[发明专利]提高植物干生物量的方法

说明书

本发明涉及一种通过用至少一种杀虫剂处理植物、植物部分、植物生 长或意欲生长的场所和/或植物繁殖体而提高植物干生物量的方法。本发明 还涉及一种通过用至少一种杀虫剂处理植物、植物部分、植物生长或意欲 生长的场所和/或植物繁殖体而提高植物果实生物量的方法，其中果实含基 于果实总重量5-25重量％残留水分。本发明进一步涉及一种通过用至少一 种如下所述杀虫剂处理植物、植物部分、植物生长或意欲生长的场所和/ 或植物繁殖体而提高由大气中二氧化碳封存(sequestration)的方法。

近年来对于世界公众的最大挑战之一将是造成温室效应的大气中气体 减少或将大气中温室气体浓度至少稳定在将防止有害的人为干扰气候体系 的水平。这些温室气体中也许最重要的是二氧化碳。此关注体现在东京议 定书(Kyoto Protocol)中，其中批准国答应负责降低他们的二氧化碳和五种 其他温室气体的排放或如果他们保持或增加这些气体的排放，则参与排放 贸易。

大气二氧化碳来源于多种天然源，包括火山除气、有机物质的燃烧和 活的需氧生物体的呼吸过程。人为的二氧化碳主要来自于用于发电和运输 的各种化石燃料的燃烧。从工业革命开始，大气CO₂浓度已提高约110μl/l 或从1945年起约40％其最大释放量。仅考虑构成世界人口三分之一的世 界两个最大和最快的发展中国家印度和中国，和他们估计的“能源饥荒”， 可预期源自人类的二氧化碳输出远未达到它的顶点。替代能源如太阳能、 潮汐能或风能为迄今为止的期望途径，对于代替全球规模上来自常规燃烧 的能源，它们不足够有效也不足够灵活。由于节能努力和替代能源都不可 能在下一个将来盛行，降低/稳定温室气体浓度和因此符合东京议定书的其 他途径变得相关：从大气中封存二氧化碳。

主要天然二氧化碳汇(sink)，即优选在大小方面增加的二氧化碳储蓄器 为海洋和生长植物。

海洋可能代表地球上最大的二氧化碳汇。此作为CO₂汇的角色由两种 方法驱动：溶解泵和生物泵。前者主要是在海水和热盐环流中不同CO₂溶 解度的函数，而后者为将碳(有机和无机形式)由表面光亮带输送至海洋内 部的一系列生物学方法之和。通过生物泵输送至海底的一小部分有机碳埋 于沉积物下的缺氧条件下，并最终形成化石燃料如油和天然气。然而，很 少知道气候变更对海洋作为碳汇的效力的影响。例如，通过侵入人为CO₂的海洋酸化可通过不利影响钙化有机体如颗石藻(coccolithophores)、有孔 虫目和翼足目而影响生物泵。在将来气候变化也可通过变暖和使海洋表面 分层而影响生物泵，因此降低对表面水的有限营养素的提供。

因此，似乎更有希望的是依靠植物作为碳汇。这也反映在东京议定书 中，其中具有大面积森林(或其他植物)的国家可从他们的排放中扣除一定 量，因此使得他们更容易实现所需排放水平。

作为光合作用的部分，植物从大气中吸收二氧化碳。在新陈代谢以后， 产生的碳水化合物作为糖、淀粉和/或纤维素储存，而氧气释放回大气中。 在土壤中，缓慢腐烂的有机材料的逐渐形成也积聚碳，因此形成其他二氧 化碳汇。

森林可能是最有效的植物型碳汇，但全世界砍伐森林抵消了此积极作 用。森林大部分由农业区代替。因此，使用农业植物作为二氧化碳汇是有 用的选择。在本上下文中，需要提供一种使植物提高它们的二氧化碳净吸 收和它们的碳同化以提高从大气中封存二氧化碳的量。提高的碳同化通常 包括提高的植物或其作物的干生物量。

近年来对世界公众的另一个主要挑战将是随着不幸地伴随着高质量耕 地萎缩的提高的世界人口而保持食品生产速度。满足此挑战将需要在多个 方面努力，其中之一将是提供具有提高的营养价值的作物。营养价值为与 植物或作物生物量相关的一个方面。另一方面，植物或作物的生物量还包 括水，使得更好的测量标准为干生物量。

因此，本发明的目的是提供一种提高植物干生物量，尤其是干碳生物 量的方法。

令人惊讶的是，发现用杀虫剂处理植物和/或它的生长场所和/或它的繁 殖体导致增强的二氧化碳同化并因此增强的植物干生物量，尤其是增强的 干碳生物量。

因此，根据一个方面，本发明提供一种通过提高二氧化碳同化而提高 植物干生物量的方法，该方法包括用至少一种杀虫剂处理植物、植物部分、 植物生长或意欲生长的场所和/或植物繁殖体。