کاربرد اتیلن در باغبانی

آیا از کاربردهای گاز اتیلن در باغبانی مطلع هستید؟ می دانید که چگونه می توانید کیفیت محصولات خود را بهبود بخشید و به چه صورت زمان انبارداری محصولات کشاورزی خود را افزایش دهید؟

نوشته ذیل به این پرسش ها پاسخ می گوید:

میزان تولید محصول در کشاورزی بستگی به رشد و نمو گیاهان در شرایط مختلف دارد. فیتو هورمون ها در رشد و عملکرد گیاهان نقش اساسی دارند. در این میان فیتوهورمون اتیلن به عنوان یک هورمون گیاهی چند منظوره محسوب می شود که هم رشد و هم پیری گیاهان را تنظیم می کند. اتیلن با فرمول شیمیایی (C2H4) یک هیدروکربن کوچک است که بی رنگ و بی بو می باشد.

این هورمون گیاهی بر رشد برگ ها، گل ها و میوه ها نظارت می کند. همچنین بسته به غلظت، زمان استفاده و گونه گیاهی پدیده پیری را تقویت، مهار یا القا می کند. در واقع این هورمون بر دو فرایند متضاد رشد و پیری تاثیر می گذارد. اتیلن سبب رسیدن میوه ها، باز شدن شکوفه ها و گل ها و همچنین ریزش برگ ها در پاییز می شود.

همچنین برای جلوگیری از خراب شدن میوه هایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، آن ها را کمی نارس چیده و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تاثیر اتیلن قرار می دهند تا رسیده شود. اثر اتیلن بر رشد و نمو برگ ها مستقل یا وابسته به تعامل آن با سایر هورمون ها است.

اتیلن یکی از پرمصرف ترین هورمون های رشد گیاهی در کشاورزی است. اما به دلیل ماهیت گازی و سرعت انتشار بالا، استفاده از آن به صورت گازی در مزرعه بسیار دشوار است.

این هورمون یکی از مهم ترین هورمون ها در تنظیم پیری برگ است و می تواند فرآیند پیری را به خصوص در گونه های حساس آغاز کند. پیری برگ با تخریب کلروفیل و ریزش برگ ها مشخص می شود.

بیوسنتز اتیلن در مراحل ابتدایی تشکیل برگ بیشتر است و بتدریج تا زمانی که برگ به طور کامل گسترش یافته و به بلوغ برسد کاهش می یابد، سپس میزان آن در مراحل اولیه شروع پیری دوباره افزایش می یابد. پاسخ گیاه به اتیلن به طور قابل توجهی بین گونه ها و درون گونه ها متفاوت است .

اتیلن در درجه حرارتهای معمولی به صورت گاز است در نتیجه خواص معینی را از خود نشان می‌دهد که در هورمون‌های دیگر دیده نمی‌شود. اتیلن همچنین ممکن است از گیاه خارج شود و رشد گیاهان مجاور را تحت تاثیر قرار دهد.

 برخلاف هورمون‌های گیاهی دیگر که در نقاط خاصی تولید می‌شود این هورمون به صورت موضعی در هر نقطه‌ای از گیاه ممکن است تولید شود. حرکت اتیلن در داخل بافتها هم به صورت انتشار گاز می‌باشد.

کاربرد اتیلن در باغبانی

اتیلن باعث پژمردگی گلها و ریزش آنها می شود. برعکس، گلدهی را در میوه ها و سبزیجات نیز تقویت می کند.

هرچه میوه بزرگتر شود ، میزان تولید و آزاد شدن گاز اتیلن افزایش می یابد. بکار بردن اتیلن روی میوه‌های خرمالو، موز  و طالبی که هنوز به حد کامل نرسیده‌اند رسیدن میوه‌ها را تسریع می‌کند. در صورتی که ده روز پیش از برداشت میوه‌های سیب و گلابی ، گیلاس ، آلو و هلو از هورمون اتیلن استفاده شود سبب تحریک ریزش میوه می‌شود.

لازم به یادآوری است که وقتی از اتیلن در باغ استفاده می‌شود میوه از دم جدا می شود، یعنی دم میوه روی درخت باقی می‌ماند که این خود در صنعت کمپوت سازی از نظر اقتصادی با ارزش است.

اتیلن سبب رنگ پذیری بهتر گوجه فرنگی ، مرکبات ، هلو ، انگور ، گیلاس ، آلبالو و آلو می‌شود و در مورد سیب و انجیر یک تا دو هفته قبل از برداشت موجب رسیدن کامل و رنگ پذیری بهتر آنها می‌شود.

با استفاده از این هورمون می‌توان میوه را به سهولت برداشت کرد و کارایی برداشت مکانیزه را افزایش داد که این امر در برداشت میوه‌های آجیلی مثل گردو حائز اهمیت است. هورمون اتیلن موجب رشد و نمو جوانه‌های گل در سیب و  انبه می‌شود.

اگر این هورمون در اوایل پاییز مصرف شود شکفتن جوانه‌ها در میوه‌های هسته دار مانند هلو و گیلاس  به تاخیر می‌افتد و در نتیجه در مقابل سرماهای بهاره محفوظ می‌مانند.

 اتیلن در تنک کردن شاخ و برگهای سیب زمینی (وادار کردن به ریزش شاخه و برگها) هم کاربرد دارد که موجب برداشت زود هنگام محصول می‌شود. این هورمون همچنین سبب افزایش تعداد شاخه‌های گل دهنده در گل داوری می‌گردد و بر رنگ، بافت، کیفیت تغذیه و عطر میوه ها تأثیر می گذارد.

اتیلن همچنین می تواند با طولانی کردن زمان برداشت تا ارسال به بازار و نیز با بهبود کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی،  سود کشاورز را افزایش دهد.

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.

تولید اتیلن در گیاه در پاسخ به تنش افزایش می یابد. هنگام تنش این هورمون می تواند موجب ممانعت از کشیدگی ساقه، ضخیم شدن ساقه، خم شدن یا انحنای ساقه ها و ریشه ها در زمان تنش شود. همچنین این هورمون سبب افزایش طول دمبرگ ها و میانگره ها می شود که به جوانه های برنج کمک می کند تا به سرعت از آب خارج شوند.

مشکلات ناشی از اتیلن

وجود اتیلن همیشه مفید نیست، اتیلن که یک گاز است، وقتی تولید می‌شود، از یک قطعه میوه به محیط پخش شده و رسیدن میوه‌های دیگر را تسریع می‌کند. علاوه بر این اگر این روند ادامه یابد همانند آنکه ، "یک سیب گندیده می تواند کل سبد را خراب کند"، سبب رسیدن زود تر از موعد سایر میوه ها در مزارع و باغ های مجاور می شود.

 قرار گرفتن در معرض اتیلن سرعت پیری محصول را افزایش می دهد. در بافت های سبز سبزیجات برگ دار و خیار اتیلن موجب از بین رفتن کلروفیل شده و همچنین حساسیت محصولات کشاورزی را به پوسیدگی افزایش می دهد.

جهت ماندگاری بیشتر و افزایش کیفیت، سبزیجات برگ سبز نباید در کامیون هایی که در آنها بارهای مخلوط حاوی میوه های در حال رسیدن مانند سیب، گلابی، انبه، گوجه فرنگی یا موز وجود دارند نگهداری یا حمل شوند

همه میوه ها و سبزیجات اتیلن تولید نمی کنند یا به آن نیاز ندارند. با این حال، بسیاری از میوه های معتدل و گرمسیری زمانی که در معرض سطوح بالای اتیلن قرار می گیرند شروع به رسیدن می کنند. میوه هایی که در سلول های خود اتیلن تولید می کنند عبارتند از سیب، موز، گوجه فرنگی، آووکادو، خربزه، گلابی، کدو حلوایی و میوه های هسته دار مانند انبه. گیاهان حساس به اتیلن که خود آن را تولید نمی کنند عبارتند از: بروکلی، کلم، گل کلم، سبزی های برگ دار و کاهو.

غلظت اتیلن مورد نیاز برای رسیدن محصولات مختلف متفاوت است. غلظت مورد نیاز معمولا در محدوده 1 و 100 ppm  است. دمای مناسب برای رسیدن میوه بین 15 تا 21 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 85 تا 90 درصد می باشد.

جلوگیری از تجمع اتیلن در اطراف محصول اغلب ساده ترین روش برای کاهش اثرات مخرب اتیلن است .همچنین مهم است که میوه های رسیده یا پوسیده را از محل نگهداری خارج کنید، زیرا آنها نیز منبع اتیلن هستند. برای محصولات حساس به اتیلن، مهم است که از نگهداری آنها با محصولاتی که سطوح بالای اتیلن تولید می کنند خودداری کنید. افزایش میزان تهویه محل نگهداری، با فرض اینکه هوای بیرون بدون اتیلن باشد، راه دیگری برای کاهش سطح اتیلن در اطراف محصولات تازه است.

از آنجاییکه سرعت پراکنش اتیلن زیاد است ، لذا کاربرد آن بصورت گاز در مزارع مشکل آفرین خواهد بود. این محدودیت می تواند با استفاده از ترکیبات آزاد کنده اتیلن رفع شود. پرمصرف ترین ترکیب اتیلن در کشا.ورزی اتفون(Ethephone) با فرمول 2- کلرواتیلن فسفونیک اسید می باشد که در دهه 1960 میلادی کشف شد و با نام تجاری اترل(Ethrel) مشهور گردید. اتفون ترکیب اتیلن مایع است که با کاهش یا توقف فرایند رشد گیاهان مختلف سبب بهبود رشد و نمو گیاهان می گردد. اتفون بصورت محلول با آب پاشیده می شود و سریعا جذب گیاه شده و در داخل گیاه انتقال می یابد. این ترکیب طی واکنش های شیمیایی اتیلن آزاد  می سازد و موجب می گردد اثرات هورمون اتیلن اعمال شود.

منابع:

1. Ethylene –Ripening, Crops& Agriculture. https://felixinstruments.com/blog/ethylene
2. Ethylene Role in Plant Growth, Development and Senescense. https:// www. Frontliersin.org
3. How to Plants Respond to Ethylene and What is Importance: https://bmcbiol biomedcentral.com
4. Progress of Ethylene Action Mechanism and its Application on Agriculture. https://www.ncbi.nim.nih.gov
5. Aplications of Ethylene in Agriculture. htttps://www.biology.lifeeasy.org