提高作物产量和/或质量的方法技术

一种处理植物秧苗以提高长期抗逆性和/或作物产量和/或质量的方法以及实施该方法的装置，该方法的特征在于在后续生长阶段之前，将该植物秧苗暴露于具有仅在280‑310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射的步骤。该方法进一步包括选择一个或多个植物秧苗以进行后续生长阶段的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过UV暴露来提高作物产量和/或作物质量的方法。
技术介绍
过去，用于提高作物产量和质量的方法通常依赖于化肥及其他化学品，或用于选择有益性状的遗传育种计划。或者，几乎一直采用作物生长期间的环境因素如温度或灌溉的细心操作或控制来提高作物产出。这些系统具有某些优点，但也存在某些缺点。例如，化肥和化学品可导致环境污染，向作物施用费钱费时，并且经常遭到消费者的反对。遗传育种具有许多优点，但它可能是个缓慢的过程，并且经常难以控制表型结果。例如，当一种商业上重要的性状(如抗病性)有可能得到改善时，其代价可能是有害的性状如味道或颜色。最后，收获前生长条件的仔细控制当然重要。然而，不管这种生长条件控制如何，不够茁壮的植物仍经常死于室外环境的应激，而这导致产量的净损失。以往，UV照射被视为对植物秧苗的有害处理。然而，最近几年，研究已集中在采用紫外(UV)照射和可见光处理某些植物以改善防御/保护机制。Behn等人的论文1表明，生菜秧苗暴露于经滤光的自然阳光(含UV-B、UV-A和可见光)导致了改善的耐逆性，但作为代价，导致了生物质积累的损失，这被认为是由碳水化合物底物从生长向次级代谢(即，保护机制)的重新定向所导致的。当植物显示出改善的防御/保护时，作物产量和质量降低。WO2012/085336描述了用于递送UV-A(315-400nm)、UV-B(280-315)、紫光和蓝光(400-500nm)以及红光和远红(600-800nm)光的组合的装置，任选地其还与绿光和黄光(500-600nm)组合。该装置用于处理树苗，并且提示这防止了为了植物生长将植物从室内环境移动至室外环境时的移植休克(transplantationshock)。具体而言，其公开了该装置的处理缩短了树苗的生长周期、提高了活苗的比例，并省去了生长过程中的一个工作阶段(例如，不再需要遮阳帘)，因此提高了秧苗培育的经济性。然而，WO2012/085336仅着眼于秧苗存活力和秧苗培育的经济性，并未着眼于提高作物产量和/或质量。此外，其依赖于多个UV波段，这可能使处理过程变得复杂，并且/或者可能导致非所需的性状，例如在Behn等人的论文中描述的那些。本说明书中引用的包括任何专利或专利申请在内的所有参考文献均在此通过引用并入本文。不承认任何参考文献构成现有技术。对参考文献的讨论陈述了其作者的主张，申请人保留质疑所引用文件的准确性和相关性的权利。应当明确理解，虽然本文提到了一些现有技术出版物，但该提及并不构成承认任意这些文件形成新西兰或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。在整个说明书中，词语“包含”或其变化形式，如“包括”或“含有”，将被理解为暗示包括所述元素、整数或步骤，或元素、整数或步骤的组，但不排除任何其他元素、整数或步骤，或元素、整数或步骤的组。本专利技术的目标是解决上述问题或至少为公众提供有用的选择。通过仅仅作为例子而给出的后续说明，本专利技术的其他方面和优点将更为明显。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种处理植物秧苗以提高长期抗逆性(hardiness)并且/或者提高作物产量和/或作物质量的方法，其特征在于在后续生长阶段之前，将所述植物秧苗暴露于具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射的步骤。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于向植物秧苗施加紫外(UV)照射的装置，其特征在于所述装置被配置用于施加具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种提高长期抗逆性和/或作物产量和/或作物质量的方法，其包括以下步骤：(a)在后续生长阶段之前，将一个或多个植物秧苗暴露于具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)光，其特征进一步在于以下步骤：(b)选择或确定一个或多个植物秧苗的合适的抗逆性水平以进行后续生长阶段。根据本专利技术的另一个方面，提供了已使用本文所述的方法处理的植物秧苗、植物或可收获的作物。专利技术构思和优点的简要概述令人惊讶地发现，这种处理植物秧苗的方法将提高作物产量和/或质量。在用UV-B光谱中的特定波长处理植物秧苗与商业上重要的作物产量和质量之间观察到直接相关。这组波长的一部分并未在到达地球表面的阳光中发现，因此与使用自然阳光的任何形式的处理是有区别的。此外，该处理似乎还实现了对应激如非生物性和生物性应激的期望或提高的抗逆性(即保护)。例如，在初步试验中，在黄瓜秧苗初始UV处理后12天的最终收获时，在黄瓜的较老植物中显示出对寒冷应激的抗性/保护增加(非生物性应激降低)。作为另一个实例，在绿叶生菜(greenlettuce)中，即便是较老植物，也显示出对真菌病害的抗性增加(生物性应激降低)。这说明了UV处理在较老植物中的后续保护作用。重要的是，在这两个实例中，收获时的作物产量也得到提高。因此，本专利技术提供了提高的抗逆性，并且与Behn等人的论文不同，本文还提供了提高的作物产量和质量。Behn等人的论文的教导与本专利技术的结果相去甚远，因为其将读者引向UV处理会导致植物以作物产量增加受损为代价建立保护机制。此外，与Behn等人的论文不同，本专利技术的处理仅需要在一个确定的光谱中(特别是只需要该光谱的子集)的UV照射，而Behn等人的论文具有经由经滤光的自然阳光在UV-A、UV-B和可见光中的不经控制的处理。目前并不清楚什么生化机制可能导致本专利技术中观察到的结果，但或许也包括Behn等人的论文中的那些，因为与植物生长和保护有关的生物化学是复杂的，并且仍远未被完全了解。与用于提高抗逆性(例如，为避免移植休克)的现有技术广谱UV处理方法不同，本专利技术采用仅在一个UV光谱内(在UV-B内)的处理，这可以显著简化所需的处理过程和设备。此外，许多处理利用阳光作为UV-B、UV-A和可见光的来源，导致缺少剂量的特异性，从而经常产生不希望的和/或不可预测的结果。由于在处理中仅使用了单一确定波段中的具体波长，因此本专利技术得以避免这种不可预测性。这并不排除该植物秧苗可以在处理过程中暴露于其他背景光，但这不一定构成该处理的一部分。专利技术人惊讶地发现，使用在280-310nm之间的UV-B照射内的特定且狭窄集中的范围中的波长导致有益的结果。换言之，约310nm以上的UV-B光谱部分不产生观察到的有益结果。如将进一步讨论的，该UV-B光谱包括280nm至约315nm(然而，UV波段之间所定义的分隔是近似的，并且受制于文献中的至少两个常见变量，即包括UV-B上限320nm2)。在UV-B光谱内的更广泛的处理或不经控制的UV处理可导致有害的结果是有可能的。专利技术人得到的初步结果支持该结论。植物的长期抗逆性是指在收获前，对植物的生长阶段期间遭遇的应激如天气灾害、阳光照射、病害和/或虫害袭击的提高的抗性。不希望被理论约束，收获时作物产量和/或质量提高的商业上的最终结果被认为至少部分归因于由该处理导致的长期抗逆性的提高。无论如何，作为该处理方法的结果，观察到提高的作物产量和/或质量的最终结果。此外，发现使用在UV-B范围外的UV照射(例如UV-A或UV-C波长)不会导致相同的结果。初步研究(未示出)支持此结论。同样，在最佳实施方式部分中提供的初步研究显示，当从UV-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理植物秧苗以提高长期抗逆性并且/或者提高作物产量和/或质量的方法，其特征在于以下步骤：在后续生长阶段之前，将所述植物秧苗暴露于具有仅在280‑310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.14 NZ 6224821.一种处理植物秧苗以提高长期抗逆性并且/或者提高作物产量和/或质量的方法，其特征在于以下步骤：在后续生长阶段之前，将所述植物秧苗暴露于具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射。2.如权利要求1所述的方法，其中所述使用UV照射处理所述植物秧苗在室内进行。3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其包括将所述植物秧苗暴露于UV光2-15天。4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其包括将所述植物秧苗暴露于循环的UV光暴露。5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其包括在所述处理期间，将温度维持在大约12维持至35维持之间。6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其包括暴露于在280-305nm之间的UV波长。7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其包括暴露于在280-290nm之间的峰值UV波长。8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述植物秧苗为水果和蔬菜物种。9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述植物秧苗选自绿叶生菜、红叶生菜、番茄、黄瓜、西兰花、草本作物和茄子。10.一种向植物秧苗施加紫外(UV)照射的装置，其特征在于所述装置被配置用于施加具有仅在280-310nm之间的至少一个波长的紫外(UV)照射。11.如权利要求10所述的装置，其中所述装置包括移动式传送带，该传送带在处...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·约翰·沃金特，
申请(专利权)人：拜欧卢米克有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ