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烯效唑的应用

发布日期:2019/4/24 10:42:55

背景及概述[1-2]

烯效唑(代号S-3307),纯品为白色结晶,由日本住友公司于20世纪80年代初推出,我国于1988年试制成功,首先在江苏张家港市联合化工厂中试投产,并通过鉴定。曾获1993年中国高新技术新产品博览会科技新产品金奖,江苏省科技进步一等奖。它是继多效唑推广以来的又一大进步,是多种农作物应用化控技术取得优质高产的一项高新技术。烯效唑具有广谱性。用于土壤和叶面处理,对各类单子叶和双子叶植物,烯效唑均有很强的抑活性。

烯效唑控制植株外形。烯效唑用于水稻,可使水稻抗倒伏,控长促蘖,促根增色,壮苗抗逆,增穗增重,达到优质高产。用于盆栽植物如菊花、一品红、杜鹃等,可使植株紧凑,有合适的形态而花朵大小不变。对果树如苹果、油桃和樱桃等,可控制树枝徒长,节省修剪时间。对天然和观赏树种,如桉树、枫树、白杨、梧桐等也有活性。对麦、大豆、油菜、花生等作物可促进花蕾形成和座果,活性高于多效唑。

结构

生理活性[3]

烯效唑兼有调节植物生长和杀菌两种活性,是一种新型的植物生长调节剂,同时又可作为高效广谱杀菌剂。多种植物上的实验证明,烯效唑对大多数植物有很强的生理活性,主要表现为:增强根系活力、降低植物高度;增强产量并改善作物品质;提高植物对温度、水分、空气污染等环境因子及病害的抗逆能力。烯效唑能够提高植物体内硝酸还原酶活性及光合速率,增加可溶性蛋白和总糖含量。

烯效唑用于水稻、小麦能增加分蘖,控制株高,提高抗倒伏能力;用于果树能控制营养生长的树形;用于观赏植物则能控制株型,促进花芽分化和多开花等。烯效唑活性高于常用的多效唑,同时又无毒害作用,不会对后茬作物造成药害,因此被广泛应用于农业、园艺植物生产中。

应用[3]

1. 烯效唑对根系活力及植株高度的影响

烯效唑处理对植物地下部分根系有明显的促进作用。油菜、大豆、水稻经烯效唑处理后根系活力大大提高。小麦经烯效唑干拌种后其根系对32P的吸收强度增加25.95%,比对照提高了5.7倍。总的来说,烯效唑处理使根系发达,根量增加,植物根系结构发生良性变化,从而扩大根系吸收养分和水分的吸收面积,提高了植物根系活力。

在小麦、油菜不同时期喷施烯效唑能显著抑制苗高,增加根茎粗。大麦茎横切面显微结构观察结果显示:拔节期喷施烯效唑促进节间细胞横向分裂,增加了茎粗,有利于增强抗倒伏能力。作为赤霉素的拮抗剂,烯效唑主要是通过抑制贝壳杉烯氧化酶活性降低植物体内源GA的生物合成,从而降低植株高度,增加茎宽及紧密度,增强植株的抗倒伏能力,目前这一效应已在农业上得到广泛应用。

2. 烯效唑对作物产量及品质的影响

烯效唑处理显著增加小麦的有效穗、千粒重和穗粒数,棉花的单株铃数、单铃重和衣分,及油菜的有效分枝数和单株角果数。以杂交稻组合籼优63为材料,探讨了不同施药时期(浸种、孕穗期喷施)和不同浓度(0mg/L,10mg/L,20mg/L,40mg/L,80mg/L)烯效唑处理对籽粒生长过程及产量的影响。研究结果表明,烯效唑具有协调强、弱势粒灌浆的作用,使强势粒前期的灌浆势减弱,达灌浆最大速率的时间延后而加强中期的灌浆能力,并且使籽粒的最大干重降低,削弱强势粒的顶端优势,从而为促进弱势粒的生长打下物质基础。

相对于强势粒而言,烯效唑对弱势粒的作用更大,能提高弱势粒的平均灌浆速率和最大干重,促进弱势粒灌浆,使得减少弱势粒的秕粒率成为可能。对大豆叶片进行14C标记,发现烯效唑处理能增强同化物从标记叶片向其它部位的运输,在逆境情况下这种增强更为明显。烯效唑处理在提高作物产量的基础上,还进一步改善作物品质。

研究发现烯效唑能够提高小麦籽粒蛋白质含量,改变籽粒中的蛋白质组分所占比例,并提高小麦面粉的湿面筋含量、沉降值,延长面团形成时间和稳定时间,提高吸水率。其中面团吸水率、形成时间和稳定时间与麦谷蛋白含量均呈显著或极显著正相关。水稻经烯效唑处理后稻米内蛋白质含量和蛋白质产量也都得到提高。

3. 烯效唑对植株耐胁迫能力的影响

烯效唑处理能增强植物对低温、干旱、病害等逆境的适应能力。已有研究显示,烯效唑处理降低植物对水分的需要量,提高叶片水势,从而增强植物对干旱的适应。叶片水势的提高降低了干旱胁迫对植物生长的抑制,并对植物产量的形成起着关键的作用。因此,水胁迫下施用烯效唑使植物比未施用的具有较高的净光合速率。

对小麦、水稻、大麦、油菜、高粱、番茄等多种植物进行烯效唑处理,试验测定显示:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性均提高,电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量则显著降低,渗透调节物质游离脯氨酸含量提高,并且随着烯效唑浓度的增加,这一趋势明显增强。烯效唑引起的胁迫忍耐部分原因是抗氧化酶活性的增加,而这些酶能降低氧化物质对膜及酶活性的伤害。烯效唑处理还影响到植物体内源激素的平衡。在烯效唑浸种的玉米幼苗中IAA和GA3下降,ZT和ABA含量增加。

花芽生理分化时期烯效唑处理苹果,能使内源GA1,GA3,GA4,GA7,IAA含量水平显著降低,而内源ZR,ABA含量水平则显著增加。烯效唑诱导产生的植物形态和生理活性上的变化与处理后叶片内激素浓度的改变密切相关。烯效唑处理后降低了GA3和GA4,增加了IAA,ZT和ABA的含量。这些变化使植物体内建立新的激素平衡,从而更有利于抵抗胁迫。

烯效唑处理对小麦白粉病、水稻立枯病等也起到一定的防治作用,主要是烯效唑对多种病原菌显示出很高的抑菌活性,在低剂量下便能强烈抑制多种病原菌的生长繁殖,其杀菌机制主要是通过抑制植物体内麦角菑醇的合成,导致孢子形态、膜结构和功能发生变化,从而抑制真菌的生长,起到了杀菌的作用。在杀菌方面,烯效唑活性明显高于三唑酮。

4. 烯效唑在切花保鲜上的应用

烯效唑除广泛应用于农作物和花卉等栽培方面外,在切花保鲜上它也起到一定的生理效应。以非洲菊切花为材料,以保鲜基本液(BP)和添加30mg/L烯效唑的基本液作对比实验,观察切花外部形态并测定切花衰老过程中一些生理生化指标。

结果表明,烯效唑处理使切花的瓶插寿命比对照(蒸馏水)延长了4.3d,比BP处理延长了2.3d,而弯颈率分别仅为对照和BP处理的9.6%和28.8%.说明烯效唑可增强切花的吸水能力,增加花枝的鲜重,延缓了切花花瓣中蛋白质的降解和抗氧化酶SOD和CAT活性的下降,并减少了游离脯氨酸和MDA的积累,维持膜结构的相对稳定性,从而延缓了非洲菊切花的衰老,提高了切花瓶插期间的观赏品质。

使用方法[3]

烯效唑施用方式一般有根施、喷施和种芽浸渍。在番茄开花阶段对叶片喷施烯效唑,发现其控制植株高度的效果不如根部施入。因此,在实践中要根据不同植物类型、不同生育时期的吸收特点来选择正确的施用方式,这样才能更有效地发挥其生理作用。已有的研究证实,烯效唑的浓度并不与植株的生长状况成正比,在应用中必须结合作物特性确定最佳施用浓度,做到既不浪费又以少量投入获得最高的效益。

相互作用[3]

烯效唑和三唑酮、多效唑等同族化合物及与萘乙酸等激素类物质共同作用,近年来在很多植物上得到了较好的效果。烯效唑+三唑酮浸种或苗期喷施的结果表明,二者协同作用对调节水稻秧苗生长,控制苗高和促进分蘖有明显的增效作用。

烯效唑与多效唑混合施用则显著减轻淹水对小麦和油菜的伤害。烯效唑和萘乙酸按比例处理水稻能有效促进根系生长,提高灌浆成熟期根系的功能和活力,延缓后期根系的衰老。在降低植株高度方面,烯效唑加钾可强化降矮作用,加GA3则逆转烯效唑作用。烯效唑与其它物质的协同作用在生理上可能是激素之间的相互作用,但其具体作用机理还不清楚。

主要参考资料

[1] 烯效唑的作用机理及应用效果

[2] 烯效唑生物学效用研究进展

[3] 烯效唑在现代植物生产中的应用

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  • 2019-04-24   烯效唑的应用