植物生長調節劑在作物中的應用現狀及發展前景

高紅順 谷博穎

摘? 要：植物生長調節劑在作物生產中發揮著重要作用，是助力現代農業發展的重要產品，在提高作物產量、改善品質、增加抗逆性、延期貯藏和雜交育種等方面發揮著重要的作用。近年隨著植物生長調節劑新產品的研發推廣，農作物應用需求也在穩步增長。該研究從植物生長調節劑的應用種類入手，介紹其作用，并分析在作物上的應用現狀，找出應用中存在使用不規范、環境影響及自身危害性等問題，最后對調節劑在作物上的應用前景進行展望，提出應用過程中應該注意的事項。

關鍵詞：植物生長調節劑；作物；應用現狀；前景；注意事項

中圖分類號：S482.8? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）05-0176-05

Abstract： Plant growth regulators play an important role in crop production. They are an important product that helps the development of modern agriculture. They play an important role in increasing crop yield， improving quality， increasing resistance， delaying storage and cross-breeding.In recent years， with the research and development and promotion of new plant growth regulators， the demand for crop applications has also been steadily increasing. This study starts from the application types of plant growth regulators， introduces their functions separately， analyzes the application status of crops， finds out the problems of irregular use， environmental impact and self-harm in the application， and finally looks forward to the application prospects of regulators in crops， and puts forward matters that should be paid attention to in the application process.

Keywords： plant growth regulator; crops; application status; prospect; matters needing attention

植物生長調節劑是由植物激素或其合成類似物、激素生物合成等組成，其通過刺激、抑制或激素受體阻斷，在植物體內細胞交換或電解質交換中引起局部或短暫的波動，提高或降低植物中某種激素狀態。植物生長調節劑不僅能增加作物產量，還能提升抗逆性、改善品質，在延長產品貯藏期和作物育種的發展中發揮著重大作用。植物生長調節劑輔助著農業生產，其應用切實保障了國家糧食安全、發展綠色農業，促進鄉村產業振興。此外，深耕植保技術和植調劑產品的研究，可以正確認識植物生長調節劑的機理和應用，也可更好地推進植物生長調節劑行業發展。

與其他傳統農藥相比，植物生長調節劑所占比例較小。為了促進植物生長調節劑的健康發展，中國農藥發展與應用協會植物生長調節劑專業委員會于2011年9月22日在北京成立，在2014年公布了《植物生長調節劑安全使用手冊》。截至2017年10月，注冊植物生長調節劑活性成分48種，原藥注冊產品161種，乙烯利和多效唑原藥是注冊最多的產品，分別占總量的10.37%和8.5%。截至11月，中國有32種植物生長調節劑注冊劑型，173種植物生長調節劑制劑和733種產品種類，其中乙烯利品類就有95種，占總量的12.96%；Cyprron（賽苯隆）和赤霉素（GA3）排名第二和第三，分別占11.73%和11.7%。292種水性藥劑，占注冊產品總數的39.84%，其次是95種可濕性粉劑和68種可溶性粉劑，分別占12.96%和9.28%。植物生長調節劑（如水處理劑和可濕性粉劑）的大量注冊都在向國家未來對用藥環境的高安全要求發展。后期植物調節劑的配方和注冊將繼續朝著更安全、更高效的方向發展，從技術和應用方面提高植物調節劑的利用效率，逐步控制用量，達到減少農藥的目的。為促進植物生長調節劑的應用，科學施用，該研究從植物生長調節劑的種類和作用入手，進行分類介紹，對應用現狀進行總結分析，找出目前存在的應用問題，旨在為作物生產應用提供優化建議。

1? 植物生長調節劑的種類及作用

植物生長調節劑大約有40種活性成分，在使用中可以作為單一成分或組合使用。許多植物發育過程可以積極調節栽培植物，例如加速或延遲種子萌發、打破植物休眠、刺激或減少莖伸長、誘導開花和結果、減少或增加果實產量和加速或延遲衰老過程（包括果實成熟和落葉等）。生產中取得的好處包括促進作物管理、增加和確保收獲產品的產量和質量，延長作物的儲存期。

根據植物生長調節劑在農業生產中的作用，可分為5類：植物生長促進劑、植物生長延緩劑、植物生長抑制劑、保鮮劑和抗旱劑。通常其可以傳播到植物體內的作用部位，在非常低的濃度下，其可以促進或抑制植物生命過程的某些環節，使其發揮符合需要的作用。不同的濃度會對植物生長起到促進或抑制作用，所以在分類上沒有嚴格的劃分。以下介紹幾種目前普遍使用的調節劑。

1.1? 植物生長促進劑和植物生長延緩劑

生長促進劑能提高作物的生長效率，還可以使作物從營養生長向生殖生長轉化，提高座果率，實現增產。生長延緩劑的主要功能是減少新梢的生長，促進花芽的形成，改善座果，延緩成熟，增加硬度和耐貯性[1]。赤霉素（GA）是植物體內普遍存在的一種內源激素，能促進細胞伸長、莖伸長、葉片擴張、單性結實和果實生長，可打破種子休眠，改變雌雄花比例，減低花果脫落。赤霉素在農業生產中使用極為廣泛。生長素（IAA）由于施用濃度不同，不僅具有促進作用，而且具有抑制作用。IAA在植物中容易被光和吲哚乙酸氧化酶分解[2]，在生產的應用中有一定的局限性，主要用于組織培養、誘導愈傷組織和生根。萘乙酸（NAA）能提高座果率，防止落果，調整植株雌雄花比例，提高植物新陳代謝和光合作用，促進生長發育，增強抗逆性。2，4-D及其衍生物在不同質量濃度和劑量下，會對植物產生多種不同的作用：低質量濃度（0.5～1.0 mg/L）是植物組織培養的培養基成分之一[3]；中等質量濃度（1～25 mg/L）可防止落花落果，有效刺激生長，誘導無核果實和果實保存[4]；較高質量濃度（1 000 mg/L）可以用作除草劑[5]。激動素（KT）可以延緩細胞蛋白質和葉綠素的降解，遲滯植物衰老，主要用于保鮮果蔬。氯吡苯脲施用在瓜菜等作物上，可以促使花芽分化加快，提高花果抗逆性，提高單果重。乙烯利被植物吸收后使葉片快速進入衰老并脫落，果實加速成熟，在微量時可以加快種子發芽和開花。DA-6進入植物體后，促進干物質的形成和積累，和肥料混用可以增加肥料利用率，提高作物抗逆性，延緩衰老速度，達到增產提質的效果。復硝酚鈉是近幾年調節劑市場活躍的品種，其可以強力激活細胞，快速使植物生根發芽；還可以提早結束作物休眠期，進入生長狀態，進而提高產量。蕓苔素內酯及其衍生物目前被農民普遍使用，主要用在作物上，表現優異，可以促進作物授粉，提高成果率；增強植物的抗寒抗旱等能力，可以與其他酸性農藥和化肥混用，有顯著的協同效應和加成效應。

1.2? 植物生長抑制劑

生長抑制劑可以完全抑制莖尖的生長，對作物有永久抑制性。促進作物營養生長向生殖生長轉化，減少收獲前的果實脫落，加快成熟期。矮壯素能使植株矮壯、莖稈增粗、葉色加深，是赤霉素的拮抗劑，其主要是防止作物倒伏和徒長，在小麥和棉花等大面積作物控制生長上廣泛應用；多效唑目前主要在紅薯和土豆等作物上使用，抑制莖伸長、縮短節間，進而提高作物產量；烯效唑是赤霉素合成的抑制劑，作物應用中副作用小，其可以降低作物的營養生長，使作物的節間縮短、矮化，在烯效唑作用下作物的花芽會提早形成，頂端優勢被抑制，刺激側芽發生，防止衰老，有逐漸取代多效唑的趨勢，同時具有殺菌和除草效果。

1.3? 作物保鮮劑

噻菌靈具有保護和治療作用，抑制病菌的呼吸作用和細胞增殖。主要用于收獲后的水果、蔬菜處理；撲海因作為保鮮劑的使用為果蔬等作物噴施或浸泡撈出晾干，室溫保存或放入冷藏庫可延長果蔬保存時間；多菌靈常用于果蔬的保鮮，在包裝前浸泡取出晾干后再包裝，會起到較好的防腐保鮮效果；甲基托布津常用于果菜的防腐貯存，一般采用懸浮液浸蘸或涂刷處理，對作物也較安全。

1.4? 作物抗旱劑

植物生長調節劑中起抗旱作用的主要包括化學覆蓋劑、保水劑、抗蒸騰劑3種類型。化學覆蓋劑能夠有效阻止土壤中水分的蒸發，提高作物植株根系吸水并有效降低植株蒸騰作用。保水劑主要由高分子吸水樹脂構成，保水劑在生產中主要用于種子包衣、移栽植株醮根、保種保苗，使其吸收種子或植株四周土壤和空氣中水分，在干旱初期可以保障種子的萌發及包括扦插、移栽作物的成活和生長。黃腐酸（FA）目前主要用于農作物生產的抗蒸騰藥劑品種，作物移栽前后噴施，可縮短移栽作物的緩苗期，提高成活率。

2? 植物生長調節劑在作物上的應用現狀

植物生長調節劑對作物上有很大的優化效應，在生產中應用可以有效提高產量、改善品質，甚至改變成熟度以利用市場時機重新安置或降低成本。植物生長調節劑的研發和應用在未來作物增產增收中越來越被重視，將會成為優質農產品生產不可或缺的重要生產資料。

2.1? 在栽培生產中應用

2.1.1? 糧食作物上使用

糧食作物使用植物生長調節劑，可以壯苗增加分蘗和抗倒伏。在制種田雜交水稻上的應用可以極大降低勞動，提高制種效率，增加產量。用己唑醇（三唑類）噴施糧食作物，如小麥、水稻等可以殺滅多種病害，同時還可以有效增加作物葉綠素、矮化秸稈、達到增產增收的效果。北方地區用蕓苔素內酯拌種，促進小麥根系強大，增加抗逆性；在南方水稻幼苗時期，噴施多效唑可以矮化植株，促進水稻分蘗。

2.1.2? 油料作物上使用

植物生長調節劑在油料作物生產中被廣泛應用，油菜上使用可以壯苗增產，在花生上應用可以達到矮化增產。目前在油料作物上應用較多的調節劑品種有烯效唑、多效唑、甲哌嗡和矮壯素等，以矮化和防倒為主。在大豆上應用的調節劑主要以保花保莢增產為主，蕓苔素內脂、三十烷醇、細胞分裂素和增產靈在大豆上應用可防止早衰，提高單株結實比率，增產效果明顯，應用較為廣泛。調節劑在油料作物上的應用可降低勞動強度，促進規模化生產，提高機械化作業水平。

2.1.3? 經濟作物上使用

植物生長調節劑用于經濟作物，如棉花、茶葉、煙草上時，可達到壯苗、控旺、防倒、保護蕾鈴和增產提質的作用，還可以促進茶樹抗逆性增強，提早萌芽。棉花上用于催熟和脫葉。在棉花上應用的調節劑主要為甲哌嗡和復硝酚鈉（三十烷醇或萘乙酸）復配使用，用于植株控長，降低蕾鈴損落，還可增加單鈴重和棉花的纖維長度。為便于機械采棉，一般用賽苯隆和乙烯利混配液對棉花進行催熟脫葉。

2.1.4? 蔬菜上使用

植物生長調節劑在蔬菜生產中被廣泛應用，在蔬菜培育壯苗、控制過度生長、保護花果、提高座果率、促進營養生長和貯藏保鮮等方面具有明顯效果。三十烷醇、油菜素內酯、二硝基酚鈉和赤霉素能促進葉菜營養生長，提高產量。對葉菜類蔬菜的貯藏和保存有影響，但對細胞分裂沒有影響；具有明顯的保綠、延長貯藏期的效果。調節劑在食用菌的生產中應用，可使菌絲粗壯，生長速度提高。菇農在蘑菇、平菇、金針菇和黑木耳的生產中用三十烷醇或油菜素內酯噴施，可促進菌絲生長，明顯提產增質。

2.1.5? 中藥材上使用

三十烷醇、細胞分裂素等調節劑可以快速而明顯地促進塊根莖生長；矮壯素和甲哌嗡可以矮化植物地上莖稈，促進塊根莖生長，在塊根莖類作物尤其是藥材上得到普遍應用，對中草藥種植增產具有明顯效果。

2.2? 在雜交種子生產中應用

雜交品種在玉米、甜菜和其他幾種作物育種中已經很常見。雜交育種的先決條件是嚴格的授粉控制，避免自花受精，并在正確的時間和地點提供來自“雄”植物的活花粉，使“雌”植物受精。GA3被用來協調植株雄性可育性和雄性不育性植物的發育，以進行雜交。

2.3? 用于延長農作物保鮮期

經濟作物如果想要延長儲存期，使用保鮮劑是比較常用的做法。通過控制作物的“呼吸”，使作物處于“休眠”狀態，延緩作物采后的生理變化，降低衰老速度，達到保持作物良好品質的作用。植物生長調節劑的作用：一是降低直至停止水果和蔬菜的細胞呼吸，弱化水果和蔬菜的生理反應，控制衰老速度；二是通過防腐殺菌控制果蔬中微生物的生長，以此達到防腐的目的。只要控制防腐劑的濃度和殘留量，適量的防腐劑不會對人體造成傷害。乙烯脫除劑能抑制呼吸作用，儲存中即使含有0.1%的乙烯，也足以促使水果和蔬菜成熟。在收獲后1～5 d內施用乙烯脫除劑可以抑制水果和蔬菜的細胞呼吸，防止后熟老化。批量儲存期間，水果、蔬菜或種子應使用防腐劑，可以有效防止霉菌和其他污染細菌滋生，做到長期保存和保鮮。殺菌防腐劑是微生物滅活的有效措施。不同微生物的殺菌防腐劑也是不同的，入侵某種水果和蔬菜的微生物并不限于某一種病原體。儲存期間適當組合和輪換使用殺菌防腐劑可以提高防腐效果。

2.4? 用于提高作物抗旱性

在農業生產中，要提高土壤保水性能，可以通過減少植株蒸騰損失和使用施用化學藥劑達到目的。目前，我國在實際生產中抗旱劑的應用少且效果大多不太理想。新型有機硅保水劑和植物表面抗蒸騰劑的開發也較少。有機硅、黃腐酸（FA）抗旱劑等少數品種實現了產業化，但更多保水劑品種尚處于理論和實驗階段。2009年，朱健康和徐華強合作成功解析了“脫落酸”受體蛋白的結構，成功篩選得到“脫落酸”受體的激動劑AM1。AM1與“脫落酸”受體蛋白相互作用[6]，起到抗旱的效果，在給農作物噴灑AM1時可以更加靈活，且不影響產量。如作物產區遭受意外干旱等極端天氣，通過在短時間內連續噴灑，可以提高作物的成活率。抗蒸騰劑目前應用較廣泛的主要是從風化煤中提取出的黃酸制劑（FA）。1979年河南相關研究人員開發并將其使用于實際生產中，取得良好的效果，有的生產廠家商品名為“抗旱劑一號”，在葉面噴灑能有效地控制氣孔的開張度，減少葉面蒸騰，可有效地抗御季節性干旱和干熱風的危害[7]。為提高種子發芽率，保證種苗整齊茁壯，可用抗旱劑拌種或浸種，移栽的作物可以采取灌根和蘸根方法，以促進根系快速生長，降低死亡率。

2.5? 用于作物種子包衣

為穩定和保證種子發芽率，采用植物調節劑種子包衣，以保障壯苗和后期生長，增強抗逆性，使作物穩產高產。國外生產上已經使用植物生長調節劑處理小麥、豌豆種子和馬鈴薯種子塊，產率可提高10%～30%。隋雪燕等[8]研究發現用殼聚糖包衣劑處理黃瓜和辣椒種子，黃瓜和辣椒根長都比對照顯著提高，黃瓜、辣椒株高比對照提高50%和14%，葉片數和最大葉寬也有不同程度的提高。

2.6? 用于抑制作物病害

植物生長調節劑可以抑制多種作物病害的發生。一些作物使用植物生長調節劑后，可以提高免疫力，抵御病害侵染，如殼聚糖對大豆花葉病、根腐病、小麥紋枯病、番茄早疫病、油菜菌核病和水稻惡苗病等均具有一定抑制作用[9-10]。

3? 植物生長調節劑在作物上應用存在的問題

植物生長調節劑在作物上合理應用，可以影響作物生長發育的各個過程，達到豐產、優質、高效的目的。但目前植物生長調節劑在使用規范、使用環境及自身安全性等方面，都還有許多問題有待進一步研究。

3.1? 植物生長調節劑使用不規范

在實踐中，由于化學物質、作物自身、人為因素的共同作用，一些植物生長調節劑的使用并不能達到理想的效果。以番茄為例，為提高番茄座果率，一般種植戶會在花后用氯吡脲懸浮液涮果或者用布涂幼果，涂抹不勻會出現畸形果，使用過量會出現空心果或僵果，有的番茄品種對氯吡脲敏感，很低的濃度也會出現幼果畸形或脫落現象。實際生產中，種植戶在對甜瓜、黃瓜等果菜授粉時，會用噴壺噴施氯吡脲混合其他授粉藥物殺蟲劑和微量元素來提高座果率，使用時隨意增減濃度，噴涂瓜柄部位時不躲避瓜葉或幼瓜，從而造成幼瓜和葉子變形。西瓜等經濟作物對萘乙酸（NAA）極為敏感，選擇含萘乙酸的藥劑噴施，會導致瓜葉扭曲畸形，影響光合作用，造成不必要的損失。

3.2? 環境影響植物生長調節劑效用

溫度、濕度、陽光、雨水和灌溉對植物生長調節劑應用有很大的影響。大多數人都理解，植物生長調節劑在應用過程中天氣條件占有重要地位，天氣條件會影響調節劑的吸收和使用效果，因此植物生長調節劑應用前后的天氣條件對性能有至關重要的影響。溫度過低降低了作物對碳水化合物的需求，會影響生長調節劑吸收利用的效果；溫度過高時，作物生長活躍，會導致調節劑需要過大。作物在較高的濕度條件下，通過增加或關閉反應，提高對植物生長調節劑應用的響應。明亮的陽光會促進碳水化合物的產生，而通過云層或人工遮陽減少的陽光會導致農作物內碳水化合物不足。生產上，環境變化會影響植物生長調節劑的應用效果。在許多情況下，白天和夜間的溫濕度和光照變化均會對生長調節劑應用的效果產生重要影響。雨水和灌溉也會影響調節劑的性能，在作物施用調節劑噴霧滴干燥之前，雨水或灌溉會導致調節劑被沖洗或減少，使調節劑活性消失。

3.3? 植物生長調節劑自身危害性

在國內，農業上使用的植物生長調節劑都具有高效、低毒、廣譜等效果，今后將繼續被廣泛應用。由于各類植物生長調節劑的性質不同，其毒理機制、殘留量安全期及隨之帶來的人畜健康安全問題已引起不少國家和專家們的關注和重視[11]。低濃度的植物生長調節劑也會對農作物造成明顯的影響。不當使用會使作物生產出現極大的損失。植物生長調節劑都具有一定的毒性，被列為農藥管理，安全應用非常必要。如丁酰肼用在一些果蔬上，其代謝產物二甲基聯氨是一種潛在的致癌物[12]，所以在使用時，尤其是應用在食用植物上，要保證其應用的安全性。

4? 植物生長調節劑在作物生產應用中的發展前景及注意事項

未來，植物生長調節劑在的農作物生產中的應用必定會越來越廣泛，其將在促進或調節作物生長、增強作物抗逆性、提高產作物量和改善作物品質等方面發揮越來越重要的作用。植物和海洋中提取的自然物質因其接近作物細胞所以更容易被作物吸收，并且作物生長調節作用明顯，副作用少，因此被用作提取植物生長調節劑的原料，自然界中提取的天然植物生長調節劑可能成為未來發展新方向；植物生長調節劑與pH接近的殺菌劑、殺蟲劑混合，在有效發揮植物生長調節作用的同時還可以充分發揮殺菌和殺蟲的效果，在農業規模化經營中，植物生長調節劑、殺菌劑、殺蟲劑、肥料和除草劑等產品將進行選擇性混合應用；單一的植物生長調節劑越來越不能滿足市場需求，為迎合試產需求，復配調節劑將不斷涌現； 科技的發展會促進調節劑的新品種及其衍生品的出現，因市場化而被迅速推廣應用，一些原有的產品會不斷被更替。植物生長調節劑因成本低、效益高的優點，其推廣應用有利于農業規模化、集約化生產，已成為實現“藥肥雙減量”和農業現代化、促進產業振興的重要措施之一。

推廣和使用植物生長調節劑，使其在低劑量水平下即可發揮增產、提質、抗逆的作用，但在應用中還需注意以下事項：

針對植物生長調節劑自身而言，一要正確選擇植物生長調節劑，充分了解使用要求，針對生長調節劑的不同特點與功能進行區分性使用；二要根據植物生長調節劑的種類、作物類型、使用時間、使用方法、使用目的和環境條件來確定適宜的濃度，掌握適宜的用藥濃度；三是要進行合理混用，在植物生長調節劑之間將其與化肥、農藥之間進行混用，若混用得當會提高使用效果。

針對作物生長而言，每個周期對生長調節劑有不同的反應，同一種類不同品種作物對生長調節劑的使用反應也是不同的。推廣應用中，要根據作物生長期和不同種類、品種有針對性地使用，掌握適宜的噴施時期和使用方式，達到增產增收的效果。

最后，植物生長調節劑主要起調節作用，在生產中如果要發揮良好的效果必須和周邊生長環境有機結合，合理結合農業設施，輔助數字農業、機械設施才能有效保障作物發育的優良狀態。

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