植物生长调节剂在作物中的应用现状及发展前景

高红顺 谷博颖

摘  要：植物生长调节剂在作物生产中发挥着重要作用，是助力现代农业发展的重要产品，在提高作物产量、改善品质、增加抗逆性、延期贮藏和杂交育种等方面发挥着重要的作用。近年随着植物生长调节剂新产品的研发推广，农作物应用需求也在稳步增长。该研究从植物生长调节剂的应用种类入手，介绍其作用，并分析在作物上的应用现状，找出应用中存在使用不规范、环境影响及自身危害性等问题，最后对调节剂在作物上的应用前景进行展望，提出应用过程中应该注意的事项。

关键词：植物生长调节剂；作物；应用现状；前景；注意事项

中图分类号：S482.8       文献标志码：A          文章编号：2095-2945（2024）05-0176-05

Abstract： Plant growth regulators play an important role in crop production. They are an important product that helps the development of modern agriculture. They play an important role in increasing crop yield， improving quality， increasing resistance， delaying storage and cross-breeding.In recent years， with the research and development and promotion of new plant growth regulators， the demand for crop applications has also been steadily increasing. This study starts from the application types of plant growth regulators， introduces their functions separately， analyzes the application status of crops， finds out the problems of irregular use， environmental impact and self-harm in the application， and finally looks forward to the application prospects of regulators in crops， and puts forward matters that should be paid attention to in the application process.

Keywords： plant growth regulator; crops; application status; prospect; matters needing attention

植物生長调节剂是由植物激素或其合成类似物、激素生物合成等组成，其通过刺激、抑制或激素受体阻断，在植物体内细胞交换或电解质交换中引起局部或短暂的波动，提高或降低植物中某种激素状态。植物生长调节剂不仅能增加作物产量，还能提升抗逆性、改善品质，在延长产品贮藏期和作物育种的发展中发挥着重大作用。植物生长调节剂辅助着农业生产，其应用切实保障了国家粮食安全、发展绿色农业，促进乡村产业振兴。此外，深耕植保技术和植调剂产品的研究，可以正确认识植物生长调节剂的机理和应用，也可更好地推进植物生长调节剂行业发展。

与其他传统农药相比，植物生长调节剂所占比例较小。为了促进植物生长调节剂的健康发展，中国农药发展与应用协会植物生长调节剂专业委员会于2011年9月22日在北京成立，在2014年公布了《植物生长调节剂安全使用手册》。截至2017年10月，注册植物生长调节剂活性成分48种，原药注册产品161种，乙烯利和多效唑原药是注册最多的产品，分别占总量的10.37%和8.5%。截至11月，中国有32种植物生长调节剂注册剂型，173种植物生长调节剂制剂和733种产品种类，其中乙烯利品类就有95种，占总量的12.96%；Cyprron（赛苯隆）和赤霉素（GA3）排名第二和第三，分别占11.73%和11.7%。292种水性药剂，占注册产品总数的39.84%，其次是95种可湿性粉剂和68种可溶性粉剂，分别占12.96%和9.28%。植物生长调节剂（如水处理剂和可湿性粉剂）的大量注册都在向国家未来对用药环境的高安全要求发展。后期植物调节剂的配方和注册将继续朝着更安全、更高效的方向发展，从技术和应用方面提高植物调节剂的利用效率，逐步控制用量，达到减少农药的目的。为促进植物生长调节剂的应用，科学施用，该研究从植物生长调节剂的种类和作用入手，进行分类介绍，对应用现状进行总结分析，找出目前存在的应用问题，旨在为作物生产应用提供优化建议。

1  植物生长调节剂的种类及作用

植物生长调节剂大约有40种活性成分，在使用中可以作为单一成分或组合使用。许多植物发育过程可以积极调节栽培植物，例如加速或延迟种子萌发、打破植物休眠、刺激或减少茎伸长、诱导开花和结果、减少或增加果实产量和加速或延迟衰老过程（包括果实成熟和落叶等）。生产中取得的好处包括促进作物管理、增加和确保收获产品的产量和质量，延长作物的储存期。

根据植物生长调节剂在农业生产中的作用，可分为5类：植物生长促进剂、植物生长延缓剂、植物生长抑制剂、保鲜剂和抗旱剂。通常其可以传播到植物体内的作用部位，在非常低的浓度下，其可以促进或抑制植物生命过程的某些环节，使其发挥符合需要的作用。不同的浓度会对植物生长起到促进或抑制作用，所以在分类上没有严格的划分。以下介绍几种目前普遍使用的调节剂。

1.1  植物生长促进剂和植物生长延缓剂

生长促进剂能提高作物的生长效率，还可以使作物从营养生长向生殖生长转化，提高座果率，实现增产。生长延缓剂的主要功能是减少新梢的生长，促进花芽的形成，改善座果，延缓成熟，增加硬度和耐贮性[1]。赤霉素（GA）是植物体内普遍存在的一种内源激素，能促进细胞伸长、茎伸长、叶片扩张、单性结实和果实生长，可打破种子休眠，改变雌雄花比例，减低花果脱落。赤霉素在农业生产中使用极为广泛。生长素（IAA）由于施用浓度不同，不仅具有促进作用，而且具有抑制作用。IAA在植物中容易被光和吲哚乙酸氧化酶分解[2]，在生产的应用中有一定的局限性，主要用于组织培养、诱导愈伤組织和生根。萘乙酸（NAA）能提高座果率，防止落果，调整植株雌雄花比例，提高植物新陈代谢和光合作用，促进生长发育，增强抗逆性。2，4-D及其衍生物在不同质量浓度和剂量下，会对植物产生多种不同的作用：低质量浓度（0.5～1.0 mg/L）是植物组织培养的培养基成分之一[3]；中等质量浓度（1～25 mg/L）可防止落花落果，有效刺激生长，诱导无核果实和果实保存[4]；较高质量浓度（1 000 mg/L）可以用作除草剂[5]。激动素（KT）可以延缓细胞蛋白质和叶绿素的降解，迟滞植物衰老，主要用于保鲜果蔬。氯吡苯脲施用在瓜菜等作物上，可以促使花芽分化加快，提高花果抗逆性，提高单果重。乙烯利被植物吸收后使叶片快速进入衰老并脱落，果实加速成熟，在微量时可以加快种子发芽和开花。DA-6进入植物体后，促进干物质的形成和积累，和肥料混用可以增加肥料利用率，提高作物抗逆性，延缓衰老速度，达到增产提质的效果。复硝酚钠是近几年调节剂市场活跃的品种，其可以强力激活细胞，快速使植物生根发芽；还可以提早结束作物休眠期，进入生长状态，进而提高产量。芸苔素内酯及其衍生物目前被农民普遍使用，主要用在作物上，表现优异，可以促进作物授粉，提高成果率；增强植物的抗寒抗旱等能力，可以与其他酸性农药和化肥混用，有显著的协同效应和加成效应。

1.2  植物生长抑制剂

生长抑制剂可以完全抑制茎尖的生长，对作物有永久抑制性。促进作物营养生长向生殖生长转化，减少收获前的果实脱落，加快成熟期。矮壮素能使植株矮壮、茎秆增粗、叶色加深，是赤霉素的拮抗剂，其主要是防止作物倒伏和徒长，在小麦和棉花等大面积作物控制生长上广泛应用；多效唑目前主要在红薯和土豆等作物上使用，抑制茎伸长、缩短节间，进而提高作物产量；烯效唑是赤霉素合成的抑制剂，作物应用中副作用小，其可以降低作物的营养生长，使作物的节间缩短、矮化，在烯效唑作用下作物的花芽会提早形成，顶端优势被抑制，刺激侧芽发生，防止衰老，有逐渐取代多效唑的趋势，同时具有杀菌和除草效果。

1.3  作物保鲜剂

噻菌灵具有保护和治疗作用，抑制病菌的呼吸作用和细胞增殖。主要用于收获后的水果、蔬菜处理；扑海因作为保鲜剂的使用为果蔬等作物喷施或浸泡捞出晾干，室温保存或放入冷藏库可延长果蔬保存时间；多菌灵常用于果蔬的保鲜，在包装前浸泡取出晾干后再包装，会起到较好的防腐保鲜效果；甲基托布津常用于果菜的防腐贮存，一般采用悬浮液浸蘸或涂刷处理，对作物也较安全。

1.4  作物抗旱剂

植物生长调节剂中起抗旱作用的主要包括化学覆盖剂、保水剂、抗蒸腾剂3种类型。化学覆盖剂能够有效阻止土壤中水分的蒸发，提高作物植株根系吸水并有效降低植株蒸腾作用。保水剂主要由高分子吸水树脂构成，保水剂在生产中主要用于种子包衣、移栽植株醮根、保种保苗，使其吸收种子或植株四周土壤和空气中水分，在干旱初期可以保障种子的萌发及包括扦插、移栽作物的成活和生长。黄腐酸（FA）目前主要用于农作物生产的抗蒸腾药剂品种，作物移栽前后喷施，可缩短移栽作物的缓苗期，提高成活率。

2  植物生长调节剂在作物上的应用现状

植物生长调节剂对作物上有很大的优化效应，在生产中应用可以有效提高产量、改善品质，甚至改变成熟度以利用市场时机重新安置或降低成本。植物生长调节剂的研发和应用在未来作物增产增收中越来越被重视，将会成为优质农产品生产不可或缺的重要生产资料。

2.1  在栽培生产中应用

2.1.1  粮食作物上使用

粮食作物使用植物生长调节剂，可以壮苗增加分蘖和抗倒伏。在制种田杂交水稻上的应用可以极大降低劳动，提高制种效率，增加产量。用己唑醇（三唑类）喷施粮食作物，如小麦、水稻等可以杀灭多种病害，同时还可以有效增加作物叶绿素、矮化秸秆、达到增产增收的效果。北方地区用芸苔素内酯拌种，促进小麦根系强大，增加抗逆性；在南方水稻幼苗时期，喷施多效唑可以矮化植株，促进水稻分蘖。

2.1.2  油料作物上使用

植物生长调节剂在油料作物生产中被广泛应用，油菜上使用可以壮苗增产，在花生上应用可以达到矮化增产。目前在油料作物上应用较多的调节剂品种有烯效唑、多效唑、甲哌嗡和矮壮素等，以矮化和防倒为主。在大豆上应用的调节剂主要以保花保荚增产为主，芸苔素内脂、三十烷醇、细胞分裂素和增产灵在大豆上应用可防止早衰，提高单株结实比率，增产效果明显，应用较为广泛。调节剂在油料作物上的应用可降低劳动强度，促进规模化生产，提高机械化作业水平。

2.1.3  经济作物上使用

植物生长调节剂用于经济作物，如棉花、茶叶、烟草上时，可达到壮苗、控旺、防倒、保护蕾铃和增产提质的作用，还可以促进茶树抗逆性增强，提早萌芽。棉花上用于催熟和脱叶。在棉花上应用的调节剂主要为甲哌嗡和复硝酚钠（三十烷醇或萘乙酸）复配使用，用于植株控长，降低蕾铃损落，还可增加单铃重和棉花的纤维长度。为便于机械采棉，一般用赛苯隆和乙烯利混配液对棉花进行催熟脱叶。

2.1.4  蔬菜上使用

植物生长调节剂在蔬菜生产中被广泛应用，在蔬菜培育壮苗、控制过度生长、保护花果、提高座果率、促进营养生长和贮藏保鲜等方面具有明显效果。三十烷醇、油菜素内酯、二硝基酚钠和赤霉素能促进叶菜营养生长，提高产量。对叶菜类蔬菜的贮藏和保存有影响，但对细胞分裂没有影响；具有明显的保绿、延长贮藏期的效果。调节剂在食用菌的生产中应用，可使菌丝粗壮，生长速度提高。菇农在蘑菇、平菇、金针菇和黑木耳的生产中用三十烷醇或油菜素内酯喷施，可促进菌丝生长，明显提产增质。

2.1.5  中药材上使用

三十烷醇、细胞分裂素等调节剂可以快速而明显地促进块根茎生长；矮壮素和甲哌嗡可以矮化植物地上茎秆，促进块根茎生长，在塊根茎类作物尤其是药材上得到普遍应用，对中草药种植增产具有明显效果。

2.2  在杂交种子生产中应用

杂交品种在玉米、甜菜和其他几种作物育种中已经很常见。杂交育种的先决条件是严格的授粉控制，避免自花受精，并在正确的时间和地点提供来自“雄”植物的活花粉，使“雌”植物受精。GA3被用来协调植株雄性可育性和雄性不育性植物的发育，以进行杂交。

2.3  用于延长农作物保鲜期

经济作物如果想要延长储存期，使用保鲜剂是比较常用的做法。通过控制作物的“呼吸”，使作物处于“休眠”状态，延缓作物采后的生理变化，降低衰老速度，达到保持作物良好品质的作用。植物生长调节剂的作用：一是降低直至停止水果和蔬菜的细胞呼吸，弱化水果和蔬菜的生理反应，控制衰老速度；二是通过防腐杀菌控制果蔬中微生物的生长，以此达到防腐的目的。只要控制防腐剂的浓度和残留量，适量的防腐剂不会对人体造成伤害。乙烯脱除剂能抑制呼吸作用，储存中即使含有0.1%的乙烯，也足以促使水果和蔬菜成熟。在收获后1～5 d内施用乙烯脱除剂可以抑制水果和蔬菜的细胞呼吸，防止后熟老化。批量储存期间，水果、蔬菜或种子应使用防腐剂，可以有效防止霉菌和其他污染细菌滋生，做到长期保存和保鲜。杀菌防腐剂是微生物灭活的有效措施。不同微生物的杀菌防腐剂也是不同的，入侵某种水果和蔬菜的微生物并不限于某一种病原体。储存期间适当组合和轮换使用杀菌防腐剂可以提高防腐效果。

2.4  用于提高作物抗旱性

在农业生产中，要提高土壤保水性能，可以通过减少植株蒸腾损失和使用施用化学药剂达到目的。目前，我国在实际生产中抗旱剂的应用少且效果大多不太理想。新型有机硅保水剂和植物表面抗蒸腾剂的开发也较少。有机硅、黄腐酸（FA）抗旱剂等少数品种实现了产业化，但更多保水剂品种尚处于理论和实验阶段。2009年，朱健康和徐华强合作成功解析了“脱落酸”受体蛋白的结构，成功筛选得到“脱落酸”受体的激动剂AM1。AM1与“脱落酸”受体蛋白相互作用[6]，起到抗旱的效果，在给农作物喷洒AM1时可以更加灵活，且不影响产量。如作物产区遭受意外干旱等极端天气，通过在短时间内连续喷洒，可以提高作物的成活率。抗蒸腾剂目前应用较广泛的主要是从风化煤中提取出的黄酸制剂（FA）。1979年河南相关研究人员开发并将其使用于实际生产中，取得良好的效果，有的生产厂家商品名为“抗旱剂一号”，在叶面喷洒能有效地控制气孔的开张度，减少叶面蒸腾，可有效地抗御季节性干旱和干热风的危害[7]。为提高种子发芽率，保证种苗整齐茁壮，可用抗旱剂拌种或浸种，移栽的作物可以采取灌根和蘸根方法，以促进根系快速生长，降低死亡率。

2.5  用于作物种子包衣

为稳定和保证种子发芽率，采用植物调节剂种子包衣，以保障壮苗和后期生长，增强抗逆性，使作物稳产高产。国外生产上已经使用植物生长调节剂处理小麦、豌豆种子和马铃薯种子块，产率可提高10%～30%。隋雪燕等[8]研究发现用壳聚糖包衣剂处理黄瓜和辣椒种子，黄瓜和辣椒根长都比对照显著提高，黄瓜、辣椒株高比对照提高50%和14%，叶片数和最大叶宽也有不同程度的提高。

2.6  用于抑制作物病害

植物生长调节剂可以抑制多种作物病害的发生。一些作物使用植物生长调节剂后，可以提高免疫力，抵御病害侵染，如壳聚糖对大豆花叶病、根腐病、小麦纹枯病、番茄早疫病、油菜菌核病和水稻恶苗病等均具有一定抑制作用[9-10]。

3  植物生长调节剂在作物上应用存在的问题

植物生长调节剂在作物上合理应用，可以影响作物生长发育的各个过程，达到丰产、优质、高效的目的。但目前植物生长调节剂在使用规范、使用环境及自身安全性等方面，都还有许多问题有待进一步研究。

3.1  植物生长调节剂使用不规范

在实践中，由于化学物质、作物自身、人为因素的共同作用，一些植物生长调节剂的使用并不能达到理想的效果。以番茄为例，为提高番茄座果率，一般种植户会在花后用氯吡脲悬浮液涮果或者用布涂幼果，涂抹不匀会出现畸形果，使用过量会出现空心果或僵果，有的番茄品种对氯吡脲敏感，很低的浓度也会出现幼果畸形或脱落现象。实际生产中，种植户在对甜瓜、黄瓜等果菜授粉时，会用喷壶喷施氯吡脲混合其他授粉药物杀虫剂和微量元素来提高座果率，使用时随意增减浓度，喷涂瓜柄部位时不躲避瓜叶或幼瓜，从而造成幼瓜和叶子变形。西瓜等经济作物对萘乙酸（NAA）极为敏感，选择含萘乙酸的药剂喷施，会导致瓜叶扭曲畸形，影响光合作用，造成不必要的损失。

3.2  环境影响植物生长调节剂效用

温度、湿度、阳光、雨水和灌溉对植物生长调节剂应用有很大的影响。大多数人都理解，植物生长调节剂在应用过程中天气条件占有重要地位，天气条件会影响调节剂的吸收和使用效果，因此植物生长调节剂应用前后的天气条件对性能有至关重要的影响。温度过低降低了作物对碳水化合物的需求，会影响生长调节剂吸收利用的效果；温度过高时，作物生长活跃，会导致调节剂需要过大。作物在较高的湿度条件下，通过增加或关闭反应，提高对植物生长调节剂应用的响应。明亮的阳光会促进碳水化合物的产生，而通过云层或人工遮阳减少的阳光会导致农作物内碳水化合物不足。生产上，环境变化会影响植物生长调节剂的应用效果。在许多情况下，白天和夜间的温湿度和光照变化均会对生长调节剂应用的效果产生重要影响。雨水和灌溉也会影响调节剂的性能，在作物施用调节剂喷雾滴干燥之前，雨水或灌溉会导致调节剂被冲洗或减少，使调节剂活性消失。

3.3  植物生长调节剂自身危害性

在国内，农业上使用的植物生长调节剂都具有高效、低毒、广谱等效果，今后将继续被广泛应用。由于各类植物生长调节剂的性质不同，其毒理机制、残留量安全期及随之带来的人畜健康安全问题已引起不少国家和专家们的关注和重视[11]。低浓度的植物生长调节剂也会对农作物造成明显的影响。不当使用会使作物生产出现极大的损失。植物生长调节剂都具有一定的毒性，被列为农药管理，安全应用非常必要。如丁酰肼用在一些果蔬上，其代谢产物二甲基联氨是一种潜在的致癌物[12]，所以在使用时，尤其是应用在食用植物上，要保证其应用的安全性。

4  植物生长调节剂在作物生产应用中的发展前景及注意事项

未来，植物生长调节剂在的农作物生产中的应用必定会越来越广泛，其将在促进或调节作物生长、增强作物抗逆性、提高产作物量和改善作物品质等方面发挥越来越重要的作用。植物和海洋中提取的自然物质因其接近作物细胞所以更容易被作物吸收，并且作物生长调节作用明显，副作用少，因此被用作提取植物生长调节剂的原料，自然界中提取的天然植物生长调节剂可能成为未来发展新方向；植物生长调节剂与pH接近的杀菌剂、杀虫剂混合，在有效发挥植物生长调节作用的同时还可以充分发挥杀菌和杀虫的效果，在农业规模化经营中，植物生长调节剂、杀菌剂、杀虫剂、肥料和除草剂等产品将进行选择性混合应用；单一的植物生长调节剂越来越不能满足市场需求，為迎合试产需求，复配调节剂将不断涌现； 科技的发展会促进调节剂的新品种及其衍生品的出现，因市场化而被迅速推广应用，一些原有的产品会不断被更替。植物生长调节剂因成本低、效益高的优点，其推广应用有利于农业规模化、集约化生产，已成为实现“药肥双减量”和农业现代化、促进产业振兴的重要措施之一。

推广和使用植物生长调节剂，使其在低剂量水平下即可发挥增产、提质、抗逆的作用，但在应用中还需注意以下事项：

针对植物生长调节剂自身而言，一要正确选择植物生长调节剂，充分了解使用要求，针对生长调节剂的不同特点与功能进行区分性使用；二要根据植物生长调节剂的种类、作物类型、使用时间、使用方法、使用目的和环境条件来确定适宜的浓度，掌握适宜的用药浓度；三是要进行合理混用，在植物生长调节剂之间将其与化肥、农药之间进行混用，若混用得当会提高使用效果。

针对作物生长而言，每个周期对生长调节剂有不同的反应，同一种类不同品种作物对生长调节剂的使用反应也是不同的。推广应用中，要根据作物生长期和不同种类、品种有针对性地使用，掌握适宜的喷施时期和使用方式，达到增产增收的效果。

最后，植物生长调节剂主要起调节作用，在生产中如果要发挥良好的效果必须和周边生长环境有机结合，合理结合农业设施，辅助数字农业、机械设施才能有效保障作物发育的优良状态。

参考文献：

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[4] 赵今哲，刘国彬，张鸿翎，等.植物生长调节剂对侧柏扦插繁殖的影响及不定根形成[J].北方园艺，2020（10）：77-86.

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