矮壮素

矮壮素是目前在我国广泛使用的一种季铵盐类植物生长调节剂，又称氯化氯胆碱、西西西、稻麦立、氯化氯代胆碱，化学名为2-氯乙基三甲基氯化铵，简称CCC，1957年由美国氰胺公司首次研发成功，我国在1964年由上海农药所成功合成，纯品白色结晶固体，有鱼腥味，熔点240～245℃，吸湿性强，可溶于水、乙醇、丙酮，微溶于二氯乙烷和异丙醇，不溶于苯、二甲苯、乙醚，在中性或酸性介质中稳定，但遇碱则分解。低毒。原粉雄性大白鼠口服LD50为883毫克/千克、无作用剂量为1000毫克/千克，经皮LD50为4000毫克/千克。矮壮素可经由植株的叶、嫩枝、芽和根系吸收，然后转移到起作用的部位，主要作用是抑制赤霉素的生物合成，其作用机制是抑制珂巴(copalyl)基焦磷酸生成贝壳杉烯，致使内源赤霉素生物合成受到阻抑。它的生理机能是控制植株徒长，促进生殖生长，使节间缩短，植株长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏，同时叶色加深，叶片增厚，叶绿素含量增多，光合作用增强，从而提高某些作物的坐果率，也能改善某些作物果实、种子的品质，提高产量，还可提高某些作物抗旱、抗寒及抗病虫害的能力。矮壮素是优良的植物生长调节剂，适用于棉花、小麦、玉米、水稻、烟草、番茄、西红柿和各种块根作物。能使植株变矮，秆茎变粗，叶色变绿，防止作物徒长、倒伏，使作物耐旱、耐涝、抗盐碱。对人畜有轻微毒性。需要特别注意矮壮素不能与碱性农药混用。其水溶液稳定，对金属有腐蚀作用，可贮于玻璃、高密度塑料、橡胶或涂环氧树脂的金属容器中。能被土壤微生物迅速降解。西欧的许多国家已经在小麦作物上广泛使用矮壮素(CCC)，使小麦株型变矮，基部节间变短，茎秆粗壮，抗倒伏能力增强，可防止施氮肥过多和生长后期降雨过多而引起徒长倒伏。一般在小麦拔节期用1500～3000毫克/千克矮壮素溶液喷施在生长过旺的麦田，可以防止倒伏，达到增产目的。棉花在水肥充分条件下，枝叶易发生徒长。在始花期或盛花期喷施50～100毫克/千克矮壮素，可抑制或延缓棉株生长，防止棉田过早郁闭，有利于田间通风透光，从而减少蕾铃脱落，提高皮棉产量。花生在结荚初期用500～1000毫克/千克调节膦溶液喷施叶片，可防止花生徒长和控制后期开花，并防止早衰，促使花生增产，含油量增加。柑橘有一年多次抽梢的习性，为控制夏梢生长，在夏梢发生时用250～750毫克/千克调节膦溶液喷施，使夏梢发生率大大降低，着果率有所提高，产量增加。B9(比久)能有效抑制苹果新梢生长，促进树冠矮化，防止果实脱落，提高果实品质和延长贮藏期。在开花后3个星期连续喷2～3次浓度为1000～3000毫克/千克的B9溶液，每次间隔20～30天，对新梢的抑制以及其它作用都比较有效。盆栽花卉的矮化，可使造型紧凑，开花部位集中，增加观赏价值。如杜鹃、菊花、秋海棠、天竺葵、一品红等可选用不同生长延缓剂加以化学处理。菊花用B9叶面喷施，浓度为1000～5000毫克/千克。一品红可用3000毫克/千克矮壮素作为土壤浇灌液。短链脂肪酸(C8-C10)和二凯古拉酸钠是优良的化学打尖剂，可用于盆栽杜鹃和其他观赏植物。矮壮素是赤霉素的拮抗剂，可经由叶片幼枝、芽、根系和种子进入植株体内，作用机理是抑制植株体的赤霉素的生物合成，主要的作用是阻抑贝壳杉烯的生成，致使内源赤霉素生物合成受阻，它的生理功能是控制植株的徒长，促进生殖生长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗、根系发达，抗倒伏，同时叶色加深、叶片增厚，叶绿素含量增多，光合作用增强，提高某些作物的座果率，改善品质，提高产量。适用于棉花、小麦、玉米、水稻、果树、烟草、番茄及多种块根作物。
(1) 棉花使用矮壮素可以抑制棉花徒长，增蕾保桃。每亩用50%矮壮素水剂2毫升，兑水均匀喷雾。有徒长现象或密度较高的棉田，分两次喷药，第一次在初花期，第二次在盛花期。前期无徒长现象的棉田，蕾期可不喷药，只在封行前喷1次，就可以不打旁心，减少秋芽，相当于化学整枝。
(2) 防止小麦倒伏，每亩用50%矮壮素水剂25 ～50毫升(0.5～1两) 在冬小麦返青拔节前，或春小麦开始拔节时兑水均匀喷雾，要求喷洒两次，有增产作用，可以抗倒伏，增加分蘖，促进幼穗分化，增加穗数、粒重和千粒重。
(3) 防止水稻倒伏，用50%矮壮素水剂300倍液，于水稻分蘖末期喷雾1次，能促使稻粒饱满，提高产量。
(4) 用于大豆，用50%矮壮素水剂200～300倍液喷于大豆叶片上，可增加豆粒数，秕荚少，可起到抗旱、抗寒、抗盐碱和增产的作用。
(5) 用于玉米、高粱和谷子，用50%矮壮素水剂100倍液，浸泡种子6小时，捞出阴干播种。
(6) 用于马铃薯，用50%矮壮素水剂200～300倍液喷于叶片上，可增加产量，提高抗逆能力。
(7) 用于苹果幼树，用50%矮壮素水剂0.5%～1.5%浓度喷雾，从7月上旬至8月上旬，每15天喷1次，共喷3次，能促进新梢加粗，节间缩短，叶色浓绿，叶片加厚、加宽，增强抗寒能力，有利于安全越冬。
(8) 用于葡萄，用50%矮壮素水剂500倍液喷雾，能抑制副梢生长，促使果实整齐，提高坐果率和果重。据资料记载，矮壮素对人畜有轻微毒性，小白鼠口服半数致死量为670 mg/kg体重，与实际遇到的中毒例子有较大出入。成人口服矮壮素水剂(50%)约10～50 mL，从服药到死亡的时间仅30～50 min，可见矮壮素对人、畜的毒性较大。
用家兔和豚鼠做动物实验，给药量在200 mg/kg体重以上时，能使动物迅速死亡。也说明了矮壮素有较大的毒性。
雄性大鼠急性经口LD50为670mg/kg，雌鼠为1020mg/kg，雌小鼠灌胃LD50为810mg/kg，雄性家兔急性经皮LD50为440mg/kg，豚鼠急性经皮LD50为615mg/kg；含药剂1g/kg的饲料喂养大鼠2年，未见中毒症状。原药对大鼠急性经口LD50883mg/kg。1，水肥条件好，群体有徒长趋势时使用效果较好，而地力条件差，长势不旺地块，不能使用矮壮素。
2，误服50%矮壮素水可引起中毒，对中毒者可采用一般急救措施和对症处理，毒蕈碱样症状明显者可用阿托品治疗。
3，矮壮素对人、畜有轻微毒性，不能跟食品存放在一起，贮存在阴凉通风处。
4，一般无徒长趋势的棉花或小麦不要用药。棉花用药不宜过早、过高，以免过分或过早地抑制植株，影响正常生长。对小麦喷药不宜过晚，以免抑制生长，影响产量。
5，可与一六○五、乐果混用，但不能和碱性药物混用。1，产品分析：用四苯基硼酸钠沉淀水溶液中的有效成分，用重量法进行测定。
2，残留量分析：用甲醇萃取，吸收到氧化铝上，置于NaOH溶液中制备二苦基胺盐。二氯甲烷中在415nm波长处测定光吸收值。矮壮素进入土壤后能迅速被土壤微生物分解。用含矮壮素500和1000mg/kg的饲料喂大鼠，其96%的原药从尿和粪便中排出。纯品是白色晶体。有鱼腥味不溶于无水乙醇、乙醚、苯、二甲苯。微溶于二氯乙烷、异丙醇。一般配成水溶液。其水溶液稳定，腐蚀金属，可贮于玻璃、高密度塑料、橡胶或涂环氧树脂的金属容器中。能被土壤微生物迅速降解。矮壮素为赤霉素生物合成的抑制剂，阻碍贝壳杉烯转化成赤霉素。可延缓茎的伸长，缩短节间，增粗茎秆，加深叶色，促进根系发育和植株矮化，但不影响顶端分生组织，对防止作物徒长、倒伏有明显效果，并能增加作物抗旱、抗寒、耐盐等能力。但不能与碱性农药混用。用于棉花、小麦、水稻、玉米、烟草、蕃茄、果树和各种块根作物上，抗倒伏，促进作物生长，大概可增产10%～30%，也可使马铃薯块茎增大。可用于盐碱和微酸性土壤。为用途广泛的植物生长调节剂。其主要作用是缓慢地抑制多种作物顶端下部细胸的分裂，导致茎秆粗壮，节间缩短，使植物变矮，根系发达，并使叶子加宽加厚，叶色深绿，并对花、叶及后期生长不发生畸形。矮壮素可用于多数粮食及经济作物、蔬菜等，如玉米、水稻、烟草、马铃薯、番茄，都有良好的增产效果。棉花使用20～50mg/L药剂对蕾铃期二次喷雾，小麦用0.15%～0.3%药液，浸种6～12h。对高梁、水稻、大豆、番茄等用50%水剂200～500倍液在适宜期喷雾。矮壮素是一种优良的植物生长调节剂，可用于小麦、水稻、棉花、烟草、玉米及西红柿等作物，抑制作物细胞伸长，但不抑制细胞分裂，能使植株变矮，杆茎变粗，叶色变绿，可使作物耐旱耐涝，防止作物徒长倒伏，抗盐碱，又能防止棉花落铃，可使马铃薯块茎增大。三甲胺是一种弱碱，二氯乙烷又可认为是一种弱酸，两者很容易反应，生成矮壮素。
反应在105～110℃、0.24～0.322MPa条件下进行。由于反应放热，在加料完毕后升温至50℃，停止继续加热，让反应自行升温，升温速度每小时8～10℃，约8h内达到110℃，再保温反应2h。原料配比为1：3.4 (mol)，二氯乙烷过量，反应结束后需蒸馏回收，蒸馏终点温度为120～125℃。反应中二氯乙烷过量起到溶剂的作用，也可用甲苯作溶剂。
农药高毒口服-大鼠 LD50: 600 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 54 毫克/公斤皮肤-兔子 500 毫克 轻度受热分解有毒氯化物, 氧化氮气体库房通风低温干燥; 与食品原料分开储运砂土、干粉、泡沫STEL 0.3 毫克/立方米