楊廣云,王憲剛,牛建群,李向陽,張耀中*
(1.莘縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 莘縣 252400;2.山東省農(nóng)藥檢定所,山東 濟南 250100)
植物生長調(diào)節(jié)劑(以下簡稱植調(diào)劑)是人工合成或提取的具有天然植物激素生理活性的化合物,可用于調(diào)節(jié)或控制植物生長發(fā)育,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、花卉、中草藥生產(chǎn)等多種行業(yè)[1]。自1997年我國把植調(diào)劑列為農(nóng)藥管理以來,植調(diào)劑的研發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速,登記產(chǎn)品數(shù)量呈逐年增長態(tài)勢。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)查詢,截止2022年3月,我國共有有效期內(nèi)植物生長調(diào)節(jié)劑登記產(chǎn)品1 375個,登記作物涉及小麥、水稻、油菜、番茄等70余種。
我國是世界蔬菜生產(chǎn)和銷售大國,2018 年我國蔬菜產(chǎn)量為 8.48 億噸,占世界蔬菜產(chǎn)量的 50.66%[2],蔬菜的生產(chǎn)和銷售對于培育農(nóng)村經(jīng)濟增長點、保障農(nóng)民持續(xù)增收方面起著十分重要的作用,蔬菜的國際貿(mào)易還對我國進出口貿(mào)易總額具有較大影響。在蔬菜生產(chǎn)過程中,合理使用植調(diào)劑可達到提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)或延長供應(yīng)期、節(jié)約勞動力的目的[3]。本文通過分析植物生長調(diào)節(jié)劑在蔬菜上的登記和應(yīng)用情況,旨在為合理、安全、高效使用植調(diào)劑提供參考。
1.1 登記蔬菜的種類 從表 1 可以看出,植調(diào)劑共計在 23 種蔬菜上取得登記,其中十字花科蔬菜5種,茄科、葫蘆科蔬菜均4種,百合科蔬菜3種,豆科、傘科、藜科、姜科、薯蕷科、食用菌各1種。登記產(chǎn)品數(shù)量在10個以上的蔬菜有7種,先后順序為番茄、黃瓜、馬鈴薯、白菜、芹菜、菠菜、辣椒,分別登記135個、36個、51個、43個、38個、23個、13個,對于油菜上的登記,主要是針對調(diào)節(jié)油料油菜品種的生長,如控高抗倒伏、催熟等,故本文不做統(tǒng)計。所有蔬菜上共登記植調(diào)劑產(chǎn)品412個,排在前5位的蔬菜種類分別是其中茄科、葫蘆科、十字花科、傘科、藜科,分別占比49.03%、18.20%、12.38%、9.22%、5.58%。由此看出,植調(diào)劑的登記蔬菜種類分布不均,主要集中在大宗蔬菜品種上,小眾蔬菜如大蔥、韭菜、冬瓜、蘆筍、胡蘿卜、甘藍等品種上均沒有登記,就是常見的茄子和豇豆僅登記產(chǎn)品3個和4個,蘿卜、菜心、茭瓜、大蒜、洋蔥等蔬菜上均只有1個產(chǎn)品登記。從產(chǎn)品登記數(shù)量看,單劑數(shù)量大于復(fù)配劑,二者分別占比81.55%和18.45%。
續(xù)表
1.2 登記植調(diào)劑的種類 表2顯示,在蔬菜上共登記植調(diào)劑品種55個,其中單劑33種、混配劑22種,分別占比60.0%、40.0%。單劑中登記產(chǎn)品數(shù)量超過10個的高低順序依次是赤霉酸、復(fù)硝酚鈉、乙烯利、24-表蕓苔素內(nèi)酯、氯吡脲、S-誘抗素、胺鮮酯、萘乙酸,分別占比27.00%、13.33%、9.00%、5.00%、4.33%、4.00%、4.00%、3.67%,以生長促進劑和催熟劑為主。赤霉酸主要登記在芹菜、菠菜和馬鈴薯上,復(fù)硝酚鈉則登記在番茄、黃瓜和茄子上,乙烯利僅登記在番茄上。混配劑以二元混配為主,三元混配劑僅有1個,即赤·吲乙·蕓苔。赤霉酸、胺鮮酯、萘乙酸、24-表蕓苔素內(nèi)酯、芐氨基嘌呤是混配劑的主要成分,分別占比30.43%、21.74%、17.39%、17.39%、13.04%。另外,隨著機械化發(fā)展,馬鈴薯機械化收獲越來越普遍,一些具有催枯效果的敵草快、噻苯隆也進行登記使用,即在收獲前葉面噴灑促進地上植株枯萎死亡,便于機械作業(yè)。
續(xù)表
1.3 主要劑型與施藥方法 目前,國內(nèi)登記在蔬菜上的植調(diào)劑的劑型有可溶液劑、水劑、可溶粉劑、可濕性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑、微粒劑、微囊粒劑、泡騰粒劑、泡騰片劑、熱霧劑等18種,其中液體制劑306 個,占74.27%, 固體制劑99個,占 24.03% ,氣體制劑7個,占1.7%。。登記劑型以水劑最多,為 162個,占 40.6%;其次是可溶液劑,為111個,占27.82%,其余劑型數(shù)量由多到少依次是乳油、可溶粉劑、結(jié)晶粉、可濕性粉劑、可溶粒劑、可溶片劑、粉劑、熱霧劑、水分散粒劑、微囊粒劑等。乙烯利、復(fù)硝酸鈉、萘乙酸、胺鮮酯、2,4滴三乙醇胺鹽、氯化膽堿登記劑型以水劑為主,氯吡脲、噻苯隆、芐氨基嘌呤以可溶性液劑為主,蕓苔素內(nèi)酯類是水劑、可溶性液劑的劑型都較多;赤霉酸的登記則有結(jié)晶粉、乳油、水劑、可溶粉劑、可溶片劑等多個劑型,以適應(yīng)多種用途。1-甲基環(huán)丙烯、氯苯胺靈主要用于蔬菜保鮮,二者的劑型主要為微囊粒劑、熱霧劑,通過密閉熏蒸達到藥劑均勻分布到作用對象。
2.1 赤霉酸 赤霉酸是一個廣譜性植物生長調(diào)節(jié)劑,可促進作物生長發(fā)育,使之提早成熟、提高產(chǎn)量、改進品質(zhì),常登記于菠菜、芹菜等蔬菜上,通過葉面噴施促進生長和提高產(chǎn)量,也與芐氨基嘌呤、蕓苔素類、誘抗素等混配后噴灑施用于瓜類、番茄、辣椒、白菜植株,使其增產(chǎn)提質(zhì)。赤霉酸還能迅速打破種子、塊莖和鱗莖等器官的休眠,促進發(fā)芽,所以在馬鈴薯上的登記產(chǎn)品較多,主要用于種塊催芽,保證出苗率高、苗子生長旺盛,已在馬鈴薯種植上廣泛推廣應(yīng)用。
2.2 復(fù)硝酚鈉 復(fù)硝酚鈉是一種強力細胞賦活劑,與植物接觸后能迅速滲透到植物體內(nèi),促進細胞的原生質(zhì)流動,提高細胞活力,促進植物生長結(jié)實、營養(yǎng)物質(zhì)合成等。廣譜高效、使用成本低、安全性好,能與多種植物生長調(diào)節(jié)劑、肥料、其他類農(nóng)藥搭配使用,適合在多種瓜果類蔬菜上噴灑使用,以提高產(chǎn)量和品質(zhì)。復(fù)硝酚鈉單劑登記蔬菜有番茄、黃瓜、茄子,還有與萘乙酸的復(fù)配制劑登記在番茄、黃瓜、馬鈴薯上,與胺鮮酯復(fù)配登記在番茄上。
2.3 乙烯利 乙烯利與乙烯相同,主要是增強細胞中核糖核酸合成的能力,促進蛋白質(zhì)的合成。在果實成熟時還能活化磷酸酯酶及其它與果實成熟的有關(guān)酶,促進果實成熟。盡管乙烯利的登記產(chǎn)品很多,但是目前單劑在蔬菜上僅登記了番茄,用于果實催熟使用。乙烯利和萘乙酸復(fù)配登記在姜上,用于調(diào)節(jié)生長。
2.4 蕓苔素內(nèi)酯類 自1941年發(fā)現(xiàn)蕓苔素內(nèi)酯的生物活性以來,研究者陸續(xù)從植物中分離鑒定出40多種同類化合物,其中有實用價值的只有四五種,并已實現(xiàn)了人工合成。目前登記在蔬菜上的有蕓苔素內(nèi)酯、丙酰蕓苔素內(nèi)酯、24-表蕓苔素內(nèi)酯、28-高蕓苔素內(nèi)酯、28-表高蕓苔素內(nèi)酯、14-羥基蕓苔素甾醇,還有一些它們與其他植調(diào)劑的復(fù)配產(chǎn)品,在蔬菜上的應(yīng)用很廣,目前單劑產(chǎn)品登記的蔬菜主要有黃瓜、西瓜、番茄、辣椒、白菜。
蕓苔素內(nèi)酯類的生物活性高、作用功能多樣,不僅能促進蔬菜、瓜類、水果等作物生長結(jié)實;還可改善品質(zhì),提高產(chǎn)量,增強抗逆性、促進種子萌發(fā)[4];并可減輕由于施用農(nóng)藥、化肥不當所造成的藥害。在蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用主要有以下幾個方面:1)苗期促根。用作種子處理或苗床期噴灑,對蔬菜的幼苗根系有明顯的促生長作用。2)營養(yǎng)期促長。蕓苔素內(nèi)酯具有促進細胞分裂和細胞伸長、提高葉片葉綠素含量,增強光合作用,能明顯促進蔬菜營養(yǎng)生長,進一步提高產(chǎn)量 。3) 生殖期促實。蕓苔素內(nèi)酯能提高花粉的發(fā)芽率,促進花粉管伸長,有利于花朵受精,從而提高座果率。故常在設(shè)施黃瓜、西瓜、番茄、辣椒開花結(jié)果期噴灑使用。4)增強抗逆性。蕓苔素內(nèi)酯進入植物體后,能對植物細胞的膜系統(tǒng)進行保護,激發(fā)植物體內(nèi)保護酶的活性,減輕由于逆境引起的損害,如抗寒、抗旱、抗藥害等。
2.5 氯吡脲 氯吡脲是一種具有細胞分裂素活性的苯脲類植物生長調(diào)節(jié)劑,能促進細胞分裂和膨大,促進器官形成和蛋白質(zhì)的合成,因此具有促進植物生長、提高坐果率、加快果實膨大、延遲衰老等作用。目前,氯吡脲單劑主要登記在瓜類蔬菜上提高坐瓜率、增加產(chǎn)量、改善瓜形等。噻苯隆的生物功能與氯吡脲基本相同,目前登記在黃瓜、甜瓜和番茄上。使用方法主要是噴灑和浸沾瓜胎。
2.6 S-誘抗素 S-誘抗素原名天然脫落酸,是一種植物的生長平衡因子、抗逆誘導(dǎo)因子,具有促進植物平衡吸收水、肥和協(xié)調(diào)體內(nèi)代謝的能力,激活植物體內(nèi)抗逆免疫系統(tǒng)[5],增強蔬菜綜合抗性(抗旱、抗熱、抗寒、抗病蟲、抗鹽堿等)的能力,有利蔬菜生長發(fā)育,進一步提高其的品質(zhì)和產(chǎn)量。目前其單劑和復(fù)配登記的蔬菜只有番茄,通過噴施植株來調(diào)節(jié)生長。
2.7 胺鮮酯 胺鮮酯是90年代發(fā)現(xiàn)的廣譜、高效、高能植物生長調(diào)節(jié)劑,能提高植物過氧化物酶和硝酸還原酶的活性,能提高植株體內(nèi)葉綠素、蛋白質(zhì)、核酸的含量和光合速率,促進植物細胞的分裂和伸長,促進根系生長發(fā)育,調(diào)節(jié)植物體內(nèi)養(yǎng)分平衡[6],可使作物早熟、增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。胺鮮酯單劑和復(fù)配劑的登記蔬菜是白菜、番茄,復(fù)配組合有硝鈉·胺鮮酯、14-羥蕓·胺鮮酯、胺鮮酯·芐氨基嘌呤、赤霉·胺鮮酯等。在白菜的生長期,用8%胺鮮酯水劑1 500倍液噴灑2~3次,可以有效增產(chǎn)提質(zhì)。在番茄的幼苗期、初花期、座果后,用2%胺鮮酯水劑1 000~1 500倍液各噴1次,可壯苗、提高抗病抗逆性、增花保果、提高結(jié)實率、使果實均勻果面光滑、品質(zhì)提高、早熟、收獲期延長、增產(chǎn)。
2.8 萘乙酸 萘乙酸是促進植物根系生長的植物生長調(diào)節(jié)劑,具有促進細胞分裂與擴大,誘導(dǎo)形成不定根,增加坐果,防止落果,改變雌、雄花比率等。萘乙酸早已廣泛應(yīng)用于農(nóng)林育苗、增加坐果、防止采前落果上。但是現(xiàn)在萘乙酸在蔬菜上的登記數(shù)量不多,其單劑登記的蔬菜僅有番茄,復(fù)配制劑硝鈉·萘乙酸登記在番茄和馬鈴薯上,氯膽·萘乙酸登記在馬鈴薯和姜上,均通過莖葉噴霧施藥來調(diào)節(jié)生長,促進蔬菜根系和地上生長,以達到提高產(chǎn)量的目的。
2.9 氯化膽堿 氯化膽堿作為畜禽養(yǎng)殖飼料添加劑始于上世紀60年代,它能促進氨基酸的吸收、合成,增強畜禽的體質(zhì)、抗病能力及提高禽類產(chǎn)蛋率[7]。上世紀80年代,人們發(fā)現(xiàn)氯化膽堿還是一種廣效性植物生長調(diào)節(jié)劑,它能提高作物種子的發(fā)芽率、促進生根、形成壯苗,進而增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)[8],現(xiàn)已被用作甘薯、馬鈴薯、大蒜、洋蔥、姜等的生根劑和塊根增大劑,以及多種作物的種子處理劑。目前,氯化膽堿登記的蔬菜主要有馬鈴薯、大蒜、洋蔥、姜、山藥,并和萘乙酸、幾丁聚糖進行混配登記在馬鈴薯、姜上。一般在地下塊根、鱗莖膨大初期開始施用,用60%氯化膽堿水劑15~20mL/667m2,兌水15~30kg進行莖葉噴霧,每隔10~15噴施1次,連續(xù)施用2~3次,膨大增產(chǎn)效果明顯。也可用18%氯膽·萘乙酸可濕性粉劑60mL/667m2,兌水15~30kg進行莖葉噴霧,不但能促進薯塊的膨大,還可促進根系的生長,防止植株早衰,增產(chǎn)更加顯著。
植物生長調(diào)節(jié)劑雖然納入農(nóng)藥范疇管理,但與傳統(tǒng)意義上的治病防蟲除草的農(nóng)藥有本質(zhì)上的區(qū)別,其主要通過調(diào)節(jié)或控制細胞分裂與伸長、組織與器官分化、種子休眠與萌發(fā)、開花與結(jié)實、成熟與衰老等,以達到促進或抑制種子萌發(fā)、果實成熟、?;ū9蚴杌ㄊ韫?、提高植物免疫力、減輕病害、增加作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)等目的。隨著植物生長調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品研究與應(yīng)用的不斷深入與創(chuàng)新,植調(diào)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將起到越來越重要的作用,未來藥、水、肥、植物生長調(diào)節(jié)劑一體化應(yīng)用可能成為植物健康管理的一種普遍手段,從而對植物實行全方位、立體化的保護。