植物生長調節劑對玉米生長和生理活動影響的研究進展

楊休成+楊克軍

摘 要：植物生長調節劑是促進植物生長和改善植株生理活動的重要物質，生產中施用植物生長調節劑對促進玉米生長和提高產量具有重要的實踐意義。本文闡述了不同植物生長調節劑對玉米種子萌發和植株生長，以及光合作用、氮代謝和抗旱生理活動的影響，并總結了不同生長調節劑的功效和應用方法，為玉米栽培中合理使用植物生長調節劑提供參考。

關鍵詞：生長調節劑；玉米；生長；生理活動

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.12.022

Abstract： Plant growth regulator is an important material to promote plant growth and improve plant physiological activities， and its application to promote corn growth and increase yield in production was of great practical significance. This article explained the effects of plant growth regulators on seed germination and seedling growth， photosynthesis， nitrogen metabolism and drought resistance physiological activities； and summarized the efficacy and application of different growth regulators， in order to provide reference for rational use of plant growth regulators in maize cultivation.

Key words： growth regulator； maize； growth； physiological activity

植物生長調節劑是在植物生長發育過程中調節植物生長發育的一類植物生長物質，目前自然界中主要存在2種形式，一種是植物自身合成的植物激素，是植物用以調節自身生長發育的活性物質；另一種是人為合成的具有植物激素同等作用的活性物質[1]。從目前植物生產應用現狀來看，生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯是應用較廣泛的生長調節劑類物質，玉米生產中通過人為施用這些生理活性物質，可以達到調節植物生長、改善玉米植株生理生化特性、提高玉米產量和品質的目的[2]。

本文詳細闡述了植物生長調節劑對玉米生長以及碳代謝的影響規律，以期為玉米栽培中科學合理地使用植物生長調節劑提供理論依據。

1 植物生長調節劑對玉米種子萌發和植株生長的影響

植物生長調節劑種類較多，根據其作用及其在玉米生產上的應用，主要包括生長促進劑、生長延緩劑、生長抑制劑、生長抑制劑和乙烯利類[3]。我國東北地區由于早春氣溫以及地溫較低等原因，導致玉米種子發芽率較低并且易受凍害，故在玉米播種期常使用生長素類生長調節劑，以促進種子發芽和提高幼苗抗性。鄰硝基苯酚鈉是部分地區玉米生產中應用較多的一種生長調節劑，浸種后可以較好地促進玉米根系的生長，同時提高幼嫩根系數量和根系鮮質量，而油菜素內酯與鄰硝基苯酚鈉效果相反，由此也說明不同的植物生長調節劑應用方式不同，對植物的影響也存在差異。三十烷醇可以較好地促進玉米幼苗根系生長，其中，根系長度增加幅度顯著，葉片面積可以提高6%以上[4]。細胞分裂素在玉米營養生長階段，其對玉米營養生長具有顯著促進作用，成熟期可以提高玉米產量13%[5]。

孫剛等[6]研究了PEG對玉米種子活力的影響，結果表明PEG可顯著提高玉米種子活力、促進玉米種子發芽與生長，特別是生活力相對比較低的種子，這主要與PEG可以提高玉米種子內線粒體的活性有關。師素云等[7]在《殼聚糖對玉米生長的調節作用》的研究中報道，0.2%的羧甲基殼聚糖浸種可以較好地促進玉米種子萌發，提高其發芽率和發芽勢，0.2%的羧甲基殼聚糖處理果穗可提高玉米未成熟籽粒的可溶性蛋白和成熟種子的貯藏蛋白含量。

多效唑是我國玉米生產中應用較多的一種生長延緩類植物生長調節劑。實踐發現，多效唑處理玉米種子，可顯著提高其種子發芽率和出苗率，但是玉米植株高度會顯著降低，玉米莖粗和干質量均顯著高于對照，對于培養壯苗、抗倒伏具有較好的作用[8]。玉米根系生長狀況是培育壯苗的基礎，能夠促進玉米根系生長的植物生長調節劑對玉米產量提高也有一定的促進作用[9]。陳國平等[10]在對生根粉的研究中報道，玉米種子用生根粉浸種后可顯著提高幼苗葉片面積，增加根系鮮質量和干質量增加量，成熟期的玉米產量可提高8.3%，千粒質量亦顯著提高。

2 植物生長調節劑對玉米光合作用的影響

光合作用是生產有機物質的主要途徑，玉米光合作用強弱與其產量高低直接相關。不同植物生長調節劑對玉米光合作用的影響不同。朱林波等[11]研究表明，玉米噴施多效唑后，葉片面積顯著增加，葉綠素含量升高，單位時間內光合產物提高3.4%，最終玉米產量顯著提高。植物細胞分裂素是一種混合型植物生長調節劑，其主要作用是促進植物生長季節的細胞分裂，李小艷等[5]研究表明，植物細胞分裂素可以促進玉米葉片內葉綠素的合成，提高其光合能力的，進而提高成熟期玉米產量，其產量提高5%以上，效果顯著。植物生長調節劑與微量元素混合使用后，對玉米生長和光合作用提高也有較好的促進作用，高育鋒等[12]研究發現，植物生長調節劑結合微量元素噴施于玉米葉片，可增加玉米葉片面積，提高幼苗生長勢和葉綠素含量，單位時間內光合產物數量可提高8.3%，增加玉米穗粒數和千粒質量，同時降低了成熟期玉米穗禿尖長度，最終玉米產量可提高7.6%以上，增產效果顯著。矮壯素是玉米生產中常用的生長調節劑之一，在我國北方玉米產區有比較廣泛的應用，李漢忠等[13]研究表明，矮壯素有助于降低玉米植株高度，增加玉米葉片面積，以利于玉米有機物質的積累，提高玉米產量。endprint

3 植物生長調節劑對玉米氮代謝生理的影響

玉米籽粒中含有一定比例的蛋白質，蛋白質合成與其氮代謝能力高低直接相關。榮湘民等[14]研究表明，植物生長調節劑可以影響玉米的氮代謝進程，一定程度上也會影響玉米籽粒中蛋白質的合成過程。師素云等[15]研究發現，羧甲基殼聚糖在玉米的灌漿期處理玉米植株后，玉米籽粒內蛋白質含量提高了17.98%左右，說明羧甲基殼聚糖對玉米的氮代謝有較好的促進作用，其中以提高玉米籽粒內醇溶蛋白和谷蛋白效果最顯著，但對水溶蛋白的促進效果不顯著。玉米生長過程中吸收的氮元素類型以硝酸鹽為主，而硝酸鹽也可以顯著提高玉米籽粒內氨基酸數量，故玉米生長中通過植物生長調節劑配合硝酸鹽噴施在玉米葉片上后，成熟期玉米籽粒內氨基酸含量提高了2.8%，效果顯著，其中以賴氨酸含量提高顯著，谷氨酸含量提高幅度相對較小[16]。

4 植物生長調節劑對玉米抗旱生理活動的影響

由于我國北方地區在玉米生長發育期間旱災發生頻繁，因干旱造成減產成為玉米穩產高產的主要限制因素，故抗旱成為玉米種應用植物生長調節劑的主要方面[3]。玉米抗旱能力高低與其體內多種生理活性物質含量直接相關，其中電導率和丙二醛（MDA）含量高低在一定程度上可以判斷玉米抗旱性的強弱[17]。宋鳳斌等[18]研究表明，多胺一定程度上可以改善玉米在干旱條件下玉米植株的電導率和MDA含量 。抗蒸騰劑是提高玉米在干旱季節抗旱性的重要植物生長調節劑類物質，在當前生產中已經有40年的應用歷史，李森[19]在河北省的應用試驗中報道，不同類型的抗蒸騰劑均可以顯著改善玉米的生理狀況，干旱季節降低玉米植株電導率和蒸騰作用，促進玉米生長并提高產量。其中，在大田試驗中施用丙二醇甲醚醋酸酯抗蒸騰劑可使玉米產量提高15%以上，效果極顯著[18]。王慶祥等[20]研究報道，玉米葉片噴施噴施寶后，其光合速率顯著升高，同時可以提高葉片內過氧化物歧化酶（SOD）活性，在水分不足的情況下，可以顯著提高玉米葉片的保水能力，對提高玉米抗旱性和提高產量具有顯著作用。

多效唑是一種重要的植物生長調節劑，對促進玉米生長和提高抗旱能力具有顯著作用，生產實踐中，玉米噴施多效唑后，干旱脅迫下玉米植株內的SOD活性會顯著升高，對于提高玉米抗旱性、防止細胞膜受到傷害具有重要意義[21]。乙醇胺是玉米生產中應用較多的一種植物生長調節劑，在玉米生長季節噴施，玉米葉片蒸騰速率顯著降低，同時各器官細胞的持水能力顯著提高，單位時間內光合作用產物提高3%左右，從而較好地促進玉米干物質積累量的增加，對產量提高具有較好的促進作用[22]。油菜素內脂對玉米作用與乙醇胺相似，但是油菜素內酯對玉米幼苗的抗旱性提高主要表現在生育早期，特別是幼苗期，油菜素內酯處理后的玉米植株內游離脯氨酸含量顯著升高，對于提高幼苗持水能力以及抗旱性具有顯著作用[23]。

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