植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米生長(zhǎng)和生理活動(dòng)影響的研究進(jìn)展

楊休成+楊克軍

摘 要：植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是促進(jìn)植物生長(zhǎng)和改善植株生理活動(dòng)的重要物質(zhì)，生產(chǎn)中施用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)促進(jìn)玉米生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量具有重要的實(shí)踐意義。本文闡述了不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)，以及光合作用、氮代謝和抗旱生理活動(dòng)的影響，并總結(jié)了不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的功效和應(yīng)用方法，為玉米栽培中合理使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提供參考。

關(guān)鍵詞：生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；玉米；生長(zhǎng)；生理活動(dòng)

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的一類植物生長(zhǎng)物質(zhì)，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(diào)節(jié)自身生長(zhǎng)發(fā)育的活性物質(zhì)；另一種是人為合成的具有植物激素同等作用的活性物質(zhì)[1]。從目前植物生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯是應(yīng)用較廣泛的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類物質(zhì)，玉米生產(chǎn)中通過人為施用這些生理活性物質(zhì)，可以達(dá)到調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、改善玉米植株生理生化特性、提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的目的[2]。

本文詳細(xì)闡述了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米生長(zhǎng)以及碳代謝的影響規(guī)律，以期為玉米栽培中科學(xué)合理地使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提供理論依據(jù)。

1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)的影響

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類較多，根據(jù)其作用及其在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用，主要包括生長(zhǎng)促進(jìn)劑、生長(zhǎng)延緩劑、生長(zhǎng)抑制劑、生長(zhǎng)抑制劑和乙烯利類[3]。我國(guó)東北地區(qū)由于早春氣溫以及地溫較低等原因，導(dǎo)致玉米種子發(fā)芽率較低并且易受凍害，故在玉米播種期常使用生長(zhǎng)素類生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，以促進(jìn)種子發(fā)芽和提高幼苗抗性。鄰硝基苯酚鈉是部分地區(qū)玉米生產(chǎn)中應(yīng)用較多的一種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，浸種后可以較好地促進(jìn)玉米根系的生長(zhǎng)，同時(shí)提高幼嫩根系數(shù)量和根系鮮質(zhì)量，而油菜素內(nèi)酯與鄰硝基苯酚鈉效果相反，由此也說明不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用方式不同，對(duì)植物的影響也存在差異。三十烷醇可以較好地促進(jìn)玉米幼苗根系生長(zhǎng)，其中，根系長(zhǎng)度增加幅度顯著，葉片面積可以提高6%以上[4]。細(xì)胞分裂素在玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，其對(duì)玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有顯著促進(jìn)作用，成熟期可以提高玉米產(chǎn)量13%[5]。

孫剛等[6]研究了PEG對(duì)玉米種子活力的影響，結(jié)果表明PEG可顯著提高玉米種子活力、促進(jìn)玉米種子發(fā)芽與生長(zhǎng)，特別是生活力相對(duì)比較低的種子，這主要與PEG可以提高玉米種子內(nèi)線粒體的活性有關(guān)。師素云等[7]在《殼聚糖對(duì)玉米生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)作用》的研究中報(bào)道，0.2%的羧甲基殼聚糖浸種可以較好地促進(jìn)玉米種子萌發(fā)，提高其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，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(guó)玉米生產(chǎn)中應(yīng)用較多的一種生長(zhǎng)延緩類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，多效唑處理玉米種子，可顯著提高其種子發(fā)芽率和出苗率，但是玉米植株高度會(huì)顯著降低，玉米莖粗和干質(zhì)量均顯著高于對(duì)照，對(duì)于培養(yǎng)壯苗、抗倒伏具有較好的作用[8]。玉米根系生長(zhǎng)狀況是培育壯苗的基礎(chǔ)，能夠促進(jìn)玉米根系生長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米產(chǎn)量提高也有一定的促進(jìn)作用[9]。陳國(guó)平等[10]在對(duì)生根粉的研究中報(bào)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(zhì)量和干質(zhì)量增加量，成熟期的玉米產(chǎn)量可提高8.3%，千粒質(zhì)量亦顯著提高。

2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米光合作用的影響

光合作用是生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)的主要途徑，玉米光合作用強(qiáng)弱與其產(chǎn)量高低直接相關(guān)。不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)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(shí)間內(nèi)光合產(chǎn)物提高3.4%，最終玉米產(chǎn)量顯著提高。植物細(xì)胞分裂素是一種混合型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，其主要作用是促進(jìn)植物生長(zhǎng)季節(jié)的細(xì)胞分裂，李小艷等[5]研究表明，植物細(xì)胞分裂素可以促進(jìn)玉米葉片內(nèi)葉綠素的合成，提高其光合能力的，進(jìn)而提高成熟期玉米產(chǎn)量，其產(chǎn)量提高5%以上，效果顯著。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與微量元素混合使用后，對(duì)玉米生長(zhǎng)和光合作用提高也有較好的促進(jìn)作用，高育鋒等[12]研究發(fā)現(xiàn)，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑結(jié)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(zhǎng)勢(shì)和葉綠素含量，單位時(shí)間內(nèi)光合產(chǎn)物數(shù)量可提高8.3%，增加玉米穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，同時(shí)降低了成熟期玉米穗禿尖長(zhǎng)度，最終玉米產(chǎn)量可提高7.6%以上，增產(chǎn)效果顯著。矮壯素是玉米生產(chǎn)中常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑之一，在我國(guó)北方玉米產(chǎn)區(qū)有比較廣泛的應(yīng)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(jī)物質(zhì)的積累，提高玉米產(chǎn)量。endprint

3 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)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(zhì)，蛋白質(zhì)合成與其氮代謝能力高低直接相關(guān)。榮湘民等[14]研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以影響玉米的氮代謝進(jìn)程，一定程度上也會(huì)影響玉米籽粒中蛋白質(zhì)的合成過程。師素云等[15]研究發(fā)現(xiàn)，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(nèi)蛋白質(zhì)含量提高了17.98%左右，說明羧甲基殼聚糖對(duì)玉米的氮代謝有較好的促進(jìn)作用，其中以提高玉米籽粒內(nèi)醇溶蛋白和谷蛋白效果最顯著，但對(duì)水溶蛋白的促進(jìn)效果不顯著。玉米生長(zhǎng)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(nèi)氨基酸數(shù)量，故玉米生長(zhǎng)中通過植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑配合硝酸鹽噴施在玉米葉片上后，成熟期玉米籽粒內(nèi)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(duì)較小[16]。

4 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)玉米抗旱生理活動(dòng)的影響

由于我國(guó)北方地區(qū)在玉米生長(zhǎng)發(fā)育期間旱災(zāi)發(fā)生頻繁，因干旱造成減產(chǎn)成為玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的主要限制因素，故抗旱成為玉米種應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的主要方面[3]。玉米抗旱能力高低與其體內(nèi)多種生理活性物質(zhì)含量直接相關(guān)，其中電導(dǎo)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(qiáng)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(dǎo)率和MDA含量 ?？拐趄v劑是提高玉米在干旱季節(jié)抗旱性的重要植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類物質(zhì)，在當(dāng)前生產(chǎn)中已經(jīng)有40年的應(yīng)用歷史，李森[19]在河北省的應(yīng)用試驗(yàn)中報(bào)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(jié)降低玉米植株電導(dǎo)率和蒸騰作用，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)并提高產(chǎn)量。其中，在大田試驗(yàn)中施用丙二醇甲醚醋酸酯抗蒸騰劑可使玉米產(chǎn)量提高15%以上，效果極顯著[18]。王慶祥等[20]研究報(bào)道，玉米葉片噴施噴施寶后，其光合速率顯著升高，同時(shí)可以提高葉片內(nèi)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(duì)提高玉米抗旱性和提高產(chǎn)量具有顯著作用。

多效唑是一種重要的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，對(duì)促進(jìn)玉米生長(zhǎng)和提高抗旱能力具有顯著作用，生產(chǎn)實(shí)踐中，玉米噴施多效唑后，干旱脅迫下玉米植株內(nèi)的SOD活性會(huì)顯著升高，對(duì)于提高玉米抗旱性、防止細(xì)胞膜受到傷害具有重要意義[21]。乙醇胺是玉米生產(chǎn)中應(yīng)用較多的一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，在玉米生長(zhǎng)季節(jié)噴施，玉米葉片蒸騰速率顯著降低，同時(shí)各器官細(xì)胞的持水能力顯著提高，單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)物提高3%左右，從而較好地促進(jìn)玉米干物質(zhì)積累量的增加，對(duì)產(chǎn)量提高具有較好的促進(jìn)作用[22]。油菜素內(nèi)脂對(duì)玉米作用與乙醇胺相似，但是油菜素內(nèi)酯對(duì)玉米幼苗的抗旱性提高主要表現(xiàn)在生育早期，特別是幼苗期，油菜素內(nèi)酯處理后的玉米植株內(nèi)游離脯氨酸含量顯著升高，對(duì)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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