CN107105642A

CN107105642A - 植物生长调节剂与极性和/或半极性有机溶剂的非水溶液

Info

Publication number: CN107105642A
Application number: CN201680005709.8A
Authority: CN
Inventors: J·斯托勒; R·塞斯
Original assignee: Stoller Enterprises Inc
Current assignee: Stoller Enterprises Inc
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-08-29
Also published as: CR20170318A; US20190008145A1; US11641852B2; ECSP17035776A; US20230247985A1; AU2020202766A1; PE20171137A1; CA2969850A1; KR102660327B1; US20160198714A1; ES2947309T3; AU2022200682A1; EP3244731A1; CO2017004958A2; US10980229B2; CA2969850C; CL2017001427A1; PH12017501239A1; US10104883B2; KR20170102948A

Abstract

本发明总体上涉及植物生长调节剂与极性和/或半极性有机溶剂的非水溶液、制备所述非水溶液的方法以及使用非水溶液改善植物的生长和作物生产力的方法。本发明涉及1)至少一种植物生长调节剂和2)至少一种极性有机溶剂和/或至少一种半极性有机溶剂的非水溶液。本发明进一步包括制备所述非水溶液的方法，以及使用所述非水溶液改善植物生长和作物生产力的方法。

Description

植物生长调节剂与极性和/或半极性有机溶剂的非水溶液

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年01月14日提交的美国临时申请号62/103,410在35U.S.C.119(e)下的权益，其内容在此以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及植物生长调节剂与极性和/或半极性有机溶剂的非水溶液、制备所述非水溶液的方法以及使用非水溶液改善植物的生长和作物生产力的方法。

背景技术

如国际公开号WO 2012068473中所提供的，其内容特此以引用的方式并入本文，已知生长因子、矿物质组分和小分子调节植物生长和发育以及生产力(例如作物、种子、果实等)，所述小分子为提高植物无论数量还是质量的生产力水平的基因的表达发信号。用于提高植物生产力水平的传统方法已包括将作为必要的添加剂或底物的各种矿物质和氮组分应用于作物或其它植物生产力。然而，此类方法日趋倾向于有意或无意地忽视提高生产力所需的生长因子(例如植物激素和/或其它小分子)。

传统上，矿物肥料主要应用于使作物生长。然而，当外部压力阻碍植物特别是谷物或种子作物和/或其它作物顺利发育时，困难就会出现。诸如由环境温度过低或过高特别是高温所造成的物理应激尤其成问题。并且，最先进的农艺措施并不使用植物生长调节剂来克服此类应激所造成的植物制造足够数量的营养物(例如糖)方面的困难以防止自体吞噬(即通过新形成的细胞蚕食之前形成的植物细胞以补偿细胞营养物的缺乏)。众所周知，矿物肥料提供了作物生长和发育所必需的十八种矿物。已知信号分子例如植物生长调节剂或其它分子通过某些基因的表达来提高作物的生产力。此外，已经对植物生长调节剂的使用及其对植物生长和发育的影响进行了大量研究。

一种替代的更自然的方法越来越受到人们的认可，该方法的基理在于植物已经具有必要的基因/遗传密码，该基因/遗传密码产生各种更好质量和/或更多数量的植物组织并使植物面对诸如干旱、疾病和虫害的常见逆境时茁壮成长。但是，为了实现这一天生遗传物质和植物的全部潜力的充分表达，在植物生长期间的特定时间，植物必须为其特定部位或组织接收特定浓度的各种自然产生的营养物质和/或植物激素。

如国际公开号WO 2005/021715中所提供的，其内容特此以引用的方式并入本文，已知且已研究植物激素多年。植物激素可以归属于几个类别之一：生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、油菜素类固醇、茉莉素、水杨酸、多胺、肽、一氧化氮、独角金内酯和乙烯。乙烯长期以来与果实成熟和叶子脱落有关。脱落酸引发冬芽的形成，触发种子休眠，控制气孔的开闭，并诱导叶片衰老。赤霉素，主要是赤霉酸，参与打破种子休眠和刺激茎中细胞伸长。还已知赤霉素使矮化植物伸长到正常尺寸。细胞分裂素主要在植物根部产生。细胞分裂素刺激茎上侧芽的生长，促进细胞分裂和叶片扩展，并延缓植物衰老。细胞分裂素还通过从分生组织产生新的生长来提高生长素的含量，在该分生组织中生长素被合成。生长素促进细胞分裂和细胞伸长，并保持顶端优势。生长素还刺激维管形成层的二次生长，诱导不定根的形成，并促进果实生长。

最常见的自然产生的生长素是吲哚-3-乙酸(IAA)。然而，合成的生长素是已知的，包括吲哚-3-丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)和2,4,5-三氯苯氧基乙酸(2,4,5-T或落叶剂)。虽然这些被认为是合成的生长素，但是应当认识到IBA自然产生于植物组织中。这些合成的生长素中的许多几十年来用作除草剂，产生加速和扩张的植物生长，随后植物死亡。当越南战争期间美国陆军和空军将落叶剂广泛应用于脱落叶子时，落叶剂获得了广泛的认可。在用于农业、路权和草坪及观赏市场的多种商用除草剂中继续使用2,4-D。

在农业上，通常以适于用水稀释的浓缩物的形式提供活性成分。许多形式的农业浓缩物是已知的，它们由活性成分和载体组成，其可以包括各种组分。将农业活性技术材料溶解、乳化和/或悬浮在水中获得水性浓缩物。由于作物保护剂相对复杂的供应链，这种浓缩物制剂可以长期储存并且在储存和运输期间可以经受极端温度变化、高剪切和重复振动模式。由于例如水介导的降解和稳定性问题，这种供应链条件会增加制剂失效的可能性。

因此，由于在储存期间暴露于水时化学稳定性差而限制了含有某些农用化学品和作物保护剂的含水体系的有效利用。通常，水解是最常见的水介导的降解机制；然而，具有水敏性活性成分的农业浓缩物也会经历氧化、脱卤、键断裂、贝克曼重排和其它形式的暴露于水中的降解。

在一些情况下，可能需要组合不同的农用化学品以提供单一制剂，其利用每种单独的农业化学品和任选的佐剂或佐剂组合的提供最佳生物学性能的加成特性。例如，通过使用活性农用化学品的浓度尽可能高的制剂并且其中任何所需的佐剂“内置”于制剂中而不是分别混合在喷雾罐内，可以使运输和储存成本减至最低。然而，活性农用化学品的浓度越高，制剂的稳定性可能受到干扰或者一种或多种组分可能相分离的可能性越大。

另一个挑战出现在农用化学液态浓缩物制剂的用户将制剂稀释在水中(例如在喷雾罐中)以形成稀释的水性喷雾组合物。广泛使用这种农用化学喷雾组合物，但是它们的性能有时会受到某些农用化学品在喷雾罐中暴露于水中时降解的倾向的限制。例如，农业化学分解会随着碱度和水温的增加以及喷雾组合物留在罐中的时间长度而增加。

考虑到农用化学液态浓缩物制剂在世界各地储存、运输和使用的各种条件和特殊环境，仍然需要农用化学品的浓缩物制剂，包括水敏性的农用化学品，在至少一些那些条件和环境下提高稳定性益处。还需要这类具有高负载量的制剂在宽范围的现场条件下用水稀释之前是稳定的。

美国US 20120045497记载了液态农用化学组合物的稳定化，该组合物包括可流动的非水分散浓缩物，其包含连续的基本上与水混溶的液相、分散的与水不混溶的液相和胶状固体。

此外，已知赤霉素和脱落酸不能直接施用于作物，并且需要溶剂体系作为这种应用的载体。由于赤霉素在水溶液中缓慢水解，所以其不能长期储存在水溶液中。商业解决方案因此是非水的。已知赤霉素溶解在甲醇中。甲醇是易燃和有毒的。因此，“危险货物条例”(DGR)要求将包括赤霉素溶液在内的所有含甲醇的产品标记为易燃和有毒物质并据此处理，这导致一些州和国家的限制增加。相应地，美国US 20030013610提出使用亲脂性溶剂体系。已经发现，通过使用某些亲脂性溶剂体系已经克服了赤霉素在亲脂性溶剂中的不溶性。这是令人感兴趣的，因为它们不像甲醇那样易燃。这种体系包括植物生长促进剂组合物，其包含：(a)不超过20重量％的一种或多种赤霉素；和(b)基本上非水溶剂体系，其包含：(i)30-99重量％的一种或多种亲脂性溶剂；(ii)与一种或多种亲脂性碱性偶联剂的赤霉素的至少等摩尔量，该偶联剂使赤霉素能够形成亲脂性溶剂可溶性络合物；(iii)1-50重量％的一种或多种乳化剂，其与亲脂性溶剂共混以形成均匀的产物并使组分分散入水中以便施用；和(iv)任选地，不超过15重量％的一种或多种粘度降低助溶剂。

发明内容

本发明涉及1)至少一种植物生长调节剂和2)至少一种极性有机溶剂和/或至少一种半极性有机溶剂的非水溶液。本发明进一步包括制备所述非水溶液的方法，以及使用所述非水溶液改善植物生长和作物生产力的方法。极性有机溶剂定义为溶解离子和其它极性溶质的溶剂。半极性有机溶剂在非极性分子中引起一定程度的极性。极性的量度可以通过其介电常数来确定。本发明中定义的半极性有机溶剂和极性有机溶剂是那些在20℃介电常数大于10的有机溶剂。例如，极性有机溶剂可以包括但不限于醇、二烷基酮、碳酸亚烃酯、烷基酯和芳基酯。例如，半极性有机溶剂可以包括但不限于各种分子量的聚乙二醇。本发明包括通过加入所述非水溶液施用于根或气生组织来操控植物生长的方法。

本发明涉及通过使用极性和半极性有机溶剂将植物生长调节剂(如植物激素)引入植物组织来改善植物的生长和作物生产力的方法。在本发明的方法中，将有效产生所需效果的量的植物激素溶解在极性和半极性有机溶剂中并将其作为水溶液施用于植物组织，该所需效果例如改善生长、提高结果率或改良植物结构。

与水性组合物相比，含有植物生长调节剂的非水溶液通过使用极性和半极性有机溶剂而具有增强的稳定性。与传统的水性组合物相比，这种改善的非水溶液的稳定性维持了更多的生化活性。通过生产矮壮更加紧凑的植物来改善植物结构，其具有增加的分枝、较短的茎节、多产根发育以及有增强的光合能力和糖生产的较厚的叶子的特性。这种结构变化增加了光合作用的存储容量、开花点、果实起始、定型及保留和最终产量。

具体实施方式

本发明的非水溶液包含：1)至少一种植物生长调节剂，本文也称为PGR，和2)至少一种极性有机溶剂和/或至少一种半极性有机溶剂。本文还公开了制备所述非水溶液的方法和使用所述非水溶液改善植物的生长和作物生产力的方法。本发明包括通过加入所述非水溶液施用于植物组织来操控植物生长的方法。

如本文所提供的，应当理解，术语“非水性”可以包括少量的水，优选小于5重量％，优选小于4重量％，优选小于3重量％，优选小于2重量％，优选小于1重量％，以及优选小于0.5重量％。然而，优选不是有意地将水添加到本发明的非水溶液中。

植物生长调节剂/植物激素

虽然在非水溶液中提供的植物生长调节剂(PGR)可以是任何有效的植物激素，但植物激素通常选自乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、油菜素类固醇、茉莉素、水杨酸、肽、多胺、一氧化氮、独角金内酯、前体、衍生物及其混合物。

生长素优选选自天然生长素、合成生长素、生长素代谢物、生长素前体、生长素衍生物及其混合物。优选的生长素是天然生长素，最优选吲哚-3-乙酸。目前优选的合成生长素是吲哚-3-丁酸(IBA)。可用于本发明的其它示范性合成生长素包括吲哚-3-丙酸、吲哚-3-丁酸、苯乙酸、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧基乙酸、4-氯吲哚-3-乙酸、2,4,5-三氯苯氧基乙酸、2-甲基-4-氯苯氧基乙酸、2,3,6-三氯苯甲酸、2,4,6-三氯苯甲酸、4-氨基-3,4,5-三氯吡啶甲酸及其混合物。

细胞分裂素优选选自以下一种或多种：玉米素、各种形式的N-异戊烯腺嘌呤、N6-苄基腺嘌呤、N6-(δ-2-异戊基)腺嘌呤、1,3-二苯尿素、噻苯隆、氯吡脲(CPPU)、激动素或其它具有细胞分裂素活性的化学制剂。优选的细胞分裂素是激动素。

赤霉素优选选自以下一种或多种：GAi、GA2、GA₃、GA4、GA5、GA6、GA7、GA₈、GA9、GA10、GA11、GA,2、GA,₃、GA,₄、GA,₅、GA₁₆、GA₁₇、GA,₈、GA₁₉、GA₂₀、GA₂i、GA₂₂、GA₂₃、GA₂₄、GA₂₅、GA₂₆、GA₂₇、GA₂₈、GA₂₉、GA₃₀、GA₃₁、GA₃₂、GA₃₃、GA₃₄、GA₃₅、GA₃₆、GA₃₇、GA₃₈、GA₃₉、GA₄₀、GA₄₁、GA₄₂、GA₄₃、GA₄₄、GA₄₅、GA₄₅、GA₄₇、GA48、GA₄₉、GA_SO、GA₅₁、GA₅₂、GA₅₃、GA₅₄、GA₅₅、GA₅₆、GA₅₇、GA₅₈、GA₅₉、GA₆₀、GA₆₁、GA₆₂、GA₆₃、GA₆₄、GA₆5、GA₆6、GA₆₇、GA₆₈、GA₆₉、GA₇₀、GA71、GA₇₂、GA₇₃、GA₇₄、GA₇₅、GA₇₆、GA₇₇、GA₇₈、GA₇₉、GA₈₀、GA₈i、GA₈₂、GA₈₃、GA₈、GA₈₅、GA₈₆、GA₈₇、GA₈₈、GA₈₉、GA₉o、GA₉i、GA₉₂、GA₉₃、GA₉₄、GA₉₅、GA₉₆、GA₉₇、GA₉₈、GA^∧、GA100、GA101、GA₎₀₂、GAio₃、GA104、GA105、GA106、GAio₇、GAios、GAi₀₉、GAno、GAm、GAn₂、GA113、GA|i₄、GA115、GA116、GAi i7、GAi is、GAn₉、GAno、GAi₂i、GAi₂₂、GAi₂₃、GAi₂₄、GAi₂₅和/或GAi26。优选的赤霉素是赤霉酸GA₃。

生长素(优选吲哚-3-丁酸(IBA))存在于非水溶液中的量在约0.001-10重量％非水溶液之间，优选在约0.005-约5重量％之间，优选在0.005-约2重量％之间，优选在0.005-约1重量％之间，优选在0.005-约0.5重量％之间，优选在0.005-约0.85重量％之间，以及优选在约0.005-约0.05重量％之间。

赤霉素(优选赤霉酸(GA₃))存在于非水溶液中的量在约0.001-20重量％非水溶液之间，优选在约0.001-15重量％之间，优选在约0.001-7.5重量％之间，优选在约0.005-约5重量％之间，优选在约0.005-约1重量％之间，优选在约0.005-约0.11重量％之间，优选在约0.005-约0.07重量％之间，以及优选在约0.005-约0.05重量％之间。

细胞分裂素(优选激动素)存在于非水溶液中的量在约0.003-0.3重量％非水溶液之间，优选在0.009-0.15重量％之间，优选在约0.0015-0.15重量％之间，以及最优选在约0.01-0.05重量％之间。

如国际公开号WO 2012068473中所提供的，其内容特此以引用的方式并入本文，在本发明的优选实施例中，植物生长调节剂包括两种植物激素-细胞分裂素和赤霉素的PGR混合物。当一起使用时，该植物生长调节剂(细胞分裂素和赤霉素)的比例优选为1:10-1:300，更优选1:20-1:40。最优选约1:30的比例。然而，为了获得更好的结果，细胞分裂素和赤霉素的绝对量必须与所处理的植物及其果实的体积/重量成比例地变化。

另外，在本发明的优选实施例中，植物生长调节剂可以包括以下两种植物激素的PGR混合物：细胞分裂素和生长素。当一起使用时，该植物生长调节剂(细胞分裂素和生长素)的比例优选为1:10-1:300，更优选1:20-1:40。最优选约1:30的比例。然而，为了获得更好的结果，细胞分裂素和赤霉素的绝对量必须与所处理的植物及其果实的体积/重量成比例地变化。

此外，在本发明的优选实施例中，植物生长调节剂可以包括以下三种植物激素的PGR混合物-细胞分裂素、赤霉素和生长素。在优选的混合物中，细胞分裂素是激动素，赤霉素是GA3，生长素是IBA。当一起使用时，激动素的量优选为大于赤霉酸的量的4-6倍，更优选为2-3倍，且IBA的量优选为大于赤霉酸的量的1-1.5倍。非水溶液可优选包括：a)0.2-0.005重量％、更优选0.10-0.009重量％的激动素；b)0.1-0.003重量％、更优选0.05-0.005重量％的GA3；和c)0.1-0.003重量％、更优选0.05-0.005重量％的IBA。

极性和半极性有机溶剂

可以使用各种极性和半极性有机溶剂，包括极性和半极性有机溶剂乙醇、正丙醇、异丙醇、乳酸乙酯、3-羟基丁酸酯(乙基丙酯)、二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、碳酸亚丙基酯及其组合。最优选地，在本发明的非水溶液中使用丙二醇作为有机溶剂。在本发明的一个实施例中，极性和半极性有机溶剂是“非挥发性、极性或半极性有机溶剂”的单一或组合，在此定义为排除那些20℃时蒸气压小于0.1毫米汞柱的挥发性有机化合物(VOCs)。

附加成分包括/排除

本发明的优选实施例包括添加本领域技术人员已知的表面活性剂、消泡剂和/或防腐剂。表面活性剂可以包括但不限于羧酸盐、磺酸盐、天然油、烷基酰胺、芳基酰胺、烷基酚、芳基酚、乙氧基化醇、聚乙烯、羧酸酯、聚烷基乙二醇酯、脱水山梨醇、二醇酯、羧酸酰胺、单烷醇胺、极性亚乙基脂肪酸酰胺、聚山梨醇酯、环糊精、糖基、硅酮基、多烷基化醇和烷基芳基乙氧基化物。在优选的实施例中，非水溶液仅由植物生长调节剂、可选的矿物质、表面活性剂和极性和半极性有机溶剂以及其中固有的任何杂质构成。

在替代的优选实施例中，非水溶液仅包括一种溶剂，即极性和半极性有机溶剂。如前所述，非水溶液可以包括少量的水，优选小于5重量％，更优选小于1重量％，以及最优选小于0.5重量％。最优选地，非水溶液仅包括一种溶剂，即带有非有意添加的水的极性和半极性有机溶剂。如前所述，非水溶液还可以包括选自碱土金属、过渡金属、硼及其混合物的矿物质。这些矿物质优选选自钙、镁、锌、铜、锰、硼、铁、钴、钼及其混合物。当非水溶液包括矿物质时，矿物质可以以约0.001-约10.0重量％的范围存在，优选约0.001-约3.0重量％。非水溶液可选地但优选地包括一种或多种有助于植物组织摄取植物生长调节剂和/或增强植物组织对植物激素的利用的矿物质。优选的矿物质包括具有氮、钾、钙和/或硼的锌、氮、钾、钙和硼。在优选的实施例中，金属包括但不限于金属氯化物、金属硫酸盐、钠或钾盐和螯合金属。具体示例包括但不限于金属氯化物、金属硫酸盐、EDTA螯合金属和其它适合的金属化合物。

非水溶液可以与含氮肥料组合，例如包含约一半尿素和一半硝酸铵的液氮肥料。这种液氮肥料氮含量约为28-32％。优选地，在施用之前，液氮肥料与含有植物生长调节剂和其它矿物质的非水溶液(如果有的话)混合，使得仅需要溶液/肥料的单次现场施用，由此由于以后仅氮气现场施用而减少原本需要的人力和设备成本。

制备方法

通常通过将至少一种植物生长调节剂溶解在至少一种极性和半极性有机溶剂中并在室温或高达极性和半极性有机溶剂的沸点的温度下混合来制备非水溶液，温度更优选低于120℃且最优选低于100℃。据信，将极性和/或半极性有机溶剂中的激素加热至120℃不会显著降解植物生长调节剂。

施用于植物

在优选的实施例中，将非水溶液在施用于植物之前(例如在施用于植物的几小时内)与水组合以提供水稀释的组合物。添加到非水溶液中的水的量取决于本领域技术人员已知的调节植物生长所需的活性成分的所需浓度。

在本发明方法的更优选的实施例中，植物生长调节剂的非水溶液的水稀释组合物在种植后施用于植物的根、叶、花或果实。当种植前施用于根或块茎或者种植后通过土壤施用时，可以在某些情况下产生最好的结果，在其它情况下，可以优选施用于叶子。选择施用方法时，必须考虑具体的作物和所需的结果。施用非水溶液和/或包含非水溶液的水稀释的组合物可以使用常规的灌溉或喷雾设备。

所述方法优选地包括在植物开花之时或临近此时(例如在减数分裂期间和花粉即将进入开裂时)将植物生长调节剂(例如细胞分裂素)的非水溶液施用于植物的叶子和/或花朵。非水溶液可以以任何适当的方式施用于土壤，例如在植物根部附近的开放的沟中，可以随后封闭该沟。还可以应用各种形式的灌溉进行施用，例如高架或滴灌带，或者沟渠灌溉等。农业化学品的应用可以以本领域技术人员熟知的几种方式中的任何一种来实现，包括但不限于叶面施用、土壤施用、灌溉施用等。在本发明的优选方法中，将非水溶液制备并施用于生长植物的根部，或通过滴灌灌溉植物生长的土壤。可以采用的其它灌溉施肥式施用方法包括但不限于播撒(例如常规灌溉)和其它类型的放置施用(例如侧施肥料、微型喷枪等)。如果允许足够的灌溉从植物的叶子和地上组织冲洗非水溶液并进入土壤/根部，则播撒施用是一种可接受的方法。

本发明包括种子、种子片、干肥料、滑石、石膏或块茎，用于生产已分散有效改变如上所述的植物结构的量的植物激素(例如生长素或其它PGR)在其表面上的植物，但是植物激素的量不足以不利地影响植物组织的生长。当以非水溶液施用时，可以使用常规喷雾设备将含有植物生长调节剂(例如生长素或其它PGR)的非水溶液喷洒在种子或块茎上。或者，将种子、肥料、滑石、石膏或块茎浸入植物生长调节剂的非水溶液中。可以在种植之前通过喷洒这种非水溶液或浸入这种非水溶液的方式处理种子、肥料、滑石、石膏或块茎。

施用PGR的优选方法可以与含硼溶液一起施用。硼将稳定施用这种溶液的植物组织中的生长素。金属或准金属(优选硼)与PGR一起施用延长了PGR的有效寿命，从而允许在重复施用之间更长的时间。另外，据报道硼具有杀虫、杀真菌和杀菌功能。因此，相信PGR与硼一起施用将增强PGR在抑制植物中的昆虫和病菌侵袭方面的效果。

优选地，但是可选地，低浓度的钾也与植物生长调节剂一起施用以增强植物激素的效果。如果与细胞分裂素一起施用，优选以非常低的浓度施用钾，每英亩在约1/4磅-约2磅之间，更优选每英亩在约1/2磅-约1-1/2磅之间，且最优选每英亩约1磅。

虽然本发明的方法可以应用于基本上所有的植物，但当其应用于作物植物时尤其有好处，所述作物植物例如干豆、大豆、洋葱、黄瓜、番茄、马铃薯、玉米、棉花、油菜、小麦等。

在将非水溶液施用于植物第一步骤中，准备用于施用于待处理的植物的植物激素。植物激素优选以非水溶液施用于植物。因此，准备植物激素可以包括以下一种或多种活动：用足够量的溶剂稀释植物激素的非水溶液以产生所需浓度的植物激素，添加低浓度的矿物质和/或其它肥料到已稀释的溶液中以增强所施用的植物激素的效果，将植物激素的非水溶液(含或不含矿物质和/或肥料)装载到喷雾器或罐中用于随后施用待处理的植物，校准喷雾器或给药施用器以度量待处理的植物所需的植物激素的溶液的量并输送植物激素的溶液(含或不含矿物质和/或肥料)至待处理植物的位置。

如国际公开号WO 2005/021715中所提供的，其内容特此以引用的方式并入本文，通过施用植物生长调节剂或植物激素(例如细胞分裂素或赤霉酸)，可以在期望的范围内操控生长素水平。

国际公开号WO 2012135366和美国公开号US20120295788，其内容特此以引用的方式并入本文，教导植物生长调节剂/植物激素细胞分裂素对植物冠层(即叶子和花)的外源性应用。另外，已发现低浓度钾与细胞分裂素一起施用大大提高细胞分裂素的功效。

实施例

表2-4和表6-8显示了以下进一步详细确定的产品中的激动素、IBA和GA3的稳定性研究。遵循2012年11月16日向农药计划办公室(OPP)发布的关于“加速储存稳定性和腐蚀特性研究议定书”的稳定性EPA指南。根据EPA指南的规定，加速储存稳定性可用于满足EPA数据要求。OPP已经确认，在高温(54℃)下进行14天的这项研究在某些情况下提供了足够的数据，以允许EPA对关于产品的稳定性和配方对产品包装的影响作出用于监管的调查结论。

在加速储存稳定性测试中评估的产品包括下表1和表5所提供的活性成分。表5列出了根据本发明的丙二醇作为溶剂的非水溶液中的活性成分，该非水溶液含有少于0.5重量％的水。稳定性数据将根据本发明的植物激素的非水溶液(在本实施例中称为“有机”)进行比较。具体地说，用丙二醇替代水作为溶剂配制溶液中含有少于0.5％的水的非水溶液。丙二醇是可接受的溶剂，因为在一些地区认为丙二醇是低挥发性有机化合物(VOC)。在本发明中，将低VOC定义为20℃下蒸气压小于0.1毫米汞柱的化合物。丙二醇的蒸气压20℃下为0.08毫米汞柱。从表中可以看出，植物激素在根据本发明的用丙二醇作为溶剂配制的有机即非水溶液中保持最佳的稳定性。表2和表6显示了在0、7和14天各种组合物中激动素的稳定性。表3和表7显示了在0、7和14天各种组合物中IBA的稳定性。表4和表8显示了在0、7和14天各种组合物中GA3的稳定性。

表1

表1中提供的产品对应于以下标签：

#1-植物生长调节剂10X #2-植物生长调节剂1X

#3-植物生长调节剂 #4-竞争者(水性)

#5-植物生长调节剂1X(水性)

表2：激动素稳定性数据

表3：IBA稳定性数据

表4：GA3稳定性数据

表5

表6：激动素稳定性数据

表7：IBA稳定性数据

表8：GA₃稳定性数据

已证明本发明的在极性或半极性有机溶剂中的植物生长调节剂(PGRs)例如植物生长素和赤霉素的非水溶液具有比水基组合物更高的稳定性。增加的稳定性使得非水溶液更有效地通过如上所述改变植物结构改善植物的生长和生产力。重要的是，已经在没有使用有害环境的化学品的情况下实现这些改善。本发明的方法实现这些改善是通过应用天然存在的或合成的植物激素来调节植物组织内的植物激素水平和比例以产生期望的结果。

虽然已经根据优选实施例公开了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多附加的修改和变化。

Claims

1.一种非水溶液，其包括：

a)至少一种植物生长调节剂；

b)至少一种选自极性有机溶剂、半极性有机溶剂及其组合的有机溶剂；以及

c)可选的至少一种矿物质、可选的至少一种表面活性剂、可选的至少一种消泡剂、可选的至少一种防腐剂及其可选的组合，

其中所述非水溶液包含≤5重量％的水。

2.一种非水溶液，其组成为：

a)至少一种植物生长调节剂；

其中所述非水溶液包含≤5重量％的水。

3.如权利要求1-2中任一项所述的非水溶液，其中所述极性有机溶剂选自醇、二烷基酮、碳酸亚烃酯、烷基酯和芳基酯。

4.如权利要求1-2中任一项所述的非水溶液，其中所述半极性有机溶剂是聚乙二醇。

5.如权利要求1-2中任一项所述的非水溶液，其中所述极性有机溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、乳酸乙酯、3-羟基丁酸酯(乙基丙酯)、二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、碳酸亚丙基酯及其组合。

6.如权利要求1-2中任一项所述的非水溶液，其中所述极性有机溶剂是丙二醇。

7.如权利要求1-6中任一项所述的非水溶液，其中存在于所述非水溶液中的唯一溶剂是所述至少一种选自极性有机溶剂、半极性有机溶剂及其组合的有机溶剂。

8.如权利要求1-7中任一项所述的非水溶液，其中所述非水溶液包含≤1重量％的水。

9.如权利要求1-8中任一项所述的非水溶液，其中所述非水溶液包含≤0.5重量％的水。

10.如权利要求1-9中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是选自乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、油菜素类固醇、茉莉素、水杨酸、多胺、肽、一氧化氮、独角金内酯前体和衍生物及其混合物的至少一个。

11.如权利要求10所述的非水溶液，其中所述生长素选自天然生长素、合成生长素、生长素代谢物、生长素轭合物、生长素前体、生长素衍生物及其混合物。

12.如权利要求10所述的非水溶液，其中所述生长素选自吲哚-3-乙酸、吲哚-3-丁酸(IBA)、吲哚-3-丙酸、吲哚-3-丁酸、苯乙酸、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧基乙酸、4-氯吲哚-3-乙酸、2,4,5-三氯苯氧基乙酸、2-甲基-4-氯苯氧基乙酸、2,3,6-三氯苯甲酸、2,4,6-三氯苯甲酸、4-氨基-3,4,5-三氯吡啶甲酸及其混合物。

13.如权利要求12所述的非水溶液，其中所述生长素是吲哚-3-乙酸、吲哚-3-丁酸(IBA)或者二者的混合物。

14.如权利要求10-13中任一项所述的非水溶液，其中所述细胞分裂素选自玉米素、各种形式的N-异戊烯腺嘌呤、N6-苄基腺嘌呤、N6-(δ-2-异戊基)腺嘌呤、1,3-二苯尿素、噻苯隆、氯吡脲(CPPU)、激动素、其它具有细胞分裂素活性的化学制剂及其混合物。

15.如权利要求10-14中任一项所述的非水溶液，其中所述赤霉素选自GAi、GA2、GA₃、GA4、GA5、GA6、GA7、GA₈、GA9、GA10、GA11、GA,2、GA,₃、GA,₄、GA,₅、GA₁₆、GA₁₇、GA,₈、GA₁₉、GA₂₀、GA₂i、GA₂₂、GA₂₃、GA₂₄、GA₂₅、GA₂₆、GA₂₇、GA₂₈、GA₂₉、GA₃₀、GA₃₁、GA₃₂、GA₃₃、GA₃₄、GA₃₅、GA₃₆、GA₃₇、GA₃₈、GA₃₉、GA₄₀、GA₄₁、GA₄₂、GA₄₃、GA₄₄、GA₄₅、GA₄₅、GA₄₇、GA48、GA₄₉、GA_SO、GA₅₁、GA₅₂、GA₅₃、GA₅₄、GA₅₅、GA₅₆、GA₅₇、GA₅₈、GA₅₉、GA₆₀、GA₆₁、GA₆₂、GA₆₃、GA₆₄、GA₆5、GA₆6、GA₆₇、GA₆₈、GA₆₉、GA₇₀、GA71、GA₇₂、GA₇₃、GA₇₄、GA₇₅、GA₇₆、GA₇₇、GA₇₈、GA₇₉、GA₈₀、GA₈i、GA₈₂、GA₈₃、GA₈、GA₈₅、GA₈₆、GA₈₇、GA₈₈、GA₈₉、GA₉o、GA₉i、GA₉₂、GA₉₃、GA₉₄、GA₉₅、GA₉₆、GA₉₇、GA₉₈、GA^∧、GA100、GA101、GA₎₀₂、GAio₃、GA104、GA105、GA106、GAio₇、GAios、GAi₀₉、GAno、GAm、GAn₂、GA113、GA|i₄、GA115、GA116、GAi i7、GAiis、GAn₉、GAno、GAi₂i、GAi₂₂、GAi₂₃、GAi₂₄、GAi₂₅、GAi26及其混合物。

16.如权利要求1-15中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是至少一种生长素、至少一种赤霉素和至少一种细胞分裂素的混合物。

17.如权利要求10-16中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.001-10重量％之间的生长素。

18.如权利要求10-16中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.005-约5重量％之间的生长素。

19.如权利要求10-16中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.005-约0.05重量％之间的生长素。

20.如权利要求10-19中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.001-20重量％之间的赤霉素。

21.如权利要求10-19中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.005-约5重量％之间的赤霉素。

22.如权利要求10-19中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.005-约0.05重量％之间的赤霉素。

23.如权利要求10-22中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.003-0.3重量％之间的细胞分裂素。

24.如权利要求10-22中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.0015-0.15重量％之间的细胞分裂素。

25.如权利要求10-22中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.01-0.05重量％之间的细胞分裂素。

26.如权利要求10-25中任一项所述的非水溶液，其中所述生长素是吲哚-3-丁酸(IBA)。

27.如权利要求10-26中任一项所述的非水溶液，其中所述赤霉素是赤霉酸(GA₃)。

28.如权利要求10-27中任一项所述的非水溶液，其中所述细胞分裂素是激动素。

29.如权利要求1-28中任一项所述的非水溶液，其中唯一的植物生长调节剂是吲哚-3-丁酸(IBA)、赤霉酸(GA₃)和激动素。

30.如权利要求10-29中任一项所述的非水溶液，其中激动素的量大于赤霉酸的量的2-3倍且吲哚-3-丁酸(IBA)的量大于赤霉酸的量的1-1.5倍。

31.如权利要求10-30中任一项所述的非水溶液，其包含0.2-0.005重量％的激动素、0.1-0.003重量％的赤霉酸(GA₃)和0.1-0.003重量％的吲哚-3-丁酸(IBA)。

32.如权利要求10-31中任一项所述的非水溶液，其包含0.10-0.009重量％的激动素、0.05-0.005重量％的赤霉酸(GA₃)和0.05-0.005重量％的吲哚-3-丁酸(IBA)。

33.如权利要求10-32中任一项所述的非水溶液，其包含在约0.001-10重量％之间的吲哚-3-丁酸(IBA)、在约0.001-20重量％之间的赤霉酸(GA₃)和0.003-0.3重量％的激动素。

34.如权利要求1-33中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是以细胞分裂素与赤霉素的比例为1:10-1:300提供的细胞分裂素和赤霉素。

35.如权利要求1-34中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是以细胞分裂素与赤霉素的比例为1:20-1:40提供的细胞分裂素和赤霉素。

36.如权利要求1-35中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是以细胞分裂素与生长素的比例为1:10-1:300提供的细胞分裂素和生长素。

37.如权利要求1-36中任一项所述的非水溶液，其中所述植物生长调节剂是以细胞分裂素与生长素的比例为1:20-1:40提供的细胞分裂素和生长素。

38.一种配方，其包含如权利要求1-37中任一项所述的非水溶液和至少一种含氮肥料。

39.一种用于改善植物的生长和作物生产力的方法，其包括：

将如权利要求1-38中任一项所述的非水溶液和水混合以形成水稀释的组合物；以及

将所述水稀释的组合物施用于植物的根、叶、花或果实。