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病原体控制组合物和方法与流程

2022-06-08 23:13:16 来源:中国专利 TAG:

病原体控制组合物和方法
领域
1.本公开总体上涉及病原体控制领域。具体地,本公开涉及用于控制在农业(包括作物栽培、水产养殖生产或牲畜生产)上具有有害影响的病原体的组合物和方法。背景
2.作物,水生生物养殖场和牲畜的全球生产持续增加。在农业,包括作物,水产养殖和牲畜方面增加的全球产量伴随有由于有害病原体如真菌,细菌,病毒,线虫或朊病毒引起的植物,鱼,甲壳类和动物疾病的增加。在对抗这些病原体的努力中,农药的施用和分布显著增加。许多农药包括有毒化学品,其尽管有时在控制或减轻病原体方面有效,但经常导致对人类和环境的有害后果,包括对地下水、植物群和动物群的有害后果。此外,使用中的许多化学品在环境中是持久的,通过突变真菌,细菌,病毒,线虫或朊病毒进一步加剧了有害的后果。
3.农药可以通过从处理过的植物和土壤的径流到达地表水。农药对水的污染是广泛的。美国地质调查(usgs)在90年代早期至90年代中期对整个国家的主要河流流域进行的一系列综合研究的结果产生了惊人的结果。来自所有流的超过90%的水和鱼样品含有一种或更多种通常的几种农药(kole等人;2001)。内容
4.本文描述了用于控制在全球食物生产和植物健康中具有有害影响的病原体的组合物和方法。
5.本文提供的一些实施方案涉及用于处理植物病原体或用于处理水产养殖病原体的活化组合物。在一些实施方案中,组合物包括一种或多种金属纳米粒子和一种或多种有机酸。在一些实施方案中,金属纳米粒子包括金、银、镁、锌、钙、锰、铜、钯、镍、铂、钛、铈、铁、铊、钼或其合金、氧化物、氢氧化物、硫化物、硝酸盐、磷酸盐、氟化物或氯化物。在一些实施方案中,所述一种或多种有机酸包括单宁酸、柠檬酸、柠檬酸三钠、乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3-萘甲酸盐、双羟萘酸盐、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸或乳酸,或以上的组合。在一些实施方案中,金属纳米粒子以小于一种或多种有机酸的量的1%的量存在。在一些实施方案中,金属纳米粒子以约1ppm至约50,000ppm的量存在于组合物中。在一些实施方案中,金属纳米粒子在组合物中是单分散的。在一些实施方案中,纳米粒子的单分散通过超声、乳化剂、表面活性剂或其它分散技术实现。在一些实施方案中,所述组合物通过用超声、激光器、电子枪或热激发进行激发来活化。在一些实施方案中,所述组合物被配制成喷雾剂、溶液、雾或粉末。在一些实施方案中,金属纳米粒子的直径范围为约1nm至约200nm。在一些实施方案中,金属纳米粒子是直径范围为约1nm至约20nm的银纳米粒子,其中一种或多种有机酸包括单宁酸和柠檬酸或柠檬酸三钠,并且其中组合物通过用超声、激光器、电子枪或热激发进行的激发来活化。在一些实施方案中,与未活化的组合物相比,活化组合物具有增加的粘度。在一些实施方案中,活化组合物保持稳定至少2年的时间段。
6.本文提供的一些实施方案涉及制备本文所述的任何活化组合物的方法。在一些实施方案中,所述方法包括产生金属纳米粒子,将所述金属纳米粒子与一种或多种有机酸混合,并通过使用能量源用能量激发所述组合物来活化所述组合物。在一些实施方案中,能量源是超声,激光器,电子枪或热激发。在一些实施方案中,活化组合物包括调节组合物的离子、电子或量子力学性质。在一些实施方案中,活化组合物包括增加组合物中的电子离子活性、增加纳米粒子密度、增加声子或增加粒子离子。
7.本文提供的一些实施方案涉及用于制备本文所述的任何组合物的系统。在一些实施方案中,所述系统包括一个或多个活化室和能量源。在一些实施方案中,能量源包括超声发生器,激光器,电子枪或热能量源。在一些实施方案中,所述系统还包括一个或多个存储容器。在一些实施方案中,所述系统还包括一个或多个泵。在一些实施方案中,所述系统还包括计算机处理器、存储器、电路、传感器、监视器、实时反馈回路、泵、致动器、开关或以上的任何组合。在一些实施方案中,所述系统是自动化系统。
8.本文提供的一些实施方案涉及减轻或控制植物病原体的方法。在一些实施方案中,所述方法包括将本文所述的组合物中的任一种施加至植物、植物的一部分或植物组分。在一些实施方案中,植物组分是叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎或种子。在一些实施方案中,植物病原体是霉菌、霉菌孢子、真菌、突变真菌、真菌孢子、细菌、突变细菌、病毒、突变病毒、线虫、朊病毒或突变朊病毒。在一些实施方案中,植物病原体是尖孢镰刀菌古巴专化型(fusarium oxysporum f.sp.cubense)。在一些实施方案中,植物病原体是斐济球腔菌(mycosphaerella fijiensis)。在一些实施方案中,施加组合物包括喷洒、喷雾、作物喷粉、浸泡土壤或浇灌植物。在一些实施方案中,施加组合物治疗或预防植物病害。
9.本文提供的一些实施方案涉及减轻或控制水产养殖病原体的方法。在一些实施方案中,所述方法包括将本文所述的组合物中的任一种施加至水产养殖。在一些实施方案中,水产养殖包括水生生物,包括鱼,甲壳类或软体动物。在一些实施方案中,水生生物是鱼、虾或牡蛎。在一些实施方案中,水产养殖病原体是真菌、突变真菌、细菌、突变细菌、病毒或突变病毒。在一些实施方案中,施加组合物包括使水产养殖的水与所述组合物接触或向水生生物提供具有所述组合物的饲料。在一些实施方案中,施加组合物治疗或预防影响水生生物的疾病。
10.本文提供的一些实施方案涉及用于处理植物病原体或用于处理水产养殖病原体的试剂盒。在一些实施方案中,所述试剂盒包括本文所述的任何一种组合物和能够将所述组合物施加至植物或水产养殖的分配装置。在一些实施方案中,分配装置是喷雾瓶、喷雾器、喷嘴、高压流体土壤注射系统或滴灌线。在一些实施方案中,试剂盒中的组合物是在施用之前将被稀释的浓缩型组合物。在一些实施方案中,试剂盒是具有准备好施用的适当浓度的组合物的即用型试剂盒。
11.因此,本文提供了如以下编号的替代方案中所述的一些实施方案:
12.1.用于处理植物病原体的活化组合物,所述组合物包含:一种或多种金属纳米粒子;和一种或多种有机酸。
13.2.如替代方案1所述的组合物,其中所述金属纳米粒子包括金、银、镁、锌、钙、锰、铜、钯、镍、铂、钛、铈、铁、铊、钼或以上的合金、氧化物、氢氧化物、硫化物、硝酸盐、磷酸盐、氟化物或氯化物。
14.3.如替代方案1-2中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种有机酸包括单宁酸、柠檬酸、柠檬酸三钠、乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3-萘甲酸盐、双羟萘酸盐、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸或乳酸,或以上的组合。
15.4.如替代方案1-3中任一项所述的组合物,其中所述金属纳米粒子以小于所述一种或多种有机酸的量的1%的量存在。
16.5.如替代方案1-4中任一项所述的组合物,其中所述金属纳米粒子以约1ppm至约10,000ppm的量存在于所述组合物中。
17.6.如替代方案1-5中任一项所述的组合物,其中所述金属纳米粒子通过超声、乳化、表面活性剂或类似的悬浮技术单分散。
18.7.如替代方案1-6中任一项所述的组合物,其中所述组合物通过用超声、激光器、电子枪或热激发进行激发来活化。
19.8.如替代方案1-7中任一项所述的组合物,其中所述组合物被配制成喷雾剂、溶液、雾、种子包衣或粉末。
20.9.如替代方案1-8中任一项所述的组合物,其中所述金属纳米粒子的直径范围为约1nm至约200nm。
21.10.如替代方案1-9中任一项所述的组合物,其中所述金属纳米粒子是银纳米粒子,其以约10ppm至约60ppm的量存在,直径范围为约1nm至约20nm,并且其中所述一种或多种有机酸包括以约30mm的量存在的单宁酸和以约30mm至约300mm的量存在的柠檬酸或柠檬酸三钠。
22.11.如替代方案10所述的组合物,其中所述组合物通过用超声、激光器、电子枪或热激发进行激发来活化。
23.12.如替代方案1-11中任一项所述的组合物,其中所述活化组合物与非活化的组合物相比具有增加的粘度。
24.13.如替代方案1-12中任一项所述的组合物,其中所述活化组合物保持稳定至少2年的时间段。
25.14.制备活化组合物的方法,所述方法包括:产生金属纳米粒子;将所述金属纳米粒子与一种或多种有机酸混合;以及使用能量源用能量活化所述组合物的组分化学还原或激发。
26.15.如替代方案14所述的方法,其中所述活化组合物是替代方案1-13中任一项所述的组合物。
27.16.如替代方案14-15中任一项所述的方法,其中所述能量源是超声、激光器、电子枪或热激发。
28.17.如替代方案14-16中任一项所述的方法,其中活化所述组合物包括调节所述组合物的离子、电子或量子力学性质。
29.18.如替代方案14-17中任一项所述的方法,其中活化所述组合物包括增加所述组合物中的电子离子活性,增加纳米粒子密度,增加声子或增加粒子离子的量。
30.19.用于制备组合物的系统,其中所述系统包括:一个或多个活化室;和能量源。
31.20.如替代方案19所述的系统,其中所述组合物是替代方案1-13中任一项所述的组合物。
32.21.如替代方案19-20中任一项所述的系统,其中所述能量源包括超声发生器、激光器、电子枪或热能量源。
33.22.如替代方案19-21中任一项所述的系统,还包括存储容器。
34.23.如替代方案19-22中任一项所述的系统,还包括一个或多个泵。
35.24.如替代方案19-23中任一项所述的系统,还包括计算机处理器、存储器、电路、传感器、监视器、实时反馈回路、泵、致动器、开关或以上的任意组合。
36.25.如替代方案19-24中任一项所述的系统,其中所述系统是自动化系统。
37.26.减轻或控制植物病原体的方法,所述方法包括:将组合物施加至植物,植物的一部分或植物组分。
38.27.如替代方案26所述的方法,其中所述组合物是替代方案1-13中任一项所述的组合物。
39.28.如替代方案26-27中任一项所述的方法,其中所述植物组分是叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎或种子。
40.29.如替代方案26-28中任一项所述的方法,其中所述植物病原体是霉菌、霉菌孢子、真菌、突变真菌、真菌孢子、细菌、突变细菌、病毒、突变病毒、线虫、朊病毒或突变朊病毒。
41.30.如替代方案26-29中任一项所述的方法,其中植物病原体是尖孢镰刀菌古巴专化型(fusarium oxysporum f.sp.cubense.)。
42.31.如替代方案26-29中任一项所述的方法,其中所述植物病原体是斐济球腔菌。
43.32.如替代方案26-31中任一项所述的方法,其中施加所述组合物包括浸透、喷洒、喷雾、作物喷粉、浸泡、种子包衣或浇灌所述植物,所述植物的一部分或所述植物组分。
44.33.如替代方案26-32中任一项所述的方法,其中施加所述组合物治疗植物病害。
45.34.试剂盒,其包含:替代方案1-13中任一项所述的组合物;以及能够将所述组合物施加至植物上的分配装置。
46.35.如替代方案34所述的试剂盒,其中所述分配装置是喷雾瓶、喷雾器、喷嘴或滴灌线。
47.36.如替代方案34-35中任一项所述的试剂盒,其中所述试剂盒是即用型试剂盒。附图的简要说明
48.下面参考附图描述本文公开的特征。提供附图是为了说明本文描述的本发明的实施方案,而不是为了限制本发明的范围。
49.图1图示了用于产生本文所述的组合物的系统的实施方案的示意图。
50.图2a-2c显示了当用本文所述的组合物处理时,植物病原体斐济球腔菌的生长减少的示例性结果。图2a描述了随着组合物浓度的增加,对常规斐济球腔菌(显示突变迹象的斐济球腔菌)的芽管生长的抑制。图2b描述了随着组合物浓度的增加,对野生型斐济球腔菌的芽管生长的抑制。图2c描述了随着组合物浓度的增加,对斐济球腔菌的集落发育的抑制。
51.图3描述了与缺少本文所述组合物的对照处理相比,用本文所述组合物处理的富培养基(pda)和贫培养基(aa)中的斐济球腔菌生长降低的示例性结果,所述结果通过菌落
直径尺寸测量。详细描述
52.在下面的详细描述中,参考了构成其一部分的附图。在附图中,除非上下文另有规定,否则类似的符号通常标识类似的组件。在详细描述,附图和权利要求中描述的示例性实施方案不意味着是限制性的。可以利用其它实施方案,并且可以进行其它改变,而不脱离在此提出的主题的精神或范围。将容易理解的是,如本文一般性描述和在附图中所示的本公开的方面可以以多种不同的配置来布置,替换,组合,分离和设计,所有这些都在本文中明确考虑。本文引用的所有参考文献通过引用以其整体并且为了本文引用的具体公开内容明确地并入本文。
53.本文提供了用于控制或减轻在全球食物生产和植物健康中具有有害影响的病原体生长的组合物和方法。一些实施方案涉及包含金属纳米粒子和有机酸的组合物。在一些实施方案中,所述组合物是活化组合物。在一些实施方案中,将所述组合物配制用于施用至植物,或将所述组合物配制用于施用至牲畜或水生生物。一些实施方案涉及制备所述组合物的方法。一些实施方案涉及控制病原体的方法或减轻病原体的有害影响的方法。
54.对全球食物生产产量的需求一直在增加,使得作物,食物和食物产品的生产极度紧张。与农业需求并列的是对控制有害影响农业产量的病原体的日益增长的需求。本文所述的组合物,系统和方法涉及提高产量和降低病原体的有害作用的方法。
55.如本文所用,术语“农业”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指植物栽培、水产养殖(鱼和甲壳类的养殖场)或牲畜生产。农业可以包括从植物,水产养殖或牲畜生产食物,药物或产品。可以栽培的植物,可以生产的水生动物或生产的牲畜的类型没有特别限制,并且可以包括具有工业,商业,医学,娱乐,观赏或美学价值的任何树,作物,水生动物或牲畜。组合物
56.本文提供的实施方案涉及用于减轻、控制或减少由病原体引起的有害作用的组合物。在一些实施方案中,所述组合物包括金属纳米粒子和有机酸或金属纳米粒子和有机酸的组合。
57.如本文所用,术语“金属纳米粒子”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指具有在纳米范围内的平均直径的粒子,并且包括一种或多种金属。纳米级维度和纳米粒子的高表面积与体积比使得它们的物理化学性质与大块材料的物理化学性质不同,这使得纳米材料能够应用于各种农业用途。在一些实施方案中,组合物中的金属纳米粒子的平均直径范围为约1nm至约500nm,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40。45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450或500nm,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的平均直径。在一些实施方案中,组合物中的金属纳米粒子具有5nm至20nm的平均直径范围。在一些实施方案中,金属纳米粒子包括单一金属或金属的组合。在一些实施方案中,金属是金、银、镁、锌、钙、锰、铜、钯、镍、铂、钛、铈、铁、铊、钼或其合金、氧化物、氢氧化物、硫化物、硝酸盐、磷酸盐、氟化物或氯化物。在一些实施方案中,组合物是基质流体。
58.如本文所用,术语“基质”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指其中一种微观上分散的不溶性粒子的物质悬浮在整个另一种物质中的混合物。因此,在一些实施
方案中,组合物包括分散或悬浮的元素分子或纳米粒子。在本公开的范围内,基质流体是指已经使用任何一种或多种活化方式活化的组合物。
59.如本文所用,术语“有机酸”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指具有酸性性质的有机化合物,包括其盐。有机酸可以包括,例如以下的任何一种或多种:单宁酸、柠檬酸、柠檬酸三钠、乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸(naphthalenedisulfonic acid)、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3-萘甲酸盐、双羟萘酸盐、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸或乳酸,或以上的组合。
60.在一些实施方案中,选择用于金属纳米粒子的金属和选择组合物中的有机酸是基于当应用于农业系统时化合物的环境影响来确定的,使得组合物对环境具有最小的、可忽略的或不可检测的影响。在一些实施方案中,基于对人类或对农业靶标的影响来确定对待用于金属纳米粒子中的金属的选择和对组合物中的有机酸的选择,使得组合物对人类或对农业靶标具有最小的、可忽略的或不可检测的有害影响。在一些实施方案中,基于对有害病原体的抑制或减轻来确定对待用于金属纳米粒子中的金属的选择和对组合物中的有机酸的选择,使得组合物有效地消除,抑制,杀死,减缓或防止病原体的生长。在一些实施方案中,基于组分相容性、存储、适用性、运输或其它物理性质的组合来选择对待用于金属纳米粒子中的金属的选择和对组合物中的有机酸的选择,所述其它物理性质将使得组合物对于其预期目的有效。在一些实施方案中,对待用于金属纳米粒子中的金属的选择和对有机酸的选择是环境影响、人类或农业健康效应、病原体功效和/或相容性或其它考虑因素(例如组分的商业、成本或可用性)的任何上述性质的组合。
61.在一些实施方案中,本文所述的任何金属纳米粒子以小于组合物中活性成分的量的约1%的量存在于组合物中。在一些实施方案中,本文所述的任何金属纳米粒子可以小于组合物中一种有机酸或组合或多种有机酸的量的约1%的量存在于组合物中。例如,本文所述的任何金属纳米粒子可以小于活性成分或有机酸的约0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%的量存在于组合物中。在一些实施方案中,本文所述的任何金属纳米粒子以约1ppm至约50,000ppm,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、450、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000或50000ppm的量,或以由上述值中的任两个所限定的范围内的量存在于组合物中。在一些实施方案中,组合物中金属纳米粒子的浓度根据组合物的具体用途而变化。例如,可用于治疗性目的的组合物可包括约60ppm的量的金属纳米粒子,而可用于预防性目的的组合物可包括约15ppm至约30ppm的量的金属纳米粒子。
62.在一些实施方案中,有机酸或其盐,或有机酸或其盐的组合以约1%w/v至约100%w/v,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或100%w/v的量,或以由上述值中的任两个所限定的范围内的量存在于组合物中。在一些实施方案中,有机酸是柠檬酸,其以约1%至约10%,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10%w/v的量存在。在一些实施方案中,柠檬酸以约3.6%w/v的量存在。在一些实施方案中,柠檬酸以约4.5%w/v的量存在。在一些实施方案中,有机酸或有机酸的组合以约10ppm至约1,000,
000ppm,例如10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、6000、7000、8000、9000、10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、60000、70000、80000、90000、100000、110000、120000、130000、140000、150000、160000、170000、180000、190000、200000、250000、300000、350000、400000、450000、500000、550000、600000、650000、700000、750000、800000、850000、900000、950000或1000000ppm,或以由上述值中的任两个所限定的范围内的量存在于组合物中。
63.在一些实施方案中,可以选择有机酸或有机酸的组合以控制金属纳米粒子在组合物中的尺寸和/或分散性。例如,有机酸的类型,有机酸的浓度和组合物的其它性质可用于控制金属纳米粒子的尺寸和/或分散性。
64.在一些实施方案中,所述组合物可以包括促进将所述组合物施用至植物、水生生物或牲畜的组分。在一些实施方案中,所述组合物还包括其它化学组分,例如稀释剂或载体。如本文所用,“稀释剂”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指组合物中缺乏活性但可能是必需的或期望的成分。例如,稀释剂可用于增加成分的体积。它也可以是用于溶解或分散待施用的成分的液体。本领域中稀释剂的常见形式是与植物,水产养殖或牲畜施用相容的水性溶液,使得组合物不会不利地影响植物,水生生物或牲畜的生长。“载体”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指物质,而不是其本身是活性成分,其可以促进组合物向植物、水生生物或牲畜的施用。载体可以是用于溶解化合物的液体。载体可以改善组合物的稳定性,处理,存储,运输或施用性质。
65.在一些实施方案中,所述组合物还包含表面活性剂。如本文所用,“表面活性剂”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且包括降低两种液体之间或液体与固体之间的表面张力(或界面张力)的化合物,并且包括乳化试剂、乳化剂、洗涤剂、润湿剂和表面活性剂。如本文所用,术语“乳化剂”是指稳定通常不混溶的两种或更多种液体(乳液)的混合物的物质。在一些实施方案中,表面活性剂包括甘油、烷基苯磺酸盐、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸钠(十二烷基硫酸钠、sls或sds)、月桂醇醚硫酸钠(月桂基醚硫酸钠或sles)、肉豆蔻醇聚醚硫酸酯钠(sodium myreth sulfate)、二辛基磺基琥珀酸钠(docusate)、全氟辛烷磺酸盐(pfos)、全氟丁烷磺酸盐、烷基芳基醚磷酸盐、烷基醚磷酸盐、硬脂酸钠、月桂酰肌氨酸钠、全氟壬酸盐和全氟辛酸盐(pfoa或pfo)。在一些实施方案中,所述组合物包含以约0.001%至约10%,例如0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10%的量,或以由上述值中的任两个所限定的范围内的量存在的乳化剂。
66.在一些实施方案中,所述组合物被配制成溶液、喷雾剂、雾、种子包衣、带静电荷的种子粉末或粉末。在一些实施方案中,种子包衣包括微量营养素。在一些实施方案中,包含微量营养素的种子包衣促进改善的幼苗出苗或存活。在一些实施方案中,包含微量营养素的种子包衣促进增加的产量。在一些实施方案中,配制为种子包衣的组合物用于种子存储。在一些实施方案中,种子包衣是具有用于包被植物种子的营养素的聚集混合物。在一些实施方案中,种子包衣在存储期间保护植物种子免受有害病原体,例如真菌或细菌的侵害。在一些实施方案中,种子包衣允许用于批量种植技术的植物种子的尺寸均匀。在一些实施方案中,种子包衣增加发芽率、增加幼苗存活和/或增加作物产量。
67.在一些实施方案中,通过喷洒、喷雾、浸泡、浇灌、浸土、作物撒粉或以其它方式将组合物施加至植物、植物的一部分或植物组分,来配制用于施用于作物的组合物。在一些实施方案中,将组合物施用至植物本身,例如施用至植物的叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎、种子或其它部分,或将其施用至植物在其中栽培的土壤或栽培植物周围的土壤。在一些实施方案中,所述组合物被配制为粉末,其被施用至植物或施用至植物部分,例如施用至收获的种子、叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎或植物的其它部分,或施用至植物在其中栽培的土壤或栽培植物周围的土壤。在一些实施方案中,所述组合物与肥料或微量营养素一起配制用于施用至植物。这种肥料或营养素可以包括,例如,痕量矿物质、磷、钾、硫、锰、镁、钙、和/或90种微量元素中的任何一种或多种。在一些实施方案中,所述组合物被配制为可以在施用之前稀释的浓缩型组合物。例如,可以将组合物配制成液体浓缩物,其可以用溶液稀释,例如用水稀释,或者可以将其配制成固体,例如粉末,用于溶解在溶液,例如水中。在一些实施方案中,所述组合物可配制成即用型组合物。例如,所述组合物可以配制成包含适当浓度的用于直接施用于植物的组成部分的溶液,或者可以配制成用于直接施用于植物的固体。
68.在一些实施方案中,所述组合物被配制用于施用于水生生物或牲畜,例如作为用于局部施用于牲畜的组合物,例如喷雾剂、雾、溶液、油膏剂或软膏制剂,或被配制用于牲畜的摄取,例如在牲畜的饲料中或在牲畜环境中分布所述组合物。例如,所述组合物可以沉积在其中培养水生动物的水中,可以将所述组合物掺入提供给水生生物或牲畜的饲料中,掺入牲畜污水存储湖或池中以杀死细菌,病毒或真菌,或者可以将所述组合物施用于田间牲畜所摄取的植物。
69.在本文提供的组合物的任何实施方案中,所述组合物是无毒的,并且包括对人类、正被处理的农业或环境不显示毒性作用的组成部分,包括对地下水、植物群或动物群不显示毒性。在本文提供的组合物的任何实施方案中,产生改善的农业健康,包括改善的植物健康和/或改善的作物生产,或改善的水产养殖或牲畜健康。此外,本文提供的组合物的实施方案使得组合物的施用容易,并且减少了用于农业应用的组合物的量。
70.本文提供的一些实施方案涉及包含所述组合物和施用器的试剂盒。在一些实施方案中,所述试剂盒是即用型试剂盒,其中所述试剂盒中包含的组合物可供使用者使用而无需进一步改变。在一些实施方案中,所述组合物提供在试剂盒中用于施用于农业的容器中。在一些实施方案中,容器是含有组合物的喷雾施用器。在一些实施方案中,所述组合物是浓缩的液体或固体。在这样的实施方案中,可以将组合物添加到液体如水中,以稀释浓缩的液体或溶解固体组合物。在一些实施方案中,所述组合物是稀释的组合物。在一些实施方案中,喷雾施用器被配置用于工业,商业,家庭园艺或娱乐目的。在一些实施方案中,所述试剂盒包括分配装置,例如喷嘴、阀、喷雾器或能够将本文所述的组合物分配到作物、水产养殖或牲畜的任何其它装置。
71.在本文所述的组合物的任何实施方案中,所述组合物被配制为基质流体。在一些实施方案中,基质流体如本文所述配制。在一些实施方案中,基质流体包括一种或多种金属纳米粒子和一种或多种有机化合物。在一些实施方案中,基质流体在基质流体中的悬浮粒子内表现出能量频率相互作用。在一些实施方案中,能量频率相互作用由量子力学力决定。在一些实施方案中,能量频率相互作用是可调谐的。在一些实施方案中,使用扰乱或活化基
质溶液中悬浮粒子的量子力学场的激发来调制能量频率相互作用。在一些实施方案中,可以使用超声,电子枪,超低频振动,热激发,超高频音频激发,电声激发,电磁激发,激光激发或用于扰乱或活化量子力学场的其它方式来产生激发。本文更详细地描述了制备包括基质流体的组合物的方法。制备组合物的方法
72.本文提供的一些实施方案涉及制备如本文所述的组合物的系统和方法。在一些实施方案中,所述方法包括金属纳米粒子的合成。金属纳米粒子可以通过化学或物理方法合成。例如,金属盐可以与还原剂进行化学反应以将离子金属还原成纳米粒子形式的元素金属。这种还原方法可包括使离子金属与有机化合物或有机还原剂如亚硫酸钠接触。不希望受理论束缚,使用有机化合物将离子金属还原成元素金属指导纳米粒子形成的合成,控制纳米粒子的尺寸并定制纳米粒子的表面。由于单宁酸的无害和环保的性质,可以使用某些有机还原剂,例如单宁酸。单宁酸是植物衍生的多酚化合物,并且在还原离子金属和稳定纳米粒子形成方面是有效的。因此,在一些实施方案中,金属纳米粒子使用单宁酸介导的合成来形成。在一些实施方案中,所述方法包括将离子金属与还原剂或与有机酸混合。在一些实施方案中,有机酸包括以下的任何一种或多种:单宁酸、柠檬酸、柠檬酸三钠、乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸、丙二酸、磺基水杨酸、乙醇酸、2-羟基-3-萘甲酸盐、双羟萘酸盐、水杨酸、硬脂酸、邻苯二甲酸、扁桃酸或乳酸,或以上的组合。在一些实施方案中,有机酸是天然试剂,包括例如单宁酸、柠檬酸和/或柠檬酸三钠。在一些实施方案中,配制平均直径范围为约1nm至约500nm,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450或500nm,或由上述值中的任两个所限定的范围内的平均直径的金属纳米粒子。在一些实施方案中,配制平均直径范围为5nm至20nm的金属纳米粒子。在一些实施方案中,基于组合物中存在的还原剂的类型和量来调制纳米粒子的尺寸。在一些实施方案中,金属纳米粒子包括单一金属或金属的组合。在一些实施方案中,金属是金、银、镁、锌、钙、锰、铜、钯、镍、铂、钛、铈、铁、铊、钼或其合金、氧化物、氢氧化物、硫化物、硝酸盐、磷酸盐、氟化物或氯化物。在一些实施方案中,可以在制备过程的各个阶段将另外的组分或材料添加到组合物中。
73.在一些实施方案中,所述方法包括获得混合在纯水或本文所述的基质流体中的预合成的金属纳米粒子。在一些实施方案中,预合成的金属纳米粒子的直径范围为约1nm至约500nm,包括例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、350、400、450或500nm,或具有在由上述值中的任两个所限定的范围内的直径。在一些实施方案中,使金属纳米粒子(不管是如本文所述制备的还是获得的预合成的)经受超声处理。在一些实施方案中,超声减少纳米粒子凝聚、溶解和/或分散溶液中的金属纳米粒子。
74.不希望受理论束缚,金属纳米粒子对微生物的抑制作用的机制可包括植物dna复制顶生孢子的能力的丧失,导致核糖体亚单位蛋白和某些其它细胞蛋白和atp产生所必需的酶的失活表达。此外,离子和/或阳离子电荷主要影响膜结合酶(例如呼吸链中的那些酶)的膜完整性,例如渗透性。总之,元素金属纳米粒子对农业病原体,包括植物,水产养殖或牲
畜病原体,发挥有效的抗病原体作用。病原体抑制可通过破坏膜完整性而发生。病原体抑制和流体基质机制也可以抑制孢子生长和无性繁殖。在一些实施方案中,病原体抑制增加食物产量,例如增加作物(在植物的情况下)或用作食物的动物(在水产养殖或牲畜的情况下)的产量。
75.在一些实施方案中,进一步处理金属纳米粒子以产生基质流体。因此,本文提供的一些实施方案涉及产生包含金属纳米粒子和有机酸的组合物的方法,其中所述组合物作为基质流体产生。在一些实施方案中,基质流体通过分散或悬浮在基质流体中的金属纳米粒子之间的能量频率相互作用而改变。在一些实施方案中,基质流体包括可增加流体基质中的离子的离子、电子或量子力学性质。在一些实施方案中,所述方法包括通过使用扰乱或活化悬浮粒子的量子力学场的激发使组合物与能量源接触来调制基质流体的离子、电子和/或量子力学性质。在一些实施方案中,基质流体表现出悬浮金属纳米粒子的量子特性的改变或改性。在一些实施方案中,所述方法增加流体基质中的电子离子活性。在一些实施方案中,量子特性包括离子半径的精确能量操纵或振动运动,其可以在基质流体内被调制,使得分散的粒子可以以可预测的水平有效地“带电”,从而在其它悬浮粒子之间表现出吸引力或排斥力。不希望受理论束缚,基质流体中的自由电子之间的关系显著影响控制或减轻植物、水产养殖或牲畜病原体的组合物功效。在一些实施方案中,量子特性可以被开启(静态)或关闭(动态)。该方法允许产生具有远远大于自然界中自然存在的粒子电荷的基质流体,从而提高了功效。
76.在本公开的范围内,基质流体是指已经使用任何一种或多种活化方式活化的组合物。在一些实施方案中,与未活化的组合物相比,活化的组合物(基质流体)可具有改变的粘度。
77.在一些实施方案中,可以使用超声,电子枪,超低频振动,热激发,超高频音频激发,电声激发,电磁激发,激光激发或用于扰乱或活化量子力学场的其它方式来产生激发。
78.如本文所用,在基质流体的上下文中的术语“量子力学”具有如根据说明书理解的其一般含义,并且是指对基质流体中的原子和亚原子粒子的运动和相互作用,包括金属纳米粒子中的原子和亚原子粒子的运动和相互作用的数学描述。
79.本文提供的一些实施方案涉及用于制备本文所述的基质流体组合物的系统。在一些实施方案中,所述系统包括具有水蒸馏系统和改变的水存储罐的流体处理装置。在一些实施方案中,所述系统包括蒸馏水生产系统。在一些实施方案中,所述系统包括位于具有搅拌器的烧瓶顶部的滴液漏斗。在一些实施方案中,所述烧瓶用于产生金属纳米粒子,所述金属纳米粒子使用一种或多种有机酸以目标直径尺寸产生。在一些实施方案中,所述系统包括基质流体稳定化存储罐。在本文提供的任何实施方案中,所述系统包括一个或多个工艺泵,以及用于将液体输送到系统的各个组成部分的液体流动路径(例如软管或管道)。在本文提供的任何实施方案中,所述系统还包括低压-高安培数可变电源。在任何实施方案中,所述系统还包括一个或多个活化室。
80.图1描述了用于制备本文所述的基质流体组合物的示例性系统100。如图1所示,可以将配制的金属纳米粒子保持在元素纳米粒子存储容器101中。元素纳米粒子存储容器101的尺寸没有特别限制,并且可以是从几升到数百加仑的范围内的任何尺寸,例如约1、2、3、4或5升,或约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、
oxoborate laser),钕玻璃激光器,钛蓝宝石激光器,铥yag激光器,镱yag激光器,镱:2o3激光器,掺镱玻璃激光器,钬yag激光器,铬znse激光器,掺铈氟化锂锶或氟化钙铝激光器,掺钷147磷酸盐玻璃激光器,掺铬金绿宝石激光器(chromium doped chrysoberyl alexandrite laser);掺铒和掺铒镱玻璃激光器,掺三价铀氟化钙激光器,掺二价钐氟化钙激光器或farbe中心激光器),半导体激光器(例如半导体激光二极管,gan,ingan,algainp,algaas,ingaasp,铅盐,垂直腔面发射激光器,量子级联激光器,或混合硅激光器),自由电子激光器,气体动态激光器,镍类钐激光器,拉曼激光器,核泵激光器,伽马射线激光器,纤维激光器,光子晶体激光器,或重力激光器,或以上的任意组合。激光能量可以以约1mw至约1000mw的功率施加至组合物,例如约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900或1000mw,或其量在由上述值中的任两个所限定的范围内。可以将激光能量施加到组合物足以充分地扰乱或活化基质流体中的粒子的时间段,以便调制基质流体的量子力学。例如,可将激光能量施加到组合物1分钟至数小时,例如约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60分钟,或1、2、3、4、5、6。7、8、9、10、11或12小时的时间段,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的时间量。
85.如图1所示,电子枪103c通过发射电子束向组合物施加动能,所述电子束使组合物中的分子不稳定,扰乱,活化或搅动组合物中的分子。电子枪可以产生电场,或者可以使用热离子,光电阴极,冷发射或等离子体发射来发射电子,或者可以产生静电场或磁场。在一些实施方案中,电子枪103c增加基质流体中的电子离子活性,或增加粒子离子到阈值以上,所述阈值在没有活化的情况下被认为正常的。在一些实施方案中,电子枪103c包括一个或多个电极。可将电子枪施加到组合物中足以充分地扰乱或活化基质流体中的粒子,从而调制基质流体的量子力学的时间段。例如,可将电子枪施加至组合物一分钟至数小时,例如约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60分钟,或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12小时的时间段,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的时间量。
86.图1的系统可以进一步包括另外的活化室,包括例如热激发,电磁激发,电声激发。热激发可用于将纳米粒子密度增加到絮凝阈值以上,所述絮凝阈值在没有活化的情况下被认为是正常的。
87.如图1所示,用于制备基质流体组合物的系统还包括泵104。泵104可以使基质流体组合物从一个或多个活化室103流到存储容器105。泵104可以以小于约1升/分钟至大于约50加仑/分钟,例如1、2、3、4或5升或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50加仑/分钟的速率,或者以在由上述值中的任两个所限定的范围内的流速下,使基质流体组合物流过系统。存储容器105是能够存储基质流体组合物的容器。存储容器105可以具有足以在基质流体组合物的运输之前或在基质流体组合物的申请的使用之前将基质流体组合物存储一段时间的任何尺寸。例如,存储容器可以具有范围为10加仑至10000加仑,例如10、20、30、40、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、2000、2500、3000、3500、4000。4500、5000、6000、7000、8000、9000或10000加仑的体积,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的体积。在一些实施方案中,基质流体组合物在存储容器105内存储约10分钟至约2年,例如10、20、30、40、50或60分钟,或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时,或1、2、3、4、5、6或7天,或1、2、3、4或5周,或1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个月,或1或2年的时间
段,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的时间段。在一些实施方案中,基质流体组合物立即用于在农业应用中处理病原体,使得基质流体组合物不存储在存储容器105中。在一些实施方案中,所述系统包括用于存储完全产物的一个或多个存储容器。
88.在一些实施方案中,可以在系统的各个阶段向组合物中添加另外的化合物,例如载体,稀释剂,表面活性剂或乳化剂。例如,在一些实施方案中,在活化室103中活化之前将另外的化合物添加到组合物中。在一些实施方案中,在活化室103中活化之后将另外的化合物添加到组合物中。在一些实施方案中,在活化室103中的活化期间将另外的化合物添加到组合物中。
89.在一些实施方案中,所述系统还包括一个或多个用于去除不溶性微粒物质的离心机。在一些实施方案中,在组合物流到元素纳米粒子存储容器101之前,在组合物上使用离心机。在一些实施方案中,在组合物流到一个或多个活化室103之前,在组合物上使用离心机。在一些实施方案中,在将活化的组合物存储在存储容器105中之前,在组合物上使用离心机。组合物可以在离心机中经受量为约1000
×
g至约100,000
×
g,例如1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000或100000
×
g的离心力,或其量在由上述值中的任两个所限定的范围内。组合物可以在离心机中经受离心力持续足以去除不溶性微粒物质的时间段,例如约1分钟至约60分钟,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60分钟的时间,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的时间段。
90.在一些实施方案中,基质流体组合物在比基质流体组合物存储在存储容器105中的时间段更长的时间段内保持稳定和/或活化。因此,基质流体组合物稳定至少约2年的时间,例如至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24个月的时间,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的时间段。基质流体组合物的稳定性可包括,例如,金属纳米粒子的稳定性,使得金属纳米粒子保持分散或悬浮在基质流体组合物中,基质流体的稳定性,使得金属纳米粒子之间或基质流体中的分子之间的能量频率相互作用在存储期间保持被扰乱或活化。在一些实施方案中,基质流体组合物的稳定性包括保持稳定性,使得基质流体组合物在减轻、消除、抑制、杀死、减缓或防止影响农业的病原体的生长方面保持功效。例如,基质流体组合物的稳定性可以以约25%至100%,例如大于25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%的功效的量,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的量,保持其在处理农业病原体中的功效。
91.在用于制备所述组合物的系统和方法的任何实施方案中,在产生所述基质流体的过程中,可以将所述组合物保持在恒定温度下或将所述温度调节至目标温度。因此,所述系统可进一步包括用于冷却或加热所述组合物以保持恒定温度或以将温度调节至目标温度的装置。用于冷却组合物的装置可以包括,例如,冷藏流体管线,冰浴,冷空气或冷液体流,冰浆压缩机,散热器或其它冷却装置。用于加热组合物的装置可以包括,例如,热空气或热液体流,电加热器,电磁感应加热器或其它加热装置。在一些实施方案中,所述组合物保持在约4℃至约95℃的温度范围内,例如4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95℃,或在
由上述值中的任两个所限定的范围内的温度下。在一些实施方案中,组合物的温度可以根据组合物是在一个或多个活化室中还是在存储容器中而变化。
92.在用于制备所述组合物的系统和方法的任何实施方案中,所述系统可以进一步包括输入导管、输出导管、取样阀、开关、泵管线、软管、外壳、马达、风扇、推进器、叶轮、搅动器、曝气器、溢流容器、温度计、绝缘体、致动器、过滤器、浓缩器或其它组件。在一些实施方案中,任何一种或多种上述组件被包括在系统中以有助于系统的效率,增加调节或改进组合物制备的能力,或符合制备要求。
93.在用于制备所述组合物的系统和方法的任何实施方案中,所述系统可以是具有计算机处理器,存储器,电路,传感器,监视器,实时反馈回路,泵,致动器,开关,算法或其任何组合的自动化系统,从而使得人工智能编程能够产生本文所述的组合物的精确制备和产生。在一些实施方案中,自动化系统连续地调节、监测和调制施加到组合物的能量的量和持续时间,无论是通过超声处理、激光还是电子枪照射,还是通过任何其它能量源,和/或调节、监测和调制通过系统的组合物的流速,和/或调节、监测和调制系统中的组合物的温度。在一些实施方案中,自动化系统能够确定基质流体中能量频率相互作用的程度,并且能够通过调制能量输入的量和持续时间来调节能量频率相互作用。在一些实施方案中,自动化系统调制组合物的各种组分(包括离子金属、还原剂、有机酸、稀释剂或载体或组合物的其它组分)的共混和混合。在一些实施方案中,自动化系统可以包括手动超控装置,使得用户可以手动调节系统的变量,包括能量输入的量和持续时间,流速和/或温度。在一些实施方案中,自动化系统可以用于精确的存档的应用要求,其中条件可以变化,从而需要定制的产品参数。因此,在本文所述的任何实施方案中,制备组合物的系统和方法可以自动、手动或定时控制进行。
94.在用于制备所述组合物的系统和方法的任何实施方案中,可以远程控制所述系统,例如通过使用电话应用,远程计算机控制或其它远程控制来调节或控制来自远程位置的系统输入。在一些实施方案中,所述系统和方法可以包括远程警报系统,其被配置用于在所述组合物的生产期间改变生产人员。本文描述的任何远程系统可以通过移动电话,因特网,陆线通信或其它远程通信装置来实现。
95.在用于制备所述组合物的系统和方法的任何实施方案中,所述系统还包括次级电源。在一些实施方案中,如果电力网上的主电源发生故障,则次级电源用作替代电源。专用电源的实例包括汽油,丙烷或柴油发动机驱动的发电机,太阳能电池,电池或其它可保存的电源。在本文提供的任何实施方案中,到替代电源的电源切换可以通过自动感测主电力网的故障或通过手动切换到替代电源来实现。使用方法
96.本文提供的一些实施方案涉及使用本文提供的基质流体组合物来减轻、消除、抑制、减缓、控制或防止影响农业、水产养殖或牲畜的病原体的生长的方法。
97.如本文所用,“减轻”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指缓解或减少病原体或缓解或减少病原体的有害作用。如本文所用,“消除”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指根除病原体或根除病原体的有害作用。如本文所用,“抑制”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指病原体的量的减少或病原体的有害作用的减少。如本文所用,“杀死”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指对病原体的破坏
或对病原体的有害作用的破坏。如本文所用,“减缓”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指减少病原体的扩散或减少病原体的有害作用。如本文所用,“控制”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指维持对病原体的影响或对病原体的有害作用的影响。如本文所用,“防止”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指使病原体或病原体的有害作用无效。术语减轻、消除、抑制、杀死、减缓、控制或防止不应被解释为100%,并且可以包括病原体或病原体的有害作用的部分或完全减轻、消除、抑制、死亡、减缓、控制或防止。例如,减轻、消除、抑制、死亡、减缓、控制或防止可以是10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%,或在由上述值中的任两个所限定的范围内的量。
98.在一些实施方案中,所述方法包括用本文所述的基质流体组合物处理具有病原体病害的农业。如本文所用,术语“处理(treating)”、“处理(treatment)”、治疗(therapeutic)或“疗法(therapy)”不一定是指疾病或病况的完全治愈或消除。
99.如本文所用,“病原体”具有如根据说明书所理解的其一般含义,并且是指在农业中,特别是在粮食作物、观赏植物、鱼和甲壳类或牲畜中引起疾病的生物体。病原体可以包括,例如霉菌、霉菌孢子、真菌、突变真菌、真菌孢子、细菌、突变细菌、病毒、突变病毒、线虫、突变线虫、朊病毒或突变朊病毒,或任何其它植物、水产养殖、牲畜或土壤病原体。在一些实施方案中,病原体是对常用农药(其因此在处理病原体时无效)具有抗性的抗性病原体。在一些实施方案中,病原体是不利地影响植物生长、植物外观、植物食物生产、植物栽培或水生生物或牲畜生产的任何病原体,因此不特别限于任何特定物种或病原体。在一些实施方案中,病原体是炭疽病的任何和所有形式或以下的任何和所有类型:镰刀菌属(包括尖孢镰刀菌古巴专化型或茄病镰刀菌(f.solani))、thielavopsis(根腐病)、球腔菌属(包括斐济球腔菌和香蕉生球腔菌(m.musicola))、轮枝菌属(verticillium)、稻瘟病菌(magnaporthe grisea)、核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)、黑粉菌属(ustilago)、丝核菌属(rhizoctonia)(包括立枯丝核菌(r.solani))、枝孢属(cladosporium)、炭疽菌属(colletotrichum)(包括c.coccocode、平头炭疽菌(c.truncatum)或胶孢炭疽菌(c.gloeosporoides))、木霉属(包括绿色木霉(t.viride)或哈茨木霉(t.harzianum))、长蠕孢属(helminthosporium)(包括茄长蠕孢(h.solani))、链格孢属(alternaria)(包括茄链格孢(a.solani)或a.alternata)、曲霉属(aspergillus)(包括黑曲霉(a.niger)或烟曲霉(a.fumigatus))、豆属层锈菌(phakospora pachyrhizi)、柄锈菌属(puccinia)、蜜环菌属(armillaria)、卵菌纲(oomycetes)(例如腐霉属(pythium)或疫霉属(phytophthora),包括致病疫霉(phytophthora infestans)或樟疫霉(phytophthora cinnamoni))、phytomyxea(例如根肿菌(plasmodiophora)或粉痂菌属(spongospora))、欧文氏菌属(erwinia)、伯克霍尔德菌属(burholderia)、变形菌门(proteobacteria)(如黄单胞菌属(xanthomonas)或假单胞菌属(pseudomonas))、果胶杆菌属(pectobacterium)(包括p.carotoforaum)、迪基氏菌属(dickeya)(包括石竹迪基氏菌(d.dianthicola))、农杆菌属(包括根瘤农杆菌(a.tumefaciens))、黄单胞菌属(包括x.vesicatoria或野油菜黄单胞菌(x.campestris))、棒形杆菌属(clavibacter)(包括密执安棒形杆菌(c.michiganensis)、植原体、螺旋体、双粒病毒属(bigeminivirus)、单粒病毒属(monogeminivirus)、杂交病毒属(hybrigeminivirus)、甘薯病毒属(ipomovirus)、柘树属病毒属(macluravirus)、矮缩病毒属(nanavirus)、欧尔密病毒属(ourmiavirus)、卫星rna、卫星病毒(satellivirus)、巨脉
病毒属(varicosavirus)、类病毒(viroids)、线虫类(例如球异皮线虫属(globodera)、原生动物(例如植滴虫属(phytomonas)、或藻类(例如头孢藻属(cephaleuros))。对水生生物有害且可使用本文所述的组合物减轻或抑制的病原体的其它实例包括例如气单胞菌属(包括例如嗜水气单胞菌(a.hydrophila)或杀鲑气单胞菌(a.salminocida))、假单胞菌属(包括例如荧光假单胞菌(p.fluorescens))、发光杆菌属(photobacterium)、弧菌属(包括例如鳗弧菌(v.anguillarum)、杀鲑弧菌(v.salmonicida)、溶藻弧菌(v.alcoolyticus)、肋氏弧菌(v.costicola)、哈氏弧菌(v.harveyi)、灿烂弧菌(v.splididus)、副溶血性弧菌(v.parahaemolyticus)、创伤弧菌(v.vulnificus)、霍乱弧菌(v.cholerae))、肾细菌属(renibacterium)(包括,例如,鲑鱼肾细菌(r.salmonarum))、沙门氏菌属(salmonella)、梭菌属(clostridium)、链球菌属(streptococcus)、挑拉综合征病毒(taura syndrome virus)、白斑杆状病毒(white spot baculovirus)、黄头病毒(yellowhead virus)、诺如病毒、杯状病毒、甲型肝炎病毒或感染、皮下和造血坏死病毒。不希望受理论束缚,基质流体组合物饱和并结合病原体并抑制病原体功能。例如,基质流体组合物破坏病原体的膜完整性,从而防止或消除病原体病害。在一些实施方案中,其中栽培作物的土壤被基于土壤的病原体损害。
100.被处理的农业没有特别限制,并且可以是具有病原体病害的任何农业。农业可以是作物,水产养殖或牲畜农业。在一些实施方案中,农业表现出工业,商业,娱乐或美学价值。在一些实施方案中,农业是植物。在一些实施方案中,植物是一品红(poinsettia)、花、羽扇豆、草、苜蓿、树或常青藤(ivy)。在一些实施方案中,作物是食物生产植物。在一些实施方案中,作物是香蕉、可可、咖啡、豆、棉花、玉蜀黍、小麦、稻、玉米、马铃薯、番茄、辣椒、南瓜、葫芦、黄瓜、浆果、葡萄、梨果、核果、柑橘、瓜、热带水果、棉花、坚果、大豆、高粱、甘蔗、葫芦、洋葱、茄子、欧洲萝卜、大麻、草药、其它植物或豆子。在一些实施方案中,牲畜是水生牲畜,例如鱼、软体动物或甲壳类。
101.在一些实施方案中,所述方法包括将基质流体组合物施加至作物或作物正在其中生长的土壤。施加基质流体组合物可以通过各种方式实现,包括例如通过喷洒、浸透、浸泡、浇灌、作物喷粉、喷雾、高压液体注射,或以其它方式将基质流体组合物施加到植物或周围土壤。在一些实施方案中,将基质流体组合物施用至植物本身,例如施加至植物的叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎或种子或其它部分,或将其施加至植物在其中栽培的土壤或栽培植物周围的土壤。在一些实施方案中,基质流体组合物被配制为种子包衣,并且所述方法包括用所述组合物包被种子。在一些实施方案中,种子包衣是静电种子包衣。在一些实施方案中,种子包衣包括微量营养素。在一些实施方案中,种子包衣在存储期间保护植物种子免受有害病原体,例如真菌或细菌的侵害。在一些实施方案中,种子包衣允许用于批量种植技术的植物种子的尺寸均匀。在一些实施方案中,种子包衣增加发芽率、增加幼苗存活和/或增加作物产量。在一些实施方案中,基质流体组合物被配制为粉末,并且所述方法包括将所述粉末施加至植物或植物部分,例如施用至植物的种子、叶、茎、主干、秆、花、枝、果实、根、新枝、芽、根茎或其它部分,或施用至植物在其中栽培的土壤或栽培植物周围的土壤。在一些实施方案中,基质流体组合物与肥料或营养素一起配制,并且所述方法包括向植物施加肥料或营养素。这种肥料或营养素可以包括,例如,氮、磷、钾、硫、镁和/或钙。在一些实施方案中,当与本文所述的基质流体组合物接触时,病原体直接变得无效。
102.在一些实施方案中,所述方法包括将所述组合物施加至水生生物或牲畜。在一些实施方案中,所述方法包括将组合物局部施加至水生生物或牲畜,例如通过施加喷雾剂、雾、溶液、油膏剂或浓缩制剂。在一些实施方案中,将组合物施用于牲畜废物池或湖,例如施用于粪便流出池或湖。在一些实施方案中,所述方法包括将所述组合物饲喂给水生动物或牲畜,例如通过将所述组合物分布在水生动物或牲畜的水或饲料中,或在水生动物或牲畜环境中。在一些实施方案中,所述方法包括将所述组合物沉积在其中培养水生牲畜的水中,或将所述组合物分配到田间牲畜所摄取的植物。在一些实施方案中,水生生物包括鱼,甲壳类或软体动物,例如鱼,虾或牡蛎。
实施例
实施例1-制备基质流体组合物
103.以下实施例例示了用于制备用于减轻或控制植物或水产养殖病原体的示例性基质流体组合物的示例性方法。
104.将离子金属,例如银,锌,金或其它金属的金属硝酸盐溶解在水溶液中至100mm的浓度以产生金属纳米粒子。在大容器中用快速混合来混合单宁酸和柠檬酸三钠。温度范围可在约25℃至约95℃的温度范围内。单宁酸和柠檬酸三钠的量和比例根据金属纳米粒子的所需尺寸和均匀性而改变。在一个实例中,单宁酸可以以5mm至30mm的量使用,并且柠檬酸三钠可以以30至300nm的量使用。通过在特定温度下将金属溶液缓慢滴入或注入到混合物中,在规定的时间内将金属溶液添加到单宁酸和柠檬酸三钠溶液的混合物中。搅拌该溶液以形成金属纳米粒子。在一些情况下,获得预合成的金属纳米粒子。可以加入另外的组分,例如柠檬酸钠或乳化剂。不同浓度的柠檬酸钠可用于精细调节纳米粒子尺寸和/或聚集状态。金属纳米粒子的直径范围为1nm至500nm。将所述组合物添加到活化室中,其中所述组合物在20khz下超声处理20分钟,从而活化所述组合物以产生单分散基质流体。超声破坏了组合物的量子力学场,并导致基质流体组合物的形成。调节基质流体组合物,使得组合物中金属纳米粒子的最终浓度为组合物中柠檬酸盐的量的1%或更少。实施例2-制备基质流体组合物的另外的方法
105.以下实施例说明了用于制备用于减轻或控制植物,水产养殖或牲畜病原体的示例性基质流体组合物的另外的方法。
106.将硝酸银盐与纯净水混合至最终浓度为0.1m以产生银纳米粒子。搅拌溶液直到完全溶解。制备离子金属的稀释液以在添加有机酸后产生1mm至100mm的金属离子。将单宁酸以30mm的最终浓度添加到离子金属溶液中,并混合一段时间。混合后,将柠檬酸三钠添加到金属纳米粒子中至最终浓度为30-300mm。添加单宁酸和柠檬酸三钠导致形成直径在约1nm至约10nm范围内的金属纳米粒子。通过调节单宁酸或柠檬酸三钠的浓度,通过调节混合温度或通过调节反应温度来紧密控制纳米粒子的直径。在纳米粒子形成之后,通过搅拌或超声混合银纳米粒子的溶液。在一些情况下,获得预合成的银纳米粒子。然后将柠檬酸添加到溶液中以产生所需的浓度。溶液在1000
×
g至100,000
×
g的力下离心。实施例3-处理植物病原体
107.以下实施例说明使用实施例1或实施例2中制备的基质流体组合物处理植物病原体的示例性方法。
108.将实施例1或实施例2的基质流体组合物施用于植物以处理由真菌病原体尖孢镰刀菌古巴专化型引起的一类枯萎病
‑‑‑
一种土传疾病。基质流体组合物通过喷洒植物和/或浸透或通过高压注入深度为1至36英寸的土壤中而施用于土壤以及植物本身。该组合物以足以通常涂覆植物或浸透土壤(包括受病原体影响的植物区域)的量沉积到植物或周围土壤中,或沉积在足以处理根和根吸收的土壤中。在第1天将基质流体组合物喷洒在植物上。通过在第1天将不包含基质流体的未活化的组合物施加至植物来测试对照组。每天观察植物,持续30天的时间。30天后,用实施例1的基质流体组合物喷洒的植物表现出植物健康的完全恢复,如通过对植物的目测检查所确定的。接受实施例1的基质流体组合物的植物在果实生产中也表现出增加的产量。未接受实施例1的基质流体组合物的植物表现出增加的病原体病害,如通过对植物的目测检查所确定的。实施例4-处理香蕉植物
109.以下实施例说明了使用实施例1或实施例2中制备的基质流体组合物处理具有黑叶斑病(斐济球腔菌)的香蕉植物的示例性方法。
110.将实施例1的基质流体组合物施用于香蕉植物以处理由子囊菌真菌病原体斐济球腔菌引起的黑叶斑病。通过用足以通常涂覆植物(包括受病原体影响的植物区域)的量的组合物喷洒植物和周围土壤,将基质流体组合物施用至土壤以及植物本身。在第1天将基质流体组合物以不同浓度(范围为10ppm至100ppm)喷洒在植物上。如图2a-2c所示,所述组合物在斐济球腔菌的两个常规群体(图2a)和野生型群体(图2b)中都抑制了芽管生长。常规群体显示突变迹象,而野生型群体则不显示突变迹象。此外,所述组合物抑制了斐济球腔菌的集落发育(图2c)。包括子囊孢子和集落在内的斐济球腔菌结构随着组合物浓度的增加而表现出生长和发育的降低。此外,将斐济球腔菌铺板在具有富培养基(马铃薯葡萄糖琼脂;pda)和贫培养基(抗生素琼脂;aa)的琼脂平板上。用对照组合物,25ppm基质流体组合物和50ppm基质流体组合物处理所述板。如图3所示,集落在经受对照的培养基中生长,如通过集落直径测量的。使用25ppm基质流体组合物,集落在贫培养基和富培养基中都被完全抑制(100%抑制)。使用50ppm基质流体组合物,集落在贫培养基中被完全抑制,并且在富培养基中被显著抑制(81%抑制)。
111.除了所述的抑制芽管生长和抑制集落发育之外,植物还表现出外观上的显著改善,使得在处理后仅72小时的时间后目测检查时,病害的萎蔫和破坏性外观不再可见。植物也表现出提高的香蕉产量。
112.从本公开中,不同于本文描述的那些的其它变化将是显而易见的。例如,根据实施方案,本文描述的任何组合物,系统或方法的某些动作,事件或功能,可以以不同的顺序来进行,可以被添加,合并或完全省去(例如,不是所有描述的动作或事件对于算法的实践都是必需的)。此外,在某些实施方案中,可以同时进行动作或事件。此外,不同的任务或过程可以由能够一起工作的不同的机器和/或计算系统来执行。
113.前面的描述和实施例仅仅是为了说明本公开,而不是意图作为限制来示出。本公开的每个公开的方面和实施方案可以被单独地或与本公开的其它方面,实施方案和变化组合地考虑。此外,除非另有说明,本公开的方法的步骤都不限于任何特定的性能顺序。结合本公开的精神和实质对所公开的实施方案的修改对于本领域技术人员来说是可以想到的,并且这样的修改在本公开的范围内。此外,本文引用的所有参考文献通过引用以其整体并
入本文。
114.本文使用的取向术语,例如“顶部”、“底部”、“水平的”、“垂直的”、“纵向的”、“侧向的”和“末端的”在所示实施方案的上下文中使用。然而,本公开不应限于所示的取向。实际上,其它取向也是可能的,并且在本公开的范围内。本文所用的涉及圆形形状的术语,例如直径或半径,应理解为不需要完美的圆形结构,而应应用于具有可从一侧到另一侧测量的横截面区域的任何合适的结构。通常涉及形状的术语,例如“圆形”或“圆柱形”或“半圆形”或“半圆柱形”或任何相关或类似的术语,不需要严格地符合圆或圆柱体或其它结构的数学定义,而是可以涵盖合理地接近近似值的结构。
115.除非在所使用的上下文中另外具体说明或另外理解,否则本文所使用的条件语言,例如“能够”、“可能”、“可以”、“例如”等通常旨在传达一些实施方案包括某些特征,元件和/或状态,而其他实施方案不包括某些特征,元件和/或状态。因此,这种条件语言通常不旨在暗示特征,元件,模块(block)和/或状态是一个或多个实施方案所需的任何方式,或者一个或多个实施方案必然包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定这些特征,元件和/或状态是否在任何特定实施方案中被包括或要被执行的逻辑。
[0116]“约”是指量、水平、值、数、频率、百分比、维度、尺寸、量、重量或长度相对于参比量、水平、值、数、频率、百分比、维度、尺寸、量、重量或长度变化多达30%、25%、20%、15%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%或1%。当一个值之前有术语“约”时,该组分并不旨在严格限于该值,而是旨在包括与该值不同的量。
[0117]
除非另有明确说明,否则诸如“一个”或“一种”的冠词通常应被解释为包括一个或多个所描述的项目。因此,诸如“装置被配置为”的短语旨在包括一个或多个所述的设备。这样的一个或多个所述的设备可以被共同配置为执行所述的项目。例如,“处理器被配置为执行项目a、b和c”可以包括第一处理器被配置为执行项目a,其与被配置为执行项目b和c的第二处理器协同工作。
[0118]
术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的,并且以开放式的方式被包含地使用,并且不排除另外的元件、特征、动作、操作等。同样,术语“一些”、“某些”等是同义的,并且以开放式方式使用。此外,术语“或”以其包含的意义(而不是以其排他的意义)使用,使得当例如用于连接元件列表时,术语“或”意味着列表中的一个、一些或所有元件。
[0119]
总的来说,权利要求的语言将基于权利要求中采用的语言进行广泛地解释。权利要求的语言不限于在本公开中示出和描述的非排他性实施方案和实例,或者在本技术的审查期间讨论的非排他性实施方案和实例。
[0120]
尽管在某些实施方案和实例的上下文中已经公开了系统和方法,但是本公开将具体公开的实施方案延伸到其他替代实施方案和/或实施方案的使用及其某些修改和等同物。所公开的实施方案的各个特征和方面可以彼此组合或替代,以便形成变化的组合物、系统或方法。本公开的范围不应由本文所述的特定公开的实施方案来限制。
[0121]
在本公开中在单独实施的上下文中描述的某些特征可以在单个实施中组合地实施。相反,在单个实施的上下文中描述的各个特征可以在多个实施中单独实施或者在任何合适的子组合中实施。尽管在本文中可以将特征描述为在某些组合中起作用,但是在一些情况下,可以从所述组合中去除来自所要求保护的组合的一个或多个特征,并且可以将所述组合作为任何子组合或任何子组合的变型来要求保护。
[0122]
虽然本文描述的方法和装置可以是各种修改和替换形式,但是其具体实例已经在附图中示出并且在本文详细描述。然而,应当理解,本发明不限于所公开的特定形式或方法,相反,本发明覆盖落入所描述的各实施方案和所附权利要求的精神和范围内的所有修改,等同物和替代方案。此外,本文中结合实施方案的任何特定特征,方面,方法,性质,特性,质量,属性,元件等的公开可用于本文中阐述的所有其它实施方案中。本文公开的任何方法不需要以所记载的顺序进行。根据实施方案,本文描述的算法,方法或过程中的任一个的一个或多个动作,事件或功能可以以不同的顺序来进行,可以被添加,合并或完全省去(例如,不是所有描述的动作或事件对于算法的实践都是必需的)。在一些实施方案中,动作或事件可以同时进行,例如通过多线程处理,中断处理,或多个处理器或处理器核,或在其它并行体系结构上,而不是顺序地进行。此外,对于每个实施方案,元件,特征,模块或步骤,或元件,特征,模块或步骤的组都不是必需的或必不可少的。此外,系统,方法,特征,元件,模块(module),块等的所有可能的组合,子组合和重新排列都在本公开的范围内。除非在所使用的上下文中另外具体说明或另外理解,否则使用诸如“然后”、“下一个”、“之后”、“随后”等的顺序或时间排序语言通常旨在促进文本的流畅度,而不旨在限制所进行的操作序列。因此,一些实施方案可以使用本文描述的操作序列来进行,而其它实施方案可以按照不同的操作序列进行。
[0123]
此外,虽然操作可以在附图中描述或者在说明书中以特定顺序描述,但是这种操作不需要以所示的特定顺序或依次顺序进行,并且不需要进行所有操作来实现期望的结果。在示例方法和过程中可以并入未描绘或未描述的其它操作。例如,一个或多个另外的操作可以在任何所述操作之前,之后,同时或之间进行。此外,在其它实施中,操作可以被重新排列或重新排序。此外,在本文描述的实施中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施中需要这样的分离,并且应当理解,所描述的组件和系统通常可以被集成在单个产品中或者被封装成多个产品。另外,其它实施也在本发明的范围内。
[0124]
已经结合附图描述了一些实施方案。某些附图是按比例绘制和/或示出的,但是这种比例不应该是限制性的,因为除了所示的维度和比例之外的维度和比例也是可以预期的,并且在本文公开的实施方案的范围内。距离,角度等仅仅是说明性的,并且不必与所示装置的实际维度和布局具有精确的关系。可以添加,去除和/或重新排列组件。此外,本文中结合各实施方案的任何特定特征,方面,方法,性质,特性,质量,属性,元件等的公开可用于本文中阐述的所有其它实施方案中。另外,可以使用适于进行所记载的步骤的任何装置来实施本文所述的任何方法。
[0125]
本文公开的方法可以包括由执业医师采取的某些动作;然而,所述方法也可以包括那些动作的任何第三方指令,或者明确地或者隐含地。
[0126]
总之,已经公开了用于处理农业病原体的组合物,系统和方法的各实施方案和实例。尽管在那些实施方案和实例的上下文中已经公开了组合物、系统和方法,但是本公开将具体公开的实施方案延伸到其他替代实施方案和/或实施方案的使用及其某些修改和等同物。本公开明确地考虑所公开的实施方案的各特征和方面可以彼此组合或替代。因此,本公开的范围不应由本文所描述的特定公开的实施方案来限制,而应仅由对随后的权利要求的公平阅读来确定。
[0127]
本文公开的范围还包括任何和所有重叠、子范围及其组合。诸如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”、“在

之间”等的语言包括所记载的数字。在诸如“约”或“大约”的术语之后的数字包括所记载的数字,并且应该基于环境(例如,在环境下尽可能合理地精确,例如
±
5%、
±
10%、
±
15%等)来解释。例如,“约1v”包括“1v”。在诸如“基本上”的术语之后的短语包括所记载的短语,并且应基于环境(例如,在环境下尽可能合理地)来解释。例如,“基本上垂直的”包括“垂直”。除非另有说明,否则所有测量结果都是在标准条件下,包括温度和压力。
再多了解一些

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