孫圣哲,張紅雪
摘要:植物生長調(diào)節(jié)劑是一種費省效宏的實用技術,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中植物生長調(diào)節(jié)劑已經(jīng)被廣泛應用。本文從植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)現(xiàn)、種類及植物生長調(diào)節(jié)劑應用與影響因素等方面綜述了植物生長調(diào)節(jié)劑的實用技術。
關鍵詞:植物生長調(diào)節(jié)劑;發(fā)現(xiàn);種類;應用;作用效果
中圖分類號: S482.8 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.18.035
植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)指對植物生長發(fā)育具有調(diào)控作用的內(nèi)源和人工合成的化學物質(zhì)。植物激素一般指植物體內(nèi)產(chǎn)生的一些相對少量但可以促進或抑制本身生理過程的化學物質(zhì)。研究者把植物體內(nèi)產(chǎn)生的激素分六大類,即生長素、脫落酸、赤霉素、細胞分裂素、乙烯和油菜素甾醇。植物生長調(diào)節(jié)劑泛指六大植物激素和一些天然存在或人工合成的有生理活性的物質(zhì)。一般包括三種情況,第一種是人工提取或人工合成的天然植物激素,如赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA);第二種是通過人工合成的天然的植物激素的類似物,如萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、6-芐氨基嘌呤(6-BA)等;第三種是人工合成的,與天然的植物激素結構迥異,但有其活性的物質(zhì),如矮壯素、多效唑、甲哌、乙烯利等。
1植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)現(xiàn)
翻開植物生長調(diào)節(jié)劑的研究歷史,我們可以看到,首先是各種內(nèi)源植物激素的發(fā)現(xiàn)。植物自身合成的植物激素是極少的,有些植物激素,比如油菜素內(nèi)酯的含量更為微小。所以植物激素的發(fā)現(xiàn)走過了一條十分艱難曲折的道路。這些極微量的物質(zhì)的提取、分離、純化和檢測是十分艱難的,化學檢測也有很大難度。因此生物檢測法應運而生,生物檢測法是一種測定活性物質(zhì)的種類和量的測定方法,生物體對外源的生理活性物質(zhì)產(chǎn)生特異的生長反應,生理反應或是生化反應,以此為指標可以測量活性物質(zhì)的種類和量,生物檢測法在植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)現(xiàn)以及生理研究中起到了不可代替的作用。
隨著研究的深入,科學家們合成和篩選出許多種化學結構和生理特性與植物激素的功能相同或相異的活性物質(zhì),通常把這類活性物質(zhì)稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。
2 植物生長調(diào)節(jié)劑的種類
植物生長調(diào)節(jié)劑按其作用方式不同分為:植物生長促進劑、植物生長延緩劑和植物生長抑制劑等;按作用的對象不同分為生根劑、壯秧劑、保鮮劑、催熟劑等。
植物生長延緩劑:植物生長延緩劑阻止赤霉素生物合成抑制莖頂端下面區(qū)域細胞的分裂使細胞伸長變慢,節(jié)間縮短但不減少細胞和節(jié)間數(shù)目,其使葉色更濃綠,株型變矮。研究表明植物生長延緩劑對葉片和花的發(fā)育、葉片數(shù)影響不顯著。
植物生長促進劑:植物生長促進劑一般指能促進植物細胞分化、分裂、伸長的化合物,其能促使植物生殖器官發(fā)育和營養(yǎng)器官生長。按化學結構與活性不同,分為生長素類化合物、細胞分裂素類化合物、赤霉素類化合物和油菜素甾醇類化合物等。
3 植物生長調(diào)節(jié)劑的應用
植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)實踐中的應用特點是用量少,操作簡便,費省效宏便于推廣應用,且多數(shù)對環(huán)境和產(chǎn)品安全。故植物生長調(diào)節(jié)劑被大規(guī)模應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。例如:打破種子休眠、促進扦插生根、防止徒長倒伏、增強抗性、增加農(nóng)作物產(chǎn)量、改良產(chǎn)品品質(zhì)、貯藏保鮮產(chǎn)品等。
應用舉例:植物生長調(diào)節(jié)劑可以調(diào)節(jié)植物的某個生理過程,這些調(diào)節(jié)往往是一般農(nóng)業(yè)措施不易完成的,如誘導單性結實、控制性別分化和化學殺雄等;費時費工才能完成,如防治小麥倒伏,常規(guī)要選用矮壯品種、返青期鎮(zhèn)壓或深耕短根、控制返青肥水等,操作起來費時費工,效果也不穩(wěn)定,但是在起身期只要噴施一次植物生長延緩劑,便可防止倒伏;改善農(nóng)作物品質(zhì),增加農(nóng)作物產(chǎn)量。例如,形成無籽果實、改變果形、促進著色、輔助收獲等;增強抗逆性,逆境一直是限制作物良種潛力發(fā)揮和增產(chǎn)增收的癥結,而大田生長條件下有些逆境難以控制或控制成本太高,如溫度逆境、水分逆境、空氣污染等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些植物生長調(diào)節(jié)劑(水楊酸,茉莉酸甲酯等)在增強植物抗逆性方面有較好的應用潛力。
4 影響植物生長調(diào)節(jié)劑作用效果的因素
植物生長調(diào)節(jié)劑的作用效果種類、用量及使用方法、時期和作物生長環(huán)境等有密切關系。既可以促進種子萌發(fā),又可延長種子休眠;既能促進作物生長,又能延緩作物生長,甚至殺死植物;既能保花保果,又能疏花疏果。
4.1 與環(huán)境條件的關系
溫度。研究表明在一定溫度范圍內(nèi),植物生長調(diào)節(jié)劑的作用效果隨著溫度升高而提高。原因有兩種:高溫條件下,植物葉片角質(zhì)層的透性會隨著溫度升高而增大,促進葉片對藥劑的吸收,在高溫下,葉片的光合作用和蒸騰作用增強,植物體內(nèi)的生化反應加快,水分和有機物的轉(zhuǎn)運速率提升,有利于植物生長調(diào)節(jié)劑在體內(nèi)運輸;一些藥劑在高溫下分解快,效果明顯。低溫下,分解緩慢或者很難分解,效果很差。因此,植物生長調(diào)節(jié)劑在低溫條件下使用濃度高一些,在高溫條件下使用濃度低一些。
當植物生長調(diào)節(jié)劑應用在不適宜的溫度下,作用效果可能更明顯,而在正常溫度下,則不需要使用。如低溫或高溫條件下,在番茄等植物上應用2-4,D或防落素,防止落花效果顯著增強。而在適宜的溫度下,由于落花不嚴重,使用2-4,D或防落素的效果就不明顯。
光照。光能促進植物光合作用效率的提高和光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)運,并促進氣孔張開,有利于對藥劑的吸收,同時還促進了蒸騰作用,又有利于藥劑在植物體內(nèi)的傳導,因此,植物生長調(diào)節(jié)劑多在晴天條件下使用。單施,光照過強,則葉面的藥液易蒸發(fā),存留時間短,不利于葉面吸收植物生長調(diào)節(jié)劑,故應避免在強光下使用植物生長調(diào)節(jié)劑。
空氣濕度。在空氣濕度較大條件下,植物葉面角質(zhì)層處于高度水合狀態(tài),這種狀態(tài)能使藥劑濕潤時間延長,有利于藥劑的吸收與轉(zhuǎn)運,葉面上殘留的藥劑相對較少,從而能提高藥劑的使用效果。
風。風速過大可能會導致植物葉片氣孔的關閉,藥液較易干燥,影響藥液吸收,因此應避免在強風下使用植物生長調(diào)節(jié)劑。
降雨。雨水會沖刷掉藥液,一般為了保證藥效,要在施用后12~24小時無降雨。
植物生長環(huán)境除了對藥效有影響外也會影響植物生長發(fā)育,生長環(huán)境不同,植物生長發(fā)育狀況也會不同,故需要調(diào)控的方面也會不同。例如在干旱條件下,植物需要增強抗旱能力;低溫條件下,需要增強植物抗低溫能力。故需依據(jù)具體環(huán)境條件選用合適的植物生長調(diào)節(jié)劑以及合適的濃度、施用時間,正確的施用方式,才能充分發(fā)揮植物生長調(diào)節(jié)劑的作用。
4.2 與栽培措施的關系
植物生長調(diào)節(jié)劑的有效應用,需與其他合理栽培管理措施相配合。例如雖然用萘乙酸、吲哚乙酸處理插條可以促進生根,但是如果不保持苗床內(nèi)適宜溫度和濕度,也是很難保證生根的。如果沒有合理的栽培措施和適宜的生長環(huán)境,單純依靠使用植物生長調(diào)節(jié)劑也不能防止落花落果,需要加強肥水管理,保證營養(yǎng)物質(zhì)的不斷供給,才能達到理想效果。
植物健壯生長和有效生育,決不能離開農(nóng)業(yè)技術措施的綜合應用,否則植物生長調(diào)節(jié)劑也不能達到預期效果。大量的實踐表明,植物生長調(diào)節(jié)劑的應用效果同農(nóng)業(yè)措施密切相關。例如:在肥水等栽培條件適宜情況下,用乙烯利處理黃瓜,能多開雌花多結瓜,能增加黃瓜產(chǎn)量,但如果肥水等營養(yǎng)條件不充足,用乙烯利處理黃瓜,可能會造成后勁不足和早衰,反而會降低產(chǎn)量。
4.3與植物生長狀況的關系
植物生長調(diào)節(jié)劑的作用效果因施用生育時期不同而有差異,苗期對藥劑反應敏感,需要濃度較小;隨著植株長大,木質(zhì)化程度提高,對藥劑敏感程度下降,需要濃度就要高一些。不同的生育時期,需要調(diào)控的方面也有區(qū)別,苗期施藥一般培育壯苗,促進分蘗;而生育后期一般應控制生長,促進營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化,提高產(chǎn)量和催熟等。根據(jù)時期需要選擇適當?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑,才能達到預期效果。
植物對生長調(diào)節(jié)劑的反應因植物長勢不同而不同。發(fā)育好的植物應用效果好,反之效果差。如生長健壯的果樹用植物生長調(diào)節(jié)劑促進坐果和增大果實,效果明顯,而在植株營養(yǎng)不良的情況下,效果不明顯。
不同器官對植物生長調(diào)節(jié)劑的反應迥異。植物各器官對植物生長調(diào)節(jié)劑的敏感程度不同,一般根最敏感,芽其次,莖的感覺最低。
4.4植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度不同,對植物的影響效果也不同
植物對生長素的反應,一般是低濃度促進生長,中等濃度抑制生長,高濃度殺死植物。如2-4,D,在十萬分之一濃度內(nèi)能促進植物生長,防止花果脫落;在萬分之一濃度會抑制植物生長;千分之一濃度能殺死雙子葉植物。
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作者簡介:孫圣哲,助理研究員,研究方向:水稻栽培。