水培蔬菜中植物生长调节剂的功能与危害

欧阳倩 王毅梅 夏文斌

摘 要：随着科学技术与蔬菜业的发展，运用植物生长调节剂調控水培蔬菜的生长发育和产量已经逐渐成为水培蔬菜种植业中不可缺少的重要措施。植物生长调节剂的科学合理使用，对水培蔬菜产业的发展起到了促进作用，而违法使用则会带来很多危害，近几年出现的水培蔬菜问题主要是违法使用植物生长调节剂造成的，因此探究水培蔬菜中植物生长调节剂的安全使用具有重要的现实意义。

关键词：水培蔬菜；植物生长调节剂；功能

1 前言

水培蔬菜指大部分根系浸润在营养液层中，通过营养液吸收水分和养分的一种无土栽培蔬菜[1]。与传统种植蔬菜相比，水培蔬菜具有产量高、见效快、纤维含量低、口感佳、品质好以及经济效益高等优点[2]，水培蔬菜是未来发展的趋势，政府也在鼓励发展新农业。

植物生长调节剂是一类人工合成的化学合成物，其生理功效和化学结构与植物内源性激素相似[3]，可以调节植物的生理发育过程，对植物的萌芽、生长、开花和结果产生影响[4-5]。在水培蔬菜种植过程中，植物生长调节剂通常添加于营养液中，通过渗透的方式进入植物体内发挥调节功能，促进水培蔬菜生长或增产增收。然而，由于盲目追求调节效果、不当使用、夸张宣传等原因，滥用植物生长调节剂的现象常有发生。本文综述了水培蔬菜安全中植物生长调节剂的功能及其残留危害。

2 水培蔬菜种类

目前，我国常见的水培蔬菜主要有以下3类[1， 6-8]。①叶菜类水培蔬菜，主要有：生菜、菠菜、芹菜、小白菜、菜心、空心菜（水雍菜）、油麦菜、包菜、香菜、芥菜、蒜苗、西洋菜、紫背天葵、苦苣、莴笋、水培型甘薯以及木耳菜。②瓜果类水培蔬菜，主要有：番茄、黄瓜、甜瓜、辣椒和西葫芦。③芽苗菜，主要有：黄豆芽、绿豆芽、香椿苗、萝卜苗、豌豆苗、黑豆苗、茴香苗、香芹苗、白菜苗以及紫苏。

3 植物生长调节剂的功能

3.1 提高种植效益、增加产量

植物生长调节剂的主要功能是提高种植效益、增加作物产量。在蔬菜种植中常用的植物生长调节剂主要分为以下两类。

3.1.1 生长促进型调节剂

如赤霉素、4-氯苯氧乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸、吲哚-3-乙酸、吲哚-3-丁酸、6-苄基腺嘌呤和α-萘乙酸等[4]，这类生长调节剂可以促进植物细胞分裂、分化及伸长生长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育。例如，2，4-二氯苯氧乙酸能够有效防止番茄、西葫芦的落花落果，提高坐果率，促进果实成熟。若菠菜、芹菜等绿叶菜采收前10～20d喷以赤霉素，并加强水肥管理，可以增加植株株高和分枝数，达到10%～30%。在不结球白菜长到4片真叶时，施以赤霉素，叶片的长和宽均较对照增加，可增产约40%。

3.1.2 生长抑制型调节剂

如乙烯利、脱落酸、多效唑和矮壮素等，能够抑制顶端分生组织的分裂及伸长，消除顶端优势，防止幼苗徒长，提高座果率，增加产量。例如，在番茄6叶期、辣椒11叶期喷施多效唑，可以有效控制秧苗徒长，促进生殖发育。种植黄瓜时，用乙烯利稀释液处理幼苗，可以有效抑制菜苗徒长，使雌花出现早、多，雌花数可增加1～3倍，植株下半部几乎节节坐瓜，提高前期产量；用多效唑浸根，可以有效抑制徒长，促进根部生长，提高产量。

3.2 改善品质

蔬菜的品质主要包括商品品质、风味品质、营养品质、加工品质和卫生品质。商品品质包括蔬菜产品的外观、色泽、质地、大小、整齐度以及货架寿命。蔬菜的季节性强，含水量大，若保鲜做得不到位，会严重影响蔬菜品质，而植物生长调节剂的应用可以有效改善蔬菜品质。大白菜采收前，在植株外叶喷以2，4-二氯苯氧乙酸药液，可以防止大白菜脱帮，大白菜收获后用2，4-二氯苯氧乙酸浸根或用以萘乙酸液混合浸蘸或喷洒根茎部，可延长保鲜期，即使贮藏到来年3月中下旬，外层老帮仍然呈鲜绿色[9]。叶菜类蔬菜，采用6-苄基腺嘌呤的水剂浸渍可以抑制呼吸和代谢，从而达到保鲜和保持品质的作用。用青鲜素喷洒大蒜叶面，可延缓贮藏期间的发芽和生根。乙烯利用于番茄中，可使番茄转色成熟，提高商品品质。营养品质指蔬菜中的营养成分，主要包括维生素、有机酸、矿物质、碳水化合物、蛋白质和脂肪等含量。吴吉仁[10]等用1g/L的调节磷处理番茄，与对照相比，番茄果实中的维生素C含量增加了约35%，转化酶活性提高约26%，还原糖含量增加10%～20%。用多效唑处理辣椒，也可以显著提高其维生素C的含量。

相较于传统农药，植物生长调节剂主要是小分子物质，容易被分解，不存在积累中毒的问题，可操作性和可靠性都比较高，应用于蔬菜时，具有用量更少，毒性低，危险性也低的优点[11]。

4 水培蔬菜中植物生长调节剂残留的危害

植物生长调节剂残留是指其毒性和有效成分存在于植物体内的量[12]。正常使用的情况下，植物生长调节剂会随着植物的代谢生长而逐渐被降解，药效也会慢慢消失，残留在蔬菜中的量很低，即使有微量的残留，在清洗和烹饪过程中也会有流失或被破坏。当前，美国、欧盟、澳大利亚等国家和组织制定了严格的限量标准，并作为各国农产品贸易的限制条件。我国将植物生长调节剂划入农药范畴统一管理，但现行国家标准GB 2763-2019食品中农药最大残留限量中所涉及的蔬菜种类较少，而随着植物生长调节剂种类的不断增加，研究和建立范围更广、速度更快、灵敏度准确度更高的分析技术，对于保障食品安全、促进人类健康及社会经济发展都具有重大的现实意义。

4.1 违法使用植物生长调节剂

近年来非法使用植物生长调节剂的情况屡见不鲜，如不少作坊使用“无根豆芽素”（主要成分为4-氯苯氧乙酸）和“AB粉”（A粉含6-苄基腺嘌呤、B粉含赤霉素）来培育豆芽[13]，不仅能增加豆芽产量，生产周期短，而且生产出来的豆芽更具卖相[14-15]。然而大多数植物生长调节剂和其他农药一样，具有一定的毒性。据文献报道，6-苄基腺嘌呤摄入过多会刺激皮肤、黏膜，损伤食道、胃黏膜，出现恶心、呕吐等现象。2006年，北京市质量技术监督局发布了DB11/377-2006《豆芽安全卫生要求》，明确规定豆芽中4-氯苯氧乙酸钠的限量不超过1mg/kg，6-苄基腺嘌呤的限量不超过0.2mg/kg。2014年发布的《农业部办公厅关于豆芽制发有关问题的函》（农办农函[2014]13号），规定不受理植物生长调节剂在豆芽制发中登记。2015年发布的《关于豆芽生产过程中禁止使用6-苄基腺嘌呤等物质的公告（2015年第11号）》，明确指出豆芽生产者不得在豆芽生产过程中使用赤霉素、6-苄基腺嘌呤、4-氯苯氧乙酸钠等物质，豆芽经营者不得经营含有4-氯苯氧乙酸钠、6-苄基腺嘌呤等物质的豆芽。

4.2 超限量使用植物生长调节剂

科学合理的使用植物生長调节剂能够保证植物食品的安全性，一旦超过了最大使用量，植物生长调节剂则不再安全，还会给人体造成伤害。例如2，4-二氯苯氧乙酸属于低毒植物生长调节剂，没有致癌性，但它刺激皮肤和眼睛，具有一定毒性，吸入后可抑制某些蛋白质的合成及酶的活性，引起胎儿畸变。GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定，2，4-二氯苯氧乙酸作为防腐剂使用时，经表面处理的新鲜蔬菜中的最大使用量为0.01g/kg，最高残留限量≤2.0mg/kg。2019年最新修订的GB 2763-2019《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中规定，2，4-二氯苯氧乙酸作为农药使用时，辣椒、大白菜、番茄中其最大残留限量分别为0.1、0.2、0.5mg/kg，美国规定了果蔬类蔬菜中2，4-二氯苯氧乙酸的残留限量为0.1mg/kg[16]。乙烯利在碱性介质中会分解释放乙烯从而加速果实成熟，属于低毒植物生长调节剂。一定浓度的乙烯利可能导致头脑、肾损害，甚至诱发癌变。据文献报道，长期食用乙烯利催熟的蔬菜，体内会积累衰老素，影响身体健康[17-18]。我国和澳大利亚均规定乙烯利作为农药使用时，在番茄中的最大残留限量为2mg/kg。

在应用植物生长调节剂时，用量需要经过严格计算，若计量不准确则会出现超标使用植物生长调节剂的情况。某些水培蔬菜种植企业在应用植物生长调节剂时存在错误认识，存在同时使用单一植物生长调节剂与复合型植物生长调节剂的情况，造成植物生长调节剂残留超标。另外，多环节使用植物生长调节剂也会导致植物生长调节剂残留超标的情况。在实际生产种植时，存在使用植物生长调节剂的量超过国家相关规定的量，甚至超过最大剂量数倍的情况。

5 结语

水培蔬菜由于其在安全性、口感、内在品质等方面的优势，在世界范围内成为高档蔬菜。受市场供需关系的影响，水培蔬菜发展前景十分可喜。我国作为蔬菜大国，为了避免出现因利益驱使而导致水培蔬菜中出现非法滥用植物生长调节剂的现象，笔者认为可以从以下几个方面着手，使植物生长调节剂成为水培蔬菜行业的好帮手，做到既提高水培蔬菜产量，又不影响身体健康。

首先，由于涉及植物生长调节剂的许多安全问题仍未解决，特别是某些植物生长调节剂的中毒机理还不明确，其对人畜的潜在毒性仍无定论，而且也无相应的急性中毒解毒药剂，不能确定是否属于环境激素[19]。为此，应深入研究植物生长调节剂对遗传、基因的不良影响，尽早发现植物生长调节剂对生态环境和人畜的潜在危害，明确植物生长调节剂毒副作用机理，建立正确的使用和管理方法。

其次，植物生长调节剂种类繁多，应用广泛，但相应的标准和法律法规仍较为滞后，应制定相应的标准和相关法律法规，科学规范的指导植物生长调节剂在水培蔬菜种植中的使用，同时也有利于打破我国的出口贸易壁垒。

再次，我国将植物生长调节剂的管理归于农药管理，管理漏洞大，而植物生长调节剂生产门槛又低，导致产品质量参差不齐。应在全国范围内严格把关植物生长调节剂的质量，完善植物生长调节剂作用效果评价机制，在全国范围内推广统一的水培蔬菜生长调节剂类别，使水培蔬菜生产者用的更加安心。

最后，水培蔬菜中植物生长调节剂残留检测手段还有待于发展和丰富，应更加积极研究建立灵敏度高、准确度高、组分范围更广的快速高效检测分析植物生长调节剂残留的技术。让广大消费者吃的安心，吃的放心。

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