植物生长调节剂发展现状及应用前景摘要:针对人们对植物生长物质的种种偏见,阐述了植物激素与动物激素以及植物生长调节剂的区别,植物生长调节剂可以运用于大多数作物生产的建议,并阐述了植物生长调节剂的安全性、限制用量,生产企业现状及发展前景。关键词:植物生长调节剂安全现状前景自从荷兰学者1934证实植物体内存在自然生长素(Auxin)以来,人们已经从植物体内提取出多种能够调节植物生长发育的极其微量的有机化合物。同时,人们根据这些化学物质的结构与性质人工合成了大量的能够调节植物生长发育的化学物质,并且已经广泛地运用于农业生产实践,特别是园艺作物的生产,并且大大提高了劳动生产效率。近几年来,植物生长调节剂市场异常火暴,很多植物生长调节剂生产企业迅速崛起,植物生长调节剂到底是什么东西,就只那么小小的一瓶为什么能起到如此神奇的功效,植物生长调节剂和植物激素有什么区别,植物生长调节剂如何安全的施用,植物生长调节剂市场前景和发展趋势如何将进行以下阐述。1、植物生长调节剂与激素1.1两种流行说法第一种说法来自于民间。我们经常在新闻媒体上看到一些劝说人们少吃“激素”处理过的瓜果的报道,因为这些“激素水果”会引起儿童性早熟。也有的消费者见到市场上销售的畸形果(如称猴桃、草墓等),便认为是“激素”使用过量,如果食用,同样也会诱发人体畸形。还有人认为,“激素”处理水果将导致品质劣变,不耐贮运。第二种说法来自于官方,特别是近些年来国家大力推崇绿色食品和有机食品的时候。国家在制定绿色食品生产规程中,禁止所有作物在生产中使用有机合成的植物生长调节剂﹝1﹞。1.2植物激素与植物生长调节剂的区别尽管日常生活中人们往往将植物激素和植物生长调节剂混为一谈,然而,在科学上它们有着严格的区别。所谓“植物激素”,是指植物体内天然存在的能够调节植物生长发育的极微量的有机化合物,如生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等;而植物生长调节剂是指人工合成的能够调节植物生长发育的化学物质,如蔡乙酸、多效哇等。植物生长调节剂不是内源激素。它是人工合成的、具有植物激素作用的一类有机物质,它们在较低的浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用。植物生长调节剂进入植物体内刺激或抑制植物内源激素转化的数量和速度,从空间和时间上调节植物的生长发育或改变某些局部组织的微观结构,从效果上起到了植物内源激素的作用。在国际上,植物激素和植物生长调节剂合称为植物生长物质。众所周知,所有植物体都含有植物激素。没有植物激素,任何植物都不能正常生长发育。不管是否人为施用外源激素,人们日常生活中食用任何一种植物如水果、蔬菜、粮食等,都会摄人各种激素。不过,植物激素能够并且也只能够调节植物生长。对于人体来说,它们根本不能起任何调节用。因而,我们每天摄人的植物激素绝不会引起人体的毒性反应。将激素处理过的果实称为“激素水果”显然具有贬义并且有误导大众之嫌。相反,植物体内不存在人工合成的植物生长调节剂,只是因为它们能够影响植物内源激素的合成、代谢或运输,对植物生长发育的调节作用有时比内源激素更有效,因而在农业生产上被广泛应用。使用这类物质时,必须选择合适的种类、浓度和使用方法,以免对人体和环境造成不良影响。1.3植物激素与动物激素的区别一谈到“激素”,人们就很自然地想到喂了避孕药的黄鳝或者吃瘦肉精的猪,而产生惊慌。实际上,“植物激素”与“动物激素”是完全不同的两类物质。尽管它们都是生物体内的活性物质,都需要通过激素与受体(靶细胞)结合才能引起细胞生理学响应,但是植物体内只存在植物激素作用的靶细胞,而动物体内只存在动物激素作用的靶细胞,因而植物激素进人人体后,不可能产生类似于植物体内的生理生化反应。乙烯可以用来催熟多种水果〔2〕,在植物学上被称为“成熟激素”。科学研究证明,乙烯之所以能引起果实成熟是因为这些果实中存在乙烯的“受体”〔3〕。只有与“受体”结合,乙烯才能引起果实的成熟。一些果实缺少乙烯受体,或者人为阻断乙烯与受体结合,果实成熟可以被大大推迟闭。人体不存在乙烯“受体”,因而,即使瓜果中存在乙烯,也绝不可能引起儿童早熟。有人提出,“激素”处理过的瓜果口味不好,没有营养,这可能与生产者使用不当有关。例如,在葡萄上,用以GA3处理可以诱导无核果实,从而提高果实的商品性〔4〕。用KT30和GA3处理过的葡萄果粒显著增大,而可溶形固形物含量并未明显下降〔5〕。用GA3,处理也能促进梨果成熟而不降低品质。2植物生长调节剂的安全性植物生长调节剂不是肥料,在极低浓度下就对植物的生长发育过程产生显著影响,使用不当会产生不同程度的药害,特别是人工合成的属于具有一定毒性的化合物,被列为农药,只是其毒性相对于其它农药较低,如丁酰肼用在苹果上,其代谢产物二甲基联氨是一种潜在的致癌物(6]。所以在使用时,尤其是食用植物,要保证其应用的安全性。因此了解中国植物生长调节剂使用情况以及与人体健康的关系是一项重要工作,使用中的安全问题也是人们关注的重要课题。植物生长调节剂等农药在农产品中残留问题越来越受到人们的关注。目前美国、加拿大、瑞士、日本等国对一些常用的植物生长调节剂已制订了农药残余标准。如美国对2、4-D在苹果、柑橘、梨等果树上的残留不超过5mg/Kg,赤霉素在柑橘、甘蔗上不超过0.15mg/Kg。乙烯利在番茄、菠萝、柠檬上的残留不超过2mg/Kg,在黄瓜上不超过0.1mg/Kg。我国规定番茄使用2、4-D的标准不超过0.2mg/Kg,乙烯利不超过5mg/Kg。使用2、4-乙烯利时,配制浓度如果掌握不好,极易使番茄受害,使其形态畸形。选用残留毒性小的生长调节剂并控制使用浓度至关重要。赤霉素属于毒性极低的调节剂,对柠檬和脐橙处理,7天后果肉无残余。三十烷醇是长碳链脂肪醇,是一种无残留的调节剂,适当控制浓度使用,如用2、4-D500mg/Kg处理后的柠檬,施药后2~3天,浓度降为1.1mg/Kg,而用浓度为20mg/Kg施药后一天,测得残留浓度降低为0.1mg/Kg。因此,选择残毒低的调节剂和适当降低使用浓度,可以降低果蔬上的残留量,防止和减少对人畜健康的影响。正确运输、储存、使用也同样关系到人群身体健康。在恰当时间,使用合适的剂量,制定安全间隔期,减少喷施次数,如赤霉素在甜橙上使用,安全间隔期为10天,制定离收获最后一次施药的时间,以控制农药残留量在安全范围内,并根据作物调节、防治需要,减少施药次数,特别是临近收获和采收后果实施药次数的减少尤其重要,只有这样才能有效地降低残余量,保证食用者安全。目前国内外已把植物生长调节剂的研究应用作为21世纪农业实现超产的主要措施之一,特别是在中国,为满足现代农业发展的需要,高效、低毒、广谱的植物生长调节剂在国内将继续广泛应用。由于各类植物生长调节剂的性质不同,其毒理机制、残留量安全期以及随之带来的人畜健康安全问题已引起不少国家和专家们的关注和重视[7]。因此,使用植物生长调节剂要把握好4个基本原则:1)了解植物生长调节剂与气候的关系;2)了解植物生长调节剂与植物生长状况的关系;3)把握植物生长调节剂的作用时期;4)把握植物生长调节剂的使用浓度和使用方法。3植物生长调节剂在农资行业中的地位农药按照标靶分可分为除草剂、杀虫剂、杀菌剂和植物生长调节剂四大类,目前,全球农药市场已经处于饱和状态,销售额基本稳定在450-580亿美元,其中除草剂占47%,杀虫剂占29%,杀菌剂占19%,植物生长调节剂等占5%左右。我国是世界上第二大农药生产销售大国,但农药产品结构与世界差异很大。2012年全国农药行业累计完成现价工业总产值2240.2亿元,其中杀虫剂21.26%,杀菌剂占11.9%,除草剂占63.7%,植物生长调节剂占2.8%(国家统计局数据为为:杀虫剂22.9%、杀菌剂4.1%、除草剂46.4%)从世界范围看,近年来,在其他农药发展缓慢、徘徊不前的市场环境中,植物生长调节剂市场保持了稳定增长的发展趋势,如1975年销售额为2亿美元,到1990年,达到9亿美元,现在已经基本接近15亿美元。因此,与世界农药市场相比,我国植物生长调节剂的产业规模还很小,还有很大的发展空间。4植物生长调节剂生产企业证件现状据市场统计,全国植物生长调节剂原药生产企业和制剂生产企业有300余家,剂型18种,有效成分59种,其中有效成分原药同时具有生产批准证书(或工业产品生产许可证)和农药登记证的只有34种,已在农业部原药和制剂登记的产品有500余个(包括相同产品的重复登记和重复发证)。在植物生长调节剂企业当中,绝大部分企业原药和制剂品种单一,生产和销售均不成规模。以生产经营植物生长调节剂为主的生产企业不足20家,据农业部农药检定所查询,目前从原药、证件、品种、剂型、知名度、覆盖率、产销量、科研能力、技术水平、广告投入等综合指标分析,四川国光农化有限公司在植物生长调节剂领域具有一定的代表性和典型性。四川国光农化有限公司现有农药证件72个,其中植物生长调节剂证件29个,占总证件数量的40%;在植物生长调节剂证件当中原药证件10个,占植物生长调节剂证件的34%,制剂证件19个,占66%,登记的作物涵盖了小麦、玉米、水稻、大豆、花生、果树、蔬菜、甘薯、土豆、葡萄、棉花、谷子、香蕉、菊花、橡胶树、烟草等20余种作物,是目前国内登记作物最多、品种最全的企业。其次,调节剂证件资源相对较多的还有四川省兰月科技有限公司现有登记证21个,其中原药证件5个,制剂证件16个;江苏七洲绿色化工原药和制剂证件7个;安阳全丰生物科技有限公司原药和制剂证件8个;河南郑州郑氏化工原药和制剂证件6个;广东植物龙原药和制剂证件3个;其他一些厂家不再一一列举。5植物生长调节剂销售市场现状目前市场上流通的植物生长调节剂大体分为两大类:一类是植物生长促进型调节剂,一类是植物生长抑制剂。据调查了解,目前在植物生长促进剂方面,切实形成商品量且市场占有量较大的制剂品种有芸薹素内酯、己酸二乙胺基乙醇酯(胺鲜酯)、复硝酚钠等品种。推广比较成功的企业有广州江门农药厂的“天丰素”(2012年销售量已达400吨以上)、成都新朝阳的“硕丰”、云大科技的“云大”福建浩伦公司的“真多安”广东植物龙公司的“植物龙”等产品;在植物生长抑制剂方面,形成商品量且销售量较大的制剂品种有多效唑、烯效唑、矮壮素、乙烯利等品种,推广比较成功的企业有四川国光、河南郑氏、浩伦农科、四川兰月、江苏七洲、安阳全丰、郑州农达等公司。从产品总体来看,创制型和研发型产品极少,仿制型、重复性产品占大多数。加上叶面肥进入市场门槛极低,大多数叶面肥在产品说明上基本和调节剂产品说明一样,农民难以辨别,有些企业为谋取一时的利益,故意在产品上作虚假文章、打擦边球,趁经销商和农民对植物生长调节剂的理解和认识不够的情况下,将叶面肥和植物生长调节剂混淆视听,特别是河南、山东为代表部分叶面肥和冲施肥企业,以肥代药现象较为突出,95%以上的叶面肥和冲施肥都有复配调节剂,且品种杂而多、价格高低不一致,造成了农资市场的极度混乱,这样使经销商和农民既没得到实惠,也使一些正规的植物生长调节剂企业的发展举步维艰,可以说调节剂产品目前的状况是市场混乱、鱼龙混杂、良莠不齐。6、植物生长调节剂的发展前景和市场机会分析根据国内外多种途径的预测,中国人口在2010年年已增加到14至14.3亿之间,粮食需求总量由5亿吨上升到约5.8亿吨。早在2001年12月6日,农业部、国家经贸委、卫生部等单位联合颁布的《中国食物与营养发展纲要(2001-2010)》里提出了在2010年粮食产量达5.7亿吨、豆类2300万吨、蔬菜3.7亿吨、水果7300万吨的目标。相关研究指出,我国耕地面积(统计面积)将由2000年的14.1亿亩减少到13.9亿亩,复种指数略有提高,农作物总播种面积可维持在22-23亿亩,其中粮食播种面积将保持在16-16.5亿亩。在播种面积没有增加的前提下,要增加农作物产量以基本满足日益增长的食物需求,就必须提高农作物的单产。从农业生产的角度分析,除草剂、杀虫剂、杀菌剂都只能起到保产的作用,而植物生长调节剂不仅对作物具有调节作用,更为重要的是具有较好的增