植物生长调节剂在作物上的应用研究进展

傅腾腾，朱建强，张淑贞，戴思薇(长江大学农学院，湖北荆州434025）

植物生长物质是一些调节植物生长发育的物质，可分为植物激素和植物生长调节剂2类，而植物生长调节剂又分为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂3大类。植物生长调节剂作用面广、应用领域多、用量少、效果显著、残毒少、对环境影响小，一些栽培技术措施难以解决的问题，通过使用植物生长调节剂得到解决，如启动或终止种子、芽及块茎的休眠，调节性别、促进或阻止开花、诱导或控制脱落等。目前植物生长调节剂已得到广泛应用[1-6]，产生了巨大的经济效益与社会效益[7]。

1 植物生长调节剂对作物的影响

1．1 对作物长势、长相的影响

植物生长延缓物质可影响调控植物的生长期、延缓花期，获得培育壮苗、矮化防倒伏等的效果[8]。棉花的植株往往产生过多的枝叶而影响种植密度、肥料施用及采集效率，缩节胺能起到化学封顶的作用[9]，从而降低棉株高度、缩短节间、减少叶面积[10]，提高养分利用率。20世纪80年代中期以来，缩节胺在全国普遍得到推广，为我国棉花优质、高产开拓了新局面[11]。矮壮素(CCC）可用来降低禾谷类植物茎杆高度，阻止或者减少麦子的倒伏，改变植株茎间的整齐度，从而提高分蘖成穗率[12]。此外，植物生长调节剂对作物开花控制、果实发育、器官脱落等也有影响[2，4-5]。

1．2 对植株新陈代谢、作物产量和品质的影响

植物生长调节剂可以调节作物的新陈代谢，使植物产生更高的糖分、蛋白质、油脂、乳质，并可起到催熟作用，从而获得传统栽培条件下难于获得的效果[13-14]，研究表明，合理使用植物生长调节剂，有利于籽粒灌浆，并能较好地协调产量构成因素的关系，提高作物产量[13，15]。郑飞等[16]研究表明，调节剂丰优素可以提高豫麦47号千粒重和增加粗蛋白含量。笔者2011年春季的油菜、小麦湿害修复研究亦表明，某些植物生长调节剂对改善油菜和小麦植株的代谢、避免因湿害造成严重减产有明显作用。

1．3 在增强作物抗逆性上的表现

植物对逆境的适应是受遗传性和植物激素2种因素制约的，逆境促使植物体内激素含量和活性发生变化，通过这些变化影响生理过程。潘瑞炽等[17]认为外施脱落酸能够提高植物体内脱落酸水平，是增强植物抗逆性的重要原因。利用植物生长调节剂增强植物对逆境的抵抗能力，是作物、果树抗逆栽培的途径之一。

化学节水技术特别是植物生长调节剂在生产上的应用在作物抗旱栽培方面取得了一定成效[18-23]。抗旱剂旱立停(ASA）是一种植物内源性仿生制剂，是植物本身就存在的一种生长调节物质。在水分胁迫下，ASA可缓解小麦水分下降趋势，提高叶绿素和蛋白质含量，抑制活性氧(O-2）的增加，同时提高保护酶POD、SOD、CAT的活性，还可降低水分胁迫下外渗电导率，对膜起保护作用[24]。ASA应用于水稻、玉米、大豆、马铃薯等多种植物，能够自主调节植物叶片毛孔气孔开闭，抑制叶片水分蒸腾，增强作物在水分胁迫逆境下的适应能力，显著提高作物的抗旱性，使作物在干旱条件下仍能保持正常的生长发育，获得较好的作物产量。

油菜素内酯(BR）能有效提高作物的抗逆能力[25]。油菜素内酯及油菜素内酯和丙环唑混用都能明显提高棉苗高根系保护酶活性，从而增强棉苗对红腐、立枯、炭疽病的抗逆能力[26]。外源水杨酸（SA）能够激活番茄SOD活性，还参与植物体内茉莉酸代谢，使植物的细胞膜透性显著降低、可溶性蛋白质含量显著提高，从而有效清除细胞内的活性氧，改善细胞结构，增强番茄的抗寒性[27]。此外，6-苄基腺嘌呤(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，调控植物生长调节剂有调节植物基因表达诱导抗性[31]已开始有少数在生产上应用，如何茂华等[32]以植物生长调节剂作为诱导剂来处理棉苗，证明对抑制棉花黄萎病有效果。

江汉平原以及我国南方平原地区雨季涝渍灾害频发，内涝往往比较严重，农田 “四水”——降水、地表水、潜层水和地下水矛盾日益突出[33]。植物生长调节剂在棉花、小麦涝渍防治中能提高作物的自身抗性。尚振青等[34]主张在灾后棉田管理中，加强化控与化学催熟2个环节中运用植物生长调节剂；陈大清等[35]、董登峰等[36]就几种化学调节剂对小麦苗期、孕穗期受涝渍胁迫的生理效应、生长特性以及产量性状等进行了观察，分析了PP333、BR120、ASA对小麦抗涝渍能力的影响，指出合理使用有关植物生长调节剂可提高小麦的抗涝渍能力。

2 植物生长调节剂的配施

2．1 不同植物生长调节剂的混合配施

各植物生长调节剂之间存在着复杂的交叉反应(crosstalk），目前这一类复配剂已有较大应用市场，如“GA＋BR”、“GA＋IAA”、“IAA＋EH＋GA”，这类复配剂的出现，使植物生长调节剂更具有高效性。

2．2 植物生长调节剂与杀菌剂混用。

植物生长调节剂与杀菌剂混用能使植物生长调节剂产品同时具有杀菌及调节植物生长发育的功效，将调节作用、促进作用和治疗作用同时作用于植物体上，从而达到降低用药量、减少对环境及有益生物危害、稳定地防治病害的效果[37]。研究表明，单独使用杀菌剂由于效果单一、环境残留量大、抗药性产生，已不符合农业可持续发展的有害生物的综合治理(IPM）的主导方针，而植物生长调节剂与杀菌剂混用往往能提高杀菌剂的效果，减少杀菌剂的用量，能很好地缓解杀菌剂生产使用过程中的诸多压力[31，38-39]。

2．3 植物生长调节剂和肥料及微量元素混用

肥料与植物生长调节剂混施的研究多集中在粮食作物[40-41]，复合施用利于发挥各自的生理效应，提高劳动效率，降低生产成本，提高经济效益。王志勇等[42]研究表明，肥料和生长调节剂的较优搭配能增强高羊茅草坪草的抗热性、保护酶活性和体内氮磷钾的积累，并且能有效调节高羊茅密度和株高，为高羊茅顺利越夏提供基础。

3 展望

植物生长调节剂的环境残留问题和对人畜的健康问题是公众比较关心的问题，是人们在应用植物生长调节剂时首先考虑的问题。今后在植物生长调节剂应用过程中，要研究其在土壤食物链中的残效与残留问题及方便高效的检测技术，评价其对环境的安全性。在研发新型植物生长调节剂时必须树立生态环保的观念，利用天然植物及海洋资源或发酵产物作为提取植物生长调节剂的原料将是重要的发展方向；要尽量选用残效期短、毒性低的品种，做到科学施用。同时要兴除利弊，安排好茬口和作物品种，做好再利用残留有效成分的工作[43]。另外，根据不同区域作物生产中出现的诸如高低温、旱涝、病虫草害等问题，研究针对性强、更环保的植物生长调节剂及其与化肥、农药、除草剂等的配合使用，将成为今后的热点。

[1]顾万荣，葛自强，陈 源，等．中国作物化控栽培工程技术研究进展及展望 [J]．农业工程科学，2005，21（7）：400-405．

[2]陶龙兴，王 熹．植物生长调节剂在农业中的应用及发展趋势 [J]．浙江农业学报，2001，13（5）：322-326．

[3]Bandara P M S，Tanino K K．Paclobutrazol enhances minituber production in Norland potatoes [J]．Plant Growth Regul，1995，14：151-155．

[4]杨秀荣，刘亦学．植物生长调节剂及其研究与应用 [J]．天津农业科学，2007，13（1）：23-25．

[5]潘瑞炽．植物生理学 [M]．北京：高等教育出版社，2008．

[6]张小冰．新型植物激素——油菜素内醋在农业上的应用 [J]．山西生物教学，2009，34（1）：4-6．

[7]王 熹，俞美玉，陶龙兴，等．作物化控原理 [M]．北京：中国农业科技出版社，1997．

[8]潘瑞炽．植物生长延缓剂的生化效应 [J]．植物生理学通讯，1996，32（3）：161-168．

[9]张 亚，何录秋，王 芳，等．环洞庭湖区棉花早衰原因与对策 [J]．湖南农业科学，2009，（4）：17-18．

[10]York A S．Cotton cultivar response to mepiquat chloride [J]．Agron，1983，75：663-669．

[11]马空军，孙月华，马凤云．植物生长调节剂在棉花上的应用现状 [J]．新疆大学学报，2002，（S1）：8-10．

[12]Matthews S，Koranteng G O，Thomson W O．Tillering and ear production：opportunities for chemical regulation [A]．Hawkins A F，Jeffcoat B．Opportunities for manipulation of cereal productivity [C]．Monogr：BPGRG，1981：88-96．

[13]秦武发，董永华，张彩英．开花后喷施植物生长调节物质对小麦籽粒、千粒重、蛋白质含量和沉降值的影响 [J]．植物生理学通讯，1996，32(2）：124-125．

[14]Brenner M L．The role of hormones in photosysthate partingand seed filling [A]．Davis P J．Plant Hormones and Their Role in Growth and Development[C]．Hague：Martinus Nijihoff Publishers，1987：473-479．

[15]朱凤荣，邱宗波．植物生长调节剂对小麦产量及产量构成的影响 [J]．平原大学学报，2003，20（2）：61-62．

[16]郑 飞，臧秀旺，黄保荣，等．全程化控技术对豫麦47号品质及产量的影响 [J]．河南农业科学，2001，10（1）：15-18．

[17]潘瑞炽，李 玲．植物生长发育的化学控制 [M]．广州：广东高等教育出版社，1995：140-152．

[18]梁 杰．喷施抗旱剂对小麦抗旱增产的研究 [J]．吉林农业科学，2000，25（2）：41-44．

[19]孙洪波．新型抗旱剂对小麦增产原因的分析 [J]．山东师范大学学报，2000，15（1）：73-76．

[20]张宪政．M1增产素对小麦抗旱增产生理效应初报 [J]．沈阳农业大学学报，1992，23（1）：59-60．

[21]罗文新，王韶唐．植物生长抑制物质对小麦抗旱性的影响 [J]．干旱地区农业研究，1992，14（1）：32-36．

[22]王 敏，姚维传．植物生长调节剂对干旱胁迫下大豆幼苗生长的影响 [J]．水土保持学报，2005，19（4）：190-195．

[23]董永华，吉 平．生长素和赤霉素对土壤干早条件下小麦幼苗生理特性的影响 [J]．华北农学报，1998，13（3）：18-22．

[24]汪晓峰，张宪政．ASA提高小麦抗旱性生理效应的研究 [J]．植物学通报，1998，15（3）：48-50．

[25]贾洪涛，张立富．油菜素内酯提高小麦萌发期间抗盐性机理初探 [J]．临沂师范学院学报，2001，23（4）：58-59．

[26]蒋家珍，姜世聚，邱立红，等．油菜素内酯与丙环唑互作对棉苗病害的影响及机理研究 [J]．湖南农业科学，2004，（5）：49-51．

[27]张亚新．水杨酸(SA）对植物抗寒性的影响 [J]．国外建材科技，2007，28（3）：18-20．

[28]吕 俊，朱利泉，沈福成，等．6-BA诱导的过氧化氢酶及其在提高水稻抗寒力中的作用研究 [J]．中国农学通报，2005，21（12）：64-66．

[29]徐秋曼，陈 宏，高 虹，等．多效唑提高水稻幼苗抗低温能力的机理初探 [J]．西北植物学报，2002，22（5）：1236-1241．

[30]王三根，粱 颖．6-BA对低温下水稻幼苗细胞膜系统保护作用的研究 [J]．中国水稻科学，1995，9（4）：223-229．

[31]么文超，蒋勤军．植物生长调节剂与杀菌剂互作对早熟禾夏季斑的防治 [J]．草地学报，2009，17（3）：372-376．

[32]何茂华．植物生长调节剂诱导棉花抗黄萎病效应及与杀菌剂联合作用研究 [D]．泰安：山东农业大学，2003．

[33]刘章勇，雷慰慈，陈 阜．江汉平原涝渍生态环境的演替及其驱动力分析 [J]．科技进步与对策，2004，21（8），158-159．

[34]尚振青，李 妙，万艳霞．棉田雹涝灾后管理技术 [J]．现代农业科技，2009，（16）：64．

[35]陈大清，董登峰，骆炳山，等．涝渍逆境下化学调节剂对苗期小麦生理特性的影响 [J]．湖北农学院学报，1998，18（2）：85-86．

[36]董登峰，骆炳山，陈大清．涝渍逆境下化学调节对孕穗期小麦生理特征和产量性状的影响 [J]．广西农业生物科学，1999，18（4）：258-260．

[37]蒋家珍，吴学民．植物生长调节剂与杀菌剂互作对棉苗病害的作用机理 [J]．湖北农业科学，2004，（5）：49-51．

[38]王成菊，李常平．植物生长调节剂与杀菌剂互作对棉花立枯病的影响 [J]．农药，2003，（12）：36-38．

[39]刘义娜．植物生长调节剂与杀菌剂互作对棉花苗期病害的作用及其作用机理 [D]．北京：中国农业大学，2003．

[40]史宏志，梁芳芝，汤继华．盛花期喷施多效唑和氮磷钾肥对夏大豆的保荚增产效应 [J]．河南农业大学学报，1994，28（1）：37-40．

[41]范秀珍，肖华山，刘德胜，等．三十烷醇和磷酸二氢钾混用对水稻的生理效应 [J]．福建师范大学学报(自然科学版），2003，19（4）：80-84．

[42]王志勇．磷钾肥和多效唑对高羊茅越夏性的影响研究 [J]．草业科学，2006，23（9）：119-122．

[43]潘朝阳．植物生长调节剂的发展前景 [J]．安徽科技，1997，（4）：24-26．