FI98512C - Kasvien satotuloksen parantaminen - Google Patents
Kasvien satotuloksen parantaminen Download PDFInfo
- Publication number
- FI98512C FI98512C FI952864A FI952864A FI98512C FI 98512 C FI98512 C FI 98512C FI 952864 A FI952864 A FI 952864A FI 952864 A FI952864 A FI 952864A FI 98512 C FI98512 C FI 98512C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- betaine
- yield
- plants
- att
- under
- Prior art date
Links
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 194
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 100
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 65
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims description 34
- 230000035882 stress Effects 0.000 claims description 26
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 claims description 2
- 230000008641 drought stress Effects 0.000 claims description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 28
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 17
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 6
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 2
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 231100000317 environmental toxin Toxicity 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 2
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- CJKONRHMUGBAQI-YFKPBYRVSA-N (2s)-2-(trimethylazaniumyl)propanoate Chemical compound [O-]C(=O)[C@H](C)[N+](C)(C)C CJKONRHMUGBAQI-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- UWOVWIIOKHRNKU-UHFFFAOYSA-N 2,6-diphenyl-4-(2,4,6-triphenylpyridin-1-ium-1-yl)phenolate Chemical compound [O-]C1=C(C=2C=CC=CC=2)C=C([N+]=2C(=CC(=CC=2C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1C1=CC=CC=C1 UWOVWIIOKHRNKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRSYWPMGIIAQIW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2,3-dihydro-1,4-benzodioxine-7-carbaldehyde Chemical compound O1CCOC2=C1C=C(C=O)C=C2Br HRSYWPMGIIAQIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000871189 Chenopodiaceae Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 1
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 102000018997 Growth Hormone Human genes 0.000 description 1
- 108010051696 Growth Hormone Proteins 0.000 description 1
- 101000713585 Homo sapiens Tubulin beta-4A chain Proteins 0.000 description 1
- CMUNUTVVOOHQPW-LURJTMIESA-N L-proline betaine Chemical compound C[N+]1(C)CCC[C@H]1C([O-])=O CMUNUTVVOOHQPW-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- 108090000856 Lyases Proteins 0.000 description 1
- 102000004317 Lyases Human genes 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 108090000913 Nitrate Reductases Proteins 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 102100036788 Tubulin beta-4A chain Human genes 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940023579 anhydrous betaine Drugs 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- -1 betaine compound Chemical class 0.000 description 1
- 229960003403 betaine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- HOPSCVCBEOCPJZ-UHFFFAOYSA-N carboxymethyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(O)=O HOPSCVCBEOCPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000012045 crude solution Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 150000002332 glycine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 208000006278 hypochromic anemia Diseases 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 230000000671 osmolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008723 osmotic stress Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- XIUROWKZWPIAIB-UHFFFAOYSA-N sulfotep Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OP(=S)(OCC)OCC XIUROWKZWPIAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007279 water homeostasis Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
- A01N37/44—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a nitrogen atom attached to the same carbon skeleton by a single or double bond, this nitrogen atom not being a member of a derivative or of a thio analogue of a carboxylic group, e.g. amino-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/10—Fertilisers containing plant vitamins or hormones
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Description
98512
Kasvien satotuloksen parantaminen
Tekniikan ala Tämä keksintö liittyy betaiinin käyttöön kasvien 5 satotuloksen parantamiseksi. Erityisesti keksintö koskee betaiinin käyttöä tupakkakasvien (Nicotiana spp.) satotuloksen parantamiseksi. Keksinnön mukaisesti voidaan erityisesti parantaa satotulosta stressiolosuhteissa, eli silloin kun olosuhteet ovat huonot esimerkiksi kuivuuden, 10 korkean suolapitoisuuden, kylmyyden, kosteuden tai ympäristömyrkkyjen haitatessa kasvua.
Tausta
Kasvuympäristöllä ja kasvuolosuhteilla on huomattava merkitys kasvien satotulokseen. Silloin kun kasvuympä-15 ristö ja -olosuhteet ovat optimaaliset, saadaan yleensä laadullisesti ja määrällisesti hyvä sato. Huonojen kasvuolosuhteiden myötä sekä laatu että määrä luonnollisesti heikkenevät.
Kasvin fysiologisiin ominaisuuksiin pyritään vai-20 kuttamaan jalostuksen keinoin, jolloin kyseeseen tulevat sekä perinteinen jalostus että esimerkiksi geenitekniikan käyttö.
Kasvien kasvuolosuhteiden ja sadon parantamiseksi on kehitetty lukuisia viljelyteknisiä ratkaisuja. Oikean ... 25 kasvin valinta oikeaan kasvupaikkaan on alan ammattimie- • · *./·/· helle itsestään selvää. Kasvukauden aikana kasveja voidan suojata mekaanisin välinein käyttämällä esimerkiksi eri- • < 1 laisia harsoja tai muoveja tai viljelemällä kasvit kasvi- • · · · huoneissa. Kastelua ja sadetusta, lannoitteita ja kasvira-30 vinteita käytetään yleisesti kasvun parantamiseksi. Tor- ... junta- ja suoja-aineiden sekä mineraalien antamisen yhtey- « · · dessä käytetään usein pinta-aktiivisia aineita, jotka edistävät aineiden pääsyä kasvien soluihin ja näin parantavat ja tehostavat edellä mainittujen aineiden vaikutusta 35 samalla vähentäen niiden ympäristöhaittoja. Erilaiset vil- 2 98512 jelytekniset menetelmät ovat kuitenkin usein työläitä ja epäkäytännöllisiä, niiden teho on rajallinen (kasvihuoneen taloudellinen koko, harsojen suojan rajallisuus jne.) ja lisäksi ne ovat globaalisesti ajatellen ylivoimaisen kal-5 liitä. Taloudellisesti hyväksyttäviä kemiallisia ratkaisuja kasvien suojaamisen toteuttamiseksi stressiolosuhteita vastaan ei tähän mennessä ole kuvattu.
Veden saatavuus on kaikkia muita ympäristötekijöitä tärkeämpi sadon tuottavuutta ajatellen. Riittävää veden-10 saantia pyritään yleensä takaamaan keinokastelulla. Keino-kasteluun liittyy kuitenkin merkittäviä terveys- ja ympäristöongelmia, kuten vesivarojen voimakas väheneminen, veden laadun huononeminen ja viljelymaiden pilaaminen. Alalla on laskettu, että vettyminen ja suolaantuminen ovat 15 vaurioittaneet noin puolta maailman keinokastelluista maista. Ongelman merkittävyydestä ja laajuudesta kertoo se, että maailmassa on 255 miljoona hehtaaria keinokastel-tuja alueita. Näihin käytetään 70 % maailman koko vedenkulutuksesta. Pelkästään Yhdysvalloissa on yli 20 miljoonaa 20 hehtaaria keinokasteltua maata pääasiassa 18 läntisen osavaltion alueella ja maan kaakkoisosissa. Nämä käyttävät 83 % kokonaisvedenkulutuksesta pelkästään keinokasteluun. Edelleen voidaan todeta, että varsinkin teollisuusmaissa kasteluveden käyttö lisääntyy vuosi vuodelta. Näiden on-... 25 gelmien lisäksi keinokastelun haittapuolena on kalleus.
Kasvien tuottavuus eli satojen herkkyys kuivuudelle on kasvilajista riippuvaa. Lehtikasvit, kuten tupakka (Ni- I L1· cotiana spp.) , joiden tuotteet ovat tuoreita lehtiä, ovat • · · · . äärimmäisen herkkiä kuivuudelle, eikä niitä voida edes li- * · · 30 säkastelun avulla tuottaa kaupallisesti alueilla tai vuo- .. denaikoina, joilla tai jolloin vedensaanti on rajoitettua • · • ja haihtuminen on runsasta.
Toinen vakava stressin aiheuttaja on maaperän suolaisuus. Maaperän suolaisuutta voidaan määritellä eri ta-35 voin, yleismääritelmän mukaan maaperä on suolaista jos se
II
3 98512 sisältää liukoisia suoloja riittävissä määrin häiritsemään useiden viljeltävien kasvilajien kasvua ja satoa. Näistä suoloista natriumkloridi on yleensä vallitseva, mutta muitakin esiintyy vaihtelevissa yhdistelmissä riippuen suo-5 laisen veden alkuperästä ja suolojen liukoisuudesta.
Suolaisessa maaperässä kasvavilla kasveilla on vaikeuksia saada riittävästi vettä maaperästä, jolla on negatiivinen osmoottinen potentiaali. Natrium- ja kloridi-ionit ovat korkeissa pitoisuuksissa myrkyllisiä kasveille.
10 Toinen ongelma on mineraalien puute, joka syntyy kun natrium-ionit kilpailevat kalium-ionien kanssa, jotka kuitenkin ovat tarpeen solujen kasvun, osmoregulaation ja pH-stabiloinnin takia. Tätä ongelmaa esiintyy varsinkin silloin, kun kalsium-ionien pitoisuus on alhainen.
15 Kasvien tuottavuus ja herkkyys maaperän suolaisuu delle riippuu sekin kasvilajista. Halofyytit vaativat suhteellisen korkeita natriumkloridipitoisuuksia optimikasvun varmistamiseksi, glykofyyteilla taas on matala suolansie-tävyys tai niiden kasvu inhiboituu huomattavasti jo alhai-20 silla suolapitoisuuksilla. Tietyn viljeltävän kasvilajin eri lajikkeiden välilläkin on suuria eroja. Lisäksi saman lajin tai lajikkeen suolansietävyys voi vaihdella mm. kasvuvaiheesta riippuen. Kun suolapitoisuus on alhainen tai kohtuullinen, glykofyyttien kasvun vähenemistä ei havaita ... 25 spesifisinä oireina, kuten kloroosina, vaan siitä, että • · V.: kasvit ovat kitukasvuisia ja surkastuneita ja niiden leh- • · : '.· det ovat tavallista tummempia. Lisäksi lehtien kokonais- : r* pinta-ala pienenee, hiilidioksidiyhteyttäminen vähenee ja • · I · proteiinisynteesi inhiboituu.
30 Kasvit kykenevät jossain määrin adaptoitumaan kas- vu- ja stressiolosuhteisiin. Tämä kyky vaihtelee huomatta- • · · vasti kasvilajista riippuen. Tietyt kasvit ryhtyvät mainittujen stressiolosuhteiden vaikutuksesta tuottamaan ab-skisiinihappo (ABA) -kasvuhormonia, joka auttaa kasvia sen 35 ilmarakojen sulkemisessa ja näin vähentää stressin anka- 4 98512 ruutta. ABA:11a on kuitenkin myös haitallisia sivuvaikutuksia kasvien tuottoon. ABA aiheuttaa mm. lehtien ja kukkien sekä nuorten hedelmien tippumista ja estää uusien lehtien muodostumista, mikä tietysti johtaa sadon määrän 5 laskuun.
Stressiolosuhteiden ja erityisesti vedenpuutteen on havaittu johtavan myös siihen, että tiettyjen entsyymien, kuten nitraattireduktaasin ja fenyylialaniiniammoniumlyaa-sin aktiivisuus vähenee jyrkästi. Toisaalta alfa-amylaasin 10 ja ribonukleaasin aktiivisuus lisääntyy. Näihin havaintoi hin perustuvia kemiallisia ratkaisuja kasvien suojaamisen toteuttamiseksi ei tähän mennessä ole kuvattu.
On myös havaittu, että stressiolosuhteissa tiettyjä typpiyhdisteitä ja aminohappoja, kuten proliinia ja be-15 taiinia akkumuloituu tiettyjen kasvien kasvukohtiin. Alan kirjallisuudessa on pohdittu näiden akkumuloituneiden tuotteiden tarkoitusta ja merkitystä. Toisaalta on esitetty, että tuotteet ovat stressin sivutuotteita, jotka ovat haitallisia soluille, toisaalta on arvioitu, että niillä 20 saattaa olla soluja suojaava vaikutus (Wyn Jones, R. G. ja Storey, R. teoksessa The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plants, toimittajat Paleg, L. G. ja Aspinall, D., Academic Press, Sydney, Australia, 1981).
Julkaisussa J. Plant Physiol. 140 (1992) 541 - 543, ... 25 Zhao et ai., kuvataan betaiinin vaikutusta sinimailasen • ·
•.V solukalvoihin. Sinimailasen taimille ruiskutettiin 0,2 M
• · : glysiinibetaiinia, minkä jälkeen taimet nostettiin juuri-
• I
5 98512
Julkaisussa Plant Science Letters 25 (1982) 329 - 335, Itai ja Paleg, kuvataan proliinin ja betaiinin vaikutusta ohran ja kurkun palautumiseen vedenpuutteen aiheuttamasta stressistä. Kasveja kasvatettiin pestyssä hiekassa 5 ja ravintoliuokseen lisättiin neljän vuorokauden ajan po-lyetyleeniglykolia (PEG, molekyylipaino 4000) kuivuus-stressin aikaansaamiseksi, minkä jälkeen kasvien annettiin toipua neljä päivää ennen korjuuta. Proliinia ja/tai be-taiinia (25 mM, pH 6,2) ruiskutettiin kasvin lehdille joko 10 stressin ensimmäisenä tai kolmantena päivänä tai välittömästi ennen korjuuta. Ohran osalta todettiin, että ennen stressiä tai sen jälkeen annetulla betaiinilla ei ollut vaikutusta, sen sijaan stressin loppupuolella lisätyllä betaiinilla oli vaikutusta. Proliinilla ei ollut vaikutus-15 ta. Positiivista vaikutusta ei voitu osoittaa kurkun osalta. Päinvastoin todettiin, että sekä betaiinilla että proliinilla oli negatiivinen vaikutus.
Tutkimuksissa, joissa on pyritty selvittämään betaiinin ja proliinin vaikutuksia kasveihin, on siis saatu 20 ristiriitaisia tuloksia, eikä näihin tuloksiin perustuvia kaupallisia sovelluksia ole.
Keksinnön lyhyt kuvaus Tämän keksinnön tarkoituksena oli löytää keino kei- nokastelun osittain korvaamiseksi siten, että sadon määrä ··· 25 ja laatu voitaisiin samalla varmistaa. Lisäksi keksinnön • · tarkoituksena oli löytää mahdollisuus suojata kasveja • * muissakin stressiolosuhteissa, kuten kuivuuteen usein il * liittyvässä korkeassa suolapitoisuudessa, alhaisissa läm-
Potiloissa jne. Tämän lisäksi haluttiin löytää keino sadon 30 määrän lisäämiseen normaalioloissa käyttämättä ympäristö- ;·. varoja käyttäviä tai ympäristöä rasittavia keinoja.
• · · Tämän keksinnön puitteissa on voitu osoittaa, että tupakkakasvien satotulosta, kuten sadon määrää ja laatua, voidaan huomattavasti parantaa ulkoisesti annetun betaii-: · 35 nin avulla. Betaiini on havaittu erityisen tehokkaaksi sa- 6 98512 totuloksen parantajaksi stressiolosuhteissa, eikä se aiheuta ΑΒΑ:n sivuvaikutusten kaltaisia haitallisia vaikutuksia.
Keksintö koskee siten betaiinin käyttöä ulkoisesti 5 tupakkakasvien satotuloksen parantamiseksi. Keksinnön mukaisesti betaiinia käytetään ulkoisesti kasvien satotuloksen parantamiseksi sekä normaali- että stressiolosuhteissa .
Keksintö koskee myös menetelmää tupakkakasvien salo totuloksen parantamiseksi, jossa menetelmässä kasvaville tupakkaksveille annostellaan ulkoisesti betaiinia.
Betaiini levitetään kasville joko yksittäisannok-sena tai erissä. Levitys voidaan suorittaa esimerkiksi ruiskuttamalla, haluttaessa yhdessä esimerkiksi torjunta-15 aineruiskutuksen kanssa. Keksinnön mukaisesti käytetty betaiini kulkeutuu kasvin kasvisoluihin ja säätelee aktiivisesti solujen osmoottista tasapainoa sekä osallistuu muuhunkin aineenvaihduntaan. Betaiinilla käsitelty kasvi-solu pysyy elinkykyisenä ulkoisten stressitekijöiden vai-20 kuttaessakin.
Keksinnön mukainen betaiinikäsittely on taloudellisesti edullista ja sadon määrän lisäys on taloudellisesti kannattavaa ja merkittävää. Käsittely ei aiheuta merkittävää lisätyötä, sillä se voidaan tehdä yhdessä muiden ruis-25 kutusten kanssa, eikä se vaadi uusia kone-, laite- tai • · V.: tilainvestointeja. Todettakoon myös, että betaiini on myr- • t !,*·· kytön luonnontuote, joka ei vaikuta haitallisesti sadon . laatuun. Betaiini on lisäksi stabiili aine, joka säilyy :*·' kasvisoluissa ja näin vaikuttaa pitkäaikaisesti.
30 Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus ;·. Betaiineiksi kutsutaan täysin N-metyloituja amino- • · · happoja. Betaiinit ovat luonnontuotteita, joilla on tärkeä tehtävänsä sekä kasvien että eläinten aineenvaihdunnassa.
Eräs tavallisimmista betaiineista on glysiinijohdannainen, i 35 jossa glysiinimolekyylin typpiatomiin on liittynyt kolme li 7 98512 metyyliryhmää. Tätä betaiiniyhdistettä kutsutaan tavallisesti betaiiniksi, glysiinibetaiiniksi tai trimetyyligly-siiniksi ja sen rakennekaava on esitetty seuraavassa: 5 CH_ l + CH3 - N - CH2COO CH3 10
Muita betaiineja ovat esimerkiksi alaniinibetaiini ja proliinibetaiini, jonka mm. on raportoitu ehkäisevän kananpoikasten luunpehmennystautia. Wyn Jones, R.G. ja Storey, R. ovat teoksessa The Physiology and Biochemistry 15 of Drought Resistance in Plants, toimittajat Paleg, L.G. ja Aspinall, D., Academic Press, Sydney, Australia, 1981, antaneet yksityiskohtaisen kuvauksen betaiineista. Teos sisällytetään tähän viitteenä.
Betaiinilla on siis bipolaarinen rakenne ja se si-20 sältää useita kemiallisesti reaktiivisia metyyliryhmiä, joita se voi luovuttaa entsyymikatalysoiduissa reaktioissa. Useimmat organismit pystyvät syntetisoimaan betaiinia pieniä määriä mm. metyylifunktiota varten, mutta eivät pysty reagoimaan stressiin lisäämällä oleellisesti betaii-25 nin tuotantoa ja varastointia. Betaiinia akkumuloivista organismeista tunnetuimpia ovat Chenopodiaceae-sukuun kuu- • · · •V: luvat kasvit, kuten sokerijuurikas, ja muutamat mikrobit • · .·. * ja meressä elävät selkärangattomat. Tärkein syy siihen, .että nämä organismit varastoivat betaiinia on todennäköi-".y 30 sesti se, että betaiini toimii osmolyyttinä ja siten suo- jaa soluja osmoottisen stressin vaikutuksista. Betaiinin tärkeimpiä tehtäviä näissä kasveissa ja mikrobeissa onkin • · : '* nostaa solujen osmoottista vastustuskykyä silloin kun olo suhteet sitä vaativat, esimerkiksi kun suolapitoisuus on 35 korkea tai on kuivaa, ja näin ollen estää vesitappioita.
8 98512
Betaiini soveltuu, päinvastoin kuin monet suolat, hyvin yhteen entsyymien kanssa ja näin ollen betaiinipitoisuus soluissa ja soluorganelleissa voi olla suuri ilman että tällä on haitallista vaikutusta aineenvaihduntaan. Betaii-5 nilla on myös todettu olevan stabiloiva vaikutus makromolekyylien toimintaan, se parantaa entsyymien ja solukalvojen lämmönkestävyyttä ja ionikestävyyttä. Tupakkakasvit eivät normaalisti varastoi betaiinia soluihinsa.
Betaiinia voidaan saada esimerkiksi sokerijuurik-10 kaista kromatografisten menetelmien avulla. Betaiinia on kaupallisesti saatavana Cultor Oy, Finnsugar Bioproducts-ilta tuotteena, joka on kiteistä vedetöntä betaiinia. Muitakin betaiinituotteita, kuten betaiinimonohydraattia, betaiinihydrokloridia ja betaiinipitoisia raakaliuoksia, 15 on kaupallisesti saatavana ja voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisiin tarkoituksiin.
Tämän keksinnön mukaisesti betaiinia käytetään siis ulkoisesti tupakkakasvien satotuloksen parantamiseksi. Keksinnön mukaisesti betaiinia käytetään tupakkakasvien 2 0 satotuloksen parantamiseksi erityisesti stressiolosuhteis-sa, eli silloin, kun kasvien kasvua vaivaa ajoittainen tai jatkuva ulkoinen stressi. Tällaisia ulkoisia stressitekijöitä ovat mm. kuivuus, kuumuus, korkea suolapitoisuus, "·; herbisidit, ympäristömyrkyt jne. Antamalla betaiinia ul- *···' 25 koisesti stressiolosuhteista kärsiville kasveille voidaan • · *.*.* mm. edistää kasvien sopeutumista näihin olosuhteisiin ja • « ylläpitää niiden kasvupotentiaalia pidempään ja siten pa-·.· rantaa kasvien sadon tuottokykyä. Betaiini on lisäksi sta- biili aine, joka säilyy kasvisoluissa. Betaiinin positii-30 vinen vaikutus kestää näin ollen pitkään ja lakkaa vasta j·.^ vähitellen kasvun aiheuttaman laimentumisen myötä.
Vaikkakin tässä julkaisussa ja vaatimuksissa käytetään sanaa betaiini, on selvää, että keksinnön mukaisesti voidaan myös käyttää useita eri betaiineja. Huomattakoon 35 lisäksi, että betaiini tässä käytetään yleisnimityksenä, joka siis kattaa erilaiset tunnetut betaiinit.
I! 9 98512
Betaiini levitetään tupakkakasveille joko yksittä-isannoksena tai erissä. Edullisena tapana pidetään yksit-täisannoksen käyttämistä. Käytetty määrä vaihtelee tupakkalajikkeen ja kasvuvaiheen mukana. Käyttökelpoinen määrä 5 voi olla esimerkiksi noin 0,2 - 40 kg betaiinia hehtaaria kohti. Edullinen määrä on siten esimerkiksi noin 2 - 7 kg betaiinia hehtaaria kohti.
Betaiinin levittämiseen voidaan käyttää mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa menetelmää. Betaiini voidaan le-10 vittää erikseen tai yhdessä muiden kasvinsuojeluaineiden, torjunta-aineiden tai ravinteiden, kuten sienten vastaisten aineiden ja urean tai mikroravinteiden kanssa. Betaiini voidaan helposti levittää esimerkiksi ruiskuttamalla. Betaiinin ja mahdollisten muiden aineiden levittäminen su-15 muttamalla kasvin lehdille on edullinen menetelmä, jolla saadaan nopeampi vaikutus kuin juuriin kohdistuvilla menetelmillä. Menetelmään voi kuitenkin liittyä erilaisia ongelmia, kuten alhaiset läpäisymäärät paksuissa lehdissä, pakeneminen hydrofobisilta pinnoilta, huuhtoutuminen sa-20 teella, liuoksen nopea kuivuminen ja lehtien vaurioituminen, ja näiden ongelmien välttämiseksi kannattaa harkita muidenkin menetelmien käyttöä betaiinin levittämiseen.
. Keksinnön mukaisesti betaiinia käytetään edullises- ti vesiliuoksen muodossa.
• I
25 Keksinnön mukaisen käsittelyn ajankohta voi myös • · · *·*.* vaihdella. Mikäli betaiinia annostellaan yhdessä erässä, • t käsittely suoritetaan yleensä aikaisessa kasvuvaiheessa, ·.·. esimerkiksi lehtien juuri puhjettua. Mikäli annostus jae- « ( · :: taan useampaan erään, uusintaruiskutus tehdään edullisesti 30 kukinnon alkaessa tai silloin, kun stressi voidaan enna- j\# koida säätyypin perusteella.
Keksinnön mukaisella betaiinikäsittelyllä voidaan huomattavasti parantaa tupakkakasvien satotulosta, kuten sadon määrää ja laatua. Keksinnön mukainen käsittely on 35 taloudellisesti edullista ja sadon määrän lisäys on talou- 10 98512 dellisesti kannattavaa ja merkittävää. Tämän keksinnön puitteissa on osoitettu, että tupakkasatoa voidaan lisätä jopa yli 30 % käyttämällä sopivaa betaiiniannostusta, esimerkiksi noin 2-7 kg/ha. Lisäksi on huomattava, että 5 vaikka sadon määrä nousee näin merkittävästi, laatu ei kärsi. Päinvastoin on tämän keksinnön puitteissa osoitettu, että sadon määrän lisäys johtuu sekä lehtien lisääntyneestä tuorepainosta ja pinta-alasta että niiden aikaisemmasta ja yhtenäisemmästä kehittymisestä.
10 Keksinnön mukaisesti tupakan satotulosta voidaan parantaa sekä normaali- että stressiolosuhteissa, joita kuivuuden lisäksi voi olla mm. kuivuuteen usein liittyvä korkea suolapitoisuus, korkea lämpötila jne. Todettakoon lisäksi, että tämän keksinnön myötä tulee mahdolliseksi 15 käyttää myös sellaista maata, jota aikaisemmin on katsottu viljelyyn kelpaamattomaksi, tupakkakasvien viljelyyn, jolloin hedelmällistä maata voidaan käyttää perinteisten ravintoaineiden, kuten perunan, viljan, papujen yms. viljelyyn.
20 Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavien esimerkkien avulla. Nämä esimerkit annetaan vain keksinnön valaisemiseksi, eikä niitä pidä katsoa sen suojapiiriä mitenkään rajoittavaksi.
Esimerkki 1 '·*· 25 Suoritettiin kaksi tutkimusta kevään ja kesän aika- • · V.: na tarkoituksena selvittää eri betaiinipitoisuuksien vai- • · kutus tupakkaan.
: ϊ' Kokeet tehtiin keväällä Suomessa (60° 13' N, 24° 57' E) Helsingin yliopiston kasvihuoneissa käyttäen Corn-30 pletely Randomised Design -mallia. Tutkittavana oli 48 βει*. tiaa, jossa kussakin oli yksi taimi. Koe toistettiin kesä- ♦ /v. kuukausina käyttäen samaa kasvimateriaalia ja menetelmiä
• I
kuin ensimmäisessä kokeessa. Ainoa poikkeama oli vesi-*·.’·. stressin aloittaminen toisessa kokeessa kolme viikkoa ai- 35 kaisemmin kuin ensimmäisessä kokeessa. Viiden viikon ikäi- 11 98512 set tupakan (Nicotians tabacum, lajike Samsung) kylvötai-met istutettiin mustiin, pohjastaan rei'itettyihin muovi-ruukkuihin (475 ml, halkaisija 11 cm), joissa oli vermikuliittia ja turvetta tilavuussuhteessa 1:1. Ruukkuja kas-5 teltiin riittävästi, kunnes taimet olivat 12 viikon ikäisiä, niiden korkeus oli 48 cm ja niissä oli keskimäärin 17 lehteä. Tämän jälkeen niihin kohdistettiin vesistressi, joka vastaa arvoa 2,9 pF ja joka käytetyissä kasvumaassa ja sääolosuhteissa vastaa noin 36 % kosteutta kasvumaan 10 painosta laskettuna ja joka aikaansaatiin lisäämällä 17 ml vettä 24 tunnin välein. Sitten taimet latvottiin poistamalla päätesilmut, jotta kasvista tulisi tuuheampi. Visuaaliset oireet lehtien riippumisesta korreloitiin haluttuun arvoon 2,9 pF ja käytettiin indeksinä tämän statuksen 15 säilyttämiseksi.
Lannoitetta, jonka koostumus on NPK 6:4:6 (Kemira Oy, Vaasa, Finland), annettiin joka toinen viikko kaksi viikkoa istutuksen jälkeen annostuksella 50 kg/ha kunnes käsittelyt aloitettiin. Tuhohyönteisten kontrollointiin 20 käytettiin Bladafum II (Bayer), joka aktiivisen aineena sisältää 11,6 % natriumkloraattia. Valoisa aika säädettiin 17 tuntiin neljällä natriumlampulla (400 Watt, AIRAM, Oy Airam Ab, Finland), joilla korkein päivävalolämpötila keskimäärin on 28 °C ja joiden fotosynteettisesti aktiivinen < *·; 25 säteily (PAR) on 434 μπιοί m2/s. Keskimääräinen yölämpötila • · * ’·'·* oli 12 °C ja suhteellinen kosteus vaihteli välillä 42 - 45 • i • · < ·. ·: %.
I Vuorokauden jälkeen vesistressin aloittamisesta « f· · kasvit käsiteltiin betaiinilla (Finnsugar Bioproducts,
30 Finland). Käytettiin kahta eri betaiinipitoisuutta, 0,1 M
«*·,. betaiinin vesiliuos (L) ja 0,3 M betaiinin vesiliuos (H).
Kontrollina oli vesiliuos (C). Kullekin kasville annosteltiin 20 ml liuosta ja lehdet kasteltiin kunnolla sekä päältä että alta käsikäyttöisellä sumuttimella.
12 98512
Lehtien kokonaismäärä kasvia kohden laskettiin sadonkorjuun aikana ja lehdet jaettiin vihreisiin (yli 80 % lehdistä vihreitä) ja keltaisiin. Lehtien kokonaispinta-ala (dm2) kasvia kohti määritettiin myös sadonkorjuun aika-5 na käyttäen kannettavaa LI-COR -planimetria (malli LI-3000, LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA). Sekä vihreiden että keltaisten lehtien pinta-ala mitattiin.
Lehtien tuore- ja kuivapaino määritettiin 16 vuorokauden jälkeen betaiinikäsittelystä, jolloin lehdet ero-10 tettiin varresta ja tuorepaino määritettiin punnitsemalla (g/kasvi). Lehdet kuivattiin sitten 50 °C:ssa 20 h, lämpötila laskettiin kuivauskaapissa ja kuivapaino (g/kasvi) sekä kuiva-ainepitoisuus laskettiin.
Kasvien betaiinipitoisuus määritettiin 24 tunnin 15 sekä 4, 10 ja 16 (sadonkorjuu) vuorokauden jälkeen betaiinikäsittelystä seuraavalla tavalla. Viisi ylintä lehteä irrotettiin ja pestiin kylmällä juoksevalla vedellä lehtien pintaan tarttuneiden betaiinikiteiden liuottamiseksi ja poistamiseksi. Tämän jälkeen lehdet kuivattiin, hienon-20 nettiin nestemäisessä typessä, siirrettiin kryoputkiin ja säilytettiin vakuumiastioissa, jotka sisälsivät nestemäistä typpeä (-196 °C), kunnes betaiinipitoisuus määritettiin HPLC-menetelmällä [Rajakylä ja Paloposki, J. Chromatography 282 (1983) 595 - 602].
. , 25 Tulosten tilastollinen analyysi suoritettiin väri- • » · *;*·, anssianalyysillä käyttäen MSTAT-C -ohjelmaa.
• i * '· ' Tupakankasvien tuorepaino nousi molemmissa tutki- i.’ * muksissa betaiinikäsittelyn ansiosta. Kokeessa I saatiin • « *.· · 10 % nousu tuorepainossa käyttäen 0,1 M betaiiniliuosta 30 (L), kun taas kokeessa II vastaava käsittely aiheutti 30 % s\. nousun tuorepainossa kontrolliin (C) verrattuna. Kun käy- .*** tettiin 0,3 M betaiiniliuosta (H), saatiin 13 ja 20 % nou su tuorepainoon kontrolliin nähden kokeessa I ja II, vastaavasti (p < 0,05). Tulokset on esitetty taulukossa 1.
II
Taulukko l
Betaiinin vaikutus vesistressattujen tupakanlehtien tuorepainoon 13 98512
Keskimääräinen 5 tuorepaino
Koe__Käsittely*__(g/kasvi)__% kontrollista I C 68,3 100 L 75,4 110 H 76,9 113 10 II C 38,9 100 L 50,3 130 __H__46,6__120_ * C = kontrolli 15 L = 0,1 M bet.
H = 0,3 M bet.
LSD = 3,70 a-tasolla 0,05
Kahden kokeen välillä havaittu merkittävä ero leh-20 tien tuorepainossa johtuu kokeiden aikataulusta. Koe I päätettiin 10 viikkoa istutuksen jälkeen, jolloin kasvien kokonaisikä oli 15 viikkoa. Koe II taas päätettiin 5 viikkoa aikaisemmin, koska vesistressi pyrittiin aikaansaamaan nopean kasvuvaiheen aikana. Tällöin myös betaiinikäsitte- 25 lyn vaikutukset ovat suurimmillaan.
• « * • · · V. Myös tupakanlehtien kuivapaino nousi molemmissa
• I
:.'·ϊ tutkimuksissa betaiinikäsittelyn ansiosta. Kokeessa I saa- *,· . tiin 8 % nousu kuivapainossa käyttäen 0,1 M betaiiniliuos- . ta (L), kun taas kokeessa II vastaava käsittely aiheutti 30 32 % nousun kuivapainossa kontrolliin verrattuna. Kun käy- tettiin 0,3 M betaiiniliuosta (H), saatiin 16 ja 25 % nou- » su kuivapainoon kontrolliin nähden kokeessa I ja II, vastaavasti (p < 0,001). Myös näissä kokeissa saadut erot johtuvat kokeiden eri aikatauluista. Tulokset on esitetty 35 taulukossa 2.
I I «
I I
14
Taulukko 2
Betaiinin vaikutus vesistressattujen tupakanlehtien kuivapainoon 98512
Keskimääräinen 5 kuivapaino
Koe__Käsittely*__(g/kasvi)__% kontrollista I C 11,3 100 L 12,2 108 H 13,1 116 10 II C 6,8 100 L 9,0 132 __H__8j5__125_ * C = kontrolli 15 L = 0,1 M bet.
H = 0,3 M bet.
LSD = 0,59 a-tasolla 0,05
Lehtien kokonaispinta-alassa havaittiin kokeessa I 20 kontrolliin nähden 14 % ja 12 % nousu käsittelyllä L ja H, vastaavasti, kun taas kokeessa II samat käsittelyt aiheuttivat 35 % ja 26 % nousun kontrolliin nähden. Tulokset on esitetty taulukossa 3.
il· * · * t I · • · · ft · · * « • · « f · I • · « * * r • · \ • I ♦ «I » • I · • * • · ft · < · · ft ft·»
II
Taulukko 3
Betaiinin vaikutus vesistressattujen tupakanlehtien kokonaispinta-alaan 15 98512
Lehtien keski- 5 määräinen pin-
Koe Käsittely1 ta-ala (dm1)__% kontrollista I C 34,4 100 L 39,1 114 H 38,6 112 10 II C 6,9 100 L 9,3 135 __H__8/7__126_ * C = kontrolli 15 L = 0,1 M bet.
H = 0,3 M bet.
LSD = 0,76 a-tasolla 0,05
Vesistressattujen tupakkakasvien vihreiden lehtien 20 määrä sadonkorjuuaikään laski betaiinikäsittelyn tuloksena. Kokeessa I havaittiin 3 % ja 5 % lasku vihreiden lehtien määrässä sadonkorjuun aikana käsittelyn L ja H ansiosta, vastaavasti. Kokeessa II käsittely L aiheutti 5 % laskun vihreiden lehtien määrässä sadonkorjuun aikana kun 25 taas käsittely H aiheutti 20 % laskun vihreiden lehtien ·. 1: määrään. Tulokset on esitetty taulukossa 4.
• · • · · * · · • · · · » · · • · · • · · · • · · • · · • · · • · · 16 9851/
Taulukko 4
Betaiinin vaikutus vesistressattujen tupakkakasvien vihreiden lehtien määrään 5 Vihreiden leh tien keskimääräinen määrä
Koe__Käsittely* kasvia kohti__% kontrollista I C 38,25 100 10 L 37,25 97 H 35,75 95 II C 20,50 100 L 20,00 95 H 16,25 80 15 * C = kontrolli L = 0,1 M bet.
H = 0,3 M bet.
LSD = 1,37 a-tasolla 0,05 20
Suurempi betaiinipitoisuus oli siis tehokkaampi edistämään tupakan kypsymistä. Nopea ja yhtenäinen kypsyminen on tärkeää koska se vähentää koko sadon talteen ottamiseen tarvittavien korjuukertojen lukumäärän ja näin 25 myös kokonaiskustannuksia.
t » .·. : Kaikissa kokeissa käytetystä betaiinista noin 13 % • ·· ·\·# absorboitui lehtiin. Kokeessa I saatiin käsittelyjen L ja • · · *”.* H osalta 14 ja 13 %, vastaavasti. Kokeessa II vastaavat • · · tulokset olivat 12 ja 11 %. Absorboituneen betaiinin 30 osuutta voidaan nostaa käyttämällä pinta-aktiivista ainet- ♦ ♦ : *·* ta, jolloin käytettyä betaiinimäärää vastaavasti voidaan « · · · pienentää. Absorptiosuhde oli 0:1:3 käsittelyllä C, L ja .·. : H, vastaavasti, joten absorptiosuhde vastasi täysin käy- _···. tettyjä betaiinipitoisuuksia. Betaiini oli hyvin stabiili '1' 35 kasvien lehtikudoksessa, 16 vuorokauden jälkeen yli 50 % li 17 98512 alkuperäisestä absorboituneesta betaiinimäärästä oli vielä läsnä määritettynä HPLC:llä. Tulokset on esitetty taulukossa 5. Kasvin sisältämän betaiinimäärän lasku johtuu todennäköisesti laimennusvaikutuksesta, joka syntyy leh-5 tien kasvun myötä.
Taulukko 5
Vesistressattujen tupakankasvien betaiinimäärä Käsittelytulos, keskiarvo Vrk. betaiini- (% tuorepainosta) 10 käsittelyn
Koe jälkeen c1 L1 H1 I 1 <0,01 0,13 0,35 4 <0,01 0,13 0,49 10 <0,01 0,18 0,48 15 16 <0,01 0,17 0,47 II 1 <0,01 0,22 0,65 4 <0,01 0,21 0,59 10 <0,01 0,16 0,44 16 <0,01 0,11 0,31 20 * C = kontrolli ;. L = 0,1 M bet.
·, H = 0,3 M bet.
25 Ulkoisesti annetun betaiinin positiivinen vaikutus • · · *· 1 tupakan satotuloksen käy selvästi ilmi edellä esitetyistä tuloksista. Sen lisäksi, että betaiinikäsittely nosti leh- • · · ·.· · tien tuorepainoa, kuivapainoa ja lehtien pinta-alaa, se myös edisti lehtien aikaista ja yhtenäistä kehittymistä.
30 Betaiini havaittiin myös stabiiliksi lehtien kudoksissa, mikä toimii osoituksena sen kyvystä suojata käsiteltyjä kasveja pitkäaikaisesti.
Esimerkki 2
Esimerkissä 1 kuvatut kokeet toistetaan peltokokei-35 na käyttäen betaiiniannostuksia 12 kg/ha ja 36 kg/ha. Pel- 18 98512 tokokeet suoritetaan perinteisillä tupakkaviljelmillä, joissa hehtaarilla kasvaa noin 50000 kasvia. Kasvatuksen jälkeen tupakanlehdet kerätään ja punnitaan, minkä jälkeen ne kuivataan ilmassa kosteuspitoisuuteen noin 15 % ja pun-5 nitaan uudelleen. Tupakanlehtien saanto on esitetty taulukossa 6.
Taulukko 6
Betaiinin vaikutus tupakanlehtien saantoon 10 Betaiinia Tuoresaanto Kuivasaanto _(kg/ha)__(kg/ha)__(kg/ha)_ 0 (kontrolli) 665 565 12 720 610 36 770 655 15
Betaiinilla on siten huomattava vaikutus sadon määrään. Käyttämällä pienempää annostusta saadaan noin 8 % nousu sadon määrään, kun taas isompi annostus nostaa sadon määrän jopa 16 %.
I l • · • · · • · • · • · • · · • · · • · · · • · « « · · • · · • · • · • · · « · · • · · • · ·
Claims (20)
- 98512 I. Betaiinin käyttö ulkoisesti tupakkakasvien sato-tuloksen parantamiseksi.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tun nettu siitä, että betaiinia käytetään satotuloksen parantamiseksi stressiolosuhteissa.
- 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että stressiolosuhteet käsittävät kor- 10 keitä tai matalia lämpötiloja, kuivuutta tai liiallista kosteutta tai korkeaa suolapitoisuutta.
- 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kasvi kasvaa kui-vuusstressin alaisena.
- 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään betaiinia noin 0,2 - 40 kg/ha.
- 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että käytetään betaiinia noin 2-7 kg/ 20 ha.
- 7. Menetelmä tupakkakasvien satotuloksen parantami- ·: seksi, tunnettu siitä, että kasvaville tupakka- kasveille annostellaan ulkoisesti betaiinia. i · ,·, 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, . · 25 tunnettu siitä, että stressiolosuhteissa kasvavil- • · · ' • · · 98512
- 12. Jonkin patenttivaatimuksista 7-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että betaiinia annostellaan yhdessä jonkin torjunta-aineen tai pinta-aktiivi-sen aineen kanssa.
- 13. Jonkin patenttivaatimuksista 7-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että betaiinia annostellaan yhdessä erässä aikaisessa kasvuvaiheessa.
- 14. Jonkin patenttivaatimuksista 7-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään betaii-10 nia noin 0,2 - 40 kg/ha, edullisesti noin 2-7 kg/ha. • · • · • · · • · • * · • « « « » * · « · · • · ' * ♦ · 1 · : « • * * • · » • # · II 21 98512 I. Extern användning av betain för att förbättra skörderesultatet hos tobaksväxter.
- 2. Användning enligt patentkrav 1, känne- t e c k n a d därav, att betain används för att förbättra skörderesultatet under stressförhällanden.
- 3. Användning enligt patentkrav 2, känne- t e c k n a d därav, att stressförhällandena omfattar 10 höga eller läga temperaturer, torka eller overdriven fuk-tighet eller hög salthalt.
- 4. Användning enligt nägot av patentkraven 1 - 3, kännetecknad därav, att växten växer under torrstress.
- 5. Användning enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad därav, att betain används i en mängd av ca 0,2 - 40 kg/ha.
- 6. Användning enligt patentkrav 5, kännetecknad därav, att betain används i en mängd av ca 20 2-7 kg/ha.
- 7. Förfarande för att förbättra skörderesultatet hos tobaksväxter, kännetecknat därav, att betain externt appliceras tili växande tobaksväxter.
- 8. Förfarande enligt patentkrav 7, känne- ; 25 t e c k n a t därav, att betain appliceras till under « · · .* ·* stressförhäilanden växande tobaksväxter. • * · • · « Ί’.’ 9. Förfarande enligt patentkrav 7 eller 8, k ä n - • netecknat därav, att stressförhällandena omfattar höga eller läga temperaturer, torka eller overdriven fuk- ·» ! ’** 30 tighet. «** · 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7-9, .·.] kännetecknat därav, att växten växer under torrstress. i ‘ II. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7-10, ’.· 35 kännetecknat därav, att betain appliceras en * eller flera gänger under växtperioden. 98512
- 12. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7-11, kännetecknat därav, att betain appliceras tillsammans med ett bekäinpningsmedel eller ytaktivt ämne.
- 13. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7-12, 5 kännetecknat därav, att betain appliceras i en omgäng under växtens tidiga växtfas.
- 14. Förfarande enligt nägot av patentkraven 7 - 13, kännetecknat därav, att betain används i en mängd av ca 0,2 - 40 kg/ha, fördelaktigt ca 2 - 7 kg/ ha. -*· : \ *: 0 i · f • · * ir· * « · < * · · • ♦ · 0 • * ··· • 1 * » » · • m i · I 1 I I I ( < « II • I
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI952864A FI98512C (fi) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | Kasvien satotuloksen parantaminen |
| EP95929910A EP0831700A1 (en) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | Improving the yield of plants |
| BR9510602-2A BR9510602A (pt) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | Aperfeiçoamento do rendimento de plantas |
| PCT/FI1995/000482 WO1996041531A1 (en) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | Improving the yield of plants |
| US08/793,737 US5851953A (en) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | Yield of plants |
| AU33482/95A AU3348295A (en) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | Improving the yield of plants |
| CN95197919A CN1074901C (zh) | 1995-06-09 | 1995-09-07 | 提高作物产量的方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI952864 | 1995-06-09 | ||
| FI952864A FI98512C (fi) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | Kasvien satotuloksen parantaminen |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI952864A0 FI952864A0 (fi) | 1995-06-09 |
| FI952864L FI952864L (fi) | 1996-12-10 |
| FI98512B FI98512B (fi) | 1997-03-27 |
| FI98512C true FI98512C (fi) | 1997-07-10 |
Family
ID=8543580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI952864A FI98512C (fi) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | Kasvien satotuloksen parantaminen |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5851953A (fi) |
| EP (1) | EP0831700A1 (fi) |
| CN (1) | CN1074901C (fi) |
| AU (1) | AU3348295A (fi) |
| BR (1) | BR9510602A (fi) |
| FI (1) | FI98512C (fi) |
| WO (1) | WO1996041531A1 (fi) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1196496C (zh) * | 1999-02-25 | 2005-04-13 | Dcv公司 | 干酸－壳聚糖复合物 |
| JP2001316204A (ja) | 2000-04-28 | 2001-11-13 | Kao Corp | 植物活力剤 |
| WO2004068973A2 (en) | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Philip Morris Products S.A. | Spray and/or soil treatment of tobacco to reduce tsnas |
| WO2004095926A2 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-11 | Monsanto Technology, Llc | Treatment of plants and plant propagation materials with an antioxidant to improve plant health and/or yield |
| US8252314B2 (en) * | 2004-09-24 | 2012-08-28 | Hill's Pet Nutrition, Inc. | Hypoallergenic composition |
| CN102219599B (zh) * | 2011-04-15 | 2013-03-13 | 广东省农业科学院土壤肥料研究所 | 一种可降低蔬菜硝酸盐含量的组合物 |
| CN103210957B (zh) * | 2013-04-25 | 2015-02-04 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种提高烤烟抗氧化代谢能力的溶剂 |
| US9604887B2 (en) | 2015-04-20 | 2017-03-28 | True Organic Products, Inc. | Betaine based organic fertilizer |
| US9850178B2 (en) | 2015-08-06 | 2017-12-26 | True Organic Products, Inc. | Betaine based organic fertilizer |
| US9815744B2 (en) | 2015-09-24 | 2017-11-14 | True Organic Products, Inc. | pH adjusted betaine based organic fertilizer |
| US10301226B2 (en) | 2016-04-13 | 2019-05-28 | True Organic Products, Inc. | Ph adjusted organic fertilizer from anaerobic digestate and grain by-products |
| US20180325103A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | Spogen Biotech Inc. | Agricultural compositions for improved crop productivity and enhanced phenotypes |
| EP3668529A4 (en) | 2017-07-20 | 2021-07-14 | Spogen Biotech Inc. | BIOACTIVE POLYPEPTIDES ALLOWING IMPROVEMENTS IN PROTECTION, GROWTH AND PRODUCTIVITY OF PLANTS |
| CN108902159A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-30 | 广西大学 | 一种烟草壮根健苗剂及其制备方法 |
| CN108903044B (zh) * | 2018-09-10 | 2020-12-22 | 云南省烟草农业科学研究院 | 一种基于甜菜碱施用缓解灰色烟的烤烟管理及烘烤方法 |
| US11155504B1 (en) | 2019-01-10 | 2021-10-26 | True Organic Products, Inc. | Combination fertilizer |
| CN115812715A (zh) * | 2022-11-27 | 2023-03-21 | 四川省烟草公司广元市公司 | 一种提高烟草抗逆性的组合物 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0181494A1 (en) * | 1984-10-11 | 1986-05-21 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Plant growth regulation agent |
| JPH01228416A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Katakura Chitsukarin Kk | 養液による植物の栽培法 |
| AUPM632294A0 (en) * | 1994-06-20 | 1994-07-14 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method for treating seeds |
| US6214466B1 (en) * | 1999-07-28 | 2001-04-10 | Isp Investments Inc. | Algae-resistant roofing granules |
-
1995
- 1995-06-09 FI FI952864A patent/FI98512C/fi active
- 1995-09-07 EP EP95929910A patent/EP0831700A1/en not_active Withdrawn
- 1995-09-07 WO PCT/FI1995/000482 patent/WO1996041531A1/en not_active Ceased
- 1995-09-07 US US08/793,737 patent/US5851953A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-07 AU AU33482/95A patent/AU3348295A/en not_active Abandoned
- 1995-09-07 BR BR9510602-2A patent/BR9510602A/pt not_active Application Discontinuation
- 1995-09-07 CN CN95197919A patent/CN1074901C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1996041531A1 (en) | 1996-12-27 |
| US5851953A (en) | 1998-12-22 |
| FI98512B (fi) | 1997-03-27 |
| CN1074901C (zh) | 2001-11-21 |
| FI952864L (fi) | 1996-12-10 |
| EP0831700A1 (en) | 1998-04-01 |
| FI952864A0 (fi) | 1995-06-09 |
| AU3348295A (en) | 1997-01-09 |
| CN1191468A (zh) | 1998-08-26 |
| BR9510602A (pt) | 2001-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI98513C (fi) | Kasvien satotuloksen parantaminen | |
| FI98512C (fi) | Kasvien satotuloksen parantaminen | |
| KR20010051171A (ko) | 벼과 식물의 고사 방지 및 속효적 영양 보급제 | |
| CN105248213A (zh) | 一种观赏槭树高效栽培技术 | |
| AU702833B2 (en) | Improving the yield of plants | |
| Szentpétery et al. | Effect of nitrogen top-dressing on winter wheat | |
| AU703341B2 (en) | Improving the yield of plants | |
| FI96111B (fi) | Kasvien satotuloksen parantaminen | |
| FI96112B (fi) | Kasvien satotuloksen parantaminen | |
| WO2023171749A1 (ja) | 植物種子被覆用組成物 | |
| RU2333628C1 (ru) | Способ повышения урожайности картофеля | |
| MXPA98001840A (en) | Improving plan production | |
| US20040198605A1 (en) | Growth promoter for gramineous plants | |
| MXPA97009959A (en) | Improvement in plan production | |
| RU2292715C1 (ru) | Способ повышения урожайности капусты белокочанной | |
| MXPA97009960A (en) | Improvement in plan production | |
| WO2024071065A1 (ja) | 植物種子被覆用組成物 | |
| Dawa et al. | GROWTH, PHOTOSYNTHETIC EFFICIENCY AND PRODUCTIVITY OF SNAP BEAN (Phaseolus vulgaris, L.) PLANTS AS AFFECTED BY SALINITY AND CYCOCEL APPLICATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |