CPPU 在西瓜上的应用可靠吗？

CPPU（氯吡脲）是膨大剂的有效成分，去年江苏丹阳“西瓜爆炸”事件经媒体报道后，引起了社会各界广泛的关注。后来根据农业部农产品质量安全监督检验测试中心（南京）对瓜农所使用的“西、甜瓜膨大增甜剂”检测结果发现，其根本不含膨大剂的有效成分氯吡脲。实际上西瓜“爆炸”的提法不科学，正确的提法是西瓜“裂瓜”，是生产中比较常见的现象。
1 CPPU 的推广历程
    氯吡脲属于人工合成细胞分裂素类物质，也叫吡效隆、CPPU、4PU-30、KT-30 等（以下简称CPPU）。1978 年日本的Takahashi 等首次报道合成了CPPU，国际提纯及化学应用联盟将其命名为1-（2-氯-4-吡啶）-3-苯基脲。1984 年，Kyowa Hakko 公司生产出CPPU，并在日本注册了专利。此后，CPPU 开始广泛地应用到园艺作物上。在通过了实验使用许可程序（experimental usepermit，EUP）后，美国环保局于2004 年9 月在PesticideFact Sheet 中发布了氯吡脲（英文名为Forchlorfenuron，其商品名为CPPU、KT-30）作为一种新型植物生长调节剂被注册在葡萄和猕猴桃上使用。美国环保局认为CPPU 是一种人工合成的细胞分裂素，可以促进果实膨大，提高坐果率，增加产量，延长葡萄和猕猴桃的冷藏时间，并保持了果实的品质。经实验证明对环境和人类安全后，CPPU 被批准作为农药进行登记并进入市场。2005 年，美国的ValentBioSciences 公司将CPPU 的商品名注册为Prestige，并正式被批准在美国加州葡萄和猕猴桃上商业使用。由SKW Trostberg AG 和Kyowa Hakko Kogyo 公司申请，在经过对人体健康和环境的安全评价后，欧盟于2006 年1 月也批准了CPPU 作为植物生长调节剂在猕猴桃上使用（Official Journal of the EuropeanUnion，2006. 1. 28）。在日本，CPPU 是一种在农业上被广泛使用的化学物质，被用来提高猕猴桃、葡萄、梨等的产量和品质，同时也用来提高甜瓜、西瓜和南瓜的坐果率。据日本农林水产省所属的植物保护协会2005 年统计，在日本CPPU 每年船运数量大约是2.5 t 。在韩国，Arysta Lifescience Haesom 公司生产的CPPU 的商品名是Fulmet SL，其在韩国和日本都已经被登记在西瓜上使用，药效是促进西瓜坐果。在我国，成都施特优化工有限公司生产的氯吡脲，于1992 年获准国内农药新品种登记（登记号LS92543），2007 年获准氯吡脲原药正式登记（PD20070132） 和0.1% 氯吡脲可溶液剂的正式登记（PD20070131）。
2 CPPU 在西瓜上的应用
    CPPU 的作用机理与嘌呤类细胞分裂素如6-BA、细胞激动素、玉米素相似，但其活性高，所需浓度低，优于一般同类植物生长调节剂。CPPU 在西瓜上的应用主要体现在促进坐果和诱导单性结实等方面。
2.1 促进西瓜坐果和诱导单性结实
    Hayata 等研究了人工合成细胞分裂素BA、激动素和CPPU 对温室栽培的不同二倍体西瓜品种的坐果及单性结实的影响，发现：开花期在子房上喷施200 mg•kg-1 CPPU，所有品种都显著提高了坐果率和诱导了单性结实；喷施500 mg•kg-1 BA 显著促进了授粉花的坐果，但并不诱导单性结实；500 mg•kg-1激动素对坐果和单性结实的影响较小。Um 等用CPPU 处理二倍体西瓜，发现处理后的西瓜坐果率在89.2% 以上，而对照人工授粉西瓜坐果率仅有61.0%~69.5%。CPPU 处理的西瓜成熟后果实里没有成熟的种子，只存在少量的种皮。谭素英等用CPPU 处理晚熟大果型普通西瓜，结果发现CPPU 显著提高了西瓜坐果率。孙竹波等也曾报道用0.1%氯吡脲可溶性液剂涂抹西瓜雌花果柄，可显著提高西瓜坐果率，从而提高西瓜产量，认为在西瓜上最佳使用剂量为45 mg•kg-1。Hayata 等对未授粉的西瓜子房喷施200 mg•kg-1 CPPU，发现可以达到89.5% 的坐果率，认为施用CPPU 对于促进坐果和生产无籽西瓜是可行的。Camacho 等研究了在温室种植二倍体西瓜的过程中，不用蜜蜂和人工授粉，而仅用CPPU 和2，4-D处理的效果，可以生产无籽西瓜。2，4-D 浓度分别为8、12、16 mg•kg-1，CPPU 浓度分别为50、100、200mg•kg-1，CPPU 只喷雌花，而2，4-D 喷施整个植株。结果发现产量随着2，4-D 浓度的升高而降低，但随着CPPU 浓度的升高而升高。200 mg•kg-1 CPPU 处理西瓜产量最高，同时其无籽西瓜比率也最高，达到了97.8%。Kwon 等评价了软X-射线辐射花粉授粉和CPPU 处理对生产二倍体无籽西瓜的影响。用50 mg•kg-1 的CPPU 喷子房，100 mg•kg-1 的CPPU 涂抹雌花花梗或1 000 mg•kg-1 的CPPU 涂抹雌花上下茎的效果相似，都可以诱导产生95% 的无籽西瓜。刘世琦等研究也表明，用110~116 mg•kg-1 CPPU处理，可有效促进西瓜子房发育成正常商品无籽果实，诱导西瓜单性结实的处理时期为子房开花当天或花后1 d。在西瓜生产中使用CPPU 的主要目的是为了提高西瓜坐果率。在早春设施栽培时，由于温度比较低，设施又是一个相对密闭的环境，低温下花粉生活力低下和设施内没有传粉昆虫，西瓜坐果非常困难，而使用CPPU 具有成本低、坐果率高的优点，因此在西瓜生产中得以运用。露地西瓜生产时，由于开花期温度一般都比较高，传粉昆虫活动旺盛，无需施用CPPU 即可实现坐果，因此露地西瓜一般不需要采用CPPU 来促进坐果。在设施西瓜栽培中，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时，由于温度等环境条件比较适宜，采用人工授粉方法容易坐果。
2.2 解决三倍体无籽西瓜授粉问题
    虽然通过CPPU 等植物生长调节剂诱导可以获得二倍体无籽西瓜，但当前大规模商业化生产的无籽西瓜仍旧是三倍体无籽西瓜。由于三倍体无籽西瓜生产是以四倍体西瓜为母本，以二倍体西瓜为父本通过杂交获得。因此，在三倍体西瓜生产中，在田间需种植一定数量的二倍体西瓜作为花粉源。但既使如此，在早春西瓜开花时，温度较低，昆虫活动很少，导致自然授粉率很低。其次，种植二倍体西瓜作为花粉源时，减少了三倍体无籽西瓜面积，因而，降低了三倍体无籽西瓜的总体产量。近年来欧洲国家，尤其是西班牙，非常注重用CPPU 处理来代替
二倍体西瓜授粉，用于生产三倍体无籽西瓜。
    Miguel 等研究了CPPU 处理对嫁接三倍体无籽西瓜单果质量、产量和坐果率等参数的影响，发现100 mg•kg-1 CPPU 处理后坐果率在87.2%~97.9%。Miguel 等还将4 个红瓤和1 个黄瓤三倍体无籽西瓜品种，用2，4-D 和CPPU 处理，2 种处理都获得了高产，不同品种之间产量无差异。2，4-D 处理的瓜要比CPPU 处理的稍小，但含糖量高。Maroto 等在无籽西瓜开花阶段对子房进行局部喷施100 mg•kg-1 CPPU，发现和自由授粉坐果效果是一样的，但无籽西瓜产量可以增加50%，增产是因为不需要种植用来授粉的二倍体西瓜。整株喷施8 mg•kg-1 2，4-D 也能促进三倍体无籽西瓜坐果，但产量比CPPU 处理低10%，不过施用2，4-D 的费用要低。CPPU 和2，4-D 对果实品质没有不利影响，它们的有效性已经在商业西瓜生产中进行了4年的评估。而在子房上局部施用50 mg•kg-1 2，4-D对促进坐果效果较差，同时会提高果实的空腔率。Maroto 等认为局部喷施CPPU 和整株喷施2，4-D都能提高三倍体无籽西瓜的坐果率和产量，并且对果实品质无不良影响。对这2 种生长调节剂的选择主要是依据成本，尤其是人工成本而定。1 hm2 西瓜采用机械整株喷施2，4-D，不要1 h 就可以完成，而子房涂抹CPPU 则需要24~48 h。Huitron 等在塑料大棚里连续做了2 年实验来评价植物生长调节剂对嫁接无籽西瓜产品和品质的影响。在子房发育阶段喷施2，4-D 和CPPU，结果表明，CPPU 处理后获得的西瓜产量和坐果数同蜜蜂授粉相似，用浓度100~200 mg•kg-1 CPPU 处理时，西瓜产量最高。使用CPPU 获得的产量和坐果数量都要高于2，4-D。Nunez在其发展的立体高密度无籽西瓜栽培模式中，将施用CPPU 处理子房作为一项重要的技术之一，来提高三倍体无籽西瓜的种植效率，降低生产成本。由以上研究报道可以看出，CPPU 已经在欧洲三倍体无籽西瓜生产中得到了应用，施用CPPU 是解决三倍体无籽西瓜授粉问题的一个切实有效的途径，对于提高三倍体无籽西瓜的生产效益具有重要的实践意义。

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