CN116138063A - 改善作物产量和/或质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本文提供了涉及将富含UV‑B的光施用于植物物质以改善随后的植物性能的方法和组合物。
Description
本申请是申请日为2018年06月29日、申请号为201880055896.X、发明名称为“改善作物产量和/或质量的方法”的中国专利申请(其对应PCT申请的申请日为2018年06月29日、申请号为PCT/IB2018/000839)的分案申请。
交叉引用
本申请要求于2017年6月29日提交的美国临时申请号62/526,922的权益，该临时申请通过引用全文并入本文。
背景技术
过去，改善作物产量和质量的方法通常依靠肥料、农药和其他化学品，或利用遗传育种计划来选择有益的性状。另外，为了改善作物的产出，需依靠于对作物生长过程中的环境因素如温度或灌溉的仔细且昂贵的操作或控制。
这些方法有时会改善产量，但并非没有缺点。如果使用不当，肥料和化学品会导致环境污染或健康风险。适当使用通常需要花费大量金钱和时间才能应用于农作物。
就作物改良而言，遗传育种具有许多优势，但通常是一个缓慢的过程，并且具有不确定的表型结果。例如，在可以改善一种商业上重要的性状(例如抗病性)的同时，可能要付出一定代价，例如对另外的性状如味道或颜色产生有害影响。
最后，在收获前仔细控制生长条件当然很重要。然而，不管如何进行这种生长条件的控制，抗逆性较低的植物都常由于室外环境的胁迫而死亡，这导致产物的净损失。
从历史上看，UV辐射已被视是为对植物秧苗的有害处理，因为据信UV辐射通过使植物遭受光害并引发不适当的发育响应而对植物造成胁迫。然而，近年来，研究集中于用紫外(UV)辐射和可见光处理某些植物以改善防御/保护机制。
Behn等人(Europ.J.Hort.Sci.，76(2).S.33-40，2011，ISSN 1611-4426)显示了生菜秧苗暴露在经过滤的自然光(包含UV-B、UV-A和可见光)下可以改善胁迫耐受性，但作为代价会导致生物量积累的损失，这被认为是由于碳水化合物底物从生长重定向到次级代谢(即保护机制)所致。尽管植物显示出改善的防御/保护，但作物产量和质量却下降。
WO 2012/085336描述了一种装置，用于递送UV-A(315-400nm)、UV-B(280-315)、紫光和蓝光(400-500nm)以及红光和远红光(600-800nm)的组合，任选地还递送绿光和黄光(500-600nm)。该装置被用于处理树木秧苗，提出这可以在将植物从室内环境移动到室外环境进行植物生长时防止移栽冲击(transplantation shock)。特别地公开了该装置的处理缩短了树苗的生长周期，提高了能活秧苗的比例，并消除了生长过程中的一个工作阶段(例如，无需遮阳帘)，从而改善秧苗栽培的经济性。然而，WO 2012/085336仅专注于秧苗生存力和秧苗栽培的经济性，而不是致力于改善作物产量和/或质量。另外，它依赖于多个UV波段，这可能会使处理过程复杂化和/或可能导致不良的性状，例如Behn等人中所述的那些。
援引并入
本说明书中所提到的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同特别地且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请通过引用而并入。
发明内容
本公开内容由所附的权利要求书部分地概括。应当理解，本公开内容还包含未在所附权利要求书中明确陈述的物质，并且替代的权利要求语言与本文的公开内容一致并受其支持。
本文提供了处理植物秧苗以改善长期抗逆性和/或改善作物产量和/或质量的方法，其特征在于在随后的生长阶段之前将植物秧苗暴露于至少一个波长仅在280-310nm之间的紫外(UV)照射的步骤。本文还提供了方法，其中用UV照射对植物秧苗的处理在室内进行。本文还提供了进一步包括在2-15天的范围内将植物秧苗暴露于UV光的方法。本文还提供了进一步包括将植物秧苗暴露于UV光的循环暴露的方法。本文还提供了进一步包括在处理期间将温度保持在约12℃至35℃之间的方法。本文还提供了进一步包括暴露于在280-305nm范围内的UV波长的方法。本文还提供了进一步包括暴露于在280-290nm范围内的峰值UV波长的方法。本文还提供了方法，其中植物秧苗是水果和蔬菜物种。本文还提供了方法，其中植物秧苗选自绿色生菜、红色生菜、番茄、黄瓜、青花菜、草本作物和茄子。
本文提供了用于向植物秧苗施用紫外(UV)照射的装置，其特征在于，该装置被配置为施用至少一个波长在280-310nm范围内的紫外(UV)照射。本文还提供了装置，其中该装置包括移动输送机，该移动输送机在处理期间改变至少一个光发射器与目标区域的相对位置。本文还提供了装置，其中光发射器是至少一个发光二极管(LED)。本文还提供了装置，其中该装置被配置为还施用在400至800nm之间的可见光谱中的至少一个波长。本文还提供了装置，其中该装置被配置为施用在400至500nm之间的蓝色可见光谱中的至少一个波长。本文还提供了装置，其中该装置被配置为施用在655-680nm之间的红色可见光谱中的至少一个波长。
本文提供了改善长期抗逆性和/或作物产量和/或作物质量的方法，其特征在于以下步骤：(a)在随后的生长期之前将植物秧苗或秧苗暴露于至少一个波长仅在280-310nm范围内的紫外(UV)光；和(b)选择植物秧苗或秧苗用于随后的生长阶段。本文还提供了方法，其中步骤(b)包括预测或评估植物秧苗的抗逆性和/或植物秧苗或植物的所得作物产量或作物质量，以选择显示出有前途的有益性状的经历相似UV处理的秧苗或相关秧苗。
本文提供了根据本文所述的任何方法处理后的植物秧苗、植物或可收获作物。
本文提供了用于改善抗逆性和植物产量的方法，其包括将富含从280nm至290nm的UV波长的光施用于植物物质。本文还提供了方法，其中植物物质包括蔷薇科(Rosaceae)植物的物质。本文还提供了方法，其中蔷薇科物质是草莓属(Fragaria)植物的物质。本文还提供了方法，其中植物物质是纤匐枝(runner)。本文还提供了方法，其中植物物质是种子。本文还提供了方法，其中植物物质是秧苗。本文还提供了方法，其中植物物质是植物。本文还提供了方法，其中光富含280nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光富含290nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中施用光达至少1天。本文还提供了方法，其中施用光达至少14天。本文还提供了方法，其中施用光达约14天。本文还提供了方法，其中产量选自改善的果实鲜重，改善的收获果实数目，改善的白利糖度含量，改善的果实宽度，改善的果实长度，改善的叶片尺寸，改善的叶片表面积，改善的干重，改善的氮含量，改善的幼苗干重，改善的幼苗鲜重，改善的根干重，改善的蔬菜发育，改善的结实部分的产量，增加的结实部分的重量，改善的抗逆性，以及改善的种子发茅率。本文还提供了方法，其中与来自非UV-B照射的种子的植物相比，产量改善至少5％。本文还提供了方法，其中抗逆性选自改善的对由天气损害引起的胁迫的抗性、改善的对由日照暴露引起的胁迫的抗性、改善的对由疾病引起的胁迫的抗性以及改善的对由昆虫引起的胁迫的抗性。
本文提供了通过减少农药使用而不影响由于害虫损害造成的损失来生长作物的方法，其包括以下步骤：(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；(b)提供标准农药方案的不超过95％；以及(c)收获作物，其中与提供标准农药方案但不补充UV光的可比作物相比，作物提供更高的产量。
本文提供了用于改善作物的抗逆性和植物产量的方法，其包括(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；(b)提供农药方案，其中该农药方案为标准农药方案的不超过50％；(c)收获作物，以及(d)测量植物产量，其中与提供标准农药方案但不补充UV光的可比作物相比，作物提供更高的产量。本文还提供了方法，其中植物物质包括来自蔷薇科植物的植物物质。本文还提供了方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。本文还提供了方法，其中植物物质是纤匐枝。本文还提供了方法，其中植物物质是种子。本文还提供了方法，其中植物物质是秧苗。本文还提供了方法，其中植物物质是植物。本文还提供了方法，其中光富含280nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光富含290nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中施用光达至少1天。本文还提供了方法，其中施用光达至少14天。本文还提供了方法，其中施用光达约14天。本文还提供了方法，其中产量选自改善的果实鲜重，改善的收获果实数目，改善的白利糖度含量，改善的果实宽度，改善的果实长度，改善的叶片尺寸，改善的叶片表面积，改善的干重，改善的氮含量，改善的幼苗干重，改善的幼苗鲜重，改善的根干重，改善的蔬菜发育，改善的结实部分的产量，增加的结实部分的重量，改善的抗逆性，以及改善的种子发茅率。本文还提供了方法，其中与来自非UV-B照射的种子的植物相比，产量改善至少5％。本文还提供了方法，其中抗逆性选自改善的对由天气损害引起的胁迫的抗性、改善的对由日照暴露引起的胁迫的抗性、改善的对由疾病引起的胁迫的抗性以及改善的对由昆虫引起的胁迫的抗性。本文还提供了方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过60％。本文还提供了方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过70％。本文还提供了方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过80％。
本文提供了由本文所述的任何方法产生的作物。
本文提供了经受包含本文所述的任何方法的处理的田地。
本文提供了用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：在收获果实之前至少7周，向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光。本文还提供了方法，其中光富含280nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光富含290nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。本文还提供了方法，其中每天施用光达总计约10小时。本文还提供了方法，其中植物物质是来自蔷薇科的植物。本文还提供了方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自结实植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中植物物质是纤匐枝。本文还提供了方法，其中植物物质是种子。本文还提供了方法，其中植物物质是秧苗。本文还提供了方法，其中植物物质是植物。本文还提供了方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了方法，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，果实鲜重改善至少5％。本文还提供了方法，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，收获的果实数目改善至少10％。本文还提供了方法，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，产量改善至少5％。
本文提供了用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：在植物物质的繁殖阶段，向植物物质施用富含至少一个UV波长，例如在280-320nm范围内或在280nm至300nm、280nm至295nm或280nm至290nm的较窄范围内的波长的光。本文还提供了方法，其中光富含波长为280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319或320nm中至少一个的UV光。在一些这样的方法中，该光富含290nm的UV波长。在一些这样的方法中，该光富含280nm的UV波长。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30或超过30天。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达不超过14天的持续时间。本文还提供了方法，其中每天施用光达总计约10小时。本文还提供了方法，其中植物物质是来自蔷薇科的植物，例如草莓属的蔷薇科植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自结实植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了方法，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，果实鲜重改善至少5％。本文还提供了方法，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，收获的果实数目改善至少10％。本文还提供了方法，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。本文还提供了方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，改善的产量改善至少5％。本文还提供了方法，其中改善的产量在施用光后至少1周发生。本文还提供了方法，其中改善的产量在施用光后1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周或8周发生。本文还提供了方法，其中繁殖阶段包含纤匐枝。本文还提供了方法，其中繁殖阶段包含幼苗。本文还提供了方法，其中繁殖阶段包含插条。
本文提供了用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：(a)向植物物质施用富含至少一个UV波长的光，例如波长在280nm至300nm、290nm至300nm或280nm至290nm范围内的UV；以及(b)收集与未处理田地的预期果实数目相比增加的果实数目。本文还提供了方法，其中光富含波长为280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319或320nm中至少一个，例如波长为280nm或290nm的UV光。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30或超过30天。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达不超过14天的持续时间。本文还提供了方法，其中每天施用光达总计约10小时。本文还提供了方法，其中植物物质来自作物植物，例如行栽作物或结实作物。在一些情况下，该植物是禾本科、菊科、豆科、十字花科、唇形科、茄科、大麻科或蔷薇科的植物。本文还提供了方法，其中植物是茄属、番茄属、大麻属或草莓属。本文还提供了方法，其中植物物质来自结实植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中果实数目增加至少5％。本文还提供了方法，其中对增加的测量是相对于参考，例如通过全国平均值、生长区域的历史平均值或未处理的田地等确定的果实的预期数目。本文还提供了方法，其中未处理的田地包括邻近田地。本文还提供了方法，其中未处理的田地包括具有大约相同的大小、相同的纬度、相同的气候带、相同的阳光暴露、相同的白天温度、相同的夜间温度、相同的水暴露或其他便于比较的参数的田地。
本文提供了用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：向植物物质施用富含至少一个UV波长，例如在280至290nm、290nm至300nm或300nm至320nm范围内的UV波长的光，其中产量改善至少5％。本文还提供了方法，其中光富含波长为280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319或320nm中至少一个，例如波长为280nm或290nm的UV光。本文还提供了方法，其中光包含蓝光。本文还提供了方法，其中光包含红光。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。本文还提供了方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。本文还提供了方法，其中每天施用光达总计约10小时。本文还提供了方法，其中植物物质是来自蔷薇科的植物。本文还提供了方法，其中蔷薇科植物是草莓属的植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自结实植物。本文还提供了方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了方法，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了方法，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了方法，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。本文还提供了方法，其中改善的产量是与非UV-B照射的植物物质相比。
本文提供了与未施用UV-B的田地相比，在施用富含在280至290nm范围内的UV-B的光后，作物植物的结实组分的产量改善至少10％的田地。本文提供了与未施用UV-B的田地相比，在施用富含在280至290nm范围内的UV-B的光后，每英亩具有超过约50000磅作物植物的结实组分的田地。本文还提供了田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过95％。本文还提供了田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过80％。本文还提供了田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过70％。本文还提供了田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过60％。本文还提供了田地，其中光富含280nm的UV波长。本文还提供了田地，其中光富含290nm的UV波长。本文还提供了田地，其中光包含蓝光。本文还提供了田地，其中光包含红光。本文还提供了田地，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。本文还提供了田地，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。本文还提供了田地，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。本文还提供了田地，其中每天施用光达总计约10小时。本文还提供了田地，其中作物植物来自蔷薇科的植物。本文还提供了田地，其中蔷薇科植物是草莓属的植物。本文还提供了田地，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了田地，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了田地，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了田地，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了田地，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了田地，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。
本文提供了用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：使植物物质经受处理方案，该处理方案包含：富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光，以及以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2 s-1范围内的UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2 s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2 s-1范围内的红光辐照度以及在约5至约20天的范围内的处理方案的天数。本文还提供了方法，其中至少一个UV波长在282nm处达到峰值。本文还提供了方法，其中至少一个UV波长在285nm处达到峰值。本文还提供了方法，其中至少一个UV波长在287nm处达到峰值。本文还提供了方法，其中至少一个UV波长在291nm处达到峰值。本文还提供了方法，其中至少一个UV波长在292nm处达到峰值。本文还提供了方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中植物物质是纤匐枝。本文还提供了方法，其中植物物质是种子。本文还提供了方法，其中植物物质是秧苗。本文还提供了方法，其中植物物质是植物。本文还提供了方法，其中作物植物来自蔷薇科的植物。本文还提供了方法，其中蔷薇科植物是草莓属的植物。本文还提供了方法，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了方法，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了方法，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了方法，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。本文还提供了方法，其中改善的产量是改善至少5％。
本文提供了装置，该装置被配置为向植物物质施用包含富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光的处理方案，以及控制以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2 s-1范围内的UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2 s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2 s-1范围内的红光辐照度以及在约5至约20天的范围内的处理方案的天数。本文还提供了装置，其中至少一个UV波长在282nm处达到峰值。本文还提供了装置，其中至少一个UV波长在285nm处达到峰值。本文还提供了装置，其中至少一个UV波长在287nm处达到峰值。本文还提供了装置，其中至少一个UV波长在291nm处达到峰值。本文还提供了装置，其中至少一个UV波长在292nm处达到峰值。本文还提供了装置，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了装置，其中植物物质是纤匐枝。本文还提供了装置，其中植物物质是种子。本文还提供了装置，其中植物物质是秧苗。本文还提供了装置，其中植物物质是植物。本文还提供了装置，其中作物植物来自蔷薇科的植物。本文还提供了装置，其中蔷薇科植物是草莓属的植物。本文还提供了装置，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。本文还提供了装置，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。本文还提供了装置，其中改善的产量是果实鲜重。本文还提供了装置，其中改善的产量是收获的果实数目。本文还提供了装置，其中改善的产量是增加的开花部分。本文还提供了装置，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。本文还提供了装置，其中改善的产量是改善至少5％。
附图说明
通过以下仅作为示例给出的说明并且参考附图，本公开内容的进一步的方面将变得明显，在附图中：
图1描绘了对UV光谱的分析，用于提供有益的抗逆性结果。
图2描绘了在对照中和在草莓栽培品种进行280nm的UV-B辐射之后的平均幼苗干重(DW)的图。
通过以下仅作为示例给出的说明并且参考附图，本公开内容的进一步的方面将变得明显。
具体实施方式
本文公开了用于处理植物秧苗或其他植物物质以改善长期抗逆性和/或改善作物产量和/或作物质量的方法、装置和配方，其特征在于在随后的生长阶段之前将植物秧苗暴露于至少一个波长仅在280-310nm之间的紫外(UV)照射的步骤。
根据本公开内容的另一方面，提供了向植物秧苗或植物物质施用紫外(UV)照射的装置，其特征在于，该装置被配置为施用至少一个波长在约280至约320nm范围内的紫外(UV)照射，例如具有在280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319或320nm中至少一个的波长处(例如波长为280nm或290nm或在280nm至310nm范围内)的峰值波长的UV光。处理可以进一步包含在约30mm至约120mm范围内的从植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2 s-1范围内的UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2 s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长，或在约60至约300umol m-2 s-1范围内的红光辐照度。
根据本公开内容的另一方面，提供了改善长期抗逆性和/或作物产量和/或作物质量的方法，该方法包括以下步骤：
(a)在随后的生长阶段之前，将植物秧苗或植物物质暴露于具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)光
进一步特征在于步骤：
(b)为随后的生长阶段选择或确定植物秧苗或植物物质中合适的抗逆性水平。
根据本公开内容的另一方面，提供了已经使用本文所述的方法处理的植物秧苗、植物或可收获作物。
本文提供了处理植物秧苗或植物物质以增加作物产量和/或质量的方法。在一些情况下，在用UV-B光谱中的特定波长对植物秧苗或植物物质的处理与商业上重要的作物产量和质量之间观察到直接的相关性。在一些情况下，本文所述的方法包括施用富含或补充有UV-B的光。在一些情况下，在到达地球表面的阳光中找不到具有这组波长的部分，因此有别于使用自然光进行的任何形式的处理。
此外，该处理似乎在胁迫(例如非生物和生物胁迫)下仍然还获得期望的或改善的抗逆性(即保护作用)。例如，在初步试验中，对黄瓜秧苗进行初始UV处理后12天的最终收获时，显示出黄瓜老龄植物对冷胁迫的抗性/保护作用增强(非生物胁迫减少)。
作为另一示例，即使在老龄植物中，绿色生菜对真菌病的抗性也增强(生物胁迫减少)。这说明了UV处理在老龄植物中的后续保护作用。重要的是，在两个示例中，收获时作物的产量也增加了。因此，本公开内容提供了增加的抗逆性，并且与Behn等人不同，还改善作物的产量和质量。Behn等人的教导与本公开内容的结果相去甚远，因为其将读者引导至UV处理会导致植物在损失增加的作物产量的情况下建立保护机制。
另外，与Behn等人不同，本公开内容的处理可以仅需要在一个限定的光谱中(特别是仅该光谱的一个子集中)的UV照射，而Behn等人则通过过滤后的自然光在UV-A、UV-B和可见光中进行不受控制的处理。
与用于改善胁迫抗性(例如，避免移栽冲击)的现有技术的广谱UV处理方法不同，本公开内容可使用仅在一个UV光谱内(在UV-B内)的处理，这可以大大简化所需的处理过程和设备。
另外，许多处理使用阳光作为UV-B、UV-A和可见光源，并导致缺乏剂量特异性，通常导致不良和/或不可预测的结果。本公开内容由于在处理中仅使用单个限定的波段中的特定波长，因此经常避免这种不可预测性。在一些情况下，植物秧苗在处理期间会暴露于其他背景光。
在一些情况下，在280-310nm之间的UV-B辐射内的特定且狭窄的聚焦范围中的一个或多个波长的使用产生有益的结果。在一些情况下，约310nm以上的UV-B光谱部分不会产生所见的有益结果。正如将要进一步讨论的，UV-B光谱覆盖280nm至约315nm(但是，UV波段之间的定义间隔是近似的，并且受到文献中至少两个常见变化的影响，即包括320nm的UV-B上限(IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans.第55卷-Solar and ultraviolet radiation；第1章；Exposure data(1992)))。UV-B光谱内的更广泛处理或不受控制的UV处理可能会导致有害的结果。
植物的长期抗逆性是指在收获前的植物生长阶段中对遇到的胁迫如天气损害、日照暴露、疾病和/或害虫侵袭的抗性的改善。不希望受到理论的束缚，据认为，收获时作物的产量和/或质量改善的商业最终结果至少部分归因于处理带来的长期抗逆性的改善。无论如何，通过这种处理方法观察到改善的作物产量和/或质量的最终结果。
在一些情况下，使用超出UV-B范围(例如UV-A或UV-C波长)的UV辐射不会产生有益的结果。在一些情况下，当移出UV-B光谱，例如移至UV-A光谱(400至315nm)时，有益效果会大大减少或完全消失。
本文描述了用于改善作物质量的方法，其包括改善的味道、尺寸、形状、颜色、质地、视觉外观、保质期和/或承受收获后处理的能力中的至少一种。在一些情况下，方法包括跟踪、选择或预测在所述的UV处理后将会表现出改善的抗逆性和/或作物产量/质量的植物。在一些情况下，这有利于减少收获前植物的损耗，从而改善作物的质量和/或产量。
在整个说明书中，措辞“在随后的生长期之前”应理解为是指在将植物秧苗转移到室外环境之前，或者指在一些情况下，根据植物秧苗的年龄、尺寸、其他特性或环境特征，在特定时间点保留在室内。植物的生长阶段通常是植物在收获之前表现出实质性的生长和发育成成熟植物的阶段。
在整个说明书中，术语“抗逆性”应理解为是指植物在作物生产期间承受或帮助抵抗一种或多种胁迫的能力，这允许在收获时有更期望的植物产量和/或质量。
在整个说明书中，术语“植物秧苗”应理解为是指从种子发茅后的幼小植物。植物秧苗可以是蔬菜、水果、树、灌木、草本植物、草类等的秧苗。
在整个说明书中，术语“植物”应理解为是指最终用于作物或其他应用的成熟植物秧苗。
尽管本公开内容特别适用于蔬菜和果实作物的生产，但是本公开内容也可以用于改善其他类型植物的抗逆性，例如树、草、花、草本植物等。为了简单起见，说明书的其余部分将涉及作物的生产(特别是蔬菜的生产)，但应当理解，这并非旨在进行限制。
在整个说明书中，术语“作物”应理解为是指栽培的植物，通常在其生长阶段的某个时间点由人或机器收获以供进一步使用或人类消耗。然而，应当理解，该方法向草、树等的应用仅可用于改善抗逆性，而无意于收获。
在整个说明书中，术语“室内”应理解为是指外罩，通常是温室、塑料暖房、没有墙壁的遮光布或可使用人工照明的完全室内系统。
在温室的示例中，温室可以包括透明的墙壁和/或天花板以允许自然光进入。室内外罩可用于允许发生初始发茅和秧苗发育阶段，并且可在室外环境中的随后生长阶段之前在本公开内容的UV辐射暴露期间使用。
在一些实施方式中，植物秧苗或植物物质的处理在室内进行。例如，所述方法中的任何一种方法均可在室内，例如温室内进行。在一些情况下，UV-B在室内施用。在一些情况下，UV-B在室外施用。在一些情况下，UV-B在田地中室外施用。
在一些情况下，在室内进行处理的优点是当植物秧苗特别脆弱时可以帮助调节条件。此外，这可能意味着可以更好地保护和固定用于进行UV处理的装置。然而，根据待处理的秧苗或植物物质的环境和类型，也可能在室外环境中进行本公开内容的处理。
在整个说明书中，术语“移栽”应理解为是指将植物秧苗转移到室外环境例如田地中以允许在最终收获作物之前继续生长的行为。术语移栽冲击特别是指植物在移栽时所产生的胁迫或冲击，例如由于室内环境与室外环境之间存在的日照暴露不同而引起的目光冲击。
在整个说明书中，术语“紫外(UV)照射”应被视为意指波长比可见光短但比X射线长并且在10nm至400nm(对应于3eV至124eV)范围之间的电磁辐射。紫外(UV)照射光谱被认为是人类不可见的，因此有别于在约400nm至700nm的光谱中的可见光。
紫外光谱可进一步细分为UV-A(400-320nm)、UV-B(320-280nm)和UV-C(280-100nm)。
在一些实施方式中，本文所述的方法包括暴露于约280至约305nm的UV波长。在一些情况下，有益效果在UV-B光谱的较窄波段内最明显，尤其是在280-305nm之间。
在一些情况下，有益结果在超过305nm时仍可看到，但是在移到超过约310nm的波长后，有益结果急剧下降。例如，在319nm处达到峰值的UV光处理仍在光谱的UV-B波段内，但似乎并未产生所需的效果。在一些情况下，本公开内容使用在UV-B光谱的短波范围内的波长，其中一部分存在于到达地球表面的阳光的自然光谱之外。在一些情况下，在UV-A光谱(在354nm)中进行UV处理或在UV-C光谱(在270nm中)进行处理不能有效地改善抗逆性。
在一些情况下，方法包括暴露于约280至约290nm的峰值UV波长。在一些情况下，用峰值在280-290nm之间的UV光进行处理显示出有希望的结果。在一些情况下，该方法仅包括280-310nm之间的特定波长(或至少一个波长峰值)。在一些情况下，本文所述的方法包括部分地延伸到280-310nm范围之外的少量UV光。在一些情况下，方法包含微小的背景辐射。这种影响将是很小的，本领域技术人员将理解其对本公开内容的益处没有实际影响。
本文所述的方法包括施用约280nm至约320nm范围内的UV-B。在一些情况下，施用280nm(±5nm)、286nm(±5nm)、294nm(±5nm)或约317nm的UV-B。该UV-B可为约280nm、约281nm、约282nm、约283nm、约284nm、约285nm、约286nm、约287nm、约288nm、约289nm、约290nm、约291nm、约292nm、约293nm、约294nm、约295nm、约296nm、约297nm、约298nm、约299nm、约300nm、约301nm、约302nm、约303nm、约304nm、约305nm、约306nm、约307nm、约308nm、约309nm、约310nm、约311nm、约312nm、约313nm、约314nm、约315nm、约316nm、约317nm、约318nm、约319nm或约320nm。在一些情况下，UV-B在280nm(±5nm)、286nm(±5nm)、294nm(±5nm)或约317nm处达到峰值。该UV-B可为约280nm、约281nm、约282nm、约283nm、约284nm、约285nm、约286nm、约287nm、约288nm、约289nm、约290nm、约291nm、约292nm、约293nm、约294nm、约295nm、约296nm、约297nm、约298nm、约299nm、约300nm、约301nm、约302nm、约303nm、约304nm、约305nm、约306nm、约307nm、约308nm、约309nm、约310nm、约311nm、约312nm、约313nm、约314nm、约315nm、约316nm、约317nm、约318nm、约319nm或约320nm。在一些情况下，该UV-B在约280nm至约290nm、约280nm至约300nm、约280nm至约310nm、约280nm至约320nm、约290nm至约300nm、约290nm至约310nm、约290nm至约320nm、约300nm至约310nm、约300nm至约320nm或约310nm至约320nm范围内施用或达到峰值。在一些情况下，该UV-B在280nm(±5nm)至284nm(±5nm)、279nm(±5nm)至约288nm、约289nm至约300nm或286nm(±5nm)至约305nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，该UV-B在280nm处达到峰值。在一些情况下，该UV-B在292nm处达到峰值。
任选地，在给定植物物种的方法处理过程中，在280-310nm范围内的波长被改变。在一些情况下，同时使用UV-B光谱内的不同波长的组合。
在一些情况下，LED灯被配置为施用光的峰值照射波长，例如中心在290nm左右。在一些情况下，该光源是LED。通常，LED灯被配置为施用光的峰值照射波长，例如在约280nm(280nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好280nm处，在约286nm(286nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好286nm处。或者，LED灯被配置为施用标准白光光谱处的光，该光由UV-B范围内的光补充，该UV-B范围内的光例如在约280nm(280nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好280nm处，在约286nm(286nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好286nm处。
LED灯或光源可以以各种距离向植物物质施用光。在一些情况下，植物物质与光源的距离至少为或约为5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200或超过200毫米(mm)。在一些情况下，植物物质与光源的距离在约5至约300、约10至约200、约20至约140、约30至约120或约40至约60mm的范围内。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为50mm。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为70mm。在一些情况下，施用的光富含或补充有UV-B。
在一些情况下，光源是固定的。在一些情况下，光源沿着例如输送机移动。在一些情况下，移动光源的速度至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200或超过200毫米/秒(mm/s)。在一些情况下，移动光源的速度至少为或约为40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60或超过60mm/s。在一些情况下，移动光源的速度在约5至约200、约10至约160、约20至约100或约40至约60mm/s的范围内。在一些情况下，移动光源的速度约为50mm/s。在一些情况下，移动光源的速度约为53mm/s。
在一些情况下，本文所述的方法不包括与特定的UV-B处理组合使用其他UV波长，例如UV-A或UV-C。在一些情况下，在280-310nm的UV-B处理之外的其他波长不构成本文所述的方法的一部分。在一些情况下，与使用超过一种光谱中的多个波长的处理方法相比具有明显的优势。
优选的剂量方案可以变化并考虑各种参数，包括但不限于秧苗的类型、UV光的强度(W m-2 s-1)、处理时长(天)以及处理期间每次UV应用之间的休息期(打开/关闭)。
例如，处理时长可以保持较短至约2-4天，但因此可以在处理期间使用较高强度的UV辐照以提供足够的剂量。一个考虑因素是较高的强度可能更可能导致秧苗损害，因此在每次应用期间的足够的休息期可能特别有用。另外，与蓝色和红色可见光共同施用可能特别有用。
另外，应当理解的是，可以分别改变UV暴露时间、发茅后秧苗UV暴露的时间、温度、循环次数、特定的UV波长以适应不同的植物品种，但仍符合本公开内容的精神。优选地，方法包括将植物秧苗暴露于UV光达约2-15天。在一些情况下，处理短于2天。在一些情况下，处理为超过2天。在一些情况下，本文所述的方法包括将植物秧苗或植物物质暴露于UV光达约4至约7天。
UV-B施用持续时间的长度与本文的公开内容一致。例如，UV-B照射的时间长度为至多72小时、至多60小时、至多48小时、至多36小时、至多24小时、至多23小时、至多22小时、至多21小时、至多20小时、至多19小时、至多18小时、至多17小时、至多16小时、至多15小时、至多14小时、至多13小时、至多12小时、至多11小时、至多10小时、至多9小时、至多8小时、至多7小时、至多6小时、至多5小时、至多4小时、至多3小时、至多2小时、至多1小时或少于1小时。在一些情况下，UV-B处理为约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、12小时、14小时、16小时、18小时、20小时、24小时、30小时、32小时、50小时、72小时或超过72小时。一些处理持续少于约或至少1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟、60分钟或超过60分钟。在一些情况下，UV-B施用持续时间在约0小时至约60小时或约5小时至约30小时的范围内。在一些情况下，UV-B处理为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，UV-B处理在约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。在一些情况下，UV-B处理为约5天至约20天或约2天至约30天。在一些情况下，UV-B处理为小于约2天。在一些情况下，UV-B处理超过约30天。在一些情况下，UV-B处理为约14天。
可以在收获果实之前的某一时间进行UV-B施用。在一些情况下，在开花之前进行UV-B施用。在一些情况下，在茅开始形成之前进行UV-B施用。在一些情况下，在第一次花粉释放之前进行UV-B施用。在一些情况下，在受精之前进行UV-B施用。可以在能够测量果实生物量之前的某一时间进行UV-B施用。用于估计果实生物量的方法包括但不限于测量果实的计数，测量产生果实的植物物质的所有茎的计数以及测量产生果实的植物物质的土地覆盖。在一些情况下，在收获果实、花朵开放、茅开始形成、释放第一花粉、受精以及测量果实生物量中的至少一个时间之前，进行UV-B施用至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，在收获果实、花朵开放、茅开始形成、释放第一花粉、受精以及测量果实生物量的至少一个时间之前，进行UV-B施用至少或约1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周或更久。
UV-B施用可以以单次剂量完成。在一些实施方式中，UV-B施用是单个或多个时间点处理。在多个时间点处理的情况下，UV-B施用可以以任何适当的间隔分开。在一些情况下，UV-B施用以少于、约、恰好或至少1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟或60分钟的间隔分开。在一些情况下，UV-B施用以少于、约、恰好或至少1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、25小时、26小时、27小时、28小时、29小时、30小时、31小时、32小时、33小时、34小时、35小时、36小时、37小时、38小时、39小时、40小时、41小时、42小时、43小时、44小时、45小时、46小时、47小时、48小时、49小时、50小时、51小时、52小时、53小时、54小时、55小时、56小时、57小时、58小时、59小时、60小时或超过60小时的间隔分开。
在一些情况下，方法包括将植物秧苗或植物物质暴露于UV-B光的循环暴露。例如，以在7天的时间内大约打开12小时、关闭12小时的方式提供UV-B暴露。在一些情况下，以大约打开1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时并关闭1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时的方式提供UV-B暴露。在一些情况下，UV-B暴露持续至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天的时间。在一些情况下，UV-B暴露持续至少或约1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周或更久的时间。在另一个示例中，可以在一周内每天提供UV-B暴露10分钟。应当理解，不同条件可以适合种植者期望的不同植物品种和/或特定结果。
UV-B光的循环暴露可以包括不同的每天循环次数。在一些情况下，每天的循环次数是每天至少或约50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000或超过1000个循环。在一些情况下，每天的循环次数在每天约50至约100、约100至约900、约200至约800、约300至约700或约400至约600个循环的范围内。在一些情况下，每天的循环次数在每天约380至约500或约250至约600个循环的范围内。在一些情况下，每天的循环次数小于每天约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数超过每天约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约430个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约433个循环。
在一些情况下，光暴露的规律性会有所不同。在一些情况下，光富含UV-B，或使用UV-B对光进行补充。在一些情况下，光暴露至少或约20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400或超过400秒。在一些情况下，光暴露在约20至约300、约40至约200、约60至约140、约80至约100或约90至约180秒的范围内。在一些情况下，光暴露短于20秒。在一些情况下，光暴露超过300秒。在一些情况下，光暴露为约130秒。在一些情况下，光暴露为约133秒。
本文描述了用于向植物物质施用UV-B的方法，其中该方法包括在处理期间将温度维持在约12℃至约35℃的范围内。在一些情况下，将温度维持在至少或约5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃或超过40℃。温度可以维持在约5℃至约40℃、约10℃至约30℃或约15℃至约25℃的范围内。在一些情况下，维持温度以避免在处理阶段温度对秧苗的损害。
本文考虑了UV-B的不同剂量。在一些情况下，剂量在约0.01kJ m-2至约368kJ m-2的范围内。在一些情况下，剂量为约0.01kJ m2-368kJ m-2、0.1kJ m-2-300kJ m-2、1kJ m-2-250kJ m-2、10kJ m-2-200kJ m-2、100kJ m-2-150kJ m-2、200kJ m-2-300kJ m-2、250kJ m-2-350kJ m-2或300kJ m-2-368kJ m-2。在一些情况下，剂量在约0.1至约12kJ m-2的范围内。在一些情况下，剂量为约13kJ m-2。光处理的剂量可为约13kJ m-2、恰好13kJ m-2或至少13kJ m-2。在一些情况下，剂量为约37kJ m-2。在一些情况下，剂量为约69kJ m-2。在一些情况下，剂量为约78kJ m-2。在一些情况下，剂量为约98kJ m-2。在一些情况下，剂量为约100kJ m-2。光处理的剂量可为约100kJ m-2、恰好100kJ m-2或超过100kJ m-2。在一些情况下，剂量为约125kJm-2。在一些情况下，剂量为约204kJ m-2。光处理的剂量范围可为约13kJ m-2至100kJ m-2。UV-B的剂量可在约1kJ m-2-1000kJ m-2、10kJ m-2-800kJ m-2、20kJ m-2-600kJ m-2、30kJ m-2-400kJ m-2、50kJ m-2-200kJ m-2、100kJ m-2-150kJ m-2、30kJ m-2-60kJ m-2或150kJ m-2-250kJ m-2的范围内。在一些情况下，UV-B在0kJ m-2-20kJ m-2、20kJ m-2-40kJ m-2、40kJ m-2-60kJ m-2、60kJ m-2-80kJ m-2或80kJ m-2-100kJ m-2的范围内。
可以使用不同辐照度的UV-B。在一些情况下，辐照度在约4x10-5W cm-2s-1至约1.3x10-4W cm-2s-1的范围内。辐照度范围可为约4x10-5Wcm-2s-1、恰好4x10-5W cm-2s-1或至少4x10-5W cm-2s-1。在一些情况下，辐照度在约1.3x10-4W cm-2s-1、恰好1.3x10-4W cm-2s-1或超过1.3x10-4W cm-2s-1的范围内。辐照度范围可为约4x10-5W cm-2s-1-6x10-5W cm-2s-1、6x10-5Wcm-2s-1-8x10-5W cm-2s-1、8x10-5W cm-2s-1-1x10-4W cm-2s-1或1x10-4W cm-2s-1-1.5x10-5W cm- 2s-1。剂量可相对于处理方案如水合方案而变化。
在一些情况下，UV-B的辐照度至少为或约为10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100或超过100umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度在约15至约80、约15至约25、约16至约24或约25至约40umol cm-2s-1的范围内。在一些情况下，UV-B的辐照度低于约15umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度超过约25umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度超过约80umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度为约20umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度为约30umol cm-2s-1。
在一些情况下，当UV-B与另一波长的光共同施用时，UV-B与另一波长的光相比得到富含。在一些情况下，UV-B被富含成比另一波长的光多至少或约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、125％、150％、175％、200％、225％、250％、275％、300％或超过300％。在一些情况下，补充UV-B。在一些情况下，UV-B是光施用期间的主要波长。在一些情况下，UV-B占用于光施用的光的至少或约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％、100％。
本文描述了用于向植物秧苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方式中，该方法包括施用在约400至约800nm范围内的可见光。可见光可以与UV光同时或分开施用。在一些情况下，可见光以约或至多500umol m-2s-1施用。在一些情况下，可见光以约或至多400umol m-2s-1、约或至多300umol m-2s-1、约或至多200umol m-2s-1、约或至多100umol m- 2s-1、约或至多50umol m-2s-1或者约或小于50umol m-2s-1施用。通常，可见光以约50umol m- 2s-1施用。在一些情况下，施用约20umol m-2s-1的可见光。通常，可见光可具有10m-2s-1-550m-2s-1、20m-2s-1-500m-2s-1、40m-2s-1-450m-2s-1、45m-2s-1-400m-2s-1、50m-2s-1-350m-2s-1、100m-2s-1-300m-2s-1或100m-2s-1-200umol m-2s-1的范围内的光子数。
值得注意的是，可见光不是UV光，因此可与Behn等人和WO 2012/085336(在处理中使用了UV-B和UV-A二者)中的现有技术处理区分开。在一些情况下，包含可见光有助于防止对植物造成DNA损害。在一些情况下，包含可见光有助于通过UV暴露获得的有益抗逆性特性占主导。
本文描述了用于向植物秧苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方式中，该方法包括施用蓝色可见光。在一些情况下，蓝色可见光有助于避免UV对DNA造成损害的有害影响。在一些情况下，蓝光有益于光修复。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450(±5nm)至约500nm或约455至约492nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在至少或约430nm、435nm、440nm、445nm、450nm、455nm、460nm、465nm、470nm、475nm、480nm、485nm或490nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在430nm至480nm或440nm至460nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约453nm处施用或达到峰值。
蓝光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1。蓝光的辐照度可以在约5至约5000、约5至约2000、约20至约800、约40至约600、约60至约400、约80至约200、约30至约130或约33至约133umol m-2s-1的范围内。在一些情况下，蓝光的辐照度为约60umol m-2s-1。在一些情况下，蓝光的辐照度为约66umol m-2s-1。
本文描述了向植物秧苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方式中，该方法包括施用红色可见光。在一些情况下，红色可见光的益处是对植物生长的互补作用，例如调节茎生长。红色可见光或红光在约655至约680nm、约620至约690nm或约640至约680nm的范围内可施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在620nm(±5nm)、约630nm、约640nm、约660nm、约670nm、约680nm、约690nm、约700nm、约710nm、约720nm、约730nm、约740nm或约750nm(±5nm)处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约660nm处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约659nm处施用或达到峰值。
红光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1。红光的辐照度可以在约5至约5000、约30至约3000、约20至约800、约40至约600、约60至约400、约66至约266、约70至约300、约80至约200或约30至约130umol m-2s-1的范围内。在一些情况下，红光的辐照度为约130umol m-2s-1。在一些情况下，红光的辐照度为约133umol m-2s-1。
而且，处理条件可能取决于所使用的装置的类型，因为特定装置在施用UV光方面可能特别有效。
可以使用先前描述的各种处理条件以及处理的组合。处理条件可以包括但不限于从植物到光源的处理距离(mm)、移动光源的速度(mm/s)、光源定时循环(每次暴露的规律性，秒)、每天循环次数、UV-B的辐照度(umol cm-2s-1)、UV-B的峰值波长、红光的辐照度(umol m-2s-1)、红光的峰值波长(nm)、蓝光的辐照度(umol m-2s-1)、蓝光的峰值波长(nm)和总处理天数。在一些情况下，处理条件可包括1种条件、2种条件、3种条件、4种条件、超过4种条件，及其排列和组合。例如，处理条件包含光源到植物物质的各种距离。在一些情况下，植物物质与光源的距离在约5至约200、约10至约160、约20至约140、约30至约120或约40至约60mm的范围内。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为50mm。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为70mm。在一些情况下，处理条件包含光源的移动。在一些情况下，移动光源的速度至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200或超过200毫米/秒(mm/s)。在一些情况下，移动光源的速度在约5至约200、约10至约160、约20至约100或约40至约60mm/s的范围内。在一些情况下，移动光源的速度约为53mm/s。在一些情况下，光源施用UV-B。在一些情况下，处理条件包含UV-B光的循环暴露。在一些情况下，UV-B光的循环暴露包含每天至少或约50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000或超过1000个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天超过约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约433个循环。在一些情况下，处理条件包含施用富含或补充有UV-B的光。在一些情况下，UV-B在约280nm至约290nm、约280nm至约300nm、约280nm至约310nm、约280nm至约320nm、约290nm至约300nm、约290nm至约310nm、约290nm至约320nm、约300nm至约310nm、约300nm至约320nm或约310nm至约320nm范围内施用或达到峰值。在一些情况下，UV-B在280nm(±5nm)至284nm(±5nm)、279nm(±5nm)至约288nm、约289nm至约300nm或286nm(±5nm)至约305nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，UV-B在282nm处达到峰值。在一些情况下，UV-B在292nm处达到峰值。在一些情况下，处理条件包含UV-B处理的各种持续时间。在一些情况下，UV-B处理为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，UV-B处理在约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。处理条件可以是光暴露。在一些情况下，光暴露至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400或超过400秒。在一些情况下，光暴露在约20至约300、约40至约200、约60至约140、约80至约100或约90至约180秒的范围内。在一些情况下，光暴露为约133秒。光暴露可以包含富含或补充有UV-B的光。在一些情况下，处理条件包含UV-B的各种辐照度。在一些情况下，UV-B的辐照度至少为或约为10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100或超过100umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度在约15至约80、约15至约25或约25至约40umol cm-2s-1的范围内。在一些情况下，UV-B的辐照度为约20umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度为约30umol cm-2s-1。处理条件还可包含施用蓝光和红光中的至少一种。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在至少或约430nm、435nm、440nm、445nm、450nm、455nm、460nm、465nm、470nm、475nm、480nm、485nm或490nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在430nm至480nm或440nm至460nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约453nm处施用或达到峰值。蓝光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1。在一些情况下，蓝光的辐照度为约66umol m-2s-1。在一些情况下，红色可见光或红光在620nm(±5nm)、约630nm、约640nm、约660nm、约670nm、约680nm、约690nm、约700nm、约710nm、约720nm、约730nm、约740nm或约750nm(±5nm)处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约659nm处施用或达到峰值。红光的辐照度包括5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1的值。在一些情况下，红光的辐照度为约133umol m-2s-1。
向不同类型的秧苗和植物物质的应用向多种植物物质的应用与本文的公开内容一致。在本文中经受处理的示例性植物物质包括植物秧苗或其他物质，例如纤匐枝、秧苗后的植物、叶、根、幼苗分生组织、整株植物应用，例如水培或气培生长的整株植物。在一些情况下，植物物质选自水果和蔬菜。在一些情况下，植物秧苗或植物物质选自绿色生菜、红色生菜、番茄、黄瓜、青花菜、草本作物、大麻、草莓和茄子。在一些情况下，植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。在一些情况下，植物秧苗或植物物质是商业上重要的作物。方法也可以不受限制地应用于多种其他作物类型。
本文描述了用于向作物植物施用富含或补充有UV-B的光的方法和装置。在一些情况下，作物植物是结实植物。在一些情况下，作物植物是蔷薇科的植物。在一些情况下，蔷薇科植物是草莓属植物。作物植物的物种可以包括但不限于：智利草莓(Fragariachiloensis)、裂萼草莓(Fragaria daltoniana)、glauca草莓(Fragaria glauca)、古二倍体草莓(Fragaria iinumae)、择捉草莓(Fragaria iturupensis)、麝香草莓(Fragariamoschata)、西南草莓(Fragaria moupinensis)、黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis)、日本草莓(Fragarianipponica)、日本草莓屋久变种(Fragaria nipponica yakusimensis)、西藏草莓(Fragaria nubicola)、东方草莓(Fragaria orientalis)、野草莓(Fragariavesca)、弗吉尼亚草莓(Fragaria virginiana)、绿色草莓(Fragaria viridis)、屋久草莓(Fragaria yezoensis)、凤梨草莓(Fragaria x ananassa)、红花草莓(Fragaria xComarum)以及野草莓(Fragaria x vescana)。在一些情况下，植物是草莓植物。在一些情况下，草莓植物是一季性、四季性和日中性的草莓植物中的至少一种。
本文所述的方法和装置可以施用于植物物质。在一些情况下，该植物物质是纤匐枝。在一些情况下，该植物物质是种子。在一些情况下，该植物物质是秧苗。在一些情况下，植物物质是已经发育经过秧苗阶段的生长中的植物，例如通过发育或依赖于来自其大部分光合作用的胚后组织。
UV-B可以在植物物质的繁殖阶段施用。在一些情况下，繁殖阶段包含纤匐枝。在一些情况下，繁殖阶段包含幼苗。在一些情况下，繁殖阶段包含插枝。
与本文所述的方法和装置一起使用的各种栽培系统均可以使用。例如，植物物质在土壤中生长。在一些情况下，植物物质是使用水培法或气培法生长的。植物在受控的温室条件下生长，例如常规温室条件或垂直农业条件。或者，植物在室外生长。
装置
许多装置与本文公开的方法和处理配方的实施一致。在一些情况下，装置具有施用预定的UV剂量方案，例如本申请中描述的方案的能力，并且其中可以容易地调节和控制本公开内容中优选使用的参数。
在一些情况下，装置包括移动输送机，该移动输送机在处理期间改变至少一个光发射器与目标区域的相对位置。以这种方式，当输送机移动光发射器的位置时，在处理阶段期间可以方便且准确地处理大量植物秧苗。
在一些情况下，根据本公开内容的装置通过发光二极管(LED)施用UV光。
在一些情况下，装置被配置为将可见光与UV光共同施用，由于上述原因，这是有益的。
一些这样的装置被配置为施用各种处理条件以及本文所述的处理的组合。例如，装置控制从植物到光源的处理距离(mm)、移动光源的速度(mm/s)、光源定时循环(每次暴露的规律性，秒)、每天循环次数、UV-B的辐照度(umol cm-2s-1)、UV-B的峰值波长、红光的辐照度(umol m-2s-1)、红光的峰值波长(nm)、蓝光的辐照度(umol m-2s-1)、蓝光的峰值波长(nm)和总处理天数中的至少一种。
在一些情况下，该装置被配置为调节或保持其光源，使在光源与植物物质有固定或以其他方式确定的距离。在一些情况下，植物物质与光源的距离在约5至约200、约10至约160、约20至约140、约30至约120或约40至约60mm的范围内。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为50mm。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为70mm。
在一些情况下，装置控制光源的移动。在一些情况下，移动光源的速度至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200或超过200毫米/秒(mm/s)。在一些情况下，移动光源的速度在约5至约200、约10至约160、约20至约100或约40至约60mm/s的范围内。在一些情况下，移动光源的速度约为50mm/s。
本文的装置被配置为施用单独或与可见光组合的UV光，该UV光在与整个本公开内容中的波长公开内容一致的波长范围内，例如UV-B在约280nm至约290nm、约280nm至约300nm、约280nm至约310nm、约280nm至约320nm、约290nm至约300nm、约290nm至约310nm、约290nm至约320nm、约300nm至约310nm、约300nm至约320nm或约310nm至约320nm范围内或在该范围内达到峰值。在一些情况下，UV-B在280nm(±5nm)至284nm(±5nm)、279nm(±5nm)至约288nm、约289nm至约300nm或286nm(±5nm)至约305nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，UV-B在282nm处达到峰值。在一些情况下，UV-B在292nm处达到峰值。
本文的装置被配置用于连续的单次施用或规律地重复的光，例如UV-B光的循环暴露。在一些情况下，UV-B光的循环暴露包含每天至少或约50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000或超过1000个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天超过约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约430个循环。
装置通常配置为施用设定的处理持续时间。例如，UV-B处理为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，UV-B处理在约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。在一些情况下，装置控制光暴露。在一些情况下，光暴露至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400或超过400秒。在一些情况下，光暴露在约20至约300、约40至约200、约60至约140、约80至约100或约90至约180秒的范围内。光暴露可以包含富含或补充有UV-B的光。
本文所述的装置可以配置为施用指定的光剂量或辐照度。例如，装置被配置为施用UV-B的各种辐照度。在一些情况下，UV-B的辐照度至少为或约为10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100或超过100umol cm-2s-1。在一些情况下，UV-B的辐照度在约15至约80、约15至约25或约25至约40umol cm-2s-1的范围内。
装置可以配置为单独施用UV-B或结合蓝光和红光中的至少一种施用UV-B。在一些情况下，蓝光在至少或约430nm、435nm、440nm、445nm、450nm、455nm、460nm、465nm、470nm、475nm、480nm、485nm或490nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝光在430nm至480nm或440nm至460nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450nm处施用或达到峰值。蓝光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1。在一些情况下，红色可见光或红光在620nm(±5nm)、约630nm、约640nm、约660nm、约670nm、约680nm、约690nm、约700nm、约710nm、约720nm、约730nm、约740nm或约750nm(±5nm)处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约660nm处施用或达到峰值。红光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m-2s-1。
量化或预测抗逆性和/或改善的作物产量或质量的方法
有多种方法可用于评估幼小植物，但目前尚不存在单一且完全有效的方法，尤其是与本文所述的使用UV光促进收获时作物的产量和/或质量有关的方法。
与未经处理的对应植物物质相比，使用本文所述的方法处理的植物物质中的植物性能可导致改善的植物性能。在一些情况下，使用本文所述的方法改善植物物质的抗逆性。在一些情况下，植物性能包含黄酮类化合物水平、花色素苷水平、尺寸、干重、氮指数、幼苗干重、幼苗鲜重、幼苗长度、根长度、色素产量、叶片尺寸、下胚轴长度、叶绿素水平、叶片面积和根干重中的至少一种。在一些情况下，植物性能是产量。在一些情况下，产量是果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率中的至少一种。在一些情况下，产量是果实鲜重。在一些情况下，产量是白利糖度含量。在一些情况下，产量是收获的果实数目。在一些情况下，产量是分枝。在一些情况下，产量是开花部分的数目。
在一些情况下，本文所述的方法和装置导致改善的产量，这通过所收获的果实数目的增加来确定。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英亩收获至少或约3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、12000、14000、16000、18000、20000、24000、28000、32000、36000、40000、50000、60000、80000、100000或超过100000磅的果实。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英亩收获在约3000至约100000、约4000至约80000、约6000至约60000、约10000至约40000或约20000至约30000磅范围内的果实。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英亩收获超过50000磅。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英亩收获至少或约3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、12000、14000、16000、18000、20000、24000、28000、32000或超过32000托盘()。在一些情况下，每次尝试包含约9.5磅至约10磅。
在一些情况下，本文所述的方法和装置导致改善的产量，这通过平均果实生物量的增加来确定。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英尺的行有至少或约0.1、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.25、1.5、1.75、2.0、2.25、2.5、2.75、3.0、3.5、4.0、5.0或超过5.0磅的果实。在一些情况下，本文所述的方法和装置导致每英尺的行有在约0.1至约5.0、约0.2至约4.0、约0.3至约3.5、约0.4至约3.0、约0.5至约2.5或约0.75至约2磅范围内的果实。在一些情况下，果实是番茄、草莓或大麻。在一些情况下，果实是草莓。
在一些情况下，与未用本文公开的UV-B方案照射的对应植物物质相比，产量改善较大百分比。产量可改善约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％。产量可改善至少约4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或100％。产量可改善至少5％或约5％。产量可改善至少10％或约10％。产量可改善至少30％或约30％。产量可改善至少50％或约50％。
在一些情况下，在施用富含或补充有UV-B的光后，产量改善。在一些情况下，在施用富含或补充有UV-B的光后至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天发生产量的改善。在一些情况下，在施用富含或补充有UV-B的光后至少或约1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周、9周、10周、11周、12周或超过12周发生产量的改善。
可以通过对感染的抗性来衡量改善的产量。感染可由包括但不限于真菌、卵菌、细菌、病毒、类病毒、病毒样生物体、植原体、原生动物、线虫和寄生植物的生物体引起。在一些情况下，在如本文方法中所述对植物物质进行UV-B处理之后，尽管由这样的生物体引起感染，但产量未受影响或得到改善。在一些情况下，在如本文方法中所述对植物物质进行UV-B处理之后，与未经UV-B照射的植物物质相比，尽管由这样的生物体引起感染，但产量得到改善。在一些情况下，检查产量是否有由这样的生物体引起的感染。通常，检查产量是否有叶病、穗腐病、茎腐病以及播种和根病中的至少一种。
在一些情况下，根据在不影响作物产量的情况下肥料、除草剂、杀虫剂和农药使用的减少中的至少一种来衡量改善的产量。肥料、除草剂、杀虫剂或农药使用的减少可通过与十年以上的作物的工业应用、全州平均值或全国平均值进行比较来确定。肥料使用的减少可为至少5％。在一些情况下，肥料的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，除草剂使用的减少为至少5％。在一些情况下，除草剂的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，杀虫剂使用的减少为至少5％。在一些情况下，杀虫剂的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，农药使用的减少为至少5％。在一些情况下，农药的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。
因此，UV-B的补充或富含使得生长作物的方法能够进行，从而相对于未经处理的植物物质，农药使用、除草剂使用、肥料施用或水施用可能减少，而没有任何伴随的产量降低。在一些情况下，UV-B补充能够在不降低作物产量的情况下显著降低总体环境影响。
可以通过比较UV-B照射的植物物质和非UV-B照射的植物物质来确定产量改善。在一些情况下，通过将从UV-B照射的植物物质所得的作物与在类似条件下生长但来自未使用本文所述方法施用UV-B的植物物质的作物进行比较来确定产量的改善。类似的条件可能是类似的环境或类似的生长条件。环境因素包括但不限于日照暴露、温度、土壤组成、土壤水分、风、湿度和土壤pH。生长条件包括但不限于浇水量、农药量、除草剂量、杀虫剂量、引发持续时间、发茅持续时间和播种时间。在一些情况下，将所得作物与同时生长的作物进行比较。例如，同时生长的作物生长在邻近或附近的田地上。在一些情况下，将所得作物与来自先前生长季节的作物进行比较。在一些情况下，将所得作物的产量与可比的作物进行比较。在一些情况下，来自可比作物的产量是指标准产量。在一些情况下，可比的作物是同时生长或经受类似生长条件的作物。
可以通过比较包含UV-B照射的植物物质的田地和包含非UV-B照射的植物物质的田地来确定产量改善。在一些情况下，通过将来自UV-B照射植物物质的田地的所得作物与包含在类似条件下生长但来自未使用本文所述方法施用UV-B的植物物质的作物的田地的所得作物进行比较来确定产量的改善。类似的条件可能是类似的环境或类似的生长条件。环境因素包括但不限于日照暴露、温度、土壤组成、土壤水分、风、湿度和土壤pH。生长条件包括但不限于浇水量、农药量、除草剂量、杀虫剂量、引发持续时间、发茅持续时间和播种时间。在一些情况下，将包含UV-B照射的植物物质的田地与包含同时生长的非UV-B照射的植物物质的田地进行比较。田地可以是邻近田地或附近田地。田地可以是大小相当的田地。在一些情况下，将包含UV-B照射的植物物质的田地与包含来自先前生长季节的非UV-B照射的植物物质的田地进行比较。在一些情况下，将包含UV-B照射的植物物质的田地与包含非UV-B照射的植物物质的田地的历史平均值进行比较。在一些情况下，将包含UV-B照射的植物物质的田地与包含非UV-B照射的植物物质的田地的预期平均产量进行比较。在一些情况下，田地的预期平均产量是基于全国平均值。在一些情况下，田地的预期平均产量是基于特定生长地区的历史平均值。
评估本公开内容的益处的示例性方法是如以下详细描述的“抗逆性指数”。这是一种评估秧苗对UV光的响应的综合方法，其与植物响应于处理的关键合并生理变化有关。换言之，观察到几种同时发生的关键生理响应是植物已经以对长期生植物长和随后的作物产量和/或质量改善应该有利的方式响应于处理的一种指示。
应当理解，不同作物类型、品种和生长位置的秧苗可能需要修正的抗逆性指数，以便充分评估那些特定秧苗的抗逆性。抗逆性指数的修正可包括根据需要整合其他秧苗或生长环境变量。
抗逆性指数
在整个说明书中，术语抗逆性指数是根据以下提供的算法定义的，
其中：
H＝抗逆性
SDW＝幼苗干重
SSLW＝幼苗比叶重
SLA＝幼苗叶片面积
T＝处理的植物；并且
N＝未处理的植物。
幼苗比叶重(SSLW)定义了每单位叶片面积的叶干重之比，而术语幼苗叶片面积(SLA)仅定义了叶片面积。
此外，应当理解，“1/SLA”函数的使用可以仅仅是为了提供正的H值，以便于参考，并且对于本公开内容不是必需的。
如果没有此1/SLA函数，则在某些情况下可能更难(但并非不可能)理解H值。这是因为在一些情况下，H值可能随着抗逆性的改善而降低。根据本公开内容，当植物的幼苗叶片面积(SLA)由于UV暴露而增加时，可能会出现此结果。SLA的增加可能被认为是一些植物品种的抗逆性的改善。
但是，在其他植物品种中，UV处理可能导致SLA升高，这实际上可以增加该品种的抗逆性。在这种情况下，如下所述调整抗逆性指数可能是有益的，以使得SLA不是1/SLA。
无论如何，很明显抗逆性指数可以调整，并且可以能够考虑到植物品种中的这些差异。
例如，可以将H值在3.01到15之间的植物秧苗鉴定为在处理后表现出增加抗逆性的植物秧苗。
较低的H值3.01反映了三个值中的每个值都应表现大于或等于1的值，这反映了由于UV处理而导致的植物秧苗的积极变化。因此，H值为15代表对植物抗逆性的非常显著的改善或预测。
在3.01到15之间的H值范围被认为是有益的，因为该范围对应于更可能承受室外环境中的典型胁迫的总体植物特性。
H值即使增加得很小，也可能意味着相对抗逆性特性的较大增加。例如，H值增加0.1表示相对抗逆性增加10％。
应当理解，测量H值通常需要破坏植物秧苗。因此，可以使用批次中的单个测试秧苗来确定该批次的代表性H值，之后选择批次或从批次中选择单个植物秧苗。
在一些情况下，抗逆性包含在热、洪水、干旱、霜冻、异常气候事件、盐胁迫和高可见光胁迫中的至少一种之后改善的恢复力。在一些情况下，经UV-B照射的植物秧苗或植物物质中改善的恢复力包括尽管暴露于胁迫但仍发茅的能力。在一些情况下，在热、洪水、干旱、霜冻、异常气候事件、盐胁迫和高可见光胁迫中的至少一种之后检查植物秧苗或植物物质。
与未用本文公开的UV-B方案照射的对应秧苗或植物物质相比，用UV-B照射的秧苗或植物物质的抗逆性可增加较大的百分比。抗逆性可增加约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％。抗逆性可增加至少约4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或100％。抗逆性可增加至少5％或约5％。抗逆性可增加至少10％或约10％。抗逆性可增加至少30％或约30％。抗逆性可增加至少50％或约50％。
评估或预测收获时作物的抗逆性和/或产量的其他方法包括但不限于相对生长率或“RGR”(第一和第二时间点之间的生长参数变化除以时间点之间的天数，以相对于第一时间点的原始尺寸表示(这通常用于衡量收获时的实际作物产量))，叶片酚类化学成分含量的增加的并入；秧苗光合作用健康度的增加的并入和/或秧苗下胚轴长度的减少的并入。
在一些情况下，本文所述的方法处理以及抗逆性指数和/或RGR的使用被用于衡量与抗逆性和/或随后增加的作物产量或质量有关的有益结果。在一些情况下，该方法学允许选择经历相同或相似UV处理的秧苗或相关秧苗用于后续生长阶段的机制，或使用特定UV剂量方案用于后续秧苗处理的机制。例如，显示出首先具有增加的抗逆性指数的秧苗通常随后会提供增加的作物产量和质量。或者，可以根据初步试验的RGR对后续处理进行微调，以进一步改善结果。
本文提供了包括使用特定波长范围内的UV-B来提供有益结果的方法。在一些情况下，观察到该方法有益地改善多种植物的作物产量和/或质量。在一些情况下，观察到该方法增加秧苗的干重，增加叶重或比叶重并且/或者减少叶片面积。在一些情况下，该方法似乎还保护植物免受包括天气损害、疾病和害虫侵袭在内的可能会对脆弱植物有害的胁迫。在一些情况下，初步研究观察到该方法有效用于多种植物。
定义
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本公开内容所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。本文提及的所有专利和出版物均通过引用并入本文。
如本说明书和权利要求书中所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。
术语“包括”用于表示“包括但不限于”。“包括”和“包括但不限于”可互换使用。
如本文所用的术语“包含(comprising)”或“包含(comprise)”旨在指开放式集合，使得‘包含’某元素的权利要求或列表不排除未列出的另外的元素。
如本文所用的术语“用于播种的种子”是指旨在用于种植来生长任何形式的植物生命或作物以供随后使用(通常但不仅仅是用于人类和动物消耗)和/或在此之前的任何胚性植物。根据本公开内容，可以使用基本上任何类型的种子，其中如美国专利号8,001,722中所指出的，目前全球已知有约35,000种。结果表明种子的UV-B处理改善了可扩展至任何植物物种的植物性能。
种子的一些非限制性示例是农业或观赏植物的种子，如生菜、豆类、青花菜、卷心菜、胡萝卜、花椰菜、黄瓜、甜瓜、洋葱、豌豆、胡椒、南瓜、菠菜、西葫芦、甜玉米、番茄、西瓜、苜蓿、油菜、玉米、棉花、高粱、大豆、甜菜、小麦、薄荷、向日葵或其他农业或观赏植物相关的植物物种。
术语“种子”是指封闭在保护性外层覆盖物中的胚性植物。种子的形成是种子植物(种子植物类，包括裸子植物和被子植物)的繁殖过程的一部分。种子是在花粉受精和在母株内部一定程度生长后，成熟胚珠的产物。胚茅由合子发育而成，并且种皮由胚珠的珠被发育而成。
术语“种子发茅”是指种子胚茅发育成秧苗的过程。它涉及导致生长的代谢途径的激活，以及胚根或种子根和胚茅或幼苗的出现。一般而言，种子发茅通过分层启动，分层根据其原始生态环境在植物物种之间有所不同。通常，但并非一致地，通过涉及吸水、滞后期和胚根出现的三阶段过程来触发种子发茅。种子发茅可受环境条件的影响，包括但不限于水、氧气、温度和光。
如本文所用的术语“植物性能”是指恢复力和生长中的至少一种的改善。如本文所用，恢复力涉及生物或非生物环境胁迫，其可在收获之前或之后影响种子、秧苗、所得植物、所得作物。‘生长’通常是指在没有非生物或生物胁迫的情况下的性能，例如在健康或“最佳情况”生长条件下的性能。人们观察到，根据生长条件，提高恢复力和改善生长均可导致产量增加，这取决于生长条件。人们观察到，相对于由未经处理的种子产生的不依赖生长条件的植物，生长和恢复力的改善具有提高可收获作物物质的产量的效果。在一些情况下，植物性能还指提高可收获作物物质的质量，使得即使更粗略定义的产量不受影响，每单位产量的植物价值提高。改善的胁迫恢复力的一些非限制性示例是改善的抗旱性、盐胁迫、移栽冲击、长期抗逆性、高可见光胁迫、害虫胁迫、真菌或细菌胁迫，或其他疾病相关胁迫。在一些情况下，术语“作物生产力”可与“植物性能”互换使用。
如本文所用的术语“长期抗逆性”或“抗逆性”是指植物在作物生产期间承受一种或多种胁迫以及允许在收获时有期望的植物产量和/或质量的能力。如何测量提高的产量的一些非限制性示例包括与其中未用UV-B处理用于播种的种子的可收获作物物质相比，可收获作物物质如生菜叶、大豆、番茄果实的重量。如何测量提高的产量的其他示例包括幼苗鲜重或整株植物干重，由处理方法产生的种子的发茅的改善，以及所得植物的水分利用效率的提高。在一些情况下，提高的质量被评估为对作物上瑕疵(内部或表面上，通常来自虫类)的缺乏，改善的保质期，提高的对擦伤或其他收获后处理的抗性，畸形的缺乏，不规则形状的缺乏，不规则尺寸的缺乏，改善的味道、尺寸、形状、颜色和质地中的至少一种的定量或定性评估。本公开内容的优点在于观察到胁迫恢复力和植物产量两者(通常这些性状可以以相反的关系起作用，其中以产量为代价实现恢复力——如用UV-C处理所看到的)。
如本文所用的术语“紫外(UV)照射”是指波长比可见光短但比X射线长并且在10nm至400nm(对应于3eV至124eV)范围之间的电磁辐射。UV辐射光谱被认为是人类不可见的，因此有别于在约400nm至700nm的光谱中的可见光。
如本文所用的术语“UV-B辐射”是指尤其是在320nm至280nm的波段内(本文描述为UV-B范围)的辐射。这区别于UV-C波段(280nm至100nm)和UV-A波段(400nm至320nm)。它也应该区别于自然光，该自然光尽管提供UV-B辐射，但还包括其他UV辐射。在一些情况下，UV-B辐射通过LED灯进行施用。
如本文所用的术语“可收获作物物质”是指可以被收获以用于后续目的或者人类或动物消耗的来自植物的任何物质。通常，作物物质是收获的种子，其作为食物被消耗或用于后续种植或育种目的。收获的物质包括但不限于水果、蔬菜、树、灌木、草、草本植物以及上述作物物质中的任何一种的提取物或组分。在一些情况下，本公开内容是实际收获的物质，或用于构建植物性能而不进行任何收获的物质。并非意图耕种的物质的非限制性示例是森林再生。可收获作物物质的一些非限制性示例是生菜、豆类、青花菜、卷心菜、胡萝卜、花椰菜、黄瓜、甜瓜、洋葱、豌豆、胡椒、南瓜、菠菜、西葫芦、甜玉米、番茄、西瓜、苜蓿、油菜、玉米、棉花、高粱、大豆、甜菜、小麦及其组合。
“果实”严格地指植物的任何含有种子的器官。更非正式地说，该术语在一些情况下通常是指可收获物质。
如本文所用的术语“黄酮类化合物”是指一类植物次级代谢物，其具有由两个苯环和杂环(C6-C3-C6)组成的15碳骨架的一般结构。在一些情况下，黄酮类化合物与胁迫抗性有关，使得其积累水平的增加与植物胁迫抗性的增加相对应。
术语“改善的作物产量”、“改善的生长”、“改善的植物性能”或“改善的抗逆性”在本文中可互换使用。它们是指可具有更大的果实、更大的茎、更大的叶、更大的花或上述任何组合的植物。扩大的植物的组织比野生型植物的组织大至少1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、99％或更大。
术语“光强度”在本文中是指对本文所述的光的度量，包括但不限于辐射强度、发光强度、辐照度、辐亮度、强度、亮度(brightness)、光亮度(1uminance)、光度测定和辐射测量。
术语“辐射强度”是指以瓦/球面度(W/sr)测量的辐射量。
术语“发光强度”是指以流明/球面度(1m/sr)或坎德拉(cd)测量的光度量。
术语“辐照度”是指以瓦/平方米(W/m2)测量的辐射量。
术语“辐亮度”是指强度(W·sr-1·m-2)。
术语“光亮度”是指辐亮度的光度当量(1m·sr-1·m-2)。
术语“光度测定”是指根据对人眼的感知亮度来测量光。
术语“亮度”是指由光源的光亮度引起的主观感觉。
术语“标准方案”是指行业标准。
如关于数字所用的术语“约”是指跨越比该数字低10％至比该数字高10％的范围。如本文关于范围所用的术语“约”是指比所列范围的最低值低10％至比所列范围的最高值高10％。
如本文关于波长所用的术语“约”是指比数字低1％至比数字高1％。
在本文的整个说明书中，对“约”的定义的应用是可选的，使得‘约一个数字’应理解为是指该数字+/-10％，替代地，应理解为确切地表示该数字，或该数字加上单个单位的范围，或该数字的其他近似值。
编号的实施方式
编号实施方式1包含处理植物秧苗以改善长期抗逆性和/或改善作物产量和/或质量的方法，其特征在于在随后的生长阶段之前将植物秧苗暴露于至少一个波长仅在280-310nm之间的紫外(UV)照射的步骤。编号实施方式2包含编号实施方式1所述的方法，其中用UV照射对植物秧苗的处理在室内进行。编号实施方式3包含编号实施方式1-2所述的方法，其进一步包括在2-15天的范围内将植物秧苗暴露于UV光。编号实施方式4包含编号实施方式1-3所述的方法，其进一步包括将植物秧苗暴露于UV光的循环暴露。编号实施方式5包含编号实施方式1-4所述的方法，其进一步包括在处理期间将温度保持在约12℃至35℃之间。编号实施方式6包含编号实施方式1-5所述的方法，其进一步包括暴露于在280-305nm范围内的UV波长。编号实施方式7包含编号实施方式1-6所述的方法，其进一步包括暴露于在280-290nm范围内的峰值UV波长。编号实施方式8包含编号实施方式1-7所述的方法，其中植物秧苗是水果和蔬菜物种。编号实施方式9包含编号实施方式1-8所述的方法，其中植物秧苗选自绿色生菜、红色生菜、番茄、黄瓜、青花菜、草本作物和茄子。编号实施方式10包含用于向植物秧苗施用紫外(UV)照射的装置，其特征在于，该装置被配置为施用至少一个波长在280-310nm范围内的紫外(UV)照射。编号实施方式11包含编号实施方式1-10所述的装置，其中该装置包括移动输送机，该移动输送机在处理期间改变至少一个光发射器与目标区域的相对位置。编号实施方式12包含编号实施方式1-11所述的装置，其中光发射器是至少一个发光二极管(LED)。编号实施方式13包含编号实施方式1-12所述的装置，其中该装置被配置为还施用在400至800nm之间的可见光谱中的至少一个波长。编号实施方式14包含编号实施方式1-13所述的装置，其中该装置被配置为施用在400至500nm之间的蓝色可见光谱中的至少一个波长。编号实施方式15包含编号实施方式1-14所述的装置，其中该装置被配置为施用在655-680nm之间的红色可见光谱中的至少一个波长。编号实施方式16包含改善长期抗逆性和/或作物产量和/或作物质量的方法，其特征在于以下步骤：(a)在随后的生长期之前将植物秧苗或秧苗暴露于至少一个波长仅在280-310nm范围内的紫外(UV)光；和(b)选择植物秧苗或秧苗用于随后的生长阶段。编号实施方式17包含编号实施方式1-16所述的方法，其中步骤(b)包括预测或评估植物秧苗的抗逆性和/或植物秧苗或植物的所得作物产量或作物质量，以选择显示出有前途的有益性状的经历相似UV处理的秧苗或相关秧苗。编号实施方式19包含根据编号实施方式1-18中任一项的处理后的植物秧苗、植物或可收获作物。编号实施方式20包含用于改善抗逆性和植物产量的方法，其包括将富含从280nm至290nm的UV波长的光施用于植物物质。编号实施方式21包含编号实施方式1-20所述的方法，其中植物物质包括蔷薇科植物的物质。编号实施方式22包含编号实施方式1-21所述的方法，其中蔷薇科物质是草莓属植物的物质。编号实施方式23包含编号实施方式1-22所述的方法，其中植物物质是纤匐枝。编号实施方式24包含编号实施方式1-23所述的方法，其中植物物质是种子。编号实施方式25包含编号实施方式1-24所述的方法，其中植物物质是秧苗。编号实施方式26包含编号实施方式1-25所述的方法，其中植物物质是植物。编号实施方式27包含编号实施方式1-26所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式28包含编号实施方式1-27所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式29包含编号实施方式1-28所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式30包含编号实施方式1-29所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式31包含编号实施方式1-30所述的方法，其中施用光达至少1天。编号实施方式32包含编号实施方式1-31所述的方法，其中施用光达至少14天。编号实施方式33包含编号实施方式1-32所述的方法，其中施用光达约14天。编号实施方式34包含编号实施方式1-33所述的方法，其中产量选自改善的果实鲜重，改善的收获果实数目，改善的白利糖度含量，改善的果实宽度，改善的果实长度，改善的叶片尺寸，改善的叶片表面积，改善的干重，改善的氮含量，改善的幼苗干重，改善的幼苗鲜重，改善的根干重，改善的蔬菜发育，改善的结实部分的产量，增加的结实部分的重量，改善的抗逆性，以及改善的种子发茅率。编号实施方式35包含编号实施方式1-34所述的方法，其中与来自非UV-B照射的种子的植物相比，产量改善至少5％。编号实施方式36包含编号实施方式1-35所述的方法，其中抗逆性选自改善的对由天气损害引起的胁迫的抗性、改善的对由日照暴露引起的胁迫的抗性、改善的对由疾病引起的胁迫的抗性以及改善的对由昆虫引起的胁迫的抗性。编号实施方式37包含通过减少农药使用而不影响由于害虫损害造成的损失来生长作物的方法，其包括以下步骤：(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；(b)提供标准农药方案的不超过95％；以及(c)收获作物，其中与提供标准农药方案但不补充UV光的可比作物相比，作物提供更高的产量。编号实施方式38包含用于改善作物的抗逆性和植物产量的方法，其包括(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；(b)提供农药方案，其中该农药方案为标准农药方案的不超过50％；(c)收获作物，以及(d)测量植物产量，其中与提供标准农药方案但不补充UV光的可比作物相比，作物提供更高的产量。编号实施方式39包含编号实施方式1-38所述的方法，其中植物物质包括来自蔷薇科植物的植物物质。编号实施方式40包含编号实施方式1-39所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式41包含编号实施方式1-40所述的方法，其中植物物质是纤匐枝。编号实施方式42包含编号实施方式1-41所述的方法，其中植物物质是种子。编号实施方式43包含编号实施方式1-42所述的方法，其中植物物质是秧苗。编号实施方式44包含编号实施方式1-43所述的方法，其中植物物质是植物。编号实施方式45包含编号实施方式1-44所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式46包含编号实施方式1-45所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式47包含编号实施方式1-46所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式48包含编号实施方式1-47所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式49包含编号实施方式1-48所述的方法，其中施用光达至少1天。编号实施方式50包含编号实施方式1-49所述的方法，其中施用光达至少14天。编号实施方式51包含编号实施方式1-50所述的方法，其中施用光达约14天。编号实施方式52包含编号实施方式1-51所述的方法，其中产量选自改善的果实鲜重，改善的收获果实数目，改善的白利糖度含量，改善的果实宽度，改善的果实长度，改善的叶片尺寸，改善的叶片表面积，改善的干重，改善的氮含量，改善的幼苗干重，改善的幼苗鲜重，改善的根干重，改善的蔬菜发育，改善的结实部分的产量，增加的结实部分的重量，改善的抗逆性，以及改善的种子发茅率。编号实施方式52包含编号实施方式1-51所述的方法，其中与来自非UV-B照射的种子的植物相比，产量改善至少5％。编号实施方式53包含编号实施方式1-52所述的方法，其中抗逆性选自改善的对由天气损害引起的胁迫的抗性、改善的对由日照暴露引起的胁迫的抗性、改善的对由疾病引起的胁迫的抗性以及改善的对由昆虫引起的胁迫的抗性。编号实施方式54包含编号实施方式1-53所述的方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过60％。编号实施方式55包含编号实施方式1-54所述的方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过70％。编号实施方式56包含编号实施方式1-55所述的方法，其中该农药方案为标准农药方案的不超过80％。编号实施方式57包含编号实施方式1-56中任一项的作物。编号实施方式58包含编号实施方式1-57中任一项的田地。编号实施方式59包含用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：在收获果实之前至少7周，向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光。编号实施方式60包含编号实施方式1-59所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式61包含编号实施方式1-60所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式62包含编号实施方式1-61所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式63包含编号实施方式1-62所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式64包含编号实施方式1-63所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。编号实施方式65包含编号实施方式1-64所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。编号实施方式66包含编号实施方式1-65所述的方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。编号实施方式67包含编号实施方式1-66所述的方法，其中每天施用光达总计约10小时。编号实施方式68包含编号实施方式1-67所述的方法，其中植物物质来自蔷薇科的植物。编号实施方式69包含编号实施方式1-68所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式70包含编号实施方式1-69所述的方法，其中植物物质来自结实植物。编号实施方式71包含编号实施方式1-70所述的方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式72包含编号实施方式1-71所述的方法，其中植物物质是纤匐枝。编号实施方式73包含编号实施方式1-72所述的方法，其中植物物质是种子。编号实施方式74包含编号实施方式1-73所述的方法，其中植物物质是秧苗。编号实施方式75包含编号实施方式1-74所述的方法，其中植物物质是植物。编号实施方式76包含编号实施方式1-75所述的方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式77包含编号实施方式1-76所述的方法，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式78包含编号实施方式1-77所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，果实鲜重改善至少5％。编号实施方式79包含编号实施方式1-78所述的方法，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式80包含编号实施方式1-79所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，收获的果实数目改善至少10％。编号实施方式81包含编号实施方式1-80所述的方法，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式82包含编号实施方式1-81所述的方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式83包含编号实施方式1-82所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，产量改善至少5％。编号实施方式84包含用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：在植物物质的繁殖阶段，向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光。编号实施方式85包含编号实施方式1-84所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式86包含编号实施方式1-85所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式87包含编号实施方式1-86所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式88包含编号实施方式1-87所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式89包含编号实施方式1-88所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。编号实施方式90包含编号实施方式1-89所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。编号实施方式91包含编号实施方式1-90所述的方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。编号实施方式92包含编号实施方式1-91所述的方法，其中每天施用光达总计约10小时。编号实施方式93包含编号实施方式1-92所述的方法，其中植物物质来自蔷薇科的植物。编号实施方式94包含编号实施方式1-93所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式95包含编号实施方式1-94所述的方法，其中植物物质来自结实植物。编号实施方式96包含编号实施方式1-95所述的方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式97包含编号实施方式1-96所述的方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式98包含编号实施方式1-97所述的方法，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式99包含编号实施方式1-98所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，果实鲜重改善至少5％。编号实施方式100包含编号实施方式1-99所述的方法，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式101包含编号实施方式1-100所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，收获的果实数目改善至少10％。编号实施方式102包含编号实施方式1-101所述的方法，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式103包含编号实施方式1-102所述的方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式104包含编号实施方式1-103所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，改善的产量改善至少5％。编号实施方式105包含编号实施方式1-104所述的方法，其中改善的产量在施用光后至少1周发生。编号实施方式106包含编号实施方式1-105所述的方法，其中改善的产量在施用光后1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周或8周发生。编号实施方式107包含编号实施方式1-106所述的方法，其中繁殖阶段包含纤匐枝。编号实施方式108包含编号实施方式1-107所述的方法，其中繁殖阶段包含幼苗。编号实施方式109包含编号实施方式1-108所述的方法，其中繁殖阶段包含插条。编号实施方式110包含用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；以及(b)收集与未处理田地的预期果实数目相比增加的果实数目。编号实施方式111包含编号实施方式1-110所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式112包含编号实施方式1-111所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式113包含编号实施方式1-112所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式114包含编号实施方式1-113所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式115包含编号实施方式1-114所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。编号实施方式116包含编号实施方式1-115所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。编号实施方式117包含编号实施方式1-116所述的方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。编号实施方式118包含编号实施方式1-117所述的方法，其中每天施用光达总计约10小时。编号实施方式119包含编号实施方式1-118所述的方法，其中植物物质来自蔷薇科的植物。编号实施方式120包含编号实施方式1-119所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式121包含编号实施方式1-120所述的方法，其中植物物质来自结实植物。编号实施方式122包含编号实施方式1-121所述的方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式123包含编号实施方式1-122所述的方法，其中增加的果实数目是增加至少5％。编号实施方式124包含编号实施方式1-123所述的方法，其中未处理田地的预期果实数目由全国平均值确定。编号实施方式125包含编号实施方式1-124所述的方法，其中未处理田地的预期果实数目由生长区域的历史平均值确定。编号实施方式126包含编号实施方式1-125所述的方法，其中未处理的田地包括邻近田地。编号实施方式127包含编号实施方式1-126所述的方法，其中未处理的田地包括大约相同大小的田地。编号实施方式128包含用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光，其中产量改善至少5％。编号实施方式129包含编号实施方式1-128所述的方法，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式130包含编号实施方式1-129所述的方法，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式131包含编号实施方式1-130所述的方法，其中光包含蓝光。编号实施方式132包含编号实施方式1-131所述的方法，其中光包含红光。编号实施方式133包含编号实施方式1-132所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。编号实施方式134包含编号实施方式1-133所述的方法，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。编号实施方式135包含编号实施方式1-134所述的方法，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。编号实施方式136包含编号实施方式1-135所述的方法，其中每天施用光达总计约10小时。编号实施方式137包含编号实施方式1-136所述的方法，其中植物物质来自蔷薇科的植物。编号实施方式138包含编号实施方式1-137所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式139包含编号实施方式1-138所述的方法，其中植物物质来自结实植物。编号实施方式140包含编号实施方式1-139所述的方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式141包含编号实施方式1-140所述的方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式142包含编号实施方式1-141所述的方法，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式143包含编号实施方式1-142所述的方法，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式144包含编号实施方式1-143所述的方法，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式145包含编号实施方式1-144所述的方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式146包含编号实施方式1-145所述的方法，其中改善的产量是与非UV-B照射的植物物质相比。编号实施方式147包含与未施用UV-B的田地相比，在施用富含在280至290nm范围内的UV-B的光后，作物植物的结实组分的产量改善至少10％的田地。编号实施方式148包含与未施用UV-B的田地相比，在施用富含在280至290nm范围内的UV-B的光后，每英亩具有超过约50000磅作物植物的结实组分的田地。编号实施方式149包含编号实施方式1-148所述的田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过95％。编号实施方式150包含编号实施方式1-149所述的田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过80％。编号实施方式151包含编号实施方式1-150所述的田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过70％。编号实施方式152包含编号实施方式1-151所述的田地，其中施用标准肥料方案、标准农药方案、标准除草剂方案、标准杀虫剂方案和标准水方案中的至少一种的不超过60％。编号实施方式153包含编号实施方式1-152所述的田地，其中光富含280nm的UV波长。编号实施方式154包含编号实施方式1-153所述的田地，其中光富含290nm的UV波长。编号实施方式155包含编号实施方式1-154所述的田地，其中光包含蓝光。编号实施方式156包含编号实施方式1-155所述的田地，其中光包含红光。编号实施方式157包含编号实施方式1-156所述的田地，其中使用处理方案施用光达至少1天的持续时间。编号实施方式158包含编号实施方式1-157所述的田地，其中使用处理方案施用光达至少14天的持续时间。编号实施方式159包含编号实施方式1-158所述的田地，其中使用处理方案施用光达约14天的持续时间。编号实施方式160包含编号实施方式1-159所述的田地，其中每天施用光达总计约10小时。编号实施方式161包含编号实施方式1-160所述的田地，其中作物植物来自蔷薇科的植物。编号实施方式162包含编号实施方式1-161所述的田地，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式163包含编号实施方式1-162所述的田地，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式164包含编号实施方式1-163所述的田地，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式165包含编号实施方式1-164所述的田地，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式166包含编号实施方式1-165所述的田地，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式167包含编号实施方式1-166所述的田地，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式168包含编号实施方式1-167所述的田地，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式169包含用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，其包括：使植物物质经受处理方案，该处理方案包含：富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光，以及以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2s-1范围内的UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2s-1范围内的红光辐照度，以及在约5至约20天的范围内的处理方案的天数。编号实施方式170包含编号实施方式1-169所述的方法，其中至少一个UV波长在282nm处达到峰值。编号实施方式171包含编号实施方式1-170所述的方法，其中至少一个UV波长在285nm处达到峰值。编号实施方式172包含编号实施方式1-171所述的方法，其中至少一个UV波长在287nm处达到峰值。编号实施方式173包含编号实施方式1-172所述的方法，其中至少一个UV波长在291nm处达到峰值。编号实施方式174包含编号实施方式1-173所述的方法，其中至少一个UV波长在292nm处达到峰值。编号实施方式175包含编号实施方式1-174所述的方法，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式176包含编号实施方式1-175所述的方法，其中植物物质是纤匐枝。编号实施方式177包含编号实施方式1-176所述的方法，其中植物物质是种子。编号实施方式178包含编号实施方式1-177所述的方法，其中植物物质是秧苗。编号实施方式179包含编号实施方式1-178所述的方法，其中植物物质是植物。编号实施方式180包含编号实施方式1-179所述的方法，其中作物植物来自蔷薇科的植物。编号实施方式181包含编号实施方式1-180所述的方法，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式182包含编号实施方式1-181所述的方法，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式183包含编号实施方式1-182所述的方法，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式184包含编号实施方式1-183所述的方法，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式185包含编号实施方式1-184所述的方法，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式186包含编号实施方式1-185所述的方法，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式187包含编号实施方式1-186所述的方法，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式188包含编号实施方式1-187所述的方法，其中改善的产量是改善至少5％。编号实施方式189包含装置，该装置被配置为向植物物质施用包含富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光的处理方案，以及控制以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2s-1范围内的UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2s-1范围内的红光辐照度以及在约5至约20天的范围内的处理方案的天数。编号实施方式190包含编号实施方式1-189所述的装置，其中至少一个UV波长在282nm处达到峰值。编号实施方式191包含编号实施方式1-190所述的装置，其中至少一个UV波长在285nm处达到峰值。编号实施方式192包含编号实施方式1-191所述的装置，其中至少一个UV波长在287nm处达到峰值。编号实施方式193包含编号实施方式1-192所述的装置，其中至少一个UV波长在291nm处达到峰值。编号实施方式194包含编号实施方式1-193所述的装置，其中至少一个UV波长在292nm处达到峰值。编号实施方式195包含编号实施方式1-194所述的装置，其中植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式196包含编号实施方式1-195所述的装置，其中植物物质是纤匐枝。编号实施方式197包含编号实施方式1-196所述的装置，其中植物物质是种子。编号实施方式198包含编号实施方式1-197所述的装置，其中植物物质是秧苗。编号实施方式199包含编号实施方式1-198所述的装置，其中植物物质是植物。编号实施方式200包含编号实施方式1-199所述的装置，其中作物植物来自蔷薇科的植物。编号实施方式201包含编号实施方式1-200所述的装置，其中蔷薇科植物是草莓属植物。编号实施方式202包含编号实施方式1-201所述的装置，其中作物植物来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。编号实施方式203包含编号实施方式1-202所述的装置，其中改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。编号实施方式204包含编号实施方式1-203所述的装置，其中改善的产量是果实鲜重。编号实施方式205包含编号实施方式1-204所述的装置，其中改善的产量是收获的果实数目。编号实施方式206包含编号实施方式1-205所述的装置，其中改善的产量是增加的开花部分。编号实施方式207包含编号实施方式1-206所述的装置，其中改善的产量是改善的白利糖度含量。编号实施方式208包含编号实施方式1-207所述的装置，其中改善的产量是改善至少5％。
本发明提供了包括但不限于以下实施方式：
1.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
使植物物质经受处理方案，所述处理方案包含：富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光，以及以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从所述植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umol cm-2s-1范围内的所述UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2s-1范围内的红光辐照度以及在约5至约20天的范围内的所述处理方案的天数。
2.根据实施方式1所述的方法，其中所述至少一个UV波长在282nm、285nm、287nm、291nm和292nm中的至少一处达到峰值。
3.根据实施方式1所述的方法，其中所述植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。
4.根据实施方式1所述的方法，其中所述植物物质是纤匐枝、种子、秧苗和植物中的至少一种。
5.根据实施方式1所述的方法，其中所述作物植物是来自蔷薇科的植物。
6.根据实施方式5所述的方法，其中所述蔷薇科植物是草莓属植物。
7.根据实施方式1所述的方法，其中所述改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。
8.根据实施方式1所述的方法，其中所述改善的产量是果实鲜重、收获的果实数目、增加的开花部分和改善的白利糖度含量中的至少一种。
9.根据实施方式1所述的方法，其中所述改善的产量被改善了至少5％。
10.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
在收获果实之前至少7周，向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光。
11.根据实施方式10所述的方法，其中所述光富含为280nm和290nm中至少一个的UV波长。
12.根据实施方式10所述的方法，其中所述光包含蓝光和红光中的至少一种。
13.根据实施方式10所述的方法，其中使用处理方案施用所述光达一持续时间，该持续时间是至少1天和至少14天中的至少一项。
14.根据实施方式10所述的方法，其中使用处理方案施用所述光达约14天的持续时间。
15.根据实施方式10所述的方法，其中每天施用所述光达总计约10小时。
16.根据实施方式10所述的方法，其中所述植物物质来自蔷薇科的植物。
17.根据实施方式16所述的方法，其中所述蔷薇科植物是草莓属植物。
18.根据实施方式10所述的方法，其中所述植物物质来自结实植物。
19.根据实施方式10所述的方法，其中所述植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。
20.根据实施方式10所述的方法，其中所述植物物质是纤匐枝、种子、秧苗和植物中的至少一种。
21.根据实施方式10所述的方法，其中所述改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发茅率。
22.根据实施方式10所述的方法，其中所述改善的产量是果实鲜重、收获的果实数目、增加的开花部分和改善的白利糖度含量中的至少一种。
23.根据实施方式22所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，所述果实鲜重改善了至少5％。
24.根据实施方式22所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，所述收获的果实数目改善了至少10％。
25.根据实施方式22所述的方法，其中与非UV-B照射的植物物质相比，所述产量改善了至少5％。
26.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；以及
(b)收集与未处理田地的预期果实数目相比增加的果实数目。
27.根据实施方式26所述的方法，其中所述光富含为280nm和290nm中至少一个的UV波长。
28.根据实施方式26所述的方法，其中所述光包含蓝光和红光中的至少一种。
29.根据实施方式26所述的方法，其中使用处理方案施用所述光达一持续时间，该持续时间是至少1天和至少14天中的至少一项。
30.根据实施方式26所述的方法，其中使用处理方案施用所述光达约14天的持续时间。
31.根据实施方式26所述的方法，其中每天施用所述光达总计约10小时。
32.根据实施方式26所述的方法，其中所述植物物质来自蔷薇科的植物。
33.根据实施方式32所述的方法，其中所述蔷薇科植物是草莓属植物。
34.根据实施方式26所述的方法，其中所述植物物质来自结实植物。
35.根据实施方式26所述的方法，其中所述植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。
36.根据实施方式26所述的方法，其中所述增加的果实数目是增加了至少5％。
37.根据实施方式26所述的方法，其中所述未处理田地的预期果实数目是由生长区域的全国平均值和历史平均值中的至少一项确定的。
38.根据实施方式26所述的方法，其中所述未处理田地包括邻近田地和大约相同大小的田地中的至少一种。
实施例
实施例1-UV用于光增加抗逆性和/或作物产量的示例使用
绿色生菜植物在蛭石中发茅，并在子叶出现后转移到标准盆栽混合物中。将植物在400μmol m-2s-1的可见光强度下保持10天，光周期为14hr光/10hr暗。然后使用LED(发光二极管)阵列将植物暴露于峰值在290nm处的窄带UV剂量。同时，使用LED(发光二极管)阵列，将一部分相同种群的生菜植物暴露于峰值在354nm处的窄带UV剂量。
在暴露于背景可见光的同时，将植物暴露于UV剂量达七天。在UV处理的七天结束时，将植物种植到相邻室外田地位置的耕作土壤床中，其中一组植物被破坏地收获，以评估平均抗逆性指数(H)的三个测量变量。
然后将这些植物留在田间，在田间天气条件下持续11周的时间。在田间生长的11周结束时，对六株重复植物进行评估以得到其全幼苗鲜重，即茎和叶的组合。全幼苗鲜重是许多作物植物的最终收获产量多少的关键指标。
结果示于下面的表1中。显然，与用354nm的UV光(在UV-B光谱外)处理的样品相比，根据本公开内容用290nm的UV光处理的样品在田地中11周后显示出全幼苗鲜重的显著增加。
相比之下，在7天的UV处理阶段结束时，使用根据本公开内容的抗逆性指数确定的H值显示出可为长期植物抗逆性和作物产量和/或质量提供有用的预测和/或选择方法。在该实施例中，根据本公开内容在290nm下处理的样品的H值为3.04，而在354nm下处理的样品的H值为2.96。两个样品之间的0.08的差异对应于抗逆性增加近10％的预测。该预测与从温室转移后11周在田地看到的初步结果非常吻合。
尽管在初步研究中仅测试了生菜，但预计许多其他作物和/或其他植物也将显示出所见的相同有益结果。进行中的试验正在各种蔬菜作物和草本植物中执行，以进一步跨不同物种例证本公开内容。
表1.植物抗逆性响应(6株植物的平均值±1标准误差)
| 抗逆性指数值(H) | 光处理 | 植物总幼苗鲜重(g) |
| 3.04 | 290nm | 27.74*±4.0 |
| 2.96 | 354nm | 16.65±4.5 |
*表示根据t检验，与354nm处理相比有显著增加(P＜0.05)
实施例2-绿色生菜疾病和田地评估的鲜重
在UV处理(根据本公开内容)后24小时，将如上所述生长的绿色生菜秧苗种植到携带核盘菌属(Sclerotina)真菌疾病的生菜田地种植地点。根据新西兰专利申请号621039，使用了移动光阵列处理方法。UV剂量方案包括使用0.16798W m-2s-1[峰值波长为303nm]在2周龄的植物中处理7天(开启12小时/关闭12小时)。
在完成UV处理后24小时，进行评估以确定与未处理的秧苗相比，根据本公开内容的经UV处理的秧苗的植物的“抗逆性”。表2中的结果显示，在UV处理后，经处理秧苗的叶片面积(或“SLA”，作为抗逆性指数的分量)立即减少，这表明已经实现了增强的抗逆性。
表2.
| 叶片面积(cm2) | UV | S.E. |
| UV | 11.07* | 0.40 |
| 无UV | 13.38 | 0.36 |
*表示根据t检验，与无UV处理相比有显著减少(P＜0.05)
然后在处理后5周，评估所有植物的疾病发病率和鲜重。结果显示在下面的表3和表3A中。
结果显示，经UV处理的生菜秧苗显示出增加的鲜重，并且通过等级量表评估得到的对真菌的抗性也更高，该等级量表描述表现出特定严重程度的疾病感染的植物数目。
表3.
| 鲜重(g) | UV | S.E. | 无UV | S.E. |
| 整株生菜植物 | 833.63* | 44.79 | 642.84 | 56.20 |
| 修剪过的生菜头 | 672.42 | 41.07 | 577.32 | 41.92 |
*表示根据t检验，与无UV处理相比有显著减少(P＜0.05)
表3A.
实施例3-红色生菜的抗逆性和作物产量评估
对红色生菜秧苗进行了试验，如上所述使其生长并随后在UV处理后种植在田地中，以与对照组相比确定所声称的UV处理效果。根据新西兰专利申请号621039，使用了移动光阵列处理方法。UV剂量方案包括使用0.06374W m-2s-1[峰值波长为286nm]在2周龄时处理7天(开启12小时/关闭12小时)。
结果示于以下的表4中。在室外放置9天后，在经UV处理的植物中测得的H值为3.08。另外，与无UV对照相比，在处理后9天和在田地种植后5周的最终收获时，经UV处理的样品在鲜重和叶片面积上显示出明显的改善。
表4.
实施例4-黄瓜的抗逆性和作物产量评估
对黄瓜秧苗进行了试验(使用如上所述的生长条件)，以与对照组相比确定所声称的UV处理效果。根据新西兰专利申请号621039，使用了移动光阵列处理方法。UV剂量方案包括使用0.06374W m-2s-1[峰值波长为286nm]在2周龄时处理7天(开启12小时/关闭12小时)。结果示于以下的表5中。经UV处理的样品在处理后7天(在室外生长期间)显示的鲜重低于无UV处理的样品。然而，到第12天，经UV处理的样品显示出的鲜重值高于在无UV处理样品中观察到的值。与未经处理的样品相比，在经UV处理的样品中，在第7天到第12天之间经UV处理的样品中的植物叶片面积增加得更多。此实施例说明了UV处理方法在处理后几天(或几周)内对植物生产率的‘跳板’效应。
表5.
进行了进一步的测试以评估黄瓜的耐寒性。结果示于以下的表6中。结果显示，根据本公开内容的UV处理导致黄瓜植物改善的抗逆性。
表6.室外放置12天后的冷胁迫植物损害评分
每种处理评估了总计49株植物：％是在12天具有特定胁迫分数的植物数目
实施例5-番茄的抗逆性和作物产量评估
对番茄秧苗进行了试验(如上所述生长)，以与对照植物相比确定所声称的UV处理效果。根据新西兰专利申请号621039，使用了移动光阵列处理方法。UV剂量方案包括使用0.06374W m-2s-1[峰值波长为286nm]在3周龄时处理7天(开启12小时/关闭12小时)。
结果示于以下的表7中。当在第7天进行测量时，与无UV处理的样品相比，UV处理的样品的鲜重、叶片面积和干重显示出显著增加。这等同于UV处理后7天的总H值为3.55。这支持了由于番茄秧苗的UV处理，将会在收获时有整体产量增加。为了说明这一点，在室外放置6天后，进一步收获植物生物量。该收获表明，所描述的植物生长的增长持续到UV处理完成之后。
表7.
实施例6-茄子的抗逆性和作物产量评估
对茄子秧苗进行了试验(如上所述生长)，以与对照组相比确定所声称的UV处理效果。根据新西兰专利申请号621039，使用了移动光阵列处理方法。UV剂量方案包括使用0.06374W m-2s-1[峰值波长为286nm]在3周龄时处理7天(开启12小时/关闭12小时)。
结果示于以下的表8中。当在第7天进行测量时(在UV处理之后立即测量)，与无UV处理的样品相比，经UV处理的样品的鲜重、叶片面积和干重显示出相似或较低的值。然而，在室外放置6天后，在第6天的最终收获时，鲜重、叶片面积、干重和比叶重均增加，超过无UV处理样品中看到的值。因此，可以从抗逆性指数(或与植物生长有关的任何一个或多个变量)中观察到有益的结果，显示了在7天UV处理后收获时的H值为3.01。
数据支持了由于茄子秧苗的UV处理，将会在收获时有整体产量增加。
表8.
实施例7-评估UV光谱的有益效果
进行了一项实验，以评估用于绿色生菜的植物生长调节(作为抗逆性的量度)的有用UV波长范围。这通过评估幼苗干重(作为抗逆性指数的分量)进行衡量。生菜植物如上所述生长，并使用一系列LED(发光二极管)阵列在选定的波长峰值(列于表9)下暴露于一定范围的UV剂量(每个波长三个剂量)达六天。使用未暴露于UV的对照植物与经UV处理的植物进行比较。在照射期之后测量全幼苗叶片干重。相对于未处理的对照来表达幼苗叶干重测量值，以推断每个波段的剂量响应。随后，基于上述剂量范围的响应来得到剂量响应。然后，将在选定的不同波长处的基于相对剂量的响应相对于303nm处的零归一化，并进行插值以得出关于抗逆性这一方面的光谱响应的描述(或量子有效性；换言之，值增加表示在给定波长下幼苗干重增加)。此内插的结果在表10中，并为清楚起见在图1中绘制。可以看出，在低于290nm的波长下，该抗逆性属性的改善急剧下降，并且在304nm处，该抗逆性属性的光谱响应下降至＜1.0。
表9.
表10显示了绿色生菜的植物生长调节的内插量子有效性的表。应当理解，对于该实施例，使用线性内插来内插得到量子有效性值，并且可以使用多种方法在量子有效性值之间内插。
表10.
在7天的照射处理结束时并且在室外环境下的随后部分的植物生命之前，对幼苗干重进行了测量。使用290-354nm的波长，初步结果如图1所示。在此初步研究中，未测试280-290nm之间的波长，因为所使用的LED在290nm处具有最低的峰值辐照度。但是，从图1中的曲线可以看出，可以看到向280nm的上升趋势，并且这是可以合理预期的。
在类似的研究中(结果显示在以下的表11中)，据表明，在要求保护的280-310nmUV-B波长范围外，即使很小的波动也会导致秧苗阶段的抗逆性指数显著降低(从3.76至2.79)，以及在70天最终收获时植物叶片面积的损失和/或缺乏改善(以未处理对照植物的百分比衡量)。另外，根据上述的内插实施例，在期望的处理波长范围内，秧苗阶段的植物干重显著改善。
表11.
实施例8-对草莓栽培品种的UV-B辐射
在草莓植物中评估了UV-B处理的效果。在两个生产系统中，在草莓植物上测试了280nm或290nm的UV-B波长。UV-B施用伴随着并发的红光和蓝光施用。草莓植物是幼小的草莓植物，采用插枝方法繁殖并处理为纤匐枝。使用了两种生产系统：水培系统和土壤系统。水培系统缺少土壤，并包括液体生长介质。土壤系统包括在盆栽中从纤匐枝生长的草莓植物。
使植物生长一段时间，在此期间收集果实并评估各种参数。使用总共10个小时的UV/光的光周期，进行14天的UV/光处理。光周期包含在标准暖房中进行的循环、移动的光处理。
对于水培系统，实验1使用10株植物，实验2使用10株植物。参见表12和表13。实验1使用Albion草莓栽培品种，实验2使用Monterey草莓栽培品种。在试验期结束时，收获植物。如表12和表13所示进行测量。试验期持续约10周。对于实验1和实验2中的每一个收获的果实总数为每个实验超过130个。对于实验1和实验2中的每一个采集的样品总数为每个实验约为30个。表12和表13中显示了来自实验1和实验2的数据。表14列出了对于实验1和实验2，不同波长的百分比变化的总结。
表12.水培实验1的数据
表13.水培实验2的数据
表14.水培数据总结
这些结果表明，如施用UV对植物生长和果实产出有积极影响，这与本文的公开内容的UV-B处理既增加植物产量又增加植物抗逆性是一致的。
对于土壤系统，使用了Camarosa草莓栽培品种。总共使用了15株植物。在试验期结束时，收获植物并如表15所示测量。试验期持续约12周。在试验期间的多个时间点收获样品。有28个时间点，每个时间点采样的果实数目少于40个。实验数据如表15所示。实验的百分比变化总结如表16和图2所示。
表15.土壤系统的数据
表16.土壤系统数据的总结
水培系统的数据显示，与对照相比，在280nm和290nm的UV-B处理后，果实鲜重(FW)、重量超过16克的果实百分比、白利糖度平均值大于7的果实百分比(最低白利糖度7的果实的百分比)、果实直径大于25mm且白利糖度为7的果实百分比、果实直径大于25mm且白利糖度为7的百分比，以及大于16克的鲜重都增加。土壤系统的数据显示，每株植物收获的果实数目显著增加(p＜.05)。以干重衡量，植物生物量也显著增加了约26％(图2)。
该实施例证实了在UV-B辐射之后，在土壤生长和水培生长的草莓种群中，草莓的生产率参数得到了改善。这些结果表明，施用UV对植物生长和果实产出有积极影响，这与本文的公开内容的UV-B处理既增加植物产量又增加植物抗逆性是一致的。
该实施例支持了以下结论：UV种子处理提供对生长环境中遇到的产量限制胁迫，如干旱或盐胁迫的防护，并且本公开内容的优点可以通过使用在UV-B波段内的不同波长的处理来实现。
实施例9-处理方案
示例性的处理配方见表17-27。
表17.配方1
表18.配方2
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 90 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 53 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 169 |
| 每天循环次数 | 433 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 20 |
| UV-B的峰值波长 | 283 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 133 |
| 红光的峰值波长(nm) | 659 |
| 蓝光的辐照度(umol cm-2s-1) | 66 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 443 |
| 处理总天数 | 12 |
表19.配方3
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 70 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 45 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 133 |
| 每天循环次数 | 383 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 15 |
| UV-B的峰值波长 | 286 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 133 |
| 红光的峰值波长(nm) | 659 |
| 蓝光的辐照度(umol cm-2s-1) | 55 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 443 |
| 处理总天数 | 14 |
表20.配方4
表21.配方5
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 30 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 40 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 93 |
| 每天循环次数 | 433 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 20 |
| UV-B的峰值波长 | 282 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 77 |
| 红光的峰值波长(nm) | 643 |
| 蓝光的辐照度(umol cm-2s-1) | 66 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 443 |
| 处理总天数 | 14 |
表22.配方6
表23.配方7
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 70 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 57 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 133 |
| 每天循环次数 | 393 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 18 |
| UV-B的峰值波长 | 286 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 144 |
| 红光的峰值波长(nm) | 659 |
| 蓝光的辐照度(umol cm-2s-1) | 88 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 460 |
| 处理总天数 | 14 |
表24.配方8
表25.配方9
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 80 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 43 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 133 |
| 每天循环次数 | 383 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 30 |
| UV-B的峰值波长 | 294 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 163 |
| 红光的峰值波长(nm) | 659 |
| 蓝光的辐照度(umolcm-2s-1) | 88 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 440-460 |
| 处理总天数 | 8 |
表26.配方10
表27.配方11
| 配方变量 | 值 |
| 从植物到光源的处理距离(mm) | 70 |
| 移动光源的速度(mm/s) | 60 |
| 光源定时循环(每次暴露的规律性，秒) | 90 |
| 每天循环次数 | 380 |
| UV-B的辐照度(umol cm-2s-1) | 20 |
| UV-B的峰值波长 | 300 |
| 红光的辐照度(umol cm-2s-1) | 133 |
| 红光的峰值波长(nm) | 640 |
| 蓝光的辐照度(umol cm-2s-1) | 66 |
| 蓝光的峰值波长(nm) | 440-460 |
| 处理总天数 | 14 |
已经仅通过示例的方式描述了本公开内容的各方面，但应理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对其进行修改和添加。
Claims (10)
1.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
使植物物质经受处理方案，所述处理方案包含：富含在280nm至295nm范围内的至少一个UV波长的光，以及以下至少一项：在约30mm至约120mm范围内的从所述植物物质到光源的处理距离、在每秒约40至约60mm范围内的移动光源的速度、在约90至约280秒的范围内的光源定时循环、在每天约380至约500个循环的范围内的每天循环次数、在约15至约40umolcm- 2s-1范围内的所述UV波长的辐照度、在约440nm至约460nm范围内的蓝光波长、在约30至约150umol m-2s-1范围内的蓝光辐照度、在约640nm至约680nm范围内的红光波长、在约60至约300umol m-2s-1范围内的红光辐照度以及在约5至约20天的范围内的所述处理方案的天数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个UV波长在282nm、285nm、287nm、291nm和292nm中的至少一处达到峰值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物物质来自番茄、草莓和大麻中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物物质是纤匐枝、种子、秧苗和植物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述作物植物是来自蔷薇科的植物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述蔷薇科植物是草莓属植物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述改善的产量选自果实鲜重、收获的果实数目、白利糖度含量、果实宽度、果实长度、叶片尺寸、叶片表面积、干重、氮含量、幼苗干重、幼苗鲜重、根干重、蔬菜发育、结实部分的产量、结实部分的重量、抗逆性和种子发芽率。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述改善的产量是果实鲜重、收获的果实数目、增加的开花部分和改善的白利糖度含量中的至少一种。
9.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
在收获果实之前至少7周，向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光。
10.一种用于改善作物植物的结实组分的产量的方法，包括：
(a)向植物物质施用富含在280nm至290nm范围内的至少一个UV波长的光；以及
(b)收集与未处理田地的预期果实数目相比增加的果实数目。
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