丁浩淼,張 恒
(淮陰工學院生命科學與化學工程學院,江蘇淮安 223003)
膨大劑有促進果實增大的作用,近年來在果樹生產(chǎn)中廣泛應用。然而膨大劑的效果及安全性受多種因素的影響,與膨大劑的類別、使用時期、區(qū)域等有直接關系。目前,國內(nèi)尚無統(tǒng)一的嚴格標準,一些用戶為了增加產(chǎn)量和收益,不按規(guī)范操作,在植物生長過程中,過量且頻繁地使用膨大劑,導致果實中的膨大劑殘留量嚴重超標,危害人體健康,存在嚴重的安全隱患。筆者就膨大劑在果樹生產(chǎn)中的作用、安全性和施用注意事項進行了綜述,以期為生產(chǎn)中正確施用膨大劑提供參考。
植物的生長發(fā)育除了需要水分、礦質(zhì)營養(yǎng)和有機營養(yǎng)外,還需要植物激素。植物激素是指一些對植物生長發(fā)育(發(fā)芽、開花、結(jié)實和落葉)及代謝有控制作用的有機化合物[1]。目前已發(fā)現(xiàn)的植物自身產(chǎn)生的內(nèi)源激素有5類,即生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類、脫落酸和乙烯,對植物的生長發(fā)育起著不同的調(diào)節(jié)作用,其中赤霉素和細胞分裂素都有促使果實生長膨大的作用[2]。植物體內(nèi)自身合成的天然植物激素含量甚微,通過從植物體內(nèi)提取植物激素再應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則非常困難,且成本極高。
植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的能夠調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的激素類化學物質(zhì),按其功能可分為生長素類、赤霉素類、細胞分裂類、催熟劑類、生長抑制劑類,這些外源性植物生長調(diào)節(jié)劑具有調(diào)節(jié)果樹生長、控制萌芽與休眠、促進生根、控制植物性別分化、防止落花落果、控制果實發(fā)育成熟等生理功能。
膨大劑屬于植物生長調(diào)節(jié)劑中的一類,是依據(jù)細胞分裂素的結(jié)構(gòu)人工合成的物質(zhì)[3]。不同的植物果實,所使用的膨大劑組分略有不同,主要成分包括腺嘌呤、氯吡脲等[4-6]。腺嘌呤的主要功能是促進核酸和蛋白質(zhì)合成,抑制這兩種物質(zhì)分解,由此促進果實細胞迅速分裂。氯吡脲的化學名稱是1-(2-氯-4-吡啶基)-3'-苯基脲[7],商品名稱為氯吡脲、吡效隆、脲動素、施特優(yōu)等,是苯基脲類衍生物,具有細胞分裂活性,其作用機理與腺嘌呤相同,但活性要高10~100倍,具有增強抗逆性和延緩衰老的效應,主要用在西瓜等園藝作物上。屬于生長素類的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和萘乙酸對果實細胞伸長起著重要的作用,有一定的膨大功用,但易造成環(huán)境污染并危害人體健康,禁止在鮮食水果中使用[8]。
用膨大劑奇寶和赤霉素分別處理紅地球葡萄果粒,試驗結(jié)果表明(表1),膨大劑處理后的果實平均橫徑、縱徑、果粒重顯著高于對照,固形物含量隨著處理次數(shù)即濃度增大而減小;膨大劑處理2、3、4次,果實粒徑、果實重在處理間沒有明顯差異,但與處理1次有差異,與對照差異顯著,而固形物含量均低于對照。相同濃度的2種膨大劑處理后紅地球葡萄果粒平均橫徑、縱徑、果粒重與處理次數(shù)無顯著差異,而與對照均有明顯差異。膨大藥劑處理次數(shù)與每穗果粒數(shù)、果實含糖量成負相關,與每穗果粒數(shù)、果實含糖量均成負相關[9]。
赤霉素影響番茄果實外觀品質(zhì)即果實重量以及果形發(fā)育,顯著促進紅熟期類胡蘿卜素與蛋白質(zhì)的合成,抑制破色期和轉(zhuǎn)色期蛋白質(zhì)的合成以及紅熟期還原糖的積累,對不同發(fā)育時期番茄果實的品質(zhì)性狀有精細的調(diào)控作用[10]。

表1 同濃度不同藥劑不同次數(shù)處理紅地球葡萄果實效應統(tǒng)計結(jié)果[9]
獼猴桃膨大劑的主要成分為氯吡脲,可促進細胞分裂、分化和擴大,促進器官形成,降低內(nèi)源乙烯合成,延緩衰老。在獼猴桃生產(chǎn)中使用氯吡脲,可增產(chǎn)30%~50%,對果實品質(zhì)無不良影響[1]。
幾種常用的膨大劑中,赤霉素屬無毒級,氯吡脲屬低毒植物生長調(diào)節(jié)劑,常規(guī)生產(chǎn)使用對人、畜安全,不污染環(huán)境。但迄今為止,包括赤霉素在內(nèi)的此類物質(zhì)進入植物體內(nèi)代謝途徑尚不清楚。
連年使用膨大劑,易導致一系列弊端,即果實產(chǎn)量不穩(wěn)定,大小年嚴重,果實畸形嚴重,果品不耐貯存,貨架期縮短,且樹體衰弱,抗性下降,存在食品質(zhì)量安全問題隱患[7,11]。其原因在于:①單方面追求產(chǎn)量而使用膨大劑,使養(yǎng)分集中供應果子生長,忽略了果樹的養(yǎng)分積累,破壞了營養(yǎng)生長與生殖生長的平衡,上年果樹結(jié)果枝抽生多,成花率高,掛果量大,下年則果樹營養(yǎng)枝抽生多,成花性能差,形成明顯的大小年;②對果樹進行掠奪式經(jīng)營,果樹養(yǎng)分積累少,根冠比小,特別是生產(chǎn)“大”年,夏季高溫期水分蒸騰快,養(yǎng)分需求多,由于根系的吸收有限,如果缺乏水分,葉片迅速萎蔫,根系也由于超負荷而抗病性下降,極易導致根腐病發(fā)生。同時果樹樹體衰弱,抗性下降,也導致了生產(chǎn)中其他病害的發(fā)生蔓延;③由于片面追求產(chǎn)量,不斷加大膨大劑使用濃度,果實固有的外觀被破壞,果子扁平,果面生長倒刺,果心變粗增大,有的甚至出現(xiàn)空心,畸形果增加,降低了果實的商品性;④蘸用膨大劑的果實,果肉內(nèi)部細胞結(jié)構(gòu)疏松,在大多數(shù)高溫庫中只能存放90 d左右,稍長則庫損成倍增加,且貨架期(從起運到消費)不足15 d,貯藏期和貨架期明顯縮短。
膨大劑需要在一定的濃度范圍及相應的植物生長時期內(nèi)使用,且不同的使用方法也會影響效果。雖然國家允許使用植物生長調(diào)節(jié)劑,也對登記在冊的植物生長調(diào)節(jié)劑的用量和使用時期進行了規(guī)定,但部分種植戶卻不按規(guī)定超量使用,這樣培育出來的果實不利于人體健康[12-13],必須規(guī)范使用膨大劑,才能達到高產(chǎn)、高質(zhì)、高安全的目的。其規(guī)范性包括以下幾方面:①應嚴格按規(guī)定時期、用藥量和使用方法操作,不得過量過頻使用。藥品在加水稀釋后應當天使用,久置藥效降低,浸果后6 h遇雨應補施。②膨大劑一般較易揮發(fā),用后蓋好瓶蓋,貯存于陰涼干燥處,保持通風,不可與種子、飼料、食品混放。③膨大劑對眼睛及皮膚有刺激性,施用時應避免藥液濺入眼內(nèi)和接觸皮膚,如果使用中不小心中毒,應立即送醫(yī)院對癥治療。
在果實生長過程中,內(nèi)源激素與外源激素共同作用,發(fā)生協(xié)同效應,影響果實的品質(zhì)包括果實的硬度、果形指數(shù)以及大小、果汁的營養(yǎng)成分等。適度施用膨大劑,有利于提高果實的產(chǎn)量。但必須規(guī)范使用膨大劑,過量過頻使用膨大劑,將嚴重降低果實的品質(zhì),并對人類的健康及安全產(chǎn)生負面影響。
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