养料和多余水的更低土壤区域，而且所述根在整个作物的生长季节保持活性生长。例如，未处理植物的胚根(从种子首先形成的根)非常暗，指示了基本是死根系统(图6)。另外，胚根相当瘦和细长，并且因此在向作物植物的顶部运输水分和养料中活性较低。相反，如图7所示，注意到胚根系统上的中胚轴颜色明亮，甚至在作物生长完成后仍然良好。不仅颜色更亮，指示了活性生长，而且所述输送底物的“管道系统”更厚和更短，指示了就水和营养物而言更有功能的运输系统。图6和7中两个植物胚根上的″凸出”是种子残余。
所述处理植物的另一个参数是所述处理植物的鲜重(137克)比所述未处理植物的鲜重(60克)发育好的多，n=5，统计学极显著差异p<0.01。
处理混合物对植物生长的另一个参数是处理植物茎的周长(7.96cm)与未处理植物的周长(6.52cm)在统计学上非常显著不同(p<0.01)。
处理混合物对作物植物生长的另一个参数是穗的重量，即所述处理植物的“穗轴”和种子(142.2克)与未处理植物(89.4克)在统计学上非常显著不同(p<0.01)。
处理混合物对作物植物生长的另一个参数是处理植物穗上种子排的数目(14.4)与未处理植物(12.8)在统计学上非常显著不同(p<0.01)。
处理混合物对处理作物植物穗生长的另一个参数是更大的直径(11.68cm)，相对于未处理植物(10.1cm)有统计学上极显著差异(p<0.01)。
实施例12
本发明的另一个特性是所述植物促生长混合物可以用于增强双子叶植物如辣椒或番茄的生长(图8)。在这个图片中，所述图片底部的未处理植物(n=5)的鲜重是4.2磅。相反，所述图片顶部的处理植物有非常显著(p<0.01)的更高鲜重(9.6磅)。
处理混合物对番茄作物植物生长的另一个参数是每个植物的番茄数目。在未处理植物上每个植物有67个番茄，相比之下处理植物上每个植物有166个番茄(n=5)，有统计学上非常显著的增加(p=<0.01)。
处理混合物对番茄作物植物生长的另一个参数是每个植物的番茄重量。未处理植物果实的重量是3.7磅/植物，而对处理植物果实的重量11.9克/植物而言，其在统计学上高得多(p<0.01)。
处理混合物对番茄作物植物生长的另一个参数是增加的分支数目(见图8)。
为了证实对双子叶植物而言分支增加的通用性，以与番茄实验相同的方式和在相同天数，在德克萨斯州也完成了辣椒实验移植和处理。未处理植物的分支数目是5.75分支/植物(更多数目的分支暗示了用番茄植物的可能更大产率)，而经处理植物的分支数目(7.55)比未处理对照植物在统计学上显著增加(p<0.01)。
本公开的摘要仅成文用于提供美国专利商标局和一般公众某一方式，通过所述方式从粗略检查中快速测定所述技术公开的特性和要旨，并且其表示了一种优选的实施，和不指示作为整体的本发明的特性。
尽管本发明的一些实施已详细说明，本发明并不限于所示的实施;本领域技术人员可以对本公开实施进行修改和调整。这种修改和调整在如后面权利要求所示的本发明精神和范围内。

Claims (35)

1.一种植物促生长混合物，所述混合物包含，
多种植物激素，其中至少包含细胞激动素和赤霉素，至少一种选自锌、钙和硼的矿物质，和
氮化合物，其含量为当用于生长中植物时达到50–400磅氮/英亩。
2.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述细胞激动素占约0.003重量百分比-约0.3重量百分比，和所述赤霉素占约0.1重量百分比-约10重量百分比。
3.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述细胞激动素占约0.0015重量百分比-约0.15重量百分比，和所述赤霉素占约0.5重量百分比-约5重量百分比。
4.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述氮化合物是脲和硝酸铵的混合物。
5.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述氮化合物的量在用于所述生长中植物时足以达到100–300磅氮/英亩。
6.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述矿物质是钙，并且以10–100磅/英亩的比率用于植物。
7.如权利要求1所述的植物促生长混合物，其特征在于：
所述矿物质是硼，并且以0.25–2磅/英亩的比率用于植物。
8.一种促植物组织生长的方法，所述方法包含以下步骤，
准备向植物组织或所述植物生长所在的土壤施用包含细胞激动素和赤霉素在内的多种植物激素以及氮化合物，施用的量足以达到50–400磅N/英亩，和
在所述植物出苗期和开花期之间、以增强所述植物组织生长的有效量向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述多种植物激素和所述氮化合物。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤，
准备向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用选自锌、钙和硼的矿物质，和
在所述植物出苗期和开花期之间，向所述植物组织或所述植物生长所在的土壤施用所述矿物质。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
通过向所述植物组织生长的土壤中注射所述多种植物激素和所述氮化合物进行所述施用步骤。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
通过灌溉施用所述多种植物激素和所述氮化合物。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，
施用所述多种植物激素，从而所述细胞激动素以约0.003重量百分比–约0.3重量百分比浓度施用，和所述赤霉素以约0.1重量百分比–约10重量百分比浓度施用。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述矿物质是钙，并且施用所述矿物质的所述步骤以10–100磅/英亩的比率进行。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述矿物质是硼，并且施用所述矿物质的所述步骤以0.25–2磅/英亩的比率进行。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述多种激素、所述矿物质和所述氮化合物在施用于植物前混合。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述多种激素、所述矿物质和所述氮化合物同时施用于植物。
17.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
进行所述施用步骤，从而所述多种植物激素、所述矿物质和所述氮化合物不在相同时间全部施用。
18.一种增强作物植物对疾病抗性的方法，所述方法包含以下步骤，
准备向植物组织或所述植物生长所在的土壤施用包含细胞激动素和赤霉素在内的多种植物激素以及氮化合物，施用量足以达到50–400磅氮/英亩，和
在所述植物出苗期和开花期之间、以增强所述植物的组织对疾病抗性的有效量向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述多种植物激素和所述氮化合物。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包含步骤，
准备向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用选自锌、钙和硼的矿物质，和
在所述植物出苗期和开花期之间，向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述矿物质。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，
通过向所述植物组织生长的土壤中注射所述多种植物激素和所述氮化合物进行所述施用步骤。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，
通过灌溉施用所述多种植物激素和所述氮化合物。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，
施用所述多种植物激素，从而所述细胞激动素以约0.003重量百分比–约0.3重量百分比浓度施用，和所述赤霉素以约0.1重量百分比–约10重量百分比浓度施用。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
所述矿物质是钙，并且施用所述矿物质的步骤以10–100磅/英亩的比率进行。
24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
所述矿物质是硼，并且施用所述矿物质的步骤以0.25–2磅/英亩的比率进行。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
所述多种激素、所述矿物质和所述氮化合物在施用于植物前混合。
26.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
所述多种激素、所述矿物质和所述氮化合物同时施用于植物。
27.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
进行所述施用步骤，从而所述多种植物激素、所述矿物质和所述氮化合物不在相同时间全部施用。
28.一种用植物促生长混合物处理植物以增强弱花和正常强花从而增强所述植物的方法，所述方法包含以下步骤，
准备向植物组织或所述植物生长所在的土壤施用包含细胞激动素和赤霉素在内的多种植物激素以及氮化合物，施用量足以达到50–400磅N/英亩，和
在所述植物的开花期向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述多种植物激素和所述氮化合物。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤，
准备向所述植物组织或所述植物生长所在的土壤施用选自锌、钙和硼的矿物质，和
在所述植物的开花期中，向施用所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述矿物质。
30.一种种植方法，所述方法包含以下步骤，
准备向植物组织或所述植物生长所在的土壤施用至少包含细胞激动素和赤霉素在内的多种植物激素以及第一氮化合物，所述氮化合物的量在施用时足以达到10–400磅N/英亩，和
在所述植物出苗期和开花期之间、以增强所述植物组织生长的有效量向所述植物组织或所述植物生长所在的土壤施用所述多种植物激素和所述第一氮化合物。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法还包含步骤，
准备向所述植物组织或所述植物生长所在的土壤施用选自锌、钙和硼的矿物质，和
在所述植物开花期中，向施用所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述矿物质。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤，
准备向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤再施用第二氮化合物，施用时的量足以达到10-400磅N/英亩，和
在所述植物开花期之前、以增强所述植物组织生长的有效量向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述第二氮化合物的施用。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤，
准备向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤再施用第二氮化合物，施用时的量足以达到10-400磅N/英亩，和
在所述植物出苗期和所述多种植物激素的施用期之间、以增强所述植物组织生长的有效量向所述植物的组织或所述植物生长所在的土壤施用所述第二氮化合物。
34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，
所述第一氮化合物和所述第二氮化合物是相同类型的氮化合物。
35.如权利要求33所述的方法，其特征在于，
所述第一氮化合物和所述第二氮化合物是相同类型的氮化合物。
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