植物生長調節(jié)劑與肥料復配的潛力與問題

李 博，方俊文，王 瑩

（中國磷復肥工業(yè)協(xié)會，北京 100013）

化肥是重要的農(nóng)業(yè)投入品，在促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收和保障糧食安全上發(fā)揮了積極的作用。但近些年，肥料產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展的同時，存在大而不強、產(chǎn)能過剩、無法有效滿足農(nóng)業(yè)需求等問題。同時過度施肥、不合理施肥的問題突出，不僅造成了效率低下，還引發(fā)了環(huán)境風險和農(nóng)產(chǎn)品安全問題。當前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展進入新的歷史階段，從高投入、高消耗的數(shù)量規(guī)模型調整為質量和效益并重的綠色發(fā)展模式，這也對肥料行業(yè)提出了新的要求。既要滿足日益增長的人口和消費升級需求，又要減少化肥用量，保護生態(tài)環(huán)境安全，同時，還要省工省時，滿足施肥方式變化的要求［1］。因此，肥料行業(yè)亟需產(chǎn)業(yè)結構升級和提質增效。

據(jù)筆者了解，在當前“農(nóng)藥、化肥雙減行動”硬要求和市場競爭白熱化的背景下，越來越多的肥料企業(yè)甚至農(nóng)藥企業(yè)將藥肥視作產(chǎn)品升級的方向之一，認為化肥和農(nóng)藥合二為一能省工省時，減少施用環(huán)節(jié)和成本，而且擴充了原產(chǎn)品的功能，是農(nóng)資行業(yè)的發(fā)展趨勢。植物生長調節(jié)劑作為農(nóng)藥的一種，微量使用便可提高作物產(chǎn)量、增強作物抗逆性、調節(jié)作物生長發(fā)育，引起肥料行業(yè)的關注和青睞。但植物生長調節(jié)劑和化肥分屬兩個行業(yè)，在生產(chǎn)、使用、管理上存在很大的不同，藥肥混配產(chǎn)品的推廣應用存在一些問題和風險。筆者擬整理、闡述行業(yè)的有關情況、植物生長調節(jié)劑與肥料復配的效果及存在的問題，文中一些觀點僅代表筆者看法，供大家參考。

1 植物生長調節(jié)劑的概況

1.1 相關概念

植物生長調節(jié)劑通常又被稱為植物激素。植物激素是植物體內代謝產(chǎn)生的，能運輸?shù)狡渌课黄鹱饔?，且很低濃度就有明顯調節(jié)植物生長發(fā)育效應的化學物質［2］。由于自然界植物體內激素含量極少，難以提取并大規(guī)模用于實際生產(chǎn)，因此人們利用化學方法人工合成具有天然植物激素相似作用的化合物，或從生物中提取天然植物激素，這就是植物生長調節(jié)劑［3］。植物生長調節(jié)劑不是肥料，而是營養(yǎng)物質以外的有機化合物。

目前學術界公認的植物生長調節(jié)劑有細胞分裂素、生長素、赤霉素、脫落酸、乙烯和油菜素內酯六大類，按生化功效一般分為植物生長促進劑、植物生長抑制劑和植物生長延緩劑三大類。

1.2 植物生長調節(jié)劑的作用和特點

植物生長調節(jié)劑的合成提取及其在生產(chǎn)上的應用是近代植物生理學及農(nóng)業(yè)科學的重大進展之一［4］，因其用量少、成本低、作用面廣、收益高，且能解決常規(guī)栽培難以解決的問題，被譽為繼化肥之后對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的又一重大貢獻［5］。植物生長調節(jié)劑的主要作用有打破休眠、防止徒長、改善品質、促進生根、調節(jié)花期、促進成熟、促長幼苗、調控花果、耐儲保鮮、促壯植株、促長果實、抵抗逆境等。據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)產(chǎn)品收益的相當比例來自于植物生長調節(jié)劑的正確、科學、合理使用［6］。

1.3 植物生長調節(jié)劑的管理

按照《農(nóng)藥管理條例》，植物生長調節(jié)劑作為農(nóng)藥統(tǒng)一管理，上市前需要進行產(chǎn)品登記并獲得生產(chǎn)許可。其登記可分為田間試驗階段、臨時登記階段和正式登記階段。植物生長調節(jié)劑的登記涉及原藥和制劑登記，一般經(jīng)田間試驗階段后，還要提交產(chǎn)品化學分析、 質量控制、 藥效、殘留、環(huán)境、毒性等有關資料或試驗報告。另外對標簽設置也有詳細要求，要求標明詳細的有效成分、毒性、使用范圍、使用技術要求、注意事項和中毒急救措施等。2017 年新的《農(nóng)藥管理條例》頒布后，植物生長調節(jié)劑產(chǎn)品的登記更加困難，流程更長，費用更高。

1.4 植物生長調節(jié)劑的登記和應用情況

植物生長調節(jié)劑在發(fā)達國家廣泛應用，目前全球范圍內已商品化的植物生長調節(jié)劑品種有100多種，主要是對氯苯氧乙酸、乙烯利、甲哌鎓、矮壯素、噻苯隆、赤霉素等。據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所資料，截至2019 年年底，我國登記的植物生長調節(jié)劑總數(shù)為1 082個，有效成分共計54種，其中原藥183 個，制劑899 個，約占農(nóng)藥登記產(chǎn)品總數(shù)的2.6%，劑型以乳油、可濕性粉劑、水劑為主。受全球農(nóng)藥大環(huán)境的影響，新藥研發(fā)成本高，登記周期長，近些年登記的植物生長調節(jié)劑常規(guī)品種較多。目前矮壯素、赤霉素、多效唑、復硝酚鈉、甲哌鎓、萘乙酸、乙烯利、蕓苔素內酯這8個品種的登記產(chǎn)品數(shù)量占登記總量的87%［6］。

植物生長調節(jié)劑雖然用量少，登記數(shù)量在農(nóng)藥中的占比也不高，但使用范圍廣，目前已登記使用在糧食作物、經(jīng)濟作物、油料作物、糖料作物、果樹、林木以及特色作物等90 多種作物上。其中使用在棉花、水稻和番茄上的登記產(chǎn)品數(shù)量位居前三，其余登記產(chǎn)品較多地使用在葡萄、小麥、煙草、柑橘樹、玉米、馬鈴薯、芹菜和黃瓜上。在登記的多種用途中，主要為調節(jié)生長、脫葉、增產(chǎn)、催熟、抑制腋芽生長、控制生長、增大果實、制種和增重。

2 植物生長調節(jié)劑與肥料復配的農(nóng)用效果研究

藥肥合用一直是國內外農(nóng)業(yè)研究領域的熱點，大量試驗證明，將植物生長調節(jié)劑與肥料進行科學復配，可出現(xiàn)增效、加和的作用，對當前肥料、農(nóng)藥“雙減”，節(jié)本增效和農(nóng)業(yè)高質量發(fā)展具有重要意義。

2.1 調節(jié)或改善作物的生長狀況，提高產(chǎn)量

杭波等［7］研究發(fā)現(xiàn)，尿素、腐植酸銨與復硝酚鈉復配施用，可顯著促進玉米植株生長。梁廣堅等［8］發(fā)現(xiàn)，胺鮮酯（DA-6）與硼、蔗糖、鈣等配合施用，可促進花粉管的伸長，有助于農(nóng)作物提前受精，提高農(nóng)作物的早期坐果率。史宏志等［9］發(fā)現(xiàn)，在大豆盛花期葉面噴施多效唑和氮磷鉀肥，可促進植株橫向生長，抑制縱向生長，改善植株營養(yǎng)，減少花莢脫落，有效提高大豆產(chǎn)量。三十烷醇與磷酸二氫鉀混合噴施，可以促進植物組織分化，提高葉片葉綠素含量，提高農(nóng)作物產(chǎn)量［10］。孫曉慧［11］發(fā)現(xiàn)，將胺鮮酯（DA-6）包裹在樹脂包膜尿素表層，底施后可顯著增加菠菜產(chǎn)量，改善菠菜品質。

2.2 提高肥料利用率

微量元素與胺鮮酯（DA-6）混合使用可以增加豆類植物對氮的吸收利用，較單獨使用胺鮮酯（DA-6）或單獨使用肥料的增產(chǎn)效果更明顯。大量元素肥料如尿素、硫酸鉀等與胺鮮酯（DA-6）混配施用，可有效提高植株葉綠素含量，提高植株的同化能力，加速植物對肥料的吸收利用，能夠增加肥效30%以上，同時增強農(nóng)作物抗病、抗逆性［12］。一些植物生長調節(jié)劑與葉面肥混施，能提高植物對肥料的吸收和利用，比較成熟的配方有復硝酚鈉與葉面肥混用、胺鮮酯（DA-6）與葉面肥混用［12］。水溶肥中添加植物生長調節(jié)劑，如復硝酚鈉、胺鮮酯（DA-6）、α-萘乙酸鈉等，可以促進植物對肥料的吸收和利用，提高肥料的利用率［13-14］。

2.3 提高植物的抗逆性

王志勇［15］研究發(fā)現(xiàn)，多效唑配施磷鉀肥可有效提高羊茅草耐熱性，延長綠色期。周紅艷等［16］研究磷肥、鉀肥和多效唑不同配比對越冬期溝葉結縷草生理特性的影響，結果表明適當?shù)姆柿吓c多效唑配合可提高越冬期溝葉結縷草的質量。齊英杰等［17］研究表明，控釋氮肥和多效唑復配施用的交互作用能保護草坪草細胞膜系統(tǒng)，顯著降低膜質氧化程度，增強草體內滲透物質的積累，使其表現(xiàn)出更好的抗寒性。

3 植物生長調節(jié)劑與肥料的復配工藝

植物生長調節(jié)劑與肥料復配使用的優(yōu)點已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中被證實。近些年，有關植物生長調節(jié)劑與各種形態(tài)肥料復配的工藝研究也逐漸增多，其中水、肥、藥一體化被認為是未來藥肥一體化的發(fā)展方向［18］。

陳文興等［19］嘗試在脲醛漿反應時加入復硝酚鈉、萘乙酸鈉等，再加入氮、磷、鉀和有機物，實現(xiàn)了微量植物生長調節(jié)劑在固體復混肥料中的均勻添加，消除混合不均勻對農(nóng)作物帶來的負面影響，達到促進農(nóng)作物生長發(fā)育、增產(chǎn)的目的。

相較于固體顆粒，液體肥料更便于均勻添加各種形式的助劑，減少了添加物因高溫改性失效的風險?？赏ㄟ^溶解、螯合等工藝，將各種營養(yǎng)組分、助劑、活性物質及農(nóng)藥類成分溶解到水中，形成穩(wěn)定透明的液體肥料［20］。液體型產(chǎn)品一般通過向聚磷酸銨基礎溶液中添加氮肥、鉀肥、微量元素及相關農(nóng)藥成分、生物刺激素等配制而成。

4 植物生長調節(jié)劑與肥料復配的問題和風險

雖然植物生長調節(jié)劑與肥料復配在農(nóng)業(yè)上確實有突出的效果和優(yōu)點，也有一定的市場需求和潛力，但藥肥在推廣使用中還存在一些問題和風險，有關部門對植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品的態(tài)度也非常謹慎，諸多因素限制了植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品的進一步發(fā)展。

4.1 隱形添加突出，市場秩序紊亂

筆者在相關課題研究的市場調研中發(fā)現(xiàn)：（1）肥料產(chǎn)品存在違法、隱形添加植物生長調節(jié)劑的現(xiàn)象。液體型產(chǎn)品（例如水溶肥和葉面肥）中添加植物生長調節(jié)劑的比例相對較大，使用較多的種類是促進生長、提高抗逆性的植物生長促進劑物質，如復硝酚鈉、胺鮮酯（DA-6）以及萘乙酸。有的水溶肥中甚至同時添加多種植物生長調節(jié)劑，如胺鮮酯（DA-6）和多效唑、胺鮮酯（DA-6）和復硝酚鈉、復硝酚鈉和萘乙酸、蕓苔素內酯和硝基苯酚。（2）一些農(nóng)藥企業(yè)為了逃避嚴格的農(nóng)藥登記和監(jiān)管，在植物生長調節(jié)劑中加入中微量元素，登記為肥料銷售。（3）產(chǎn)品質量參差不齊，存在概念炒作、夸大宣傳的現(xiàn)象，把產(chǎn)品吹噓成萬能藥，適宜所有作物。（4）復配的相關產(chǎn)品標簽、包裝不合格，未標識植物生長調節(jié)劑有效成分及其含量、毒性、使用范圍、使用方法和劑量、使用技術要求和注意事項等內容。

4.2 植物生長調節(jié)劑與肥料復配工藝技術要求高

由于植物生長調節(jié)劑與肥料混合在產(chǎn)品穩(wěn)定性、使用同步性等方面很難統(tǒng)一，因此植物生長調節(jié)劑與肥料復配絕不是簡單地摻混。要充分考慮并經(jīng)過嚴格實驗確定可配伍的種類、適宜的比例、酸堿正確搭配、添加溫度等工藝條件，嚴格進行復配技術的研究及復配制劑配方的篩選，否則容易出現(xiàn)拮抗失效，液體藥肥結晶沉淀，農(nóng)藥成分分解、衰減等問題。

4.3 使用技術和農(nóng)化服務要求較高

植物生長調節(jié)劑和肥料作用機制不同，植物生長調節(jié)劑對施用技術要求較高，對目標作物、用藥時間、使用濃度、作用部位包括環(huán)境因素都有特殊要求。植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品的研發(fā)使用，要預先開展大量農(nóng)業(yè)試驗，確定合適的配方配比、產(chǎn)品形態(tài)、使用濃度、使用時期和藥害補救措施等成熟可行的施用技術，還需要專業(yè)技術過硬的農(nóng)化人員進行指導，否則極容易因為使用不當或者添加量過大、分散不均勻，出現(xiàn)瓜果畸形、品質下降，作物生長受到抑制甚至死亡，或者產(chǎn)生藥害和殘留等事件，對作物、人畜、環(huán)境產(chǎn)生危害，引發(fā)公眾恐慌。

4.4 行業(yè)標準缺乏，植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品登記困難

除了以上的使用風險外，制約植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品大規(guī)模發(fā)展的因素還有產(chǎn)品標準缺乏和進入門檻高等問題。目前，植物生長調節(jié)劑和化肥分屬不同的部門管理，根據(jù)《農(nóng)藥管理條例》和《肥料登記管理辦法》，對于肥料和植物生長調節(jié)劑或者殺蟲殺菌劑配伍的混合類產(chǎn)品的登記，即便是微量、痕量的添加，只要含有農(nóng)藥類成分，均統(tǒng)一按照農(nóng)藥進行登記，直接在肥料中添加含農(nóng)藥類成分的物質是違法行為，一經(jīng)檢測出將被判定為假農(nóng)藥處理。肥料企業(yè)要合法生產(chǎn)、銷售添加植物生長調節(jié)劑的藥肥，唯一的路徑是跨界進入農(nóng)藥領域，按農(nóng)藥申報產(chǎn)品登記證。這對肥料企業(yè)資金、人員、投資要求較高，而且藥肥的登記費用一般為幾十萬元甚至更多，登記周期也非常長。

5 展望

我國肥料產(chǎn)業(yè)進入了供應養(yǎng)分、提高產(chǎn)量與合理施肥、保護環(huán)境并存的新時代。植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品的研究和推廣順應農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、減量增效、省工省時的形勢要求，具有巨大的農(nóng)業(yè)應用潛力。但是植物生長調節(jié)劑與肥料復配產(chǎn)品在推廣使用上需要踏實謹慎，兼顧安全和效果。有條件的企業(yè)在做好產(chǎn)品合法登記的同時，還要注重加強對公眾和農(nóng)戶的相關技術宣傳、教育、指導和咨詢服務。相信隨著行業(yè)的規(guī)范發(fā)展，植物生長調節(jié)劑和肥料的跨界融合技術和產(chǎn)品會越來越多，應用范圍也將越來越廣。