宋计平,岳林旭,焦 健,许念芳,李朝霞,张宴萍,李晓龙,臧传江
(山东省轻工农副原料研究所,山东 高密 261500)
【研究意义】番茄(Solanum lycopersicum)别称西红柿,属于茄科番茄属,源产南美洲热带地区,已被全球性广泛种植,也是中国北方栽培的主要蔬菜作物之一,在蔬菜生产、供应中占有重要地位,因营养丰富、经济效益高而深受人们欢迎[1]。复硝酚钠(compound sodium nitrophenolate,CSN)是被国际粮农组织(FAO)推荐的植物生长调节剂,20 世纪 60 年代日本最先发现,并命以商品名为 Atonik 爱多收,其化学成份为 5-硝基愈创木酚钠 (Sodium 5-nitroguaiacolate)、 邻硝基苯酚钠 (Sodium ortho-nitrophenolate)和对硝基苯酚钠(Sodium para-nitrophenolate),在农业上具有明显的提质增产效果。
【前人的研究进展】关于复硝酚钠在农业上的应用,许多学者已在番茄、黄瓜[2]、韭菜[3]、生姜[4-5]、油菜[6]、空心菜[7]、茭白[8]、甜菜[9]、马铃薯[10-11]、食用菌[12-15]、茄子[16-17]、辣椒[18]、油茶花[19]、棉花[20]、杧果[21]、向日葵[22]、小麦[23]等作物上对复硝酚钠做了相关研究。
【本研究的切入点】现如今,随着番茄种植面积的扩大,种植管理方式越来越粗放,加之植株营养不良或者遇到极端恶劣天气,番茄往往会产生落花落果或者果实发育不良等现象,从而造成减产和品质下降。如何提高番茄品质一直是科研专家们研究的方向,许多研究证明,生长调节剂与番茄生长与果实发育密切相关。因此,在蔬菜生产中施用外源激素,调节内外源激素平衡,提高番茄产量和品质就显的尤为重要[24]。
【拟解决的关键问题】本文主要综述了复硝酚钠特点优势及在番茄上应用的效果研究情况,为解决生产中出现的问题,提高经济效益,以及复硝酚钠在今后的研究探索进行展望。
复硝酚钠是一种强力细胞赋活剂,具有迅速渗透到植物体内、刺激细胞原生质流动、提高细胞活力的功能,同时能打破休眠,加快植物生长速度,促进生长发育,提高产量;能防止落花落果、裂果、缩果,改善产品品质;能提高作物的抗真菌、细菌、病毒病、抗虫、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗倒伏等抗逆能力[25]。复硝酚钠能加快植物新陈代谢,加速植物的排毒作用,对于植物遭受药害、肥害、冻害或其它自然灾害造成的植物毒害具有强烈的解毒愈创作用,这是独特的生理作用。
复硝酚钠广泛适用于粮食、蔬菜、果树、茶树、棉花、油料作物及畜牧、渔业等一切有生命力的动植物,在植物的整个生育期均可使用,主要使用方式有浸种、拌种、苗床灌注、叶面喷施、浸根、涂茎、果面喷施等,使用效果十分显著。复硝酚钠成本低,每亩用量只需几分钱,较其他药剂能显著提高经济效益。复硝酚钠作用明显,肥料、农药、除草剂、饲料配施少许,既能提高肥效、药效、除草效果,又可解除拮抗作用,对农作物安全系数高。
复硝酚钠通过增加叶面角质层透性,提高营养元素的渗透速率;通过增加叶片呼吸,扩大气孔,促使更多肥料、更快进入植物体内, 提高肥效;通过变展、变大、变厚植物叶片,增加叶面对营养元素的接触面,提高叶片对营养元素的吸收率。复硝酚钠通过增加原生质膜透性,可增强杀菌剂与病原菌的亲和力,使杀菌剂更易杀死病原菌,增强杀菌剂的防效,可阻断病原菌的能量代谢和物质代谢,提高杀菌剂的防效。复硝酚钠具有调节植物体内内源激素的功效,复硝酚钠进入植物体内,可调节和平衡植物体内赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、生长素等的体内分配,使植物生长旺盛、健壮、高产、不易衰老。复硝酚钠经植物吸收后,可以调节植物 C/N 比,使植物产生抗病能力,使植株健壮,增强植株抗逆能力,对于遭受药害、肥害或其它自然灾害的植物,具有解毒的功效。复硝酚钠能增强作物光合作用,促进光合产物运输,促进根系营养吸收和营养物质同化,促进开花、花粉发芽和花粉管伸长,利于授精、结果,促进果实膨大,从而达到提早收获,增产增收,改善品质的作用[26]。复硝酚钠也可增强动物体内的生理活性,刺激细胞的新陈代谢,提高动物免疫能力,加速细胞分裂与增生。
复硝酚钠具有高效、低毒、无残留、适用范围广、无副作用、使用浓度范围宽等优点,是一种集营养、调节、预防为一体的新型植物生长调节剂,适用于一切具有生命力的植物,效果均极其显著。与肥料、农药复配以后提高肥(药)效 20%以上,减少肥(药)用量 15%~30%,使肥(药)效更显神奇,能显著改善作物品质,使粮食作物籽粒饱满,蔬菜作物叶片肥厚、茄果作物果肉充实,口感好,增强作物抗逆能力。复硝酚钠能充分调动和发挥植物主动吸水吸肥活力使多元复合肥被植物同化吸收,进而提高肥料利用率。复硝酚钠广泛适用于粮食作物、经济作物、瓜果、蔬菜、果树、油料作物及花卉等。可在植物播种到收获期间的任何时期使用,可用于种子浸渍、苗床灌注、叶面喷洒和花蕾撒布等。复硝酚钠还应用畜牧、渔业上,在提高肉、蛋、毛、皮产量和质量的同时,还能增强动物的免疫能力,预防多种疾病,具有使用剂量少、效果好、成本低,对动物和人无毒副作用等优点,也被广泛推广应用在养殖业上,用作禽、畜饲料添加剂。
1.3.1 单独制成水剂、粉剂复硝酚钠是一种集营养、调节、防病为一体的高效植物生长调节剂,可以单独制成水剂、粉剂(1.8%复硝酚钠水剂、1.4%复硝酚钠可溶性粉剂)。
1.3.2 复硝酚钠与肥料复配复硝酚钠与肥料复配,提高植物对营养元素吸收效率及肥料利用率,同时能解除拮抗作用。搁肥问题、厌无机肥症、调节营养平衡,使肥效倍增(参考用量 2‰~5‰)。
1.3.3 复硝酚钠与冲施肥复配复硝酚钠与冲施肥复配,可壮健作物根系,提高根系活力,增加叶片厚度,提高叶片叶绿素含量、茎粗杆壮、果实膨大速度快、果实品质好,提早上市、增加经济效益等(复配量 1‰~2‰)。
1.3.4 复硝酚钠与杀菌剂复配复硝酚钠可增强植物免疫能力、降低病原菌侵染率,同时与杀菌剂复配后增加杀菌功能、明显增加杀菌效果,药效持续 20 d 左右,提高药效 30%~60%,减少药用量 10%以上(参考用量为 2‰~5‰)。
1.3.5 复硝酚钠与杀虫剂复配复硝酚钠可与大多数杀虫剂复配使用,能增加药效范围及药效强度,防止农药在使用过程中产生药害(参考用量为 2‰~5‰)。
1.3.6 复硝酚钠与种衣剂复配复硝酚钠与种衣剂复配,在低温下仍起调节作用,能缩短种子休眠期,促进细胞分裂,诱导生根,发芽、抵制病原菌的侵扰,使幼苗健壮(复配量为 1‰)。
经试验,复硝酚钠打破常规叶面肥仅在土壤缺乏某种元素才能起作用的弊端,无论是否缺乏营养元素均有较好效果,而且作用效果高效,速效,无毒害,为安全生产提供保障。
许多学者通过试验探究复硝酚钠在不同作物上的效果影响,并获得相应的试验结果,为应用于不同作物生产提供理论依据。其中,复硝酚钠在番茄上的研究比较详尽、系统。番茄植株和果实的生长发育直接影响后期产品的产量和质量,决定着经济收益的高与低。鉴于此,大量学者针对番茄各个生育期的生理特点在不同时期、以不同方式对番茄进行研究,获得详尽的可靠的试验结果供生产使用。徐加利等 [27]在冬暖式大棚番茄上施用 1.8%复硝酚钠水剂和 3%胺鲜酯⋅复硝酚钠水剂后得出,茎叶喷施 1.8%复硝酚钠水剂可显著促进番茄生长发育,提高产量和品质,3%胺鲜酯⋅复硝酚钠水剂可明显提高番茄坐果率、增加番茄产量、改善番茄品质。赵康等人研究指出,98%复硝酚钠 6 000 倍液能促进番茄生长指标的增加;且能显著提高番茄叶片的叶绿素、可溶性糖含量及根系活力,并发现低浓度促进高浓度延缓的趋势 [28],严格控制使用浓度,利于番茄生长发育。郭建平 [29]通过田间药效试验结果得出,0.7%复硝酚钠 2 000~3 000 倍水剂能改善番茄植株生长指标,提高坐果结实率、增加单果重,增产 15%~30%。
随着人们生活水平的提高,番茄品质备受关注,为探究复硝酚钠对番茄品质的影响,阳廷密等[30]初步验证了复硝酚钠在华南红宝石番茄上的应用效果,结果表明:喷施浓度为 2%复硝酚钠 5 000 倍液能明显提高番茄的 Vc 和总糖含量,显著改善了番茄品质。王江蓉[31]分别在番茄现蕾期、开花授粉期和果实膨大期喷施 0.7%复硝酚钠 2 000~3 000 倍液能显著增进番茄植株生长发育、提高果实座果结实率、增加果实单果重、提高产量最高达 30%,对生产具有显著的增产意义。
设施番茄占番茄产业比重较大,尤其是北方冬季供应期,李学玲[32]以温室番茄为材料,采用叶面喷施方式,得出:喷施浓度为 3 000~4 000 倍的 1.8%复硝酚钠水剂能促进番茄植株生长发育,提高坐果结实率和产量,并总结确定复硝酚钠喷施番茄的技术要点,为番茄优质高产提供了技术指导。吴建辉等[33]在番茄开花期和座果期,采用喷施方式,指出,复硝酚钠能增加番茄产量,增产效果在 35%~41.32%,复硝酚钠还可显著提高番茄品质指标,并筛选确定复硝酚钠最佳喷施浓度为 4.05 g/hm 2 。在番茄生产过程中,因影响供应不均、温度骤变的不良环境因素造成番茄结实率不高,严重影响了番茄经济效益,因此,薛珠政等[34]在番茄保花保果效果方面做了相关研究,发现复硝酚钠具有很好的促进生长发育、保花保果、增产等作用,其使用浓度范围较广,从 1 200~3 000 倍均不会产生药害,喷施效果最佳浓度为 1.8%复硝酚钠 2 400 倍液,可提高番茄产量 31.08%,最高达 37.13%。石春华[16]研究得出,复硝酚钠能促进植株生长发育,提高叶绿素含量,增加叶片厚度,增强抗病性,同时降低番茄畸形果率,提高商品性,可显著减少番茄落花、落果,提高番茄的座果结实率,提高产量,并发现复硝酚钠配和肥料施入能提高肥料吸收利用率,提高增产效果,其中,大棚番茄使用爱多收的投入产出比高达 1∶97.4,生产上可于定植缓苗后、初花期和第 1 穗座果后各喷施爱多收 6 000 倍液 1 次,每次用量 150 mL/hm 2 ,并适当增加肥料。使用爱多收投入少,产出高,是增产增收的有效途径。杨瑾华研究发现分别在番茄苗期、生长期和花蕾期喷洒 1.8%爱多收水剂稀释 4 000、6 000、8 000 倍,增产效果达 5.8%~8.6%[35]。
单独使用复硝酚钠能促进番茄生长发育、提高产量、改善品质,为探究复硝酚钠和其他药物复配效果如何,刘海涛[36]得出 3%胺鲜酯⋅复硝酚钠水剂可使番茄株高、最大果实横径、坐果率增加,具有明显的增产效果,可不同程度改善番茄品质。屈旭[37]、朱新明[23]、徐加利等[27]分别将复硝酚钠和赤霉素、DA-6、胺鲜酯复配在辣椒种子萌发、向日葵种子萌发、大棚番茄生长均具有良好的促进效果。崔向超等[38]在接种 AM 真菌基础上添加 1.8%复硝酚钠 5×106倍稀释液,试验结果表明,复配药剂处理后能促进番茄幼苗生长和移栽后结实,在番茄菌根化育苗和生产实践中具有一定推广价值。
植物在整个生长发育过程中,不仅需要营养物质,还需要一些特殊的有机物质来调控体内的各种代谢过程。植物生长调节剂是指人工合成、具有类似植物激素功能的有机化合物,对植物生长发育有显著调节作用[39]。在栽培环境不适合园艺作物生长发育的条件下,应用生长调节剂调节植株的生长和发育,使其朝着人们预期的方向发生变化,确保优质高产的技术,它是传统技术的发展和补充,具有非常重要的作用。复硝酚钠则是一种集营养、调节、预防为一体的新型植物生长调节剂,它具有双向调控的作用,使植物生长健壮而不旺,既促进总养分的合成,又能协调营养与生殖生长的分配关系[27]。
在以后的科学研究中,应该利用好复硝酚钠在农业中的重要作用, 更系统和具体探索特定作物品种、特定时期所需复硝酚钠的最佳施用浓度,让其更好地发挥作用,为农业增产增收、提高经济效益奠定坚实基础。