هورمون های گیاهی و کاربرد آنها در کشاورزی

هورمون های گیاهی رشد و تکامل گیاه را در غلظت های بسیار کم کنترل می کنند. این مواد با عنوان رشد دهنده گیاه، فیتوهورمون یا تنظیم کننده رشد نامیده می شوند.

برای اینکه یک ترکیب به عنوان هورمون شناخته شود، خوصصیات مشخصی لازم دارد:

1-محل ساخته شدن با محل اثر آنها در گیاه فرق کند.

2-در مقادیر بسیار کم منجر به عکس العمل می شود.

3-برعکس ویتامین ها و آنزیم ها، عکس العمل ممکن است تغیییر شکل دهنده و غیر قابل برگشت باشد.

4-اغلب تولید طبیعی فیتوهوورمون ها کمتر از حد مطلوب است و به منابع خارج از گیاه جهت انجام عکس العمل مطلوب، مورد نیاز است.

اکسین

اکسین یکی از هورمون های گیاهی است که در بافت های مریستمی فعال مثل جوانه ها، برگ های جوان و میوه ها تولید می شود و جهت انتقال آن به طرف قاعد است یعنی از نوک به سمت پایین حرکت می کند. انتقال اکسین عموماً به صورت سیمپلاست یعنی درون سلولی است که از طریق آوند آبکش و به صورت فعال انجام می شود.

عکس العمل اکسین به غلظت آن بستگی دارد. در غلظت بالا، با افزایش رقابت در نقطه اتصال روی محل های گیرنده به وسیله مولکول هایی که تا حدودی به هم چسبیده اند باعث تاثیر کمتر کمپلکس می شود. همچنین عکس العمل گیاه نسبت به اکسین تا حد زیادی بسته به میزان حساسیت اندام گیاهی تغییر می کند. بطورمثال ساقه ها به طیف وسیعی از غلظت اکسین، عکس العمل نشان می دهند. اما رشد ریشه اساسا در طیف وسیعی از دامنه غلظت این هورمون بازداشته می شود.  

اثرات هورمون گیاهی اکسین

1-اکسین برای رشد میوه، از دانه های در حال نمو تامین می شود.

2-تحریک فعالیت های آوندی

3-تحریک ریشه های نابجا

4-تحریک طویل شدن سلول ها و میانگره ها

5-القای غالبیت انتهایی

6-تاخیر در ریزش میوه و برگ

7- تحریک بکر زایی(بی دانگی) در میوه ها

کاربرد هورمون اکسین در کشاورزی

1-غلظت بالای اکسین می تواند بعضی از گونه های مشخص را از بین ببرد و روی بعضی از گونه ها اثر نگذارد. بنابراین اکسین ها به عنوان علفکش های انتخابی به کار می روند. یکی از قدیمی ترین علفکش های انتخابی توفوردی است که به طور کامل به صورت انتخابی عمل می کند.

2-جلوگیری از لایه جداکننده و ریزش میوه در سیب و گلابی

3-جلوگیری از جوانه زنی سیب زمینی در انبار

جیبرلین

هورمون گیاهی اسید جیبرلیک اولین و مشهورترین جیبرلینی است که شناسایی شده است. قسمت های مختلف گیاه دارای سطح متفاوتی از جیبرلین هستند اما غنی ترین منبع و احتمالا محل ساخت آنها در میوه ها، دانه ها، جوانه ها، برگهای جوان ونوک های ریشه هاست. گونه، نوع و سن بافت در نوع جیبرلین و غلظت آن اثر می گذارد.

عکس العمل های گیاه نسبت به جیبرلین

1-سرمادهی(بهاره سازی) دانه های کاشته شده و استراتیفیکاسیون جوانه هایی که خواب هستند، موجب افزایش جیبرلین های آزاد می شود. پیامد این اعمال به ترتیب گلدهی و شکستن خواب خواهد بود. در شکستن خواب جیبرلین ها می توانند جایگزین نور قرمز شوند.

2-شناخته ترین عکس العمل گیاه نسبت به جیبرلین همان تحریک رشد میان گره ای است.

3-برخلاف اکسین، عکس العمل گیاه نسبت به جیبرلین در طیف وسیعی از غلظت رخ می دهد. بنابراین سطوح بالای جیبرلین سمی نیستند و موجب پاسخ مثبت یا منفی، بجز برای گیاهان حساس پاکوتاه نمی شوند. در حالی که غلظت زیاد اکسین علف کش های موثری را تشکیل می دهند.

موارد استفاده از جیبرلین در کشاورزی

1-تحریک جوانه زنی بذور

2-تحریک تقسیم یا طویل شدن سلولی

3-تحریک جوانه زنی از طریق فعال سازی آلفا آمیلاز و در نتیجه تجزیه بافت نشاسته و انتقال آن به محور جنینی در حال رشد

4-استفاده از جیبرلین روی انگور بی دانه تامپسون، موجب تولید دانه های بزرگتر با کیفیت خوراکی بهتر گردید.

5-در صنعت مالت سازی، جیبرلین ها  موجب افزایش فعالیت آلفاآمیلاز و در نتیجه موجب هیدرولیز نشاسته، در بذور بدون جنین جو می شوند.

سیتوکینین(هورمون جوانی)

سیتوکینین(کینین) نام عمومی تنظیم کننده های رشدی است که به نوعی تقسیم سلولی را تحریک و فعالیت های زیادی را در اندام زایی گیاه تنظیم و هماهنگ می سازند. ریشه های جوان، دانه ها، میوه های نارس و بافت های مغذی از نظر دارا بودن کینین غنی هستند. حرکت سیتوکینین از ریشه ها، اثر قابل ملاحظه ای بر تحریک جوانه های جانبی که تحت تاثیر غالبیت انتهایی در خواب هستند، دارد. جوانه های جانبی از نظر داشتن کینین هافقیر هستند و یک منبع خارجی از کینین رشد آنها را تحریک می کند.

موارد استفاده از کینین ها در کشاورزی

1-تقسیم سلولی

2-انتقال و ذخیره سازی مواد فتوسنتزی

3-غالبیت انتهایی

4-تشکیل و فعال سازی مریستم انتهایی

5-نمو گل

6-شکستن خواب جوانه

7-جوانه زنی

8-تمایز کلروپلاست

9-تمایز سلول ها

10-کنترل چرخه سلولی و گسترش برگ

11-روابط منبع و مخزن در زمان پر شدن دانه

12-گل دهی و نمو بذر

بازدارنده های رشد

بیشتر مواد تنظیم کننده رشد، عموما رشد را تحریک می کنند و رشد و نمو را در تکامل مورفولویژیکی گیاهی به هم ربط می دهند. یک گروه از مواد، در فرایند هماهنگی رشد، عموما از رشد جلوگیری می کنند. این مواد بازدارنده رشد نامیده می شوند.

بازدارنده های رشد را معمولا به سه دسته تقسیم میکنند:

1- فیتوهورمون ها مثل آبسیزیک اسید

2- بازدارنده های طبیعی که فرآورده های فرعی فعالیت های متابولیک هستند و در مقادیر زیاد وجود دارند.

3- مواد مصنوعی، تعداد زیادی از این ترکیبات مصنوعی برای استفاده در کشاورزی در نظر گرفته شده اند. به طور مثال استفاده از ترکیباتی که سرعت رشد پنجه های گندم و جو را تعدیل می کند.

عکس العمل گیاه نسبت به بازدارنده های رشد

1-این مواد نقش مهمی در ساختار ظاهری و بقای گیاه بازی می کنند. بذور و جوانه ها اگر خواب نباشند و یا رشد فعال آنها به تعلیق نیفتد ممکن است پس از جوانه زنی و یا آغاز مجدد رشد با دوره های گرما، سرما یا خشکی غیر قابل تحمل روبه رو گشته و از بین بروند.

2-مکانیزم خواب اجازه می دهد دانه ها و جوانه ها رشد را به تاخیر انداخته و زمانی که سطح ABA همزمان با وقوع شرایط مطلوب برای تکمیل چرخه رشد کاهش یافته، رشدشان را از سر گیرند.

3-گونه های خزان دار، برگهایشان را با افتادن از دست می دهند تا یک خواب زمستانه را که توسط روزهای کوتاه طبیعی پاییز به اجرا در می آید، فراهم سازند.

3-جوانه های سیب زمینی در زمان رسیدن غده ها با حضور ABA خواب هستند و جوانه نمی زنند.

4-در زمان تنش رطوبتی تجمع ABA موجب بسته شدن روزنه ها میشوند.

اتیلن

انتشار اتیلن: از میوه های رسیده کلیماتریک مثل سیب، موز، گوجه فرنگی موجب رسیدن سایر میوه ها می گردد. گاز اتیلن از طریق انتشار آزادانه از بافت های رسیده به بافت های نرسیده حرکت می کند. میوه های غیر کلیماتریک مثل پرتقال، ذرت و بادام زمینی انتشار اتیلن  را نشان نمی دهند.

1-تولید اتیلن در گیاهچه های 2 تا 3 روزه موجب رشد بیشتر ساقه، گیاه قوی تر و بقای بیشتر می شود.

2-کاهش رشد طولی ساقه

3-رشد در جهت مخالف نیروی جاذبه زمین قبل از آنکه در معرض نور قرار گیرد(قدرت خروج از خاک و بقای دو لپه ایها به ویژه انواع جوانه زنی از نوع اپی ژیل)

از دیگر نقش های هورمون اتیلن در باغبانی می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

۱- رسیدن کامل و توسعه رنگ میوه روی درخت و داخل انبار

۲- تحریک ریزش برگ و میوه در غلظت های بالا

۳- تحریک تشکیل جوانه گل

4- افزایش ماندگاری محصولات انباری

5- تحریک گلدهی در خیار و افزایش تولید گل ماده نسبت به گل نر (بر خلاف جیبرلین) و افزایش عملکرد

6- در غلظت‌های کم سبب تحریک جوانه زنی و در غلظت‌های زیاد سبب جلوگیری از جوانه زنی می شود.

7- بازار پسندی محصولات مختلف را افزایش داده و در گوجه فرنگی سبب افزایش محصول می گردد.

8- این هورمون می‌تواند جایگزین طول روز باشد. به‌طور مثال در پیاز خوراکی که جهت تولید پیاز نیاز به روز های بلند دارد با مصرف این هورمون می‌توان آنها را در شرایط روز های کوتاه وادار به گلدهی کرد.

9- موجب کوتاهی دوره نونهالی در درختان میوه می‌شود.

10-در گردو و فندق سبب ترکیدن پوست و تسریع در شکاف خوردن پوست میوه‌ها می‌شود.