常見生長調節劑多效唑、乙烯利等在水稻、玉米等主要作物上的應用

植物的生長髮育不但需要水分、礦質、光、熱等 資源的供應,而且還受到一類生理活性物質—植物生長物質的調控。植物生長調節劑在調控作物生長髮育、增強作物抗逆性,提高產量、改善品質和提高作物種植效益等方面發揮了重要作用,我國已成為世界上植物生長調節劑應用最廣泛的國 家之一。

根據國家農藥登記制度,植物生長調節劑列為農藥類,目前除了赤黴素是通過赤黴菌取自生 物體外,其他絕大多數調節劑都是通過人工化學合成的途徑來實現的。植物生長調節劑對植物 生 長 的 效 應 可 分 為 促 進 劑 、延 緩 劑 、抑 制 劑3 類。

目前,已發現具有調控植物生長和發育功能的植物生長調節劑主要有生長素、赤黴素、乙 烯、細胞分裂素、脫落酸、油菜素內酯、水楊酸、茉莉酸和多胺等,而作為植物生長調節劑被應用在農業生產中主要是前 6種。

常見生長調節劑多效唑、乙烯利等在水稻、玉米等主要作物上的應用

生長調節劑對作物生長的作用有哪些?

1、提高農作物產量、改善商品品質

產量是作物生產永恆的追求目標,基因型和環境條件的差異是影響農作物產量和品質的主要 因素。不同的植物生長調節劑其有效成分、作用部位、作用時期和作用機理不同,因而其對作物生長的作用效果、作用機理及作用的複雜程度也不同,最終導致植物生長節調劑對作物產量和品質的作用效果也存在巨大差異。

馬雪梅等研究認為,在水稻幼穗分化期應用生長調節劑噸田寶及其助劑可以有效促進細胞的分裂和組織分化,加快水稻生育進程,增加葉綠素含量,延緩葉片和植株衰老,增產9.8%~17.3%,增產效果非常明顯。

水稻堊白含量作為評價水稻稻米品質的重要指 標,而水稻堊白的形成與灌漿動態有密切的關 系,生產上可通過運用植物生長調節劑,調控灌漿期光合產物的合成、運轉和積累過程中多種酶活性和內源激素代謝水平,來調節水稻的灌漿動態,進而影響堊白含量,提高水稻的品質;另據 報道,在水稻齊穗期後 7 d 通過聯合噴施多效唑 和 6-BA 的措施,能顯著增加籽粒中胚乳澱粉細胞數目,改良堊白性狀。

生產上,還可以採用植 物生長調節劑定向調控米粉稻中稻米直鏈澱粉的 含量,來改善水稻稻米的品質。另外,將植物生 長調節劑多效唑與微量元素(MnSO4)配合浸種,可促進小麥分櫱,顯著提高小麥的產量。

玉米在抽雄前噴灑乙烯利(450 mL/hm2)可以有效調節玉 米的群體結構,通過適當提高種植密度來提高玉 米的籽粒產量。玉米種子經過200~4000 倍液 的葉面寶液浸種處理,能提高發芽率,促進苗期生 長 以 及 植 株 苗 期 的 幹 物 質 積 累 ,實 現 增 產 3.0%~17.9%

常見生長調節劑多效唑、乙烯利等在水稻、玉米等主要作物上的應用

2、塑造群體理想株型結構,降低倒伏風險

良好的株型和合理的群體結構是作物獲得高產的必要條件,塑造合理的群體結構也是當前 植物生長調節劑應用的主要領域之一。除病蟲 害影響外,作物倒伏發生條件有三個:一是作物 所受外力的大小,即暴雨、大風等長時間極端天氣影響;二是作物莖稈的抗彎曲強度(與莖倒伏有關),即對外界的抵抗力;三是作物根系的錨固 強度(與根倒伏有關)。高密度種植是降低作物莖稈抗倒伏力導致倒伏發生的重要原因之一, 在高密度群體下作物化控防倒的作用機理是通過 在作物生長的關鍵期噴施合理的植物生長調節 劑,有效抑制營養生長階段的過快發育,進而適當降低玉米的株高、穗位高,實現植株“變矮變粗 壯”目的,從而有效提高玉米群體莖稈纖維素、木 質 素 等 組 分 含 量 及 改 善 作 物 莖 稈 的 機 械 特 性,增強玉米群體的抗倒伏能力,降低倒伏發生的風險。

作物的抗莖倒能力與作物莖器官的農學性狀密切相關,但不同植物生長調節劑對改善作物與 抗莖倒有關的性狀存在差異。李寧等研究認為,噴施植物生長調節劑可提高玉米莖稈的抗倒 伏能力,相同處理下非抗倒伏品種鄭單 958 的莖 倒伏率降低明顯,增產效果更為顯著”。利用化 控技術可降低玉米空稈率和禿尖長,提高行粒數 和穗粒重,實現玉米增產,化控處理對非抗倒伏 品種鄭單 958的增產效果更為明顯。蕭長亮等 以易倒伏水稻品種墾稻 12 為試驗材料,結果表明化控處理後水稻株高明顯降低,節間長度受到抑制,莖稈抗折力增強,彎曲力矩和倒伏指數雙重下降,有效降低了水稻倒伏的發生。楊勝海等以平展型玉米品種正大 999 為試驗材料,分別施 用玉米矮壯、矮噸、乙烯利和控旺專家等 4 種植物 生長調節劑,結果顯示噴施調節劑後均增強玉米 植株的抗倒伏能力,但在乾旱條件下易造成減 產,因此,該技術的應用有一點減產的風險。

常見生長調節劑多效唑、乙烯利等在水稻、玉米等主要作物上的應用

3.3 提高作物對逆境生態的適應能力

作物對逆境的適應性和抵抗力是受遺傳因素和植物激素共同制約和影響的,逆境條件可以激 發植物體內激素含量和活性的變化,進而影響某 些生理代謝過程的發生。鹽脅迫下不利於種子 中 DAN、RNA、蛋白的合成,進行正常的有絲分裂,會影響種子的發芽及幼苗的生長髮育,研究表明,採用 PGRs 赤黴素(GA)、激 動素(KIN)預處理大麥種子可以緩解鹽脅迫造成 的根尖有絲分裂指數降低以及染色體畸變的頻 率。例如,我國長江中上游一些低窪地區小麥生長髮育易受澇漬脅迫危害,經植物生長調節劑浸種 處 理 後 可 顯 著 提 高 苗 期 小 麥 抗 氧 化 酶(如POD、SOD、CAT)含量以及根系活力,因此對改善和提高小麥抗耐澇能力有一定積極作用。另外,採用某些PGRs 浸種處理可緩解玉米苗期乾旱 脅迫。據報道,赤黴素(GA)和矮壯素浸種處理,可 明顯提高農大108和陝單902兩個玉米品種的發芽 率 、發 芽 勢 、幹 重 ,水 分 利 用 率 提 高 3.68% ~ 19.47%。研究還表明,含有水楊酸(SA)、赤黴素、 脫落酸等低分子量代謝物的植物生長調節劑在改 善和緩解作物苗期乾旱、低溫等逆境迫方面具有 重要作用,這極大豐富了植物生長調節劑的應用範 圍,同時也給作物防災減災生產帶來了新的啟示。


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