植物生長調節劑又稱「植物」賀爾蒙、「植物」激素,雖然都稱作賀爾蒙或生長激素,但目前法令核准應用於農作物栽培的生長調節劑種類,都與動物系統或令人聞之色變的環境賀爾蒙,不能混為一談。

目前國際上公認的植物生長調節劑有八大類,分別是生長素類(Auxins)、勃激素類(Gibberellins, GAs)、細胞分裂素類(Cytokinins CTKs)、離層酸(Abscisic acid, ABA)、乙烯(Ethylene, ETH)、油菜素甾體類(Brassinosteroids, BRs)、茉莉酸類(Jasmonates, JAs)和 水楊酸類(Salicylates, SAs),其中已廣泛用於農業領域的有生長素勃激素細胞分裂素以及乙烯這四大類。這些植物激素分別在植物生長各階段扮演不同卻又重要的關鍵角色。

八類植物激素.jpg

植物激素調控植物的生長

生長調節劑是生物體用來調控自我生理機能運作的一群生化物質,可以許多生理活動的進行,掌管生物體的成長、成熟、繁殖與衰老...等生理機能。以植物為例,植物成長過程中細胞需要不斷地細胞分裂增生,而細胞分裂增生的過程就需要有足夠的細胞分裂素與生長素,兩者維持特定的濃度比例才能使植物不斷地長高茁壯。

天差地別的動、植物激素系統

由於動物與植物的生理代謝具有極大的差異,因此所需的賀爾蒙型態自然也大相逕庭。換句話說,動植物彼此擁有獨立自主的賀爾蒙運作系統,鮮少對彼此的生長發育互相干擾。除此之外,植物類的賀爾蒙無論是在複雜度或分子大小,都和動物類賀爾蒙差異極大。再加上我們農業要使用的生長調節劑產品也必需取得合法的登記與銷售資格,人工合成的植物生長調節劑若不能通過對人體與環境的安全性審查,自然就無法進口與製造使用。所以只要我們選擇合格的生長調節劑產品與遵照使用方式使用,安全就有保障。

四大常用植物激素的功效

從功能分類來談,可分為(1) 生長素類,主要用於促進植物根系生長;(2) 勃激素類,主要作為促進果實肥大及作為打破種子休眠的用途;(3)細胞分裂素類,用來增加分蘗與側芽數量,以及少數會配合勃激素共同促進果實著果與催大;(4)乙烯,常用於果實後期的轉色、催熟、抑制新梢生長以及鳳梨催花之用途。但乙烯用於促進果實著色的副作用是容易造成脫粒嚴重,影響賣相,所以這幾年有人改以茉莉酸類化合物來促進著色,效果還不錯,但是強制著色的後果就是外表跟食味值完全對不上,反而容易拖累打壞市場行情。

至於安全性來看,上述幾項生長調節劑本身的安全性就比較高,田間使用技術成熟且廣泛,因此不必擔心所生產之蔬果的安全問題,洗淨後均可安心使用。

至於這四大類植物激素的詳細功能則列舉如下:

(1)生長素類(Auxins,如:IAA、IBA、NAA),促進頂芽與根尖分生組織活躍生長

主要存在於植物新生組織(如嫩芽、嫩葉、根尖等)。生長素可促進細胞伸長與肥大、調控莖葉向陽/向地性、使植物具備頂芽優勢、並往地下部運送以促進根系發育、高濃度會促進乙烯生合成(促進鳳梨開花)、促進果實肥大(細胞分裂數量增加)、改變雌/雄花比例(提高雌花數量)等作用。

(2)激勃素類(Gibberellins,GAs,如GA3、GA7),使果實催大、莖幹伸長

主要存在於植物發育中組織。勃激素可促進細胞伸長與肥大、促進種子發芽、打破休眠、延遲葉片老化、誘導長日照植物或需要低溫處理之二年生植物開花、誘導單性結果(如無籽葡萄、番茄、胡瓜、茄子、甜椒、梨、蘋果等)、 改變雌/雄花比例(提高雄花數量)等作用。

(3)細胞分裂素類(Cytokinis, CTKs,如6-BA、Zeatin):促進分蘗、促進生長

主要是植物根尖部位合成,再往地上部(莖、葉)運移。細胞分裂素可促進細胞分裂活動(但須要有生長素存在才會發揮作用)、促進細胞分化(癒傷組織的形成)、打破頂芽優勢(所以側芽會大量發生)、延遲葉片及花器的老化、促進發芽、促進花芽分化、延遲落果、誘導塊莖形成等作用。

(4)乙烯 (Ethylene,ETH),使果實催熟、後熟。

幾乎所有的植物器官都會產生乙烯,乙烯可以抑制莖部生長(促進莖的肥大)、促進不定根形成、促進鳳梨科植物開花、維持頂芽優勢、促進雌花形成、促進花與葉片的老化、促進果實成熟與著色,相對也會加速老化並促進花、果實與葉片的脫落等作用。

市場需求促使生長激素的使用

我們最常用的就是果實催大的勃激素類(GA家族)與促進果實轉色、催熟的乙烯類(電土、益收)、或者近年來逐漸流行起來,作為葡萄轉色用的茉莉酸類。使用他們不外乎就是為了提高蔬果的賣相。試想,我們走進市場,兩顆水果,一個又大又鮮豔的,另一個看起來不怎麼樣,撇開價格不談,我們比較喜歡哪一個?俗話說「人要衣裝、佛要金裝」,賣水果當然也不例外。

當然,蔬果想要提高品質,良好的管理基本功夫才是根本。但我們也是人,有時候操作稍微不到位或不夠細膩時,適當使用生長調節劑確實能夠發揮臨門一腳的效果,幫助我們提高管理效率,提升蔬果的品質。

另外,很多水果例如荔枝、小番茄及文旦等,因為種子具有先天/後天性的缺陷,無法自行分泌或著果賀爾蒙(抗離層酸)不足,著果率普遍不高,這樣的情況若拒絕使用生長調節劑來促進著果,產量大減是一定的。若能利用適合的調節劑,產量就能維持在一定的水準之上。

資訊不對等,不肖廠商販賣恐懼,抹黑植物激素,欺騙社會大眾以謀取利益

然而在食安議題受到國人重視的同時,許多假專家利用以非科學與不理性的方式,胡扯攻擊與抹黑植物生長調節劑,甚至用恐嚇的手段來行銷自己的商品,嚴重損害其他守法的競爭者與農民的利益。所以我們認為有必要提供正確的「植物生長調節劑」與其的利弊資訊,讓大家徹底了解而減少不必要的恐懼。

植物激素好用,但沒用好會有問題

農作物遇到逆境的時候會啟動自我保護機制,例如果樹開了很多花之後,卻發現自己承受不住,所以大量落花落果;或者是結果量太多,只好每一個果實都小小顆長不太大。這些情況都是農作物自我保護的方式,但卻不一定是農民所樂見的情形。因此這個時候生長調節劑就有發揮的空間了。不想要大量落花落果,那就給果樹著果賀爾蒙,讓花或果實不要全部掉光;果實不夠大,那就給果樹勃激素,強迫果實長大。

利用植物激素使作物朝我們想要的方向生長效果雖好,但也常出現兩個較大的問題:(1)強留果實造成作物植株負荷過重,逐漸走向衰敗,(2)品相提高了但品質下降,名不符實的產品葬送全體產業形象。

植物激素是預支植物儲蓄的碳水化合物,只出不進遲早破產

有些生理現象(例如生理落花、落果)其實是植物的自我保護機制啟動,當環境不利時,使用外來的生長調節劑來強迫植物生育,其實也是強迫植物消耗自己過儲蓄的營養來滿足市場的期待。偶爾為之可以稱作"調節",但如果長期壓榨作物,又沒有留給作物足夠的時間與養分,幫助作物恢復健康並蓄積足夠碳水化合物,久而久之,病蟲害就會開始上身,作物也會越來越衰弱,最後就是走向死亡。

植物激素也像水果界的醫美,但好看又有內在,才能走得長遠

一顆顆又紅又大的草莓,是使用勃激素來增大草莓體積,提高賣相與賣價的一種操作方式。但是變大顆了,這些多出來的"體積"裡面,裝得是什麼?這時候就變得很重要了!

試想,如果作物能夠累積的碳水化合物是固定的量,若要再提高產量,勢必傳統營養元素就會分散(特別是供應速度原本就較慢的鈣與硼元素),若沒有額外的養分與足夠的時間,這些多出來的體積,會水份為主,當然這樣就得付出品質低劣、不耐儲藏、容易裂、轉色不佳...等代價,打壞招牌,破壞市場價格。因此,在使用植物激素的同時,同時應注意營養元素的補充與使用的時間間隔,才不會顧此失彼。

另外這兩三年的另一個例子是發生在彰化溪湖的溫室春果葡萄,葡萄果農為了搶快上市,對尚未成熟的葡萄果實以「茉莉酸」類的生長調節劑來促進葡萄果實著色,第一年果然成功地在市場上一炮而紅,美麗的外表擄獲了無數以貌取人的消費者,因為數量稀少又漂亮,收購價格讓農民可是笑得合不攏嘴。但好景不常,用這種方式生產出來的葡萄因為名不符實,看似漂亮但風味實在是讓人苟同,更讓消費者對春果葡萄的印象大壞,有些甚至在上市後還出現了返青退色的情況,這些負面消息的累積,不但破壞了今年的春果葡萄市場,最後受害最大的,還是農民自己。

植物激素劑的使用方法

植物激素的應用最大關鍵,在於後續的營養補充是否能夠同步滿足作物生長所需。一般來說,多數的植物生長調節劑的有效濃度很低即能發揮促進生長的效果,但若沒有配合適當的給肥給水,效果會打折,或者有副作用產生。例如中量元素如鈣、硼 #蓋澎湃 與碳水化合物 #新光合發 的補充,如果供應不足則容易產生裂果、裂柄的情形。我們可透過葉面補充營養來增強鈣及硼的吸收與補充碳水化合物以降低副作用產生,兼顧產量提升與農產品品質。

值得注意的是,有些朋友的性子急,習慣用高倍數噴灑,希望能今天噴完,明天就有感。但超速通常只會帶來傷害。農作物本身有一定的養分供應速度,供應不及就是會產生問題。因此我們使用生長調節劑需要調整一下心態。

許可上市的植物激素產品安全性極高

現行合法允許使用的植物生長調節劑都非常安全,具有對動物毒性極低、可代謝且半衰期快,只要我們農民認明具有農藥登記證的合格生長調節劑,基本上都是能安心使用喔!

雖然依現行法規,植物激素目前隸屬於農藥管理法的管轄範圍內,但有趣的是,農產品的農藥檢測項目中,除了少數非天然的植物激素(如巴克素,是一種人工合成的勃激素受體抑制劑,主要用來抑制莖幹的生長,其半衰殘留期於土壤中可達一年以上)會檢測之外,多數從天然植物激素衍伸而來的種類都不會檢測。

這是因為農作物植物在生長過程中,自然會有內生性植物激素以調節本身生長所需使用,所以無論如何都會檢測到這類型的生長調節劑的存在。而大多數仿天然植物激素的產品安全性高、對動物毒性低,代謝又快,再加上實際使用的有效濃度極低(數ppm甚至是ppb)、衰退速度快,到採收時,基本上是無法分辨出有無使用之差異的。

至於對環境及生物體的安全有風險的產品,也在世界各國農業科學家與我國防檢局的努力之下,不斷地修正安全性評估,對於疑似有害者都要強制退場。(例如低濃度可促進著果,高濃度可殺雙子葉雜草的2-4D,本身安全性高,但生產過程中會殘存極微量的不純物「戴奧辛」,戴奧辛是被科學證實為對人體具有累積性與危害的環境賀爾蒙,目前已逐漸禁絕使用),所以真的不用過於擔心植物激素會不會有問題。

慢慢來,穩又快!配合營養補充才能兼顧品質產量

讓我們放慢腳步,少量多次並配合合理養分補充,我們的農作物自然會給我們最好的回饋!

總結 

植物生長調節劑的種類非常多,但常用的其實就那幾種,而且都很安全。只要挑選合法有登記的來使用,自然能免於食安風險。另外生長調節劑雖然好用,但我們仍須注意使用時機及使用濃度。

生長調節劑的作用是強制農作物將體內養分與能量,按照我們的期望去強制分配調整,若我們使用之後的肥培管理沒做到位,或者貪圖速效而擅自改變使用濃度,不但無法達到預期之效果,甚至造成減產、失收。

因此我們在使用生長調節劑時,應遵照產品說明書的建議方式,或者向學者專家諮詢後,方能進行使用,以免欲速則不達。

PS: 一直被客戶抱怨我們的聯絡方式不直接,所以這邊放上聊天專線 0928-596-751 / 04-2233-0268 ,或者加入LINE@ ID:nhs168 (農好事一路發),方便大家一起來聊天討論喔!

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1091127 修訂

1031208 發表

 

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