植物生长调节剂（Plant Growth Regulators，简写为PGR），又称植调剂，是指对植物的生长、发育起调节作用的农药，它们在较低浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用。近年来，登记用于农业的植调剂产品逐渐增加，有关植调剂产品的争议事件也在不断上升，本文提供植调剂的一些基本信息，供关心植调剂使用的人们参考。
一、植调剂的历史
植调剂的研究及其在生产上的应用，是近代植物生理学及农业科学的重大进展之一，最早研究追溯到1928年。1928年，荷兰植物学家温特（P. W. Went）发现植物体内存在着生长活性物质，1934年柯格尔（F.Kogl）和哈根-史密特（A. T. Haagen-Smit）、1939年西曼（K. V. Thimann）分别从人尿和根霉菌培养基中提取出吲哚乙酸（IAA），后不久又人工合成了吲哚丁酸（IBA）和萘乙酸（NAA）。在第二次世界大战期间，美国“波尔斯－汤姆生植物研究所”的科学家从大量的苯氧类化合物中筛选出了活性比吲哚乙酸、萘乙酸高很多倍的2，4－滴。后来又相继发现了其他内源植物激素乙烯（1962年）、细胞分裂素（1964年）和脱落酸（1965年）等。20世纪末，新发现了很多种植物生长物质，其中主要的有多胺（polyamine）、芸苔素内酯（brassinolide）、茉莉酸（jasmonicacid）等，这些物质均具有很强的生理活性及应用前景，其中Moore已把芸苔素内酯列为第六类激素。
在此期间，也相继人工合成了具有相同活性的植物生长调节剂，并且在农业、林业、园艺上广泛应用。目前，植调剂在我国的应用领域从小麦、玉米、水稻、大豆等粮食作物，到番茄、黄瓜、辣椒、葡萄、西瓜等蔬菜水果，再到果实的保鲜，再到各种茶树花卉等的养殖，都发挥了重要的作用。
二、植调剂的分类
根据不同分类依据，植调剂可分为多种类型。如，根据与植物激素作用的相似性可分为生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸类、乙烯类和芸苔素类等六大类；根据对植物生长调节的作用方式可分为植物生长促进剂、植物生长抑制剂和植物生长延缓剂；根据实际应用效果可分为矮化剂、生根剂、催熟剂、脱叶剂、保鲜剂、抑芽剂、疏花疏果剂等；根据来源可分为天然或生物源调节剂（赤霉素、玉米素、脱落酸）、仿生和半合成调节剂（油菜素内酯）、化学合成调节剂等。植调剂种类繁多，但随着市场的发展，植调剂品类逐渐固定在生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、芸苔素这六大类。
2.1 生长素类（Auxins）生长素类是植物激素中最古老的一类植调剂。生长素类植调剂主要通过疏松细胞壁，使细胞伸长，从而促进细胞生长。在实际生产中，可促进插条生根、果实膨大，防止落花落果，提高坐果率，最终达到增产目的。生产中应用较为普遍的品种有萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸、对氯苯氧乙酸等。萘乙酸用于小麦、大豆等喷雾处理，促进植物长根、提高产量；用于果树上可起到增加坐果，保花保果，加速幼果生长发育，防止采前落果，也作为许多林木的生根剂。吲哚乙酸主要促进作物生根，促进作物强壮生长，生产实践中广泛被用于番茄和茄子坐果和植物的生根。
2.2 赤霉素类（Gibberellins）1926年，日本人黑泽发现水稻恶苗病可引起稻苗徒长；1935年日本科学家菽田首次从水稻恶苗病菌中提取得到赤霉素（GibberellicAcid，GA）晶体；1938年又从赤霉菌培养物过滤液中分离纯化出两种活性物质，命名为赤霉素A和赤霉素B；1955年JakeMacmillan首次从未成熟的菜豆种子中提纯出赤霉素GA1。此后，世界各国学者从多种微生物和高等植物中分离出118种结构类似的赤霉素，分别被命名为GAx，按发现的顺序命名。如：GA1、GA3、GA4、GA7等。
最后研究表明，在大量的赤霉素类物质中，只有少数几种赤霉素具有生物活性。赤霉素类的主要作用是促进开花，提高坐果率，防止果实脱落，也可打破种子、块茎、鳞茎等植物器官的休眠；还可以形成无籽果实、防衰老保鲜、浸种促进种子发芽等。
2.3 细胞分裂素类（Cytokinins）1955年，Miller在鲱鱼精子DNA提取物中发现了一种可促进细胞分裂活性的小分子化合物，命名为激动素（Kinetin，KT）；1956年经提取、纯化后发现是6-呋喃氨基腺嘌呤（N6-furfurylaminopurine）；1963年，在未成熟的玉米籽粒胚乳中含有类似激动素活性的物质，经鉴定其结构为6-（4-羟基-3-甲基-反式-2-丁烯基氨基）嘌呤，并将其命名为玉米素（Zeatin）；1965年，美国著名生理学家F. Skoog等建议使用“cytokinin”（细胞分裂素，CTK）命名植物中具有刺激细胞分裂活性的物质。目前玉米素已经人工合成，并且也合成了激动素和玉米素的类似物6-苄基腺嘌呤（6-BA）和异戊烯基腺嘌呤。
1977年，人们合成了具有细胞分裂素活性的化合物氯吡脲（Forchlorfenuron），其活性比6－苄基腺嘌呤高。细胞分裂素在高等植物中普遍存在，特别是在根茎尖、萌发及未成熟的种子中，它的作用是促进植物的细胞分裂、促进细胞增大、促进芽的分化、促进侧芽发育和消除顶端优势、延缓叶片衰老。细胞分裂素常用于组织培养中，与一定比例的生长素混合，以促进愈伤组织细胞分裂、增大与伸长，诱导组织（形成层）的分化和器官（芽和根）的分化。在生产实践中可以延缓花卉与果实的衰老，防止离层形成，提高坐果率。
2.4 脱落酸（Abscisic acid，ABA）1961年W. C. Liu从成熟干棉壳中分离到促进脱落的物质，命名为脱落素；1963年K.Ohkuma和F. T. Addicott从新鲜棉花幼铃中分离纯化了促进脱落的物质，命名为脱落素Ⅱ；几乎同时，C. F. Eagles等从桦树叶中提取到诱导枝条休眠的物质，命名为休眠素；1965年，J. W. Cornforth确定了脱落素Ⅱ与休眠素是同一种物质。1967年第六届国际植物生长物质会议上，正式命名为脱落酸（abscisic acid，ABA）。脱落酸具有倍半萜结构，1978年F.Kienzl等首先人工合成，但生物活性没有天然脱落酸高。后来日本首先进行了微生物发酵生产，我国也实现了工业化发酵生产，产品中文通用名称为S-诱抗素。脱落酸有多种异构体，微生物发酵的S-诱抗素为（+）-2-顺，4-反脱落酸，生物活性最高。
2.5 乙烯类（Ethylenes）乙烯（ethylene）是结构最简单的植物激素，普遍存在于植物的根、茎、叶、花、果实中，是植物的代谢产物。1934年，R.Gane等人证明植物组织能产生乙烯；1959年，S. P. Burg等测到乙烯在果实成熟过程中不断变化，证明多种植物器官和组织能产生乙烯；1965年，乙烯被公认为植物激素。乙烯由于是气体，难以在生产中应用，因此，人们合成了能够在植物体内释放出乙烯的化合物，如乙烯利、吲熟酯、乙烯硅和脱果硅等植物生长调节剂。
乙烯类植物生长调节剂可分为乙烯释放剂和乙烯合成酶作用抑制剂。乙烯释放剂是指在植物体内释放出乙烯或促进植物产生乙烯的植物生长调节剂。乙烯合成抑制剂是指在植物体内通过抑制乙烯的合成，而达到调节植物生长发育的作用。实际上，乙烯类植物生长调节剂不仅促进果实的成熟、叶片的衰老、离层的形成、诱导不定根和根毛的发生，而且还具有生长延缓作用。乙烯释放剂具有促进开花、脱花脱叶、催熟果实、抑制生长等生理功能。
2.6 芸苔素类（Brassinosteroides，BRs）美国农学家J. W. Mitchell等在1970年代初期从油菜花粉中提取出一种生理活性物质，定名为油菜素（Brassin）；1979年Grove分离鉴定为油菜素内酯（Brassinolide），也称为芸苔素内酯。目前已发现60多种，总称为油菜素甾醇类（Brassinosteroides，BRs）。它们普遍存在于植物的花粉、叶片、果实、种子、枝条和虫瘿等内。除了天然油菜素内酯外，国内外已有多种仿生合成并且使用效果良好的油菜素内酯类似物，如表油菜素内酯（epibrassinolide）、高油菜素内酯（homobrassinolide）和丙酰芸苔素内酯（propionylbrassinolide）。其中，表油菜素内酯是油菜素内酯的异构体。与传统的其他植物激素相比，其作用机理独特、生理效应广泛、生理活性极高，用量仅是五大激素的千分之一。
BRs能增加植物对冷害、冻害、病害、除草剂及盐害等的抗性，协调植物体内多种内源激素的相对水平，改变组织细胞化学成分的含量，促进细胞分裂和伸长，提高植物生长发育速度，参与光信号调节，影响光周期反应，提高作物产量及种子活力，减少果实的败育和脱落等。BRs的应用范围很广，粮食作物小麦、玉米、水稻；棉油作物棉花、大豆、花生、向日葵、芝麻；蔬菜类小白菜、山药、番茄、辣椒、黄瓜；果树类柑橘、苹果、荔枝、香蕉等共计26种作物均可使用，而且增产幅度大、产品质量好，无毒副作用。在蔬菜上应用除提高叶菜类产量外，还可保花、保果、增大果实和改善品质等。
此外，近几年还有三十烷醇、复硝酚钠、氯化胆碱等植调剂产品问世。三十烷醇能够增加植物体多酚氧化酶等酶的活性，应用后可促进种子发芽、发根及花芽分化，改善细胞的透性、提高叶绿素含量，增加叶面积，增加光合作用和同化作用，亦能增加结实率、改善品质和提早成熟。复硝酚钠可用于促进植物生长发育、提早开花、打破休眠、促进发芽、防止落花落果、改良植物产品品质等方面。氯化胆碱可由植物根、茎、叶吸收，很快传导至作用部位，其生理作用可抑制C3植物的光呼吸，促进根系发育，可使光合产物尽可能多地累积到块茎、块根中，从而增加产量、改善品种。主要用于甘薯、马铃薯、大蒜、洋葱、山药、花生等作物。
三、植调剂的作用
植物一生中经历种子萌发、生根、生长、开花结果、成熟脱落、休眠等生理活动，这些生理活动都离不开植物生长物质的调控。这类物质在植物体内含量很少，但在生理活动中却起着至关重要的作用。所以说，植物的一切生命活动都不能离开这些调控物质的参与，而植调剂就是一类这样的生长物质。
植调剂是根据植物内源激素的结构、功能和作用原理，经过人工提取、合成的，能够调节植物生长发育和生理功能的化学物质，对植物的生长发育起到与内源激素相同的调节、控制以及诱导作用。但植物体内内源激素不足时，使用植调剂能够达到调节生长、提高产量、改善品质、节约劳动力的目的，例如葡萄的无核处理，使用赤霉素能起到无核化和膨果的作用，节约大量劳动力；玉米田应用乙烯利和胺鲜酯的复配组合，在降低玉米株高、穗位高，使玉米茎秆粗壮，在玉米抗倒伏的同时，提高玉米产量；棉花生长后期采用敌草隆·噻苯隆促进脱叶和开桃，可利于机械采收，明显提高生产效率。三十烷醇和芸苔素的复配，在小麦拔节期和穗期施药，对小麦的穗粒数以及千粒重均有明显增加。
四、植调剂的登记现状
在农药类别中，植调剂是最特殊的一种。植调剂的“用量低、效果显著、投入产出比高”这一优势，使得该类农药成为现代农业不可或缺的重要生产资料。全球来看，从2006～2016年10年间，植调剂销售额从6.35亿美元增长到15.36亿美元，年增长率达到14%以上。在我国国内市场，植调剂也增长迅速，从2011年的33.58亿元到2018年的70.30亿元，年增长率11.13%，远远高于农药行业增长率。
近几年来植调剂登记产品在我国表现出上升状态，从2016年40余种有效成分804个产品，到2022年1 375个产品登记于70 余种作物。经查询中国农药信息网，截至2024年7月底，我国登记有效期内的植调剂产品有1668个，其中包含229个原药和1439个制剂，其中水稻和棉花上登记的产品分别有282个和325个。
五、对于植调剂争议情况的分析
“是药三分毒，何况是农药”，长期以来，大众对农药有着很多的误解。有些人一谈到农药，先想到的就是有毒，在农药众多的品种中，被误解最深的就是植调剂。事实上，植调剂作为农药第四大品类，在调节作物生长、提高作物产量、改善作物品质以及促进成熟等方面发挥越来越重要的作用。但关于植调剂的争议不断，有“一半天使、一半魔鬼”的说法，有西瓜爆炸；有放在冰箱里的黄瓜继续生长的新闻报道；有膨大剂造就瓜类品质下降的报道。究其原因，主要在于植调剂使用技术有很高的要求，对于施用时期和施用剂量控制严格，一旦出现误差，就可能对作物产生药害，造成损失。
5.1 每种植调剂都有其合理适宜的施药时期，与作物的生育期密切相关合理适宜的施药时期主要根据作物的生育期来确定，每种植调剂在某一作物上施药，都要精准把控登记资料上的作物生育期，使用时期不当则效果不佳，甚至还有不良的副作用。适宜的使用时期主要取决于植物的生长发育阶段和应用目的。例如胺鲜酯·乙烯利对玉米进行控旺，施药时期就应该精准到玉米6～8叶期，过早会对玉米产生药害，过晚控旺效果达不到；用乙烯利催熟棉花，适宜施药时期是大部分棉铃的铃龄达到45 d以上，施用过早，则棉铃催熟太快，铃重减轻，幼铃脱落；施用过晚，则催熟效果不好。
总之，植调剂的适宜使用时期，要根据作物某个生育期，而不是简单地以某个日期为准。
5.2 正确的施药剂量由于植物生长调节剂具有微量高效的作用特点，其应用效果与使用浓度密切相关。应特别指出的是，适宜的使用浓度是相对的，不是固定不变的。在不同情况下，例如不同的地区、作物、品种、长势、目的、方法等应使用不同的浓度。如果浓度过低，不能产生应有的效果；浓度过高，会破坏植物正常的生理活动，甚至伤害植物，像用量过高造成的膨大剂事件。
在植物上使用生长调节剂的浓度远比一般农药复杂。同一种生长调节剂在不同作物上使用浓度会有很大差别。植调剂最好是一个作物对应一个制剂，不同作物对同一植调剂的敏感性差异很大。
5.3 环境因素对植调剂的影响温度、湿度、光照等都会对植调剂的应用效果产生很大的影响。如在阳光下，叶片气孔开放，有利于植物生长调节剂的渗入，因此植调剂宜在晴天施用。但若阳光过强，药液在叶面会很快干燥，所以夏天要避免在中午灼热的强光下喷洒。
5.4 使用方法严格按照登记信息操作使用方法不同也可明显影响植物生长调节剂的效果。最常用的方法是喷洒法和浸蘸法。喷洒植物生长调节剂时，要喷在作用部位上。如用赤霉素处理葡萄，要求均匀地喷在果穗上；用乙烯利催熟果实，要尽量喷在果实上。在用浸蘸法处理苗木插条、种子及催熟果实时，处理时间的长与短非常重要。果实催熟，一般是在溶液中浸几秒钟，取出后晾干，堆放成熟。苗木插条生根，应将插条基部在低浓度生长素溶液中浸12～24 h。如采用高浓度生长素快浸法，在1～2 g/L溶液中蘸几秒钟即可。
六、植调剂管理和推广建议
植调剂科学规范才能发展已成为行业共识。植调剂要想更好更科学地发展，建议从以下几个方面开展工作：
6.1 做好舆论引导植调剂既不是“毒药”，也不是“灵丹妙药”，而是一门科学。因此，在宣传使用技术的同时，不能夸大植调剂的功效，而应该客观如实宣传，使农民朋友建立对植调剂客观、真实的认识。植调剂在农作物的不同生长周期，都可以发挥不同的功效，为农作物调节生长、提高产量、改善品质均起到重要的作用，但如果由于施药时期不准、施药剂量不合理等原因均会造成效果差甚至药害的风险。
6.2 加强科普宣传，加强植调剂知识的教育目前，农药已成为农业安全生产不可或缺的一部分，其中植调剂作为农药类别之一，应用范围和应用面积不断加大，但由于使用不当，时常会出现负面新闻。农药管理部门应该加强科普宣传，组织各省市植保部门多开展科普宣传会。
6.3 加大推广和培训力度，引导农民科学使用无论是行政管理部门，还是植调剂生产企业，都应该加大产品的使用培训，给农户详细介绍每种植调剂产品的使用方法、使用时期、使用剂量以及注意事项，这样才能达到科学使用。
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