植物生长延缓剂多效唑的生理作用机理及应用

安徽农业科学,2003,31(2):323-324JournalofAnhuiAgriculturalSciences

植物生长延缓剂多效唑的生理作用机理及应用

贾洪涛 党金鼎 刘风莲

(临沂师范学院生命科学系,山东临沂276005)

摘要 多效唑是一种植物生长延缓剂和杀菌剂。主要功能是抑制植物生长,提高叶绿素含量,提高作物抗倒伏能力和抗逆性,杀菌和抑菌,提高作物产量。作用的机理是抑制GA的生物合成,使植物生长延缓,抑制麦甾醇的生物合成,抑制菌体的生长。关键词 多效唑;生理作用;作用机理;应用

中图分类号 S482.8+92 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2003)02-0323-02PhysiologicalFunctionMechanismandApplicationofMulti-effectTriazole

JiaHongtaoetal (DepartmentofLifeSciences,LinyiTeachersUniversity,Linyi,Shandong276005)

Abstract Multi-effectTriazoleisaretardantandabactericide.Itcaninhabitplantgrowth,resistthebendofcropandotherstresses,andraisethecontentofChlorophyll.ItrestrainsthebiosynthesisofGA,leadstostaveplantgrowthandrestrainsthebiosynthesisofergosterol,soitcanbatethegrowthofthalli.

Keywords Multi-effecttriazole,Physiologicalfunction,Mechanism,Application

多效唑(Multi-effectTriazole,MET)是英国帝国化学公司(ICI)于20世纪70年代末推出的一种高效低毒的植物生长延缓剂和广谱性杀虫剂,属于含氮杂环化合物中的三唑类化合物,其通用名为Paclobutrazol,代号pp333。多效唑纯品为白色晶体,熔点在162~164 ,不溶于水,可溶于环己酮、丙酮、甲醇、二氯甲烷等有机溶剂。对哺乳类、鸟类、鱼类及土壤生物等具有低毒作用。1 多效唑的生理作用

1.1 调节植物生长 国内外对多效唑在农作物、果树、花卉、蔬菜上的作用及应用已作了广泛的研究。发现其具有延缓植物生长,抑制茎枝伸长,使茎杆粗壮,促进分枝、分蘖、生根、成花及座果,缩短叶柄,降低叶面积,增厚叶片,使叶色浓绿,增加叶片叶绿素、蛋白质和核酸的含量,提高光合速率,增强抗旱性和抗寒性,延缓植物衰老等多种生理效应[1]。

刘宝仁等将多效唑喷施到玉米、小麦、大豆、番茄、油菜、棉花等13种主要农作物及某些蔬菜上,发现作物的株高均受到显著抑制,浓度愈高,抑制作用愈强。株高的矮化可降低重心,提高抗倒伏能力,根/冠比变小,调节营养生长与生殖生长对养分的需求,调节光合产物流向,促进结实器官的形成[2]。

刘兆良等报道,经扫描电镜观察,多效唑导致植株茎杆矮化和叶片变小的原因主要是由于细胞变短,而不是多效唑抑制细胞分裂引起的细胞数量的减少。多效唑能使叶片增厚,茎杆和根系增粗,主要是多效唑促进细胞分裂,使细胞排列层次增多,而不是细胞体积增大。施用多效唑后,在相同叶片面积内,叶片保卫细胞明显增多[3]。

作者简介:贾洪涛(1962-),男,山东省莒县人,硕士研究生,副教授,

从事植物抗性生理领域的研究。

曾广文指出,多效唑使大豆叶片增厚(主要是栅栏组织增厚)[4]。

叶色的加深是各叶绿体内叶绿素含量增加所致,叶绿素含量的增加有利于光合作用,并有利于产量的形成,为增产奠定了良好的基础[5]。

多效唑可在多种作物和蔬菜上应用。如培育矮壮苗,提高水稻、小麦、大豆等作物的抗倒伏能力,达到增产和增收的目的;在大豆上应用多效唑,有降低秕荚率,提高结荚率,提高单株荚数、粒数、百粒重,增产幅度为10%左右

[5]

。

多效唑在果树上应用,能有效抑制营养生长及新梢

生长,增加花芽分化,提高座果率;使叶片变小,透光量增加,果实着色好,品质良[5]。

多效唑在观赏植物上应用,可控制株高,调节株形,使植株小型化,并能调节开花期,提高观赏价值和商品价值[6]。

此外,多效唑在林木、草地等方面的应用也取得了较好的效果[5]。

1.2 多效唑的抑菌作用 多效唑还是一个有效的杀真菌剂和杀细菌剂,具有相当强的抑菌能力,能有效地防治多种农作物病害。据报道,50mg/kg的多效唑可以100%的抑制苹果的白粉病菌(柑橘的绿霉菌和香蕉的盘长孢);100mg/kg的多效唑可100%的抑制小麦的柄锈病菌,水稻的稻瘟病菌及大麦的禾白粉病菌等。它是一种高效、低毒、广谱性的杀菌剂[5]。2 多效唑的作用机理

多效唑是一种药效很长的生长延缓剂,其运转和降解都很缓慢。实验结果表明,多效唑很少从叶片和韧皮部运转,而主要通过木质部运转。根施、涂茎比叶面喷施[7]

效果好。

A

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效唑起作用的靶酶是贝壳杉烯氧化酶,作用于靶酶后专一地抑制贝壳杉烯向贝壳杉烯醇的氧化,阻碍GA的合成,抑制植物的生长。多效唑使大麦和小麦植株的GA浓度下降,外施GA可基本上逆转多效唑对植物生长的抑制效应[5]。

多效唑还具有抑制麦角甾醇生物合成的生化功能。它通过与菌体内的细胞色素P-450相互作用,专一地抑制2,4-亚甲基二氢羊毛醇的C-14甲基的脱甲基作用,从而抑制菌体的生长[5]。

多效唑不仅能抑制GA和甾醇的生物合成,也抑制ABA、乙烯的生物合成。多效唑既具有调节植物生长和抑菌的双重活性,又具有广谱、低毒、对人畜安全、施用方便等特点。因此,多效唑在农业、园艺、林果业等方面有广阔的应用前景。3 多效唑应用举例

3.1 高浓度多效唑对樟子松苗木质化和造林成活率的影响 张海等[8]报道,300~500 g/g的低浓度多效唑对樟子苗木生长和木质化程度无显著作用,这可能与樟子松针叶表面的特殊结构有关。而高浓度多效唑(如高于1000 g/g)处理时可抑制樟子松苗木的生长,也可以促进其木质化过程,而且明显提高造林成活率。另外,高浓度多效唑当年使用后不仅不影响翌年苗木的生长,且使苗木的生长更加旺盛,针叶短而宽,颜色深,生长健壮,也就是说,多效唑对苗木没有产生药害。

低浓度多效唑处理并不能显著提高苗木成活率,其他特征与对照也无明显差异,这可能是因为樟子松其针叶有发达的角质层,气孔小而深陷,表皮细胞致密等结构特点致使多效唑不易渗入吸收造成的。3.2 多效唑在中药材中的应用

3.2.1 增加药材根茎产量。多效唑具有抑制顶端生长的作用,这在根茎类药材的生产上具有广阔前景。如以300mg/L的多效唑喷洒当归叶面,施药量为0.1kg/m,可显著提高一年生植物当归的产量;在党参苗期叶面喷施150mg/L多效唑,用药量0.1kg/m2,也明显增加党参产量。而且喷施多效唑的当归和党参根茎的药物有效成分均有不同程度的提高[9]。

3.2.2 增加果实药材产量。刺梨施用多效唑,可促使花芽分化,提高座果率和单株产量。一般4~6年生植株每株施用4g为宜。

3.2.3 对以花芽为药材的植物的影响。应用500mg/L多效唑可使白菊植株矮化,光合产物分配趋于合理,根系获得较多营养,根系活力提高,水分及无机盐的吸收和运转增强;使植株生长健壮,叶绿素含量提高,光合作用效率提高,分枝芽的营养提高,从而获得更多的花芽数目,明显提高白菊的产量和品质[10]。

3.3 多效唑在水稻育苗中的应用 采用盘式旱育技术可培养出适合于晚稻生产的壮苗大秧,而施用多效唑可

2

[7]

以明显提高成活率,并使其生长旺盛。多效唑的作用时间较长,施用1次足量的多效唑,可以影响秧苗的整个生长过程;多次施多效唑则有累加效应。如在短秧龄时,加大多效唑浓度可抑制整个苗期生长,但假茎宽、总根数、绿叶数均趋向增加,形成矮壮苗;秧龄长时,加大多效唑浓度可抑制整个苗期生长,形成另一种壮苗。因此,在一定范围内施用不同浓度多效唑可根据实际需要调控秧苗,使苗壮苗旺,不易倒伏,增加产量[11]。4 使用多效唑应注意的问题

4.1 使用浓度要适宜 在一定范围内,随着多效唑施用浓度的提高,产量也递增。但每种植物都有一个最适的施用浓度,超过该浓度则严重抑制生长,导致减产。如有时过高的多效唑浓度可以导致植物生长过分抑制,光合面积太小,影响整个植株的生命活动(比如早成叶片皱缩甚至畸形),减少营养物质的积累。

4.2 使用方法要适当 不同植物的收获部位和生长环境不同,应采用不同的使用多效唑的方法。如收获果实的植物,一般采用叶面喷施或土施;收获根或块根、地下茎的植物则应以叶面喷施为主;收获花的植物也主要以叶面喷施为主;收获叶的植物就更应注意多效唑能否施用,以免影响叶的生长和营养积累。

4.3 注意施用时间 一般来讲,以收获果实为主的植物,应尽可能在开花之前施用;收获地下部分(根、地下茎等)的植物,应在生长旺盛,抽薹开花之前喷施(主要抑制地上部分生长)。总的来讲,不同的植物,施用多效唑的最佳时期不同,不可一概而论。5 参考文献

1 廖联安,郭奇珍.新型植物生长延缓剂和杀菌剂 氯丁唑[J].植物生理学通讯,1985,6:56-58.

2 刘保仁,梅传生,张全渝,等.pp333对多种作物延缓生长的效应[J].植物生理学通讯,1986,4:43-45.

3 刘兆良,沈岳清,盛敏智,等.多效唑对部分作物植株组织结构的影响[J].上海农业学报,1995,11(3):43-47.

4 曾广文.多效唑对大豆光合机构和光合速率的影响[J].浙江农业大学学报,1992,18(3):43-47.

5 张石城,刘祖祺编著.植物化学调控原理与技术[M].北京:中国农业大学出版社,1999.333-437.

6 黄卫东.一种新的植物生长延缓剂[J].园艺学报,1988,15(1):27-32.7 潘瑞炽.植物生长延缓剂的生化效应[J].植物生理学通讯,1996,32(3):161-168.

8 张海,刘海莹,戴继先.高浓度多效唑对樟子松苗木木质化和造林成活率影响[J].河北林果研究,1999,14(1):17-20.

9 齐迎春,胡诚.多效唑在中草药上的应用[J].中国林副特产,2000,53(2):51.

10 马全民.多效唑对杭白菊的生理效应及增产作用的研究[J].中药材,

1991,14(8):5-7.

11 谢素云,吴建平.喷施多效唑和控制秧龄在晚稻大苗盘式旱育抛秧技

术中的应用效果[J].湖北农业科学,2002,(1):14-16.

(责任编辑:孙红忠 责任校对:孙红忠)