جیبرلین و کاربرد آن در باغبانی

آیا می دانید که نقش جیبرلین در گیاه چیست و چه استفاده ای از آن در کشاورزی می شود؟ آیا استفاده از این هورمون در افزایش میزان محصول موثراست؟ به چه صورت می توان این هورمون را در محصولات کشاورزی استفاده کرد؟

شهر گیاه به این پرسش ها و پرسش های دیگر پاسخ می دهد:

جیبرلین ها گروهی از هورمون های گیاهی هستند که تمام جنبه های مختلف رشد و نمو در گیاهان از رویش دانه تا تشکیل میوه را تحت تاثیر قرار می دهند. نواحی عمده ساخت جیبرلین در گیاهان عمدتا در برگ های جوان، نوک ریشه، انتهای ساقه، میوه ها و بذرهای در حال رشد قرار دارد. انتقال این هورمون در گیاهان به ‌طور آزاد و از طریق آوند های آبکش و چوبی صورت می گیرد. مهم ترین تاثیر این هورمون در باغبانی افزایش محصول انگور می باشد که با توجه به زمان مصرف، خوشه های بزرگ و حبه های درشت تر و با کیفیت را به همراه دارد. این گروه از هورمون ها بسیار به هم شبیه‌اند. تحقیقات و پژوهش های دانشمندان منجر به کشف بیش از 100 نوع جیبرلین مختلف گردیده است که هرکدام با شماره ای از عدد 1 به بالا مشخص و نام گذاری شده اند.

جبرلین و مشتقات آن سبب تنظیم رشد گیاه شده و در فرآیندهای مختلف از جمله طویل شدن ساقه، جوانه زنی، شکستن خواب، گل دهی ، بزرگ شدن برگ ها و میوه ها نقش دارند. همچنین سبب افزایش کیفیت و بزرگ تر شدن میوه هایی مثل سیب، گلابی، گیلاس، انگور، آلبالو و آلو می‌گردند. هورمون جیبرلین موجب می‌شود میوه هایی مانند پرتقال، لیمو و گیلاس زودتر برسند، در نتیجه به فروش و انباردهی این میوه ها کمک می‌کند. این هورمون همچنین باعث افزایش بازده و بزرگ تر شدن گوجه‌فرنگی و توت فرنگی می گردد. هورمون جیبرلین خواب بذرهای سیب زمینی را می‌شکند و سبب یکنواخت تر شدن محصول می‌شود. این هورمون بازده محصولاتی مانند خیار، لوبیا، نخود فرنگی و فلفل را افزایش داده و میزان شکوفه دهی پسته را نیز بیشتر می‌کند.

تاریخچه جیبرلین‌ها:

ماده‌ی شیمیایی جیبرلین اولین بار در دهه‌ی ۲۰ میلادی یعنی نزدیک به ۱۰۰ سال پیش توسط ژاپنی‌ها کشف شد. این دانشمندان دریافتند که بوته‌های برنجی که مورد حمله‌ی قارچی به نام «Gibberella fujikuroi» قرار می‌گیرند بیش از اندازه رشد کرده و برگ‌هایشان زرد می شود. در واقع ماده‌‌‌ای که آنها جیبرلین نامیدند و توسط قارچ‌ها ترشح می شود، عامل اصلی بیماری ذکر شده در گیاهان است. پیچیدگی این ماده موجب می‌شود که به دست‌آوردن آن از طرق مصنوعی میسر نبوده و همچنان تولید آن وابسته به کشت قارچ و عصاره‌گیری از آن باشد. معروف‌ترین جیبرلین‌ها ، جیبرلیک‌اسید است که در بسیاری از گیاهان یافت می‌شود. جیبرلیک اسید (GA) برای رشد گیاه اهمیت بسیار دارد و به رشد و نمو گیاهان کمک می کند. "انقلاب سبز" کشاورزی عمدتاً به دلیل استفاده از جیبرلیک اسید در محصولات رخ داد. این هورمون در کشاورزی برای افزایش عملکرد محصول استفاده می شود. جیبرلیک اسید را می توان در بافت های گیاهی در حال رشد مانند شاخه ها، برگ های جوان و گل ها یافت. این ترکیب که خاصیت اسیدی ضعیفی دارد می تواند از طریق انتشار ساده وارد غشای سلولی شود.

انواع مهم جیبرلین‌ها:

• GA3
• GA4
• GA7

​

اثرات جیبرلین‌ها  بر گیاهان زینتی:

• تحریـک تقـسیم سلولی و طویل شدن سلول
• افزایش رشد طولی گیاه
• تسریع رشد گیاه
• افزایش رشد میان‌گره ها در ساقه
• افزایش رشد برگ
• افزایش قطر گیاه
• تحریک گلدهی(گلدهی زودهنگام در گیاهان دوساله) و توسعه گل
• گلدهی همزمان
• کوتاه کردن زمـان کاشـت تا گلدهی
• افزایش اندازه و تعداد گل
• افزایش طول عمر گل و ماندگاری آنها بویژه در گل های شاخه بریده
• حفـظ کلروفیل و رنگیزه‌های فتوسنتزی در گیاه و جلوگیری از زردی برگ‌ها
• شکستن خواب  بذر ها
• کاهش اثرات منفی تنش های شوری و افزایش مقاومت در برابر این تنش ها
• بزرگی و افزایش کیفیت میوه ها  از جمله سیب، گلابی ، گیلاس ، آلو و آلبالو 
• تاخیر در گلدهی زردآلو 
• افزایش عملکرد و رنگ آوری بهتر در گوجه فرنگی و توت فرنگی 
• تولید ساقه های بلند و گل های درشت در گیاهان زینتی  

 اثر استفاده از جیبرلین بر روی گیاهان

اثرات جیبرلین روی گیاه را بطور خلاصه می توان بشرح ذیل بیان کرد:

اثر روی گلدهی گیاهان:

از مهمترین اثرات جیبرلین ها تاثیر روی گلدهی گیاهان است. بمنظور وادار کردن گیاهان روز بلند (گیاهانی که در روزهای بلند گلدهی می کنند) به گل دهی در شرایط کوتاهی روز از این هورمون استفاده می شود. این هورمون در گیاهان روز بلند موجب افزایش گلدهی و در گیاهان روز کوتاه سبب متوقف کردن گلدهی می شود. در درختان میوه ای که با گرده افشانی اندکی مواجه هستند با استفاده از جیبرلین بصورت محلول پاشی می توان گل ها را وادار به تولید میوه کرده و میزان محصول را افزایش داد. تحریک گلدهی و گلدهی همزمان نیز از دیگر مزایای هورمون جیبرلین است. به این صورت که در محصولاتی مانند گوجه فرنگی میتوان برای افزایش گلدهی از این هورمون استفاده کرد. جیبرلین همچنین باعث افزایش تعداد گل روی گیاه خیار می شود. بهتر است ترکیب جیبرلین را همراه با کودهای ریز مغذی استفاده کرد.

طویل کردن ساقه ها و  افزایش طول گیاهان پا کوتاه:

جبرلین ها روی رشد و تولید مثل گیاهان بسیار موثرند. عمده ترین اثر جیبرلین ها افزایش رشد طولی گیاهان و ازدیاد طول ساقه است. طویل شدن ساقه در اثر ازدیاد فاصله میان گره‌ها می باشد. پاشیدن جیبرلین روی گیاه موجب افزایش طول ساقه و همچنین افزایش تقسیم سلولی می شود. بعضی گیاهان زینتی و برخی از حبوبات و غلات که به دلایل ژنتیکی توان تولید این هورمون را نداشته و در نتیجه پاکوتاه هستند، با محلول پاشی رشدشان به حالت عادی برمی گردد.

رشد برگ:

نظر به اینکه طول موج‌های کوتاه نور قرمز در رشد برگ موثرند، هورمون جیبرلین جایگزین مناسبی برای نور قرمز جهت رشد برگ ها می باشد. استفاده از هورمون جیبرلین در کاهو موجب تولید برگهای گسترده تر می گردد. همچنین هر گاه مقصود رشد برگ ها در گیاهان باشد مانند انواع سبزیجات میتوان از هورمون جیبرلین استفاده کرد. استفاده از این هورمون حداقل باید سه هفته قبل از برداشت محصولات کشاورزی صورت پذیرد.

شکستن دوره استراحت بذرها:

بذر‌های بسیاری از گیاهان برای جوانه زدن نیاز به گذراندن دوره سرما دارند. جیبرلین موجب شکستن دوره ی خواب در این گروه از بذر ها می شود. برای مثال، هورمون جیبرلین خواب بذرهای سیب زمینی را شکسته و سبب بوجود آمدن محصول یکنواخت می‌شود.

شکستن دوره خواب جوانه:

این هورمون جوانه‌های گیاهان چوبی را پس از گذراندن دوره سرما فعال میکند.

طویل شدن و تشکیل ریشه:

این هورمون در بعضی از درختان میوه موجب طویل شدن ریشه می گردد. از سوی دیگر برخی ازجیبرلین‌ها، مانع از تشکیل ریشه روی قلمه‌ها می شوند، که علت آن خنثی کردن اثر اکسین‌ها است.

بکرزایی(پارتنوکارپی)

جیبرلین در بسیاری گیاهان، میوه پارتنوکارپ (میوه بدون دانه) ایجاد می‌کند. مثلا در مورد میوه انگور، اگر هورمون ‌پاشی با جیبرلین قبل از باروری (۱۰ روز قبل از ریزش گلبرگ‌های گل) صورت گیرد، سبب از بین رفتن مادگی و درنتیجه بدون هسته‌شدن حبه‌های انگور می‌شود. جیبرلین در گیاهانی که به‌ طور طبیعی امکان بکرزایی را داشته باشند، تولید محصول را افزایش می‌دهد. در برخی از انواع سیب و گلابی که گرده افشانی اندکی داشته اند، میتوان آنها را با محلول پاشی جیبرلین مجبور به تولید میوه کرده و سبب افزایش تولید محصول شد. با محلول‌پاشی جیبرلین می‌توان گل‌ها را مجبور به تولید میوه کرده و میزان محصول را افزایش داد. این روش ممکن است حتی در برخی میوه‌های هسته‌دار مانند زردآلو و هلو نیز جواب بدهد که البته میوه‌ی حاصله فاقد هسته خواهد بود.

بزرگی و درشتی میوه ها:

در گیلاس برای تولید میوه‌های درشت‌تر و جلوگیری از آسیب های ناشی از بارش باران 25-20 روز قبل از برداشت میوه ها با هورمون جیبرلین محلول پاشی می‌شود. بمنظور افزودن کیفیت میوه ها نیز 5 – 4 هفته قبل از برداشت هورمون پاشی صورت می‌گیرد.

به تاخیر انداختن رسیدن میوه‌ها:

هرگاه قصد داشته باشیم رسیدن میوه ها به تاخیر بیافتد و زمان طولانی تری روی درخت باقی بمانند تا زمان مناسب تری به بازار عرضه شوند از هورمون جیبرلین استفاده می شود. این میوه ها را هنگامیکه که هنوز سبز و نارس هستند، یعنی حدود یک ماه قبل از رسیدن، با جیبرلین محلول پاشی می کنند. در این صورت میوه ها مدت نسبتا طولانی به حالت سبز روی درخت باقی می‌مانند. مثلا میوه‌هایی مثل خرمالو اگر پس از رسیدن چیده نشوند به سرعت نرم و فاسد می‌شوند و یا پرتقال و لیمو زمانی روی درخت می‌رسند که عرضه به بازار زیاد و قیمت پایین است. چنین میوه‌هایی را اگر موقعی که هنوز سبز هستند یعنی حدود یکماه قبل از رسیدن با جیبرلین محلول پاشی کنند ، مدت نسبتا طولانی میوه سبز روی درخت باقی می‌ماند.

نمونه‌ای از تاثیر هورمون جیبرلین بر گیاهان

نمونه‌ای دیگر از تاثیر هورمون جیبرلین بر گیاهان که تصویر سمت راست تحت تیمار هورمون جیبرلین قرار گرفته است

تحریک تقسیم سلولی و طویل شدن ساقه

هورمون جیبرلین موجب افزایش تکثیر سلولی درگیاهان می شود. در نتیجه تعداد برگ ها و همچنین ظهور جوانه ها و برگ های جدید در درختان افزایش می یابد.

سایر کاربردها

جیبرلین تولید میوه را تحریک کرده و سبب افزایش اندازه میوه ها در گیاهانی مانند گوجه فرنگی و توت فرنگی  می شود. همچنین در گیاهانی مانند خیار، لوبیا، نخود فرنگی و فلفل باردهی محصول را از طریق افزایش گلدهی زیاد می کند. این هورمون در زمان اولین ریزش گلبرگها برای اصلاح شکل و اندازه میوه سیب استفاده می‌شود. همچنین از هورمون جیبرلین در افزایش جوانه زنی بذرهای سیب، گلابی، گیلاس و فندق قبل از جوانه زدن استفاده می‌شود. برای افزایش تولید گل رز در گلخانه ها نیز از این هورمون استفاده می شود.

واضح است که بهبود عملکرد محصول و کیفیت میوه، اسید جیبرلیک را به یک ابزار مهم در کشاورزی تبدیل کرده است. اسید جیبرلیک به مقاومت گیاهان در برابر ویروس های گیاهی در درختان جوان کمک می کند. استفاده از اسید جیبرلیک در مرکبات می تواند از چروک شدن و ترک خوردن پوست پرتقال جلوگیری کند. بنابراین  کیفیت پوست مرکبات را بهبود می بخشد و درنتیجه در شرایط مناسب می تواند تا حد زیادی محصول مرکبات را افزایش دهد. استفاده از جیبرلیک اسید میوه ای با کیفیت بالاتر به دست می دهد.

برای استفاده از هورمون های جیبرلین بهتر است نکات زیر رعایت شود:

• نباید تا 24 ساعت بارندگی صورت بگیرد یا گیاه غبارپاشی شود.
• آب محلول پاشی نباید نمکی یا دارای سختی زیاد باشد.

کلمات کلیدی: جیبرلین، جیبرلیک اسید، رشد طولی، گلدهی، نور قرمز، تنش های محیطی، بهبود عملکرد

منابع:

1. What is Gibberellic Acid? https://sciending.com
2. Maximizing Gibberellic Acid’s Efficiency to Increase Growth. https://www. Sciencebuzz.com
3. Effect of Gibberellic Acid on Growth, Yield and Quality of Leaf.https;// www.mdpi.com
4. Gibberellic Acid, A Plant Growth Regulator. https:// pubmed.ncbi.nim.nib.gov
5. Regulation of Seed Germination and Abiotic Stresses. https:// www.frontiersin.org
6. Effects of Gibberellins on Plant Growth and Development. https://onlinelibrary.willey.com