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激素在林业及农业生产中的应用

2015-05-30杨秀利韩海洋

2015年28期
关键词:农业生产

杨秀利 韩海洋

作者简介:杨秀利(1986.09-),女,汉族,四川阆中人,四川省攀枝花市大河中学。

韩海洋(1987.03-),男,汉族,山东嘉祥人,四川省攀枝花市林业局。

摘 要:从五大类植物中激素的发现及其在植物内部的分布特点以及传输的方式,阐述了植物中激素的生理机能及其应用机理。同时依据已有的生产实践,列举了林业及农业生产中的植物激素应用案例。

关键词:植物激素;农业生产;生理机能;应用机理

引言:植物生长以及发育的过程需要大量营养物质,例如:水分、有机物、无机盐等等,除此之外,还离不开一种活性物质,这种物质在生长过程中起着特殊的应用,这就是植物激素,是植物的正常代谢中一类有机化合物,并且是非营养的。植物激素在低浓度时,对植物的生理过程起着调节的应用。在植物体内,激素往往是从其产生的部位移动至其应用的部位。截至目前,人们已发现五类激素,即生长素(IAA)、细胞激动素(CTK)、乙烯(ETH)、脱落素(ABA)以及赤霉素(GA)。这些激素对植物的成长、开花、成熟、衰老和脱落等,都有调节控制应用。

一、植物激素的研究现状

1.生长素

生长素最显著的应用是能够促进细胞伸长,使得细胞增加重量和体积。同时也能够促进细胞的分化以及分裂,调节植物的生根、分化性别、形成果实、衰老以及脱落、休眠等自然生理过程,它的主要生理应用是促进生长。

2.细胞分裂素的生理与应用机理

细胞分裂素主要的生理应用是促进细胞的分裂以及扩大,同时可以有效的解除植物的顶端优势,促使侧芽快速生长。除此之外,细胞分裂素还可以有效延迟植物叶片的衰老,有利于气孔张开,并且促进单性结实等一系列生理应用。

细胞分裂素是通过影响蛋白质与RNA的合成,对生长起到的应用及其延迟衰老的应用。当细胞发生分裂的过程中,生长素能够间接或直接的影响着DNA在分裂间期的复制,而细胞激动素的应用是调节细胞的分裂与促成蛋白质和RNA的合成。在减缓叶片衰老方面,细胞激动素能有效抑制蛋白酶和核酸酶等水解酶的形成,进而起到保护叶绿素、蛋白质以及核酸等免受损坏。

3.脱落酸的生理以及应用机理

脱落酸主要是指能够影响植物的生长以及发育的一种物质,其生理应用主要是促成离层的形成、衰败以及脱落,并促使植物的休眠,除此之外还可以引起气孔的关闭。

脱落酸的应用机理是,能够使一些酶的活性发生改变,例如阻止大麦粒中的淀粉酶合成,因而它具有抗赤霉素的应用。脱落素能够阻止DNA合成,同时控制着蛋白质与RNA的形成。

4.乙烯生理应用及其应用机理

乙烯是一种气体,它的生理火性非常强。主要的生理应用是阻止生长,促使果实的成熟,促成植物的衰老以及脱落,并且促使植物排除次生物质。

乙烯应用的主要机理是和生长素之间的互相应用,主要的表现形式是乙烯阻止生长素的合成,并且控制生长素进行的极性运输,在此基础上能够降低生长素的浓度,从而起到阻止植物生长的应用。乙烯还可以有效加强细胞膜的透性,增强植物的呼吸应用,尽而促进果实的最终成熟。乙烯还可以有效提高叶柄离层区的纤维素酶活性,加快分解离层区的细胞壁,从而知识器官的脱落。

二、激素在林业及农业生产活动中的若干应用现状

激素已多方面的应用于农业生产活动之中。激素可以引起多种效果,例如能够有利于植物的插枝生根、发芽,打破植物的休眠状态、培育壮苗、抑制徒长以及倒状、控制抽苔开花、防止植物出现落花落叶以及落果现象、控制花芽分化、促进果实的生长发育等。除此之外,还能够有效控制果实采收之后的生理,从而保持作物的新鲜,使贮藏日期得到延长,同时还有助于植物增强抗性,如抗寒、抗旱、抗病等。以下简要介绍要激素的几种应用。

1.促进插条生根

生长素在农业中最早的应用方面就是促进植物插条生根。现阶段主要是应用于一些较难生根的观赏植物以及森林树木的枝条扦插。叶、根等茎以外的器官也有加速生根的效果。另有其他的繁殖方法,例如嫁接、压条等,能够有效促进植物的生根以及组织愈合。

过去的处理办法通常是用浓度较低的生长素水溶液将切取后的枝条浸泡,或是用粉剂处理。随着科技的发展,技术有了进步,即切取扦插枝条之前,先在植株上喷洒,这样也可以有效的促进生根。

对于蔬菜、花卉等草本植物也有应用,例如甘蓝和白菜,在采种方面,可以采用“叶—芽”的扦插方法,以达到提高繁殖系数的目的。近几年,我们试验了高浓度快速浸沾法,取得了良好的效果。这种方法的优势是可以将每一片叶子繁殖成为一株独立的植株。为甘蓝和大白菜的采种以及反繁殖开辟了新的途径。此外,瓜类及茄果类的植物同样可以采用扦插繁殖的方法,使得优良单株可以保持其遗传特性。

2.控制休眠

控制休眠方面有两种应用。一是能够抑制休眠并使贮藏期延长;二是能够打破休眠并促进植物发芽。

植物生长调节剂应用于农业生产最成功的案例之一,就是运用萘乙酸甲酯增加马铃薯贮藏期的萌芽。世界上百万吨之多的马铃薯,采用的都是这个保存方法。目前我国也在使用这一方法,例如上海的用量是每万斤的马铃薯块茎使用100至150克的萘乙酸甲酯。

使用青鲜素能够有效抑制储藏期间的萌芽,使用方法是在采摘的前两个星期,在叶面上喷洒。一些根菜植物,包括甜菜的贮藏,用的也是这一方法。生长调节剂不但可以用来抑制发芽,还能够用以打破休眠并促进发芽。除此之外,生长调节剂还可以用来调节果树的花芽萌发。有多种抑制剂可以用来延迟花芽萌发,例如可以使用矮壮素或比久等推迟苹果、桃。梨等枝条花芽的萌发,此种方法可以有效避免植物受到早霜的危害。

3.抑制徒长与培育壮苗

生长抑制剂,例如比久和矮壮素等,都能够抑制叶、茎的徒长,可以使得植株矮化,从而缩短枝条,使枝条粗壮并且叶色浓郁。对于瓜类以及茄果类,可以用矮壮素250至500PPM进行土壤浇施,或用比久1000至2000PPM进行叶面喷洒。处理之后的5至7天会开始起到矮化粗壮的效果。能持续20至30天,随后抑制应用开始逐渐消褪。

矮化应用可以使植株矮小,使得纸条的节间变短,并使叶色浓郁,主茎粗壮,同时又不影响植株的发芽分化。其原因生长抑制剂以及生长停滞剂,影响的只是茎顶亚顶端的分生组织生长,而对植物顶端分生组织分化并不产生影响。

三、激素在林业及农业生产活动中的最新成果与应用措施

近年来,又有几种符合植物激素定义的物质被人们发现,例如油菜素内酯,它是天然的化合物,存在于高等的植物体中。它在植物体中只有极少的含量,却能够在很大程度上促进细胞的伸长以及分裂;再如多胺也是植物激素,它的应用是促进生长以及防止衰老;三十烷醇也是一种新发现的植物激素,它也能够直接的或是间接的调节生理活动,能够促进植物的各种生长反应。

结束语:随着人们不断对激素加深研究,还会有更多植物激素被发现,并且将它们广泛的应用到农业生产之中。

(作者单位:1.四川省攀枝花市大河中学;2.四川省攀枝花市林业局)

参考文献:

[1] 肖甫.植物生理学[M].北京:学术期刊出版社,1989:112-136.

[2] 娄成后.植物生理学[M].北京:农业出版社,1980:301-338.

[3] 王铸豪.植物与研究[M].北京:科学出版社.1987.

[4] 张德颐,朱治平.植物分子生物学与生物工程[M].北京:科学出版社,1991.

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