هورمون‌ها در عمل عوامل درونی مؤثر در رشد گیاهان هستند. نور، خاک و آب عواملی هستند که از بیرون در رشد گیاه تأثیرگذارند اما هورمون‌ها ساختار‌های شیمیایی هستند که از درون در رشد گیاه تأثیر می‌گذارند و توسط آوند گیاه به قسمت‌های مختلف گیاه منتقل می‌شوند. هورمون‌ها را در گیاهان می‌شود از دو دید تحریک‌کننده و بازدارنده رشد بررسی کرد. هورمون‌های تحریک‌کننده رشد جیبرلین (Giberellin)، اکسین (Auxin) و سیتوکینین (Cytokinin) و هورمون‌های بازدارنده رشد هورمون‌های اسید آبسیزیک (Abscisic acid) و اتیلن (Ethylene) هستند که در این مقاله به بررسی نقش هرکدام در گیاهان می‌پردازیم.

هورمون‌های تحریک‌کننده رشد

هورمون‌های تحریک‌کننده آن دسته از ترکیبات شیمیایی هستند ترشح و تولید آن‌ها در گیاه به رشد بهتر گیاه، برگ و میوه کمک مستقیم می‌کنند. سه هورمون جیبرلین، اکسین و سیتوکینین که به‌صورت ترکیبات شیمیایی مختلف در گیاهان یافت می‌شوند، هورمون‌های تحریک‌کننده رشد هستند.

جیبرلین

پیش‌ از جنگ جهانی دوم بود که کشاورزان ژاپنی متوجه رشد غیرمعمول طولی برنج‌های خود شدند. در طی سالیان پس از جنگ تحقیقات گسترده‌تری برای بررسی علل این موضوع صورت گرفت و متوجه نقش یک قارچ به نام جیبرلافوجی کورویی در رشد طولی برنج شدند. در طی سالیان ۱۹۵۰ تا ۱۹۵۴ عاملی محرک به نام جیبرلین شناسایی و با نام اسیدجیبرلیک نام‌گذاری شد.

از ساختار شیمیایی و مکانیزم اثر و مشخصات شیمیایی و زیست‌شناسی جیبرلین‌ها که بگذریم، در کارکرد این ترکیب شیمیایی باید گفت: جیبرلین‌ها می‌توانند به‌عنوان جایگزینی برای تناوب نوری در گیاهان عمل کنند. این هورمون‌ها در گیاهان دوساله باعث تحریک فرایند گلدهی می‌شوند و به طور قابل‌توجهی طول ساقه‌ها را افزایش می‌دهند. از ویژگی‌های برجسته جیبرلین‌ها می‌توان به جلوگیری از تجزیه کلروفیل، تحریک رشد رویشی، کاهش گلدهی در درختان میوه و تأثیرگذاری بر رشد و نمو میوه‌ها اشاره کرد. همچنین، جیبرلین‌ها فاقد هرگونه مشتقات مصنوعی بوده و تمامی آن‌ها دارای منشأ طبیعی هستند.

جیبرلین در گیاه انواع مختلفی دارد که عبارت‌اند از:

• ژیبرلیک اسید ۳ (Gibberellic Acid 3)
• ژیبرلیک اسید ۱ (Gibberellic Acid 1)
• ژیبرلیک اسید ۴ (Gibberellic Acid 4)
• ژبیرلیک اسید ۷ (Gibberellic Acid 7)

تأثیرات جیبرلین

یکی از کاربردهای جیبرلین افزایش میزان محصول انگور است. در یک روش، حدود ۱۰ روز قبل از ریزش گلبرگ‌های درخت انگور و انجام عمل باروری، این هورمون به گیاه پاشیده می‌شود. این اقدام باعث تولید انگورهای بدون دانه از طریق بکرزایی و افزایش کیفیت محصول می‌شود. در روش دیگری، می‌توان پس از انجام باروری و ریزش کلاهک‌ها، این هورمون را به درخت پاشید که منجر به افزایش میزان محصول و تولید انگورهای بزرگ‌تر با تک جبه می‌شود.

یکی دیگر از کاربردهای جیبرلین تأخیر در زمان رسیدن میوه‌ها است. به‌عنوان‌مثال، برای تأخیر در برداشت لیمو و پرتقال، حدود یک ماه قبل از رسیدن میوه، از این هورمون استفاده می‌شود. همچنین برای میوه‌هایی مانند خرمالو که باید نارس چیده شوند، نیز جیبرلین به کار می‌رود.

در مورد میوه گیلاس، استفاده از جیبرلین باعث تولید میوه‌های درشت‌تر و جلوگیری از ترک‌خوردگی ناشی از بارندگی می‌شود و همچنین زمان رسیدن این میوه را به تأخیر می‌اندازد.

این هورمون همچنین برای تحریک گلدهی در گیاهانی که در شرایط روزهای کوتاه قرار دارند؛ ولی با روزهای بلند سازگار هستند و بالعکس، کاربرد دارد. نباید نقش هورمون را با کودهایی نظیر کود آهن در رشد گیاه اشتباه گرفت. برای دانش بیشتر درخصوص کود آهن این مقاله را بخوانید.

اکسین

اکسین برخلاف جیبرلین ترکیب شیمیایی بود که دانشمندان قبل از جنگ جهانی دوم موفق به کشف و جداسازی آن شدند؛ اما مانند جیبرلین تأثیر مستقیمی در رشد طولی گیاه دارد. هورمون اکسین در بخش‌های جوان گیاه شامل نوک ریشه و ساقه، گل‌ها، برگ‌های جوان و جوانه‌های تازه در حال باز شدن تولید می‌شود. این هورمون با تأثیر بر پیوندهای شیمیایی کربوهیدرات‌های موجود در دیواره سلول‌های گیاهی، رشد گیاهان را تنظیم می‌کند. اثر اکسین بر سلول‌های گیاهی باعث تغییر شکل غیرقابل‌برگشت سلول‌ها می‌شود و با ورود آب و سنتز مواد جدید دیواره سلولی همراه است. اکسین انواع مختلفی دارد که عبارت‌اند از:

• ایندول ۳ استیک اسید
• ایندول ۳ بوتیریک اسید (indole -3- butyric acid) یا (IBA)
• ایندول ۳ پروپیونیک‌اسید (indole -3- propionic acid)
• نفتالن استیک اسید (naphthaleneacetic acid) یا (NAA)
• فنیل استیک اسید (Phenylacetic acid) یا (PAA)
• دی و تری کلرو فنوکسی استیک اسید (chlorophenoxyacetic acid)
• پیکلورام (Picloram)
• دیکامبا (Dicamba)

تأثیرات اکسین

اکسین تأثیرات مهمی در فرایند رشد گیاه می‌گذارد. از مهم‌ترین تأثیرات این ترکیب شیمیایی رشد سلول‌های گیاهی، رشد و افزایش ریشه و ساقه، رشدگرایشی نورگرایی و زمین‌گرایی، تأثیر مستقیم در بکرزایی، تسهیل گل‌دهی در گیاهان روزبلند و توقف گل‌دهی در گیاهان روزکوتاه، ساخت آوند چوبی و غلبه رشد جوانه‌های راسی و ممانعت از رشد جوانه جانبی از مهم‌ترین تأثیراتی هستند که اکسین‌ها بر گیاهان می‌گذارند.

 

سیتوکینین‌‌

شناسایی سیتوکینین‌ها نیز مانند دو هورمون قبلی به دوران جنگ‌ جهانی دوم بازمی‌گردد. این هورمون فعالیت اساسی در ریخت‌زایی یا شکل‌زایی گیاه ایفا می‌کند. همچنین با کمک به تقسیم سلولی موجب بزرگ‌شدن سلول و اندام‌زایی در گیاهان می‌شوند. در واقع این گروه مولکولی ترکیباتی هستند حاوی نیتروژن (آدنین) و در ابتدای امر به فرم زآتین یا زیاتین در بذر ذرت به دست آمدند که یکی از مهم‌ترین تحریک‌کننده‌های تقسیم سلولی است.

سیتوکینین به شکل‌های مختلفی در گیاهان یافت می‌شود از جمله:

• ژآتین
• بنزیل آدنین
• دی متیل آمینوپورین
• کینتین
• دی متیل آلیل آدنین
• متیل تیوزآتین

تأثیرات سیتوکینین

از مهم‌ترین تأثیرات این گروه مولکولی بر گیاهان؛ ایجاد جوانه گل و رشد آن، پیری دیررس برگ‌ها و جلوگیری از ریزش گل و برگ و میوه، تشکیل ریشه، کمک به گل‌دهی گیاهان روزکوتاه، شکستن دوره خواب بذر حساس به نور، شاخه‌زایی در اوایل تابستان و رشد اولیه تخمدان در گیاهان است. درختان سیبی که ده روز پس از باز شدن میوه توسط این هورمون تحریک شده‌اند میوه‌های درازتر و در درختان انگور شاهد تبدیل پیچک به خوشه انگور هستیم. باید بدانید علاوه بر هورمون‌های گیاهان، کودهایی نیز نظیر کودهای ریشه افزا در توسعه ریشه نقش دارند.

هورمون‌های بازدارنده رشد

هورمون‌های بازدارنده آن دسته از ترکیبات شیمیایی هستند که از رشد میوه، برگ و ساقه جلوگیری می‌کنند که از معروف‌ترین کاربرد‌های این ترکیبات در حمل‌ونقل و سردخانه‌ها و استفاده از اتیلن شنیده‌اید. دو هورمون بازدارنده رشد در گیاهان عبارت‌اند از آبسیزیک اسید و اتیلن که در این مقاله به آن‌ها می‌پردازیم.

آبسیزیک اسید

علی‌رغم کشف بازدارنده‌های متعددی در فرایند رشد گیاهان همچنان آبسیزیک اسید به‌عنوان یکی از مهم‌ترین این بازدارنده‌ها مطرح می‌شود. گفته‌ می‌شود این بازدارنده در تمام بخش‌های گیاهان بلند و پیشرفته توزیع شده و نقش‌های کلیدی ایفا می‌کند. برای نمونه باعث افزایش ریزش برگ در ساقه و شاخه‌های چوبی گیاهان و ایجاد خواب در جوانه‌ها و تشکیل ریشه در سیب‌زمینی می‌شود. هورمون‌های آبسیزیک اسید نسبت به دیگر ترکیبات بازدارنده رشد قدرت بیشتری دارند و غلظت آن در شرایطی که گیاه در معرض کمبود مواد غذایی و آب است نظیر روزهای سرد زمستان به‌شدت افزایش می‌یابد و نقش خود را ایفا می‌کند.

تأثیرات آبسیزیک اسید

از مهم‌ترین دلایلی که ما در کشاورزی از این ترکیب استفاده‌ می‌کنیم، کمک به ریزش برگ و میوه، ایجاد خواب در گیاه، کاهش سرعت رشد و روند پیری، تقویت ریشه‌زایی و مهار رشد و جوانه‌زدن بذرهاست. همچنین در شرایط کمبود آب، با افزایش هورمون آبسیزیک اسید روزنه‌های گیاه بسته می‌شوند و از تعریق گیاه جلوگیری می‌کند.

اتیلن

دومین هورمون بازدارنده رشد گیاه که به طور گسترده در صنعت کشاورزی استفاده می‌شود اتیلن است. اتیلن به شکل گاز به هورمون پیری هم معروف است. استفاده از گاز اتیلن می‌تواند رشد جوانه‌های جانبی را کمتر و رشد ساقه و ریشه را کم کرده و باعث پیری و ریز برگ‌ها شود. ازآنجایی‌که این هورمون به شکل گاز است می‌تواند در هر قسمتی از گیاه تولید شود. از دیگر قابلیت‌های این هورمون خروج از گیاه و تأثیر بر گیاهان مجاور است.

تأثیرات اتیلن

تأثیرات اتیلن به مواردی که در این مقاله ذکر می‌کنیم محدود نمی‌شود و در گیاهان مختلف تأثیرات خودش را دارد؛ اما به‌طورکلی اتیلن موجب زمین‌گرایی افقی می‌شود؛ بدین معنا که در گیاهانی که رشد عمودی دارند باعث رشد افقی شاخه می‌شود. اتیلن به ریزش برگ و میوه کمک می‌کند و باعث ترشح صمغ گیاه در گیاهانی نظیر کائوچو می‌شود. هم چنین در استفاده با غلظت کم باعث جوانه‌زنی گیاه می‌شود.

سخن نهایی

تأثیرات هورمون‌ها بر گیاهان بسیاری از کشاورزان را به سمت تحریک گیاهان با این ترکیبات سوق داده است؛ هرچند استفاده به‌موقع و صحیح از این ترکیبات بسیار مفید است، استفاده اشتباه می‌تواند منجر به خسارت و آسیب به گیاه و محصول شود؛ بنابراین بهتر است برای استفاده از هورمون‌ها از کارشناسان و کشاورزان باسابقه کمک بگیرید.