[科普中国]-调节剂

简介

人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质和从生物中提取的天然植物激素称为植物生长调节剂。常见的如赤霉素、多效唑、乙烯利等。1

来历及分类植物细胞的分裂、生长、分化，叶子的衰老、脱落，种子或芽的休眠等生理过程，都受激素的控制。激素是植物体内广泛存在的化合物，虽然它的含量只有百万分之几，但是作用却十分巨大。自从知道了激素的化学结构之后，用人工方法模拟合成出数量更多、效力更强的化合物，它们促进或抑制植物的生长发育，有不少在农业生产上已广泛应用。这种人工合成的化合物称为植物生长调节剂。植物生长调节剂是农药，它是人工合成的具有植物天然激素活性的一类有机化合物。已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、芸薹素内酯、胺鲜酯（DA-6）、氯吡脲（KT-30）、复硝酚钠、6-BA、细胞分裂素、α-萘乙酸钠、5-硝基愈创木酚钠、吲哚丁酸等。其中，芸薹素内酯又是当代国际上最新型的促进植物高产高效的内源激素，也是当前我国发展高产优质高效农业和生态农业最有生机和活力的一种新型植物生长调节剂。

植物生长调节剂的种类很多，一般根据生理功能的不同可分为3类，即植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂等。

植物生长促进剂植物生长促进剂可以促进分生组织细胞分裂、分化和伸长生长，也可促进植物营养器官的生长和生殖器官的发育，在一定程度上可被植物生长抑制剂所逆转。

（1）生长素类型

植物生长调节剂中，生长素类是在农业生产中最早被应用的，其中最早发现的是IPA和IBA，它们和IAA一样都具有吲哚环，只是侧链的长度不同。以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物，如 -NAA以及具有苯环的化合物，如2，4-二氯苯氧乙酸，也都有吲哚乙酸的生理活性。另外还发现和这些化合物有关的化合物，如萘氧乙酸，4-碘苯氧乙酸（增产灵）等和它们的一些衍生物（包括盐、酯、酰胺，如萘乙酸钠、2，4-D丁酯、萘乙酰胺等）都有生理效应。

有些人工合成的生长素类物质，如NAA、2，4-D等，由于原料丰富，生产过程简单，可以大量制造。此外，它们不像人工合成的IAA那样在体内会受IAA氧化酶的破坏和见光易分解，因而效果稳定。所以，生长素类型植物生长调节剂（如IBA、NAA、2，4-D）在农业上得到了广泛的使用。但是，在施用中要注意防止高浓度生长素残留所带来的副作用。例如2，4-D高浓度下可作为除草剂进行使用。

（2）赤霉素类型

赤霉素类型植物生长调节剂的种类很多，科研与生产上应用最多的是GA3，又称920，其由赤霉菌发酵液中提取而来。它是一种固体粉末，难溶于水，易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂。使用时可先用少量乙醇溶解，然后加水稀释至所需浓度。GA3在低温和酸性条件下较稳定，遇碱中和而失效。所以配制使用时应加以注意。此外，国内市售产品还有GA4+GA7（GA4与GA7的混合物），目前通过发酵法的改良，也可以单一产生GA4，同时还有些化合物虽不具有赤霉素的基本结构，但也具有赤霉素的生理活性，如长孺孢醇、贝壳杉酸等。

（3）细胞分裂素类型

常见的人工合成的细胞分裂素有6-苄基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）、氯毗苯脲（CPPU）、四氢吡喃苄基腺嘌呤（又称多氯苯甲酸，简称PBA）和玉米素等，其中玉米素的生物活性比激素动素高10倍，但因供应不普遍，价格高而受到限制。还有一些化学物质虽然不具有腺嘌呤结构，但也具有细胞分裂素的生理作用，如二苯基脲。在农业生产中应用最广的是6-BA和KT，使用时可先用0.1 mol·L-1HCI溶解，再用清水稀释至刻度。

（4）乙烯类型

乙烯是气体，难以在生产上应用。为此，科学家们研制出了各种乙烯发生剂。这些乙烯发生剂被植物吸收后。能在植物体内释放出乙烯。其中乙烯利的生物活性较高，应用得最广。乙烯利是一种水溶性的强酸性液体，其化学名称叫2-氯乙基膦酸（CEPA），在pH4.1时，可以分解放出乙烯，pH愈高，产生的乙烯愈多。乙烯利易被槽物的茎、叶或果实吸收。由于植物体内的pH一般都高于4.1，所以，乙烯利进入组织后不需要酶的参加就可水解放出乙烯，对生长发育起调节作用。

植物生长抑制剂植物生长抑制剂可抑制植物顶端分生组织细胞的生长和分化，使植物丧失顶端优势，侧枝多，叶小，生殖器官也受影响。外施生长素一般可以逆转这类调节剂的抑制效应，而外施GA3无效。因为这种抑制作用不是由于缺少GA而引起的，而是由于这类物质使茎顶端分生组织细胞的核酸和蛋白合成受阻，细胞分裂慢。目前常见的植物生长抑制剂有三碘苯甲酸（TIBA）、青鲜素（MH）、整形素等。

生长延缓剂能抑制赤霉素的生物合成，进而抑制植物亚顶端分生组织细胞伸长的生长调节剂称为植物生长延缓剂。亚顶端分生组织中的细胞主要功能是伸长，由于GA在这里起关键作用，所以外施GA往往可以逆转这种效应。该类物质不减少细胞数目和节间数，也不影响叶片的发育和叶片数目，一般也不影响花的发育。根据作用机制不同，植物生长延缓剂通常可分为两类，即抑制赤霉素生物合成中的环化和氧化步骤。其中抑制环化步骤的延缓剂有矮壮素（CCC）和缩节安（Pix），而抑制氧化步骤的延缓剂包括多效唑（PP333）、烯效唑和比久（B9）等2。

调节剂的应用植物生长调节剂在农业上的应用极为广泛，大致有以下几个方面：打破种子和元性繁殖器的休眠，促进种子或薯块的发芽；促进营养体的生长；促进插技生根；防止陡长和倒伏分枝、矮化株型；改变雌雄性别；控制抽苔开花；防止落花落果或促进疏花疏果，增加结果率；促进果实发育和成熟，形成无籽果实；防止衰老，使产品保鲜，延长贮存期。可以说，用栽培技术或手段难以办到的事，用植物生长调节剂都可以解决。

调节剂作用① 作用面广，应用领域多。植物生长调节剂可适用于几乎包含了种植业中的所有高等和低等植物，如大田作物、蔬菜、果树、花卉、林木、海带、紫菜、食用菌等，并通过调控植物的光合、呼吸、物质吸收与运转，信号转导、气孔开闭、渗透调节、蒸腾等生理过程的调节而控制植物的生长和发育，改善植物与环境的互作关系，增强作物的抗逆能力，提高作物的产量，改进农产品品质，使作物农艺性状表达按人们所需求的方向发展。

② 用量小、速度快、效益高、残毒少。

③ 可对植物的外部性状与内部生理过程进行双调控。

④ 针对性强，专业性强。可解决一些其它手段难以解决的问题，如形成无籽果实、防治大风、控制株型、促进插条生根、果实成熟和着色、抑制腋芽生长、促进棉叶脱落。

⑤ 植物生长调节剂的使用效果受多种因素的影响，而难以达到最佳。气候条件、施药时间、用药量、施药方法、施药部位以及作物本身的吸收、运转、整合和代谢等都将影响到其作用效果。

正确使用调节剂用量要适宜，不能随意加大用量。植物生长调节剂是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质，不能过量使用。一般每亩用量只需几克或几毫升。有的农户总怕用量少了没有效果，随意加大用量或使用浓度，这样做不但不能促进植物生长，反而会使其生长受到抑制，严重的甚至导致叶片畸形、干枯脱落、整株死亡。

不能随意混用。很多菜农在使用植物生长调节剂时，为图省事，常将其随意与化肥、杀虫剂、杀菌剂等混用。植物生长调节剂与化肥、农药等物质能否混用，必须在认真阅读使用说明并经过试验后才能确定，否则不仅达不到促进生长或保花保果、补充肥料的作用，反而会因混合不当出现药害。

使用方法要得当。有的菜农在使用植物生长调节剂前，常常不认真阅读使用说明，而是将植物生长调节剂直接兑水使用。是否能直接兑水一定要看清楚，因为有的植物生长调节剂不能直接在水中溶解，若不事先配制成母液后再配制成需要的浓度，药剂很难混匀，会影响使用效果。因此，使用时一定要严格按照使用说明稀释。

生长调节剂不能代替肥料施用。生长调节剂不是植物营养物质，只能起调控生长的作用，不能代替肥料使用，在水肥条件不充足的情况下，喷施过多的植物生长调节剂反而有害。因此，在发现植物生长不良时，首先要加强施肥浇水等管理，在此基础上使用生长调节剂才能有效地发挥其作用。