Ανθοκομία (Εργαστήριο)

Transcript

1 Ανθοκομία (Εργαστήριο) Α. Λιόπα-Τσακαλίδη ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ 1

2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 12 2

3 Οι προσπάθειες χρησιμοποίησης χημικών ουσιών με σκοπό τον επηρεασμό των φυσιολογικών λειτουργιών των φυτών όπως η αύξηση η πρωίμηση η βελτίωση της παραγωγής, κ.λπ. με χρήση φυτορρυθμιστικών ουσιών (plant growth regulators) άρχισαν ήδη από τις αρχές του 20 ου αιώνα. Ως φυτορρυθμιστική ουσία (Φ.Ο.) ορίζεται μια οργανική ουσία η οποία βρίσκεται σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις (<1mΜ) μέσα στους φυτικούς ιστούς και προάγει, παρεμποδίζει ή τροποποιεί ποιοτικά την αύξηση και την ανάπτυξη του φυτού. Οι φυτορρυθμιστικές ουσίες δεν αποτελούν θρεπτικά ή δομικά συστατικά των φυτών και δεν του παρέχει ενέργεια ή απαραίτητα μεταλλικά στοιχεία. Οι φυτορρυθμιστικές ουσίες 3

4 διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες τις φυσικές και τις συνθετικές. Οι τελευταίες μοιάζουν χημικά με τις φυσικές αλλά παράγονται τεχνητά στο εργαστήριο. Κάθε φυτό αποτελείται από διάφορα μέρη (φύλλα, βλαστό, ρίζες, καρπούς, άνθη κ.α) η αύξηση και η ανάπτυξη των οποίων δεν καθορίζεται από το κάθε τμήμα μεμονωμένα αλλά είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης όλων των τμημάτων του. Οι χημικές ουσίες που μεταφέρουν πληροφορίες και υποκινούν συγκεκριμένες λειτουργίες σε ένα όργανο του φυτού οι οποίες επηρεάζονται από ένα άλλο είναι οι φυσικές φυτορρυθμιστικές ουσίες οι οποίες κυκλοφορούν μέσα στο φυτό μέσω του ηθμαγειώδους συστήματος. 4

5 Η ταξινόμηση των φυτορρυθμιστικών ουσιών βασίζεται ή στην φυσιολογική τους δράση ή την χημική τους δομή ή (σε ορισμένες περιπτώσεις) και τους δύο αυτούς χαρακτήρες. Οι εφαρμογές των φυτορυθμιστικών ουσιών στην παραγωγική ανθοκομία είναι πολλές και συχνά συμπεριλαμβάνονται στην συνήθη καλλιερητική τεχνική. 5

6 Ταξινόμηση των φυτορρυθμιστικών ουσιών Η ταξινόμηση όλων των γνωστών σήμερα φυτορρυθμιστικών ουσιών έχει ως εξής: Αυξίνες. Οι αυξίνες ελέγχουν την αύξηση, διαγείρουν την καμβιακή δραστηριότητα για σχηματισμό δευτερογενών αγγειακών ιστών και υποκινούν την διαφοροποίηση των διαφόρων φυτικών οργάνων. Η φυσική αυξίνη που συναντάται στα φυτά είναι το ινδολυλοξικό οξύ (ΙΑΑ). Συντίθεται στα νεαρά φύλλα και τους οφθαλμούς ενώ στις ρίζες μεταφέρεται από το υπέργειο τμήμα του φυτού. Άλλες αυξίνες που έχουν παρασκευασθεί συνθετικά και έχουν παρόμοιες δράσεις με αυτές της φυσικής αυξίνης είναι: 6

7 - το 3-indole-butyric acid (IBA), προκαλεί το σχηματισμό τυχαίων ριζών σε μοσχεύματα. Βελτιώνει την καρπόδεση. Εμπορικό όνομα Radicin κ.α. - το napthyl acetic acid (NAA) το οποίο προκαλεί αραίωμα καρπών. Yποκινεί το σχηματισμό ανθέων και καρπών. Εμποδίζει την καρπόπτωση πριν την συγκομιδή. Εμορικό όνομα Apponon κ.α. - β-naphtoxy-acetic acid (β-noa) το οποίο βελτιώνει την καρπόδεση. Εμπορικό όνομα Ορτομόνη κ.α. - 2,4 dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) το οποίο αυξάνει την καρπόδεση. Εμποδίζει την καρπόπτωση και καθυστερεί την γύρανση. Αυξάνει την ριζοβολία και το σχηματισμό ανθέων. 7

8 - (2,4,5-T trichlorophenoxy)-acetic acid (2,4,5-T) το οποίο βελτιώνει την ριζοβολία των μοσχευμάτων. Εμπορικό όνομα Fruitone-A - (2,4,5-TP trichlorophenoxy)-propionic acid (2,4,5-TP), το οποίο παρεμποδίζει την καρπόπτωση και προάγει την ωρίμανση των καρπών. Εμπορικό όνομα Fruitone-T. - p-chlorophenoxy acetic acid (4-CPA), χρησιμοποιείται για βελτίωση της καρπόδεσης. Εμπορικό όνομα PCPA-Marks, Χαρακίνη, Χαραμπέξ. - 2-(3-chlorophenoxy)-propianamide (3-CPA), το οποίο προκαλεί αραίωμα καρπών. Βελτιώνει την απόδοση. Εμπορικό όνομα Fruitone. 8

9 - N-1-naphthyl-acetamide (NAAm), το οποίο προκαλεί αραίωμα καρπών. Αυξάνει τη ριζοβολία των μοσχευμάτων. - και β-ν-m-tolyl-phthalamic acid, έχει αυξινική δράση. Γιββερελλίνες. Οι γιββερελίνες ρυθμίζουν την επιμήκυνση των κυττάρων κάτω από τις κορυφές αύξησης ενώ επιπλέον διαγείρουν την καμβιακή δραστηριότητα. Η φυσική γιββερελλίνη, η οποία συντίθεται επίσης στα νεαρά φύλλα και τους οφθαλμούς είναι το γιββερελλινικό οξύ (GA 3 ), ενώ στις συνθετικές γιββερελλίνες συγκαταλέγονται η GA 4, η GA 7 κ.λπ. Κυτοκινίνες. Οι κυτοκινίνες είναι απαραίτητες για την αύξηση και την διατήρηση της νεακικής φάσης ανάπτυξης των υπέργειων τμημάτων των φυτών. Φυσική κυτοκινίνη είναι η ζεατίνη (zeatin), ενώ στις κυριότερες συνθετικές περιλαμβάνονται η κινετίνη 9

10 (kinetin), η N-6-benzyl-9-tetrahydropyrane adenine, η N-6- benzyladenine κ.λπ. Αμπσισικό οξύ. Το αμπσισικό οξύ (abscisic acid: ABA) είναι μία φυσική ορμόνη η οποία διαγείρει την γήρανση των φυτικών ιστών και προκαλεί απόπτωση των φύλλων και των καρπών. Δεν υπάρχουν συνθετικές φυτορρυθμιστικές ουσίες με δράση παρόμοια με αυτή του αμπσισικού οξέως. Αιθυλένιο (C 2 H 4 ). Είναι φυσική αέρια ορμόνη η οποία διαγείρει την ωρίμανση των φυτικών ιστών και ιδιαίτερα των καρπών. Εκτός από το φυσικό αιθυλένιο που εκλύουν οι φυτικοί ιστοί, την ίδια δράση έχει και η συνθετική ουσία ethephon. Φυτόχρωμα. Πρόκειται για φυσική φυτορρυθμιστική ουσία η οποία υπεισέρχεται στους μηχανισμούς άνθησης των φυτών. 10

11 Μπρασινοστεροειδή. Είναι μία ομάδα φυσικών φυτορρυθμιστικών ουσιών που προάγουν την αύξηση και την ανάπτυξη των φυτών. Χημικά είναι πολυϋδρόξυ-στεροειδή και πρώτος αντιπρόσωποε της ομάδας είναι το Brassinolide που απομονώθηκε από τη γύρη του φυτού Brassica napus από το οποίο πήρε και το όνομα ολόκληρη η ομάδα των ουσιών αυτών. α. Φυσική: brassinolide β. Κυριότερες συνθετικές: - Πολυαμίνες. Οι πολυαμίνες είναι χημικές ενώσεις που απατώνται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και φαίνεται να έχουν μεγάλη σημασία για την εκτέλεση πολλών φυσιολογικών διεργασιών. Στα φυτά οι πολυαμίνες υπάρχουν τόσο σε ελεύθερη μορφή όσο και σε δεσμευμένη. Οι δεσμευμένες μορφές είναι 11

12 ενώσεις των πολυαμινών με διάφορους δευτεροταγείς φαινολικούς μεταβολίτες και παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο με τις ελεύθερες μορφές. Επειδή είναι σημαντικές για την κυτταρική διαίρεση, μπορούν και επηρεάζουν το μοντέλο της κυτταρικής διαίρεσης και την μορφή των φυτών. α. Φυσικές: putrescine spermidine spermine cadaverine β. Κυριότερες συνθετικές: - Μορφακτίνες. Είναι διασυστιματικές ενώσεις, οι οποίες παρεμποδίζουν και τροποποιούν την αύξηση και την ανάπτυξη 12

13 των φυτών. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό τους είναι ότι σε μεγάλο εύρος συγκεντρώσεων δεν είναι φυτοτοξικές. Η δράση τους είναι βραδεία και οι παραμορφώσεις, παρεμποδίσεις ή άλλες απιδράσεις τους στα φυτά εμφανίζονται βαθμιαία. Υψηλές συγκεντρώσεις προκαλούν τελικά νανισμούς ενώ τα αποτελέσματα χαμηλών δόσεων παρέρχονται σύντομα. α. Φυσικές: - β. Κυριότερες συνθετικές: chlorfurenol flurenol chlorfurenol methyl dichlorfurenol methyl κ.α. 13

14 Επιβραδυντές αύξησης. Είναι μία μεγάλη ομάδα συνθετικών φυτορρυθμιστικών ουσιών. Όταν εφαρμοστούν στα φυτά επιβραδύνουν το ρυθμό επιμύκηνσης των βλαστών, μειώνουν το τελικό τους μήκος λογω μείωσης του μήκους των μεσογονάτιων διαστημάτων, επιτείνουν την ένταση του πράσινου χρώματος των φύλλων και έμμεσα επηρεάζουν την άνθηση λόγο\ω περιορισμού της βλαστικής ανάπτυξης, χωρίς όμως να προκαλούν μορφολογικές παραμορφώσεις στα φυτά. α. Φυσικοί: - β. Κυριότεροι συνθετικοί: ancymidol chlormequat chloride chlorphonium chloride 14

15 daminozidemepiquat chloride paclobutrazol κ.α. Παρεμποδιστές της κυτταρικής διαίρεσης. Είναι χημικές ενώσεις που παρεμποδίζουν την κυτταρική διαίρεση στις μεριστωματικές ζώνες του φυτού, εμποδίζοντας έτσι την αύξηση και την αναπτυξή του. α. Φυσικοί: - β. Κυριότεροι συνθετικοί: chlorpropham propham maleic hydrazide tecnazene Γαμεκτόνα. Θα μπορούσαν να ονομαστούν και φονείς ή καταστροφής της γύρης. Οι φυτορρυθμιστικές αυτές ουσίες 15

16 χρησιμοποιούνται για την αρρενοστείρωση φυτών τα οποία χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υβριδίων. α. Φυσικα: - β. Κυριότερα συνθετικά: 2,3-dichloro-isobutyric acid DPX-3778 RH-531 Καταστροφείς των κορυφών των βλαστών. Οι ουσίες αυτές λέγονται και ουσίες χημικού κλαδεύματος. α. Φυσικοί: - β. Κυριότεροι συνθετικοί: dikegulak sodium maleic hydrazide 16

17 λιπαρές αλκοόλες (n-octanol, n-decanol κ.α) μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων Αποφυλλωτικά. Είναι συνθετικές φυτορρυθμιστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για την αποφύλλωση ή τουλάχιστον για την επιτάχυνση αυτής. α. Φυσικά: - β. Κυριότερα συνθετικά: merphos triadiazuron dimethipin Αποξηραντικά. Οι χημικές αυτές ουσίες χρησιμοποιούνται για την αποξήρανση των καλλιεργειών όπως 17

18 στο βαμβάκι. Πολλά αποξηραντικά είναι γνωστά ζιζανιοκτόνα επαφής. α. Φυσικά: - β. Κυριότερα συνθετικά: diquat paraquat endothal sodium chlorate Αντίδοτα ζιζανιοκτόνων. Αυτά χρησιμοποιούνται για να ξεπεράσουν ή να αποφύγουν τα φυτά, τις δυσμενείς γι αυτά επιπτώσεις από την εφαρμογή ζιζανιοκτώνων και να ολοκληρώσουν έτσι την ανάπτυξη και αύξηση τους. α. Φυσικά: - 18

19 β. Κυριότερα συνθετικά: naphthalic anhydride R cyometrinil 12 Εργαστήριο Ανθοκομίας Αντιδιαπνευστικά. Είναι ουσίες που εφαρμόζονται στο φυτό ώστε να μπορέσει να περιορίσει την διαπνοή του και κατά συνέπεια τις απώλειες του νερού από αυτό. α. Φυσικά: CO 2 β. Κυριότερα συνθετικά: silicone 8-hydroxyquinoline chlormequat chloride 19

20 polyvinyl chloride 20

21 Εφαρμογές φυτορυθμιστικών ουσιών στην ανθοκομία Τα εμπορικά σκευάσματα που κυκλοφορούν οι (Φ.Ο) φυτορρυθμιστικές ουσίες στοχεύουν σήμερα ανάλογα με το είδος του σκευάσματος και το είδος φυτού στην: Υποκίνηση της ριζοβολίας κατά τον πολλαπλασιασμό των φυτών Διακοπή ή υποκίνηση λήθαργου σε σπόρους, βολβούς, κονδύλους κ.α Έλεγχο της αύξησης πλάγιων βλαστών Αύξηση της αντοχής των φυτών σε διάφορα παράσιτα και αντιξοότητες του περιβάλλοντος 21

22 Καταστολή ανεπιθύμητης βλάστησης, νανοποίηση καλλωπιστικών φυτών και μείωση του αριθμού των κοπών στους χλοοτάπητες. Υποκίνηση ή επιβράδυνση της άνθησης κ.α. Η χρήση των φυτορρυθμιστικών ουσιών στην γεωργική πρακτική δεν ακολούθησε τον ρυθμό ανάπτυξης των άλλων γεωργικών φαρμάκων (εντομοκτόνων, μυκητοκτόνων, ζιζανιοκτόνων). Οι λόγοι της πιο περιορισμένης χρήσης είναι το κόστος παραγωγής των προϊόντων από τους εμπορικούς οίκους, πιθανά τοξικολογικά προβλήματα από την χρήση τους καθώς και περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις. Άλλα αίτια για την μη επέκταση των Φ.Ο. μπορεί να θεωρηθούν: 22

23 Η έλλειψη ειδικού αποτελέσματος. Η εμφάνιση παρενεργειών σε τμήματα του φυτού τα οποία δέχονται ψεκαστικό υγρό παρά τη θέληση του χρήστη κατά τον ψεκασμό της καλλιέργειας. Οι διαφορετικές αντιδράσεις διαφορετικών ποικιλιών του ίδιου είδους κατά την εφαρμογή της ίδιας φυτορρυθμιστικής ουσίας στην ίδια δοσολογία και με τον ίδιο τρόπο. Το μικρό εύρος μεταξύ αποτελεσματικής και φυτοτοξικής δόσης. Η μεγάλη ακρίβεια που απατείται ως προς το στάδιο ανάπτυξης του φυτού κατά το οποίο πρέπει να λάβει χώρα η εφαρμογή των φυτορρυθμιστικών ουσιών ώστε να υπάρξει ικανοποιητικό αποτέλεσμα. 23

24 Η ύπαρξη μηχανισμών εξισορρόπησης στα φυτά οι οποίοι συχνά ακυρώνουν τον τελικό στόχο της εφαρμογής μολονότι επιτυγχάνεται το ενδιάμεσο επιδιωκόμενο αποτέλεσμα. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι οι εφαρμογές που αποσκοπούν στην αύξηση της συνολικής παραγωγής λαχανικών ή φρούτων μέσω αύξησης του αριθμού των καρπών οι οποίες συχνά δεν δίνουν αποτέλεσμα γιατί παράλληλα μπορεί να ελαττώνεται το μέσο μέγεθος των καρπών. Πρέπει να τονιστεί ότι, πριν από την εφαρμογή οποιασδήποτε Φ.Ο στην πράξη, θα πρέπει να μελετώνται προσεκτικά οι οδηγίες χρήσεως και οι προφυλάξεις που αναγράφονται στην ετικέτα του χρησιμοποιούμενου σκευάσματος. Συνιστάται επίσης, πριν την εφαρμογή μιάς φυτορρυθμιστικής ουσίας στην καλλιέργεια να 24

25 προηγείται μια δοκιμαστική εφαρμογή μικρής κλίμακας ώστε να διερευνηθεί η επίδραση του συγκεκριμένου σκευάσματος στην συγκεκριμένη ποικιλία. Παρακάτω αναφέρονται μερικές από τις πιο συνηθισμένες εφαρμογές των φυτορρυθμιστικών ουσιών στην Ανθοκομία. 1. Αύξηση ποσοστού ριζοβολίας μοσχευμάτων καλλωπιστικών δένδρων και θάμνων. Χρησιμοποιείται ΙΒΑ σε δοσολογία 2-5 g/l αλκοόλης 50%. Η εφαρμογή γίνεται με εβάπτιση για μερικά δευτερόλεπτα του κατώτερου μέρους των μοσχευμάτων (2 cm από την τομή) στο διάλυμα. Τα μοσχεύματα αφήνονται για λίγο να στεγνώσουν και μετά φυτεύονται. Η δοσολογία διαφέρει ανάλογα με την σκληρότητα του μοσχεύματος (ποώδη και ξυλώδη φυτά). 25

26 Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ΙΒΑ, 1-10 g ή ΝΑΑ, 1-4 g ανά kg αδρανούς κόνεως (τάλκ ή άλλο κατάλληλο αδρανές υλικό. Το κατώτερο μέρος των μοσχευμάτων (2 cm από την τομή) διαβρέχεται με νερό, τινάζεται ελαφρά και βυθίζεται σε μικρή ποσότητα του σκευάσματος. Τα μοσχεύματα φυτεύονται αφού τιναχτούν ελαφρά για να απομακρυνθεί η περίσσεια της σκόνης. Η δοσολογία διαφέρει ανάλογα με την σκληρότητα των μοσχευμάτων (ποώδη και ξυλώδη φυτά). Η φύτευση πρέπει να γίνει προσεκτικά για να μη φύγει η σκόνη από το μόσχευμα. Αξίζει να σημειωθεί όμως ότι η χρήση των παραπάνω Φ.Ο. δεν συνίσταται προκειμένου για μοσχεύματα φύλλου-οφθαλμού ορισμένων ανθοκομικών φυτών όπως η 26

27 καμέλια, ο φίκος, κ.α. γιατί αυτές παρεμποδίζουν την ανάπτυξη του μοναδικού οφθαλμού. 2. Για καλύτερη εμφάνιση και παράταση διάρκειας ζωής κομμένων λουλουδιών συνιστάται η χορήγηση Pinolene, το οποίο είναι αντιδιαπνευστικό, σε δοσολογία 1,9 g/l. Συνιστάται ψεκασμός λίγο πριν ή εμβάπτιση αμέσως μετά το κόψιμο των λουλουδιών. 3. Για την βελτίωση της αντοχής στο μεταφυτευτικό shock μπορεί να χρησιμοποιηθεί το Pinolene σε δοσολογία g/l. Συνιστάται ψεκασμός ή εμβάπτιση των φυτών μετά την εξαγωγή από το σπορείο και πριν τη μεταφύτευση. 4. Στον Ιβίσκο, για την ρύθμιση του ύψους των φυτών σε γλάστρες, χρησιμοποιείται: chlormequat chloride, 0,7-1,2 g/l. 27

28 Γίνεται ψεκασμός των φυτών όταν οι πλευρικοί βλαστοί έχουν μήκος 3-4 εκατ. Ο ψεκασμός επαναλαμβάνεται 2-3 εβδομάδες αργότερα. 5. Για την προστασία των παράλιων καλλιεργειών από την θαλασσινή αλμύρα ενδείκνυται η εφαρμογή του Pinolene σε δοσολογία g/l. μέσω ψεκασμού των φυτών. 6. Στο Ευώνυμο, γίνεται χημικό κλάδευμα σε φυτά μπορντούρες και φυσικούς φράκτες, με dikegulak sodium, 2 g/l. Ψεκασμός των φυτών την άνοιξη. Για φυτά ηλικίας τουλάχιστο 3 ετών. 7. Στην Ποϊνσέτια, για την παραγωγή νάνων φυτών, ψεκασμός με paclobutrazol, ml/l., το οποίο είναι επιβραδυντής αύξησης. Εφαρμόζεται ψεκασμός των φυτών 28

29 μετά τη μεταφύτευση όταν αυτά έχουν ύψος εκατ. Μπορεί να καθυστερήσει την ανάπτυξη του ερυθρού χρώματος στα φύλλα της κορυφής. 29