植物生物學(xué)調(diào)節(jié)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了影響植物中至少一種生物學(xué)過程的方法。所述方法包括使種子、植株或其位點(diǎn)部分與含有(i)復(fù)合聚羥基酸聚合物和(ii)植物毒性量的一種或多種堿(土)金屬鹽和/或協(xié)同作用量的至少一種農(nóng)業(yè)可接受的過渡金屬離子源的農(nóng)業(yè)可接受的混合物的混合物接觸。
【專利說明】植物生物學(xué)調(diào)節(jié)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物質(zhì)組合物和用于在植物中影響生物活性的方法。具體地，所述方法 包括使植株或其位點(diǎn)部分與含有復(fù)合聚羥基酸聚合物（CPPA)與添加的陽離子物種的混合 物的物質(zhì)組合物接觸。

【背景技術(shù)】
[0002] 本領(lǐng)域已提出多種有機(jī)化合物的混合物可用作肥料添加劑。具體地，由Bio Ag Technologies International(1999)www. phelpstek. com/portfolio/humic_acid. pdf 陳 述的腐植酸組合物，Bio-Liquid Complex?，可輔助轉(zhuǎn)移微量營養(yǎng)物，更具體地可將陽離子 營養(yǎng)物從土壤轉(zhuǎn)移到植物。
[0003] 美國農(nóng)業(yè)技術(shù)公司（American Agritech)的 TriFlex? Bloom Formula 營養(yǎng)組合 物據(jù)描述含有"磷酸、磷酸鉀、硫酸鎂、硫酸鉀、硅酸鉀[和]硅酸鈉"。美國農(nóng)業(yè)技術(shù)公司的 TriFlex? Grow Formula2-4-l營養(yǎng)組合物據(jù)描述含有"硝酸鉀、硝酸鎂、硝酸銨、磷酸鉀、硫 酸鉀、硫酸鎂、硅酸鉀和硅酸鈉"。兩種組合物據(jù)描述都是"使用選擇的維生素、植物組織培 養(yǎng)成分、必需氨基酸、海藻、腐植酸、黃腐酸（fulvicacid)和碳水化合物強(qiáng)化的"。參見例如 www. horticulturesource. com/product_info. php/products_id/82〇 這些產(chǎn)品據(jù)描述主 要可被配制為用于果實(shí)作物和花卉作物的"無土栽培"（即液體培養(yǎng)），但是還據(jù)描述在容 器有土栽培中也優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)肥料。與應(yīng)用到溶液生長介質(zhì)或土壤生長介質(zhì)不同，他們 對(duì)于葉面施肥的適應(yīng)性或其它方面未被提及。參見www. americanagritech. com/product/ product_detail. asp ? ID = I&pro_id_pk = 4_0〇
[0004] Actagro有限責(zé)任公司擁有的商標(biāo)Monarch?是一種含有2-20-15主要植物營養(yǎng) 物和3%來自天然有機(jī)材料的非植物性食物有機(jī)組合物的肥料組合物。
[0005] -般植物對(duì)多種環(huán)境脅迫敏感，所述環(huán)境脅迫包括例如干旱、鹽堿、低光照、水浸、 疾病、害蟲和溫度。傳統(tǒng)的植物營養(yǎng)處理通常不能或者無法影響所述條件下的植物生物學(xué)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，在第一個(gè)實(shí)施方案中，提供了可協(xié)同影響植物中至少一種生物學(xué)過程的方 法。所述方法包括提供下述的水性混合物：（i)具有預(yù)定量的總有機(jī)碳（T0C)并且能夠有利 地影響植物中至少一種生物學(xué)過程的農(nóng)業(yè)有效量的復(fù)合聚羥基酸聚合物（CPPA);和（ii) 以下中的一種或多種：(a)可足夠增加 CPPA對(duì)所述植物生物學(xué)過程的效應(yīng)的非農(nóng)業(yè)有效量 的一種或多種過渡金屬陽離子源；和/或（b)植物毒性量的堿（土）金屬鹽中的至少一種 鹽；其中所述水性混合物適于接觸植株或其位點(diǎn)。
[0007] 在第二個(gè)實(shí)施方案中，提供了物質(zhì)組合物。所述物質(zhì)組合物包括下述的水性混合 物（i)具有預(yù)定量的總有機(jī)碳（T0C)的復(fù)合聚羥基酸聚合物；和（ii)以下中的一種或多 種：(a)植物毒性量的一種或多種堿（土）鹽；和/或（b)協(xié)同作用量的農(nóng)業(yè)可接受的至少 一種過渡金屬陽離子源，其中所述混合物中過渡金屬陽離子比T0C至少為0. 1重量/重量 或者所述混合物中一種或多種堿（土）鹽比TOC至少為1-10重量/重量。其他方面，所述 混合物中過渡金屬陽離子比T0C介于0. 1到0. 5重量/重量，過渡金屬陽離子比T0C介于 0. 15到0. 45重量/重量，過渡金屬陽離子比T0C介于0. 20到0. 40重量/重量，過渡金屬 陽離子比T0C介于0. 25到0. 35重量/重量，或者過渡金屬陽離子比T0C介于0. 25到0. 30 重量/重量。
[0008] 還提供了顆粒形式和與第二個(gè)實(shí)施方案中的物質(zhì)組合物接觸的種子。上述物質(zhì)組 合物有力的效應(yīng)提供了這些制品在農(nóng)業(yè)、園藝、園林設(shè)計(jì)和植物生物學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1A示出了本發(fā)明的種子包衣的一個(gè)實(shí)施方案；
[0010] 圖1B示出了本發(fā)明的種子包衣的另一個(gè)實(shí)施方案；
[0011] 圖2A示出了本發(fā)明包被的顆粒形式的另一個(gè)實(shí)施方案；以及
[0012] 圖2B示出了本發(fā)明包被的顆粒形式的另一個(gè)實(shí)施方案；
[0013] 圖3-7圖表顯示使用本發(fā)明的組合物實(shí)施方案處理后檢測的各自相對(duì)于對(duì)照的 植物活力、每株植物葉片數(shù)、植株重量、植物根重量和植物干重量的生物學(xué)反應(yīng)；
[0014] 圖8A-8G圖表顯示對(duì)于含有鐵陽離子和總有機(jī)碳（w/w% )的組合的本發(fā)明示例性 組合物所檢測的植株重量、植物根重量和植物干重量的生物學(xué)反應(yīng)；
[0015] 圖9A-9B本發(fā)明示例性組合物的植物根重量對(duì)Fe/總有機(jī)碳（w/w% )的回歸曲 線.
[0016] 圖9C-9I示出了對(duì)于含有鐵陽離子和總有機(jī)碳（w/w% )的組合的本發(fā)明示例性組 合物所檢測的植株重量、植物根重量和植物干重量的生物學(xué)反應(yīng)；
[0017] 圖10示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物活力；
[0018] 圖11示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的每株植物葉片數(shù)；
[0019] 圖12示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的平均植株重量；
[0020] 圖13示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植株重量；
[0021] 圖14示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物根重量；
[0022] 圖15示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物干重量；
[0023] 圖16示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物的葉片電導(dǎo)率；
[0024] 圖17示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物活力、葉片數(shù)、株高、 植株重量、植物根重量和植物干重量；
[0025] 圖18示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植物活力、葉片數(shù)、株高、 植株重量、植物根重量和植物干重量；
[0026] 圖19示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植株重量、植物根重量和 植物干重量；以及
[0027] 圖20示出了用本發(fā)明的實(shí)施方案處理后相對(duì)于對(duì)照的植株重量、植物根重量和 植物干重量。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 溫室和田間試驗(yàn)顯示CPPA (其中CPPA的CAS注冊號(hào)為No. 1175006-56-0,是一種 來自有機(jī)物質(zhì)的復(fù)合聚羥基酸聚合物的堿提取物），能夠促進(jìn)植物生長和發(fā)育從而增加作 物產(chǎn)量。生理學(xué)研究表明CPPA可提供植物中提高的營養(yǎng)有效性和流動(dòng)性。此外，CPPA可增 進(jìn)植物激素的合成或有效性，和/或CPPA與這些植物激素中的一些具有協(xié)同作用。在分子 水平，植物生長和發(fā)育活性受基因和基因表達(dá)，與CPPA接觸而受影響的過程的控制和/或 影響?？赡苁荂PPA通過啟動(dòng)或者改變參與植物生長、發(fā)育、耐逆性和/或疾病抗性的關(guān)鍵 基因的表達(dá)來起作用。
[0029] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含CPPA與添加的非農(nóng)業(yè)有效量的過渡金屬鹽的的混合物可產(chǎn)生對(duì)植 物中至少一種生物學(xué)過程的協(xié)同效應(yīng)。此外，含有CPPA與植物毒性量堿（土）金屬鹽的混 合物令人意外地可產(chǎn)生對(duì)植物中至少一種生物學(xué)過程的協(xié)同效應(yīng)。所述植物生物學(xué)過程的 此類改進(jìn)可促進(jìn)農(nóng)業(yè)和/或農(nóng)藝生產(chǎn)。
[0030] 本文中用于材料或組合物的術(shù)語"農(nóng)業(yè)可接受的"意指依照本文所述使用時(shí)對(duì)植 物或其環(huán)境沒有不可接受的損傷或毒性，和/或?qū)κ褂谜呋蛘咂渌赡鼙┞队谒霾牧险?不存在危險(xiǎn)。
[0031] 術(shù)語"農(nóng)業(yè)可接受的過渡金屬陽離子源"通常是指對(duì)植物或其環(huán)境沒有不可接受 的損傷或者毒性的能夠提供過渡金屬陽離子的可水溶過渡金屬鹽。具體地，所述術(shù)語包括 提供與酶功能、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)/功能和/或細(xì)胞功能相關(guān)或其所需要的過渡金屬陽離子源的 過渡金屬鹽。此類鹽包括但不限于鋅、鐵、錳、銅、鎳和鑰的可水溶的鹽。此類農(nóng)業(yè)可接受的 過渡金屬陽離子源包括提供作為植物必需營養(yǎng)物例如有時(shí)稱為微量營養(yǎng)物的金屬離子源 的過渡金屬鹽。
[0032] 本文中術(shù)語"堿（土）金屬"包括堿金屬鹽和/或堿土金屬的鹽。
[0033] 本文中術(shù)語"生物學(xué)效應(yīng)"廣泛地包括涉及或包含金屬轉(zhuǎn)運(yùn)/金屬轉(zhuǎn)運(yùn)子的植物 學(xué)過程和促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)和/或細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，包括活動(dòng)化（例如通過氧化還原化學(xué)反 應(yīng)）、螯合作用、細(xì)胞外酸化、同化途徑、金屬加載進(jìn)入木質(zhì)部用于從根到莖干的遞送、葉片 衰老前回收金屬離子以及金屬離子的細(xì)胞內(nèi)分布和/或儲(chǔ)存。"生物學(xué)效應(yīng)"改進(jìn)的實(shí)例 包括植物在通常情況下不會(huì)發(fā)生的有利于植物健康/活力、產(chǎn)量、存活或者繁殖的植物學(xué) 過程效能的任意增加，例如發(fā)芽和出苗增加、根和根毛生長增強(qiáng)、植物中的營養(yǎng)吸收和流動(dòng) 性增加、非生物脅迫的緩解、作物質(zhì)量的改進(jìn)、葉綠體密度增加、結(jié)瘤和氮固定（豆科中）增 力口、產(chǎn)量增加。
[0034] 本文中術(shù)語"葉表面"包括葉片表面及具有可吸收有效成分的表面的植物其他綠 色部分，包括葉柄、托葉、莖、苞片、花芽等，并且為了本發(fā)明的目的，"葉表面"將被理解為包 括此類綠色部分的表面。
[0035] 本文中術(shù)語"顆粒狀的"和"顆粒形式"是指顆粒（granule)、微粒（particulate)、 珠子（bead)及其組合。例如，顆粒形式是適于農(nóng)業(yè)裝置中通常使用的分配設(shè)備的形式。顆 粒形式可以是適合用于農(nóng)業(yè)設(shè)備或農(nóng)業(yè)裝置的任意形狀或尺寸。
[0036] 本文中術(shù)語"位點(diǎn)"包括葉表面并且還包括接近植株的區(qū)域或者幾個(gè)種子所在或 可被播種的區(qū)域。
[0037] 本文中術(shù)語"非農(nóng)業(yè)有效量"是指單獨(dú)使用時(shí)對(duì)植物生物學(xué)過程并無實(shí)質(zhì)上影響 的物質(zhì)的量，所述生物學(xué)過程包括但不限于或涉及或必需為酶功能、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)/功能和/ 或細(xì)胞功能。本文中所用的該術(shù)語包括比農(nóng)業(yè)中通常使用或應(yīng)用的水平低至少一個(gè)數(shù)量級(jí) 的量。例如，可商購的鐵（Fe)微量營養(yǎng)組合物通常含有約5% wt/wt的鐵，約10. 7磅/加 侖的容重含有約〇. 535磅鐵，施用比率約1夸脫/英畝，提供約0. 134磅鐵/英畝（或者 0.294磅/公頃，其為約133克/公頃（g/ha))。通過對(duì)比方式，"非農(nóng)業(yè)有效量"的鐵將包 括約100毫克鐵/公頃（mg-Fe/ha)至約500毫克鐵/公頃，其比通常農(nóng)藝所用的量低2-3 個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0038] 本文中術(shù)語"植物毒性量"通常是指對(duì)植物有毒（toxic)和/或有毒害 (poisonous)的材料或物質(zhì)組合物的量，不考慮作用方式、速率、持續(xù)時(shí)間、或者毒性或中毒 的結(jié)果。例如，鹽水（例如來自海水或者含鹽水體的）含有植物毒性量的一種或多種溶解 的堿（土）金屬鹽，例如氯化鈉等化合物。
[0039] 本文中的"種子處理"通常是指使種子與含有或包含至少一種有效成分（a. i.或 A1)的化合物或物質(zhì)組合物接觸。所述化合物或物質(zhì)組合物可以是適于種子的任意形式，例 如液體、凝膠、乳劑、懸液、分散劑、噴霧劑或者粉末。種子處理包括種子包衣和拌種。在一 個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述A. I.是CPPA。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述A1是CPPA的 金屬離子用于逆轉(zhuǎn)和/或改善種子的生物學(xué)過程。
[0040] 本文中的"種子包衣"或"拌種"通常是指在至少所述種子的部分形成的包衣或基 質(zhì)，所述包衣或基質(zhì)包括至少一種A1。任選地化合物或試劑可包含在所述種子包衣中以促 進(jìn)種子包衣過程或從所述包衣崩解/釋放至少一種A1，或者預(yù)防過度脫落或?yàn)樘幚淼姆N子 增色。
[0041] 本文中術(shù)語"種子"不限于任意特定類型的種子，并且可以是來自單個(gè)植物種的種 子、來自多個(gè)植物種的種子的混合物或者來自同一植物種的多個(gè)株系種子的混合物。本發(fā) 明公開和描述的組合物可被用于處理裸子植物的種子、雙子葉被子植物的種子和單子葉被 子植物的種子。
[0042] 本文中術(shù)語"協(xié)同（synergy) "和"協(xié)同的（synergistic) "通常是指大大超過預(yù)期 的結(jié)果，即超過每種效應(yīng)單獨(dú)作用的總和（例如至少兩種組分組合的效應(yīng)對(duì)單個(gè)組分的效 應(yīng)），或者當(dāng)預(yù)期為減小的結(jié)果時(shí)所述組合卻顯示出累加的結(jié)果。因此，例如植物毒性材料 與CPPA的混合物，預(yù)期其會(huì)對(duì)植物生物學(xué)過程產(chǎn)生減小的效應(yīng)，當(dāng)其對(duì)植物生物學(xué)過程產(chǎn) 生增加的效應(yīng)時(shí)為協(xié)同混合物。非農(nóng)業(yè)可接受量的微量營養(yǎng)物與一定量的CPPA組合可產(chǎn) 生促進(jìn)植物生物學(xué)活性大于微量營養(yǎng)物或CPPA每一種的效應(yīng)，這種組合屬于"協(xié)同的"組 合。能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的組分的量通常稱為"協(xié)同作用量"。
[0043] 本發(fā)明公開的物質(zhì)組合物包括從富含天然有機(jī)物質(zhì)源中分離和提取到水性溶液 中的有機(jī)分子的混合物。所述天然有機(jī)物質(zhì)主要來自在土壤環(huán)境中隨時(shí)間推移已被不同程 度修飾的植物材料。部分植物材料近來被沉積在環(huán)境中。至少部分所述天然有機(jī)物質(zhì)已經(jīng) 歷不完全的腐植化過程成為部分腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)。腐植化包括微生物、真菌和/或 環(huán)境（熱、壓力、光照、閃電、火等）降解和/或氧化天然有機(jī)物質(zhì)。最優(yōu)選地，所述物質(zhì)組 合物包含未本質(zhì)上經(jīng)歷腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)（部分腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)）。一方面， 所述天然有機(jī)物質(zhì)是從環(huán)境中獲得的，所述環(huán)境通常含有或者可提供5ppm、10ppm、15ppm、 20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm、50ppm、55ppm、60ppm、65ppm、70ppm、75ppm、 80ppm、85ppm、90ppm、95ppm、100ppm或最高500ppm溶解的有機(jī)物質(zhì)（DOM)。另一方面，所述 天然有機(jī)物質(zhì)是從通常含有或可提供約500ppm，lOOOppm，1500ppm，2000ppm，2500ppm，3000 ppm或更多DOM的環(huán)境中獲得的。
[0044] 天然有機(jī)物質(zhì)是非常復(fù)雜的，通常存在的有數(shù)千種化合物，這取決于所述源以及 所述源周圍的環(huán)境條件。本發(fā)明公開的物質(zhì)組合物及應(yīng)用其的方法包含溶解的有機(jī)物質(zhì)， 所述有機(jī)物質(zhì)在上述腐植化過程例如微生物、真菌和/或環(huán)境（熱、壓力、光照、閃電、火等） 降解過程中形成?？砂ɑ蚴褂闷渌烊换蛘吆铣傻挠袡C(jī)物質(zhì)的降解過程。一方面，所述 物質(zhì)組合物最適合描述為聚羥基酸聚合物的復(fù)合混合物（下文稱為"CPPA"）其主要包含未 經(jīng)歷完全腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)（例如部分腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)）。腐植化的量可通過 已知的方法（例如通過13CNMR)，使用充分或完全腐植化的天然有機(jī)物質(zhì)作為對(duì)照（例如國 際腐植質(zhì)協(xié)會(huì)的腐植質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品例如風(fēng)化煤腐植酸（LHA)、Pahok ee泥炭腐植酸（PPHA)和薩 旺尼河黃腐酸II (SRFA))進(jìn)行測定和表征。
[0045] 一方面，可通過將天然有機(jī)物質(zhì)從其源移出獲得CPPA，可任選地進(jìn)行加工和/或 濃縮以提供CPPA組合物，其含有溶解的有機(jī)物質(zhì)（D0M)的濃度水平為相對(duì)于其初始源的約 10 X、25 X、50 X、100 X、200 X、300 X、400 X、500 X、600 X、700 X、800 X、900 X、1000 X、 1500X、2000X、2500X、3000X、3500X、4000X、4500X 或 5000X(其中 X 是"倍數(shù)"）。 另一方面，CPPA濃聚物中溶解的有機(jī)物質(zhì)（D0M)濃度水平可以是約7500X、10,000X、 15, 000 X、20, 000 X、25, 000 X以及高達(dá)50, 000 X?？蓪PPA組合物進(jìn)行調(diào)整使DOM濃度 介于約lOppm至約700, OOOppm之間。優(yōu)選地，可將CPPA調(diào)整至D0M濃度介于約lOOOppm 至約500, OOOppm?？蓪PPA組合物調(diào)整至水性溶液中以lOOOppm和50, OOOppm之間的任 意ppm值表示的D0M值，包括以500ppm為增量的任意ppm值（例如10, 500ppm、ll, OOOppm、 11，500ppm、12, OOOppm等）。可使用其他D0M濃聚物，例如可制備介于約75, OOOppm和 約750, OOOppm之間的高度濃縮的組合物。例如，約30, 000X初始源的濃度可含有約 550, OOOppm D0M。某些方面，CPPA組合物含有約91 %至約99%的水，剩余的有機(jī)材料主要 為D0M含有較少量的堿金屬鹽、堿土金屬鹽和過渡金屬鹽。另一方面，所述CPPA組合物中 的D0M可被干燥或凍干為適合用水性溶液重建的形式。上述處理之前或其后，可將所述金 屬離子的部分（或者幾乎全部）從CPPA中移出以提供可被調(diào)整到預(yù)定量或預(yù)定比例的金 屬離子與Ν0Μ或D0M或者Ν0Μ或D0M的總有機(jī)碳（T0C)的CPPA產(chǎn)品。上述處理之前或其 后，可向所述CPPA中加入另外的金屬離子以提供可被調(diào)整到預(yù)定量或預(yù)定比例的金屬離 子與Ν0Μ或D0M或總有機(jī)碳（T0C)的CPPA產(chǎn)品。
[0046] CPPA含有物質(zhì)的復(fù)合混合物，通?；衔锏漠愘|(zhì)混合物中沒有單一的結(jié)構(gòu)式是適 合的。詳細(xì)的化學(xué)和生物學(xué)測試顯示CPPA為與腐植酸和黃腐酸相比在對(duì)植物的生物學(xué)效 應(yīng)和其化學(xué)組成方面不同的（Unique)組合物。CPPA(和CPPA)材料的元素和光譜鑒定可 將其與大多數(shù)其它腐植腐植基有機(jī)復(fù)合物例如腐植酸和黃腐酸區(qū)別開，如下文所述。可將 CPPA組合物混合以提供一致性的材料并補(bǔ)償天然來源材料正常范圍內(nèi)的變異。
[0047] 腐植質(zhì)例如黃腐酸（CAS注冊號(hào)No. 479-66-3)和腐植酸（CAS注冊號(hào) No. 1415-93-6)是來自天然有機(jī)物質(zhì)的有機(jī)復(fù)合物的對(duì)比實(shí)例，但是，如下文所詳述，CPPA 在化學(xué)上和生物學(xué)上與黃腐酸和腐植酸是不同的。天然的或者加工的腐植質(zhì)例如黃腐酸和 腐植酸通常并不含有可估量的金屬離子。在一些方面，腐植質(zhì)例如黃腐酸和腐植酸可用作 對(duì)照以與本申請(qǐng)公開的物質(zhì)組合物進(jìn)行比較。
[0048] 鑒定方法
[0049] 組成CPPA的有機(jī)化合物可以通過多種方式進(jìn)行鑒定（例如通過分子量、不同官能 團(tuán)中的碳分布、相對(duì)的元素組成、氨基酸含量、碳水化合物含量等）。一方面，CPPA可相對(duì) 于已知的腐植基物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行鑒定。另一方面，CPPA可相對(duì)于已知的腐植基物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品 (腐植基物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品）進(jìn)行功能鑒定。
[0050] 為鑒定不同官能團(tuán)中的碳分布，適合的技術(shù)包括但不限于13C-NMR、元素分析、 傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜法（FTICR-MS)和傅里葉變換紅外光譜法（FTIR)。CPPA 和腐植腐植物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品的化學(xué)鑒定是使用電噴霧離子化傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜 (ESI-FTICR-MS)、傅里葉變換紅外光譜法（FTIR)和使用ICP-AES的金屬元素分析進(jìn)行的， 由霍夫曼實(shí)驗(yàn)室有限公司和華盛頓大學(xué)完成。
[0051] CPPA的元素、分子量和光譜鑒定與主要由木質(zhì)素和單寧化合物（及縮合和未縮合 的單寧混合物）、縮合芳烴及痕量的脂質(zhì)和無機(jī)物組成的有機(jī)復(fù)合體一致。存在數(shù)千種化 合物，其分子量范圍從225到700道爾頓，多數(shù)化合物每分子含有約10到約39個(gè)碳原子。 CPPA組合物通常由碳、氧和氫，以及少量的氮和硫組成。
[0052] -方面，本發(fā)明公開的CPPA組合物包含協(xié)同作用量的農(nóng)業(yè)可接受的金屬離子源。 因此，一方面，CPPA是金屬離子含量與所述CPPA組合物中溶解的有機(jī)碳（D0C)的比超過15 重量％ (w/w)的物質(zhì)組合物。一方面，CPPA中金屬離子含量介于D0C的約10重量％和約 28重量％之間。另一方面，金屬離子含量為CPPA組合物中溶解有機(jī)物（D0M)的約5重量％ 至約15重量％。
[0053] 通常存在于CPPA組合物中的溶解固體的元素組成見表A。如果將有機(jī)化合物與無 機(jī)化合物分離，那么其元素分析為：C55%、H4%、038%、N1. 8%和S2. 2%。
[0054]

【權(quán)利要求】
1. 一種影響植物中至少一種生物學(xué)過程的方法，該方法包括提供下述的水性混合物： (i) 具有預(yù)定量的總有機(jī)碳（TOC)并且能夠有利地影響植物中至少一種生物學(xué)過程的 農(nóng)業(yè)有效量的復(fù)合聚羥基酸聚合物（CPPA); 和 (ii) 一種或多種： (a) 非農(nóng)業(yè)有效量的農(nóng)業(yè)可接受的一種或多種過渡金屬陽離子源；和/或 (b) 植物毒性量的至少一種堿（土）金屬陽離子鹽； 其中所述水性混合物適于接觸植株、種子或其位點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物來自部分腐植化的有機(jī)材 料。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包含下述中的至少2種： a. 濃縮的烴類、木質(zhì)素類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物； b. 所述水性混合物中存在的溶解的有機(jī)物質(zhì)（DOM)的氧與碳的比值大于約0. 5 ; c. 通過質(zhì)譜測量的單寧化合物總數(shù)大于約200、單寧化合物的氫碳比值約0. 5到約 1. 4,并且芳香度指數(shù)小于約0. 7 ;或者 d. 通過質(zhì)譜測量的質(zhì)量分布為約55-60%的木質(zhì)素化合物、27-35 %的單寧化合物和 約8-15%的濃縮烴。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包含濃縮的烴類、木質(zhì)素 類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物，其特征在于所述組合物中的化合物總％的至少 10%是單寧類和/或濃縮的單寧類。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包含濃縮的烴類、木質(zhì)素 類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物，其特征在于所述組合物中的化合物總％的至少 20%是單寧類和/或濃縮的單寧類。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有利的生物學(xué)效應(yīng)是增加每株植物 的葉片、植物總重量、根/地上部重量、葉片電導(dǎo)率以及產(chǎn)量中的一種或多種。
7. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述過渡金屬陽離子或所述堿（土）金 屬鹽是亞鐵/高鐵離子、錳離子、銅離子、鑰離子、鋅離子、鎂離子、鈣離子、鉀離子和鈉離子 中的一種或多種，其中所述過渡金屬陽離子是亞鐵/高鐵離子、錳離子、銅離子、鎂離子和 鋅離子中的至少一種。
8. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述過渡金屬陽離子是亞鐵/高鐵離子、 錳離子、銅離子、鎂離子、鑰離子和鋅離子中的至少一種。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述混合物有利地影響植物的至少一種生物學(xué)過 程，所述生物學(xué)過程選自金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)、金屬轉(zhuǎn)運(yùn)子和促進(jìn)細(xì)胞間和/或細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的過 程、金屬氧化還原作用、金屬螯合作用、細(xì)胞外酸化作用、金屬同化途徑、金屬加載到木質(zhì) 部、葉片衰老前的金屬離子回收以及金屬離子的細(xì)胞內(nèi)分布和/或儲(chǔ)存中的一種或多種。
10. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合物中金屬陽離子與總有機(jī)碳 (TOC)的重量/重量比值介于約0. 1到約0. 5,或者堿（土）金屬鹽與TOC的重量/重量比 值介于約1.0到約10. 0。
11. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使種子、植株或其位點(diǎn)部分與水性混 合物接觸。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述混合物按比率應(yīng)用以使得所述混合物中金 屬鹽與總有機(jī)碳（TOC)的重量/重量比值介于約0. 15到約4. 2。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述混合物按比率應(yīng)用以使得所述混合物中堿 (土）金屬鹽與TOC的重量/重量比值介于約1. 0到約10. 0。
14. 如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括一種或多種農(nóng)藥。
15. -種物質(zhì)組合物，其包括下述的水性混合物（i)具有預(yù)定量的總有機(jī)碳（TOC)的 復(fù)合聚羥基酸聚合物；和（ii)以下中的一種或多種：(a)植物毒性量的一種或多種堿（土） 金屬鹽；和/或（b)非農(nóng)業(yè)有效量的至少一種農(nóng)業(yè)可接受的過渡金屬離子源，其中所述混合 物中過渡金屬陽離子和預(yù)定量的TOC的重量/重量比值至少為0. 1到0. 5,或者其中所述混 合物中堿（土）金屬鹽和TOC的重量/重量比值至少為1到10。
16. 如權(quán)利要求15所述的物質(zhì)組合物，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物來自部分腐植化 的有機(jī)物質(zhì)。
17. 如權(quán)利要求16所述的物質(zhì)組合物，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包含下述中的兩 種或更多種： a. 濃縮的烴類、木質(zhì)素類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物； b. 所述水性混合物中存在的溶解的有機(jī)物質(zhì)（DOM)的氧與碳的比值大于約0. 5 ; c. 通過質(zhì)譜測量的單寧化合物總數(shù)大于約200、單寧化合物的氫碳比值約0. 5到約 1. 4,并且芳香度指數(shù)小于約0. 7 ;或者 d. 通過質(zhì)譜測量的質(zhì)量分布為約55-60%的木質(zhì)素化合物、27-35 %的單寧化合物和 約8-15%的濃縮烴。
18. 如權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)所述的物質(zhì)組合物，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包 含濃縮的烴類、木質(zhì)素類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物，其特征在于所述組合物 中化合物總％的至少10%是單寧類和/或濃縮的單寧類。
19. 如權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)所述的物質(zhì)組合物，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包 含濃縮的烴類、木質(zhì)素類和單寧類和/或濃縮的單寧類的混合物，其特征在于所述組合物 中化合物總％的至少20%是單寧類和/或濃縮的單寧類。
20. 如權(quán)利要求15-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合物中金屬鹽與總有機(jī)碳 (TOC)的重量/重量比值介于約0. 1到約0. 5,或者堿（土）金屬鹽與TOC的重量/重量比 值介于約1.0到約10. 0。
21. -種顆粒形式，其包括如權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)的混合物。
22. 如權(quán)利要求21所述的顆粒形式，還包含至少一種包衣，所述至少一種包衣至少部 分地圍繞所述顆粒形式，第一包衣包含包括所述混合物。
23. 如權(quán)利要求22所述的顆粒形式，還包含第二包衣，所述第二包衣至少部分地圍繞 所述第一包衣，其中所述復(fù)合聚羥基酸聚合物包含在所述第一包衣或第二包衣的一種中， 并且所述第一包衣或第二包衣的另一種中包含植物毒性量的一種或多種堿（土）金屬鹽和 /或協(xié)同作用量的至少一種農(nóng)業(yè)可接受的過渡金屬離子源。
24. 如權(quán)利要求23所述的顆粒形式，其中所述第一包衣在第一預(yù)定時(shí)間降解并且第二 包衣在第二預(yù)定時(shí)間降解。
25. -種種子或種子包衣，其包含權(quán)利要求15-17中任一項(xiàng)的混合物。
【文檔編號(hào)】A01H3/04GK104202962SQ201380013974
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月12日
【發(fā)明者】特里·J·漢森, 肯尼斯·斯科特·戴, 約翰·彼得·斯特龍伯格 申請(qǐng)人:Fb科技控股公司