[发明专利]提高植物的干生物质的方法

说明书

本发明涉及一种通过用至少一种下述式I化合物处理植物、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的干生物质的方 法。本发明还涉及一种通过用至少一种下述式I化合物处理植物、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的生物质 的方法，该果实基于果实总重量含有5-25重量％的残留水分。本发明进一 步涉及一种通过用至少一种下述式I化合物处理植物、植物部分、植物生 长或意欲生长的场所和/或植物繁殖体而增加从大气中分离的二氧化碳的 方法。

将来世界所面临的最大挑战之一将是大气中负责温室效应的气体减少 或大气中温室气体浓度至少稳定在防止人类活动危险地干扰气候体系的程 度。也许这些温室气体中最重要的是二氧化碳。京都议定书(Kyoto Protocol) 对此表达了关注，其中批准国承担减少二氧化碳和5种其他温室气体排放 的责任或参与排放贸易，若它们维持或增加这些气体的排放。

大气二氧化碳源于多种自然源，包括火山排气、有机物燃烧和活的需 氧生物体的呼吸过程。人类活动的二氧化碳主要衍生于用于发电和运输用 途的各种化石燃料的燃烧。自从工业革命开始，大气CO₂浓度已经增加了 约110μl/l或约40％，其中大部分是自1945年来释放的。仅考虑世界上两 个最大和发展最快的发展中国家印度和中国(它们占世界人口的1/3)以及它 们的预期“能源饥渴”，可以预计人类衍生的二氧化碳输出远未达到其顶 点。替代能源如太阳能、潮汐能或风能是有前景的方法，但目前它们既不 足够有效也不足够灵活，因而不能在全球规模上代替来自常规燃烧的能源。 因为将来能源节省尝试和替代能源均不可能普及，减少/稳定温室气体浓度 以及因此遵守京都议定书的另一方法变得切合实际：从大气中分离二氧化 碳。

主要的天然二氧化碳吸收池，即尺寸优选增加的二氧化碳蓄积池是海 洋和生长的植被。

海洋可能代表了地球上最大的二氧化碳吸收池。作为CO₂的吸收池的 这一作用由两个过程驱动，即溶度泵和生物泵。前者主要随在海水和温盐 合成环流中的差异CO₂溶解度而变，而后者是由表面光亮带向海洋内部输 送碳(呈有机和无机形式)的系列生物过程的总和。小部分由生物泵输送到 海底的有机碳在缺氧条件下埋于沉积物之下并最终形成化石燃料如石油和 天然气。然而，很少有人知道气候变化对海洋作为碳吸收池的效力的影响。 例如，由侵入性人类活动的CO₂导致的海洋酸化可能通过负面影响钙化生 物体如颗石藻(coccolithophores)、有孔蟲(foraminiferans)和浮游翼足类 (pteropods)而影响该生物泵。气候变化还可能在将来通过使海洋表面变暖 和分层而影响该生物泵，从而减少有限营养物向表面水的供应。

因此，似乎更有前景的是依靠作为碳吸收池的植被。这也反映在京都 议定书中，其中具有大面积森林(或其他植被)的国家可以从它们的排放值 中扣减一定量，从而使得它们更易实现所需排放水平。

作为光合作用的一部分，植物由大气吸收二氧化碳。在代谢之后，所 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，缓慢腐败的有机材料的逐渐堆积也蓄积碳，从而形成另一二氧 化碳吸收池。

森林可能是碳吸收池的最有效植物形式，但全世界的森林砍伐抵消了 该积极效果。森林大部分被农业区所替代。因此，使用农业植被作为二氧 化碳吸收池是有用的替换方案。就此而言，希望提供一种使植物的二氧化 碳净吸收及其碳同化增加，以增加由大气分离的二氧化碳量的方法。增加 的碳同化通常伴随植物或其作物的干生物质提高。

将来世界所面临的另一主要挑战将是使食物生产跟上世界人口的增 加，人口增加不幸的是伴随着世界范围内高质量可耕地的减少。应付这一 挑战将要求在多个领域进行努力，其中之一将是对作物提供增加的营养价 值。该营养价值一方面与植物或作物的生物质有关。另一方面，植物或作 物的生物质也由水组成，因而更好的度量是干生物质。

因此，本发明的目的是提供一种提高植物的干生物质，尤其是干碳生 物质的方法。

惊人的是发现用特定种类的N-甲氧基甲基氨基甲酸酯处理植物和/或 其生长场所和/或其繁殖体导致植物的干生物质提高，尤其是干碳生物质提 高。