中國(guó)科學(xué)院北京植物生理研究室
在我們的日常生活中,每天離不開(kāi)吃和穿,而我們吃的穿的,大多來(lái)源于植物。因此,如何使我們所需要的植物如稻、麥、棉花、蔬菜和果樹(shù)等等長(zhǎng)得又快又多又好,稻麥的穗長(zhǎng)得粒多而又飽滿,棉花的桃又大又多品質(zhì)又好,蔬菜長(zhǎng)得快而又耐貯存,果實(shí)大而成熟得早,這是目前農(nóng)作物高產(chǎn)所迫切需要解決的問(wèn)題之一。
什么叫生長(zhǎng)素和生長(zhǎng)刺激劑
我們知道,每一種植物,要正常地生長(zhǎng)發(fā)育,都少不了光、水、熱、空氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),這些是植物生存的條件。但是,植物的生長(zhǎng)和發(fā)育,除了和外界條件有關(guān)外,還與內(nèi)部條件有關(guān)。
植物是由千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)極細(xì)小的細(xì)胞組成的。植物的細(xì)胞都是在時(shí)刻不斷地進(jìn)行著“新陳代謝”。新陳代謝作用是一題串復(fù)雜的變化過(guò)程,它包括“同化作用”和“異化作用”兩個(gè)方面。同化作用是使外部的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)的組成部:分,無(wú)生命的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有生命的物質(zhì)。綠色植物的同化作用主要是靠日光的幫助,利用“二氧化碳”和水制造跟植物本身相同的有機(jī)物質(zhì),這種作用也叫光合作用。異化作用恰巧相反,主要是在氧氣的參加下,分解同化作用所制造的有機(jī)物質(zhì),如二氧化碳和水,并且釋放出能,使植物不斷獲得生長(zhǎng)和發(fā)育所必需的能量。植物就是利用這種新陳代謝作用來(lái)建造自身,更新自身,不斷生長(zhǎng)和發(fā)育。植物在新陳代謝的過(guò)程中,就產(chǎn)生了一些數(shù)量很少,但是和植物生長(zhǎng)發(fā)育卻有很大關(guān)系的物質(zhì)。在這些物質(zhì)中,有一種能刺激植物生長(zhǎng)的物質(zhì),我們把它叫做“植物生長(zhǎng)素”。它能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng),加強(qiáng)細(xì)胞的新陳代謝作用,提高呼吸強(qiáng)度,刺激水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,加速細(xì)胞中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,活躍植物的生理機(jī)能,促進(jìn)它的生長(zhǎng)。
根據(jù)這個(gè)道理,我們就可以用化學(xué)方法從植物體內(nèi)提取出刺激素來(lái),或者用化學(xué)方法制成跟植物體內(nèi)的生長(zhǎng)素相同或相似的物質(zhì)。除此以外,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的還有赤霉素、抗生素、維生素、微量元素以及其他如高錳酸鉀、硼酸、溴化鉀和小蘇打等許多有機(jī)和無(wú)機(jī)的化學(xué)藥劑、也都有刺激植物生長(zhǎng)的作用。我們通稱(chēng)這些藥劑為“植物生長(zhǎng)刺激劑?!?/p>
刺激劑的刺激作用和抑制作用
生長(zhǎng)刺激劑的刺激作用或是抑制作用是由它的使用濃度、使用時(shí)期和處理部位所決定。一般情況是低濃度的刺激劑表現(xiàn)出刺激作用,高濃度的表現(xiàn)出抑制作用。例如,生長(zhǎng)刺激劑2,4一滴在十萬(wàn)分之一濃度時(shí)表現(xiàn)出刺激生根作用,千分之一濃度時(shí)表現(xiàn)抑制作用。植物在年幼時(shí)期如萌芽期對(duì)刺激劑反應(yīng)做感,到老年期,反應(yīng)的敏感性則降低。此外,植物的不同部位對(duì)刺激劑的敏感性也不同。一般是根部最強(qiáng),芽其次,莖最弱。
生長(zhǎng)刺激劑對(duì)植物的作用是隨著刺激劑的種類(lèi)不同而不同。如植物生長(zhǎng)素、維生素等對(duì)植物的刺激作用,是由于植物體內(nèi)原有的含量不足或缺乏,當(dāng)加入這些物質(zhì)之后,則引起新陳代謝強(qiáng)度的加強(qiáng)。有一些類(lèi)生長(zhǎng)素的刺激作用,是由于它本身或其新陳代謝的產(chǎn)物破壞了植物正常的新陳代謝過(guò)程的進(jìn)行。植物為了分解和轉(zhuǎn)化這些有害物貿(mào),而加強(qiáng)了它的新陳代謝過(guò)程,刺激了植物的生長(zhǎng)。當(dāng)濃度過(guò)大時(shí),植物的新陳代謝過(guò)程遭到了完全破壞,結(jié)果就引起植物的死亡。
怎樣發(fā)揮刺激素對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用
既然,因刺激劑濃度的高低不同,可以對(duì)植物起不同的刺激作用或抑制作用,我們就應(yīng)該在生產(chǎn)實(shí)踐中,分別利用,以達(dá)到刺激植物生長(zhǎng)的目的。
應(yīng)用刺激劑來(lái)快速插枝生根,在我國(guó)農(nóng)業(yè)上,應(yīng)用較早。很多植物如甘薯、花卉、樹(shù)木等的繁殖,往往是利用插枝的方式。它們的成活率決定于插枝后,根系能否很快地生長(zhǎng)出來(lái),能否在土壤中進(jìn)行正常的生活,吸收營(yíng)養(yǎng)與水分。但是切斷的插枝,常因此生根較慢而死去。如果將插枝用吲哚丁酸水溶液浸泡12小時(shí),或者用萘乙酸粉劑噴一下,插在土中,就可以加速根的生長(zhǎng)。在移植植物的時(shí)候,如果在剛栽種的樹(shù)木根系四周,澆上一點(diǎn)很淡的2,4一滴溶液,就可以使因移植而受損失的根系很快恢復(fù)。因此,生長(zhǎng)刺激劑用于綠化是個(gè)很好的促生劑。
利用刺激劑,還能促進(jìn)植物子房的生長(zhǎng),形成無(wú)子果實(shí),并可防止器官脫落,促進(jìn)果實(shí)提早成熟,使產(chǎn)量大大提高。目前國(guó)內(nèi)外,利用生長(zhǎng)刺激劑最有成效的可以說(shuō)是這一方面。用2,4一滴、2,3,5一涕水溶液噴到番茄花上,番茄可以不受粉就結(jié)果,而且能結(jié)出于少成者沒(méi)有子的果實(shí)來(lái),個(gè)兒特別大,味道也特別甜,比沒(méi)有處理過(guò)的番茄要提前成熟好幾天。植物的果實(shí)在沒(méi)有成熟前,往往因?yàn)闆](méi)有受粉或者植物體內(nèi)缺乏生長(zhǎng)素等原因而造成嚴(yán)重的脫落。如溫室里的番茄,剛開(kāi)花沒(méi)結(jié)果就落掉了。果園里的蘋(píng)果和梨,由于果實(shí)的熟前脫落,嚴(yán)重地影響收成。假如用茶乙酸鉀水溶液在果樹(shù)成熟的前十五天左右噴在樹(shù)冠上,可以使果實(shí)在收獲前的脫落現(xiàn)象減少20%-50%。棉桃的脫落也是我們農(nóng)業(yè)增產(chǎn)最傷腦筋的問(wèn)題之一。一棵棉花如果留上十二個(gè)果枝,每個(gè)果枝上留四個(gè)桃,就可以結(jié)48個(gè)桃。但是,在目前生產(chǎn)技術(shù)上,一般的說(shuō)來(lái),如果一棵棉花有十幾個(gè)桃就可以算產(chǎn)量較高了,有的地區(qū)嚴(yán)重脫落,一棵棉花只存下三、四個(gè)桃。如果用萘乙酸噴射,可以加強(qiáng)對(duì)花或者果柄營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng),促進(jìn)其他部分將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到果實(shí)、花葉柄或果柄中去,對(duì)生長(zhǎng)創(chuàng)造了有利條件。這樣能減少棉桃脫落,增加產(chǎn)量。
用生長(zhǎng)刺激劑可以使植物強(qiáng)迫休眠或者打破休眠。由于生長(zhǎng)季節(jié)的限制,許多食用的作物需要貯存起來(lái),以備不時(shí)之需。要使馬鈴薯、洋蔥、蔬菜、果子等,在貯藏時(shí)期不出芽(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)因發(fā)芽而被消耗掉),保持原來(lái)的形狀和新鮮的風(fēng)味,就應(yīng)該利用刺激劑。我們利用2,4—滴甲酯、萘乙酸甲酯,在貯藏期熏蒸植物,或者在收獲前用2,4—滴萘乙酸MH.(順丁烯二酸烯胼)、IPC.(苯甲氨酸的異丙酯)水溶液噴射植株,就可以使馬鈴薯、洋蔥、大白菜在貯藏期不發(fā)芽也不凋萎,用4—氯苯酚代乙酸酯的懸溶液處理果實(shí),可以長(zhǎng)久保色、保水,不萎縮。這是因?yàn)樯L(zhǎng)刺激劑對(duì)植物起了一種抑制作用,使植物體內(nèi)的新陳代謝暫時(shí)減弱,不使貯藏的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗,使植物處在休眠狀態(tài),因此能較長(zhǎng)時(shí)間保持新鮮。用2,4—滴或萘乙酸水溶液浸噴種子或用氯代乙醇熏蒸甘薯,可以打破植物休眠,使新陳代謝作用重新活躍起來(lái),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)很快地轉(zhuǎn)到芽部,促使根、莖的生長(zhǎng)。
還可以利用增加生長(zhǎng)刺激劑的濃度變刺激作用為抑制作用來(lái)防治雜草。雜草是作物的敵人,往往奪取作物的養(yǎng)料,造成作物減產(chǎn)。在作物田里,可利用選擇性的藥劑殺死雜草,或使雜草受到抑制,而對(duì)作物卻無(wú)害。例如,噴射500-1000P.P.M(百萬(wàn)分之一濃度)的2,4一滴能殺死雙子葉及宿根雜草。此外,對(duì)一年生的單子葉雜草,IPC有較強(qiáng)的殺害能力。
此外,利用生長(zhǎng)刺激劑浸種也可以提高發(fā)芽率,促進(jìn)苗期生長(zhǎng),并增加產(chǎn)量,用來(lái)處理分化前的水稻與小麥植株,可以促使植物器官的生長(zhǎng)發(fā)生變異,形成兩穗或多穗等等。
總之,植物生長(zhǎng)刺激劑的用途很廣泛,但我們要應(yīng)用得恰當(dāng),才能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。所以,合理地選擇刺激劑及刺激劑的濃度都是十分重要的。
生長(zhǎng)刺激劑的處理方法
生長(zhǎng)刺激劑的處理方法很多,主要分下面幾種:
(一)溶液處理(噴射、浸漬或澆根):把生長(zhǎng)刺激劑溶解在少量95%度的酒精中,然后用井水或自來(lái)水配成所需要的濃度。在大面積的田地可利用噴霧器噴射(處理番茄的花,最好直接浸漬,以免噴射在葉上抑制葉的生長(zhǎng))。(二)粉劑法:用一定量的生長(zhǎng)刺激劑粉末,直接調(diào)在滑石粉中,一定要很均勻,或者把刺激劑溶解在50%度的酒精里,再調(diào)在粉中成漿糊狀,將酒精蒸發(fā),重新成粉末,即可用。(三)紙條拌和法:把普通的舊紙剪成小紙條,浸在含生長(zhǎng)刺激劑酯類(lèi)的酒精溶液中,然后取出晾干,等酒精蒸發(fā)干,就可以使用,拿來(lái)和在馬鈴薯或洋蔥中,可防止抽芽。
生長(zhǎng)刺激劑的用途很廣,用量少,價(jià)錢(qián)也便宜,使用的方法也簡(jiǎn)單。在我國(guó)許多地區(qū)已把用生長(zhǎng)刺激劑作為增產(chǎn)措施之一。因此,在貫徹農(nóng)業(yè)八字憲法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步使用刺激劑,對(duì)提高農(nóng)、林和果樹(shù)園藝生產(chǎn)是具有十分重要的意義的。