鈦與植物生長(zhǎng)

1、鈦與植物生長(zhǎng)鈦與植物生長(zhǎng)中國(guó)科學(xué)院研究員萬(wàn)春侯我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整的時(shí)期，從片面追求產(chǎn)量轉(zhuǎn)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和保持生態(tài)平衡、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。為達(dá)到這一目標(biāo)，必須使用許多新的優(yōu)良品種和新的耕作技術(shù)，不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技含量。在種植業(yè)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的活動(dòng)中，人們目前還不熟悉的農(nóng)用鈦制劑，就有許多可發(fā)揮作用之處。自從1896年Wait發(fā)現(xiàn)植物中含有鈦元素以來，至今已100余年了。在20世紀(jì)的前70年間，許多科學(xué)家用多種鈦化合物對(duì)植物進(jìn)行處

2、理，證明在一定的濃度下，對(duì)植物生長(zhǎng)有良好的促進(jìn)作用。匈牙利的Pais及其同事在70年代，經(jīng)過近10年的系統(tǒng)研究工作，用螯合鈦在近30種植物上進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)，取得了良好的效果，終于首次使農(nóng)用鈦劑成為了商品。從80年代后期開始，我國(guó)多家科研單位先后開展了農(nóng)用鈦劑的研究開發(fā)工作，并陸續(xù)推向了市場(chǎng)。從80年代后期到90年代中期，各開發(fā)單位在我國(guó)遼闊的土地上，通過小區(qū)試驗(yàn)、對(duì)比試驗(yàn)、示范和推廣，在數(shù)千萬(wàn)畝土地，數(shù)十種作物上都取得了可喜的效果。就

3、筆者看到的資料來說：蔬菜瓜果類平均增產(chǎn)在15~30%，投入產(chǎn)出比在1：20~60；經(jīng)濟(jì)作物平均增產(chǎn)在15~20%，投入產(chǎn)出比在1：15~30；糧食作物平均增產(chǎn)在1:10~20%，投入產(chǎn)出比在1:10~20。除了增產(chǎn)之外，使用鈦劑還有一些對(duì)提高種植效益更為有利的作用，它們是：1、農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量獲得提高。瓜果類作物在使用了鈦劑后，果形、著色均有明顯的改善，單果重增加，口感更好，營(yíng)養(yǎng)成分如Vc、水溶性糖和微量元素的含量明顯提高。例如有報(bào)導(dǎo)：蘋果

4、在使用鈦劑后全紅果率增加百分之幾十到一倍，含糖量增加15%左右，Vc含量提高10%多；大棗的鈣、鎂含量提高8~9倍，鉀、鈉含量提高3~5倍；不少菜農(nóng)反映他們種植的黃瓜、西紅柿、菜椒、菜花、茄子、白菜、豆角等使用了鈦劑后，果形、色澤、口感均有改善，很受顧客的青睞，容易銷售，價(jià)格也可賣得高些。麥谷類糧食作物的蛋白質(zhì)、氨基酸含量也有提高。例如有報(bào)導(dǎo)：小麥在使用了鈦劑后蛋白質(zhì)含量提高5%左右，氨基酸含量提高10%左右。2、促進(jìn)早熟。根據(jù)作物品種

5、、施用鈦劑的時(shí)期和劑量及地區(qū)不同，可提早成熟2~15天。在大棚中種西紅柿可以不使用催紅藥物，如乙烯利。早上市就可賣到好價(jià)格，因此給農(nóng)民帶來的效益比單純?cè)霎a(chǎn)更高。3、增強(qiáng)作物的抗逆性。由于使用了鈦劑后，作物植株健壯，根深葉茂，光合作用加合作用的第三個(gè)效應(yīng)。要高效地進(jìn)行光合作用，還需要使進(jìn)入P680和P700兩個(gè)光系統(tǒng)的光量子處于平衡狀態(tài)，Mg2濃度的變化是調(diào)節(jié)達(dá)到這種平衡的機(jī)制之一。試驗(yàn)證明鈦可以提高M(jìn)2的調(diào)節(jié)能力10~20%，這是使用鈦

6、劑提高光合作用的第四個(gè)效應(yīng)。試驗(yàn)還證明，鈦還可以提高植物的類胡蘿卜素含量10~20%。類胡蘿卜素能淬滅不穩(wěn)定的三線態(tài)葉綠素和具有強(qiáng)氧化作用，對(duì)光合膜有潛在破壞作用的單線態(tài)氧，從而保護(hù)受光激發(fā)的葉綠素免遭光氧化的破壞，使光合作用得以順利進(jìn)行。這就提高了植物對(duì)強(qiáng)光、高溫和干旱等不利生態(tài)環(huán)境的抵抗力。試驗(yàn)也證明，鈦能使植物在低溫條件下保持較好的光合功能狀態(tài)，提高對(duì)低溫生態(tài)環(huán)境的抵抗能力。通過以上所述，我們就了解到使用鈦劑的確為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增產(chǎn)奠

7、定了基礎(chǔ)。二、類激素效應(yīng)和提高酶的活性用適當(dāng)濃度的鈦劑處理種子（浸種或拌種），對(duì)種子的發(fā)芽、出苗及幼苗的生長(zhǎng)均有良好的作用。如出苗快、出苗齊、及苗勢(shì)壯。種子處理或苗期噴灑都會(huì)使植株根系發(fā)達(dá)，根長(zhǎng)、根的干重和鮮重增加20~30%，根容積提高10%左右，豆科作物的根瘤數(shù)增加30~40%。西紅柿、辣椒、茄子等如果移栽定植，當(dāng)天噴灑鈦劑或用鈦劑沾根，可以大大縮短緩苗期。種子處理或葉面噴灑使用了鈦劑，植物的葉面積系數(shù)可提高20~40%。為什么鈦劑

8、會(huì)有這些效果呢？試驗(yàn)證明：鈦有類似于生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的效應(yīng)，還能調(diào)動(dòng)植株內(nèi)自身生物合成的生長(zhǎng)素向生長(zhǎng)中心如根、嫩葉運(yùn)輸。這些地方正是較多需要生長(zhǎng)素的地方，因此對(duì)植物生長(zhǎng)的細(xì)胞伸長(zhǎng)、分裂與分化、豆科作物根瘤的形成均有作用。對(duì)根芽、維管組織及胚狀體的分化有誘導(dǎo)作用，活化細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸，使之解除抑制，而后進(jìn)行基因表達(dá)，形成新的信使核糖核酸和蛋白酶，通過調(diào)節(jié)代謝而引起生長(zhǎng)發(fā)育的改變。種子萌發(fā)與胚生長(zhǎng)是活躍的生命活動(dòng)，此期間合成各種水解酶

9、及形成新器官都需要很多能量，因此有機(jī)物的轉(zhuǎn)化十分劇烈。種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的大分子化合物分解為比較簡(jiǎn)單的，便于轉(zhuǎn)運(yùn)的化合物，如淀粉水解為單糖，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成氨基酸等。這些分解產(chǎn)物輸送到幼胚處，一方面作為呼吸底物進(jìn)一步分解，釋放其中貯存的能量供應(yīng)生活的需要，一方面作為建成新細(xì)胞的各種成份。有機(jī)物的分解是要在酶的參與下才能完成的。研究表明，使用鈦劑后，發(fā)芽種子和幼苗中一些酶的活性得到提高。激素效應(yīng)對(duì)果實(shí)的長(zhǎng)大也有作用，所以果樹在花期噴灑鈦劑，不僅能