化控技术在农业生产中的作用

张 鸿,李星月,谭 杰

( 四川省农业科学院植物保护研究所，四川 成都 610066)

化控技术在农业生产中的作用

张 鸿,李星月,谭 杰

( 四川省农业科学院植物保护研究所，四川 成都 610066)

运用PGR调控植物生长和发育已成为农业生产上不可缺少的重要技术措施，因其可广泛调控植物的生长发育，在良种选育、杂交制种和品种修饰上的应用，能克服环境限制，可以使农业资源得到充分合理的利用，降低劳动强度和提高劳动生产率，促进三高农业和可持续农业发展。

植物化控；生长调节剂；农业应用

植物化控(简称化控)系指运用植物生长调节剂(PGR)对植物生长发育进行促进和控制，使之向着人们希望的方向发展，从而达到高产、优质、高效、协调和持续的目的。

化控是在对植物激素研究工作的基础上发展起来的，最早发现的植物激素是生长素。1880年达尔文父子在研究金丝雀虉草胚芽鞘的向光性时，发现有某种影响力能够从鞘尖向下传输，可引起胚芽鞘的弯曲，并猜想这种影响是一种物质。在30年后，许多人进行了燕麦胚芽向光性实验，证实了达尔文父子的猜想。1928年，Went成功地从放过鞘尖的琼脂块中提取到这种物质。1934年，荷兰人郭葛得到这种纯物质并鉴定为吲哚乙醇。之后，陆续发现了其它种类的植物激素。一个世纪以来，植物激素的研究得到了迅速的发展。

而植物生长物质在农业上的应用最先是Redrizey在1932年用乙烯和乙炔促进凤梨开花并获得成功。在应用上的一个明显的转折点是1935年人工合成了吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)，从而展开了植物生长物质的农业应用。随着化学工业的发展，现在已经可以人工合成许多激素类似物、生长抑制剂、生长延缓剂和其它生长物质，其在农业上的应用日益广泛。在我国，从20世纪70年代以来，人们在概念上也将“植物生长物质的农业应用”的专业概念演升为“植物生长发育的化学调控”这样一种带有学科特色的学术概念。在研究中，力求引进、借鉴、消化、独创并重；力求基础理论、应用基础、应用技术、开发研究相结合；力求单项技术、配套技术、模式栽培、工程化控并进；力求试验、示范、推广、普及相结合；力求生物效应、生产效果、经济社会效益、生态效益相统一。因而化控技术在我国迅猛发展，已在农业上发挥着巨大的作用，占有举足轻重的地位，有着广阔的发展前景。

植物在整个生长发育过程中，除了要求大量营养物质如水分、无机盐、有机物，微量的无机元素如Mn、B、Fe和适宜的外界环境如光、温、气外，还需要一类对生长发育有特殊作用的活性物质即植物激素，因为植物的生长发育无时无刻不受到体内激素的调控。随着农业生产的发展，人为地运用PGR调控植物生长和发育已成为农业生产上不可缺少的重要技术措施，且发挥了越来越大的作用。

1 化控技术可广泛调控植物的生长发育

在植物从种到收乃至运输贮藏整个过程中，都可根据具体情况选用适当的PGR，运用科学的施用技术进行调控。如休眠萌发、生根繁殖、出苗壮苗、分枝分蘖、株型株高、花芽分化、性别控制、雄性不育、开花授精、果实发育、产量品质、成熟衰老、退化脱落、保鲜保活、抗逆除草等。可以这样说，凡是有植物生长的地方，化控技术就可在那里发挥作用。

2 化控技术在良种选育、杂交制种和品种修饰上的应用

杂种优势利用具有普遍意义。利用不育系配制杂交组合使亲本选择受到了限制，而利用化学杀雄剂则大大扩展了亲本选择的范围。

在配制杂交种的生产中，花期能否相遇是制种成败的关键，而去雄手段影响制种质量和制种成本。利用赤霉素(GA)和多效唑可以使抽穗开花期提前或延后2～3d，从而在一定范围调节花期相遇。利用化学杀雄剂抑杀雄性器官发育而不伤害雌性器官。例如，天津利用CC-2503、河北应用KMS+CEPA寻小麦进行去雄，均取得在小面积制种成功的经验。

任何作物的优良品种选育都要经历很长的岁月，任何优良品种的性状也不可能是最佳的，任何育种方法都不可能解决良种选育中的所有问题。在育种工作中常常遇到多种性状俱佳而某一性状不好的品系，使其无法使用。例如，品质优、产量高而植株过高的品种，可采用生长延缓剂降高防倒，又能保证其高产优质。

3 运用化控技术克服环境限制

环境限制如干旱、潮湿、洪涝、低温、高温、寒潮、干热风、盐碱等，是农业生产的不利因素，研究相应的克服这些不利因素的化控技术是农业工作者梦寐以求的。研究表明，特效烯在缓解小麦冷害方面具有积极作用，孕穗前用60～100mg/kg特效烯，可使小麦在干旱或低温下花粉可育率提高，结实粒数增加，产量显著高于对照。

4 运用化控技术可以使农业资源得到充分合理地利用

在当今世界，面临着四大危机：人口剧增、资源匮乏、粮食短缺、污染严重，这些都严重制约着农业的发展。而农业技术最大课题之一就是寻求资源不足的技术替代。

在我国，人均耕地不足是农业特别是种植业最根本的资源制约，多熟复种和速生高产则是缓解这种压力的必然选择。而化控技术在提高复种指数上有着独特的不可替代的作用。如运用多效唑培育连作晚稻、油菜壮秧技术，水稻、棉花催熟技术就是很好的例证。

运用PGR可以促进植物根系生长、茎秆健壮、提高叶片的光合作用，从而提高了植物对肥、水、光、气的利用率。

5 运用化控技术可以提高劳动生产率

我国农业相对落后，较之其它行业相比，是一个劳动密集型和高劳动强度的产业。在由传统农业向现代农业迈进的过程中，化控技术有着广阔的用武之地。例如，在大面积配制杂交种子过程中，如果手工去雄，将耗费大量人力而且去杂不彻底，但如果运用化学杀雄剂，将省事得多。在去除杂草方面，用除草剂也比人工除草大大省工省时。据王熹研究，运用多效唑培育矮壮秧技术，可用一段育秧代替两段育秧，从而可省工2/3左右。

6 运用化控技术促进三高农业的发展

粮食短缺已成为世界性的问题。随着人口的不断增加、人民物质生活水平的不断提高以及耕地面积的逐年减少，特别是在退耕还林的巨大压力下，如何进一步提高粮食产量和质量显得尤为重要。经过各地广泛试验表明，化控技术可以增产稳产保产。如应用杂交中稻施用GA双增技术，可使头季稻增产4%～6%，再生稻增产20%～30%，两季合计增产稻谷45～70kg/667m2，社会效益极为显著。又如，利用PGR可防止禾本科作物的穗萌芽以及块茎、块根、鳞茎等作物在贮藏中的发芽，从而避免产量的损失。

化控技术还可以改善农产品的品质。农产品的质量除了主要受制于遗传因素外，还受到其它环境因素的影响。化控技术能够克服影响品质的一些不利因素，诸如阴雨引起的穗发芽，阴冷天气不利棉桃开裂等都可以用化控技术克服之。化控技术还可以直接作用于农产品，提高其品质。如草甘膦提高甘蔗含糖量，吲哚乙醇、细胞分裂素、赤霉素可提高小麦籽粒蛋白质含量。

高效轻型简化是现代农业对农业生产的必然要求，也始终是农业发展的方向之一，高效农业的发展也离不开化控技术。例如，水稻抛秧省工省时省劳力，但在应用中，由于前作收获晚，易造成秧龄长，起苗时苗体大，植伤大，栽后败苗严重，而用多效唑或烯效唑则可增加秧龄弹性，增强秧苗素质，栽后返青快。又如，用多效唑培育水稻壮秧，一是可以通过“以蘖代苗”而节约良种用量；二是可抑杀杂草而节约因使用除草剂所耙费的成本；三是投入产出比高，一般可达1∶15～25。旱育秧具有三早(早播、早发、早熟)、三省(省工、省秧田、省成本)、两高(高产、高效)、两耐(耐寒、耐旱)的显著优点，因而得以迅速在全国范围内推广，但因其技术要求高，操作环节多，程序复杂，难以为一般群众把掌握。而复合生长调节物质水稻壮秧剂能将床土消毒防病、调酸、营养、化控等技术融为一体，大大简化旱育秧程序，培育出理想的水稻壮秧。

7 运用化控技术可促进农业协调持续发展

由于化控技术具有广泛的调控作用，可以使植物种植范围扩大，可以充分利用间套轮混作制度，使粮食作物、经济作物、饲料绿肥等均衡发展，从而带动整个农业产业结构协调。比如油菜应用多效唑可使冬油菜种植区向北推移。

人类进入20世纪以来，发达国家率先将现代科学技术和现代工业武装农业，创造了巨大的现代农业生产力，尤其是现代农业生产资料主要是农业机械、化肥、农药等大量投入农业，显著地提高了农业劳动生产率和商品率。但与此同时，也带来了资源、环境、效益等一系列的问题，出现了对农业发展不利的非持续因素。化控技术在一定程度上可作为资源不足的技术替代，可以增强对逆境的抵抗力，可以提高农业生产的效益，因而也可在一定程度上使农业朝着可持续的方向发展。

农业部副部长、草原防火指挥部总指挥于康震强调

2015-11-12

张鸿(1970-)，男，主要从事作物耕作栽培和无公害生产研究。