植物生长调节剂在蔬菜上的登记与应用概况

2022-08-18 06:41杨广云王宪刚牛建群李向阳张耀中
农药科学与管理 2022年7期
关键词:内酯调节剂调剂

杨广云,王宪刚,牛建群,李向阳,张耀中*

(1.莘县农业农村局,山东 莘县 252400;2.山东省农药检定所,山东 济南 250100)

植物生长调节剂(以下简称植调剂)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,可用于调节或控制植物生长发育,广泛应用于农业、林业、花卉、中草药生产等多种行业[1]。自1997年我国把植调剂列为农药管理以来,植调剂的研发和应用发展迅速,登记产品数量呈逐年增长态势。据中国农药信息网查询,截止2022年3月,我国共有有效期内植物生长调节剂登记产品1 375个,登记作物涉及小麦、水稻、油菜、番茄等70余种。

我国是世界蔬菜生产和销售大国,2018 年我国蔬菜产量为 8.48 亿吨,占世界蔬菜产量的 50.66%[2],蔬菜的生产和销售对于培育农村经济增长点、保障农民持续增收方面起着十分重要的作用,蔬菜的国际贸易还对我国进出口贸易总额具有较大影响。在蔬菜生产过程中,合理使用植调剂可达到提高产量、改善品质或延长供应期、节约劳动力的目的[3]。本文通过分析植物生长调节剂在蔬菜上的登记和应用情况,旨在为合理、安全、高效使用植调剂提供参考。

1 登记情况

1.1 登记蔬菜的种类 从表 1 可以看出,植调剂共计在 23 种蔬菜上取得登记,其中十字花科蔬菜5种,茄科、葫芦科蔬菜均4种,百合科蔬菜3种,豆科、伞科、藜科、姜科、薯蓣科、食用菌各1种。登记产品数量在10个以上的蔬菜有7种,先后顺序为番茄、黄瓜、马铃薯、白菜、芹菜、菠菜、辣椒,分别登记135个、36个、51个、43个、38个、23个、13个,对于油菜上的登记,主要是针对调节油料油菜品种的生长,如控高抗倒伏、催熟等,故本文不做统计。所有蔬菜上共登记植调剂产品412个,排在前5位的蔬菜种类分别是其中茄科、葫芦科、十字花科、伞科、藜科,分别占比49.03%、18.20%、12.38%、9.22%、5.58%。由此看出,植调剂的登记蔬菜种类分布不均,主要集中在大宗蔬菜品种上,小众蔬菜如大葱、韭菜、冬瓜、芦笋、胡萝卜、甘蓝等品种上均没有登记,就是常见的茄子和豇豆仅登记产品3个和4个,萝卜、菜心、茭瓜、大蒜、洋葱等蔬菜上均只有1个产品登记。从产品登记数量看,单剂数量大于复配剂,二者分别占比81.55%和18.45%。

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1.2 登记植调剂的种类 表2显示,在蔬菜上共登记植调剂品种55个,其中单剂33种、混配剂22种,分别占比60.0%、40.0%。单剂中登记产品数量超过10个的高低顺序依次是赤霉酸、复硝酚钠、乙烯利、24-表芸苔素内酯、氯吡脲、S-诱抗素、胺鲜酯、萘乙酸,分别占比27.00%、13.33%、9.00%、5.00%、4.33%、4.00%、4.00%、3.67%,以生长促进剂和催熟剂为主。赤霉酸主要登记在芹菜、菠菜和马铃薯上,复硝酚钠则登记在番茄、黄瓜和茄子上,乙烯利仅登记在番茄上。混配剂以二元混配为主,三元混配剂仅有1个,即赤·吲乙·芸苔。赤霉酸、胺鲜酯、萘乙酸、24-表芸苔素内酯、苄氨基嘌呤是混配剂的主要成分,分别占比30.43%、21.74%、17.39%、17.39%、13.04%。另外,随着机械化发展,马铃薯机械化收获越来越普遍,一些具有催枯效果的敌草快、噻苯隆也进行登记使用,即在收获前叶面喷洒促进地上植株枯萎死亡,便于机械作业。

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1.3 主要剂型与施药方法 目前,国内登记在蔬菜上的植调剂的剂型有可溶液剂、水剂、可溶粉剂、可湿性粉剂、悬浮剂、水分散粒剂、微粒剂、微囊粒剂、泡腾粒剂、泡腾片剂、热雾剂等18种,其中液体制剂306 个,占74.27%, 固体制剂99个,占 24.03% ,气体制剂7个,占1.7%。。登记剂型以水剂最多,为 162个,占 40.6%;其次是可溶液剂,为111个,占27.82%,其余剂型数量由多到少依次是乳油、可溶粉剂、结晶粉、可湿性粉剂、可溶粒剂、可溶片剂、粉剂、热雾剂、水分散粒剂、微囊粒剂等。乙烯利、复硝酸钠、萘乙酸、胺鲜酯、2,4滴三乙醇胺盐、氯化胆碱登记剂型以水剂为主,氯吡脲、噻苯隆、苄氨基嘌呤以可溶性液剂为主,芸苔素内酯类是水剂、可溶性液剂的剂型都较多;赤霉酸的登记则有结晶粉、乳油、水剂、可溶粉剂、可溶片剂等多个剂型,以适应多种用途。1-甲基环丙烯、氯苯胺灵主要用于蔬菜保鲜,二者的剂型主要为微囊粒剂、热雾剂,通过密闭熏蒸达到药剂均匀分布到作用对象。

2 常见植调剂在蔬菜上的使用情况

2.1 赤霉酸 赤霉酸是一个广谱性植物生长调节剂,可促进作物生长发育,使之提早成熟、提高产量、改进品质,常登记于菠菜、芹菜等蔬菜上,通过叶面喷施促进生长和提高产量,也与苄氨基嘌呤、芸苔素类、诱抗素等混配后喷洒施用于瓜类、番茄、辣椒、白菜植株,使其增产提质。赤霉酸还能迅速打破种子、块茎和鳞茎等器官的休眠,促进发芽,所以在马铃薯上的登记产品较多,主要用于种块催芽,保证出苗率高、苗子生长旺盛,已在马铃薯种植上广泛推广应用。

2.2 复硝酚钠 复硝酚钠是一种强力细胞赋活剂,与植物接触后能迅速渗透到植物体内,促进细胞的原生质流动,提高细胞活力,促进植物生长结实、营养物质合成等。广谱高效、使用成本低、安全性好,能与多种植物生长调节剂、肥料、其他类农药搭配使用,适合在多种瓜果类蔬菜上喷洒使用,以提高产量和品质。复硝酚钠单剂登记蔬菜有番茄、黄瓜、茄子,还有与萘乙酸的复配制剂登记在番茄、黄瓜、马铃薯上,与胺鲜酯复配登记在番茄上。

2.3 乙烯利 乙烯利与乙烯相同,主要是增强细胞中核糖核酸合成的能力,促进蛋白质的合成。在果实成熟时还能活化磷酸酯酶及其它与果实成熟的有关酶,促进果实成熟。尽管乙烯利的登记产品很多,但是目前单剂在蔬菜上仅登记了番茄,用于果实催熟使用。乙烯利和萘乙酸复配登记在姜上,用于调节生长。

2.4 芸苔素内酯类 自1941年发现芸苔素内酯的生物活性以来,研究者陆续从植物中分离鉴定出40多种同类化合物,其中有实用价值的只有四五种,并已实现了人工合成。目前登记在蔬菜上的有芸苔素内酯、丙酰芸苔素内酯、24-表芸苔素内酯、28-高芸苔素内酯、28-表高芸苔素内酯、14-羟基芸苔素甾醇,还有一些它们与其他植调剂的复配产品,在蔬菜上的应用很广,目前单剂产品登记的蔬菜主要有黄瓜、西瓜、番茄、辣椒、白菜。

芸苔素内酯类的生物活性高、作用功能多样,不仅能促进蔬菜、瓜类、水果等作物生长结实;还可改善品质,提高产量,增强抗逆性、促进种子萌发[4];并可减轻由于施用农药、化肥不当所造成的药害。在蔬菜生产上的应用主要有以下几个方面:1)苗期促根。用作种子处理或苗床期喷洒,对蔬菜的幼苗根系有明显的促生长作用。2)营养期促长。芸苔素内酯具有促进细胞分裂和细胞伸长、提高叶片叶绿素含量,增强光合作用,能明显促进蔬菜营养生长,进一步提高产量 。3) 生殖期促实。芸苔素内酯能提高花粉的发芽率,促进花粉管伸长,有利于花朵受精,从而提高座果率。故常在设施黄瓜、西瓜、番茄、辣椒开花结果期喷洒使用。4)增强抗逆性。芸苔素内酯进入植物体后,能对植物细胞的膜系统进行保护,激发植物体内保护酶的活性,减轻由于逆境引起的损害,如抗寒、抗旱、抗药害等。

2.5 氯吡脲 氯吡脲是一种具有细胞分裂素活性的苯脲类植物生长调节剂,能促进细胞分裂和膨大,促进器官形成和蛋白质的合成,因此具有促进植物生长、提高坐果率、加快果实膨大、延迟衰老等作用。目前,氯吡脲单剂主要登记在瓜类蔬菜上提高坐瓜率、增加产量、改善瓜形等。噻苯隆的生物功能与氯吡脲基本相同,目前登记在黄瓜、甜瓜和番茄上。使用方法主要是喷洒和浸沾瓜胎。

2.6 S-诱抗素 S-诱抗素原名天然脱落酸,是一种植物的生长平衡因子、抗逆诱导因子,具有促进植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力,激活植物体内抗逆免疫系统[5],增强蔬菜综合抗性(抗旱、抗热、抗寒、抗病虫、抗盐碱等)的能力,有利蔬菜生长发育,进一步提高其的品质和产量。目前其单剂和复配登记的蔬菜只有番茄,通过喷施植株来调节生长。

2.7 胺鲜酯 胺鲜酯是90年代发现的广谱、高效、高能植物生长调节剂,能提高植物过氧化物酶和硝酸还原酶的活性,能提高植株体内叶绿素、蛋白质、核酸的含量和光合速率,促进植物细胞的分裂和伸长,促进根系生长发育,调节植物体内养分平衡[6],可使作物早熟、增产、优质。胺鲜酯单剂和复配剂的登记蔬菜是白菜、番茄,复配组合有硝钠·胺鲜酯、14-羟芸·胺鲜酯、胺鲜酯·苄氨基嘌呤、赤霉·胺鲜酯等。在白菜的生长期,用8%胺鲜酯水剂1 500倍液喷洒2~3次,可以有效增产提质。在番茄的幼苗期、初花期、座果后,用2%胺鲜酯水剂1 000~1 500倍液各喷1次,可壮苗、提高抗病抗逆性、增花保果、提高结实率、使果实均匀果面光滑、品质提高、早熟、收获期延长、增产。

2.8 萘乙酸 萘乙酸是促进植物根系生长的植物生长调节剂,具有促进细胞分裂与扩大,诱导形成不定根,增加坐果,防止落果,改变雌、雄花比率等。萘乙酸早已广泛应用于农林育苗、增加坐果、防止采前落果上。但是现在萘乙酸在蔬菜上的登记数量不多,其单剂登记的蔬菜仅有番茄,复配制剂硝钠·萘乙酸登记在番茄和马铃薯上,氯胆·萘乙酸登记在马铃薯和姜上,均通过茎叶喷雾施药来调节生长,促进蔬菜根系和地上生长,以达到提高产量的目的。

2.9 氯化胆碱 氯化胆碱作为畜禽养殖饲料添加剂始于上世纪60年代,它能促进氨基酸的吸收、合成,增强畜禽的体质、抗病能力及提高禽类产蛋率[7]。上世纪80年代,人们发现氯化胆碱还是一种广效性植物生长调节剂,它能提高作物种子的发芽率、促进生根、形成壮苗,进而增加产量、改善品质[8],现已被用作甘薯、马铃薯、大蒜、洋葱、姜等的生根剂和块根增大剂,以及多种作物的种子处理剂。目前,氯化胆碱登记的蔬菜主要有马铃薯、大蒜、洋葱、姜、山药,并和萘乙酸、几丁聚糖进行混配登记在马铃薯、姜上。一般在地下块根、鳞茎膨大初期开始施用,用60%氯化胆碱水剂15~20mL/667m2,兑水15~30kg进行茎叶喷雾,每隔10~15喷施1次,连续施用2~3次,膨大增产效果明显。也可用18%氯胆·萘乙酸可湿性粉剂60mL/667m2,兑水15~30kg进行茎叶喷雾,不但能促进薯块的膨大,还可促进根系的生长,防止植株早衰,增产更加显著。

3 小结

植物生长调节剂虽然纳入农药范畴管理,但与传统意义上的治病防虫除草的农药有本质上的区别,其主要通过调节或控制细胞分裂与伸长、组织与器官分化、种子休眠与萌发、开花与结实、成熟与衰老等,以达到促进或抑制种子萌发、果实成熟、保花保果或疏花疏果、提高植物免疫力、减轻病害、增加作物产量、改善作物品质等目的。随着植物生长调节剂产品研究与应用的不断深入与创新,植调剂在农业生产中将起到越来越重要的作用,未来药、水、肥、植物生长调节剂一体化应用可能成为植物健康管理的一种普遍手段,从而对植物实行全方位、立体化的保护。

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