植物生长调节剂在果树中的应用现状及残留分析方法研究进展

王文文+曹雪琴+杨中

摘要 植物生长调节剂可用于改善作物品质和调节生长。近年来，植物生长调节剂的滥用或使用不当导致食品安全问题频发。本文主要论述了植物生长调节剂在果树中的应用及其残留检测方法，并对植物生长调节剂检测技术中存在的问题和发展前景进行了简要讨论。

关键词 植物生长调节剂；应用；检测

中图分类号 S482.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）12-0129-03

Abstract Plant growth regulators can be used to improve crop quality and regulate growth.In recent years，many food safety problems were caused by the abuse of plant growth regulators.In this paper，the application of plant growth regulators in fruit trees and the detection methods of residue were discussed.The problems and prospects of plant growth regulators detection technology were briefly discussed.

Key words plant growth regulators；application；detection

1 植物生长调节剂概述

植物生长调节剂主要指能调控植物开花、休眠、生长、萌发等过程的一些化学合成物。植物生长调节剂分为2类：一类是植物自身产生的，被称为内源性植物激素，另一类是人工合成的植物调节剂，被称为外源性植物激素，属于农药的范畴[1]。其主要功能有调整株型、提高抗性、增加产量、提高品质、调控发育进程、控制植物性别分化、加快根茎膨大等[2]。

植物激素主要分为五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。不同阶段，对植株施用不同的植物生长调节剂，可以调节和控制植物生长发育，从而实现植物生长的人为调节。植物体内激素的浓度以及组织对激素敏感性的变化控制了植物整个发育的进程，对植物生长发育任何一个环节的调节都不是单一激素作用的结果，而是多种激素在同环境因子的相互作用中发生的[3]。

近年来，随着农业技术的飞速发展，农产品产量和品质不断提高，植物生长调节变成了不可或缺的重要措施。据统计，使用植物生长调节剂可使农产品产量增加5%～30%。目前国内外已将植物生长调节剂作为实现超产的重要措施。我国人口基数较大，为满足现代农业发展的需要，亟需推广和应用高效、低毒、广谱的植物生长调节剂[4]。

2 植物生长调节剂在水果上的应用

2.1 苹果

秦景逸等[5]采用FA、ABT1、GGR和NAA 4种不同的植物生长调节剂对苹果苗木栽前进行浸根处理，发现4种植物生长调节剂均能提高新生苗木的移栽成活率和苗木生长量。在富士苹果盛花末期及幼果期喷施GA3、6-BA，发现有明显地促进果型高桩、提高果型指数的作用，同时改善了果品的外观质量[6]。苹果树腐烂病发生时应用生长调节剂黄腐酸能显著提高苹果树体内相关防御酶系的活性，提高了苹果树的免疫力，增强抗病性[7]。

2.2 梨

库尔勒香梨应用植物生长调节剂PBO（增效醚，包含细胞分裂素BA与生长素衍生物ORE）、PP333（15%多效唑）和复硝酚钠，可显著提高产量，降低果皮厚度、果实硬度、果实总酸含量，还可以提高果实脱萼率、红晕果率、果实还原糖含量和VC含量[8]。盛花期喷施PBO 2 000倍液，在提高玉露香梨脱萼率的同时，又不影响果实品质和贮藏性[9]。盛花期应用GA3结合2，4-二氯苯氧乙酸与萘乙酸，也可显著增加果实大小，且不造成萼端变形[10]。初花期施用PBO、萘乙酸（NAA）能提高库尔勒香梨单果重和可溶性固形物含量；而施用脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）和激动素（KT）会使果实单果重降低，硬度增加。花期喷施多效唑（PP333）会降低果实的硬度、单果重、可溶性糖、可滴定酸[11]。

2.3 草莓

采用多效唑、赤霉素、乙烯利喷施香华2号草莓同时结合遮荫处理，可显著提高花期，而仅赤霉素处理可能會导致畸果率增加[12]。使用适宜的生长调节剂和处理浓度，还可提高草莓组培苗瓶外生根率，提高试管苗的成活率[13]。

2.4 葡萄

植物生长调节剂在葡萄方面的一个重要应用就是无核化。通过外施细胞分裂素、赤霉素、生长素等可以促进子房膨大，形成无籽葡萄[14-15]。石晓昀等[16]研究萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）和吲哚丁酸（IBA）对葡萄硬枝扦插生根及生长的影响，发现3种生长调节剂对红地球品种的促进效果优于藤稔品种。牛锐敏等[17]研究发现赤霉素在促进夏黑品种果实膨大的同时，对可溶性固形物及着色没有明显影响；而噻苯隆处理会降低夏黑和丽红宝品种果实可溶性固形物含量，增加可滴定酸含量，不利于果实着色。多种植物生长调节剂的混合使用，也是提高葡萄品质的重要手段。

3 植物生长调节剂的残留与检测

3.1 植物生长调节剂在水果中的残留

植物生长调节剂的滥用或使用不当是引发我国食品安全的重要因素之一。目前，国内外已生产的植物生长调节剂达100多种，其中应用广泛有40种左右，但和其他农药一样，植物生长调节剂也具有一定的毒性，例如长期食用植物调节剂催熟的反季节蔬菜可能会导致人体代谢失调，进而引发各种疾病。姜 楠等[18] 对吉林省9个地区的75 份市售水果样品中6种植物生长调节剂的残留情况进行了监测，结果表明，市售水果中植物生长调节剂残留量检出率较高，由于水果中残留的植物生长调节剂种类较多，相关标准限量缺乏给监管造成了较大的难度。王 岚等[19]对比了CAC、欧盟、日本、美国、澳大利亚与我国植物生长调节剂现行的限量标准，结果表明，我国植物生长调节剂批准使用的种类与数量脱节，而标准规定种类和限量又与国外农产品进口国的要求有一定差距。

3.2 植物生长调节剂前处理

样品前处理占整个试验分析过程的70%以上，其处理过程的好坏对结果影响至关重要。前处理步骤主要可以概括为2个部分，一是待测组分的富集，将待测组分从复杂样品基质中分离出来并富集以满足痕量分析所需的检测浓度。二是样品的净化，对样品进行净化处理，可以降低或消除样品基质的干扰，减少样品对仪器的损害。仲伶俐等[20]采用乙腈对6种水果中的4种植物生长调节剂6-苄基腺嘌呤、噻苯隆、氯吡脲和烯效唑进行提取，氨基固相萃取小柱进行净化，处理后的样品用HPLC 紫外检测器变波长检测，可满足最新限量标准要求。黄何何等[21] 采用QuEChERS法进行预处理，选用含1%（v/v）乙酸的乙腈溶液提取，无水硫酸镁和十八烷基硅烷（C18）粉末净化，同时测定水果中21种植物生长调节剂的残留，方法定量准确，线性关系良好，相关系数均大于0.990。Mao X等[22]首次应用微波辅助提取技术测定梨中3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、2-萘氧乙酸、2，4-D、α-萘乙酸酸和1-萘乙酸甲酯6种植物生长调节剂。张 旭等[23]将样品滤液过GDX 501固相萃取小柱，用水-甲醇（80+20）混合溶液淋洗，甲醇洗脱后，用于高效液相色谱检验。

3.3 植物生长调节剂分析

近年来，随着分析技术水平的提高，仪器分析方法成为测定水果中植物生长调节剂残留的主流技术。目前，应用于植物生长调节剂的分析仪器主要有液相色谱、液相色谱质谱联用仪、气相色谱。

3.3.1 高效液相色谱。高效液相色谱分析植物生长调节剂具有灵敏度和选择性高、重复性好等特点，也是植物生长调节剂常用的检测手段之一。但是对样品纯度的要求较高，若达不到检测所需的纯度，可能会因多种化合物保留时间相同或相近而得不到很好的测定结果。随着检测仪器的发展，目前多用液相色谱-质谱联用仪来同时检测多种植物生长调节剂。

3.3.2 液相色谱-质谱联用仪。液相色谱与质谱联用结合了液相色谱仪有效分离热不稳定性组分及高沸点化合物的分离能力和质谱的定性能力，能有效地分析复杂的有机混合物。由于植物生长调节剂种类多、化学差异性大、残留量低，因而在同时分析测定多种生长调节剂残留时颇具优势[24]。蔡轶平[1]通过优化衍生条件、色谱条件和质谱条件，选用同位素标记物作为内标，建立了一种植物生长调节剂的同位素编码衍生-液相色谱-质谱联用（HPLC-MS/MS）的检测方法，测定 6种植物生长调节剂，该方法灵敏度高、操作简便、成本较低，将该方法应用测定果蔬中的植物激素含量，结果令人满意。李海艳等[25]采用高效液相色谱串联质谱的方法（UPLC-MS/MS）测定葡萄干中5种植物生长调节剂（赤霉素、氯吡脲、灭草松、玉米赤霉烯酮、2，4-D），在5～100 μg/kg的浓度范围内线性良好（r2≥0.9938）。

3.3.3 气相色谱法。气相色谱是物质组分微量分析的重要方法之一。由于最早此法是用来分离用一般化学方法很难分离的植物叶绿素、叶黄素等，分离出来的物质均带色，所以命名为色谱法。气相色谱法用于植物生长调节剂的检测具有分离性能好、选择性高、分析速度快、灵敏度高等优点，是植物生长调节剂残留量测定的常用手段。许庆琴等[26]采用气相色谱结合FID检测器测定了水果中萘乙酸残留量，该方法重复性好，平均回收率为93.6%，用于苹果、相梧、桃、疲萝以及黄瓜等样品的测定，结果令人满意。Lee等[27]采用气相色谱配备氮磷检测器测定柑橘中 6-苄氨基腺嘌呤残留，线性范围好，灵敏度高；徐宜宏等[28]选用乙腈为提取溶剂，PSA粉末和石墨化炭黑粉末结合的基质分散固相萃取净化样品，对苹果中莠去津、甲萘威、三唑酮、西玛津、戊唑醇、烯效唑、多效唑7种植物生长调节剂进行测定，结果表明，7 种农药在0.01～5.00 mg/L之间具有良好线性（r≥0.999），该方法无需衍生，适用于植物源食品中植物生长调节剂残留的检测。

3.3.4 酶联免疫法吸附法。酶联免疫法吸附法又称为酶标法，是目前应用较多的快速筛查方法。用于植物生长调节剂的检测，其优点是简单、快速、灵敏及价廉，能在野外和实验室内进行大批量的筛选试验，其缺点是不能同时分析多个组分，对于结果类似的化合物有一定程度的交叉反应，容易出现假阳性反应。王海波等[29]用酶联免疫法测定新梢基部2～3节枝段赤霉素（GAs）、细胞分裂素（ZRs）、脱落酸（ABA）和生长素（IAA）等内源激素含量和比值的变化。Jiang Xia-oxue 等[30]采用ELISA 测定了葡萄、梨、番茄等样品中烯唑醇的残留，样品中添加烯唑醇标准品，其加标回收率在70%～120%不等。Williams 等[31]用ELISA 试剂盒对市售柑橘样品2，4-D残留进行测定，结果有4个柑橘样品2，4-D 的含量均大于0.2 mg/kg，并用GC-MS对其进行了验证，验证结果与ELISA 试剂盒结果一致。

4 展望

植物激素作为植物体内的痕量信号分子，参与和调节植物各个阶段生长发育是实现农业增产和提升产品品质的重要保证。然而植物生长调节剂的滥用或不当使用，使得植物生长调节剂在农产品中残留较为严重，成为威胁食品安全的重要因素之一。徹底解决植物生长调节机带来的食品安全隐患，应从两方面入手。一是抓源头，在选择生长调节剂时，应选择安全、经济、残留少、污染少的植物生长调节剂；在施用植物生长调节剂时，应在保证达到调节生长或品质浓度时，以最低的使用量达到最好的效果。二是重检测，加大对流通领域的水果、蔬菜的抽检，不合格产品一经发现立刻下架并予以处罚。做到这2点需要加速对高效、经济、残留少、污染少的植物生长调节剂产品进行研究和快速检测技术推广，从而达到少残留、快检验的目的，以保障公民食品的安全。

5 参考文献

[1] 蔡轶平.高效液相色谱法测定植物生长调节剂[D].曲阜：曲阜师范大学，2015.

[2] 顾大路，朱云林，杨文飞，等.浅谈植物生长调节剂市场现状与对策[J].江西农业学报，2010（2）：169-171.

[3]布坎南.植物生物化学与分子生物学[M].瞿礼嘉，译.北京：科学出版社，2004：690.

[4] 何瑞，刘艾平，曹玉广.植物生长调节剂使用中的安全问题[J].中国卫生监督杂志，2003（2）：99-101.

[5] 秦景逸，张云，王秀梅，等.植物生长调节剂浸根对苹果苗生长发育的影响[J].天津农业科学，2017（1）：72-76.

[6] 王建.几种植物生长调节剂提高富士苹果果型指数的研究[C]//中国园艺学会，中国园艺学会果树专业委员会.第五届全国现代果业标准化示范区创建暨果树优质高效生产技术交流会论文汇编，2016：5.

[7] 陈臻，侯宝宏，王卫雄，等.黄腐酸处理对苹果树腐烂病菌的抑制作用及对苹果树防御酶活性的影响[J].植物保护，2016（3）：81-86.

[8] 李珊珊，王雪梅，陈波浪，等.植物生长调节剂对库尔勒香梨产量与品质的影响[J].农业现代化研究，2016（2）：374-380.

[9] 郝国伟，白牡丹，高鹏，等.生长调节剂对玉露香梨脱萼率及果实品质的影响[J].山西果树，2016（4）：15-18.

[10] STERN R，DORON L，BENARIE R.Plant growth regulators increase the fruit size of ‘spadona and ‘coscia pears，in a warm climate[J].Journal of Horticultural Science & Biotechnology，2015，82（5）：803-807.

[11] 刚明慧，齐曼·尤努斯，覃伟铭，等.不同时期喷施不同植物生长调节剂对库尔勒香梨果实品质及形态指标的影响[J].新疆农业科学，2010（4）：736-740.

[12] 曹亚萍，张林.植物生长调节剂和遮光对草莓开花结果的影响[J].中国南方果树，2015（2）：84-86.

[13] 张栋梁.2种生长调节剂对草莓组培苗瓶外生根的效果比较[J].上海农业科技，2015（2）：35.

[14] 史国栋.植物生长调节剂对葡萄无核化、着色及品质的影响[D].南京：南京农业大学，2010.

[15] 沈春元.植物生长调节剂在新疆无核葡萄上应用效果[J].中国林业产业，2016（11）：208.

[16] 石晓昀，张军宝，王延秀，等.3种植物生长调节剂对两个品种葡萄硬枝扦插生根及生长的影响[J].甘肃农业大学学报，2016（5）：62-70.

[17] 牛锐敏，许泽华，陈卫平，等.植物生长调节剂对“夏黑”和“丽红宝”葡萄品质的影响[J].北方园艺，2015（18）：55-57.

[18] 姜楠，刘思洁，崔勇，等.2015年吉林省市售水果中植物生长调节剂残留量监测结果分析[J].食品安全质量检测学报，2016（1）：33-38.

[19] 王岚，林海丹，徐娟，等.国内外植物生长调节剂残留限量标准的比对分析[J].广东农业科学，2015（3）：70-73.

[20] 仲伶俐，雷绍荣，郭灵安，等.固相萃取-高效液相色谱法同时测定水果中4种植物生长调节剂[J].分析试验室，2016（1）：51-55.

[21] 黄何何，张缙，徐敦明，等.QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法同时测定水果中21種植物生长调节剂的残留量[J].色谱，2014（7）：707-716.

[22] MAO X，TANG L，TAN T，et al.Determination of plant growth regulators in pears by microwave-assisted extraction and liquid chromatography with electrospray ionization mass spectrometry[J].Journal of Separation Science，2014，37（11）：1352-1358.

[23] 张旭，王国琴，余晓峰，等.固相萃取-高效液相色谱法同时测定饮料中植物生长调节剂和杀菌剂残留量[J].理化检验：化学分册，2013，49（5）：559-562.

[24] 陈卫军，张耀海，李云成，等.果蔬中常用植物生长调节剂分析方法研究进展[J].食品科学，2012，33（ 11）：283-289.

[25] 李海艳，尚德军，巩志国，等.高效液相色谱-串联质谱法检测葡萄干中五种植物生长调节剂的残留[J].保鲜与加工，2014（1）：27-32.

[26] 许庆琴，杜黎明，张水利.水果中的萘乙酸残留测定[J].山西师范大学学报（自然科学版），1999（2）：41-43.

[27] LEE S M，KIM J Y，LEE H J，et al.Establishment of analytical method for 6-benzylaminopurineresidue，a plant growth regulator for brown rice，mandarin，pepper，potato，and soybean by usingGC/NPD[J].Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry，2014，57（1）：83-89.

[28] 徐宜宏，蒋施，付海滨，等.苹果、番茄、玉米中7种植物生长调节剂的气相色谱-串联质谱检测方法[J].农药，2014（2）：113-115.

[29] 王海波，赵君全，王孝娣，等.新梢内源激素变化对设施葡萄花芽孕育的影响[J].中国农业科学，2014，47（23）：4695-4705.

[30] JIANG Xiaoxue，SHI Haiyan，WU Ni，et al.Development of an enzymel-inkedimmunosorbent assay for diniconazole in agricultural samples[J].Food Chemistry，2011，125（4）：1385-1389.

[31] WILLIAMS K J，JAMES C R，THORPE S A.et al.Two analyticalmethods for the measurement of 2，4-D in oranges：an ELISA screeningprocedu-re and a GC-MS confirmatory procedure[J].Journal of PesticideScience，1997，50（2）：135-140.