提高植物的产量

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 撤回;
专利有效性 无效专利 当前状态 撤回
申请号 CN95195503.9 申请日 1995-09-07
公开(公告)号 CN1159740A 公开(公告)日 1997-09-17
申请人 卡尔特有限公司; 申请人类型 企业
发明人 N·伯达帕逖; E·普胡; K·朱逖拉; 第一发明人 N·伯达帕逖
权利人 卡尔特有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 卡尔特有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份: 城市 当前专利权人所在城市:
具体地址 当前专利权人所在详细地址:芬兰赫尔辛基 邮编 当前专利权人邮编:
主IPC国际分类 A01N37/44 所有IPC国际分类 A01N37/44A01N33/12A01G7/00C05C11/00
专利引用数量 0 专利被引用数量 1
专利权利要求数量 28 专利文献类型 A
专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 专利代理人 张闽;
摘要 本 发明 涉及外源性地使用甜菜 碱 以促进茄属 植物 的生产。根据本发明,使用甜菜碱以促进特别是在恶劣条件下的生产。本发明还涉及用甜菜碱外源性地处理的茄属植物以及由这些植物得到的产品。
权利要求

1.外源性地使用甜菜以促进茄属植物的生产。
2.根据权利要求1的用途,其特征在于使用甜菜碱以促进恶劣条件 下的生产。
3.根据权利要求2的用途,其特征在于恶劣条件包括高温或低温、 干旱、过于潮湿或高盐。
4.根据权利要求1至3中任一项的用途,其特征在于所述植物是 铃薯。
5.根据权利要求4的用途,其特征在于马铃薯在低温的恶劣条件下 生长。
6.根据权利要求4的用途,其特征在于马铃薯在缺的恶劣条件下 生长。
7.根据权利要求4至6中任一项的用途,其特征在于甜菜碱的用量 大约为0.1至20kg/ha。
8.根据权利要求7的用途,其特征在于甜菜碱的用量大约为2至 8kg/ha。
9.根据权利要求1至3中任一项的用途,其特征在于所述植物是蕃 茄。
10.根据权利要求9的用途,其特征在于蕃茄在缺水的恶劣条件下生 长。
11.根据权利要求10的用途,其特征在于甜菜碱的用量大约为0.1 至30kg/ha。
12.根据权利要求11的用途,其特征在于甜菜碱的用量大约为1至 6kg/ha。
13.一种促进茄属植物生产的方法,其特征在于甜菜碱外源性地施加 于活着的植物。
14.一种根据权利要求13的方法,其特征在于甜菜碱被施加于在恶 劣条件下生长的植物。
15.一种根据权利要求14的方法,其特征在于恶劣条件包括高温或 低温、干旱、过于潮湿或高盐。
16.一种根据权利要求13至15中任一项的方法,其特征在于在生长 季节中甜菜碱被一次或多次施加。
17.一种根据权利要求13至16中任一项的方法,其特征在于甜菜碱 与杀虫剂表面活性剂肥料一同施加。
18.一种根据权利要求16或17的方法,其特征在于在植物生长的早 期阶段,甜菜碱被单独地施加。
19.一种根据权利要求16或17的方法,其特征在于甜菜碱被分步施 加,第一次处理在植物生长的早期,第二次在开花期的开始。
20.一种根据权利要求13至19中任一项的方法,其特征在于所述植 物是马铃薯。
21.一种根据权利要求20的方法,其特征在于马铃薯在低温的恶劣 条件下生长。
22.一种根据权利要求20的方法,其特征在于马铃薯在缺水的恶劣 条件下生长。
23.一种根据权利要求20至22中任一项的方法,其特征在于甜菜碱 的使用量大约是0.1至20kg/ha,优选大约是2至8kg/ha。
24.一种根据权利要求13至19中任一项的方法,其特征在于所述植 物是蕃茄。
25.一种根据权利要求24的方法,其特征在于蕃茄在缺水的恶劣条 件下生长。
26.一种根据权利要求24或25的方法,其特征在于甜菜碱的使用量 大约为0.1至30kg/ha,优选是大约1至6kg/ha。
27.一种根据权利要求13至26中任一项的方法得到的茄属植物及 其产品。
28.用甜菜碱外源性地处理的茄属植物。

说明书全文

发明涉及使用甜菜促进植物的生产。本发明特别涉及使用甜菜 碱促进茄属(genus Solanum)植物的生产。根据本发明,尤其在恶劣 条件下,即由于诸如低温、干旱、高盐或环境中的有毒物质影响生长而 导致条件不好时,生产能够得到促进,本发明也涉及用甜菜碱处理的茄 属植物以及由这些植物得到的产品。

生长的环境和条件显著地影响植物的生长结果,理想的生长环境和 条件通常导致生产的数量大、质量高。在不良的生长条件下,质量和数 量都自然地降低。

开发了几种不同的溶液以改善生长条件和促进植物生产。选择适合 于合适生长地点的适宜植物对于本领域的技术人员来说是不言而喻的。 在生长季节,植物会被用机械的方法加以保护,这些方法使用诸如不同 的纱布或塑料,或者在温室中栽培植物。通常使用浇施肥的办法来 促进生长。对一种植物的生理学性质通常用繁殖的方法加以控制,可以 是传统繁殖方法,也可以是例如遗传操作的办法。这些方法通常是费 和不容易实现的,它们的效果有限(温室的经济规模、纱布所提供的有 限保护等),而且就全球规模而言,它们太贵了。到目前为止,还没有 人描述出保护植物不受恶劣环境影响的经济上可行的化学溶液。

植物可以在一定程度上适应恶劣环境。在这些情况下,诸如脯酸 和甜菜碱的物质在特定植物的生长区域内积累。本领域的文献讨论了这 些积累的产物的功能和意义。一方面有人提出这些产物是恶劣条件下的 副产物,因而对细胞有害;另一方面有人估计它们会保护细胞(Wyn Jones,R.G.和Storey,R.:The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plants,Paleg,L.G.和Aspinall,D.(Eds.),Academic Press,Sydney,Australia,1981)。

Zhao等人(参见J.Plant Physiol.140(1992)541-543)描述了甜菜碱 对苜蓿细胞膜的作用,用0.2M的三甲铵乙内酯喷洒在苜蓿秧苗上,然后 将秧苗从培养基质中连根拨出,洗净泥土并在-10℃至-2℃的温度下 暴露1小时。然后将秧苗解冻并种植在湿润的沙子中,在一周的时间内 这些活下来的植物的重新生长是明显的。三甲铵乙内酯明显地改善了苜 蓿的抗冻性。在冷处理的温度为-6℃时,这种效果尤其明显。在-6 ℃保持1小时的对照组全部死亡,而用三甲铵乙内酯处理过的秧苗却有 67%存活了下来。

Itai和Paleg(参见Plant Science Letters 25(1982)329-335)描 述了脯氨酸和甜菜碱对缺水的大麦和黄瓜的恢复的作用。植物被种植在 洗过的沙子中,在四天内将聚乙二醇(PEG,4000mol.wt)加入营养 液中以产生缺水的条件,然后让植物在收获前恢复四天。在施加不利影 响的第一或第三天或刚好在收获前将脯氨酸和/或甜菜碱 (25mM,pH6.2)喷洒在植物的叶子上。对于大麦而言,应该指出的是 所提供的甜菜碱在施加不利影响的前后都不起作用,但在施加不利影响 的末期加入的甜菜碱却是有效的。脯氨酸无效。对于黄瓜没有明显的积 极作用。相反的是,他们发现甜菜碱和脯氨酸都有消极作用。

在本发明中,现在已经惊奇地发现,当外源性地使用甜菜碱时,诸 如铃薯、蕃茄这样的茄属植物的生产会得到显著改善。当这些植物在 生长过程中承受外部恶劣条件时,甜菜碱的作用尤其明显。

因而本发明涉及外源性地使用甜菜碱以促进茄属植物的生产。本发 明特别涉及使用甜菜碱以促进植物在恶劣条件下的生产。

本发明还涉及用甜菜碱外源性地处理过的茄属植物,涉及这些植物 的产品以及它们的用途,如用作食品工业的原料。

本发明还涉及一种促进茄属植物生产的方法,在该方法中用甜菜碱 外源性地处理生长中的茄属植物。

本发明更进一步地涉及使用本发明的方法得到的茄属植物,也涉及 这些植物的产品。

甜菜碱被用一次或多次连续的处理方法施用于植物。其应用,举例 来说,如果希望的话,是通过同其它一些肥料杀虫剂一同喷洒来实现 的。依据本发明所使用的甜菜碱被传递至植物细胞,积极地调节细胞的 渗透平衡,而且还参与细胞代谢的其它过程。用甜菜碱处理过的细胞, 即使承受外部恶劣因素的影响也有更强的生存能力。

根据本发明,用甜菜碱处理在经济上是有利的,而且产量增加的数 量也是经济上有益的和明显的。本处理方法不会明显地导致更多的工作 量,因为它可以与喷洒肥料或杀虫剂同时进行,而且它不需要在机器、 设备或空间上的新的投资。还应当指出,甜菜碱是一种无毒的天然产品, 它对生产的质量没有损害作用。甜菜碱还是存留于植物细胞中的一种稳 定物质,因而有长效。

甜菜碱是指完全N-甲基化了的氨基酸。甜菜碱类是天然产品,它 们在植物和动物的新陈代谢中都有重要作用。最普通的一种甜菜碱是一 个甘氨酸衍生物,其中三个甲基与甘氨酸分子的氮原子相连。这种甜菜 碱化合物通常被称作甘氨酸甜菜碱或三甲基甘氨酸,其结构式如下所 示:

其它的甜菜碱,举例来说,丙氨酸甜菜碱和脯氨酸甜菜碱,有报导 说它可以防止小鸡的骨畸形病。R.G.Wyn Jones和R.Storey在The Physiology and Biochemistoy of Drought Resistance in Plants(Paley,L.G. 和Aspinall,D.(Eds.),Academic Press,Sydney,Australia,1981)中对甜菜 碱有详细的描述。

甜菜碱具有双极结构,它含有许多可进行化学反应的甲基,可在酶 促反应中发挥作用。大部分生物体可合成少量的甜菜碱用于甲基功能, 但是它们对恶劣条件不会作出大量增加甜菜碱的产量和存储量的反应。 众所周知的积累甜菜碱的生物体是藜科植物,例如甜菜,还有一些微生 物和海生无脊椎动物。甜菜碱在这些生物体内积累的主要原因可能是甜 菜碱作为一种渗透剂(osmolyte)从而阻止了渗透压力对细胞的影响。在这 些植物和微生物中甜菜碱的一项重要功能是当需要时就可以提高细胞的 渗透压力,例如在高盐如干旱情况下,这样就阻止了水的损失。与许多 其它的盐类不同,甜菜碱与酶有高度的相容性,因而在细胞和细胞器内 甜菜碱的含量可以很高,但对新陈代谢过程没有任何不利影响。人们还 发现甜菜碱对大分子的作用有稳定效果;它提高了酶和细胞膜的耐热性 和离子耐受力。茄属植物在其细胞内通常不存储甜菜碱。

甜菜碱可用色谱方法从甜菜中分离。可得到甜菜碱的商品,其商标 是BETAFIN,Cultor Oy,Finnsugar Bioproducts。BETAFIN是 Finnsugar Bioproducts的结晶无水甜菜碱。其它甜菜碱产品,如一水甜 菜碱、盐酸甜菜碱以及粗甜菜碱液体,都可得到其商品并可用于本发明 的目的。

根据本发明,甜菜碱被外源性地使用以促进茄属植物的生产。当植 物在恶劣条件下生长,也即当植物间歇或连续地承受外部恶劣条件时, 甜菜碱被特别地使用。这些外部恶劣条件因素包括干旱、潮湿、高温或 低温、高盐、除草剂、环境中的有毒物质等等。用甜菜碱外源性地处理 承受恶劣条件的植物提高了植物对这些条件的适应性,维持了它们更长 的生长潜力,因而提高了植物的生产能力。甜菜碱还是在植物细胞中保 留的一种稳定物质。因而甜菜碱的积极作用可长期存在,而且只在因生 长而导致的稀释作用中逐渐地消失。

甜菜碱是用一次或多次连续的处理方法施用于植物的。用量随植物 品种和生长的阶段的不同而不同。以马铃薯为例,大约0.1至2kg的甜菜 碱可用于1公顷土地。因而有用量大约是每公顷10kg甜菜碱,这大约相 当于马铃薯生长量的0.01%。优选量大约是每公顷2至8kg甜菜碱。对 于蕃茄,每公顷可用0.1至30kg甜菜碱。优选量大约是1至6kg/ha(千 克/公顷),尤其是约2.5kg/ha。这里给出的量只供参考;因而本发明的 范围包括在此所述方式中有效的所有用量。

对于甜菜碱的施用,可使用适合于本目的的任何方法。甜菜碱可以 很容易地被分散,例如通过喷洒。如果希望的话,这种喷洒可以与肥料 或杀虫剂等的喷洒同时进行。根据本发明,最好使用甜菜碱的水溶液。

根据本发明,处理的时刻可以是不同的,合适的时刻最好分别由每 一种植物来确定。如果甜菜碱只用于单一的处理过程,该处理通常在生 长的早期阶段实施,例如当植物5至20cm高时。如果甜菜碱用于两步处 理过程,第二次喷洒最好在开始开花时或根据天气能够预报恶劣条件将 会出现时实施。

本发明的甜菜碱处理显著促进了茄属植物的生产,例如生产的数量 和质量。本发明的处理方法在经济上是有利的,而且产量的增加也是经 济上有益的和明显的。举例来说,在使用了合适用量的甜菜碱后,马铃 薯的产量提高了30%以上,对于蕃茄产量则提高了一倍。还必须提到的 是,用甜菜碱或脯氨酸处理过的细胞即使在承受外部恶劣条件,如低温、 干旱、高盐等时,也能维持生存。

通过下述实施例,本发明将被更加详细地描述。这些实施例只是为 了举例说明本发明,不应认为它们会以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

测定甜菜碱对马铃薯生产的影响,采用两个不同地点的土地状况以 及所使用的四种不同的甜菜碱浓度:每公顷0(对照)、1.25、5.0和 10kg甜菜碱。为了配药的目的,制备了甜菜碱的水溶液,除了所希望的 甜菜碱成份外,溶液中还含有2ml/l的无离子增湿剂,Plus-50(Ciba Geigy)。在75%的土地覆盖面积上,甜菜碱溶液的加入量是640l/ha, 而且在茎生长阶段进行第二次的施用。马铃薯的栽培品种是Russet Burbank。生长的地点气候不同,地点(1)的气候比地点(2)更温 暖和干燥,地点(2)在生长季节会发生霜冻。收获完后块茎被分为不 可销售的(小的、绿色的和畸形的块茎)和可销售的,而且确定了这两 种块茎的重量和数量。块茎的比重由空气重-水重法测定。对结果的统 计学分析通过使用Genstat的统计学程序包进行方差分析进行。

在地点(1),每株植物块茎的产量从对照组的1.96kg增加到 2.42kg,此时甜菜碱的用量是2.5kg/ha。这比对照组增加了23.5%,即 大约17t/ha。结果如表1所示。

表1

甜菜碱对马铃薯生产的影响     甜菜碱     (kg/ha)     产量的增加   (与对照组的百分比)     0     1.25     2.50     5.00     10.00     100     112     123.5     117.5     112.5

在地点(2),结果与地点(1)所得到的结果有一定程度的不同; 仅在施用比例为5和10kg/ha的条件下,得到了比对照组高10%的产量, 在施用比例为10kg/ha时得到了最佳结果,产量比对照组提高了12.6%, 即7.9t/ha。在10kg/ha的甜菜碱施用比例下,每株植物的可销售块茎的 数量也有明显的提高。没有发现块茎的比重有明显的差别。该值在1.084 和1.082之间变化。

对应于外源性甜菜碱的施用,两个地点的产量都有明显的提高。然 而两个地点产量的提高有明显的差别。两个不同的因素导致了这个差 别。一方面,由于气候的不同,地点间的恶劣条件也不同。另一方面, 在地点(1),马铃薯块茎的收获是在第二次施用甜菜碱的一周之内, 第二次甜菜碱的施用也许对产量没有任何影响。在地点(2),甜菜碱 是在块茎的发育阶段加入,收获是在施用后大约六周的成熟期进行的。 因而结果表明在一个短的时间间隔内进行第二次甜菜碱的施用是不妥 的。

实施例2

在缺水条件下甜菜碱对马铃薯生产的影响由下面试验安排的土地条 件所确定:

1).正常浇水(每7天浇1次)    (WW)

2).缺水(每15天浇1次)       (SS)

3).缺水(每15天浇1次)+甜菜碱    (SB)

在栽种后六周植物的开花期内将甜菜碱加入。浓度为0.2M的甜菜 碱水溶液。溶液的喷洒量以湿润但不浸透植物为准(大约20ml/株植物, 即0.47g/株植物)。马铃薯的栽培品种是Alpha。马铃薯在4.0×2.8m 的地块内生长,在3.0×2.1m的地块内收获。种植按照正常操作进行, 即加入肥料、杀虫剂和其它农药等,将马铃薯用土掩埋。生长时间对于 所使用的地点来说是正常的。在栽种后的110天将马铃薯收获。结果如 表2所示。

表2

在干旱情况下甜菜碱对马铃薯生产的影响     处理     平行试验     (WW)     (SS)     (SB)     1     16.68     11.16     10.84     11     19.70     11.94     13.70     111     20.66     7.02     14.20     平均     19.01     10.04     12.91

由此可见,缺水明显降低块茎的产量。另一方面,甜菜碱处理显著 增加了缺水条件下块茎的数目。一次性地施用甜菜碱导致缺水条件下马 铃薯块茎的产量增加了30%。

实施例3

在缺水条件下甜菜碱对蕃茄生产的影响由下面试验安排的土地条件 所确定。 1)正常浇水(每7天浇1次)           (WW) 2)正常浇水(每7天浇1次)+甜菜碱    (WB) 3)缺水(每15天浇1次)              (SS) 4)缺水(每15天浇1次)+甜菜碱    (SB)

在栽种后六周植物的开花期内将甜菜碱加入。浓度是0.2M的甜菜 碱水溶液。溶液的喷洒量以湿润但不浸透植物为准(大约20ml/株植物, 即大约0.47g/株植物)。水的加入量不能满足植物对水的需要量。种植按 照正常操作进行,即加入肥料、杀虫剂和其它农药等。生长时间对于所 使用的地点来说是正常的。蕃茄的种植结果一直以10株植物来确定,成 熟的果实在五周内由手工收获,开始于栽种后的十一周。结果如表3所 示。

表3

在不同条件下甜菜碱对蕃茄生产的影响     处理   平行试验   (WW)   (WB)   (SS)     (SB)     平均值     379     782     492     1,221

缺水没有明显改变蕃茄的产量,相反的是缺水植物的产量比正常浇 水植物的产量提高了30%。另外,甜菜碱处理也显著提高了蕃茄的产量; 缺水条件下果实的产量提高了一倍以上,正常浇水条件下生长的植物产 量提高了一倍左右。

实施例4    

按下述方法确定在不同的生长阶段所施用的甜菜碱对蕃茄发育和生 长的影响。蕃茄栽培品种Pacesetter被栽种成1.5m间距的单行。每一行 栽种在约90cm宽、约20cm高的苗床上。将这些行列用水漫灌,频律是 11月间7至14天1次,12月间7至10天1次,从1月份开始5至9天 1次,直至收获前为10天1次。土壤为灰色粘壤土,pH5.7。

本实验被设计成一个具有6个组的随机完全区组实验,每一组都包 含每一处理过程的重复实验。十九个未被处理的对照地块被相当策略地 布置,使每一处理过的地块之间的距离都不超过两个未被处理过的地 块。

本实验占地10行宽(15米),88米长。将这10个地块分成11 列,每列长8米。在分配处理方法之前,根据植物行列的连续性对每一 个地块都进行了分类,内部植物间空隙大于0.5米的地块都被舍弃。剩下 的91个地块被划分成具有连续植物行列的地块和具有1或2个空隙的地 块。有足够的地块使第一类可分成4组,剩下的2类每类1组。

使用的甜菜碱甘氨酸是食品级原料,Lot No.64093334(21/10/94), 由Tall Bennet(Rural)P/L提供。

称取50.0g和25.0g的两堆甜菜碱并储存于带压盖的250mlPET容 器中。在使用前1小时内,将足量的用于施用的甜菜碱溶于体积确定的 净水中以制成200g/l的溶液。这些溶液的制备是在250、500或1000ml 的校准过的玻璃量筒中进行的,然后转移到具旋塞的1升玻璃瓶中。在 使用前1小时内,将25.0ml的Plus-50 Surfactant(Ciba Geigy)用净水配 制成250.0ml并转移至具旋塞的250ml玻璃瓶中。

根据喷洒量和喷洒面积,制备了1000、1500ml或2000ml的喷洒 液,分别用于1号、2号和3号的施加方案。在所有施加方案中使用了 一个具有25ml分度的1000ml玻璃量筒。按所需体积将200g/l的甜菜碱 溶液加入量筒中并用水添加至其体积的大约一半。然后按所需体积将10 %的Spray Plus-50溶液加入量筒中并加水至1000ml。然后用漏斗将该 混合物转移至一个干净的PET喷雾器瓶中。在2号施加方案中多加入了 500ml的水,3号则多加入了1000ml。用开始的1000ml量筒量取这些 体积并用同一个漏斗将其转移到喷雾器瓶中。剧烈振荡PET喷雾器瓶以 使喷洒液充分混合。每一喷洒液的制备和施用过程在15分钟内完成。

施加方案1在第0天,即最早的开花期进行。在此阶段,植物是健 壮的,并且没有明显的恶劣条件和虫害。施加方案2在第20天,即植物 开花期的中到晚期进行。植物仍然健壮并无明显的恶劣条件。施加方案3 在第41天,即植物开花期的最晚期进行,发现了少量的大芽病(Big Bud.),Helicoverpa spp.,二点叶螨(Tetranychus urticae)和 Nightshade。

本实验中施用了四种剂量的甜菜碱:1.0、2.5、5.0和 10.0kg/ha。 在施加方案1中它们分别被指定为A、B、C和D。 在施加方案2中它们分别被指定为E、F、G和H。 在施加方案3中它们分别被指定为I、J、K和L。

在栽种前以6.7kg/ha的量施用草胺(500g/kg wp)以控制杂草 生长。在整个实验过程中,以固定的程序施用杀真菌剂(代森锰锌、氢 和硫黄)以及杀虫剂(乐果和高氰戊菊酯)。作为催熟剂的Etherel (400g/l乙烯利(ethepon))在本实验的第75天以大约11/ha的量施加。 植物被供以充足的养料并经常被浇水。没有丝毫的迹象表明植物所承受 的恶劣条件高于较低的水平。

就在第一个施加方案之前,对所有地块进行了检查并根据行列的连 续性对其进行了分类以便对本实验分组。另外,为了确定植物的数量和 生长阶段,对12个地块中的每一块的长度为6米的中央行列中的未开花 植物和开花植物进行了计数。这些地块是随机地从具有连续植物行列的 地块中挑选的。

在施加后的大约1小时,测量了每一地块中10个点的植物高度,即 从距一端0.8in处开始,每隔0.8m的取一个点。在首次施用后48天和 61天重复这些测量(第48天和61天)。

在第47天,清点每一地块内的每10株植物的芽苞、花朵和果实的 数目。所选的植物的地点与测量高度所选的地点大致相同。规定在第60 天重复这一测量。然而,不可能不伤害与植物相邻的植株而将其分开, 因为它们现在缠绕在一起。因此清点了2个40cm长的行列的芽苞、花朵 和果实的数目。基于每米行列上植物的平均数目为12,这大约相当于10 株植物,每个40cm长的行列处于从每个地块的合适边界算起的1.5m长 的行列的中心。

在第60天,在每一地块的两个行列的交界处清点红色和青色的果实 以估计其比例。

在第82和83天,清点和称量每一地块内的2米长的连续植物行列 的红色和青色果实。

在14个地块中有大型Nightshade和Wireweed植物。在这种情况 下,选择了2个1米长的无杂草的行列以及处于大约2米长的连续行列 的中心的行列。

测量2米或1米长的行列,用甘蔗刀将其边界一直切入到土壤表面。 对于2米长的行列,舍弃被切到的果实。对于1米长的行列,舍弃最接 近于地块的一端被切到的果实。地块的另一端被切到的果实被包括在内 并算半个果实。

在第82天,即开始进行收获评价之前,在每个地块内的10小块对 由Tetranychus urticae造成的叶片伤害的比例进行估计。每一个小块占 据0.5米长的行列,而且在大部分地块中这些小块边边相邻占据行列中心 5米长的一段。在行列中有空隙或大型杂草时,有必要进行偏移。

由植物的生长可以看出,甜菜碱的处理导致了第0天和第48天间的 蕃茄植株的高度的显著增长,在第48天和第61天间显著下降。高度的 下降无疑是由于植物所结果实的重量增加所致。

甜菜碱的处理对于第47天的芽苞、花朵和果实的数目,以及第61 天芽苞和花朵的数目没有显著影响。然而,在第61天,由于处理剂量的 不同,果实的数目有明显的变化,但数目与甜菜碱施用的时间无关。

1.0、2.5和10.0kg/ha剂量的甜菜碱明显地增加了红色果实的重量 产量,这一方面是由于果实数目的增加,另一方面是由于每个果实重量 的增加。用5.0kg/ha剂量的甜菜碱后的产量与不处理的情况无明显差 别,但比其它剂量的甜菜碱处理后的产量低。

在第82天青色果实对甜菜碱剂量的反应与红色果实的反应相同。但 是,1.0kg/ha剂量的甜菜碱使红色果实的产量有最大的提高,而2.5kg/ha 剂量的甜菜碱使青色果实的产量有最大的提高。更进一步地说,青色果 实增产的比例(109%)比红色果实增产的比例(13%)高得多。甜菜 碱对红色和青色蕃茄的产量影响的巨大差异显示,更进一步地提高红色 蕃茄的产量是有潜力的。与本实验的植物相比,这种情况对处于更恶劣 条件下的植物可能性更大。

结果示于表4。

表4甜菜碱对蕃茄生产的影响 甜菜碱 千克/公顷 施加时间 (第#天)     红色果实   行列中每2.5m     绿色果实 行列中每2.5m     所有果实   行列中每2.5m   平均   重量     kg 平均 数目 每个果实的 平均重量     g   平均   重量     kg   平均   数目 每个果实的 平均重量     g   平均   重量     kg 平均 数目 每个果实的 平均重量     g     A     B     C     D     E     F     G     H     I     J     K     L     1     2.5     5     10     1     2.5     5     10     1     2.5     5     10      0      0      0      0     20     20     20     20     41     41     41     41     33.7     32.5     30.2     31.5     34.0     33.0     31.0     34.8     34.8     32.3     28.3     35.0     31.0     655     600     585     560     624     602     593     664     646     597     590     635     592     51     54     51     57     55     55     53     52     54     53     48     55     53     3.8     4.0     2.0     2.2     2.3     3.0     2.7     3.3     2.7     2.7     2.7     2.7     2.8     165     163     102     101     132     140     139     153     121     142     133     143     136     22     23     20     18     19     24     21     21     21     19     21     17     21     37.0     36.2     32.0     33.7     36.3     35.8     33.8     37.7     37.2     34.8     31.3     37.5     33.8     819     763     687     660     756     742     732     818     767     739     723     778     728     46     47     47     52     48     49     47     47     49     46     42     49     47   x    对照

在所应用的情况下,即低水平的恶劣条件下,甜菜碱对产量的影响 随剂量的不同而明显不同,但与施用时间关系不大。1.0、2.5和 10.0kg/ha剂量的甜菜碱增加红色蕃茄的产量,但5.0kg/ha的剂量会使其 产量减少。最低的剂量导致最高的产量增加,达13%。然而,2.5kg/ha 的剂量会导致青色蕃茄产量的最大增加,达109%。总之,产量的数量 级为80吨/公顷,比同一品种的生长良好的商业品种的预期产量大约高 60%。

在开花的中期和晚期施用甜菜碱,在收获时能显著地降低由于 Tetranychus urticae损害而显示的叶子损害征兆的比例。降低量分别是 11%和27%,这一趋势显示有可能有更高的降低量。甜菜碱的这一治疗 特性可能在IPM计划中有用。

实施例5

本实验考察甜菜碱是否能用于保护植物免受除草剂损害。本实验在 土地条件下实施,将赛克津和草净津作为除草剂并在生长的后期加入。 使用了五种不同浓度的甜菜碱。0(对照),2,4,8和12kg甜菜碱 /公顷。为了配药的目的,制备了甜菜碱的水溶液,除了所希望的甜菜碱 成份外,溶液中还含有1ml/l的无离子增湿剂,Plus-50(Ciba Geigy)。在 25%的土地覆盖面积上,甜菜碱溶液的加入量是640l/ha。马铃薯的栽 培品种是Russet Burbank.该地点的高度是140m并周期性地遭受高温 和干旱灾害。作物由手工收获,而且块茎被分为不可销售的(小的、绿 色的和畸形的块茎)和可销售的,同时测定了这两种块茎的重量和数量。

本实验中甜菜碱也增加了块茎的数目。最小的甜菜碱施用量即2至 4kg/ha,对于块茎的产量和数目没有明显的影响。在最高的甜菜碱浓度 下,块茎的产量和数目都有明显的增加。当甜菜碱浓度为8kg/ha时,每 公顷块茎增加的数目最多,比对照组高21%。结果示于表5。

表5

甜菜碱对用除草剂处理过的马铃薯的产量的影响     甜菜碱     (kg/ha)     块茎数目     每公顷×103   与对照组的百分比     0     2     4     8     12     170     160     176     206     181     100     94     103     121     106

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