植物生长调节剂在果树上的应用

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植物生长调节剂在果树上的应用

2008 年第三期 摘要 植物生长调节剂研制成功, 使人们可以通过化学调控来改变植物生长、发育的固有模式, 使之能按生产需要,调控植物的生长发育,提高作物的产量 与品质。本文介绍了植物生长调节剂的定义、特点、作用及 其在果树生产中的应用现状及前景。

关键词 植物生长调节剂;果树;应用

果树生长、发育和繁殖的各个时期均受到植物激素的控 制。植物生长调节剂在控制萌发和生长,促进插枝生根,防 止落花落果,疏花疏果,形成无籽果实,增加产量,提高抗 逆力等方面显示出重要的调控作用。近年来,随着人们对植 物激素生理作用的深入研究,植物生长调节剂的应用日渐得 到重视,某些生长调节剂的应用已成为果树生产技术的一部 分。

1 植物生长调节剂的特点与作用 植物生长调节剂是随着对植物激素的深入研究而发展 起来的新兴科学,是人们通过化学的方法,仿照植物激素类 似的化学结构或生理作用合成的具有生理活性的物质。这些 合成的化合物,在植物体内不一定存在,其化学性质也不完 全相同,但具有与天然植物激素相同的生理效应,对植物的 生长发育同样起着重要的调节功能。这种具有植物激素活性 的人工合成的化学物质称之为植物生长调节剂,主要种类有 生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯发生剂和乙烯抑 制剂、生长延缓剂和生长抑制剂,其他如茉莉酸、多胺、油 菜素内酯、水杨酸等。植物生长调节剂在应用上主要有以下 特点:(1)作用面广, 应用领域多;( 2)效果显著, 残毒少, 使用低浓度的植物生长调节剂就能对植物生长、发育和代谢 起到重要的调节作用; ( 3)对植物的外部形状与内部生理过 程进行双调控;

(4)一些栽培技术措施难以解决的问题,可 以通过使用植物生长调节剂得到解决,如打破休眠、调节性 别、促进开花、化学整枝、防治脱落、促进生根、增强抗性 等[1, 2] 。

植物生长调节剂具有多方面的生理作用,一般可分为两 大类:一类是具有生长促进作用,促进细胞分裂,如奈乙酸 (NAA )可以促进植物生根、发芽、开花,赤霉素( GA )

可打破植物休眠, 6-苄基氨基嘌呤( 6-BA )可防止植物衰老, 三十烷醇可增强植物体内酶的活性,提高发芽,增强光合强 度,提高叶绿素的含量等;另一类对植物生长有抑制作用, 可矮化植株、催熟脱落,如乙烯利可加速果实成熟和脱落, 矮壮素( CCC )抑制植物内源激素赤霉素的合成, 控制小麦、 棉花等作物疯长,多效唑( PP333 )能抑制植物细胞的分裂 与伸长,减弱植株顶端生长优势,助壮素可促进发育,提前 开花,抑制徒长等。但植物生长调节剂的这种促进与抑制作 用,并不是绝对的,同一种生长调节剂在低浓度下可作为生 长促进剂,而在高浓度下又可作为生长抑制剂。例如,用低 浓度 2, 4-D 处理作物时,具有促进生根、生长的作用;高 浓度时,便抑制作物生长;使用浓度再高时,便能杀死双子 叶植物,具有除草剂的作用。因此,应根据植物本身的生理 状况、外界环境条件、栽培措施等使用植物生长调节剂,并 正确掌握药剂使用时期、浓度(特别重要) 、次数和方法等 技术,才能获得良好效益。

2 植物生长调节剂的应用

2.1 打破种子休眠

使用生长调节剂可打破果树种子休眠,促进萌发,缩短 层积处理天数。如用 GA3500〜1000mg/L低温层积30d即 可解除砂梨种子休眠,比直接沙层积缩短 30d ,其发芽率比 直接沙层积高 [3] 。樱桃种子采收后立即浸于 GA3 中 24h , 可使后熟期缩短2〜3个月,或将种子在7 C冷藏24〜34d , 然后浸于100mg/L GA3中24h,播种后发芽率达 75%〜 100% 。在中国樱桃胚培养基中加入 BA 可代替低温层积处理 而打破种胚休眠,萌发率高达 100% ,对早熟杏进行胚培养

时,在 1/2MS 培养基中附加 2mg/L 的 BA 可打破杏胚休眠, 成苗率为 83.3 % [4] 。

2.2 促进生根

植物生长发育受酶的调节,采用生长素处理插条能诱导 茎组织内形成淀粉水解酶,促进磷酸激酶的活性,从而推动 呼吸链的快速运转,增强细胞壁的透性,进而使较大比例的 能量和代谢产物积累到根发端区,吲哚乙酸( IAA )、吲哚丁 酸( IBA )、 2,4-D 是生长素类的植物生长调节剂,均能诱导 mRNA 的合成,从而产生生根所需要的能量和酶蛋白,促进 细胞的生长,使插条快速生根和萌梢。目前,用于促进扦插 生根的生长调节剂主要有

IAA 、IBA 、 NAA 、苯酚化合物、 ABT 生根粉等。赵兰枝等 [5]将无花果插条用生长素如 NAA 、 IBA 、IAA 、2,4-D 处理后进行水培, 发现其生根率达 100 %。 生产上应用 GGR7 处理冬枣嫩枝插条, 可使其发根率达 85% 左右,从而提高冬枣嫩枝扦插的成活率,为生产上大规模应 用嫩枝扦插育苗提供了理论依据 [6] 。张福平和张金云 [7] 研 究了植物生长调节剂 6-BA、激动素(6-KT )、IBA、比九(B9 ) 和乙烯利等对红桑插枝生根的影响,结果表明:不同植物生 长调节剂对红桑扦插生根的影响不同,同一植物生长调节剂 不同浓度对其生根也有所不同, 其中 6-BA 以 2mg/L( 处理插 枝基部 16.5h) 促进作用最好;

6-KT 以 6mg/L( 处理插枝基部 16h)促进作用最好;IBA以100mg/L(处理插枝基部13.5h) 促进作用最好;而B9( >

200mg/L)和乙烯利(> 0.5%)却对红桑 插条有明显的抑制作用。因此,插条的生根除了与植物本身 遗传特性有关外,还与处理插条的激素种类和浓度等因素有 关。

2.3 提高果树抗逆性

CCC 、PP333 、B9 等植物生长延缓剂均能增强苹果、 柿、核桃、樱桃等多种果树的抗寒、抗旱能力 [8,9,10 ,

11]。核桃在新梢15cm 长时叶面喷布 1000〜2000mg/L多 效唑

(PP333) 能显著降低新梢生长量,提高枝条可溶性糖含 量,从而提高抗冻性,避免越冬抽条 [9] 。岗山白桃幼树喷 施 2000mg/L 多效唑可提高其抗寒性 [10] 。苹果幼苗用 50〜 150mg/L 茉莉酸处理可使气孔开度减小 27.4% 〜 63.8% ;茉 莉酸处理可显著降低苹果幼苗叶片相对电导率,提高脯氨酸 和可溶性糖含量,从而减轻干旱对质膜的伤害,增强树体在 干旱条件下的抗脱水能力 [12] 。

2.4 调节营养生长

2.4.1 延缓或抑制新梢生长 用控制树体过旺营养生长的生长延缓剂,

如 PP333 、烯 效唑、 CCC 、立效等可使树体矮化 [13,14,15,16,17] 。 PP333 可抑制苹果、核桃、桃、李、无花果、樱桃等多种果 树的营养生长, 使节间缩短, 树体矮化 [9,11,14,18,19,

20] 。陆生泉 [21] 对 7 年生锥栗果用叶面喷施生长调节剂 TDS ,可在一定程度上抑制锥栗的营养生长,极大地促进光 合作用和代谢作用,多分化雌花,增加球果数,显著提高坚 果产量。近年来,随着果树设施栽培的兴起,利用抑制营养 生长的生长调节剂来使树体矮化显得尤为重要。

2.4.2 促进或延迟芽的萌发

用细胞分裂素类生长调节剂 BA 可促进侧芽萌发 ,并形成 副梢;也可促进已经停止生长的枝条重新生长。以 BA 为主 要成分的软膏制剂———发枝素,已广泛用于苹果、山楂、 欧洲甜樱桃等多种果树幼树,能实现定位发枝。秋季使用生 长调节剂使树体提前落叶,可促进芽翌春提早萌发。甜樱桃 于覆盖前 10d 喷 40% 乙烯利 600 倍液,迫使树体提前落叶, 9 月初覆盖, 11 月 16 日开始升温,结果比人工摘叶和对照 萌芽整齐,坐果率高,果实比露地栽培提早 127d 上市

[22] 。 油桃— 17 于 10 月 15 日和 11 月 9 日分别喷 2000mg/L 乙烯 利和 500 mg/L GA ,盛花期分别提早了 5d 和 6d[23] 。樱桃 于正常落叶前 2 个月喷低浓度的乙烯利 (250 或 500mg/L) , 可推迟花期3〜5d ;秋季喷布GA3(50mg/L),能推迟花期约 3 周 [24] ,避免早、晚霜危害。

2.5 调节花芽分化

2.5.1 促进花芽分化

促进成花的生长调节剂主要有 PP333、乙烯利、BA等。 在桃、果梅等多个树种上,尤其是幼树,施用 PP333 能明 显地抑制树体过旺的营养生长,促进成花 [13, 16] 。对营养 生长过旺的金太阳杏幼树喷施 300或350倍PP333水溶液, 可有效抑制新梢旺长,促进花芽形成,增加短果枝和花束状 果枝的比例 [25] 。红富士苹果施用

PBO 可显著提高花芽分

化数量 [26] 。应用激素、植物生长调节剂或多维营养制剂处 理成年栗树可不同程度地调节开花结果状况 [27 , 28 , 29] 。

王广鹏等[30]用不同浓度6-BA、PP333和KT进行组合处理, 不仅显著提高了板栗花芽分化量和雌花簇数, 还能促进 40% 的实生苗至少提早 1a 开花结果。

2.5.2 抑制花芽分化

GA3 能抑制多种果树的花芽分化。在花诱导期,喷施

50〜100mg/L GA3 可以减少桃花芽形成数量约 50%左右。

扁桃于花芽生理分化期喷施 100mg/L GA3 ,可抑制花芽形成, 而花芽质量未见异常 [31] 。 2.5.3 调节花的性别分化

板栗在雌花分化期叶面喷施 50mg/L 、100mg/L GA3 和

100mg/L BA 能显著提高雌花分化率,降低雄花与雌花的比 值[28] ;GA3 处理时板栗雄花节位减少 [32] 。乙烯利对板栗 雌花分化具有显著的抑制作用,促进雄花分化,并使雄花序 节位增多 [32] 。核桃幼叶喷布三碘苯甲酸 (TIBA)+GA3 时, 可增加雌花芽数量; 整形素 C 可有效地增加核桃雄花败育数 量,但不影响雌花分化数量 [11 , 33] 。

PP333 能有效地改 变橄榄雌雄花的比例,增加雌花数量 [20]。

2.6 诱导单性结实

果实的形成和发育与激素有关。经研究发现,外施生长 素、赤霉素和细胞分裂素均可刺激正常情况下不能单性结实

的树种单性结实,形成无籽果实。 如用 IAA 、GA3 、BA 等处 理可使无花果获得单性结实果 [34]。GA3可诱导葡萄、西洋 梨单性结实

[15,35,36] 。玫瑰香葡萄于花前和花后 10d ,

以 50mg/L GA3 分 2 次处理花序和果穗 ,可使其全部无核 ,并 增重

50% 。黄建昌等 [37]研究结果表明外源生长调节剂 GA3 、 N -(2 -氯- 4-吡碇基 ) -N -苯基脲 (CPPU) 处理花期、幼 果期的沙田柚可获得少核果实,且生理落果大为降低,果实 的含糖量增加,果实品质得到一定程度的改善,但单果重略 为降低。

2.7 调控坐果

2.7.1 促进坐果,防止采前落果