本发明大体上涉及用于提高谷物的冷害恢复和产量的方法，所述方法包括在早期营养生长阶段期间向谷物的叶子施用有效量的至少一种赤霉素。
背景技术：
：：作物种植者期望尽可能早地种植他们的作物以使得他们在生长季节期间可以获得最高的可获得的产量。大面积种植的作物种植者也希望尽快开始种植。然而，早期种植不是没有风险。一个风险在于作物将暴露于寒冷温度，所述温度可能导致幼苗或植物遭受损害或死亡。寒冷温度每年对作物造成数百万美元的损害。在美国的一些地区，寒冷温度可以在生长季节期间的任何时间出现。然而，寒冷温度损害在春天在植物脆弱时是最常见的。令人遗憾的是，如果种植者的作物遭受寒冷温度损害，那么该种植者则面临两难困境。目前，种植者必须立即对他们的田地进行重新种植，或等几天看看他们的植物是否恢复，然后决定他们是否应当对他们的田地进行重新种植。如果种植者等几天看看他们的植物是否恢复而受损害的植物并没有恢复，则他们已经在重新种植之前浪费了宝贵的时间并且进一步降低了他们的潜在产量。如果植物似乎恢复并且种植者没有重新种植的话，则种植者将关注在生长季节的其余部分期间对产量的负面影响。如果种植者重新种植他们的作物，则他们正将宝贵的资源花费在减轻损害上，而这些资源原本可以花费在别处。因此，需要在发生寒冷温度损害时帮助种植者的新方法。所述方法应当易于施用并且提供优良的寒冷温度损害恢复。所述方法应当在作物受到寒冷温度损害时提供增加的产量。技术实现要素：在一个方面，本发明涉及用于提高谷物的寒冷温度损害恢复的方法，所述方法包括在早期营养生长阶段期间向所述谷物施用有效量的至少一种赤霉素。在另一个方面，本发明涉及用于提高正暴露于或将暴露于寒冷温度的谷物的产量的方法，所述方法包括在早期营养生长阶段期间向所述谷物施用有效量的至少一种赤霉素。具体实施方式出人意料的是，本发明的申请人发现当在早期营养阶段期间向谷物施用赤霉素时，谷物具有更大的产量以及提高的从冷害的恢复。本发明的申请人的方法为需要快速并且有效地处理以降低由于寒冷温度所造成的产量损失的种植者提供了解决方法。本发明的申请人的方法还允许种植者甚至比之前更早种植谷类，这是因为由于寒冷天气所引起的潜在昂贵的产量损失的风险降低。确切地说，本发明的申请人惊讶地发现，当他们在V2和V3生长阶段期间通过叶面喷涂施用向玉米植物施用赤霉酸(“GA3”)时，植物从寒冷温度损害中恢复。这是出人意料的，因为本领域技术人员原本没有预测到GA3施用将提高从寒冷或冷冻事件中的恢复能力，这是因为GA3在玉米中提供防止干旱胁迫的保护。可以在谷类暴露于寒冷温度之前或之后向所述谷类施用赤霉素。举例来说，种植者可以在预测到寒冷温度时施用赤霉素。或者，种植者可以在寒冷温度出现之后向受损害的植物施用赤霉素。赤霉素是参与植物生长和发育的大多数阶段的天然存在的植物激素，所述阶段包括萌芽、细胞增殖、细胞伸长、发芽、开花、性别决定、座果、种子发育以及衰老(Olszewski等人,GibberellinSignaling:Biosynthesis,Catabolism,andResponsePathways,ThePlantCell,S61–S80,Supplement2002中所综述)。GA3因它促进植物生长而是公知的并且从20世纪60年代早期以来一直用于农业中。赤霉素的主要商业用途包括无籽鲜食葡萄的间苗和分类、增加果实大小和坚实度、牧场草的生长刺激和产量提高、促进座果、以及促进园艺作物开花(Sponsel,ACompaniontoPlantPhysiology,第5版,LincolnTaiz和EduardoZeiger，可在http://5e.plantphys.net/article.php？ch＝0&id＝372,2010获得)。许多作者已经确定赤霉素可以减轻对其它类型的作物的冻害。举例来说，赤霉素可以减轻对梨、刺槐、黏叶赤杨、桃的冻害，并且有助于蔬菜的耐寒性。参见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。先前没有证实或表明赤霉素，特别是GA3提高谷物的寒冷温度恢复和谷物产量的潜在能力。在一个实施方案中，本发明涉及用于提高谷物的寒冷温度损害恢复能力的方法，所述方法包括在早期营养生长阶段期间向所述谷物施用有效量的至少一种赤霉素。在一个优选的实施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、粟、燕麦、黑小麦、黑麦、荞麦、福尼奥米(fonio)、或藜麦。在一个更优选的实施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麦、或高粱。在另一个优选的实施方案中，所述谷物是玉米。优选地，所述玉米是爆裂种玉米、饲料玉米或甜玉米。本发明的谷物可以是遗传修饰(GM)或非GM。在一个实施方案中，所述赤霉素是赤霉素1、GA3、赤霉素4、赤霉素7、或其组合。在一个优选的实施方案中，所述赤霉素是GA3或赤霉素4和赤霉素7的组合。在另一个优选的实施方案中，所述赤霉素是GA3。在另一个实施方案中，所述谷物是玉米并且所述早期营养生长阶段是在V1至V6生长阶段期间。在一个优选的实施方案中，所述生长阶段是V2至V3。在一个最优选的实施方案中，所述生长阶段是V2。在一个实施方案中，所述有效量是每公顷约1克至30克的赤霉素。在一个优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约3克至20克的赤霉素。在一个更优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约6克至16克的赤霉素。在一个最优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约8克至16克的赤霉素。在一个优选的实施方案中，施用每公顷约1克至约30克，优选地约3克至约20克、约6克至约16克、以及约8克至约16克的GA3(每英亩约3.2克至约6.4克的GA3)。在另一个实施方案中，将所述赤霉素与至少一种除草剂、杀真菌剂、杀虫剂、肥料或不是赤霉素的植物生长调节剂一起施用。在一个优选的实施方案中，将赤霉素与除赤霉素以外的至少一种植物生长调节剂一起施用。在另一个实施方案中，所述除草剂包括但不限于草甘膦、甲基磺草酮、氯吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚或麦草畏。在另一个实施方案中，所述杀真菌剂包括但不限于四氟醚唑、叶菌唑、甲氧丙烯酸酯、或组合的甲氧丙烯酸酯-唑产品。在另一个实施方案中，所述杀虫剂包括但不限于甲基对硫磷、联苯菊酯、顺式氰戊菊酯、氯蜱硫磷、西维因或灭多威。在又一个实施方案中，所述叶面肥料包括但不限于CoRoN(购自HelenaChemical)、控释氮、或主要是N,N'-二甲酰基脲的BioForge(购自美国Stoller)、或其它含有微量营养素的喷雾剂。在一个实施方案中，所述植物生长调节剂包括但不限于脱落酸、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、6-苄基腺嘌呤、茉莉酸、萘乙酸或水杨酸。在一个优选的实施方案中，所述植物生长调节剂是脱落酸。在又一个实施方案中，本发明涉及用于提高暴露于损害性寒冷温度的谷物的产量的方法，所述方法包括在早期营养生长阶段期间向所述谷物施用有效量的至少一种赤霉素。在一个优选的实施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、粟、燕麦、黑小麦、黑麦、荞麦、福尼奥米、或藜麦。在一个更优选的实施方案中，所述谷物是玉米、水稻、小麦、或高粱。在另一个优选的实施方案中，所述谷物是玉米。所述玉米可以是爆裂种玉米、甜玉米、或饲料玉米。本发明的谷物可以是遗传修饰(GM)或非GM。在一个实施方案中，所述赤霉素是赤霉素1、GA3、赤霉素4、赤霉素7、或其组合。在一个优选的实施方案中，所述赤霉素是GA3或赤霉素4和赤霉素7的组合。在另一个优选的实施方案中，所述赤霉素是GA3。在另一个实施方案中，所述谷物是玉米并且所述早期营养生长阶段是在V2至V3生长阶段期间。在另一个实施方案中，在寒冷温度损害发生之前施用赤霉素。在又一个实施方案中，在寒冷温度损害发生之后施用赤霉素。在一个实施方案中，所述有效量是每公顷约1克至30克的赤霉素。在一个优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约3克至20克的赤霉素。在一个更优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约6克至16克的赤霉素。在一个最优选的实施方案中，所述有效量是每公顷约8克至16克的赤霉素。在一个优选的实施方案中，施用每公顷约1克至约30克，优选地约3克至约20克、约6克至约16克、以及约8克至约16克的GA3(每英亩约3.2克至约6.4克的GA3)。在另一个实施方案中，将所述赤霉素与至少一种除草剂、杀真菌剂、杀虫剂、肥料或不是赤霉素的植物生长调节剂一起施用。在一个优选的实施方案中，将赤霉素与除赤霉素以外的至少一种植物生长调节剂一起施用。在另一个实施方案中，所述除草剂包括但不限于草甘膦、甲基磺草酮、氯吡嘧磺隆、嘧啶肟草醚或麦草畏。在另一个实施方案中，所述杀真菌剂包括但不限于四氟醚唑、叶菌唑、甲氧丙烯酸酯、或组合的甲氧丙烯酸酯-唑产品。在另一个实施方案中，所述杀虫剂包括但不限于甲基对硫磷、联苯菊酯、顺式氰戊菊酯、氯蜱硫磷、西维因或灭多威。在又另一个实施方案中，所述叶面肥料包括但不限于CoRoN(购自HelenaChemical)、控释氮、或主要是N,N'-二甲酰基脲的BioForge(购自美国Stoller)或其它含有微量营养素的喷雾剂。在一个实施方案中，所述植物生长调节剂包括但不限于脱落酸、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、6-苄基腺嘌呤、茉莉酸、萘乙酸或水杨酸。GA3可以通过任何方便的手段来施用。本领域技术人员熟悉施用方式，包括叶面施用，如喷涂、喷粉、和颗粒施用；以及土壤施用，包括喷涂、垄沟内处理、或侧施肥料。在一个优选的实施方案中，通过喷涂来施用GA3。本发明中所用的水性喷涂溶液一般含有约0.01％至0.5％(v/v)的表面活性剂。所述表面活性剂包括至少一种非离子表面活性剂。一般来说，所述非离子表面活性剂可以是本领域的任何已知的非离子表面活性剂。合适的非离子表面活性剂一般是低聚物和聚合物。合适的聚合物包括氧化烯无规共聚物和嵌段共聚物，如环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物(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；环氧乙烷-环氧丁烷无规共聚物和嵌段共聚物、环氧乙烷-环氧丙烷无规共聚物和嵌段共聚物的C2-6烷基加合物、环氧乙烷-环氧丁烷无规共聚物和嵌段共聚物的C2-6烷基加合物、聚氧乙烯-聚氧丙烯单烷基醚，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；以及聚亚烷基二醇，包括聚丙二醇和聚乙二醇。其它非离子剂是卵磷脂；以及)硅氧烷表面活性剂(具有包含硅氧烷链的骨架的水溶性或分散性表面活性剂，例如L77聚氧化烯改性的七甲基三硅氧烷，Silwet是HelenaChemical公司的注册商标)。于矿物油中合适的混合物是ATPLUS411TM(购自Croda)。本发明的申请人在整个本申请中将玉米发育阶段称为“V”阶段。“V”阶段用数字命名为V1、V2、V3等。在这种标识系统V(n)中，(n)表示具有可见叶颈的叶的数目。每个叶发育阶段是根据叶颈可见的顶叶定义的。“VT”指的是雄穗抽出生长阶段而不是玉米的早期营养阶段。如本文所用的“冷害”指的是低到足以损害植物的温度，包括当由于霜冻或冰点空气温度植物组织冻结时。冷害可以在低于8摄氏度下发生。冷冻在低于0摄氏度的温度下发生。霜冻可能在温度高于冰点，但是微气候条件(如土壤凹陷、缺乏土壤热辐射、风等)促使接近冰点的空气温度冷冻植物组织并且造成损害时发生。如本文所用的“有效量”指的是将提高霜冻胁迫耐受性或提高产量的赤霉素的量。“有效量”将根据赤霉素浓度、所处理的谷类、霜冻的严重程度、所期望的结果、和谷类的生活期以及其它因素而变化。因此，并不总是有可能规定精确的“有效量”。然而，在任何单独的情况下，适当的“有效量”可以由本领域的普通技术人员确定。如本文所用的“谷类”或“谷物”指的是为了它的谷粒的可食用组分而栽培的谷类。谷类是单子叶植物禾本科(Poaceae)、蓼科(Polygonaceae)或苋科(Amaranthaceae)的成员。谷类的合适的实例包括但不限于玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、粟、燕麦、黑小麦、黑麦、荞麦、福尼奥米、以及藜麦。如本文所用的“早期营养生长阶段”指的是开始于萌芽并且在植物是成熟植物大小的50％时结束的生长阶段。如本文所用的“提高”意指与在没有通过本发明的方法处理的情况下谷物原本具有的品质相比，谷物具有更高的品质。所公开的实施方案只是本文所公开的发明构思的示例性实施方案并且除非权利要求书另外明确说明，否则不应当被认为具有限制性。如本文所用，与量、重量百分比等有关的所有数值均被定义为“约”或“大致”每一个具体值，即加上或减去10％(±10％)。举例来说，短语“至少5重量％”应当被理解为“至少4.5重量％至5.5重量％”。因此，与要求保护的值相差10％以内的量由权利要求书的范围所涵盖。除非上下文另外明确表示，否则冠词“一个”、“一种”和“所述”意图包括复数形式以及单数形式。以下实施例意图说明本发明并且教导本领域的普通技术人员如何使用本发明的制剂。它们不意图以任何方式进行限制。实施例实施例1根据商业惯例将杂交玉米种植在几个田地中。随后，发生霜冻并且在所述田地的许多区域观测到冻害。以0.21盎司/英亩和0.60盎司/英亩的比率向被观测到有冻害的区域和没有损害的区域施用RyzUp40％GA3溶液(1克GA3/2.5克产品)(RyzUpSmartgrass购自ValentBioSciences公司并且是该公司的注册商标)。通过四轮喷雾器实施所述处理。在施用时植物是约2.5英寸至3英寸高，处在V2或V3生长阶段。在处理之后九天时，测量来自每一个处理组和对照未处理组的20株植物的高度。这些植物中有十株来自凹地位置(霜冻暴露)并且有十株植物来自坡地位置(没有霜冻暴露)。在顶叶的顶点处测量高度。申请人出人意料地发现未处理的植物具有11.1厘米的高度，0.21盎司/英亩处理组具有16.9厘米的高度，并且0.6盎司/英亩处理组具有18.6厘米的高度。更高的植物应当产生更多的玉米/更高的产量。经过处理的植物明显更健康，具有更多的绿叶并且更高。此外，在处理后九天时，目视评定植物的花青素积聚。在未处理的玉米中，约65％的植物具有花青素积聚(产生紫色的叶子)。相反，只有5％的经过处理的植物具有花青素积聚。实施例2将玉米种子种植在填充有Sunshine900混合物的18孔平板中。添加OsmocotePlus(calmag)16-8-12和Gypsum(CaCO2、MgCO2)(标准培养基)。根据需要给植物浇水并用100ppm的可商购获得的15-5-15混合物加上100ppm钙和100ppm镁(pH6.5)施肥并且在温室中培养。在培养玉米7天之后，植物接受每株植物1.8ml120毫克/升GA3加上0.05％非离子表面活性剂的叶面施用。在十六小时后，将经过GA3处理的植物和未处理的对照植物移到温度为-2℃的冷室中，持续8小时以模拟冷冻事件。然后将植物移到温室(25℃)中。在冷冻后的8天时评价植物高度、受损叶数以及损害的叶面积。结果示于下表1中。霜冻前GA3处理没有减少受损叶数或损害的叶面积，但是确实有助于玉米从冻害中恢复。实施例3将玉米种子种植在填充有标准培养基的2夸脱花盆中并且在温室中培养。在24℃培养玉米10天之后，它处在V2生长阶段。播种后10天的植物接受1.8ml120毫克/升GA3加上0.05％非离子表面活性剂的叶面施用。在喷涂之后立即将经过GA3处理的植物和未处理的对照植物移到设置为8℃、光周期为12:12的生长室中。在处理后一周时测量植物的高度。结果示于下表2中。当前第1页1 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