植物生長調(diào)節(jié)劑在作物上的應(yīng)用研究進(jìn)展

傅騰騰，朱建強(qiáng)，張淑貞，戴思薇(長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州434025）

植物生長物質(zhì)是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)，可分為植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑2類，而植物生長調(diào)節(jié)劑又分為植物生長促進(jìn)劑、植物生長抑制劑和植物生長延緩劑3大類。植物生長調(diào)節(jié)劑作用面廣、應(yīng)用領(lǐng)域多、用量少、效果顯著、殘毒少、對環(huán)境影響小，一些栽培技術(shù)措施難以解決的問題，通過使用植物生長調(diào)節(jié)劑得到解決，如啟動或終止種子、芽及塊莖的休眠，調(diào)節(jié)性別、促進(jìn)或阻止開花、誘導(dǎo)或控制脫落等。目前植物生長調(diào)節(jié)劑已得到廣泛應(yīng)用[1-6]，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益[7]。

1 植物生長調(diào)節(jié)劑對作物的影響

1．1 對作物長勢、長相的影響

植物生長延緩物質(zhì)可影響調(diào)控植物的生長期、延緩花期，獲得培育壯苗、矮化防倒伏等的效果[8]。棉花的植株往往產(chǎn)生過多的枝葉而影響種植密度、肥料施用及采集效率，縮節(jié)胺能起到化學(xué)封頂?shù)淖饔肹9]，從而降低棉株高度、縮短節(jié)間、減少葉面積[10]，提高養(yǎng)分利用率。20世紀(jì)80年代中期以來，縮節(jié)胺在全國普遍得到推廣，為我國棉花優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)開拓了新局面[11]。矮壯素(CCC）可用來降低禾谷類植物莖桿高度，阻止或者減少麥子的倒伏，改變植株莖間的整齊度，從而提高分蘗成穗率[12]。此外，植物生長調(diào)節(jié)劑對作物開花控制、果實發(fā)育、器官脫落等也有影響[2，4-5]。

1．2 對植株新陳代謝、作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑可以調(diào)節(jié)作物的新陳代謝，使植物產(chǎn)生更高的糖分、蛋白質(zhì)、油脂、乳質(zhì)，并可起到催熟作用，從而獲得傳統(tǒng)栽培條件下難于獲得的效果[13-14]，研究表明，合理使用植物生長調(diào)節(jié)劑，有利于籽粒灌漿，并能較好地協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系，提高作物產(chǎn)量[13，15]。鄭飛等[16]研究表明，調(diào)節(jié)劑豐優(yōu)素可以提高豫麥47號千粒重和增加粗蛋白含量。筆者2011年春季的油菜、小麥濕害修復(fù)研究亦表明，某些植物生長調(diào)節(jié)劑對改善油菜和小麥植株的代謝、避免因濕害造成嚴(yán)重減產(chǎn)有明顯作用。

1．3 在增強(qiáng)作物抗逆性上的表現(xiàn)

植物對逆境的適應(yīng)是受遺傳性和植物激素2種因素制約的，逆境促使植物體內(nèi)激素含量和活性發(fā)生變化，通過這些變化影響生理過程。潘瑞熾等[17]認(rèn)為外施脫落酸能夠提高植物體內(nèi)脫落酸水平，是增強(qiáng)植物抗逆性的重要原因。利用植物生長調(diào)節(jié)劑增強(qiáng)植物對逆境的抵抗能力，是作物、果樹抗逆栽培的途徑之一。

化學(xué)節(jié)水技術(shù)特別是植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)上的應(yīng)用在作物抗旱栽培方面取得了一定成效[18-23]?？购祫┖盗⑼?ASA）是一種植物內(nèi)源性仿生制劑，是植物本身就存在的一種生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。在水分脅迫下，ASA可緩解小麥水分下降趨勢，提高葉綠素和蛋白質(zhì)含量，抑制活性氧(O-2）的增加，同時提高保護(hù)酶POD、SOD、CAT的活性，還可降低水分脅迫下外滲電導(dǎo)率，對膜起保護(hù)作用[24]。ASA應(yīng)用于水稻、玉米、大豆、馬鈴薯等多種植物，能夠自主調(diào)節(jié)植物葉片毛孔氣孔開閉，抑制葉片水分蒸騰，增強(qiáng)作物在水分脅迫逆境下的適應(yīng)能力，顯著提高作物的抗旱性，使作物在干旱條件下仍能保持正常的生長發(fā)育，獲得較好的作物產(chǎn)量。

油菜素內(nèi)酯(BR）能有效提高作物的抗逆能力[25]。油菜素內(nèi)酯及油菜素內(nèi)酯和丙環(huán)唑混用都能明顯提高棉苗高根系保護(hù)酶活性，從而增強(qiáng)棉苗對紅腐、立枯、炭疽病的抗逆能力[26]。外源水楊酸（SA）能夠激活番茄SOD活性，還參與植物體內(nèi)茉莉酸代謝，使植物的細(xì)胞膜透性顯著降低、可溶性蛋白質(zhì)含量顯著提高，從而有效清除細(xì)胞內(nèi)的活性氧，改善細(xì)胞結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)番茄的抗寒性[27]。此外，6-芐基腺嘌呤(6-BA）、多效唑(PP333）也能提高作物的抗性[28-30]。另外值得一提的是，調(diào)控植物生長調(diào)節(jié)劑有調(diào)節(jié)植物基因表達(dá)誘導(dǎo)抗性[31]已開始有少數(shù)在生產(chǎn)上應(yīng)用，如何茂華等[32]以植物生長調(diào)節(jié)劑作為誘導(dǎo)劑來處理棉苗，證明對抑制棉花黃萎病有效果。

江漢平原以及我國南方平原地區(qū)雨季澇漬災(zāi)害頻發(fā)，內(nèi)澇往往比較嚴(yán)重，農(nóng)田 “四水”——降水、地表水、潛層水和地下水矛盾日益突出[33]。植物生長調(diào)節(jié)劑在棉花、小麥澇漬防治中能提高作物的自身抗性。尚振青等[34]主張在災(zāi)后棉田管理中，加強(qiáng)化控與化學(xué)催熟2個環(huán)節(jié)中運用植物生長調(diào)節(jié)劑；陳大清等[35]、董登峰等[36]就幾種化學(xué)調(diào)節(jié)劑對小麥苗期、孕穗期受澇漬脅迫的生理效應(yīng)、生長特性以及產(chǎn)量性狀等進(jìn)行了觀察，分析了PP333、BR120、ASA對小麥抗?jié)碀n能力的影響，指出合理使用有關(guān)植物生長調(diào)節(jié)劑可提高小麥的抗?jié)碀n能力。

2 植物生長調(diào)節(jié)劑的配施

2．1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑的混合配施

各植物生長調(diào)節(jié)劑之間存在著復(fù)雜的交叉反應(yīng)(crosstalk），目前這一類復(fù)配劑已有較大應(yīng)用市場，如“GA＋BR”、“GA＋I(xiàn)AA”、“IAA＋EH＋GA”，這類復(fù)配劑的出現(xiàn)，使植物生長調(diào)節(jié)劑更具有高效性。

2．2 植物生長調(diào)節(jié)劑與殺菌劑混用。

植物生長調(diào)節(jié)劑與殺菌劑混用能使植物生長調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品同時具有殺菌及調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的功效，將調(diào)節(jié)作用、促進(jìn)作用和治療作用同時作用于植物體上，從而達(dá)到降低用藥量、減少對環(huán)境及有益生物危害、穩(wěn)定地防治病害的效果[37]。研究表明，單獨使用殺菌劑由于效果單一、環(huán)境殘留量大、抗藥性產(chǎn)生，已不符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有害生物的綜合治理(IPM）的主導(dǎo)方針，而植物生長調(diào)節(jié)劑與殺菌劑混用往往能提高殺菌劑的效果，減少殺菌劑的用量，能很好地緩解殺菌劑生產(chǎn)使用過程中的諸多壓力[31，38-39]。

2．3 植物生長調(diào)節(jié)劑和肥料及微量元素混用

肥料與植物生長調(diào)節(jié)劑混施的研究多集中在糧食作物[40-41]，復(fù)合施用利于發(fā)揮各自的生理效應(yīng)，提高勞動效率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。王志勇等[42]研究表明，肥料和生長調(diào)節(jié)劑的較優(yōu)搭配能增強(qiáng)高羊茅草坪草的抗熱性、保護(hù)酶活性和體內(nèi)氮磷鉀的積累，并且能有效調(diào)節(jié)高羊茅密度和株高，為高羊茅順利越夏提供基礎(chǔ)。

3 展望

植物生長調(diào)節(jié)劑的環(huán)境殘留問題和對人畜的健康問題是公眾比較關(guān)心的問題，是人們在應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑時首先考慮的問題。今后在植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用過程中，要研究其在土壤食物鏈中的殘效與殘留問題及方便高效的檢測技術(shù)，評價其對環(huán)境的安全性。在研發(fā)新型植物生長調(diào)節(jié)劑時必須樹立生態(tài)環(huán)保的觀念，利用天然植物及海洋資源或發(fā)酵產(chǎn)物作為提取植物生長調(diào)節(jié)劑的原料將是重要的發(fā)展方向；要盡量選用殘效期短、毒性低的品種，做到科學(xué)施用。同時要興除利弊，安排好茬口和作物品種，做好再利用殘留有效成分的工作[43]。另外，根據(jù)不同區(qū)域作物生產(chǎn)中出現(xiàn)的諸如高低溫、旱澇、病蟲草害等問題，研究針對性強(qiáng)、更環(huán)保的植物生長調(diào)節(jié)劑及其與化肥、農(nóng)藥、除草劑等的配合使用，將成為今后的熱點。

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