膨大剂在果树生产中的应用

2012-01-28 06:30丁浩淼
园艺与种苗 2012年3期
关键词:内源赤霉素调节剂

丁浩淼,张 恒

(淮阴工学院生命科学与化学工程学院,江苏淮安 223003)

膨大剂有促进果实增大的作用,近年来在果树生产中广泛应用。然而膨大剂的效果及安全性受多种因素的影响,与膨大剂的类别、使用时期、区域等有直接关系。目前,国内尚无统一的严格标准,一些用户为了增加产量和收益,不按规范操作,在植物生长过程中,过量且频繁地使用膨大剂,导致果实中的膨大剂残留量严重超标,危害人体健康,存在严重的安全隐患。笔者就膨大剂在果树生产中的作用、安全性和施用注意事项进行了综述,以期为生产中正确施用膨大剂提供参考。

1 植物生长调节剂的作用和分类

植物的生长发育除了需要水分、矿质营养和有机营养外,还需要植物激素。植物激素是指一些对植物生长发育(发芽、开花、结实和落叶)及代谢有控制作用的有机化合物[1]。目前已发现的植物自身产生的内源激素有5类,即生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯,对植物的生长发育起着不同的调节作用,其中赤霉素和细胞分裂素都有促使果实生长膨大的作用[2]。植物体内自身合成的天然植物激素含量甚微,通过从植物体内提取植物激素再应用于农业生产则非常困难,且成本极高。

植物生长调节剂是人工合成的能够调节植物生长发育的激素类化学物质,按其功能可分为生长素类、赤霉素类、细胞分裂类、催熟剂类、生长抑制剂类,这些外源性植物生长调节剂具有调节果树生长、控制萌芽与休眠、促进生根、控制植物性别分化、防止落花落果、控制果实发育成熟等生理功能。

2 膨大剂的化学组成

膨大剂属于植物生长调节剂中的一类,是依据细胞分裂素的结构人工合成的物质[3]。不同的植物果实,所使用的膨大剂组分略有不同,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进核酸和蛋白质合成,抑制这两种物质分解,由此促进果实细胞迅速分裂。氯吡脲的化学名称是1-(2-氯-4-吡啶基)-3'-苯基脲[7],商品名称为氯吡脲、吡效隆、脲动素、施特优等,是苯基脲类衍生物,具有细胞分裂活性,其作用机理与腺嘌呤相同,但活性要高10~100倍,具有增强抗逆性和延缓衰老的效应,主要用在西瓜等园艺作物上。属于生长素类的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和萘乙酸对果实细胞伸长起着重要的作用,有一定的膨大功用,但易造成环境污染并危害人体健康,禁止在鲜食水果中使用[8]。

3 膨大剂对果实性状的影响

用膨大剂奇宝和赤霉素分别处理红地球葡萄果粒,试验结果表明(表1),膨大剂处理后的果实平均横径、纵径、果粒重显著高于对照,固形物含量随着处理次数即浓度增大而减小;膨大剂处理2、3、4次,果实粒径、果实重在处理间没有明显差异,但与处理1次有差异,与对照差异显著,而固形物含量均低于对照。相同浓度的2种膨大剂处理后红地球葡萄果粒平均横径、纵径、果粒重与处理次数无显著差异,而与对照均有明显差异。膨大药剂处理次数与每穗果粒数、果实含糖量成负相关,与每穗果粒数、果实含糖量均成负相关[9]。

赤霉素影响番茄果实外观品质即果实重量以及果形发育,显著促进红熟期类胡萝卜素与蛋白质的合成,抑制破色期和转色期蛋白质的合成以及红熟期还原糖的积累,对不同发育时期番茄果实的品质性状有精细的调控作用[10]。

表1 同浓度不同药剂不同次数处理红地球葡萄果实效应统计结果[9]

猕猴桃膨大剂的主要成分为氯吡脲,可促进细胞分裂、分化和扩大,促进器官形成,降低内源乙烯合成,延缓衰老。在猕猴桃生产中使用氯吡脲,可增产30%~50%,对果实品质无不良影响[1]。

4 膨大剂的安全性

几种常用的膨大剂中,赤霉素属无毒级,氯吡脲属低毒植物生长调节剂,常规生产使用对人、畜安全,不污染环境。但迄今为止,包括赤霉素在内的此类物质进入植物体内代谢途径尚不清楚。

连年使用膨大剂,易导致一系列弊端,即果实产量不稳定,大小年严重,果实畸形严重,果品不耐贮存,货架期缩短,且树体衰弱,抗性下降,存在食品质量安全问题隐患[7,11]。其原因在于:①单方面追求产量而使用膨大剂,使养分集中供应果子生长,忽略了果树的养分积累,破坏了营养生长与生殖生长的平衡,上年果树结果枝抽生多,成花率高,挂果量大,下年则果树营养枝抽生多,成花性能差,形成明显的大小年;②对果树进行掠夺式经营,果树养分积累少,根冠比小,特别是生产“大”年,夏季高温期水分蒸腾快,养分需求多,由于根系的吸收有限,如果缺乏水分,叶片迅速萎蔫,根系也由于超负荷而抗病性下降,极易导致根腐病发生。同时果树树体衰弱,抗性下降,也导致了生产中其他病害的发生蔓延;③由于片面追求产量,不断加大膨大剂使用浓度,果实固有的外观被破坏,果子扁平,果面生长倒刺,果心变粗增大,有的甚至出现空心,畸形果增加,降低了果实的商品性;④蘸用膨大剂的果实,果肉内部细胞结构疏松,在大多数高温库中只能存放90 d左右,稍长则库损成倍增加,且货架期(从起运到消费)不足15 d,贮藏期和货架期明显缩短。

5 膨大剂的使用规范

膨大剂需要在一定的浓度范围及相应的植物生长时期内使用,且不同的使用方法也会影响效果。虽然国家允许使用植物生长调节剂,也对登记在册的植物生长调节剂的用量和使用时期进行了规定,但部分种植户却不按规定超量使用,这样培育出来的果实不利于人体健康[12-13],必须规范使用膨大剂,才能达到高产、高质、高安全的目的。其规范性包括以下几方面:①应严格按规定时期、用药量和使用方法操作,不得过量过频使用。药品在加水稀释后应当天使用,久置药效降低,浸果后6 h遇雨应补施。②膨大剂一般较易挥发,用后盖好瓶盖,贮存于阴凉干燥处,保持通风,不可与种子、饲料、食品混放。③膨大剂对眼睛及皮肤有刺激性,施用时应避免药液溅入眼内和接触皮肤,如果使用中不小心中毒,应立即送医院对症治疗。

5 小结

在果实生长过程中,内源激素与外源激素共同作用,发生协同效应,影响果实的品质包括果实的硬度、果形指数以及大小、果汁的营养成分等。适度施用膨大剂,有利于提高果实的产量。但必须规范使用膨大剂,过量过频使用膨大剂,将严重降低果实的品质,并对人类的健康及安全产生负面影响。

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