Plöntuvaxtastýringar (PGR) eru náttúruleg eða tilbúin efnasambönd sem, þegar þau eru notuð í litlu magni, breyta vexti, þroska og lífeðlisfræðilegum ferlum plantna. Ólíkt áburði, sem veita næringarefni, virka PGRs sem efnaboðefni sem gefa plöntunni merki um að breyta eigin vaxtarmynstri - og hraða henni, hægja á henni, beina orku frá laufum til ávaxta eða koma af stað ferli eins og blómgun og þroska á þeim tíma sem hentar ræktandanum. Lykileinkenni PGRs er að þau vinna við mjög lágan styrk, oft á bilinu-á hverja-milljón, og áhrif þeirra eru mjög háð tímasetningu, skömmtum, ræktunartegundum og jafnvel ákveðnu vaxtarstigi sem þau eru notuð á. Rétt notuð eru þau meðal -hagkvæmustu verkfæranna í nútíma landbúnaði; notað á rangan hátt - í röngum skammti, röngum tíma eða á röngum uppskeru - geta þau valdið alvarlegum skaða, allt frá vansköpuðum ávöxtum til algjörs uppskerutaps. Þessi nákvæmni krafa er ástæða þess að skilningur á helstu bekkjum og sérstökum hlutverkum þeirra er nauðsynleg áður en þeir eru settir í vettvangsnám.
Helstu flokkar og hlutverk þeirra
Það eru fimm klassískir hópar af plöntuhormónum og flest PGR í atvinnuskyni falla í einn af þessum flokkum eða í tengdum hópi vaxtarhemjandi efna. Auxín, eins og indól-3-ediksýra (IAA), naftalenediksýra (NAA) og indól-3-smjörsýra (IBA), stuðla að lengingu frumna, rótarræsingu og ávöxtum. Þeir eru mikið notaðir til að örva rætur í græðlingum, koma í veg fyrir ótímabært fall ávaxta í eplum og sítrus, þynna umfram ávexti þegar þeir eru notaðir í meiri hraða og framleiða frælausa ávexti í gegnum parthenocarpy í vínberjum og jarðarberjum. Tilbúið auxín eins og 2,4-D virka einnig sem illgresiseyðir í hærri styrk, sem sýnir skammtaháð eðli þessara efnasambanda - sama efni sem stuðlar að vexti við 10 ppm getur drepið plöntu við 1.000 ppm.
Gíbberellín, þar sem gibberellic sýra (GA3) er mest notuð, stuðla að stilklengingu, brjóta fræ og brum í dvala, örva flóru og auka stærð ávaxta. Í borðþrúgum er GA3 staðlað meðferð til að framleiða stærri, lausari klasa og frælaus ber; í byggi og öðru korni er það notað í maltingu til að örva ensímframleiðslu; og í kartöflum og gulrótum getur það rofið dvala og stuðlað að einsleitri spíra. Cýtókínín, eins og 6-benzýlamínópúrín (6-BA) og kinetín, örva frumuskiptingu, seinka öldrun (öldrun blaða og ávaxta) og stuðla að sprotamyndun. Þau eru notuð til að auka ávaxtastærð í eplum og steinávöxtum, lengja geymsluþol laufgrænmetis og afskorinna blóma og stuðla að hliðarbroti á brum í ræktunarstofni. Etýlen, sem oftast er notað sem etefón (sem losar etýlen inni í plöntunni), flýtir fyrir þroska ávaxta og litaþróun, ýtir undir blómamyndun í ananas, eykur kvenblómaframleiðslu í gúrkum og melónum og virkar sem uppskeruhjálp með því að stuðla að afþynningu í bómull og losa ávexti í kirsuberjum og ólífum. Vaxtarhemjandi efni - þar á meðal paclobutrazol, chlormequat chloride (CCC), mepiquat chloride og unicónazól - virka með því að hindra nýmyndun gibberellins, draga úr lengingu innanhnúta og stjórna óhóflegum gróðurvexti. Þau eru notuð til að koma í veg fyrir að korn lendir, stjórna plöntuhæð í bómull og skrautjurtum og stuðla að flóru og ávöxtum í ávaxtatrjám með því að beina orku frá sprotavexti til æxlunarþroska. Nýrri flokkur, brassínósterar (eins og brassínólíð), eykur vöxt plantna og streituþol og eru í auknum mæli notaðir til að draga úr áhrifum þurrka, kulda og seltu.
Að bæta gæði uppskeru
Áberandi áhrif PGR á gæði uppskeru eru í ávaxtaframleiðslu, þar sem þau eru notuð til að stjórna næstum öllum stigum frá flóru til uppskeru. Ávaxtaþynning er ein mikilvægasta gæðanotkunin: þegar tré setur of mikinn ávöxt er útkoman lítill, illa litaður ávöxtur með lágt markaðsvirði, auk tveggja ára burðar (mikil uppskera eitt árið, létt uppskera það næsta). Auxín eins og NAA og efnaþynningarefni sem beitt er á blómstrandi eða snemma ávaxtastigs fjarlægja veikustu ávextina valkvætt, sem gerir ávöxtunum sem eftir eru stækka, þróa betri lit og ná hærra sykurinnihaldi. Í eplum, til dæmis, getur rétt þynning aukið meðalstærð ávaxta um 20–30% og verulega bætt hlutfall ávaxta sem uppfyllir hágæðakröfur. Stærð og lögun ávaxta aukast enn frekar með cýtókínínum og gibberellínum, sem stuðla að frumuskiptingu og stækkun á mikilvægum vikum eftir frævun - í vínberjum, GA3 notkun getur næstum tvöfaldað berjastærð í frælausum afbrigðum og í eplum, 6-BA notað á réttu stigi eykur stærð ávaxta og bætir einsleitni í lögun.
Litaþróun og þroski er annað stórt gæðamarkmið. Ethephon og önnur etýlen-losandi efnasambönd eru mikið notuð til að stuðla að jöfnum rauðum litarþróun í eplum, tómötum og paprikum, og til að flýta fyrir þroska í banana, mangó og avókadó eftir uppskeru, sem gerir ræktendum kleift að uppskera á lífeðlisfræðilega þroskastigi og síðan þroska ávexti jafnt og þétt í pökkunarhúsum til lengri endingartíma. Í sítrus er etýlen gráðuhreinsun venjuleg meðferð eftir uppskeru sem breytir grænum-ávöxtum í roð í þann appelsínugula lit sem búist er við án þess að hafa áhrif á innri gæði. PGR bætir einnig gæði með því að draga úr lífeðlisfræðilegum kvillum: kalsíumúða og auxín meðferðir draga úr biturri holu í eplum og blóma-enda rotnun í tómötum; gibberellin notkun dregur úr sprungum ávaxta í kirsuberjum og granatepli; og cýtókínín-meðferðir seinka öldrun í laufgrænmeti, viðhalda grænum lit og næringargæði við geymslu og flutning. Fyrir vinnslu ræktunar geta PGR bætt tiltekna gæðaeiginleika - til dæmis, vaxtarhemjandi efni í hveiti auka próteininnihald með því að beina orku í kornfyllingu og etefón í sykurreyr eykur súkrósainnihald fyrir uppskeru.
Að auka hagkvæmni í landbúnaði
Fyrir utan gæði bæta PGR hagkvæmni í landbúnaði með því að draga úr vinnuafli, auka afrakstur og gera rekstur fyrirsjáanlegri og viðráðanlegri. Fjölgun er eitt svæði þar sem PGRs hafa umbreytt skilvirkni: Auxín-rótarduft og -lausnir (IBA, NAA) eru staðlaðar í ræktunar- og gróðurhúsastarfsemi, sem eykur rótarprósentu græðlinga úr 30–40% án meðhöndlunar í 80–95% með meðferð og styttir rótartímann um vikur. Þetta gerir klónafjölgun há-ávaxtaafbrigða, skrautjurta og skógræktartegunda viðskiptalega hagkvæma í mælikvarða. Í ræktun á akri eru vaxtarhemjandi efni mikil hagkvæmni: Klórmequatklóríð og mepiquatklóríð sem borið er á hveiti, hrísgrjón og bómull stytta og styrkja innheimtu, koma í veg fyrir að það lendi (dettur um koll) í mikilli-uppskeru og mikilli{10}köfnunarefnisuppskeru. Uppskera er erfið og hæg í uppskeru, kornmissir og spíra og framleiðir oft lægri-gæða korn - sem kemur í veg fyrir að hýsing með PGR umsókn kostar brot af því verðmæti sem það verndar. Í bómull er mepiquat klóríð notað allt tímabilið til að stjórna hæð plantna og uppbyggingu tjaldhimins, bæta loftflæði og ljósgengni, gera notkun skordýraeiturs skilvirkari og auðvelda vélrænni uppskeru.
Uppskeruhagkvæmni er annar stór ávinningur. Bómull, kartöflur og sojabaunir (oft byggðar á etefóni, thidiazuron eða diquat) eru settar á bómull, kartöflur og sojabaunir fyrir uppskeru til að fjarlægja lauf, þurrka stilka og stuðla að jöfnum þroska, sem gerir vélrænum uppskerutækjum kleift að starfa hreint og á meiri hraða. Í bómull getur gott aflaufunarprógram stytt uppskerutímann um 30–50% og dregið verulega úr ruslinnihaldi í tíninni bómull, sem bætir lóstyrk og verð. Í ávaxtagörðum gera PGR-efni sem losa ávexti (etefón í kirsuberjum og ólífum, hristingarefni í sítrus) uppskeru með vélrænni hristingu, sem er mun hraðari og ódýrari en handtínsla. PGRs bæta einnig skilvirkni með því að stjórna blómstrandi og kyntjáningu: í gúrkum og melónum eykur etefón sem notað er á ungplöntustigi fjölda kvenblóma, sem eykur beint ávöxt ávaxtar á plöntu; í ananas, etýlen eða etefón framkallar einsleita flóru, sem gerir kleift að uppskera allan akurinn í einu frekar en yfir vikur af þroskuðum þroska. Jafnvel í kornrækt geta PGRs bætt skilvirkni - til dæmis, með því að nota gibberellin í blendingafræframleiðslu getur það samstillt flóru milli karlkyns og kvenkyns móðurlína, bætt frævun og fræuppskeru.
Streituþol og auðlindanotkun
Vaxandi svæði fyrir notkun PGR er að bæta uppskeruþol fyrir umhverfisálagi, sem verður sífellt mikilvægara þar sem loftslagsbreytingar hafa í för með sér tíðari þurrka, hitabylgjur og aftakaveður. Abssisínsýra (ABA) er náttúrulegt streituhormón plöntunnar - það kemur af stað lokun munnhols meðan á þurrka stendur, dregur úr vatnstapi og virkjar streitu-viðbragðsgen sem vernda frumur gegn skemmdum. Tilbúið ABA og ABA-líkja efnasambönd eru nú fáanleg í viðskiptum til notkunar í ígræðslustöðvum (dregur úr ígræðsluáfalli), þurrka-viðkvæmum svæðum og-ríkum ræktun þar sem vatn er takmarkað. Sýnt hefur verið fram á að brassínósterar, einkum brassínólíð og hliðstæður þess, auka þol gegn þurrka, kulda, hita, seltu og þungmálmaálagi með því að hækka andoxunarkerfi og vernda ljóstillífunarvélar. Í vettvangsrannsóknum hefur notkun brassinóstera dregið úr uppskerutapi vegna þurrka um 10–20% í ýmsum ræktun, sem gerir þá að verðmætri tryggingarmeðferð á svæðum með ófyrirsjáanlega úrkomu.
PGRs bæta einnig skilvirkni auðlindanotkunar - vatns, áburðar og lands. Með því að stjórna gróðurvexti með töfrandi efnum er hægt að rækta ræktun við meiri gróðurþéttleika án húsnæðis, sem eykur uppskeru á hverja landseiningu. Dvergandi gen (sem vinna í gegnum gibberellin ferla) voru grunnurinn að Grænu byltingunni, sem gerði hveiti og hrísgrjónum kleift að bregðast við mikilli köfnunarefnisfrjóvgun með meira korni frekar en hærra hálmi, og tilbúið PGR getur náð svipuðum áhrifum í ræktun þar sem dvergafbrigði eru ekki fáanleg. Með því að stuðla að dýpri rótarvexti (sumar auxín- og brassínósterameðferðir), geta PGRs bætt getu ræktunar til að fá aðgang að vatni og næringarefnum úr dýpri jarðvegslögum, sem dregur úr þörfinni fyrir tíða áveitu og háan áburðarhlutfall. Í ávaxtatrjám draga vaxtarhindrar úr þörfinni fyrir klippingu í dvala með því að stjórna sprotavexti, spara vinnu og leyfa gróðursetningu trjáa í meiri þéttleika. Það er mikilvægt að hafa í huga að PGR kemur ekki í stað góðrar búræktar - þau virka best þegar þau eru notuð á vel-meðhöndluð, vel-frjóvguð, rétt vökvuð ræktun. PGR getur ekki bjargað uppskeru sem þjáist af alvarlegum næringarefnaskorti, sjúkdómum eða vatnsstreitu, og að reyna að nota það þannig mun aðeins sóa peningum.
Hagnýt notkunaratriði
Notkun PGRs krefst á áhrifaríkan hátt athygli á smáatriðum sem ganga lengra en flest önnur aðföng í landbúnaði. Skammturinn er mikilvægasti þátturinn - munurinn á virku hlutfalli og skaðlegum hlutfalli getur verið allt að 20–30% og sama vara getur haft gagnstæð áhrif við mismunandi styrkleika (auxín stuðla að lágum hraða ávaxta og þunnum ávöxtum í meiri hraða; gibberellín stuðla að vexti í meðallagi en geta valdið of mikilli lengingu og veikum stilkum). Fylgdu alltaf merkimiða nákvæmlega og kvarðaðu úðabúnaðinn til að tryggja nákvæmt magn notkunar. Tímasetning er jafn mikilvæg - flest PGR eru með þröngan virkniglugga og að nota jafnvel nokkrum dögum of snemma eða of seint getur þýtt muninn á frábærri niðurstöðu og engri niðurstöðu, eða jafnvel neikvæðri niðurstöðu. Til dæmis verður að nota ávaxtaþynningarefni meðan á ávöxtum stendur á tilteknum tíma; það er árangurslaust að setja þau á eftir að náttúrulega dropatímabilið er liðið, á meðan það getur of-þynnað og dregið úr uppskeru að setja þau á of snemma.
Fjölbreytni uppskeru og vaxtarskilyrði skipta líka máli - mismunandi afbrigði af sömu uppskeru geta brugðist mjög mismunandi við sama PGR og umhverfisaðstæður við notkun (hitastig, raki, sólarljós) hafa áhrif á upptöku og flutning. Prófaðu nýjar vörur eða verð á litlu svæði fyrst, sérstaklega ef þú ert að vinna með uppskeru eða yrki sem þú hefur ekki meðhöndlað áður. Notkunaraðferðin skiptir líka máli - sumum PGR er best að nota sem laufúða, önnur sem jarðvegsrennsli (paclobutrazol í ávaxtatrjám er oft jarðvegur -beitt fyrir lengri-varandi áhrif) og önnur sem ídýfing eftir uppskeru eða fúa. Notaðu rétt hjálparefni og úðamagn til að tryggja góða þekju og upptöku og forðastu notkun í miklum hita eða þegar búist er við rigningu innan nokkurra klukkustunda. Að lokum skaltu alltaf fara að kröfum reglugerða - PGR eru flokkuð sem varnarefni í flestum löndum, sem þýðir að þau verða að vera skráð fyrir tiltekna ræktun og notkun, og hámarksgildi leifa (MRL) gilda. Notkun óskráðrar vöru, eða notkun á skráðri vöru á hraða eða tímasetningu sem ekki er á merkimiðanum, getur leitt til ólöglegrar leifamagns, hafnað sendingum og lagalega ábyrgð. Haltu nákvæmar skrár yfir hvert forrit - vöruheiti, hlutfall, dagsetningu, uppskeru, vaxtarstig og veðurskilyrði - svo þú getir metið niðurstöður og úrræðaleit ef eitthvað fer úrskeiðis.
Niðurstaða
Plöntuvaxtastýringar eru öflug tæki sem bæta bæði gæði uppskeru og hagkvæmni í landbúnaði með því að veita ræktendum nákvæma stjórn á plöntuþróunarferlum sem annars myndu stjórnast af náttúru og erfðafræði. Með því að skilja helstu flokkana - auxíns fyrir rætur og ávaxtasett, gibberellín til að lengjast og rofna í dvala, cýtókínín fyrir frumuskiptingu og öldrun seinkun, etýlen fyrir þroskunar og uppskerustjórnun, vaxtarhemjandi efni til að stjórna hæð og koma í veg fyrir gistingu, og brassínósterar fyrir streituþol fyrir hverja ræktendur geta valið sérstakt markmið fyrir hvert efnasamband {{2}. Gæðaávinningurinn er umtalsverður: Stærri, einsleitari ávextir, betri litur og sykurinnihald, minni lífeðlisfræðilegir kvillar, lengra geymsluþol og hærra hlutfall uppskeru sem uppfyllir hágæðakröfur. Ávinningurinn af hagkvæmni er ekki síður mikilvægur: hraðari og árangursríkari fjölgun, forvarnir við hýsingu, auðveldari og hraðari vélrænni uppskeru, minni vinnuafl við klippingu, meiri gróðurþéttleika og bætt álagsþol sem verndar uppskeru á erfiðum árstíðum. Lykillinn að velgengni er nákvæm - nákvæm skömmtun, rétt tímasetning, rétt notkunaraðferð og strangt samræmi við leiðbeiningar um merkimiða og reglugerðarkröfur. PGR eru ekki töfralausnir og geta ekki komið í stað hljóðbúskapar, en þegar þau eru samþætt í vel-stýrðu ræktunaráætlun skila þau stöðugt ávöxtun sem er langt umfram kostnað þeirra, sem gerir þau að mikilvægum þáttum í nútímalegri, skilvirkri, hágæða ræktunarframleiðslu.
