本發(fā)明大體上涉及用于提高谷物的冷害恢復(fù)和產(chǎn)量的方法，所述方法包括在早期營養(yǎng)生長階段期間向谷物的葉子施用有效量的至少一種赤霉素。
背景技術(shù)：
：：作物種植者期望盡可能早地種植他們的作物以使得他們?cè)谏L季節(jié)期間可以獲得最高的可獲得的產(chǎn)量。大面積種植的作物種植者也希望盡快開始種植。然而，早期種植不是沒有風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)在于作物將暴露于寒冷溫度，所述溫度可能導(dǎo)致幼苗或植物遭受損害或死亡。寒冷溫度每年對(duì)作物造成數(shù)百萬美元的損害。在美國的一些地區(qū)，寒冷溫度可以在生長季節(jié)期間的任何時(shí)間出現(xiàn)。然而，寒冷溫度損害在春天在植物脆弱時(shí)是最常見的。令人遺憾的是，如果種植者的作物遭受寒冷溫度損害，那么該種植者則面臨兩難困境。目前，種植者必須立即對(duì)他們的田地進(jìn)行重新種植，或等幾天看看他們的植物是否恢復(fù)，然后決定他們是否應(yīng)當(dāng)對(duì)他們的田地進(jìn)行重新種植。如果種植者等幾天看看他們的植物是否恢復(fù)而受損害的植物并沒有恢復(fù)，則他們已經(jīng)在重新種植之前浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間并且進(jìn)一步降低了他們的潛在產(chǎn)量。如果植物似乎恢復(fù)并且種植者沒有重新種植的話，則種植者將關(guān)注在生長季節(jié)的其余部分期間對(duì)產(chǎn)量的負(fù)面影響。如果種植者重新種植他們的作物，則他們正將寶貴的資源花費(fèi)在減輕損害上，而這些資源原本可以花費(fèi)在別處。因此，需要在發(fā)生寒冷溫度損害時(shí)幫助種植者的新方法。所述方法應(yīng)當(dāng)易于施用并且提供優(yōu)良的寒冷溫度損害恢復(fù)。所述方法應(yīng)當(dāng)在作物受到寒冷溫度損害時(shí)提供增加的產(chǎn)量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于提高谷物的寒冷溫度損害恢復(fù)的方法，所述方法包括在早期營養(yǎng)生長階段期間向所述谷物施用有效量的至少一種赤霉素。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于提高正暴露于或?qū)⒈┞队诤錅囟鹊墓任锏漠a(chǎn)量的方法，所述方法包括在早期營養(yǎng)生長階段期間向所述谷物施用有效量的至少一種赤霉素。具體實(shí)施方式出人意料的是，本發(fā)明的申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)當(dāng)在早期營養(yǎng)階段期間向谷物施用赤霉素時(shí)，谷物具有更大的產(chǎn)量以及提高的從冷害的恢復(fù)。本發(fā)明的申請(qǐng)人的方法為需要快速并且有效地處理以降低由于寒冷溫度所造成的產(chǎn)量損失的種植者提供了解決方法。本發(fā)明的申請(qǐng)人的方法還允許種植者甚至比之前更早種植谷類，這是因?yàn)橛捎诤涮鞖馑鸬臐撛诎嘿F的產(chǎn)量損失的風(fēng)險(xiǎn)降低。確切地說，本發(fā)明的申請(qǐng)人驚訝地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們?cè)赩2和V3生長階段期間通過葉面噴涂施用向玉米植物施用赤霉酸(“GA3”)時(shí)，植物從寒冷溫度損害中恢復(fù)。這是出人意料的，因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員原本沒有預(yù)測到GA3施用將提高從寒冷或冷凍事件中的恢復(fù)能力，這是因?yàn)镚A3在玉米中提供防止干旱脅迫的保護(hù)?？梢栽诠阮惐┞队诤錅囟戎盎蛑笙蛩龉阮愂┯贸嗝顾?。舉例來說，種植者可以在預(yù)測到寒冷溫度時(shí)施用赤霉素。或者，種植者可以在寒冷溫度出現(xiàn)之后向受損害的植物施用赤霉素。赤霉素是參與植物生長和發(fā)育的大多數(shù)階段的天然存在的植物激素，所述階段包括萌芽、細(xì)胞增殖、細(xì)胞伸長、發(fā)芽、開花、性別決定、座果、種子發(fā)育以及衰老(Olszewski等人,GibberellinSignaling:Biosynthesis,Catabolism,andResponsePathways,ThePlantCell,S61–S80,Supplement2002中所綜述)。GA3因它促進(jìn)植物生長而是公知的并且從20世紀(jì)60年代早期以來一直用于農(nóng)業(yè)中。赤霉素的主要商業(yè)用途包括無籽鮮食葡萄的間苗和分類、增加果實(shí)大小和堅(jiān)實(shí)度、牧場草的生長刺激和產(chǎn)量提高、促進(jìn)座果、以及促進(jìn)園藝作物開花(Sponsel,ACompaniontoPlantPhysiology,第5版,LincolnTaiz和EduardoZeiger，可在http://5e.plantphys.net/article.php？ch＝0&id＝372,2010獲得)。許多作者已經(jīng)確定赤霉素可以減輕對(duì)其它類型的作物的凍害。舉例來說，赤霉素可以減輕對(duì)梨、刺槐、黏葉赤楊、桃的凍害，并且有助于蔬菜的耐寒性。參見VladymyrV.Yarushnykov,MichaelM.Blanke,Alleviationoffrostdamagetopearflowersbyapplicationofgibberellin,PlantGrowthRegulation,2005年1月,45:1,21-27；Izvest.Akad.Nauk.LatviiskoiSSR8:117-126,Biol.Abstr.46:44369,1965；Proc.Am.Soc.Hort.Sci.88:197-203；以及Loo,S.W.,W.H.Hwang和H.F.Tang.1963.Furtherstudiesontheeffectofgibberellinoncoldresistanceofvegetables,ActaBiol.Exp.Sinica,8(2):150-154,Biol.Abstr.45:39260.1964。先前沒有證實(shí)或表明赤霉素，特別是GA3提高谷物的寒冷溫度恢復(fù)和谷物產(chǎn)量的潛在能力。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于提高谷物的寒冷溫度損害恢復(fù)能力的方法，所述方法包括在早期營養(yǎng)生長階段期間向所述谷物施用有效量的至少一種赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麥、大麥、高粱、粟、燕麥、黑小麥、黑麥、蕎麥、福尼奧米(fonio)、或藜麥。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麥、或高粱。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米。優(yōu)選地，所述玉米是爆裂種玉米、飼料玉米或甜玉米。本發(fā)明的谷物可以是遺傳修飾(GM)或非GM。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述赤霉素是赤霉素1、GA3、赤霉素4、赤霉素7、或其組合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述赤霉素是GA3或赤霉素4和赤霉素7的組合。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述赤霉素是GA3。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述谷物是玉米并且所述早期營養(yǎng)生長階段是在V1至V6生長階段期間。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述生長階段是V2至V3。在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述生長階段是V2。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約1克至30克的赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約3克至20克的赤霉素。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約6克至16克的赤霉素。在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約8克至16克的赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，施用每公頃約1克至約30克，優(yōu)選地約3克至約20克、約6克至約16克、以及約8克至約16克的GA3(每英畝約3.2克至約6.4克的GA3)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將所述赤霉素與至少一種除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑、肥料或不是赤霉素的植物生長調(diào)節(jié)劑一起施用。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將赤霉素與除赤霉素以外的至少一種植物生長調(diào)節(jié)劑一起施用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述除草劑包括但不限于草甘膦、甲基磺草酮、氯吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚或麥草畏。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述殺真菌劑包括但不限于四氟醚唑、葉菌唑、甲氧丙烯酸酯、或組合的甲氧丙烯酸酯-唑產(chǎn)品。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述殺蟲劑包括但不限于甲基對(duì)硫磷、聯(lián)苯菊酯、順式氰戊菊酯、氯蜱硫磷、西維因或滅多威。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述葉面肥料包括但不限于CoRoN(購自HelenaChemical)、控釋氮、或主要是N,N'-二甲?；宓腂ioForge(購自美國Stoller)、或其它含有微量營養(yǎng)素的噴霧劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述植物生長調(diào)節(jié)劑包括但不限于脫落酸、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、6-芐基腺嘌呤、茉莉酸、萘乙酸或水楊酸。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述植物生長調(diào)節(jié)劑是脫落酸。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于提高暴露于損害性寒冷溫度的谷物的產(chǎn)量的方法，所述方法包括在早期營養(yǎng)生長階段期間向所述谷物施用有效量的至少一種赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麥、大麥、高粱、粟、燕麥、黑小麥、黑麥、蕎麥、福尼奧米、或藜麥。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麥、或高粱。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述谷物是玉米。所述玉米可以是爆裂種玉米、甜玉米、或飼料玉米。本發(fā)明的谷物可以是遺傳修飾(GM)或非GM。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述赤霉素是赤霉素1、GA3、赤霉素4、赤霉素7、或其組合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述赤霉素是GA3或赤霉素4和赤霉素7的組合。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述赤霉素是GA3。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述谷物是玉米并且所述早期營養(yǎng)生長階段是在V2至V3生長階段期間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在寒冷溫度損害發(fā)生之前施用赤霉素。在又一個(gè)實(shí)施方案中，在寒冷溫度損害發(fā)生之后施用赤霉素。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約1克至30克的赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約3克至20克的赤霉素。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約6克至16克的赤霉素。在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有效量是每公頃約8克至16克的赤霉素。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，施用每公頃約1克至約30克，優(yōu)選地約3克至約20克、約6克至約16克、以及約8克至約16克的GA3(每英畝約3.2克至約6.4克的GA3)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，將所述赤霉素與至少一種除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑、肥料或不是赤霉素的植物生長調(diào)節(jié)劑一起施用。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將赤霉素與除赤霉素以外的至少一種植物生長調(diào)節(jié)劑一起施用。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述除草劑包括但不限于草甘膦、甲基磺草酮、氯吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚或麥草畏。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述殺真菌劑包括但不限于四氟醚唑、葉菌唑、甲氧丙烯酸酯、或組合的甲氧丙烯酸酯-唑產(chǎn)品。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述殺蟲劑包括但不限于甲基對(duì)硫磷、聯(lián)苯菊酯、順式氰戊菊酯、氯蜱硫磷、西維因或滅多威。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，所述葉面肥料包括但不限于CoRoN(購自HelenaChemical)、控釋氮、或主要是N,N'-二甲?；宓腂ioForge(購自美國Stoller)或其它含有微量營養(yǎng)素的噴霧劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述植物生長調(diào)節(jié)劑包括但不限于脫落酸、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、6-芐基腺嘌呤、茉莉酸、萘乙酸或水楊酸。GA3可以通過任何方便的手段來施用。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉施用方式，包括葉面施用，如噴涂、噴粉、和顆粒施用；以及土壤施用，包括噴涂、壟溝內(nèi)處理、或側(cè)施肥料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過噴涂來施用GA3。本發(fā)明中所用的水性噴涂溶液一般含有約0.01％至0.5％(v/v)的表面活性劑。所述表面活性劑包括至少一種非離子表面活性劑。一般來說，所述非離子表面活性劑可以是本領(lǐng)域的任何已知的非離子表面活性劑。合適的非離子表面活性劑一般是低聚物和聚合物。合適的聚合物包括氧化烯無規(guī)共聚物和嵌段共聚物，如環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物(EO/PO嵌段共聚物)，包括EO-PO-EO嵌段共聚物和PO-EO-PO嵌段共聚物；環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丁烷無規(guī)共聚物和嵌段共聚物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷無規(guī)共聚物和嵌段共聚物的C2-6烷基加合物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丁烷無規(guī)共聚物和嵌段共聚物的C2-6烷基加合物、聚氧乙烯-聚氧丙烯單烷基醚，如甲醚、乙醚、丙醚、丁醚或其混合物；乙酸乙烯酯/乙烯基吡咯烷酮共聚物；烷基化乙烯基吡咯烷酮共聚物；聚乙烯吡咯烷酮；以及聚亞烷基二醇，包括聚丙二醇和聚乙二醇。其它非離子劑是卵磷脂；以及)硅氧烷表面活性劑(具有包含硅氧烷鏈的骨架的水溶性或分散性表面活性劑，例如L77聚氧化烯改性的七甲基三硅氧烷，Silwet是HelenaChemical公司的注冊(cè)商標(biāo))。于礦物油中合適的混合物是ATPLUS411TM(購自Croda)。本發(fā)明的申請(qǐng)人在整個(gè)本申請(qǐng)中將玉米發(fā)育階段稱為“V”階段。“V”階段用數(shù)字命名為V1、V2、V3等。在這種標(biāo)識(shí)系統(tǒng)V(n)中，(n)表示具有可見葉頸的葉的數(shù)目。每個(gè)葉發(fā)育階段是根據(jù)葉頸可見的頂葉定義的?！癡T”指的是雄穗抽出生長階段而不是玉米的早期營養(yǎng)階段。如本文所用的“冷害”指的是低到足以損害植物的溫度，包括當(dāng)由于霜凍或冰點(diǎn)空氣溫度植物組織凍結(jié)時(shí)。冷害可以在低于8攝氏度下發(fā)生。冷凍在低于0攝氏度的溫度下發(fā)生。霜凍可能在溫度高于冰點(diǎn)，但是微氣候條件(如土壤凹陷、缺乏土壤熱輻射、風(fēng)等)促使接近冰點(diǎn)的空氣溫度冷凍植物組織并且造成損害時(shí)發(fā)生。如本文所用的“有效量”指的是將提高霜凍脅迫耐受性或提高產(chǎn)量的赤霉素的量?！坝行Я俊睂⒏鶕?jù)赤霉素濃度、所處理的谷類、霜凍的嚴(yán)重程度、所期望的結(jié)果、和谷類的生活期以及其它因素而變化。因此，并不總是有可能規(guī)定精確的“有效量”。然而，在任何單獨(dú)的情況下，適當(dāng)?shù)摹坝行Я俊笨梢杂杀绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員確定。如本文所用的“谷類”或“谷物”指的是為了它的谷粒的可食用組分而栽培的谷類。谷類是單子葉植物禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)或莧科(Amaranthaceae)的成員。谷類的合適的實(shí)例包括但不限于玉米、水稻、小麥、大麥、高粱、粟、燕麥、黑小麥、黑麥、蕎麥、福尼奧米、以及藜麥。如本文所用的“早期營養(yǎng)生長階段”指的是開始于萌芽并且在植物是成熟植物大小的50％時(shí)結(jié)束的生長階段。如本文所用的“提高”意指與在沒有通過本發(fā)明的方法處理的情況下谷物原本具有的品質(zhì)相比，谷物具有更高的品質(zhì)。所公開的實(shí)施方案只是本文所公開的發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施方案并且除非權(quán)利要求書另外明確說明，否則不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為具有限制性。如本文所用，與量、重量百分比等有關(guān)的所有數(shù)值均被定義為“約”或“大致”每一個(gè)具體值，即加上或減去10％(±10％)。舉例來說，短語“至少5重量％”應(yīng)當(dāng)被理解為“至少4.5重量％至5.5重量％”。因此，與要求保護(hù)的值相差10％以內(nèi)的量由權(quán)利要求書的范圍所涵蓋。除非上下文另外明確表示，否則冠詞“一個(gè)”、“一種”和“所述”意圖包括復(fù)數(shù)形式以及單數(shù)形式。以下實(shí)施例意圖說明本發(fā)明并且教導(dǎo)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員如何使用本發(fā)明的制劑。它們不意圖以任何方式進(jìn)行限制。實(shí)施例實(shí)施例1根據(jù)商業(yè)慣例將雜交玉米種植在幾個(gè)田地中。隨后，發(fā)生霜凍并且在所述田地的許多區(qū)域觀測到凍害。以0.21盎司/英畝和0.60盎司/英畝的比率向被觀測到有凍害的區(qū)域和沒有損害的區(qū)域施用RyzUp40％GA3溶液(1克GA3/2.5克產(chǎn)品)(RyzUpSmartgrass購自ValentBioSciences公司并且是該公司的注冊(cè)商標(biāo))。通過四輪噴霧器實(shí)施所述處理。在施用時(shí)植物是約2.5英寸至3英寸高，處在V2或V3生長階段。在處理之后九天時(shí)，測量來自每一個(gè)處理組和對(duì)照未處理組的20株植物的高度。這些植物中有十株來自凹地位置(霜凍暴露)并且有十株植物來自坡地位置(沒有霜凍暴露)。在頂葉的頂點(diǎn)處測量高度。申請(qǐng)人出人意料地發(fā)現(xiàn)未處理的植物具有11.1厘米的高度，0.21盎司/英畝處理組具有16.9厘米的高度，并且0.6盎司/英畝處理組具有18.6厘米的高度。更高的植物應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生更多的玉米/更高的產(chǎn)量。經(jīng)過處理的植物明顯更健康，具有更多的綠葉并且更高。此外，在處理后九天時(shí)，目視評(píng)定植物的花青素積聚。在未處理的玉米中，約65％的植物具有花青素積聚(產(chǎn)生紫色的葉子)。相反，只有5％的經(jīng)過處理的植物具有花青素積聚。實(shí)施例2將玉米種子種植在填充有Sunshine900混合物的18孔平板中。添加OsmocotePlus(calmag)16-8-12和Gypsum(CaCO2、MgCO2)(標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基)。根據(jù)需要給植物澆水并用100ppm的可商購獲得的15-5-15混合物加上100ppm鈣和100ppm鎂(pH6.5)施肥并且在溫室中培養(yǎng)。在培養(yǎng)玉米7天之后，植物接受每株植物1.8ml120毫克/升GA3加上0.05％非離子表面活性劑的葉面施用。在十六小時(shí)后，將經(jīng)過GA3處理的植物和未處理的對(duì)照植物移到溫度為-2℃的冷室中，持續(xù)8小時(shí)以模擬冷凍事件。然后將植物移到溫室(25℃)中。在冷凍后的8天時(shí)評(píng)價(jià)植物高度、受損葉數(shù)以及損害的葉面積。結(jié)果示于下表1中。霜凍前GA3處理沒有減少受損葉數(shù)或損害的葉面積，但是確實(shí)有助于玉米從凍害中恢復(fù)。實(shí)施例3將玉米種子種植在填充有標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基的2夸脫花盆中并且在溫室中培養(yǎng)。在24℃培養(yǎng)玉米10天之后，它處在V2生長階段。播種后10天的植物接受1.8ml120毫克/升GA3加上0.05％非離子表面活性劑的葉面施用。在噴涂之后立即將經(jīng)過GA3處理的植物和未處理的對(duì)照植物移到設(shè)置為8℃、光周期為12:12的生長室中。在處理后一周時(shí)測量植物的高度。結(jié)果示于下表2中。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3