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植物生长调节剂实用技术

2018-09-25孙圣哲,张红雪

吉林农业 2018年18期
关键词:植物生长调节剂发现种类

孙圣哲,张红雪

摘要:植物生长调节剂是一种费省效宏的实用技术,在农业生产实践中植物生长调节剂已经被广泛应用。本文从植物生长调节剂的发现、种类及植物生长调节剂应用与影响因素等方面综述了植物生长调节剂的实用技术。

关键词:植物生长调节剂;发现;种类;应用;作用效果

中图分类号: S482.8 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.18.035

植物生长调节物质指对植物生长发育具有调控作用的内源和人工合成的化学物质。植物激素一般指植物体内产生的一些相对少量但可以促进或抑制本身生理过程的化学物质。研究者把植物体内产生的激素分六大类,即生长素、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和油菜素甾醇。植物生长调节剂泛指六大植物激素和一些天然存在或人工合成的有生理活性的物质。一般包括三种情况,第一种是人工提取或人工合成的天然植物激素,如赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA);第二种是通过人工合成的天然的植物激素的类似物,如萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)等;第三种是人工合成的,与天然的植物激素结构迥异,但有其活性的物质,如矮壮素、多效唑、甲哌、乙烯利等。

1植物生长调节剂的发现

翻开植物生长调节剂的研究历史,我们可以看到,首先是各种内源植物激素的发现。植物自身合成的植物激素是极少的,有些植物激素,比如油菜素内酯的含量更为微小。所以植物激素的发现走过了一条十分艰难曲折的道路。这些极微量的物质的提取、分离、纯化和检测是十分艰难的,化学检测也有很大难度。因此生物检测法应运而生,生物检测法是一种测定活性物质的种类和量的测定方法,生物体对外源的生理活性物质产生特异的生长反应,生理反应或是生化反应,以此为指标可以测量活性物质的种类和量,生物检测法在植物生长调节剂的发现以及生理研究中起到了不可代替的作用。

随着研究的深入,科学家们合成和筛选出许多种化学结构和生理特性与植物激素的功能相同或相异的活性物质,通常把这类活性物质称为植物生长调节剂。

2 植物生长调节剂的种类

植物生长调节剂按其作用方式不同分为:植物生长促进剂、植物生长延缓剂和植物生长抑制剂等;按作用的对象不同分为生根剂、壮秧剂、保鲜剂、催熟剂等。

植物生长延缓剂:植物生长延缓剂阻止赤霉素生物合成抑制茎顶端下面区域细胞的分裂使细胞伸长变慢,节间缩短但不减少细胞和节间数目,其使叶色更浓绿,株型变矮。研究表明植物生长延缓剂对叶片和花的发育、叶片数影响不显著。

植物生长促进剂:植物生长促进剂一般指能促进植物细胞分化、分裂、伸长的化合物,其能促使植物生殖器官发育和营养器官生长。按化学结构与活性不同,分为生长素类化合物、细胞分裂素类化合物、赤霉素类化合物和油菜素甾醇类化合物等。

3 植物生长调节剂的应用

植物生长调节剂在生产实践中的应用特点是用量少,操作简便,费省效宏便于推广应用,且多数对环境和产品安全。故植物生长调节剂被大规模应用到农业生产中。例如:打破种子休眠、促进扦插生根、防止徒长倒伏、增强抗性、增加农作物产量、改良产品品质、贮藏保鲜产品等。

应用举例:植物生长调节剂可以调节植物的某个生理过程,这些调节往往是一般农业措施不易完成的,如诱导单性结实、控制性别分化和化学杀雄等;费时费工才能完成,如防治小麦倒伏,常规要选用矮壮品种、返青期镇压或深耕短根、控制返青肥水等,操作起来费时费工,效果也不稳定,但是在起身期只要喷施一次植物生长延缓剂,便可防止倒伏;改善农作物品质,增加农作物产量。例如,形成无籽果实、改变果形、促进着色、辅助收获等;增强抗逆性,逆境一直是限制作物良种潜力发挥和增产增收的症结,而大田生长条件下有些逆境难以控制或控制成本太高,如温度逆境、水分逆境、空气污染等。已经发现有些植物生长调节剂(水杨酸,茉莉酸甲酯等)在增强植物抗逆性方面有较好的应用潜力。

4 影响植物生长调节剂作用效果的因素

植物生长调节剂的作用效果种类、用量及使用方法、时期和作物生长环境等有密切关系。既可以促进种子萌发,又可延长种子休眠;既能促进作物生长,又能延缓作物生长,甚至杀死植物;既能保花保果,又能疏花疏果。

4.1 与环境条件的关系

温度。研究表明在一定温度范围内,植物生长调节剂的作用效果随着温度升高而提高。原因有两种:高温条件下,植物叶片角质层的透性会随着温度升高而增大,促进叶片对药剂的吸收,在高温下,叶片的光合作用和蒸腾作用增强,植物体内的生化反应加快,水分和有机物的转运速率提升,有利于植物生长调节剂在体内运输;一些药剂在高温下分解快,效果明显。低温下,分解缓慢或者很难分解,效果很差。因此,植物生长调节剂在低温条件下使用浓度高一些,在高温条件下使用濃度低一些。

当植物生长调节剂应用在不适宜的温度下,作用效果可能更明显,而在正常温度下,则不需要使用。如低温或高温条件下,在番茄等植物上应用2-4,D或防落素,防止落花效果显著增强。而在适宜的温度下,由于落花不严重,使用2-4,D或防落素的效果就不明显。

光照。光能促进植物光合作用效率的提高和光合产物的转运,并促进气孔张开,有利于对药剂的吸收,同时还促进了蒸腾作用,又有利于药剂在植物体内的传导,因此,植物生长调节剂多在晴天条件下使用。单施,光照过强,则叶面的药液易蒸发,存留时间短,不利于叶面吸收植物生长调节剂,故应避免在强光下使用植物生长调节剂。

空气湿度。在空气湿度较大条件下,植物叶面角质层处于高度水合状态,这种状态能使药剂湿润时间延长,有利于药剂的吸收与转运,叶面上残留的药剂相对较少,从而能提高药剂的使用效果。

风。风速过大可能会导致植物叶片气孔的关闭,药液较易干燥,影响药液吸收,因此应避免在强风下使用植物生长调节剂。

降雨。雨水会冲刷掉药液,一般为了保证药效,要在施用后12~24小时无降雨。

植物生长环境除了对药效有影响外也会影响植物生长发育,生长环境不同,植物生长发育状况也会不同,故需要调控的方面也会不同。例如在干旱条件下,植物需要增强抗旱能力;低温条件下,需要增强植物抗低温能力。故需依据具体环境条件选用合适的植物生长调节剂以及合适的浓度、施用时间,正确的施用方式,才能充分发挥植物生长调节剂的作用。

4.2 与栽培措施的关系

植物生长调节剂的有效应用,需与其他合理栽培管理措施相配合。例如虽然用萘乙酸、吲哚乙酸处理插条可以促进生根,但是如果不保持苗床内适宜温度和湿度,也是很难保证生根的。如果没有合理的栽培措施和适宜的生长环境,单纯依靠使用植物生长调节剂也不能防止落花落果,需要加强肥水管理,保证营养物质的不断供给,才能达到理想效果。

植物健壮生长和有效生育,决不能离开农业技术措施的综合应用,否则植物生长调节剂也不能达到预期效果。大量的实践表明,植物生长调节剂的应用效果同农业措施密切相关。例如:在肥水等栽培条件适宜情况下,用乙烯利处理黄瓜,能多开雌花多结瓜,能增加黄瓜产量,但如果肥水等营养条件不充足,用乙烯利处理黄瓜,可能会造成后劲不足和早衰,反而会降低产量。

4.3与植物生长状况的关系

植物生长调节剂的作用效果因施用生育时期不同而有差异,苗期对药剂反应敏感,需要浓度较小;随着植株长大,木质化程度提高,对药剂敏感程度下降,需要浓度就要高一些。不同的生育时期,需要调控的方面也有区别,苗期施药一般培育壮苗,促进分蘖;而生育后期一般应控制生长,促进营养生长向生殖生长转化,提高产量和催熟等。根据时期需要选择适当的植物生長调节剂,才能达到预期效果。

植物对生长调节剂的反应因植物长势不同而不同。发育好的植物应用效果好,反之效果差。如生长健壮的果树用植物生长调节剂促进坐果和增大果实,效果明显,而在植株营养不良的情况下,效果不明显。

不同器官对植物生长调节剂的反应迥异。植物各器官对植物生长调节剂的敏感程度不同,一般根最敏感,芽其次,茎的感觉最低。

4.4植物生长调节剂的浓度不同,对植物的影响效果也不同

植物对生长素的反应,一般是低浓度促进生长,中等浓度抑制生长,高浓度杀死植物。如2-4,D,在十万分之一浓度内能促进植物生长,防止花果脱落;在万分之一浓度会抑制植物生长;千分之一浓度能杀死双子叶植物。

参考文献

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作者简介:孙圣哲,助理研究员,研究方向:水稻栽培。

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