[发明专利]缺水条件下的栽培方法

说明书

发明领域

本发明总体上涉及用于栽培有用植物作物的系统和方法，并且更确切地涉及在缺水条件下用于栽培作物植物的方法。

背景

在那些降雨量短缺的地区灌溉作物以降低与干旱相关的产量风险是常见的做法。玉米对于缺水尤其很敏感。例如，已经很好地记录了多年以来缺水对玉米产量的影响。取决于缺水发生在作物季节期间的时间，归因于缺水期的产量减少可以高达46%。考虑定时灌溉和其他措施以减轻缺水对产量的影响也是重要的。常规的灌溉方法包括漫灌、喷灌和地下滴灌。

农业集约化和人口增长已经增加了用于灌溉和其他水需求的地下水资源的开发。在生长季节期间完全满足灌溉需求的灌溉用量（特别是在干旱年份）可以对附近的使用者产生局部水位降低的问题。在地下水的灌溉、工业使用者以及市政使用者之间的竞争已经加剧，而所述地下水在一些地区已变为可获得性问题。在其他地区，由于当前地下水使用的速率而存在着透支的状态，这最终会导致枯竭。

为了减轻在高峰使用期期间的水需求、促进再充水和/或降低抽水成本，已经提出了在不同时间段停止或减少灌溉的强制性和自愿性水限制。然而，从产量和质量的立场来看，在关键的作物生长阶段中的水限制可以具有灾难性的后果。更确切地，任何来自此类水限制的节约经常被相等的中等程度的作物产量损失抵消。当此类水限制影响谷物质量时将发生额外的经济损失。此外，由于收入损失（由轧棉机、花生脱壳机和谷物操作机造成）而产生的经济乘数也可以从此类水限制计算。因此，令人希望的是使得这些由农业中的用水限制引起的经济影响最小化。

减轻受限的水可用性的影响的一个策略是使用非充分灌溉（deficit irrigation）技术，该技术使用低于产生一种作物的最优水量的水量。遵循非充分灌溉，在作物干旱敏感生长阶段中施用水。这些时期之外，如果降雨提供了最低的水供给，灌溉是受限的或者甚至是不需要的。因此贯穿作物周期（crop cycle）中，总的灌溉施用对于灌溉需求不是成比例的。非充分灌溉的目的是稳定产量并且获得最大作物水分生产率而不是最大化产量。因此，这种技术将不可避免地导致植物干旱胁迫并且因此导致生产损失。

已经提出了另一种管理水介导的产量损失的策略（特别是在旱地耕作制度中），该策略是：当预测的降雨量低于常规作物品种的预期季节性水需求时，使用充分利用水的或耐受干旱的作物品种以便维持在生长季节中的产量。然而，适当的充分利用水的或耐受干旱的品种并不总是可获得的或经济的。

相应地，对于用于增加在缺水条件下栽培的有用植物作物中的（经济的）产量的系统和方法存在需求。当适当地应用时，这种技术可以使得用有限的水量获得成功的作物生产能够实现，并且还为策划者们提供了在正常雨量生长季节和干旱年份减少灌溉需求的手段。

发明概述

根据本发明，已经发现：当将有用植物作物在管理的缺水条件下（这些缺水条件贯穿生长季节或者在生长季节期间发生在某个点的一个或多个离散的作物生长阶段中）栽培时，将某些农用化学品化合物施用至此类作物将改进产量和/或水分利用效率。在发明方法中采用的缺水条件是相对于这种作物的预期全季节性水需求或相对于这种作物在已经确定的一个或多个生长阶段间隔处所需要的最优水量而量度的。合适的农用化学品是选自以下项的那些：甲氧基丙烯酸酯、新烟碱、唑类、SAR-诱导化合物和某些植物生长调节剂（PGR）以及此类化合物的混合物。缺水条件可以通过灌溉、基于历史降雨量预测和/或季节性降雨量预测的旱地栽培、或其组合来管理。

发明详述

更确切地，本发明提供了一种在生长期期间在管理为缺水条件的有用植物作物中改进产量和/或增加水分利用效率（或灌溉水分利用效率）的方法，包括以下步骤：

a)确定该作物的预期季节性非-缺水需求或者该作物的一个或多个离散生长阶段的预期非-缺水需求；

b)将作物可用水（例如可用的土壤水）保持在以下项的40%至80%的平均值：i)在总生长期期间的预期季节性水需求或者ii)该作物的所述一个或多个离散生长阶段的预期水需求；

c)向植物、这种植物的部分、植物繁殖材料或它的生长场所施用一种改进产量和/或水分利用效率有效量的化合物，该化合物选自甲氧基丙烯酸酯（例如嘧菌酯）、新烟碱（例如噻虫嗪）、唑或康唑杀真菌剂（例如丙环唑）、SAR-诱导化合物（例如阿拉酸式苯-S-甲基）和PGR（例如多效唑和抗倒酯）。在一个实施例中，将这种或这些化合物施用至土壤、叶或施用在灌溉水（化学灌溉）中。