增强在植物中碳固定的方法及组合物技术

植物生长刺激物，它含有做为主要活性成分的能增加胞内二氧化碳量的化合物，其中还可选择加入具体的营养素。该化合物包括低级醇，如甲醇，乙醇，丙醇和丁醇，以及氨基酸，如氨基乙酸，谷氨酸和天冬氨酸。用该组合物处理后将植物暴露在阳光或其它充分光照下能提高二氧化碳固定和紧胀。刺激组合物可含５％－５０％体积的甲醇水溶液或０. １％－１０％重量的氨基酸，最好将其喷在植物叶和芽上。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及刺激和保持植物加强生长的方法及组合物。更具体地讲，本专利技术涉及含有甲醇，甲醇代谢物和/或氨基酸的植物生长配方，其组合物能够增加植物的紧胀压，增强其碳固定。光合作用是一种过程，其中光合的植物利用太阳能由二氧化碳和水制造碳水化合物和其它有机分子。二氧化碳和这类有机分子的转化一般称为碳固定。在大多数植物中，该转化通过还原性戊糖磷酸循环发生，这种循环一般称为C3循环。C3循环涉及到二磷酸核酮糖（RuDP）与二氧化碳羧化，生成己糖和其它有机分子。用于高级植物的肥料一般包括氮，磷和钾，它们被称为主营养素或宏量营养素。其它肥料包括某些第二营养素，如铁，硫，钙和镁，及各种矿物和微量营养素。迄今为止，对于提供能够直接增强高级植物碳固定的肥料方法，尚未引起人们的注意。常规肥料配方一般是提供已认识到的主营养素，第二营养素和微量营养素，但尚未包括碳源，特别是指在由C3循环或其它方法增强碳固定的碳源。因此，需要提供改进的方法和配方，通过提高植物中碳固定速率来促进植物生长，特别是这种方法和配方对大多数或所有高级植物有效，其中特别包括由C3途径固定碳的植物。本专利技术进一步提供施用组合物的方-->便方法，如叶喷撒施用，并由此导致增加植物的紧胀压。此外，本专利技术的方法和组合物能够促进处理过的植物的迅速生长和成熟，增加植物中的糖含量，减少给植物浇水的需要，并提高植物对环境的耐受性。四个世纪前，对光合作用中碳途径的研究揭示了植物中二氧化碳固定过程的性质（埃·埃·本森（1951），“鉴别C14O2光合作用产物中的核酮糖”，美国化学会杂志，73∶2971；杰·阿·奎尔等人（1954），“二磷酸核酮糖的催化羧化”，美国化学会杂志，73∶3610）。人们测定了一碳化合物，但不是二氧化碳的代谢，发现在用小球藻和Scenedesmus的藻菌株生产糖和氨基酸时，甲醇的使用率与二氧化碳一样快。由于两种早期试验都是用示踪量的培养基进行的，因此，这种使用率是否有比较性以及通过何种途径醇转变成蔗糖都不明确。有关的随后出版物（意·埃·考星斯（1964），“由植物使用的碳-1化合物”，加拿大生化杂志，42∶1793）报道了植物将甲醇迅速代谢变化成二氧化碳，甘油酸盐，丝氨酸，甲硫氨酸和其它糖或结构性母体。在细菌（西·埃勒·库尼和笛·达布留·莱完（1972），“甲醇的微生物使用”，高级应用微生物15∶337）和真菌（达布留·哈德等人，（1973），“使用Hyphomicrobiumsp.的甲醇同化作用”，通用微生物杂志，78∶155）研究中，报道了甲醇被容易地氧化成甲醛并转变成果糖-6-磷酸的结论。基于这些微生物研究所得到的结论是甲醛与戊糖-5-磷酸缩-->合，得到阿卢糖-6-磷酸，后者差向异构成果糖-6-磷酸。甲醇和其它醇已经用在各种不同目的的早期肥料配方中。美国专利3，918，952揭示了在清液肥料中加入1至15份体积的低级醇，作为稳定性增强剂。美国专利4，033，745揭示了在液体肥料中加入0.05%至1%的醇，作为稳定性增强剂。美国专利4，409，015和4，576，626描述了在肥料中加入醇来提高磷脂的加溶性。匈牙利专利摘要T 45468和苏联专利摘要84-3794472提到了在肥料中加入甲醇，但未指出浓度。英国专利申请2185472描述了叶状植物供料组合物，它含2%-4%重量的蛋白质羟化物，其中包括氨基酸，多肽和寡肽，但没有指出具体的氨基酸。在书勒和包森（1988）的“植物营养杂志”11∶217-233中提到了向小麦和大豆叶上喷撒草酰胺，作为慢速释放的氮源。帕瓦劳娃和库德如（1986）的Dolk，Bolg，Akad.Nauk.39∶101-103中描述了向小麦叶上施用放射性标记的脯氨酸。百瑞和不莱克（1979）的农作物杂志71∶21-24描述了含有多磷酸盐化合物和表面活性剂（0.1%Tween80）的叶用肥料。中国专利公开1046886A描述了含有氨基酸的植物叶用肥料。美国专利4，863，506描述了在叶喷撒剂中加入L-（d）-乳酸，称乳酸为生长调节剂。本申请中的一部分试验章节曾出版在诺诺目拉和-->本森（1992）的国家学会社学报，美国89∶9794-9798上。该出版物于专利申请系列号07/901，366的申请日之前见诸于世。一种促进植物，特别是绿色植物和其它光合有机体生长的方法。该方法包括向植物的叶上或其它部位施用一种能够充分阻止光呼吸量的，提高胞内二氧化碳含量的化合物，特别是当植物暴露在其它诱导光呼吸，如高光照度、热、缺水、缺营养素等条件下施用该化合物。能产生这种胞内二氧化碳含量的化合物可根据图1中的代谢途径选择，它们包括低级醇，特别是甲醇，但也包括乙醇，以及氨基酸，特别是氨基乙酸，谷氨酸，谷氨酰胺，丙氨酸和天冬氨酸。这种提高胞内二氧化碳的化合物可一般在磷酸盐化合物及选择的其它已知植物营养素的存在下施用到植物上。除了能提高二氧化碳外，该化合物也可具有其它促进生长活性。经常需要的是在组合物中加入一种表面活性剂，以便提高叶润湿性和该化合物及其它成份的渗透性。当植物暴露在较高光照度下时，典型情况下至少约1000μEIN（爱因斯坦）/米2/秒，最好以叶上喷剂形式施用该化合物。本专利技术的一个特殊方面通过施用含一定量的低级醇，特别是甲醇或甲醇植物代谢物的促进生长组合物来促进植物的生长，其用量应足以增加植物的紧胀度（紧胀压）并增加植物内的碳固定。该组合物含有甲醇或甲醇植物代谢物的水溶液，一般甲醇体积浓度为5%至50%。植物生长促进组合物可选择含有许多其它成份和营-->养素，如氨基乙酸，甘油磷酸盐（在低光条件下提高二氧化碳固定），氮源、磷源、第二营养素及微量营养素等。该组合物一般也含有表面活性剂，以促进润湿性，使甲醇，甲醇代谢物及其它成份渗入到植物组织中。本专利技术组合物一般以叶喷剂形式施用于植物，最好直接施用到暴露在阳光下的植物部位。本专利技术方法对通过C3途径固定碳的植物最有效。最好的结果是将植物在阳光或其它光照（典型光照度至少为1000μ爱因斯坦/米2/秒）下暴露足够长的时间，使甲醇或甲醇植物代谢物发生光合代谢作用。通常在最初施用组合物后连续光照至少2小时，最好4小时。由此可有效地实现甲醇的光合（代谢）转化和后继的光合器官变化。在植物生长促进配方中使用氨基乙酸和/或氨基乙酸和甘油磷酸盐将会通过生化途径，并在低光照（如将植物放在室内时）下安全吸收。本专利技术的植物生长促进组合物也可含有氨基酸，磷酸盐和表面活性剂的水溶液。其中的氨基酸用来增加当向植物叶上施用时胞内二氧化碳的含量。组合物中氨基酸的浓度要能有效地抑制光呼吸、并促进植物生长。加入磷酸盐是为了提供足够的磷，以便保证植物生长所需的能量反应。表面活性剂的用量要足以促进组合物中其余成份向植物细胞中渗透，特别是当将组合物施用到带有可能会阻止渗透的腊状叶植物上时更是如此。较好的氨基酸包括氨基乙酸，谷氨酸，谷氨酰胺，丙氨酸和天冬氨酸，它们在组合物中的重量浓度为0.1%--->10%。已经发现，与类似的不含甲醇或甲醇代谢物成份的肥料配方相比，使用本专利技术的植物生长促进组合物能够使被处理的植物的生长增加20%-100%或更多。除了促进生长外，本专利技术的肥料和方法还经常增加植物紧胀度和糖含量，使植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进植物生长的方法，该方法包括：向植物施用一种促进生长组合物，该促进生长组合物含有足够量的甲醇或甲醇代谢物以增加植物紧胀性，增强植物内的碳固定。

【技术特征摘要】
US 1992-6-19 07/901,3661、一种促进植物生长的方法，该方法包括：向植物施用一种促进生长组合物，该促进生长组合物含有足够量的甲醇或甲醇代谢物以增加植物紧胀性，增强植物内的碳固定。2、一种根据权利要求1的方法，其中的植物是通过C3途径固定二氧化碳的高级绿色植物。3、一种根据权利要求1的方法，它进一步包括在施用促进生长组合物之后将植物暴露在100μ爱因斯坦/米2/秒的最小光照度下达至少2小时。4、一种根据权利要求1的方法，其中的促进生长组合物以叶喷剂形式施用。5、一种根据权利要求4的方法，其中的喷剂按入射辐射的方向施用。6、一种根据权利要求1的方法，其中的促进生长组合物含体积浓度为5%-50%的甲醇。7、一种根据权利要求1的方法，其中的促进生长组合物还含有氨基乙酸。8、一种根据权利要求7的方法，其中的促进生长组合物还含一种α-甘油磷酸盐。9、一种植物生长促进组合物，它含一种甲醇或甲醇代谢物的水溶液，当施用于植物时，其量足以能增加植物紧胀度，提高碳固定。10、一种根据权利要求9的组合物，其中的水溶液含5%-50%体积的甲醇。11、一种根据权利要求9的组合物，它还含一种氮营养素源和一种磷营养素源，其存在量要足够向被处理的植物提供据所说的营养素。12、一种根据权利要求11的组合物，其中的氮源选自脲，脲甲醛，亚异丁基脲，涂硫脲，硝酸盐，苏达的硝酸盐，硝酸钙，铵盐和氨基酸，其中的磷源选自磷酸盐，碳水化合代谢物的磷酸盐和磷酸酯，有机磷酸酯，焦磷酸盐，多磷酸盐，浓缩过磷酸钙，硝酸磷酸盐，脲磷酸酯，磷酸一钙，细晶磷灰石，正磷酸和磷酸三甲酯。13、一种根据权利要求9的组合物，它还含足够量的铁营养素源，以便向被处理的植物提供该营养素。14、一种根据权利要求9的组合物，它还含一种提高表面润湿性，向被处理植物渗透的表面活性剂。15、一种植物生长促进组合物，它含有5%-50%体积醇的水溶液，0.1克/升-5克/升氨基乙酸和一种表面活性剂。16、一种根据权利要求15的组合物，它还包括一种氮营养素源，一种磷营养素源和一种铁营养素源。17、一种根据权利要求16的组合物，其中的氮营养素源选自脲，脲甲醛，亚异丁基脲，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿瑟M诺诺目拉，安德鲁A本森，
申请(专利权)人：阿瑟M诺诺目拉，安德鲁A本森，
类型：发明
国别省市：US[美国]