CPPU 在西瓜上的應(yīng)用可靠嗎？

CPPU（氯吡脲）是膨大劑的有效成分，去年江蘇丹陽(yáng)“西瓜爆炸”事件經(jīng)媒體報(bào)道后，引起了社會(huì)各界廣泛的關(guān)注。后來(lái)根據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（南京）對(duì)瓜農(nóng)所使用的“西、甜瓜膨大增甜劑”檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其根本不含膨大劑的有效成分氯吡脲。實(shí)際上西瓜“爆炸”的提法不科學(xué)，正確的提法是西瓜“裂瓜”，是生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。
1 CPPU 的推廣歷程
    氯吡脲屬于人工合成細(xì)胞分裂素類(lèi)物質(zhì)，也叫吡效隆、CPPU、4PU-30、KT-30 等（以下簡(jiǎn)稱CPPU）。1978 年日本的Takahashi 等首次報(bào)道合成了CPPU，國(guó)際提純及化學(xué)應(yīng)用聯(lián)盟將其命名為1-（2-氯-4-吡啶）-3-苯基脲。1984 年，Kyowa Hakko 公司生產(chǎn)出CPPU，并在日本注冊(cè)了專(zhuān)利。此后，CPPU 開(kāi)始廣泛地應(yīng)用到園藝作物上。在通過(guò)了實(shí)驗(yàn)使用許可程序（experimental usepermit，EUP）后，美國(guó)環(huán)保局于2004 年9 月在PesticideFact Sheet 中發(fā)布了氯吡脲（英文名為Forchlorfenuron，其商品名為CPPU、KT-30）作為一種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑被注冊(cè)在葡萄和獼猴桃上使用。美國(guó)環(huán)保局認(rèn)為CPPU 是一種人工合成的細(xì)胞分裂素，可以促進(jìn)果實(shí)膨大，提高坐果率，增加產(chǎn)量，延長(zhǎng)葡萄和獼猴桃的冷藏時(shí)間，并保持了果實(shí)的品質(zhì)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明對(duì)環(huán)境和人類(lèi)安全后，CPPU 被批準(zhǔn)作為農(nóng)藥進(jìn)行登記并進(jìn)入市場(chǎng)。2005 年，美國(guó)的ValentBioSciences 公司將CPPU 的商品名注冊(cè)為Prestige，并正式被批準(zhǔn)在美國(guó)加州葡萄和獼猴桃上商業(yè)使用。由SKW Trostberg AG 和Kyowa Hakko Kogyo 公司申請(qǐng)，在經(jīng)過(guò)對(duì)人體健康和環(huán)境的安全評(píng)價(jià)后，歐盟于2006 年1 月也批準(zhǔn)了CPPU 作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在獼猴桃上使用（Official Journal of the EuropeanUnion，2006. 1. 28）。在日本，CPPU 是一種在農(nóng)業(yè)上被廣泛使用的化學(xué)物質(zhì)，被用來(lái)提高獼猴桃、葡萄、梨等的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)也用來(lái)提高甜瓜、西瓜和南瓜的坐果率。據(jù)日本農(nóng)林水產(chǎn)省所屬的植物保護(hù)協(xié)會(huì)2005 年統(tǒng)計(jì)，在日本CPPU 每年船運(yùn)數(shù)量大約是2.5 t 。在韓國(guó)，Arysta Lifescience Haesom 公司生產(chǎn)的CPPU 的商品名是Fulmet SL，其在韓國(guó)和日本都已經(jīng)被登記在西瓜上使用，藥效是促進(jìn)西瓜坐果。在我國(guó)，成都施特優(yōu)化工有限公司生產(chǎn)的氯吡脲，于1992 年獲準(zhǔn)國(guó)內(nèi)農(nóng)藥新品種登記（登記號(hào)LS92543），2007 年獲準(zhǔn)氯吡脲原藥正式登記（PD20070132） 和0.1% 氯吡脲可溶液劑的正式登記（PD20070131）。
2 CPPU 在西瓜上的應(yīng)用
    CPPU 的作用機(jī)理與嘌呤類(lèi)細(xì)胞分裂素如6-BA、細(xì)胞激動(dòng)素、玉米素相似，但其活性高，所需濃度低，優(yōu)于一般同類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。CPPU 在西瓜上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在促進(jìn)坐果和誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)等方面。
2.1 促進(jìn)西瓜坐果和誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)
    Hayata 等研究了人工合成細(xì)胞分裂素BA、激動(dòng)素和CPPU 對(duì)溫室栽培的不同二倍體西瓜品種的坐果及單性結(jié)實(shí)的影響，發(fā)現(xiàn)：開(kāi)花期在子房上噴施200 mg•kg-1 CPPU，所有品種都顯著提高了坐果率和誘導(dǎo)了單性結(jié)實(shí)；噴施500 mg•kg-1 BA 顯著促進(jìn)了授粉花的坐果，但并不誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)；500 mg•kg-1激動(dòng)素對(duì)坐果和單性結(jié)實(shí)的影響較小。Um 等用CPPU 處理二倍體西瓜，發(fā)現(xiàn)處理后的西瓜坐果率在89.2% 以上，而對(duì)照人工授粉西瓜坐果率僅有61.0%~69.5%。CPPU 處理的西瓜成熟后果實(shí)里沒(méi)有成熟的種子，只存在少量的種皮。譚素英等用CPPU 處理晚熟大果型普通西瓜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CPPU 顯著提高了西瓜坐果率。孫竹波等也曾報(bào)道用0.1%氯吡脲可溶性液劑涂抹西瓜雌花果柄，可顯著提高西瓜坐果率，從而提高西瓜產(chǎn)量，認(rèn)為在西瓜上最佳使用劑量為45 mg•kg-1。Hayata 等對(duì)未授粉的西瓜子房噴施200 mg•kg-1 CPPU，發(fā)現(xiàn)可以達(dá)到89.5% 的坐果率，認(rèn)為施用CPPU 對(duì)于促進(jìn)坐果和生產(chǎn)無(wú)籽西瓜是可行的。Camacho 等研究了在溫室種植二倍體西瓜的過(guò)程中，不用蜜蜂和人工授粉，而僅用CPPU 和2，4-D處理的效果，可以生產(chǎn)無(wú)籽西瓜。2，4-D 濃度分別為8、12、16 mg•kg-1，CPPU 濃度分別為50、100、200mg•kg-1，CPPU 只噴雌花，而2，4-D 噴施整個(gè)植株。結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量隨著2，4-D 濃度的升高而降低，但隨著CPPU 濃度的升高而升高。200 mg•kg-1 CPPU 處理西瓜產(chǎn)量最高，同時(shí)其無(wú)籽西瓜比率也最高，達(dá)到了97.8%。Kwon 等評(píng)價(jià)了軟X-射線輻射花粉授粉和CPPU 處理對(duì)生產(chǎn)二倍體無(wú)籽西瓜的影響。用50 mg•kg-1 的CPPU 噴子房，100 mg•kg-1 的CPPU 涂抹雌花花�；�1 000 mg•kg-1 的CPPU 涂抹雌花上下莖的效果相似，都可以誘導(dǎo)產(chǎn)生95% 的無(wú)籽西瓜。劉世琦等研究也表明，用110~116 mg•kg-1 CPPU處理，可有效促進(jìn)西瓜子房發(fā)育成正常商品無(wú)籽果實(shí)，誘導(dǎo)西瓜單性結(jié)實(shí)的處理時(shí)期為子房開(kāi)花當(dāng)天或花后1 d。在西瓜生產(chǎn)中使用CPPU 的主要目的是為了提高西瓜坐果率。在早春設(shè)施栽培時(shí)，由于溫度比較低，設(shè)施又是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，低溫下花粉生活力低下和設(shè)施內(nèi)沒(méi)有傳粉昆蟲(chóng)，西瓜坐果非常困難，而使用CPPU 具有成本低、坐果率高的優(yōu)點(diǎn)，因此在西瓜生產(chǎn)中得以運(yùn)用。露地西瓜生產(chǎn)時(shí)，由于開(kāi)花期溫度一般都比較高，傳粉昆蟲(chóng)活動(dòng)旺盛，無(wú)需施用CPPU 即可實(shí)現(xiàn)坐果，因此露地西瓜一般不需要采用CPPU 來(lái)促進(jìn)坐果。在設(shè)施西瓜栽培中，CPPU 一般用于早春第1 茬西瓜的坐果中，第2 茬和以后的西瓜坐果時(shí)，由于溫度等環(huán)境條件比較適宜，采用人工授粉方法容易坐果。
2.2 解決三倍體無(wú)籽西瓜授粉問(wèn)題
    雖然通過(guò)CPPU 等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)可以獲得二倍體無(wú)籽西瓜，但當(dāng)前大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的無(wú)籽西瓜仍舊是三倍體無(wú)籽西瓜。由于三倍體無(wú)籽西瓜生產(chǎn)是以四倍體西瓜為母本，以二倍體西瓜為父本通過(guò)雜交獲得。因此，在三倍體西瓜生產(chǎn)中，在田間需種植一定數(shù)量的二倍體西瓜作為花粉源。但既使如此，在早春西瓜開(kāi)花時(shí)，溫度較低，昆蟲(chóng)活動(dòng)很少，導(dǎo)致自然授粉率很低。其次，種植二倍體西瓜作為花粉源時(shí)，減少了三倍體無(wú)籽西瓜面積，因而，降低了三倍體無(wú)籽西瓜的總體產(chǎn)量。近年來(lái)歐洲國(guó)家，尤其是西班牙，非常注重用CPPU 處理來(lái)代替
二倍體西瓜授粉，用于生產(chǎn)三倍體無(wú)籽西瓜。
    Miguel 等研究了CPPU 處理對(duì)嫁接三倍體無(wú)籽西瓜單果質(zhì)量、產(chǎn)量和坐果率等參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)100 mg•kg-1 CPPU 處理后坐果率在87.2%~97.9%。Miguel 等還將4 個(gè)紅瓤和1 個(gè)黃瓤三倍體無(wú)籽西瓜品種，用2，4-D 和CPPU 處理，2 種處理都獲得了高產(chǎn)，不同品種之間產(chǎn)量無(wú)差異。2，4-D 處理的瓜要比CPPU 處理的稍小，但含糖量高。Maroto 等在無(wú)籽西瓜開(kāi)花階段對(duì)子房進(jìn)行局部噴施100 mg•kg-1 CPPU，發(fā)現(xiàn)和自由授粉坐果效果是一樣的，但無(wú)籽西瓜產(chǎn)量可以增加50%，增產(chǎn)是因?yàn)椴恍枰�種植用來(lái)授粉的二倍體西瓜。整株噴施8 mg•kg-1 2，4-D 也能促進(jìn)三倍體無(wú)籽西瓜坐果，但產(chǎn)量比CPPU 處理低10%，不過(guò)施用2，4-D 的費(fèi)用要低。CPPU 和2，4-D 對(duì)果實(shí)品質(zhì)沒(méi)有不利影響，它們的有效性已經(jīng)在商業(yè)西瓜生產(chǎn)中進(jìn)行了4年的評(píng)估。而在子房上局部施用50 mg•kg-1 2，4-D對(duì)促進(jìn)坐果效果較差，同時(shí)會(huì)提高果實(shí)的空腔率。Maroto 等認(rèn)為局部噴施CPPU 和整株噴施2，4-D都能提高三倍體無(wú)籽西瓜的坐果率和產(chǎn)量，并且對(duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)不良影響。對(duì)這2 種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的選擇主要是依據(jù)成本，尤其是人工成本而定。1 hm2 西瓜采用機(jī)械整株噴施2，4-D，不要1 h 就可以完成，而子房涂抹CPPU 則需要24~48 h。Huitron 等在塑料大棚里連續(xù)做了2 年實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)嫁接無(wú)籽西瓜產(chǎn)品和品質(zhì)的影響。在子房發(fā)育階段噴施2，4-D 和CPPU，結(jié)果表明，CPPU 處理后獲得的西瓜產(chǎn)量和坐果數(shù)同蜜蜂授粉相似，用濃度100~200 mg•kg-1 CPPU 處理時(shí)，西瓜產(chǎn)量最高。使用CPPU 獲得的產(chǎn)量和坐果數(shù)量都要高于2，4-D。Nunez在其發(fā)展的立體高密度無(wú)籽西瓜栽培模式中，將施用CPPU 處理子房作為一項(xiàng)重要的技術(shù)之一，來(lái)提高三倍體無(wú)籽西瓜的種植效率，降低生產(chǎn)成本。由以上研究報(bào)道可以看出，CPPU 已經(jīng)在歐洲三倍體無(wú)籽西瓜生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，施用CPPU 是解決三倍體無(wú)籽西瓜授粉問(wèn)題的一個(gè)切實(shí)有效的途徑，對(duì)于提高三倍體無(wú)籽西瓜的生產(chǎn)效益具有重要的實(shí)踐意義。

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