丁浩淼,張 恒
(淮陰工學院生命科學與化學工程學院,江蘇淮安 223003)
膨大劑有促進果實增大的作用,近年來在果樹生產中廣泛應用。然而膨大劑的效果及安全性受多種因素的影響,與膨大劑的類別、使用時期、區域等有直接關系。目前,國內尚無統一的嚴格標準,一些用戶為了增加產量和收益,不按規范操作,在植物生長過程中,過量且頻繁地使用膨大劑,導致果實中的膨大劑殘留量嚴重超標,危害人體健康,存在嚴重的安全隱患。筆者就膨大劑在果樹生產中的作用、安全性和施用注意事項進行了綜述,以期為生產中正確施用膨大劑提供參考。
植物的生長發育除了需要水分、礦質營養和有機營養外,還需要植物激素。植物激素是指一些對植物生長發育(發芽、開花、結實和落葉)及代謝有控制作用的有機化合物[1]。目前已發現的植物自身產生的內源激素有5類,即生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、脫落酸和乙烯,對植物的生長發育起著不同的調節作用,其中赤霉素和細胞分裂素都有促使果實生長膨大的作用[2]。植物體內自身合成的天然植物激素含量甚微,通過從植物體內提取植物激素再應用于農業生產則非常困難,且成本極高。
植物生長調節劑是人工合成的能夠調節植物生長發育的激素類化學物質,按其功能可分為生長素類、赤霉素類、細胞分裂類、催熟劑類、生長抑制劑類,這些外源性植物生長調節劑具有調節果樹生長、控制萌芽與休眠、促進生根、控制植物性別分化、防止落花落果、控制果實發育成熟等生理功能。
膨大劑屬于植物生長調節劑中的一類,是依據細胞分裂素的結構人工合成的物質[3]。不同的植物果實,所使用的膨大劑組分略有不同,主要成分包括腺嘌呤、氯吡脲等[4-6]。腺嘌呤的主要功能是促進核酸和蛋白質合成,抑制這兩種物質分解,由此促進果實細胞迅速分裂。氯吡脲的化學名稱是1-(2-氯-4-吡啶基)-3'-苯基脲[7],商品名稱為氯吡脲、吡效隆、脲動素、施特優等,是苯基脲類衍生物,具有細胞分裂活性,其作用機理與腺嘌呤相同,但活性要高10~100倍,具有增強抗逆性和延緩衰老的效應,主要用在西瓜等園藝作物上。屬于生長素類的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和萘乙酸對果實細胞伸長起著重要的作用,有一定的膨大功用,但易造成環境污染并危害人體健康,禁止在鮮食水果中使用[8]。
用膨大劑奇寶和赤霉素分別處理紅地球葡萄果粒,試驗結果表明(表1),膨大劑處理后的果實平均橫徑、縱徑、果粒重顯著高于對照,固形物含量隨著處理次數即濃度增大而減小;膨大劑處理2、3、4次,果實粒徑、果實重在處理間沒有明顯差異,但與處理1次有差異,與對照差異顯著,而固形物含量均低于對照。相同濃度的2種膨大劑處理后紅地球葡萄果粒平均橫徑、縱徑、果粒重與處理次數無顯著差異,而與對照均有明顯差異。膨大藥劑處理次數與每穗果粒數、果實含糖量成負相關,與每穗果粒數、果實含糖量均成負相關[9]。
赤霉素影響番茄果實外觀品質即果實重量以及果形發育,顯著促進紅熟期類胡蘿卜素與蛋白質的合成,抑制破色期和轉色期蛋白質的合成以及紅熟期還原糖的積累,對不同發育時期番茄果實的品質性狀有精細的調控作用[10]。

表1 同濃度不同藥劑不同次數處理紅地球葡萄果實效應統計結果[9]
獼猴桃膨大劑的主要成分為氯吡脲,可促進細胞分裂、分化和擴大,促進器官形成,降低內源乙烯合成,延緩衰老。在獼猴桃生產中使用氯吡脲,可增產30%~50%,對果實品質無不良影響[1]。
幾種常用的膨大劑中,赤霉素屬無毒級,氯吡脲屬低毒植物生長調節劑,常規生產使用對人、畜安全,不污染環境。但迄今為止,包括赤霉素在內的此類物質進入植物體內代謝途徑尚不清楚。
連年使用膨大劑,易導致一系列弊端,即果實產量不穩定,大小年嚴重,果實畸形嚴重,果品不耐貯存,貨架期縮短,且樹體衰弱,抗性下降,存在食品質量安全問題隱患[7,11]。其原因在于:①單方面追求產量而使用膨大劑,使養分集中供應果子生長,忽略了果樹的養分積累,破壞了營養生長與生殖生長的平衡,上年果樹結果枝抽生多,成花率高,掛果量大,下年則果樹營養枝抽生多,成花性能差,形成明顯的大小年;②對果樹進行掠奪式經營,果樹養分積累少,根冠比小,特別是生產“大”年,夏季高溫期水分蒸騰快,養分需求多,由于根系的吸收有限,如果缺乏水分,葉片迅速萎蔫,根系也由于超負荷而抗病性下降,極易導致根腐病發生。同時果樹樹體衰弱,抗性下降,也導致了生產中其他病害的發生蔓延;③由于片面追求產量,不斷加大膨大劑使用濃度,果實固有的外觀被破壞,果子扁平,果面生長倒刺,果心變粗增大,有的甚至出現空心,畸形果增加,降低了果實的商品性;④蘸用膨大劑的果實,果肉內部細胞結構疏松,在大多數高溫庫中只能存放90 d左右,稍長則庫損成倍增加,且貨架期(從起運到消費)不足15 d,貯藏期和貨架期明顯縮短。
膨大劑需要在一定的濃度范圍及相應的植物生長時期內使用,且不同的使用方法也會影響效果。雖然國家允許使用植物生長調節劑,也對登記在冊的植物生長調節劑的用量和使用時期進行了規定,但部分種植戶卻不按規定超量使用,這樣培育出來的果實不利于人體健康[12-13],必須規范使用膨大劑,才能達到高產、高質、高安全的目的。其規范性包括以下幾方面:①應嚴格按規定時期、用藥量和使用方法操作,不得過量過頻使用。藥品在加水稀釋后應當天使用,久置藥效降低,浸果后6 h遇雨應補施。②膨大劑一般較易揮發,用后蓋好瓶蓋,貯存于陰涼干燥處,保持通風,不可與種子、飼料、食品混放。③膨大劑對眼睛及皮膚有刺激性,施用時應避免藥液濺入眼內和接觸皮膚,如果使用中不小心中毒,應立即送醫院對癥治療。
在果實生長過程中,內源激素與外源激素共同作用,發生協同效應,影響果實的品質包括果實的硬度、果形指數以及大小、果汁的營養成分等。適度施用膨大劑,有利于提高果實的產量。但必須規范使用膨大劑,過量過頻使用膨大劑,將嚴重降低果實的品質,并對人類的健康及安全產生負面影響。
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