第三節　植物生長調節劑的應用評價

植物生長調節劑的應用效果受調節劑本身、作物、環境、人為因素等多種因素影響，要正確評價并科學使用，必須充分考慮這些因素，建立完善的技術體系和靈活的技術參數，以保證穩定的、理想的生產效果。從眾多的研究報道和生產總結看，同樣的藥劑和使用技術表現各異，根據個別的試驗結果片面評價和判斷技術的可行性是不科學的。

一、基本效應與復合效應

植物生長調節劑施用后引起植物發生基本的效應，即植物體形態和功能上的直接變化。這些變化在各種實驗條件下，只有量（強度）的差異，而沒有質（方向）的不同。也就是說，只要使用合格的、適量的藥劑，基本效應均能發生，即使由于土壤、氣候、品種（最大多數情況）等差異，會使變化的強度有不同，但趨勢和方向是總體一致的。以棉花應用縮節安為例，其基本效應可以包括：①正在伸長的節間變短；②主莖和果枝頂芽的生長勢減弱，如冀棉2號于4、5果枝時（盛蕾期）噴灑50mg/L縮節安，20d后觀察發現葉片數較對照減少0.6片，果枝數減少0.6個，總果節數減少18個；③尚未定形的葉片葉面積減少，葉片加厚，葉綠素含量增加；④腋芽和營養枝的生長勢減弱，正出現的芽的生長勢加強；⑤促進根系發育，數量增加，活力增強；⑥光合產物和礦物質元素向根、葉、蕾、鈴的輸送和分配增強。

需要指出的是，植物生長調節劑基本效應不只是一種，生產上應充分發揮積極的效應，同時盡量避免副效應。一般可通過：①選擇合適用量、施用方法、時間和部位，將副作用降至最低；②通過與不同植物生長調節劑的配合使用，克服單一調節劑的局限性；③同時配合其他栽培管理措施的調整，例如水稻應用多效唑防止倒伏，但會影響穗分化，可以將晚施穗肥改為早施穗肥，促進其分化。

在基本效應的基礎上，植物生長調節劑的應用與環境條件、植物狀況、水肥管理、株行配置等栽培措施共同作用后，植物會出現一系列的綜合效應，即植物生長調節劑的復合效應。例如脫落率、爛鈴率、成鈴率等變化不僅有量（強度）的差異，而且有質（方向）的不同。表現在生產效果上，可能是正效應，也可能是負效應。

生產中要求的效果一般是復合效應，是植物生長調節劑、作物、環境、人為措施的綜合反應。對復合效應人們早已有認識，但直到20世紀80年代，原北京農業大學作物化控研究室才提出并系統分析了該概念，不僅使對植物生長調節劑應用評價更為科學，而且為作物化學控制與植物生理學、作物栽培學之間的溝通和結合架起了橋梁，對植物生長調節劑生產實踐有重大意義。

二、作物化學控制技術的完整目標和完善內容

世界上每年人工合成和開發的化合物數以千萬計，有植物生長調節劑活性的物質也很多，但是在生產上大面積推廣應用的化合物以及形成成熟技術的作物化學控制技術卻是有限的。早期的研究重視應用后的基本效應，有的調節劑研究很多，但一直沒能應用于生產。農藝效果和經濟效益受到重視，并逐漸成為植物生長調節劑選擇和評價的關鍵。隨著人們對健康和環境保護的認識和重視，安全性也是必須重點考慮的。

概括起來，作物化學控制技術的完整目標為：良好的生理效應，穩定理想的生產效果，顯著的經濟效益，安全的農產品和環境效應。

一項成熟完善的作物化學控制技術，并不僅是簡單的藥劑處理，而且需要根據生產目標，綜合考慮植物生長調節劑、作物、環境和人為措施，經過大量反復試驗，提出切實可行的、適用于一定地區范圍、不同年份、效果穩定的技術體系，并包括對其效果的評價、目標偏離時的補救措施等。下面以應用20%甲多微乳劑防止小麥倒伏為例，列出了一項成熟化學控制技術包括的主要內容，見表3-2。

三、作物化學控制技術的應用評價

1．生理效應評價

藥劑施用后，植物生長調節劑在植物體內所產生的基本效應表現為完全的或主要是有利于本生長發育階段各器官的發育，并對以后的發育階段產生積極的影響，即沒有或很少產生不利的副作用。

需要指出的是，衡量植物生長調節劑的基本生理效應對大田作物頗具意義，而且需要考慮在植株的整株水平而非離體條件下，對某個植物器官的單一效應進行評價。在很多情況下，植物生長調節劑在整株水平和離體條件下的表現是不一致的，如縮節安對纖維伸長的作用、IAA和GA對莖節伸長的作用。植物生長調節劑一經使用，它所產生的效應是多方面的，這其中包含著有利的作用，也包含著不利的作用。對某一作物來說，應要求植物生長調節劑的效應主要是有利的作用結合有利措施（混用，栽培措施），盡量降低或克服植物生長調節劑的副作用。

2．生產效果評價

植物生長調節劑只表現良好的生理效應對大田作物來說是遠遠不夠的，還需要將基本效應在各種栽培措施和生產條件下轉化為理想的生產效果（包括產量提高、品質改善），并要求這一結果具有年度間、地區間的重演性。這是一種植物生長調節劑及其使用技術能否廣泛應用的關鍵。

我國已制定了主要作物上植物生長調節劑的田間藥效試驗準則，在申請農藥登記時，由農業部認證的藥效試驗單位按相應的試驗準則進行。為了提高新產品研發效率，一般在產品開發后期申請農藥登記前，就需要嚴格按照田間藥效試驗準則進行評價。目前我國已制定的調節劑藥效標準有：化學雜交劑誘導小麥雄性不育、馬鈴薯脫葉干燥劑、煙草抑芽劑、棉花生長調節劑、玉米生長調節劑、水稻生長調節劑、大豆生長調節劑、小麥生長調節劑、黃瓜生長調節劑、番茄調節劑、葡萄生長調節劑、生長調節劑促進果實著色、生長調節劑促進果樹成花與坐果、生長調節劑提高果型指數等20余項。

3．經濟效益評價

植物生長調節劑一般在特定時期通過噴施、拌種、浸蘸等方法處理作物，操作簡便易行。由于植物生長調節劑直接改變植株和器官（包括產量器官）的生長發育和產量、品質形成等過程，效果和效益顯著，一般直接產出投入比在10∶1以上。

需要指出的是，同一種植物生長調節劑或同一項化控技術在不同作物上的產投比是不同的。很多在大田作物上經濟效益不顯著的植物生長調節劑在果樹、蔬菜及部分經濟作物上的情況則不同，因為果、蔬產品的價格較大田作物的價格高，產值大。例如蕓薹素內酯和S-誘抗素在大田作物上的應用受限（由于價格的原因），但是在果樹和蔬菜上應用相對比較多。另外，如果樹上應用著色劑、整形劑等，可以使果品的價格成倍增長，這與大田作物相差很大。

近年來，隨著農村勞動力的相對短缺造成農田施藥人工成本增加很快，導致一些經濟效益不高的作物化學控制技術推廣應用有限，這對新產品和新技術的推廣提出了更嚴峻的考驗和更高的要求。

4．毒理學評價（毒性）

植物生長調節劑作為農藥的一類，也是人工合成的化學品，因此需要嚴格評價其對哺乳動物的毒性，只有低毒、微毒的品種才能在生產上進行大面積推廣和應用。了解一些農藥的毒理學相關知識，對科學認識、合理使用和最大限度減少植物生長調節劑對人畜的毒害非常重要。植物生長調節劑的毒性一般從急性毒性、亞急性毒性、慢性毒性、特殊毒性等方面進行評價。

（1）急性毒性　急性毒性指化學物質1次或24h內多次對生物體作用后所產生的毒性。一般用大鼠或小鼠，經口灌胃、經皮涂敷和空氣吸入染毒。評價參數主要以半致死劑量（LD50）或半數致死濃度（LC50）為主。我國農藥劑型毒性分級標準分別為：①經口毒性，LD50<5mg/kg為劇毒，LD50 5～50mg/kg為高毒，LD50 50～500mg/kg為中等毒，LD50>500mg/kg為低毒；②經皮和吸入毒性，LD50<20mg/kg為劇毒，LD50 20～200mg/kg為高毒，LD50 200～2000mg/kg為中等毒，LD50 >2000mg/kg為低毒。

（2）亞急性毒性　亞急性毒性指化學物質對生物體多次重復作用后產生的毒性，給藥期限2～4周，每周染毒7次，確定農藥的累積性。評價參數：累積系數＝LD50（n）/LD50（1），分次與一次給藥LD50的比值。評價分級：<1高度累積，1～3明顯累積，3～5中等累積，>5輕度累積。

（3）慢性毒性　慢性毒性指化學物質對生物體長期低劑量作用后產生的毒性。采用大鼠，染毒期限1～2年。評價參數主要有：慢性毒性閾劑量、最大無作用劑量或濃度、每日允許攝入量（ADI）、農藥最大殘留限量（MRI）等。

（4）特殊毒性　農藥的特殊毒性包括致癌、致畸、致突變作用，即通常所說的“三致效應”。

在目前生產上應用的植物生長調節劑中，對三致效應有過一些懷疑和研究。除2，4，5-T外基本上都沒有可靠的證據。2，4，5-涕是苯氧乙酸類，原來用作植物生長調節劑和除草劑，在其生產和降解過程中產生二英。對接觸人群調查基本肯定其“三致效應”。

對2，4-D等其他苯氧乙酸類，研究觀點不統一。目前沒有充分證據。乙烯利和矮壯素因含有氯乙基，代謝中可能產生氯乙烯類致癌物，大劑量動物實驗陽性，但正常使用環境中基本不累積。乙烯也曾被懷疑致癌，研究發現對人類無“三致效應”，甚至對環境致癌物有保護作用，可抑制小白鼠肺腫瘤。西維因（甲萘威）是氨基甲酸酯類，動物實驗陽性，可能是由于與消化道內亞硝酸鹽反應生成亞硝胺。在二十世紀五六十年代已有報告指出，青鮮素結構與尿嘧啶相似，而成為它的抗代謝物，摻入RNA中并抑制尿嘧啶的摻入。青鮮素可使老鼠的染色體斷裂，在馬鈴薯中的殘留物可使老鼠生育能力下降。但70年代的研究證明，食物中青鮮素的殘留量遠遠不能影響老鼠肝臟微粒體的酶溶性；用許多哺乳動物細胞進行的實驗都得到了否定的結果。1977年美國環境質量研究所實驗結果表明，青鮮素動物實驗表明其有“三致效應”，但對人類卻沒有一例致突變或癌變的效應。有研究表明，青鮮素（MH）代謝后形成的同化物肼有致癌作用，規定殘留限量：馬鈴薯50mg/kg、洋蔥15mg/kg，煙葉50～100mg/kg。而對于丁酰肼，20世紀80年代懷疑其存在“三致效應”，有些國家禁用。1992年WHO進行兩個階段評估，認為其中偏二甲肼低于30mg/kg，可以安全使用。很多國家對進口花生控制丁酰肼殘留量，我國在花生上已禁用。

5．環境安全評價

植物生長調節劑對環境的影響可能涉及很多方面，在環境問題日益突出的今天，任何可能造成環境污染和破壞生態條件的栽培措施都會逐漸失去生命力。一般而言，植物生長調節劑主要用于調控作物生長發育，毒性相對低，植物體內天然存在或易于代謝，在植物、農產品和環境中殘留低，對生物和環境安全性較高。從目前國內外農藥安全性評價標準看，植物生長調節劑多屬于低毒、微毒、殘留低的安全級產品。

對植物生長調節劑環境安全評價主要包括：基本理化性質指標（水溶性、蒸氣壓、分配系數等），環境行為特征指標（揮發作用、土壤吸附作用、淋溶作用、土壤降解作用、水解作風、光降解作用、富集作用等），非靶標生物毒性指標（鳥類、蜜蜂、家蠶、赤眼蜂、蛙類天敵、魚類、水蚤、藻類、蚯蚓、土壤微生物等），以及其他基礎資料等。

影響植物生長調節劑環境安全性的因素包括農藥性質、施用方法及施用區氣候土壤等條件。其中農藥理化性質指標中影響最大的有蒸氣壓、水溶性、分配系數、化學穩定性、雜質成分等；農藥環境行為是指農藥進入環境后，在環境中遷移轉化過程中的表現，其中包括物理行為、化學行為與生物效應等三個方面，它比農藥理化特性指標更直觀地反映對生態環境的影響。主要指標有揮發作用、土壤吸附作用、淋溶作用、土壤降解作用、水環境中的降解與水解作用、農藥光降解、生物富集作用等。

植物生長調節劑的施用方法也與其在環境中的行為有一定的相關性。其中不同劑型對其在環境中的殘留性、移動性和對非靶標生物的危害性有一定影響。殘留性一般顆粒劑>粉劑>乳劑，而對非靶標生物接觸危害的程度與殘留特性剛好相反，即乳劑>粉劑>顆粒劑。從施藥方式來看，噴施、撒施，特別是用飛機噴灑的方式，影響范圍廣，對非靶標生物的危害性大；條施、穴施和土壤處理，污染范圍小，對非靶標生物相對比較安全。從施藥時間來看，與氣候條件、非靶標生物生長發育期有關。高溫多雨地區，農藥容易在環境中降解與消散，在非靶生物活動期與繁殖期施藥處理，對非靶標生物的殺傷率高。另外，施藥時間對農產品是否遭污染關系十分密切。當然，藥劑處理的劑量也影響其環境安全性。農藥對環境的危害性主要決定于農藥毒性與用量兩個因素。高毒農藥，只要將其用量控制在允許值范圍內，就不會造成對環境的實際危害；相反，低毒農藥用量過大，同樣會造成危害。對于施藥地區與施藥范圍來說，植物生長調節劑的殘留殘效主要與當地氣候和土壤性質有關，高溫多雨區農藥在環境中消減速率較快；在稻田或堿性土中施用農藥，一般比在旱地或酸性土中降解要快。施藥范圍愈廣，影響面愈大，在水源保護區、風景旅游區與珍稀物種保護區施用農藥，更應注意安全。

在靶標生物與非靶標生物并存的環境中，使用農藥難免會對非靶標生物造成一定的危害。不同的農藥品種，由于其施藥對象、施藥方式、毒性及其危及生物種類的不同，其影響程度也隨之而異。環境生物種類很多，通常在評價時只能選擇有代表性的并具有一定經濟價值的生物品種，其中包括陸生生物、水生生物和土壤生物作為評價指標。

應用植物生長調節劑后，其落在植物、土壤或散布在空氣中，都會不斷分解直到完全消失。殘存在生物體、農副產品和環境中的微量農藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質總稱為殘留。植物生長調節劑的殘留對藥效的穩定和持久性有利，但是在農副產品中殘留過高，可能會對人畜等有害，在環境中殘留過多、時間過長，可能會污染環境，或對下茬作物產生影響（即殘效）。

殘留的時間一般用半衰期表示，指在某種條件下，農藥降解一半需要的時間。一般調節劑殘留時間是幾天至20d。乙烯利殘留時間較短；丁酰肼殘留時間較長，在果樹上經過4個月才消失20%，殘留期可達一年以上，在花生上可通過種子連續3年還保持植物矮化性狀，在果樹上應用1～2年后種植豆科作物，仍表現出抑制作用。殘留量一般用每千克樣本（如植物材料、土壤、農產品等）含有的殘留物量（mg、μg等）來表示。

經常可觀察到植物生長調節劑應用后對后茬作物有影響，即殘效。有些殘效是積極的，多數是消極的。例如多效唑在土壤中代謝慢，在水稻田應用多效唑防止倒伏，后茬若種植油菜，土壤中殘留的多效唑延緩油菜生長，可降低結果節位、防止倒伏、提高產量。但是多效唑在旱地作物上使用，土壤殘留時間長，使用多效唑的果園間作或后作花生、綠豆，會影響出苗、生長和產量，限制了其推廣應用。調節膦是一種適用于花生的調節劑，它不僅可以有效地調整株型、防止倒伏，并且能較好的提高產量。但是，深入研究發現，調節膦在花生種子中的殘留量較高，并且會連續影響第二代、第三代植株的生長和產量。因此，它在花生上的應用只是曇花一現。多效唑在農產品和土壤中的殘留得到了廣泛的關注。多效唑在土壤中的垂直移動緩慢，降解也慢，旱地施用殘留期在一年以上，水田降解要快一些，常表現影響下茬作物。在多種作物（水稻、花生、豆科、油菜、蘋果）上進行的研究表明，其在上述作物食用部分的殘留是安全的，不致對人畜造成危害。但它在土壤中的殘留及對下茬作物的影響限制了多效唑的廣泛推廣和應用，在北方旱田尤其明顯。美國環保局規定青鮮素在馬鈴薯和洋蔥中的殘留量允許限值分別是50mg/kg和10mg/kg，在煙葉中為50～100mg/kg。前蘇聯政府衛生部也規定用青鮮素處理馬鈴薯植株應在收獲前12～15d進行，噴灑量不能超過2.5kg/km2。我國有研究提出，青鮮素不宜施用于食用的作物，特別是安全間隔短的時候；可以施用于煙草、非食用作物。

與目前生產上應用的化肥、殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農化產品比，絕大多數植物生長調節劑對環境、人類、其他生物是高度安全的，應加強安全性評價和嚴格管理，并采用科學合理的使用技術，避免和減輕殘留和殘效，提高安全性。植物生長調節劑在作物體內的殘留量，決定于降解速度、吸收量等因素。生產應用時，可以通過以下措施減少殘留：

（1）品種選擇　在具有同樣效果的原則下，選用殘留期短、毒性低的種類，提倡推廣生物源植物生長調節劑。

（2）提高藥效，降低用量　例如使用表面活性劑等增強展著性能和滲透力，通過調節劑配合使用，增加藥效，間接減少用量和殘留量。

（3）采用合理應用技術　如合理施用濃度、次數、時期和方法。在不影響生理和生產效應的前提下，盡量減少用量。利用種子處理、浸蘸等在作物生長早期施用，以降低土壤中和植物體內的殘留量，嚴禁在食用作物（糧食、蔬菜、水果等）臨近收獲時使用較高毒性或殘留期較長的調節劑。