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,廣泛應用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、花卉、中草藥生產(chǎn)等多種行業(yè)。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)和應用發(fā)展迅速,登記產(chǎn)品數(shù)量呈逐年增長態(tài)勢。我國是世界水稻生產(chǎn)大國,2022年水稻產(chǎn)量是2812.3萬噸,比2021年增加10.6萬噸(2.1億斤),增長0.4%。在水稻栽培過程中常常遇到秧苗素質(zhì)差、徒長、倒伏,雜交制種子花期不遇、制種產(chǎn)量低問題,采用常規(guī)栽培措施解決這些問題成效不大,應用植物生長調(diào)節(jié)劑可以有效解決這些問題。

在水稻生產(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)或延長供應期、節(jié)約勞動力的目的。本文通過分析植物生長調(diào)節(jié)劑在水稻上的登記和應用情況,旨在為合理、安全、高效使用植調(diào)劑提供參考。

一、登記情況

1. 登記植調(diào)劑的種類

水稻上目前有登記的植物生長調(diào)節(jié)劑232個,其中混劑有53個,單劑中登記前10位。登記最多的成分分別是赤霉酸、多效唑、乙烯利、24-表蕓.赤霉酸、烯效唑、吲丁.萘乙酸、24-表蕓苔素內(nèi)酯.S-誘抗素、24-表蕓苔素內(nèi)酯、敵草快、調(diào)環(huán)酸鈣。

調(diào)節(jié)劑中登記的水稻調(diào)節(jié)劑的企業(yè)有50個,前5名分別是江西新瑞豐生化股份有限公司、四川龍蟒福生科技有限責任公司、四川潤爾科技有限公司、鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司、上海悅聯(lián)化工有限公司、浙江錢江生物化學股份有限公司。

從水稻用調(diào)節(jié)劑隨年份變化來看,近年來在水稻上登記的產(chǎn)品開始快速增加,從證件數(shù)量來看已經(jīng)進入第二個登記高峰階段。

2. 主要劑型

劑型上常見的是水劑、可濕性粉劑、可溶液劑、可溶粉劑、懸浮劑。其中水劑最多,其次是可濕性粉劑和可溶粉劑。

二、水稻植物生長調(diào)節(jié)劑產(chǎn)品簡析  

目前在水稻生產(chǎn)當中的化控主要應用于培育壯秧、防止倒伏提高三系雜交制種的產(chǎn)量,化學殺雄等。其中應用赤霉酸提高三系雜交制種的產(chǎn)量和化學殺雄兩項技術(shù)開展較早；而應用多效唑和烯效唑培育壯秧的技術(shù)開始于20世紀80年代后期較為成熟。

表1  常見的植物生長調(diào)節(jié)劑的功能

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),通過葉面噴施促進生長和提高產(chǎn)量。赤霉酸還能迅速打破種子的休眠,促進發(fā)芽。在水稻制種田水稻母本抽穗20~30%時施藥第一次,間隔1~2天母本抽穗50~60%時施藥第2次,提高水稻的結(jié)實率,增加產(chǎn)量。

使用10～15mg/L赤霉酸藥液對水稻進行24小時浸種可以提高水稻的發(fā)芽率,使得出芽整齊。也可以用于再生稻的萌芽,在收獲頭季水稻當天噴施20mg/L,每畝水量50L,第二次在抽穗20%的時候噴施20mg/L,畝水量50L。

2. 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。目前登記在水稻上的有蕓苔素內(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)劑的復配產(chǎn)品,在水稻上的應用很廣。

蕓苔素內(nèi)酯類的生物活性高、作用功能多樣,不僅能促進水稻生長結(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)；并可減輕由于施用農(nóng)藥、化肥不當所造成的藥害。在水稻生產(chǎn)上的應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,對水稻的幼苗根系有促生長作用。

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 明顯促進水稻營養(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。

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。

3. 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),增強水稻綜合抗性(抗旱、抗熱、抗寒、抗病蟲、抗鹽堿等)的能力,有利水稻生長發(fā)育,進一步提高其的品質(zhì)和產(chǎn)量。

目前主要用于水稻的種子處理,具有增強水稻的發(fā)芽勢,提高發(fā)芽率,促根壯苗,促進分蘗和增強植物抗性的功能。使用0.3～0.4mg/L,浸種24～48小時,能夠促進發(fā)芽。于水稻一葉一心到兩葉一心期霧施藥有利于插秧后緩苗,經(jīng)常與吲哚乙酸或者吲哚丁酸混用來促進秧苗生根。

4. 復硝酚鈉

復硝酚鈉(又名復硝基酚鈉),是一種強力細胞賦活劑,化學成份為5-硝基愈創(chuàng)木酚鈉、鄰硝基苯酚鈉、對硝基苯酚鈉。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。浸種能夠促進種子發(fā)芽和發(fā)根,打破休眠,用于苗床噴灑能夠培育壯苗,提高一再后成活率,用于葉面噴灑,能促進新陳代謝,花期噴灑能夠防止落花,提高產(chǎn)量,改善品質(zhì)并提早收獲。

5. 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)在萘乙酸在水稻上的登記數(shù)量不多,其單劑登記的蔬菜僅有番茄,復配制劑硝鈉.萘乙酸登記在,吲哚丁酸.萘乙酸登記,均通過莖葉噴霧施藥來調(diào)節(jié)生長,促進水稻秧苗起根系和地上生長,以達到提高仰面縮短緩苗時間的目的。

6. 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。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),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,對水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。

7. 烯效唑

烯效唑?qū)購V譜性、高效植物生長調(diào)節(jié)劑,兼有殺菌和除草作用,是赤霉素合成抑制劑。具有控制營養(yǎng)生長,抑制細胞伸長、縮短節(jié)間、矮化植株,促進側(cè)芽生長和花芽形成,增進抗逆性的作用。其活性較多效唑高6~10倍,但其在土壤中的殘留量僅為多效唑的1/10,因此對后茬作物影響小,可通過種子、根、芽、葉吸收,并在器官間相互運轉(zhuǎn),但葉吸收向外運轉(zhuǎn)較少。向頂性明顯。適用于水稻,增加分蘗,控制株高,提高抗倒伏能力。水稻種子用50~200mg/kg。早稻用50mg/kg,單季稻或連作晚稻因品種不同用50~200mg/kg藥液浸種,種子量與藥液量比為1：1.2：1.5,浸種36(24-28)h,每隔12h拌種1次,以利種子著藥均勻。然后用少量清洗后催芽播種?？膳嘤嗵Y矮壯秧。

8. 三十烷醇

三十烷醇是一種適用范圍相當廣泛的植物生長促進劑,主要是從蜂蠟、糠蠟和蔗蠟中提取,三十烷醇葉面噴施對葉綠素含量的促進有即時效應,水稻幼苗在處理4分鐘后,即可觀測到還原糖和自由氨基酸含量的增加。對水稻有較好的增產(chǎn)效果,增產(chǎn)幅度在10%以上。濃度過高會對作物生長有一定的抑制作用,使用量較大或純度不高時,會導致苗期葉鞘彎曲,根部畸形,成株則導致幼嫩葉片卷曲。

9. 乙烯利

乙烯對于作物的生長發(fā)育具有重要作用,參與調(diào)節(jié)植物的多個生理過程,比如打破休眠、促進開花、促進果實成熟等,但它在實際生產(chǎn)過程中很難被直接利用。而乙烯利作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑,被作物吸收后不僅能釋放乙烯,而且能誘導植株體內(nèi)內(nèi)源乙烯的合成。

用乙烯利噴施水稻秧苗,能顯著提高水稻秧苗內(nèi)乙烯的釋放量,從而起到矮化植株、促進根系發(fā)育、增加分蘗的效果,避免植株發(fā)生倒伏,培育出矮壯秧苗,促進產(chǎn)量、提高水稻品質(zhì)。同時,母德偉等研究發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫情況下,用乙烯利浸種能緩解水稻根系生長的氧化損傷、滲透脅迫傷害等影響,促進根系生長發(fā)育,提高水稻的耐鹽性。

10. 多效唑

多效唑是一種三唑類內(nèi)源赤霉素合成的植物生長延緩劑,在水稻生產(chǎn)中廣泛應用,可抑制植物內(nèi)源赤霉素的合成,減少細胞的分裂伸長,使水稻各部位細胞變小,也可降低葉片中丙二醛的含量,延緩植株生長衰老,同時還能提高水稻中吲哚乙酸氧化酶的活性,從而減弱水稻秧苗的頂端生長優(yōu)勢,增加分蘗,增加秧苗綠葉數(shù)、白根數(shù)、總根數(shù)、莖基寬,促進根系生長,增強秧苗抗逆能力。水稻的種子、葉、根部都能吸收多效唑,因此多效唑可用于水稻拌種,提高發(fā)芽率；在水稻秧苗期噴施,有利于培育矮壯秧苗；在水稻穗分化期噴施,促使植株矮化抗倒伏；同時還能抑制秧田雜草的生長,提高水稻產(chǎn)量。

11. 二氫卟吩鐵

二氫卟吩鐵是一種新型植物免疫誘抗劑,是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的植物生長調(diào)節(jié)劑,于2019年2月獲得國家農(nóng)藥登記,在水稻、小麥、油菜、葡萄、大豆等多種作物上施用后具有明顯的抗逆、增產(chǎn)、提質(zhì)等作用。二氫卟吩鐵通過抑制葉綠素酶的活性,使葉綠素的降解延緩,提高葉綠素含量,從而提高植株光系統(tǒng)的最大光化學效率,同時它還能促進根細胞內(nèi)一氧化氮的生成,抑制吲哚乙酸氧化酶的活性,促進植物根系生長。二氫卟吩鐵在增強水稻抗倒性等抗逆性方面具有較好效果。二氫卟吩鐵作為最新一代的植物源生長調(diào)節(jié)劑,應用前景廣闊,值得關(guān)注。

12. 敵草快

敵草快不同于其他常見作用類型植物生長調(diào)節(jié)劑, 一般作為非選擇性觸殺型除草劑使用,廣泛用于非耕地、果園和大田滅茬等領(lǐng)域。作為植物生長調(diào)節(jié)劑噴施,它沒有類似天然植物激素生理活性,但其能夠通過調(diào)節(jié)水稻水分散失達到調(diào)控植株成熟收獲的效果。

研究表明,噴施200g/L敵草快水劑可促進水稻葉片干枯,使穎殼及莖稈加速脫水,從而加快收獲期水稻籽粒的生理脫水,有效協(xié)調(diào)作物干物質(zhì)分配,促進干物質(zhì)向子實器官運輸,增加籽粒容重,提高蛋白質(zhì)含量。噴施敵草快可對水稻催熟干燥,縮短水稻晾曬期,避免不利天氣對收割影響,還能促進水稻的成熟度一致,降低機收損失率,提高水稻品質(zhì)。

三、植物生長調(diào)節(jié)劑在水稻生產(chǎn)應用中的注意事項及應用前景

植物生長調(diào)節(jié)劑在低劑量水平下即可發(fā)揮增產(chǎn)、提質(zhì)、抗逆的作用,但在應用中還需注意以下事項：

1. 適時適量應用。適宜用量的植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻生產(chǎn)有一定的增產(chǎn)提質(zhì)效果,但用量超過一定范圍或施藥時期不合適,則增產(chǎn)作用減弱,甚至減產(chǎn)。在實際生產(chǎn)中,一定要按照藥劑的使用說明嚴格控制用量,不可隨意加大或縮小使用濃度,做到精準施藥,避免藥害問題的產(chǎn)生。另外,施藥要選擇晴天進行,避免高溫和陰雨天氣。

2. 在選用藥劑種類時,要了解水稻品種的特性。例如,高桿品種存在倒伏的風險,拔節(jié)前期施用植物生長延緩劑類而避免施用植物生長促進劑類產(chǎn)品。還要根據(jù)作物生長發(fā)育特點,在適宜的時期使用不同品種的植調(diào)劑,不要盲目用藥,以免造成不必要的浪費,甚至對作物造成損害。

3. 不能隨意混用。在植調(diào)劑與化肥農(nóng)藥混用時一定要了解植調(diào)劑的特性,必須認真閱讀使用說明并經(jīng)過試驗后才能確定,否則混用不當會出現(xiàn)藥害。例如乙烯利藥液通常呈酸性,不能與堿性農(nóng)藥混用,胺鮮酯遇堿易分解,不能與堿性農(nóng)藥化肥混用。

4. 植物生長調(diào)節(jié)劑雖能調(diào)節(jié)植物的生長,增加產(chǎn)量,但它不等同于肥料更不能代替肥料。植調(diào)劑只能調(diào)控作物生長,如果用植物生長調(diào)節(jié)劑代替肥料,就有可能多次使用。一旦使用次數(shù)過多,植株可能會有早衰,甚至造成產(chǎn)量降低。當植株長勢弱時,短期可以噴施一些促進植株生長的調(diào)節(jié)劑,長時間還應通過肥水的補充,保證植株生長。只有植物在正常的肥水條件下,植調(diào)劑作用才能發(fā)揮至最大。