缺水條件下的栽培方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在非充分灌溉的情況下在栽培的有用植物作物中改進產(chǎn)量或水分利用效率的方法，該方法包括向植物、這種植物的部分、植物繁殖材料或它的生長場所施用一種農(nóng)用化學品化合物，其中該農(nóng)用化學品化合物選自：甲氧基丙烯酸酯、新煙堿、唑類、SAR-誘導化合物、某些植物生長調(diào)節(jié)劑（PGR）和此類化合物的混合物。
【專利說明】缺水條件下的栽培方法
發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于栽培有用植物作物的系統(tǒng)和方法，并且更確切地涉及在缺水條件下用于栽培作物植物的方法。
[0002]背景
[0003]在那些降雨量短缺的地區(qū)灌溉作物以降低與干旱相關(guān)的產(chǎn)量風險是常見的做法。玉米對于缺水尤其很敏感。例如，已經(jīng)很好地記錄了多年以來缺水對玉米產(chǎn)量的影響。取決于缺水發(fā)生在作物季節(jié)期間的時間，歸因于缺水期的產(chǎn)量減少可以高達46%?？紤]定時灌溉和其他措施以減輕缺水對產(chǎn)量的影響也是重要的。常規(guī)的灌溉方法包括漫灌、噴灌和地下滴灌。
[0004]農(nóng)業(yè)集約化和人口增長已經(jīng)增加了用于灌溉和其他水需求的地下水資源的開發(fā)。在生長季節(jié)期間完全滿足灌溉需求的灌溉用量(特別是在干旱年份)可以對附近的使用者產(chǎn)生局部水位降低的問題。在地下水的灌溉、エ業(yè)使用者以及市政使用者之間的競爭已經(jīng)加劇，而所述地下水在ー些地區(qū)已變?yōu)榭色@得性問題。在其他地區(qū)，由于當前地下水使用的速率而存在著透支的狀態(tài)，這最終會導致枯竭。
[0005]為了減輕在高峰使用期期間的水需求、促進再充水和/或降低抽水成本，已經(jīng)提出了在不同時間段停止或減少灌溉的強制性和自愿性水限制。然而，從產(chǎn)量和質(zhì)量的立場來看，在關(guān)鍵的作物生長階段中的水限制可以具有災難性的后果。更確切地，任何來自此類水限制的節(jié)約經(jīng)常被相等的中等程度的作物產(chǎn)量損失抵消。當此類水限制影響谷物質(zhì)量時將發(fā)生額外的經(jīng)濟損失。此外，由于收入損失(由軋棉機、花生脫殼機和谷物操作機造成)而產(chǎn)生的經(jīng)濟乘數(shù)也可以從此類水限制計算。因此，令人希望的是使得這些由農(nóng)業(yè)中的用水限制引起的經(jīng)濟影響最小化。
[0006]減輕受限的水可用性的影響的ー個策略是使用非充分灌溉(deficitirrigation)技木，該技術(shù)使用低`于產(chǎn)生ー種作物的最優(yōu)水量的水量。遵循非充分灌溉，在作物干旱敏感生長階段中施用水。這些時期之外，如果降雨提供了最低的水供給，灌溉是受限的或者甚至是不需要的。因此貫穿作物周期(Cix)P cycle)中，總的灌溉施用對于灌溉需求不是成比例的。非充分灌溉的目的是穩(wěn)定產(chǎn)量并且獲得最大作物水分生產(chǎn)率而不是最大化產(chǎn)量。因此，這種技術(shù)將不可避免地導致植物干旱脅迫并且因此導致生產(chǎn)損失。
[0007]已經(jīng)提出了另ー種管理水介導的產(chǎn)量損失的策略(特別是在旱地耕作制度中)，該策略是:當預測的降雨量低于常規(guī)作物品種的預期季節(jié)性水需求時，使用充分利用水的或耐受干旱的作物品種以便維持在生長季節(jié)中的產(chǎn)量。然而，適當?shù)某浞掷盟幕蚰褪芨珊档钠贩N并不總是可獲得的或經(jīng)濟的。
[0008]相應地，對于用于增加在缺水條件下栽培的有用植物作物中的(經(jīng)濟的)產(chǎn)量的系統(tǒng)和方法存在需求。當適當?shù)貞脮r，這種技術(shù)可以使得用有限的水量獲得成功的作物生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)，并且還為策劃者們提供了在正常雨量生長季節(jié)和干旱年份減少灌溉需求的手段。
[0009]發(fā)明概述[0010]根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn):當將有用植物作物在管理的缺水條件下(這些缺水條件貫穿生長季節(jié)或者在生長季節(jié)期間發(fā)生在某個點的一個或多個離散的作物生長階段中)栽培時，將某些農(nóng)用化學品化合物施用至此類作物將改進產(chǎn)量和/或水分利用效率。在發(fā)明方法中采用的缺水條件是相對于這種作物的預期全季節(jié)性水需求或相對于這種作物在已經(jīng)確定的一個或多個生長階段間隔處所需要的最優(yōu)水量而量度的。合適的農(nóng)用化學品是選自以下項的那些:甲氧基丙烯酸酯、新煙堿、唑類、SAR-誘導化合物和某些植物生長調(diào)節(jié)劑(PGR)以及此類化合物的混合物。缺水條件可以通過灌溉、基于歷史降雨量預測和/或季節(jié)性降雨量預測的旱地栽培、或其組合來管理。
[0011]發(fā)明詳述
[0012]更確切地，本發(fā)明提供了ー種在生長期期間在管理為缺水條件的有用植物作物中改進產(chǎn)量和/或増加水分利用效率(或灌溉水分利用效率)的方法，包括以下步驟:
[0013]a)確定該作物的預期季節(jié)性非-缺水需求或者該作物的一個或多個離散生長階段的預期非-缺水需求；
[0014]b)將作物可用水(例如可用的土壤水)保持在以下項的40%至80%的平均值:i)在總生長期期間的預期季節(jié)性水需求或者ii)該作物的所述ー個或多個離散生長階段的預期水需求；
[0015]c)向植物、這種植物的部分、植物繁殖材料或它的生長場所施用一種改進產(chǎn)量和/或水分利用效率有效量的化合物，該化合物選自甲氧基丙烯酸酯(例如嘧菌酷)、新煙堿(例如噻蟲嗪)、唑或康唑殺真菌劑(例如丙環(huán)唑)、SAR-誘導化合物(例如阿拉酸式苯-S-甲基)和PGR (例如多效唑和抗倒酷)。在一個實施例中，將這種或這些化合物施用至土壌、葉或施用在灌溉水(化學灌溉)中。
·[0016]在一個實施例中，本發(fā)明提供了ー種在生長期期間在管理為缺水條件的有用植物作物中改進產(chǎn)量和/或増加水分利用效率的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，生長期可以是整個生長季節(jié)(總生長期)或離散的作物生長階段。當生長期是整個生長季節(jié)時，缺水條件是相對于典型地由該作物在整個生長季節(jié)期間所需要的預期總水量來量度的。當生長期是生長季節(jié)期間的ー個或多個離散的生長階段時，缺水條件是相對于正被管理為缺水栽培和/或灌溉的這樣的一個或多個生長階段中作物所需的最優(yōu)水量而量度的。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，缺水條件是通過以下方式實現(xiàn)的:將作物可用水保持為這種作物在正被管理的ー個或多個作物生長期期間的預期水需求的從40%至80%、更特別地從50%至75%的平均值。在保持缺水條件的同吋，將選自甲氧基丙烯酸酯(例如嘧菌酷)、新煙堿(例如噻蟲嗪)、唑類或康唑類(例如丙環(huán)唑)、SAR-誘導化合物(例如阿拉酸式苯-S-甲基)和PGR (例如多效唑和抗倒酷)(或它們的混合物)的改進產(chǎn)量和/或水分利用效率有效量的化合物施用至植物、這種植物的部分、植物繁殖材料、或植物生長場所(例如土壤或類似物)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，有待管理為缺水條件的合適作物生長期包括(I)作物的整個生長季節(jié)，(2) ー個或多個營養(yǎng)生長期，(3) ー個或多個生殖生長期，例如抽穗或開花、以及谷粒灌漿或播種，以及(4)(2)期和(3)期的不同組合。使用玉米作為實例，ー個或多個生長階段或生長期選自營養(yǎng)階段例如￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6、￥7、￥8、￥9、￥1(>"￥(11)(其中n是具有葉頸的完全展開的第n個葉片)，并且生殖階段包括VT (抽穗)和Rl (谷粒灌漿)。使用大豆作為實例，一個或多個生長階段選自營養(yǎng)生長階段V1、V2、V3…V(n)(第n個三葉)，生殖階段包括開花(例如Rl和R2)、豆莢形成(例如R3和R4)以及種子形成(例如R5-R8)。
[0019]如在此使用的，缺水條件或水受限條件是指這樣的水條件:這些水條件被認為要比基于在本發(fā)明的披露之前的常規(guī)方法而提供最大經(jīng)濟產(chǎn)量的水需求的最優(yōu)或優(yōu)選條件更低。技術(shù)人員將理解的是最優(yōu)季節(jié)性水需求(或?qū)τ诓煌L階段的需求)將取決于包括作物、品種、和環(huán)境條件(例如光、濕度、和營養(yǎng)水平)的不同因素而變化。
[0020]作為舉例，對于具體作物的預期季節(jié)性水需求可以通過本領域已知的方法(例如在用于預測作物水需求的FAO準則中大體給出的程序)確定。(參見，例如Doorenbos (杜恩波斯)，J.和 A.K.Assam (阿薩姆).1979.Yield response to water.(對于水的產(chǎn)量反應)Irrigation and Drainage Paper (灌溉與排水論文)33, FAO,聯(lián)合國，羅馬，176頁)。同樣地，可以確定作物在整個生長季節(jié)期間的水需求或者作物在生長期中的一個或多個離散生長階段中所需的最優(yōu)水量，例如通過已知的方法(參見，例如，Critchley (克里奇利)W.，Siegert (西格特)K.和 Chapman (查普曼)C., “Water Harvesting (水收獲)”FA0_ 羅馬1991,具體為2.1部分“Water requirements of crops (作物的水需求)”以及在其中引用的文件。還參見 http://www.fa0.0rg/docrep/U3160E/U3160E00.htm)。(Doorenbos(杜恩波斯)等人和Critchley (克里奇利)等人的參考文獻通過引用結(jié)合在此)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實施例，缺水條件是這樣的條件:其中用于ー種具體作物或植物的可用水(例如像可用的土壌水)被保持為這種作物或植物在總生長期/季節(jié)期間的預期季節(jié)性需求的或者這種作物在一個或多個離散生長階段(在總生長期期間的某些點處這些階段正被管理為缺水條件)期間的預期水需求的從40%至80%、更特別地從50%至75%的平均值。
[0022]在一個實施例中，缺水條件是通過在非充分灌溉下栽培作物或植物或通過灌溉制度來保持的。
·[0023]在另ー個實施例中，水受限的條件是通過在貧瘠土壤中栽培作物或植物來保持的，該貧瘠土壌具有這種作物的預期季節(jié)性水需求的或在一個或多個離散生長階段中這種作物的預期水需求的從40%至80%的平均值的保水力或植物可用土壤水(例如像砂質(zhì)土壤或粘土)。
[0024]在另外的實施例中，缺水條件是通過在ー個地區(qū)中對ー種作物的旱地/旱作栽培來保持的，在該地區(qū)，基于歷史性和/或季節(jié)性降雨量預測，這種作物的預期季節(jié)性水需求(或者這種作物在一個或多個離散生長階段中的預期水需求)的從40%至80%、更特別地從50%至75%的平均值。
[0025]在另ー個方面，缺水條件是通過增加作物的種植密度以將每個植物的平均可用土壤水減少至以下量來保持的:這種植物或這種植物作物的預期季節(jié)性需求(或這種作物在一個或多個離散生長階段中的預期水需求)的40%至80%、更特別地從50%至75%以內(nèi)。例如，通過以高于對這種作物植物來說被認為最優(yōu)的或農(nóng)事專家正常推薦的植物密度的至少10%的密度來提供植物。
[0026]根據(jù)本發(fā)明采用的合適的農(nóng)用化學品化合物包括甲氧基丙烯酸酯、新煙堿、唑類殺真菌劑、SAR-誘導化合物和某些植物生長調(diào)節(jié)劑。在本發(fā)明的實踐中采用的最合適的農(nóng)用化學品化合物選自嘧菌酷、噻蟲嗪、丙環(huán)唑、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基和抗倒酯、或此類化合物的混合物。
[0027]在用于玉米的合適的混合物中，可提到的有:嘧菌酯和丙環(huán)唑；嘧菌酯和抗倒酯；和嘧菌酯、丙環(huán)唑和抗倒酷。
[0028]在用于大豆的合適的混合物中，可提到的有:嘧菌酯和阿拉酸式苯-S-甲基。
[0029]這些農(nóng)用化學品化合物可以例如以ー種単一的“摻水即用”形式施用，以組合的噴灑混合物(該噴灑混合物由単一活性成分組分的単獨配制品組成)(例如ー種“桶混制劑”)施用，或者以按順序方式(即，在一個高達21天的時間段中ー個接著ー個)所施用的單ー活性成分施用。
[0030]可以使用常規(guī)方法(包括土壌施用、葉施用和植物灌溉水中施用)將這些農(nóng)用化學品化合物進行配制并施用至作物。當進行同時施用時，可以優(yōu)選的是以雙包裝或混合物的形式供應這些農(nóng)用化學品混合物。
[0031]總體上，農(nóng)用化學品化合物的施用率不高于包含此類農(nóng)用化學品并用于相似作物的，用于控制地理和氣候條件、作物密度和施用方法的現(xiàn)有產(chǎn)品標簽上使用的那些施用率?？梢圆捎幂^低的比率。
[0032]例如典型的施用率通常是從每公頃(ha) Ig至2kg活性成分(a.1.)，適當?shù)厥菑?g至Ikg a.1./ha,更適當?shù)厥菑?0g至600g a.1./ha,再更適當?shù)厥菑?0g至200g a.1./ha。在一個實施例中，甲氧基丙烯酸酯、新煙堿、唑/康唑殺真菌劑和某些植物生長調(diào)節(jié)劑的施用率是50g至200g/ha，并且SAR-誘導化合物的施用率是從5g至50g/ha。
[0033]在 一個實施例中，本發(fā)明方法中所使用的農(nóng)用化學品的合適比率和施用時間安排是與現(xiàn)有產(chǎn)品標簽上對含有此類農(nóng)用化學品(如嘧菌酯(Quadris?)、多效唑CTrimmi_)、抗倒酷(Moddus?)、丙環(huán)唑(Tilt?)、阿拉酸式苯-S-甲基(Actigard?)以及噻蟲嗪(Actara?))的產(chǎn)品所給出的現(xiàn)存比率和時間安排可比較的。
[0034]術(shù)語植物的“改進產(chǎn)量”意指將這種植物的產(chǎn)物的產(chǎn)量以一個可測量的量増加，這個可測量的量超過在相同水條件下但不施用根據(jù)本發(fā)明的農(nóng)用化學品化合物所產(chǎn)生的該植物的相同產(chǎn)物的產(chǎn)量。在一個實施例中，増加的產(chǎn)量包括増加的種子或谷物的總數(shù)量，增カロ的飽滿種子或谷物的數(shù)量，増加的種子或谷物的總產(chǎn)量，増加的根長或增加的根直徑，各自相對于在最優(yōu)水條件下生長的相應對照植物。在一個實施例中，合適的是，這種產(chǎn)量增加了至少約0.5%,適當?shù)厥?%,更適當?shù)厥?%,再更適當?shù)厥?%或更多。
[0035]當引用水分利用效率(WUE)時，這還包括本領域已知的術(shù)語例如作物水分利用效率(CffUE)、灌溉水分利用效率(IffUE)和水分生產(chǎn)率(WP)。例如，在ー個方面中，WUE=產(chǎn)量/總蒸發(fā)；或谷物質(zhì)量/水體積);或(灌溉產(chǎn)量-旱作產(chǎn)量)/ (總蒸發(fā)或施用的總灌溉。1962年，Viets (維茨)將WUE定義為作物產(chǎn)量(經(jīng)常為經(jīng)濟產(chǎn)量)與用于生產(chǎn)該作物的水量的比值。WUE或WP可以通過本領域已知的方法(例如在Payero (帕耶羅)等人AgriculturalWater Management (《農(nóng)業(yè)水管理》)95 (2008) 895-908中大體上給出的程序，通過引用將其結(jié)合在此)來確定。
[0036]在一個實施例中，在包括營養(yǎng)階段和生殖階段兩者的ー個或多個生長階段，根據(jù)本發(fā)明施用該農(nóng)用化學品化合物。在ー個具體實施例中，在營養(yǎng)階段晚期-生殖階段早期，例如玉米V5 (或更高)至Rl階段，施用該農(nóng)用化學品。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，可以使用選自以下的土壌來根據(jù)本發(fā)明的方法而栽培作物:粘土、粘壤土、壤土、壤砂土、沙、砂質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘壤土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘壤土和粉砂壤土。
[0038]通過非充分灌溉或灌溉制度可以全部或部分地保持缺水條件。這可以通過任何合適的灌溉方法來實現(xiàn)，這種灌溉方法還確保一種或多種農(nóng)用化學品滲透土壌或被植物吸收，例如，局部灌溉法、噴灌法、滴灌法、涌泉灌法、地下灌溉法、土壌注射法、滲灌法、地面灌溉法、漫灌法、溝渠灌溉法、浸灌法、經(jīng)灑水器法、微量噴灑器或中心樞軸(central pivot)施用或手工灌溉法或其任意組合。 [0039]在一個實施例中，將農(nóng)用化學品化合物與灌溉水一起施用。在ー個具體實施例中，可以提及灑水器法、地下滴灌法和地面滴灌法。
[0040]為了便于說明，本發(fā)明使用與玉米相關(guān)的實施例進行披露。然而，應考慮到本發(fā)明可以用于多種商業(yè)作物。例如，豆科植物，如大豆、豆、扁豆或豌豆；油料植物，如向日葵、油菜、芥菜、罌粟花或蓖麻油植物；甘蔗；棉花。與本發(fā)明相關(guān)的較為感興趣的有用植物包括作物和有用植物，例如大豆、玉米、大米、豆、豌豆、向日葵、油籽油菜、甘蔗、棉花、蔬菜、草皮、觀賞植物、和小麥。特別地，可以將本發(fā)明的方法施用至有用植物作物，包括例如玉米和大豆的田間作物。該清單不代表任何限制。
[0041]作物應被理解為還包括已經(jīng)通過常規(guī)的育種方法或通過基因工程被賦予對除草劑或多種類別的除草劑(例如ALS-、GS-、EPSPS-、PPO-、ACC酶以及HPPD-抑制劑)的耐受性的那些作物。通過基因工程方法而被賦予了對多種除草劑的耐受性的作物的實例包括例如抗草甘膦和抗草丁膦玉米品種，這些玉米品種在RoundupReady?和LibertyLink?商標名下是可商購的。
[0042]作物還應被理解為已經(jīng)通過基因工程的方法被賦予對有害蟲的抗性的那些，例如Bt玉米(對歐洲玉米螟有抗性)。Bt玉米的實例是NKに的Btl76玉米雜交體(先正達種子公司(Syngenta Seeds))。Bt毒素是ー種由蘇蕓金芽胞桿菌土壤細菌自然形成的蛋白質(zhì)。毒素或能合成此類毒素的轉(zhuǎn)基因植物的實例描述在EP-A-451878、EP-A-374753、W093/07278、W095/34656、W003/052073以及EP-A-427529中。包括ー個或多個編碼殺蟲劑抗性和表達ー種或多種毒素的基因的轉(zhuǎn)基因植物的實例是KnockOut? (玉米)、Yield Gard? (玉米)、NUCOTIN33B? (棉花)、Boligard? (棉花)、Agrisure Viptera?3111 (玉米)。其植物作物或種子材料均可以是抗除草劑的并且同時是抗昆蟲攝食的(“疊加的”轉(zhuǎn)基因結(jié)果)。例如，種子可以在具有表達殺蟲的Cry3和/或VIP蛋白的能力的同時是耐草甘膦的。
[0043]例如，耐草甘膦的植物是廣泛可用的，由于它們是被修飾為提供一種或多種例如耐旱性或有害生物抗性的性狀的植物。雜交或轉(zhuǎn)基因植物的ー個實例是MIR604玉米，來自先正達種子公司(法國，圣索沃爾，F(xiàn)-31790街，Chemin de I’Hobit27)，登記號C/FR/96/05/10,該植物已經(jīng)通過修飾的CryIIIA毒素的轉(zhuǎn)基因表達被賦予蟲抗性并且可以根據(jù)本發(fā)明來使用。
[0044]作物還應理解為包括通過常規(guī)的育種或基因工程的方法獲得的并且包括所謂的輸出型(output)性狀和質(zhì)量性狀(例如改進的儲存穩(wěn)定性、更高的營養(yǎng)價值以及改進的谷物風味，連同具有增強的非生物脅迫(例如干旱脅迫或熱脅迫)耐受性的轉(zhuǎn)基因或天然的特性作物-如Agrisure Artesian)的那些。
[0045]例如，許多作物植物通過營養(yǎng)階段隨后生殖階段發(fā)育。ー些作物植物在它們的生殖階段之后通過成熟階段發(fā)育。在本發(fā)明的實踐中，在ー個或多個生殖階段或營養(yǎng)階段中作物植物與本發(fā)明的組合物接觸一次或多次。此外，在一些實施例中，作物植物可以可任選地與本發(fā)明的一種組合物在任何生殖階段之前接觸一次或多次、在任何成熟階段中接觸一次或多次、或它們的組合。
[0046]在本發(fā)明的實踐中，可以將農(nóng)用化學品化合物以粉塵劑、粒劑、溶液、乳液、可濕性粉劑、可流動劑和懸浮劑的形式施用。更具體地，合適的配制品類型包括乳液濃縮劑(EC)、懸浮濃縮劑(SC)、懸乳劑(SE)、膠囊懸浮劑(CS)、水分散性粒劑(WG)、可乳化性粒劑(EG)、油包水型乳液(E0)、水包油型乳液(EW)、微乳液(ME)、分散性油懸劑(0D)、油懸劑(OF)、油溶性液劑(0L)、可溶性濃縮劑(SL)、超低容量懸浮劑(SU)、超低容量液劑(UL)、母藥(TK)、可分散性濃縮劑(DC)、可濕性粉劑(WP)、可溶性粒劑(SG)或與農(nóng)業(yè)上可接受的佐劑類組合的任何技術(shù)上可行的配制品形式。
[0047]使用適當量的農(nóng)用化學品化合物，根據(jù)常規(guī)程序?qū)⒆鳛榛钚猿煞值幕衔锸┯弥翆ζ溆行枰闹参飯鏊?，以實現(xiàn)所希望的效果(在缺水條件下的產(chǎn)量和/或WUE)。根據(jù)本發(fā)明將化合物施用至植物的“場所”包括施用至土壌、植物或者植物的部分。還考慮到經(jīng)由化學灌溉施用合適的農(nóng)用化學品化合物。
[0048]在本發(fā)明方法的實踐中，在發(fā)明方法中有用的農(nóng)用化學品化合物還可以與本領域普遍采用的其他成分或佐劑結(jié)合施用。此類成分的實例包括漂流控制劑、消泡劑、防腐剤、表面活性剤、肥料、植物毒素、除草剤、殺昆蟲劑、殺真菌劑、潤濕劑、粘著剤、殺線蟲劑、殺細菌劑、微量元素、增效劑、解毒剤、其組合物和在植物生長調(diào)節(jié)領域中熟知的其他此類佐劑和成分。
[0049]本發(fā)明還涉及通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的植物的可收獲部分。
[0050]本發(fā)明進一歩涉及衍生自通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的植物或者所述植物的可收獲部分的產(chǎn)品。
[0051]呈現(xiàn)了以下實例以說明本發(fā)明方法的功效、以及可以使用本發(fā)明時的條件。
[0052]實例
[0053]實例1-2
[0054]測試程序:進行了ー種使用地下滴灌(SDI)的化學灌溉研究，從而量化在受限(非充分)灌溉和完全灌溉設置下處理效果對玉米的谷物產(chǎn)量、總蒸發(fā)、和水分利用效率的影響。將滴灌管放置在行中間的土壌表面以下15-20英寸以保持適合的土壤濕潤形式。將灌溉控制面板、化學注射泵、和 過濾器封裝在灌溉井室中以管理灌溉和化學灌溉事件。在粉砂壤土上建立了具有三個重復的為隨機完全區(qū)域設計(裂區(qū))的田間研究。每個區(qū)域8行寬(6.1米)乘34米長。貫穿生長季節(jié)使用土壌濕度傳感器每小時每隔30cm多至1.2米對土壤水狀況進行監(jiān)測。使用精密種植機以2英寸深和30英寸行距來種植玉米種子。種植密度為每英畝30，000個種子。測試參數(shù)、灌溉水平、和收獲是根據(jù)內(nèi)布拉斯加大學實驗程序進行的(參見，例如:Irmak (厄爾馬克)，S, D.Z.Haman (哈曼)，和R.Bastug (巴斯圖格ノ?Determination of Crop Water Stress Index for irrigation Timing and YieldEstimation of Corn.(確定作物水脅迫指數(shù)以用于玉米的灌溉時間安排和產(chǎn)量評估)2000.Agronomy Journal.(《農(nóng)學雜志》)92:1221-1227)。貫穿生長季節(jié)對水分水平、灌溉水平、總蒸發(fā)、和植物健康進行測量。對所有小氣候變量(氣溫、降雨量、太陽輻射和凈輻射、相對濕度、降雨量、風速和方向)進行測量，從而研究人員可以量化這些小氣候條件(此研究是在這些小氣候條件下進行)的范圍，以限定實驗條件邊界。
[0055]田間管理由三個灌溉處理組成:100%ETc、50%ETc、和旱作(ETc=實際作物總蒸發(fā))。在每個灌溉事件中通常每周兩次以0.5英寸的施用率施用灌溉。當降雨量超過植物需水量時不施用灌溉。灌溉引發(fā)點是基于預先確定的土壌水消耗水平(當2個最高的傳感器平均讀數(shù)為80-90kPa時)。將總量6.5英寸的灌溉施用至IOOffiTc處理，總量3.3英寸的灌溉施用至509ffiTc處理(非充分灌溉)，并且在旱作區(qū)不施用灌溉。早期季節(jié)施用了包括肥力管理的1901bs/英畝的28%UAN。對于所有處理(包括對照)，將維護性作物保護產(chǎn)品(maintenance crop protection product)在被需要在整個李節(jié)中管理雜草和有害生物時施用。經(jīng)由滴灌以0.8液體盎司/1000線性英尺(261gai/ha)為比率，或者通過葉片施用(拖拉機懸掛式噴霧器)以14液體盎司/英畝(261gai/ha)，在玉米的大約V8&V8+14天階段施用嘧菌酯(Quadris)兩次。收獲后對來自每個重復的作物產(chǎn)量進行記錄，并調(diào)整至15.5%的水分含量。研究人員研究了對于不同處理而言ETc對產(chǎn)量的關(guān)系(作物水分生產(chǎn)函數(shù))，從而評估產(chǎn)品對這些函數(shù)的影響。從ETc、旱地產(chǎn)量、和灌溉產(chǎn)量數(shù)據(jù)計算量化的作物水分利用效率(CWUE )，從而評估產(chǎn)品對CWUE的影響。
[0056]結(jié)果:發(fā)現(xiàn)的確定的結(jié)果為:在缺水狀況中Quadris (嘧菌酷)提供了產(chǎn)量增加和有利的WUE (表1)。通過減少50%的水分(缺水)以及經(jīng)由地下滴灌(SDI)施用Quadris，我們可以相對于100%灌溉的對照組以114%増加灌溉水分利用效率。
[0057]注意:0%或更佳的a%增加值顯示了良好活性，因為該處理通過使用少50%的水而等于或者優(yōu)于對照。
[0058] 表1
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種在ー個生長期期間對管理為缺水條件的有用植物作物的產(chǎn)量進行改進的方法，包括以下步驟: a)確定該作物在有待管理的該生長期或這些生長期中的一個預期非缺水需求； b)相對于正被管理的該生長期或這些生長期期間的該預期需求保持缺水條件； c)向該作物植物、這種植物的部分、植物繁殖材料或它的生長場所施用ー個改進產(chǎn)量有效量的至少ー種化合物，該至少ー種化合物選自嘧菌酷、噻蟲嗪、丙環(huán)唑、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基以及抗倒酷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物施用至該植物的葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物施用至該植物的場所。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物在灌溉水中施用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述缺水是通過灌溉來管理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述灌溉水是以噴酒器來施用。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述灌溉水是以地下滴灌或滴灌來施用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述生長期包括ー個或多個營養(yǎng)生長期。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述生長期包括ー個或多個生殖生長期。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的方法，其中所述生長期包括整個生長季節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將作物可用水保持為在缺水條件下正被管理的該生長期的該預期需求的從40%至80%的平均值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將該作物可用水保持為在缺水條件下正被管理的該生長期的該預期需求的從50%至75%的平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述增加的產(chǎn)量表現(xiàn)為以下的ー個或多個:増加的種子總數(shù)、増加的飽滿種子數(shù)量、増加的總種子產(chǎn)量、増加的根長或增加的根直徑，各自相對于在最優(yōu)水分條件下生長的ー種相應對照植物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該作物選自玉米和大豆。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將這些有用植物的作物在一種選自以下項的土壤中栽培:粘土、粘壤土、壤土、壤砂土、沙、砂質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘壤土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘壤土和粉砂壤土。
16.一種在ー個生長期期間對管理為缺水條件的有用植物作物的水分利用效率進行改進的方法，包括以下步驟: a)確定該作物在有待管理的該生長期或這些生長期中的一個預期非缺水需求； b)相對于正被管理的該生長期或這些生長期期間的該預期需求保持缺水條件； c)向該植物、這種植物的部分、植物繁殖材料或它的生長場所施用一個改進水分利用效率有效量的至少ー種化合物，該至少ー種化合物選自嘧菌酷、噻蟲嗪、丙環(huán)唑、多效唑、阿拉酸式苯-S-甲基和抗倒酷。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物施用至該植物的葉。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物施用至該植物的場所。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述農(nóng)用化學品化合物在灌溉水中施用。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述缺水是通過灌溉來管理。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述灌溉水是以噴酒器來施用。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述灌溉水是以地下滴灌或滴灌來施用。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述水分利用效率(WUE)是通過至少ー種選自以下項的公式來測量: WUE=產(chǎn)量/總蒸發(fā)； 谷物質(zhì)量/水體積)；以及 (灌溉產(chǎn)量-旱作產(chǎn)量)/ (總蒸發(fā)或施用的總灌溉。
24.根據(jù)權(quán)利要求1·6所述的方法，其中該作物選自玉米和大豆。
【文檔編號】A01G1/00GK103596421SQ201280027286
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月3日
【發(fā)明者】A·巴斯, D·珀金斯 申請人:先正達參股股份有限公司