蔬菜幼苗化學(xué)調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展

張志剛 董春娟 尚慶茂，2*

（1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2環(huán)渤海灣地區(qū)設(shè)施蔬菜優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)協(xié)調(diào)創(chuàng)新中心，遼寧沈陽(yáng) 110866）

蔬菜幼苗化學(xué)調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展

張志剛1董春娟1尚慶茂1，2*

（1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2環(huán)渤海灣地區(qū)設(shè)施蔬菜優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)協(xié)調(diào)創(chuàng)新中心，遼寧沈陽(yáng) 110866）

本文對(duì)蔬菜育苗中常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及其使用方法、化學(xué)調(diào)控技術(shù)在蔬菜育苗中的應(yīng)用等進(jìn)行了綜述，展望了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研發(fā)趨勢(shì)，旨在為蔬菜幼苗化學(xué)調(diào)控技術(shù)及培育優(yōu)質(zhì)壯苗提供參考。

蔬菜；幼苗；化學(xué)調(diào)控；綜述

化學(xué)調(diào)控是以應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)為手段，通過改變植物內(nèi)源激素系統(tǒng)，調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育，使其朝著人們預(yù)期的方向發(fā)生變化的技術(shù)?；瘜W(xué)調(diào)控具有操作簡(jiǎn)單、用量少、見效快、效益高及便于推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)（張衛(wèi)中和姚滿生，2007）。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)是化學(xué)調(diào)控技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)，包括植物激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑兩大類。植物激素是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種天然物質(zhì)，主要調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育、組織器官分化及其他一些生長(zhǎng)發(fā)育過程，少量或微量即可對(duì)植物產(chǎn)生顯著效果，主要包括生長(zhǎng)素（IAA）、赤霉素（GA）、細(xì)胞分裂素（CTK）、脫落酸（ABA）和乙烯（ETH）等，植物激素在植物體內(nèi)含量甚微，提取難度大，成本較高，生產(chǎn)中無法大規(guī)模推廣。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是通過人工化學(xué)合成或微生物發(fā)酵等方式獲得的與天然激素具有相似生理和生物學(xué)效應(yīng)的物質(zhì)，可分為生長(zhǎng)促進(jìn)劑和生長(zhǎng)延緩劑兩類，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中地位舉足輕重。

1 蔬菜育苗中常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

1.1 生長(zhǎng)促進(jìn)劑

生長(zhǎng)促進(jìn)劑主要指一些既能促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化和伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，又能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)和生殖器官發(fā)育的活性物質(zhì)。生長(zhǎng)促進(jìn)劑種類很多，如吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D），6-芐氨基嘌呤（6-BA）、氯化膽堿（CC）、油菜素內(nèi)酯（BR）、赤霉素（GA3）等（表1）。

表1 蔬菜育苗中常用的生長(zhǎng)促進(jìn)劑

1.2 生長(zhǎng)延緩劑

生長(zhǎng)延緩劑是指對(duì)植物莖端亞頂端分生細(xì)胞或初生分生細(xì)胞的細(xì)胞分裂有抑制作用的人工合成有機(jī)物。生長(zhǎng)延緩劑種類繁多，常用的有多效唑（PP333）、烯效唑（S3307）、縮節(jié)胺（DPC）、矮壯素（CCC）、丁酰肼（B-9）、環(huán)丙嘧啶醇（A-Rest）等（表2）。

2 化學(xué)調(diào)控技術(shù)在蔬菜育苗中的應(yīng)用

2.1 打破種子休眠

種子休眠是指有生活力的種子在適宜的溫度、水分、氧氣等萌發(fā)條件下仍不發(fā)芽的現(xiàn)象（Bewley，1997）。植物激素是調(diào)控種子休眠與萌發(fā)過程中最重要的內(nèi)源因素。許多植物激素參與種子休眠與萌發(fā)過程的調(diào)控（表3），其中ABA和GA是兩種最主要的調(diào)控激素（Gubler et al.，2005；Finkelstein et al.，2008），其他內(nèi)源激素如ETH、BR和CTK等通過直接或間接參與ABA或GA信號(hào)途徑參與種子的休眠與萌發(fā)（Toh et al.，2012）。研究表明，GA和ABA在調(diào)控種子休眠和萌發(fā)過程中存在相互拮抗關(guān)系，ABA促進(jìn)種子休眠，抑制種子萌發(fā)；GA可以解除種子休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)（Bradford & Nonogaki，2007）。ETH主要通過增強(qiáng)種子的呼吸作用，同時(shí)促進(jìn)胚根細(xì)胞的擴(kuò)大和胚軸的伸長(zhǎng)與根毛分化影響種子的萌發(fā)（于敏 等，2016）。

表2 蔬菜育苗中常用的生長(zhǎng)延緩劑

2.2 促進(jìn)生根

辣椒不定芽經(jīng)0.1 mg·kg-1NAA處理，生根率達(dá)100%；而對(duì)照不定芽生根率只有12.5%（劉燕 等，2012）。番茄幼嫩側(cè)枝扦插到不同濃度NAA中，0.08 mg·L-1處理效果最好，與對(duì)照相比，生根數(shù)提高63.9%，根長(zhǎng)增加48.2%（郭玲 等，2007）。黃瓜種子經(jīng)0.000 1 mg·kg-1NAA處理，根長(zhǎng)、根數(shù)及根鮮質(zhì)量均有所提高，與對(duì)照相比分別增加了21.6%、14.5%、15.3%，差異達(dá)到顯著水平（唐為萍 等，2008）。茄子幼苗葉片噴施0.1 mg·kg-1NAA，促進(jìn)了幼苗根系發(fā)育，與對(duì)照相比根干質(zhì)量提高了23.5%（李進(jìn) 等，2013）。

表3 生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在打破蔬菜種子休眠中的應(yīng)用

2.3 控制幼苗徒長(zhǎng)

穴盤育苗是目前我國(guó)蔬菜育苗的主要形式，穴盤育苗條件下，由于高度集約化生產(chǎn)和穴盤構(gòu)造特殊性，穴盤苗的地上部與地下部生長(zhǎng)常常受到限制，如果遇到高溫高濕特別是夜間和陰雨天高溫高濕，在光照不足以及移植或定植不及時(shí)等情況下，幼苗很容易徒長(zhǎng)（Marr & Jirak，1990）。徒長(zhǎng)苗抗逆性差，不適于機(jī)械化移栽（Leskovar & Cantliffe，1991），易倒伏，不利于搬運(yùn)和運(yùn)輸。使用植物生長(zhǎng)延緩劑控制蔬菜幼苗徒長(zhǎng)是一項(xiàng)簡(jiǎn)單易行且行之有效的措施，具體應(yīng)用詳見表4。

2.4 誘導(dǎo)雌花分化

ETH、2，4-D、NAA、IAA、CCC、BR等均可誘導(dǎo)瓜類雌花分化，其中ETH（2-氯乙基膦酸）是最常用的化學(xué)誘雌劑（楊森 等，2009），Murray 等首次發(fā)現(xiàn)了乙烯利對(duì)黃瓜性別表達(dá)的調(diào)控作用（Murray & Miller，1968），可以增加雌花數(shù)量，使雌花開花提前，雌花/雄花比值升高，乙烯利誘導(dǎo)雌花分化的適宜濃度為100～300 mg·kg-1（Fanourakis，1988；Ratnapala & Silva，1989；Rafeekher et al.，2001），乙烯利誘雌效果除與使用濃度、噴灑次數(shù)等有關(guān)外，還受基因型、栽培季節(jié)等因素影響（李加旺和張文珠，2000；方秀娟 等，2002）。

2.5 增強(qiáng)幼苗抗逆性

油菜素內(nèi)酯（BR）、亞精胺（Spd）、殼聚糖（CTS）、水楊酸（SA）可誘導(dǎo)黃瓜幼苗對(duì)灰霉病的抗性，與對(duì)照相比，黃瓜幼苗病情指數(shù)分別降低28.4%、25.4%、39.4%、19.2%，適宜濃度分別為 0.05、150、200、150 mg·L-1（宋士清 等，2006d；尚慶茂 等，2007a，2007c；尚慶茂和張志剛，2008）。BR、Spd、CTS、SA可誘導(dǎo)黃瓜幼苗抗鹽性，與對(duì)照相比，黃瓜幼苗鹽害指數(shù)分別降低40.2、28.7、36.2、17.7個(gè)百分點(diǎn)，抗鹽效果分別達(dá)63.0%、47.5%、52.2%、25.5%，適宜濃度分別為0.01、200、100、150 mg·L-1（尚慶茂 等，2006；宋士清 等，2006a，2006b，2006c）。

SA與CTS共同施用可提高黃瓜幼苗對(duì)鹽脅迫的抗性，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，壯苗指數(shù)分別比對(duì)照和SA、CTS單獨(dú)施用提高15.39%、8.31%、8.02%，差異達(dá)到顯著水平，說明SA、CTS在誘導(dǎo)黃瓜幼苗耐鹽性中具有協(xié)同效應(yīng)（董濤 等，2009）。SA與BR復(fù)配后最高可使黃瓜幼苗的鹽害指數(shù)分別比對(duì)照和BR、SA單獨(dú)施用降低65.97%、10.30%、53.41%，灰霉病病情指數(shù)分別降低37.82%、31.97%、20.91%，可見SA與BR復(fù)配在提高黃瓜幼苗抗逆性方面表現(xiàn)為增效或相加作用（尚慶茂 等，2007b）。BR與CaCl2復(fù)配后最高可使黃瓜幼苗的鹽害指數(shù)分別比對(duì)照和單一BR、CaCl2處理降低41.89、8.44、6.01個(gè)百分點(diǎn)，灰霉病病情指數(shù)分別降低17.89%、10.17%、4.32%，說明BR與CaCl2復(fù)配在提高黃瓜幼苗抗逆性方面表現(xiàn)為增效或相加作用（張志剛 等，2007）。

表4 生長(zhǎng)延緩劑在控制蔬菜幼苗徒長(zhǎng)中的應(yīng)用

3 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研發(fā)趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)化控調(diào)節(jié)技術(shù)的認(rèn)識(shí)不斷深入，在以后研究方面可以適當(dāng)向混合型試劑方面發(fā)展，注重試劑多重功效，相互配合使用，防止污染、殘留等。

一是混合制劑研究，利用有效成分間的互補(bǔ)和增效作用，開發(fā)復(fù)配產(chǎn)品是生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑研制領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一，兩種或兩種以上生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行復(fù)配，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與殺蟲劑、殺菌劑間的配合使用，以及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和一些無機(jī)肥、有機(jī)肥、微量元素之間的混合使用，最終達(dá)到一劑多能、提高效率的目的。二是研發(fā)自然源調(diào)節(jié)劑，即以天然植物或海洋資源為原料提取生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，既降低生產(chǎn)成本，又可提高農(nóng)化產(chǎn)品環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)安全，對(duì)促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

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Research Progress on Chemical Regulation Technology for Vegetable Seedling

ZHANG Zhi-gang1，DONG Chun-juan1，SHANG Qing-mao1，2*
（1Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Innovation，Ministry of Agriculture，Beijing 100081，China；2Coordinated Innovation Center for Facilitated Vegetable Production with High Quality and Efficiency around Bohai Gulf Area，Shengyang 110866，Liaoning，China）

This paper summarized the species and application methods of daily used plant growth regulator，and also chemical regulation technology applied in vegetable seedling culture. In addition，the paper prospected the future tendency for studies on plant growth regulators，aiming at providing references for chemical regulation technology in vegetable seedling culture and cultivating high quality vegetable seedlings.

Vegetable；Seedling；Chemical regulation；Review

張志剛，副研究員，專業(yè)方向：蔬菜苗期發(fā)育調(diào)控，E-mail：zhangzhigang@caas.cn

*通訊作者（Corresponding author）：尚慶茂，研究員，專業(yè)方向：蔬菜栽培生理及分子生物學(xué)，E-mail：shangqingmao@caas.cn

2017-05-05；接受日期：2017-06-04

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303014），現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-25），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ASTIP-IVFCAAS）