人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质和从生物中提取的天然植物激素称为植物生长调节剂。常见的如赤霉素、多效唑、乙烯利等。[1] 调节剂
植物细胞的分裂、生长、分化,叶子的衰老、脱落,种子萌芽或休眠等生理过程,都受激素的控制。激素是植物体内广泛存在的化合物,虽然它的含量只有百万分之几,但是作用却十分巨大。自从知道了激素的化学结构之后,用人工方法模拟合成出数量更多、效力更强的化合物,它们促进或抑制植物的生长发育,有不少在农业生产上已广泛应用。这种人工合成的化合物称为植物生长调节剂。植物生长调节剂是农药,它是人工合成的具有植物天然激素活性的一类有机化合物。已发现具有调控植物生长和发育功能物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、芸薹素内酯、胺鲜酯(DA-6)、氯吡脲(KT-30)、复硝酚钠、6-BA、细胞分裂素、α-萘乙酸钠、5-硝基愈创木酚钠、吲哚丁酸等。其中,芸薹素内酯又是当代国际上最新型的促进植物高产高效的内源激素,也是当前我国发展高产优质高效农业和生态农业最有生机和活力的一种新型植物生长调节剂。
植物生长调节剂的种类很多,一般根据生理功能的不同可分为3类,即植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂等。
植物生长促进剂
植物生长促进剂可以促进分生组织细胞分裂、分化和伸长生长,也可促进植物营养器官的生长和生殖器官的发育,在一定程度上可被植物生长抑制剂所逆转。
(1)生长素类型
植物生长调节剂中,生长素类是在农业生产中最早被应用的,其中最早发现的是IPA和IBA,它们和IAA一样都具有吲哚环,只是侧链的长度不同。以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物,如 -NAA以及具有苯环的化合物,如2,4-二氯苯氧乙酸,也都有吲哚乙酸的生理活性。另外还发现和这些化合物有关的化合物,如萘氧乙酸,4-碘苯氧乙酸(增产灵)等和它们的一些衍生物(包括盐、酯、酰胺,如萘乙酸钠、2,4-D丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。
有些人工合成的生长素类物质,如NAA、2,4-D等,由于原料丰富,生产过程简单,可以大量制造。此外,它们不像人工合成的IAA那样在体内会受IAA氧化酶的破坏和见光易分解,因而效果稳定。所以,生长素类型植物生长调节剂(如IBA、NAA、2,4-D)在农业上得到了广泛的使用。但是,在施用中要注意防止高浓度生长素残留所带来的副作用。例如2,4-D高浓度下可作为除草剂进行使用。
(2)赤霉素类型
赤霉素类型植物生长调节剂的种类很多,科研与生产上应用最多的是GA3,又称920,其由赤霉菌发酵液中提取而来。它是一种固体粉末,难溶于水,易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂。使用时可先用少量乙醇溶解,然后加水稀释至所需浓度。GA3在低温和酸性条件下较稳定,遇碱中和而失效。所以配制使用时应加以注意。此外,国内市售产品还有GA4+GA7(GA4与GA7的混合物),目前通过发酵法的改良,也可以单一产生GA4,同时还有些化合物虽不具有赤霉素的基本结构,但也具有赤霉素的生理活性,如长孺孢醇、贝壳杉酸等。