CN105916376A - 农业化学组合物 - Google Patents

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Abstract

农业化学组合物本发明涉及一种包含了分子式(1)的一种化合物、一种谷氨酸化合物以及一种镁、铁来源物质的农业化学组合物。通过诸如叶面喷施使用本组合物后，能够以协同效应方式提高作物产量并改善作物的品质性状。

Description

农业化学组合物
本发明涉及农业化学组合物以及可改善植物生理学特性的某些成分的使用。
发明的背景
定期使用植物营养素旨在提高植物的产量和品质。从营养素角度讲，人们为了提高营养素组合物浓度做出了巨大的努力，但是他们对营养物质之间的相互作用以及植物的吸收效率却缺乏充分认识。大多数情况下，人们用水来稀释肥料成分，然后喷洒到植物的叶子上或者施加到土壤中，并希望植物能吸收利用这些成分。关于植物营养素吸收的机制，目前仍在研究中；植物在其整个生命周期内如何调节养分的吸收，同时在植物不同的生长和发育阶段营养物质之间的相互作用会发生临时性变化，人们对此类问题都知之甚少。
植物营养本身只能实现植物所具有的潜力(在不考虑作物保护和非生物胁迫等其它影响参数的情况下)，而大多数作物的营养配方均不能提供充分的营养，因为此类配方往往是在碰运气，因为这些配方既不涉及植物养分吸收的机制，也不对其产生任何影响。因此植物的产能潜力既无法实现，也不能得到改善。
细胞分裂素已被证明能够影响植物的多个生理和发育过程，包括叶片的衰老、营养物质的动员、顶端优势、幼苗顶端分生组织的形成和活性、花的发育、芽体休眠的打破以及种子的萌发。此外，细胞分裂素似乎还可以介导光调控发育过程的多个方面，包括叶绿体的分化、自养代谢的发生、叶子和子叶的张开。
细胞分裂素通常与生长素一起发挥作用；两种最常见的细胞分裂素是玉米素(天然)和激动素(合成)，可以调节植物体内细胞的活动。某些人工合成的化合物也可以模仿或者拮抗细胞分裂素的作用。细胞分裂素指的是能够对下列生物活动产生影响的化合物：一、和生长素一起促进愈伤组织细胞的细胞分裂；二、与生长素形成适当的摩尔比率时，促进愈伤组织培养物的芽体或者根的形成；三、延缓叶子的衰老；四、促进双子叶植物子叶的张开。
几乎所有的活性化合物，比如细胞分裂素，都是N6-取代氨基嘌呤类化合物，如苄基腺嘌呤(BA)。
所有天然的细胞分裂素都是氨基嘌呤衍生物。也有人工合成的细胞分裂素化合物，此类化合物尚未在植物体内发现过，如噻苯隆；噻苯隆在商业上通常用作落叶剂和除草剂。众所周知，某些分子可以发挥细胞分裂素拮抗剂的功能。这些分子能够阻断细胞分裂素的作用，但添加更多的细胞分裂素可以消除这一阻断效应。
把细胞分裂素应用于高等植物时，它能够促进或抑制植物的各种生理、代谢、生化和发育过程；内源细胞分裂素对完整植株体内的这些活动起着重要的调节作用，这一点不言而喻。细胞分裂素还可以延缓叶片的衰老，改变营养素之间的源-库关系。
Mg2+是植物生长所必须的元素，其含量在植物的不同部位是不同的。多余的Mg2+可以储存在维管细胞中；当出现Mg2+缺乏时，往往会从老叶子向新叶子再次进行分配。当Mg2+通过带有大量负电荷(这些负电荷对根细胞吸收阳离子至关重要)的根进入植物体内时，由于Mg2+与这些电荷的结合相对较弱，就会被其它阳离子取代，这样就会阻碍植物对Mg2+的吸收，造成植物体内Mg2+的缺乏。单个植物细胞对Mg2+的需求在其细胞周期内基本不变；Mg2+可以用来稳定细胞膜，对腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的利用至关重要；Mg2+不仅广泛参与核酸生物化学过程，而且还是许多酶的辅因子(包括核糖体)。同时，Mg2+还在叶绿素分子内充当配位离子。Mg2+在植物细胞中的胞内区室化分布还进一步提高了其吸收的复杂性。据报道，植物细胞内的四个区室均与Mg2+有着相互作用。Mg2+首先会进入细胞的细胞质(经由一个目前尚不清楚的系统)，但在这个区室中，游离Mg2+的浓度被严格调控在较低的水平；因此过量的Mg2+要么被迅速输出细胞外，要么储存在细胞内的第二个区室内，即液泡内。
当一个Mg2+离子被需要它参与新陈代谢的细胞吸收后，人们通常认为，只要该细胞一直处于活跃状态，Mg2+离子就会一直停留在细胞内。但在维管细胞中却并不总是如此；当有大量的Mg2+储存在液泡中时，这些Mg2+并不参与细胞的日常代谢过程，它们只在需要时才会被释放出来。但是对于大多数因为衰老或损伤而死亡的细胞来说，它们会将Mg2+和许多其它离子成分释放出来，并被植物的健康部分重新回收利用。除此之外，当环境中缺乏Mg2+时，某些植物能够从老的组织中动员Mg2+。这些过程涉及结合状态和储存状态Mg2+的释放，以及向维管组织的重新运输，它可从维管组织分配到植物的其它部分。在植物的生长发育阶段，Mg2+还会随着源库关系的变化而在植物体内重新进行动员。Mg2+还是叶绿素分子内的配位金属离子，当植物体内的离子供应充足时，全部Mg2+的大约6％会与叶绿素分子结合。Mg2+还能对类囊体的堆叠起到稳定作用，而且对光合作用的效率至关重要。
本发明的目的，是旨在提供一种改进的农业化学组合物。
本发明的目的，是旨在提供能够提高作物产量和作物品质的农业化学组合物。
本发明的目的，是旨在改善植物生理学特性。
本发明的目的，是旨在提供能够提高植物体内叶绿素水平的农业化学组合物。
本发明的进一步目标，是旨在提供能够提高植物光合作用速率的农业化学组合物。
本发明的进一步目标，是旨在提供能够增强镁和/或铁等植物营养物质的叶部吸收的农业化学组合物。
本发明的进一步目标，还旨在提供能够通过平衡植物激素活性优化作物生理特性的农业化学组合物。
发明的内容
该项发明涉及农业化学组合物，涉及使用该组合物来增加作物产量；例如，通过平衡植物激素优化植物的生长发育效率以及营养物质的吸收效率。
该项发明能够促进植物对营养物质的吸收，从而提高植物的产量。上述目的通过提高对植物营养吸收机制的认识而实现。例如，本发明通过释放并再次分配植物体内(胞内)存储的Mg2+，并通过改变源库关系，取代液泡内存储的Mg2+，从而提高了Mg2+的利用效率。
本发明还揭示了如何提高植物的生产潜力。此外，借助协同效应并利用某种细胞分裂素平衡物可以对作物的生理特性进行优化，最大程度利用作物在产量和品质方面的潜力。举例来说，某种包含本发明的科学配制的营养液配方能够显著提高单子叶植物和双子叶植物的产量和品质。要实现植物的最大潜能，使用本项发明的时机也同样至关重要。
首先，本发明利用了分子式(I)的某个化合物：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6和–(CH2)1-3R3R4取代；
R3也选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6取代；
R4也选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R10来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6、-(CH2)0-5CH3、-O(CH2)0- 5CH3、-(CH2)0-6-OH、-(CH2)0-6-NH2和-(CH2)0-6-CO2R5取代；
R5选自H和C1-6烷基；
每个R6均分别选自H、F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、苯基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或者OR8；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基；
以改善植物的生理学特性。
该项发明还在其它多个方面利用了上文所界定的分子式(I)化合物或者本项发明的一种农业化学组合物来提高作物的产量、作物的品质，提高作物的生理特性，提高植物体内的叶绿素水平，提高植物的光合速率，并提高植物对镁、铁的吸收。
该项发明还涉及到利用上述分子式(I)化合物或者本项发明的一种农业化学组合物来平衡植物(植物体)的细胞分裂素。换言之，该项发明提供上述分子式(I)化合物或者本项发明的一种农业化学组合物的使用，以此来调节植物体内的细胞分裂素水平。这样就可以改善作物的生理特性，提高作物的产量和品质。
有关该项发明的各个方面，分子式(I)也可能表示成：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基，并用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6取代；
每个R6均分别选自F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或OR88；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基。
此外，分子式(I)也可能表示成：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基(比如苯基)，并用0-3R6来取代；
每个R6均分别选自F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或OR8；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基。
R6也可以分别选自F、Br、Cl、I、-OH,-OCH3或者C1-C4烷基。
有关该项发明的各个方面，分子式(I)化合物的例子包括1,3-二苯脲(DPU)以及N,N’-二苯基硫脲(DPTU)。
二苯脲，也被称为1,3-二苯脲、N,N’-二苯基硫脲或者碳酰替，它的化学结构如下：
二苯基硫脲,也被称为N,N’-二苯基硫脲、3-联苯-2-硫脲、二苯砜或者均二苯硫脲，它的化学结构如下：
其次，在有镁、铁元素供应的情况下，该项发明还能够利用分子式(I)中的某种化合物。
我们意外发现，该发明声称的各组分组合物能够提供一种可以通过实验室、田野以及温室试验进行测定的协同效应。我们还意外发现，使用该组合物(用于叶面、土壤、种子等)能够平衡植物的细胞分裂素，并通过提高光合速率，增加植物的生产力。这一发现之前从未有过报道。不考虑理论的束缚，我们认为，分子式(1)中的化合物，如苯基脲类的化合物，能够平衡植物的生理特性，从而显著提高植物的产量和品质。
我们还惊喜地发现，通过进一步添加某种谷氨酸化合物，比如分子式(2)中的γ-多聚谷氨酸(γ-PGA)，增加镁、铁等植物营养物的吸收，从而提高它们在光合作用过程中的利用率，进一步提高作物的产量。
使用该化合物组合物能够大幅改善作物的产量和作物的品质特性。但是，单独使用上述组合物中的任何一种化合物，其有效性水平均不如用作组合物一起使用时的有效水平高，这也证明了本发明组合物的协同效应。
因此，在有镁、铁元素供应的情况下，该项发明还能够利用某种谷氨酸、谷氨酸衍生物或者谷氨酸的降解产物。这种组合物应该能够用来提高植物对营养成分的吸收，提高植物的产量。
例如，这种组合物可以用来提高植物对镁、铁的吸收；可以用来提高植物体内的叶绿素水平；可以用来提高植物体内的光合速率；可以用来提高作物的生产力(产量)，改善作物的品质特性。
通过添加一种谷氨酸化合物带来的协同效应，本发明的有效性还可以进一步得到提高；这种谷氨酸化合物的一个例子即为被称作伽马-聚谷氨酸(γ-PGA/伽马-PGA)的可生物降解型生物聚合物，能够用经多次报道的几种方法获得该生物聚合物。我们发现，如果能够对本发明在作物产量和品质方面的有益影响进行测定的话，那么伽马-PGA和焦谷氨酸等谷氨酸化合物就能够以协同效应的方式逐渐提高植物对镁、铁元素的利用率。
此外，本发明还提供了一种农业化学组合物，它由一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或一种谷氨酸降解物以及镁和/或铁来源物质组成。
本发明还提供了一种农业化学组合物，它包括(i)一种如上述分子式(1)中描述的化合物；(ii)一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或一种谷氨酸降解物；(iii)镁和/或铁元素来源物质。
另一方面，通过本发明还可以利用一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物，来增加植物对镁和/或铁的吸收。
另一方面，通过本发明还可以利用一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物，来增加植物体内的叶绿素含量。
另一方面，通过本发明还可以利用一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物，来提高植物的光合速率。
另一方面，通过本发明还可以利用一种组合物，它包括(i)一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物；(ii)镁和/或铁元素来源物质，来提高植物体内的叶绿素水平。
另一方面，通过本发明还可以利用一种组合物，它包括(i)一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物；(ii)镁和/或铁元素来源物质，来提高植物光合速率。
另一方面，通过本发明还可以利用一种组合物，它包括(i)一种谷氨酸化合物，例如上述分子式(2)中定义的一种化合物；(ii)镁和/或铁元素来源物质，来提高作物的生产力(产量)，改善作物的品质性状。
另一方面，通过本发明还可以利用一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或一种谷氨酸降解物，来增加植物叶面对营养成分的吸收；这里所说的营养成分，包括但不仅限于镁和/或铁元素。
在本发明的所有相关方面的优选实施方案中，谷氨酸化合物为多聚谷氨酸，例如γ-多聚谷氨酸(γ-PGA)或者焦谷氨酸，首选γ-多聚谷氨酸。
在本发明的所有相关方面的优选实施方案中，分子式(1)的化合物是二苯基脲或者二苯硫脲，首选二苯基脲。
在某些示例的实施方案中，谷氨酸化合物是分子式(2)的一个化合物即γ-多聚谷氨酸(γ-PGA)，分子式(1)的化合物为二苯基脲。
本发明可能会用到一种谷氨酸、一种谷氨酸衍生物或一种谷氨酸降解物。具体的实例包括分子式(2)所举的例子，即焦谷氨酸和γ-多聚谷氨酸等多聚谷氨酸：
一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或一种谷氨酸降解物的理想用量为每升终产物0.01克到10克，这样的用量对一公顷的面积来说已经足够；或者，每升终产物用量0.1克到5克，当然最好每升终产物用量0.5到1克。
本发明可能需要用到镁和/或铁元素来源物质。
合适的镁源物质包括但不限于硝酸镁、氯化镁、硫酸镁、氧化镁、碳酸镁、碘化镁、乙酸镁、二氢化镁、氢氧化镁水合铝酸碳酸镁及其混合物。组合物的某些产物还包括七水硫酸镁等硫酸镁。
镁是叶绿素的构成成分，镁对光合作用来说也是不可或缺的。叶绿素能从阳光中汲取能量，然后植物再通过光合作用，用这些能量来制造食物。如果缺乏镁元素，植物合成叶绿素的能力就会受到削弱，对植物制造自己食物的能力也会产生直接影响。因此镁元素的缺乏会减缓植物的生长。镁还作用于植物体内的多个代谢功能中；镁能够激活酶，并可以帮助磷(磷是另外一种重要的植物营养成分)在植物体内的运输。植物对镁的需求量相对较大；人们常常把镁称之为“大量元素”。对植物来说，传统的镁的来源为土壤矿物、有机物、肥料以及白云灰岩。
镁化合物可能包含在本发明的一种组合物中，其含量大约为0.1-12％(w/w)，或者大约1.0-8％(w/w)，最佳含量为4％(w/w)。
合适的铁源包括但不限于硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、氧化铁、碳酸铁、碘化铁、醋酸铁，铁的氢化物，铁-EDTA络合物以及其混合物。本发明的某些产物组合物中包括七水硫酸铁等硫酸铁。
铁元素的缺乏会限制植物的生长。铁元素在土壤中的含量很高，但是能供植物利用的却很少，因此铁元素缺乏也是一个常见问题。植物能够通过Fe2+(亚铁形式)和Fe3+(三价铁的形式)等铁的氧化形式来吸收铁元素，但尽管地壳中大多数的铁元素都以Fe3+的形式存在，从生理角度来说，Fe2+的形式对植物却更加重要。这种形式的可溶性相对较高，但是很容易氧化成Fe3+，然后沉淀下来。Fe3+本身是不可溶的，且pH值较高，因此在碱性土壤和石灰土壤中，植物很难利用到铁元素。此外，在此类土壤中，铁元素很容易与磷酸盐、碳酸盐、钙、镁和氢氧离子结合起来。
铁化合物可能包含在本发明的一种组合物中，其含量约为0.01-6.0％(w/w)，或者约为0.1-3.0％(w/w)，最佳含量为1％(w/w)。
在某些示例的实施方案中，本发明的组合物中包括硝酸镁或硫酸镁以及硝酸铁或硫酸铁。
我们就二苯脲对植物细胞分裂素的影响进行了研究，研究主要集中在微繁殖的刺激根或愈伤组织形成方面。
我们知道，细胞分裂素能够影响细胞分裂、细胞分化、叶绿素的衰老以及顶端优势等植物的多个发育过程。从结构上来说，它们与腺嘌呤密切相关，并由活跃的生长组织，尤其是根、胚胎和果实合成。细胞分裂素会参与细胞分裂和细胞分化，细胞分裂素能够触发细胞分裂并影响细胞分化；这是由于细胞分裂素能够刺激核糖核酸和蛋白质的合成，而这两者均会参与细胞分裂。
通过向本发明组合物中添加二苯脲/二苯硫脲等细胞分裂素平衡物，可以进一步提高作物的产量、光合速率以及作物的生理平衡。与之相反的是，单独使用上述组合物中的任何单一成分，其有效性均不如这些成分一起联用的有效性，证明协同性可引起累积效应。结果带来了28.5％的鲜重产量的增加，以及叶片强度、颜色和货架寿命(水分流失率得到了降低，硬度得到了维持)等品质特性上的改善。
细胞分裂素平衡物结合本发明中的组合物使用时，用量最高为0.01重量百分比。细胞分裂素平衡物在本发明组合物中的浓度范围为0.01到1000ppm，最佳浓度为0.5到200ppm，1到2100ppm，2到20ppm，最好是5到15ppm；例如，大约10ppm。
本发明组合物还可能包括农业化学营养素(例如大量元素和微量营养素)、农业化学上可以接受的赋形剂等其它传统农业化学成分。适合的大量元素包括但不限于氮、磷、钾和硫磺。适合的微量元素包括但不限于镁和铁源。此外还包括硼、钴、铬、铜、氟化物、碘、钼、硒、锌等。
因此，本发明组合物还可能进一步包括一种或者多种农业化学上可以接受的赋形剂。此类成分包括水、氨基酸、维生素、海藻和其它植物萃取物、弱酸、植物油、精油、代谢刺激剂、乳化剂、着色剂、悬浮液剂、分散剂、载体或赋形剂和润湿剂。
这里的“弱酸”，指的是乙酸、柠檬酸、腐殖酸、黄腐酸和丙酸之类的弱有机酸；弱酸最好是柠檬酸。
本发明组合物中适用的乳化剂为任何已知的农业化学上可以接受的乳化剂。尤其是，乳化剂可能包括下列表面活性剂：脂肪醇聚乙氧基醇、典型的烷基芳基磺酸盐、乙氧基化醇、聚烷氧基丁基醚、钙基苯磺酸盐、聚乙二醇醚以及丁聚环氧烷嵌段共聚物等等农业化学领域中众所周知的表面活性剂。Triton N57(TM)这样的壬基苯酚乳化剂就是典型的乳化剂，它们可能被当做聚乙二醇山梨醇酯，用于本发明的组合物中；例如，聚乙二醇山梨醇单月桂酸酯(ICI销售商品名为"Tween(TM)")。在某些场合中，使用天然有机乳化剂更好，尤其是用于有机农业时。诸如椰子二乙醇胺这样的椰子油就属于此类化合物。也可能用到诸如硬脂酸十二烷醇酯之类的棕榈油。
本发明组合物中可能包含的增稠剂包括黄原胶或者木素磺化盐络合物等农业化学领域中众所周知的树胶。尤其是，甜菜糖蜜可以作为一种很好的天然增稠剂，可以用作一种着色剂以及植物的糖分和激素来源。增稠剂的浓度范围可能为0.1到5.00％质量比，比如1.0到3.0％质量比，如2.0％质量比。其它糖蜜也可以用在本发明中。
本发明组合物中适用的悬浮剂包括亲水胶体(例如多糖、聚乙烯吡咯烷酮或者羧甲基纤维素钠)以及膨润粘土(例如粘质土壤或者凹土)。
本发明组合物中适用的湿润剂包括阳离子、负离子表面活性剂，两性或者非离子表面活性剂这些农业化学领域中众所周知的表面活性剂。
本发明的农业化学组合物能够通过任何传统方式，例如施加到土壤中、水中、培养基、种子处理、凝胶、熏蒸或者叶面喷施，用于植物，尤其是作物植物上。某些场合中，通过叶面喷施更好。根据要求，本发明的农业化学组合物可以用于根系、茎、种子、谷物颗粒、块茎、花朵、果实等等。使用方法包括喷雾，例如通过静电喷雾器或者其它传统喷雾器，滴灌方式或者灌溉施肥系统，这样可以直接进入土壤中，让植物通过根系吸收镁和/或铁元素。
本发明组合物可以根据使用方法进行调整，例如，根据要求的使用方法配制适当的组合物形式。本发明组合物的形式可以是液体或者固体浓缩物，在使用前需要进行稀释。组合物的形式可以是水分散粒剂、缓慢释放颗粒或者快速释放颗粒、可溶液剂、油溶性液剂、超低容量液剂、乳油、分散剂、油包水和油包水乳状液、微乳液、悬浮剂、喷雾剂、微囊悬浮剂和种子处理剂。组合物的喷雾剂形式可以通过正丁烷之类的合适的挥发剂来进行配制。具体选择哪种组合物形式，要根据设想的具体目的以及组合物的物理、化学和生物性质决定。本发明组合物可以通过任何传统的技术和方法来进行配制。比如说，可以通过单独粒化本发明组合物，或者同时粒化一种或多种粉状固体稀释剂、载体的方式，来配制成颗粒。镁和/或铁盐颗粒的配制可以在细胞分裂素平衡物以及γ-PGA上完成，外面可以通过任何适当的传统方式来加上敷层。分散性浓缩物的配制可以通过把本发明组合物与水混合、与酮、醇、醚之类的某种有机溶剂混合来完成。悬浮浓缩物的配制可以通过把本发明组合物与某种合适的介质相结合来完成，也可以加上一种或者多种分散剂，配制成一种悬浮液。悬浮液中可以包括一种或者多种湿润剂，还可以添加一种悬浮剂来降低沉降速率或者提高制剂的稳定性。
另一方面，本发明还提供了一种能够对植物或者植物所在环境施用的制剂，该制剂包括根据本发明制成的组合物以及一种能够分散、溶解组合物的介质。
适合的介质包括任何已知的组合物分散剂或者溶剂，例如水或者类似[pi]-丙醇的水乳液。该介质最好能够让制剂在不加压的手动操作喷雾机上使用。介质最好是一种溶剂，当然最好是水。
分散剂或者像水这样的溶剂的用量要根据制剂的施用方式以及制剂的使用位置来决定。一般来说，根据本发明制成的制剂，其中可能包含10-20％体积比的本发明组合物，其余的部分则是分散剂或者像水这样的溶剂。
本发明组合物适用于多数作物，但最适合用于温室作物、蔬菜作物以及水果作物。举例来说，本发明组合物能够用于但不仅限于谷物、油菜、土豆、甜菜、蔬菜作物、阔叶蔬菜、瓜类蔬菜以及草坪。
该组合物能够用于任何植物或者作物。比如说，该组合物能够用于花朵和土豆。不过，用于单子叶植物和双子叶植物时，在产量和品质性状方面的改善最为明显。
组合物或者制剂在各种情况下的使用量要根据作物的性质、当前的季节等一系列因素进行调整；使用的时机和剂量也很重要，要根据植物的不同生长阶段来决定。
在某些实施方案中，本发明揭示了分子式(1)的一种化合物的使用，比如二苯脲/二苯硫脲；这种化合物可涂在植物的叶面，无需添加植物营养素等任何其它成分即可对植物产生明显的效果。不考虑理论的束缚，我们认为，组合物的作用是充当一种能够平衡细胞分裂素生成的代谢物。再加上γ-PGA的协同效应，能够增加镁和/或铁元素的吸收，并通过改善植物的生理特性和营养成分的吸收，显著提高植物的产量和品质。
我们现在通过下列一些非限定性例子来对本发明进行详细说明。
图1说明了与对照组相比以5公升/公顷、10公升/公顷的用量，把本农业化学组合物施加到冬小麦上时其产量的变化(单位为顿/公顷)。
图2a展示了不同的农业化学组合物对叶绿素含量的影响。
图2b展示了不同的农业化学组合物对旗叶长度的影响(单位为厘米)。
图2c展示了不同的农业化学组合物对旗叶宽度的影响(单位为厘米)。
定义
文中的“芳基”一词指的是苯基或者萘基，如果有取代的话，可以是任何位置。
文中的“杂环”、“杂环体系”指的是一个稳定的5-到7-元环或者双环7-到10-元双环杂环；环部分饱和或者部分不饱和(芳香族)，由碳原子构成，且1到4杂原子分别选自由N、O和S构成的基团，也包括任何融合了上面提到的杂环的苯环双环基团。氮和硫原子也可以进行氧化。杂环可以依附到其侧基的任何杂原子或者碳原子上，形成一个稳定的结构。如果由此可以形成稳定的化合物的话，那么这里描述的杂环可以在氮原子或者氮原子上发生取代。如果需要特别注明的话，那么杂环中的氮可以发生季铵化。如果杂环中S和0原子的总数超过1，那么这些杂原子最好不要再彼此毗连。杂环中S和0原子的总数最好不要超过1。文中的“芳香杂环体系”指的是一个稳定的5-到7-元环、双环或者7-到10-元双环杂环芳香环；该芳香环由碳原子构成，且1到4杂原子分别选自由N、0和S构成的团。芳香杂环中S和0原子的总数最好不要超过1。
杂环的例子包括但不仅限于1H-吲唑、2-吡咯烷酮、2H、6H-1、5,2-二噻嗪基、2H-吡咯基、3H-吲哚基、4-哌啶基、4aH-咔唑、4H-喹嗪基、6H-1、2,5-二噻嗪基、吖啶基、胍乙基、唑基、氧茚基、呋喃基、苯并噻吩、苯并恶唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并咪唑酮基、咔唑基、4aH-咔唑基、咔啉基、苯并二氢吡喃基、苯并吡喃基,噌啉基、十氢喹啉基、2H、6H-1、5,2-二噻嗪基、二氢呋喃[2,3-b]四氢呋喃、呋喃基、呋咕基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、3H-吲哚基、二氢吲哚基、吲嗪基、吲哚基、异苯并呋喃基、异色满基、异吲唑基、异二氢氮茚基、异氮(杂)茚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、二恶唑基、1,2,3-二恶唑基、1,2,4-二恶唑基、1,2,5-二恶唑基、1,3,4-二恶唑基、噁唑烷基、唑基、噁唑烷基萘嵌间二氮杂苯基、菲啶基、邻二氮杂菲基、吩砒嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、苯并氧杂噻吩基、苯并氧氮杂革基、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、蝶啶基、哌啶酮基、4-哌啶酮基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并恶唑、吡啶并咪唑、吡啶并噻唑、吡啶基、吡啶基、嘧啶碱基、吡咯烷基、吡咯啉基、吡咯基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、咔啉、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、6H-1、2,5-二噻嗪基、1,2,3-二噻嗪基、1,2,4-二噻嗪基、1,2,5-二噻嗪基、1,3,4-二噻嗪基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并噻唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并咪唑基、苯硫基、三嗪基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、1,2,5-三唑基、1,3,4-三唑基、氧杂蒽基。首选杂环包括但不仅限于吡啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吲哚基、唑基、1H-吲唑基、噁唑烷基、苯并恶唑啉基或者靛红酰基。此外还包括稠环以及包含上述杂环的螺环化合物。
文中的术语“取代”一词指的是如果不超过指定原子、指定基团的常价，且生成的取代物是一种稳定的化合物时，指定的原子或者指定的基团上的某个氢、某些氢被指明的基团上的某个选择所取代。当取代基是酮类时(例如，＝0)，那么原子上会有2个氢被取代。
文中的术语“作物特性”指的是货架寿命、叶绿素水平、叶片数量、糖分(理想的情况是按重量计算的9-10％)等等。
示例的实施方案
示例1
能够生成1公升最终产品的组合物说明如下：
组合物的制备是通过向容器中添水，加热到45℃以上，然后搅拌，添加柠檬酸，然后持续搅拌，直到柠檬酸溶解而完成的。然后向混合物中添加联二苯硫脲素(需要单独溶解为浓度10ppm的液体)溶液，然后再添加γ-PGA溶液(在水中进行溶解：0.1％)。然后再将硼酸添加到混合物中，搅拌至完全溶解。此后,再将钼酸钠和硫酸铜添加到混合物中，搅拌至溶解。然后再将硫酸锰添加到混合物中，搅拌至溶解。之后再将硫酸镁添加到混合物中。最后添加的是尿素，最终再把糖蜜添加到混合物中。
示例2
成分 ％质量体积比 质量(单位为克)
γ-PGA 0.1％ 1克
DPTU/DPU 10ppm 0.01克
尿素 15％ 347
硫酸镁 2％ 212
硫酸铁 0.3％ 16
硫酸铜 0.1％ 4
糖蜜 2％ 20
水 ad.100％ 725
示例2中制剂的制备与示例1中的类似。
示例3
示例3中制剂的制备与示例1中的类似。
目前已经制备了更简单或者更复杂的制剂，并且它们与本发明组合物的相容性也已经经过了检查。它们与包括氯化物、硝酸盐以及含不同水合分子的硫酸盐在内的盐类来源的相容性也已经经过了检查。它们与最终产品在分离、沉析、沉淀以及货架寿命方面的相容性也已经经过了检查。它们与农药、除草剂、杀虫剂、杀菌剂等其它类别的农用化学品的相容性测试也已经完成，结果均呈阳性，完全相容，完全适用。
结果
我们选择了莴苣、豆类、小麦、番茄等植物用来测试本项发明的有效性。为了确保受控条件，短期作物是种植在温室中的,而重复试验则是在野外种植的长期作物上面完成的。评估有效性的所有相关参数，包括叶绿素含量、糖分水平、组织内的镁铁含量、产量和品质特征都进行了测试。进行的所有试验均符合良好实验规范(GEP)标准，并且多次进行了重复试验，以便符合统计比较法的要求。我们对环境状况进行了监测，并且确保其处理方式一致，以便进行评估。为了确保均质性，试验中使用了约翰·英纳斯中心(JohnInnes)基于土壤的低营养素含量堆肥。用量为按照最终产品计算，5公升/公顷，并用180公升的水溶解。刚好在营养流失之前进行叶面喷施处理。镁、铁均为硫酸盐形式。
莴苣的结果
*这里的fw指的是“鲜重”(产量系统误差±8)～处于环境温度7天后的质量损失(这是货架寿命的一项指征)**干重
从莴苣实验中获得的结果证明了本发明能够协同提高产量，并带来品质性状上显著的提升。莴苣的重量出现了明显的增加，这是因为莴苣的叶片数目、叶绿素糖分含量以及镁铁组织含量都出现了增加。
此外，水分损失也有所降低，这对新鲜食材的货架寿命来说至关重要。
豆类的结果
*六周时，植物在地面上的鲜重(系统误差±10)
使用豆类作为测试作物进行的温室试验结果证明了本发明的显著功效。以每株植物的重量计算，植物的重量增加，同时，叶绿素含量、植物组织内的镁铁含量以及叶片直径(叶片直径增大可以捕获更多的能量)均出现了增加。同时还发现了节间长度的减少，这对多种温室蔬菜作物以及室外种植的蔬菜作物也都有利。
冬小麦试验的结果
依据示例1配制而成的组合物，由外部咨询机构在冬小麦上进行了实地试验。在2013年的收货季节，分别在T0、T1以及之后的T2三个生长阶段进行了叶面喷施。每次处理均是根据完全随机的设计，在三块同样的土地上进行的。为了测试不同等级配方的功效，制剂分别以5公升/公顷、10公升/公顷的等级进行了喷施。对照组则是遵循了标准的农场做法。冬小麦的产量结果(以吨/公顷为单位)见图1。
叶绿素含量(Spad值)、叶片长度(旗叶长度，单位为厘米)以及叶片宽度(旗叶宽度，单位为厘米)的结果分别见图2a、2b和2c。图2a条形图中的数值(即0.0521、0.0487以及0.0484)是叶绿素的含量，单位为毫克每平方厘米。
由于叶绿素的增加(我们认为这是由于镁、铁的利用)，再加上叶片长度和直径的增加所带来的能量捕获上的增加，产量上出现了统计学意义上的巨大增长。
番茄的结果
*果实的平均鲜重
在玻璃温室里种植的番茄上所做的试验表明，使用本发明后，番茄的产量和品质性状均出现了明显的增加。按果实的平均鲜重衡量的产量出现了大幅增加。叶绿素和糖分水平也有所增加；令人感到惊讶的是，果实在软硬度方面也出现了明显增加。节间长度平均减少了20％；对于生长在玻璃温室里的番茄来说，由于基础设施的限制以及植物的生长，这是十分理想的。

Claims (30)

1.农业化学组合物包括：
(一)分子式(1)中的某种化合物：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6和–(CH2)1-3R3R4取代；
R3也选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6取代；
R4也选自芳基，并用0-3R6来取代，C3-10环烷基用0-3R10来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6、-(CH2)0-5CH3、-O(CH2)0- 5CH3、-(CH2)0-6-OH、-(CH2)0-6-NH2和-(CH2)0-6-CO2R5取代；
R5选自H和C1-6烷基；
每个R6均分别选自H、F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、苯基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或者OR8；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基；
(二)镁、铁元素来源物质
(三)一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或者一种谷氨酸降解产物；
(四)还可包括一种或者多种农业化学上可以接受的赋形剂。
2.依据“权力要求1”的组合物：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基，并用0-3R6来取代；这是一种5-10元的杂环系统，包括1-4个杂原子，分别选自N、S和O，用0-3R6取代；
每个R6均分别选自F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或OR88；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基。
3.依据“权利要求1”的组合物：
其中的X选自O和S；
R1和R2都是分别选自芳基，并用0-3R6来取代；
每个R6均分别选自F、Br、Cl、I、C1-C4烷基、CH2OH、CH2OCH3、C1-C4烷氧基、C1-C4卤代烷基、-NR7R8、-C(＝O)R8、CH2COOR8或OR8；
R7和R8分别选自H和C1-4烷基。
4.依据“权利要求1”的组合物，其中分子式(1)的化合物为二苯脲或二苯硫脲。
5.依据“权利要求1”到“权利要求4”的组合物，其中的谷氨酸化合物为γ-多聚谷氨酸。
6.依据“权利要求1”到“权利要求4”的组合物，其中的谷氨酸化合物为焦谷氨酸。
7.依据上述任何权利要求构成的农业化学组合物，其中的镁的来源为硝酸镁、硫酸镁和水化物。
8.“权利要求7”中的农业化学组合物，其中的镁的来源为硝酸镁、硫酸镁。
9.依据上述任何权利要求构成的农业化学组合物，其中的铁的来源是硝酸铁、硫酸铁和水化物。
10.“权利要求9”中的农业化学组合物，其中的铁的来源是硫酸铁。
11.依据上述任何权利要求构成的农业化学组合物，其中的组合物包括水、附加营养素、生长刺激物、弱酸、植物油、精油、乳化剂、增稠剂、着色剂、悬浮剂、分散剂、载体以及湿润剂中的一种或者多种任何农用化学上可以接受的赋形剂。
12.“权利要求11”中的农业化学组合物，其中的组合物还包括尿素、硫酸锰、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、钼酸钠、柠檬酸、糖蜜和水。
13.使用分子式(1)中的化合物来增加作物的产量和作物的品质。
14.使用分子式(1)中的化合物来改善作物的生理特性。
15.使用分子式(1)中的化合物来增加植物的叶绿素水平。
16.使用分子式(1)中的化合物来提高植物的光合速率。
17.使用分子式(1)中的化合物来增强植物对镁、铁的吸收。
18.本发明使用了(i)分子式(1)的化合物与(ii)镁和/或铁来源物质的组合物来提高作物的产量和品质。
19.本发明使用了(i)分子式(1)的化合物与(ii)镁和/或铁来源物质的组合来改善作物的生理特性。
20.本发明使用了(i)分子式(1)的化合物与(ii)镁和/或铁来源物质的组合来提高植物体内的叶绿素水平。
21.本发明使用了(i)分子式(1)的化合物与(ii)镁和/或铁来源物质的组合来提高植物体内的光合速率。
22.本发明使用了(i)分子式(1)的化合物与(ii)镁和/或铁来源物质的组合来增强植物对镁和/或铁元素的吸收。
23.依据“权利要求16”到“权利要求20”的组合物，其中还包括了一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或者一种谷氨酸降解产物。
24.依据“权利要求23”，其中的谷氨酸化合物是γ-多聚谷氨酸。
25.依据“权利要求24”，其中的谷氨酸化合物是焦谷氨酸。
26.本发明使用了一种谷氨酸化合物、一种谷氨酸衍生物或者一种谷氨酸降解产物，以便增强植物对镁、铁元素的吸收；提高植物体内的叶绿素水平；提高植物体内的光合速率。
27.依据“权利要求26”，其中的谷氨酸化合物是γ-多聚谷氨酸。
28.依据“权利要求27”，其中的谷氨酸化合物是焦谷氨酸。
29.依据“权利要求13”到“权利要求28”，其分子式(1)的化合物选自二苯硫脲和/或二苯基脲。
30.依据“权利要求13”到“权利要求29”，本发明适用于树木、谷物、花朵这些植物/作物上；这里所说的“树木、谷物、花朵”包括但不限于油菜、甜菜、蔬菜作物、阔叶蔬菜、瓜类蔬菜以及草坪。
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