常用植物生长调节剂种类及作用
植物生长调节剂(plant growth regulators)是一类与植物激素具有相似生理生化效应的物质。植物生长调节剂通过刺激、抑制或激素受体阻断,在植物体内细胞交换或电解质交换中引起局部或短暂的波动,提高或降低植物中某种激素状态。植物生长调节剂不仅能增加作物产量,还能提升抗逆性、改善品质,在延长产品贮藏期和作物育种的发展中发挥着重大作用。
一、植物生长调节剂的类别
植物生长调节剂大约有 40 种活性成分,在使用中可以作为单一成分或组合使用。许多植物发育过程可以积极调节栽培植物,例如加速或延迟种子萌发、打破植物休眠、刺激或减少茎伸长、诱导开花和结果、减少或增加果实产量和加速或延迟衰老过程(包括果实成熟和落叶等)。生产中取得的好处包括促进作物管理、增加和确保收获产品的产量和质量,延长作物的储存期。
根据植物生长调节剂在农业生产中的作用,可分为5类:植物生长促进剂、植物生长延缓剂、植物生长抑制剂、保鲜剂和抗旱剂。通常其可以传播到植物体内的作用部位,在非常低的浓度下,其可以促进或抑制植物生命过程的某些环节,使其发挥符合需要的作用。
生长促进剂:能提高作物的生长效率,还可以使作物从营养生长向生殖生长转化,提高座果率,实现增产。
生长延缓剂:主要功能是减少新梢的生长,促进花芽的形成,改善座果,延缓成熟,增加硬度和耐贮性。生长抑制剂:可以完全抑制茎尖的生长,对作物有永久抑制性。促进作物营养生长向生殖生长转化,减少收获前的果实脱落,加快成熟期。保鲜剂:具有保护和治疗作用,抑制病菌的呼吸作用和细胞增殖。主要用于收获后的水果、蔬菜处理。抗旱剂:化学覆盖剂能够有效阻止土壤中水分的蒸发,提高作物植株根系吸水并有效降低植株蒸腾作用。保水剂主要由高分子吸水树脂构成,保水剂在生产中主要用于种子包衣、移栽植株醮根、保种保苗,使其吸收种子或植株四周土壤和空气中水分,在干旱初期可以保障种子的萌发及包括扦插、移栽作物的成活和生长。黄腐酸是目前主要抗蒸腾药剂品种,作物移栽前后喷施,可缩短移栽作物的缓苗期,提高成活率。
二、常用植物生长调节剂种类及作用
2.1 生长素
生长素能促进细胞分裂、细胞分化与细胞生长,增加座果率,防止落果,诱导形成不定根,新根的维管束系统的形成和分化,促进主根的生长,提高植物发芽率和成活率。通过叶片、分枝的嫩表皮、种子进入植株体内,随着营养的流动到达作用点,广泛应用于树木花卉的扦插生根。
2.2 赤霉素
赤霉素的作用效果持久,与其他植物生长调节剂相比,效率更高,更稳定,更安全。苗期喷施能促进根系发育,预防病害;生长期喷施能促进茎叶生长,平衡营养;开花期喷施能保护花果,使果实膨大,具有更美的果实效果,还可以有效解除作物病害。
2.3 胺鲜酯
胺鲜酯是一种广谱植物生长调节剂,能促进细胞分裂和伸长,促进生长点的生长和分化;提高植株内叶绿素含量,从而提高光合作用速率;调节植物体内水平衡,强化植物吸收水分、肥料,以提高植物的抗旱能力和耐寒性。促进种子萌发、促进根系的发育和花芽的分化,使植物提早开花,促进作物早熟,提高作物产量、改善作物的品质,延缓植株的衰老。
2.4 氯吡脲
氯吡脲有影响植物幼芽的发育、加速细胞有丝分裂、促进细胞增大、分化和器官形成的作用,促进根、茎、叶、果的生长,促进作物结果,防止果实和花的脱落、加速叶片的脱落,从而延缓后期作物叶片的衰老,使果实大小均匀、提高品质、增加产量。浓度高时可作为除草剂使用。
2.5 复硝酚钠
复硝酚钠是一种广谱型植物生长调节剂,具有促进细胞原生质体流动,提高细胞活力,加速植株生长发育,促进根、茎、叶、果的生长,保花坐果,提高作物产量,增强作物抗逆性和其他能力的作用。毒性较低、无残留、无公害,既可以单独使用,又可以做肥料添加剂使用,是优秀的杀菌剂、增效剂及肥料。
2.6 乙烯
乙烯是最简单的烯烃。它存在于植物体内,含量很低,是一种天然的植物代谢物。能打破植物种子和幼苗的休眠,诱导不定根和根毛的产生,可以降低植物的生长速度,也可以促进果实成熟、促进叶片衰老、抑制植物开花、可以在雌雄异花同株的植物中在花发育早期改变花的性别及分化方向等。
2.7 细胞分裂素
细胞分裂素有的是从玉米或其他植物中分离出来的,有的是人工合成的。一般在植物的根部产生,是一类可以促进细胞质分裂、细胞横向伸长的物质,可以促进多种植物组织的分化和生长的植物激素,与植物生长素有协同作用。还有解除顶端优势、抑制茎的伸长、抑制叶绿素的分解、打破植物种子和幼苗的休眠、促进叶绿体发育、抗寒等作用。
2.8 脱落酸
脱落酸又名脱落素或者休眠素。因为能促使叶子的脱落而得名,广泛分布于高等植物中。它除促使叶子脱落外还可以调节种子和胚的发育,使芽进入休眠状态,对细胞的延长也有抑制作用,引起植物叶片气孔关闭,促使马铃薯形成块茎等。此外,还可为植物增加抗逆性,有防御盐害、热害、寒害等功能。
2.9 2,4一D
2,4一D在低浓度下促进植物生长,防止落花落果,诱导单性结实。低浓度的 2,4一D水溶液处理番茄花朵,可防止落花落果 、形成无籽果实 ,并可促进果实生长。高浓度的 2,4一D可用于疏花疏果 、防除杂草等。
2.10 萘乙酸
萘乙酸有促进扦插生根、防止脱落和单性结实的作用 。如用合适浓度的NAA溶液浸泡当年生绿叶插条,可显著提高生根率。另外,萘乙酸还具有提高移栽成活率、促进嫁接愈合等作用。
2.11 整形素
整形素是一种抗生素,它能抑制细胞的有丝分裂,抑制顶层生长,促进腋芽生长,矮化植株,抑制种子萌发 ,也常用于塑造矮形树木盆景。
2.12 马来酰肼
马来酰肼商品名称叫作青鲜素,它与生长素的作用相反,能够抑制芽的萌发和茎的伸长,使植物提早结束生长,促进成熟 ,延长休眠 。常用于防止马铃薯 、洋葱 、大蒜的过早发芽。
2.13 矮壮素
矮壮素与赤霉素的作用恰好相反,对多种植物的伸长起抑制作用。主要用于大麦 、小麦及水稻,使植株矮壮,减少倒伏。矮壮素还应用于抑制棉花的枝条徒长,改善株形,以增加产量 。
2.14 缩节胺
缩节胺抑制生长的效果与矮壮素相似,但药效较长,用于防止小麦倒伏,抑制棉花枝条徒长及蕾铃脱落。
2.15 比久
比久生理效应是削弱营养生长,抑制新梢萌发,积累同化产物 。有利于花芽分化。在花生栽培上常因徒长而倒伏,导致减产。在茎叶生长最旺盛的时期,用比久溶液喷施叶面,可使植株株型矮小紧凑,叶色加深,叶片加厚,促使光合作用产物较多地运到地下部的结实器官,提高花生产量。
2.16 多效唑
多效唑是GA的抑制剂。多效唑的主要作用在于矮化植株,并促进横向生长,使茎增粗,叶片挺直,分蘖或分枝增加,使幼树提早开花和丰产期提前。2.17 乙烯利乙烯利在pH值>4.1时,分解释放出乙烯。乙烯利的作用与乙烯基本相同,它具有促进果实成熟 、诱导黄瓜雌花 形成 、刺激次生物质排出等作用。值得注意的是,按照植物生长调节剂登记批准标签上标明的使用剂量、时期和方法操作,一般对人体健康不会产生危害。但实际生产中,如果不规范用药会导致作物过快生长,或者抑制生长,甚至导致作物死亡的现象,更甚者对农产品的品质和人体健康也产生一定的影响。