Από τα μέσα Σεπτεμβρίου, καθώς τα καρύδια ανοίγουν στις βαμβακοφυτείες της Θεσσαλίας, της Στερεάς Ελλάδας και της Κεντρικής Μακεδονίας, τα δελτία γεωργικών προειδοποιήσεων από τη Λάρισα και την Καρδίτσα μέχρι τις Σέρρες και την Εύβοια επαναλαμβάνουν την ίδια προειδοποίηση. Δόση μεγαλύτερη από την κανονική ξηραίνει τα φύλλα και τα αφήνει κολλημένα πάνω στο φυτό, αντί να τα ρίξει. Το φαινόμενο ονομάζεται διεθνώς leaf stick και υποβαθμίζει την ίνα, καθώς τα ξερά φύλλα τρίβονται από τη μηχανή και αναμιγνύονται με το προϊόν.
Η εξήγηση βρίσκεται στο ότι η αποφύλλωση δεν είναι θανάτωση του φύλλου. Είναι μια ενεργή βιολογική διεργασία που χρειάζεται ζωντανό ιστό και χρόνο για να ολοκληρωθεί.
Η ζώνη αποκοπής
Στη βάση του μίσχου κάθε φύλλου υπάρχει μια στενή ταινία εξειδικευμένων κυττάρων, η ζώνη αποκοπής. Εκεί γίνεται ο διαχωρισμός του φύλλου από το φυτό, με ελεγχόμενη αποδόμηση των κυτταρικών τοιχωμάτων.
Η διαδικασία περιλαμβάνει τέσσερα στάδια. Καθορίζεται πρώτα η ίδια η ζώνη, αποκτά στη συνέχεια ικανότητα να ανταποκριθεί στα σήματα αποκοπής, ενεργοποιείται ο διαχωρισμός, και τέλος σχηματίζεται προστατευτικό στρώμα στην ουλή που μένει πίσω.
Το τελευταίο στάδιο εξηγεί γιατί ένα φυτό που αποφυλλώθηκε σωστά δεν παρουσιάζει ανοιχτές πληγές στη θέση των φύλλων.
Το αιθυλένιο δίνει το σήμα
Το κεντρικό σήμα της αποκοπής είναι το αιθυλένιο, αέρια ορμόνη που κινείται εύκολα μέσα στους ιστούς. Η παρουσία του ενεργοποιεί στη ζώνη αποκοπής τα γονίδια των ενζύμων που διασπούν τα κυτταρικά τοιχώματα, με χαρακτηριστικό παράδειγμα τις κυτταρινάσες.
Το αιθυλένιο όμως δεν αρκεί από μόνο του. Σε πειράματα με φυτά που δεν αντιλαμβάνονται το αιθυλένιο, η αποκοπή καθυστέρησε αλλά δεν σταμάτησε, γεγονός που δείχνει ότι εμπλέκονται και άλλοι παράγοντες.
Η βαθμίδα της αυξίνης
Ο δεύτερος καθοριστικός παράγοντας είναι η αυξίνη, και συγκεκριμένα η διαφορά συγκέντρωσής της εκατέρωθεν της ζώνης αποκοπής.
Όσο το φύλλο παράγει περισσότερη αυξίνη από την πλευρά του βλαστού, η ζώνη αποκοπής παραμένει αναίσθητη στο αιθυλένιο. Μόλις η αυξίνη του φύλλου πέσει και η βαθμίδα αντιστραφεί, η ζώνη αποκτά την ικανότητα να ανταποκριθεί.
Μελέτες με thidiazuron έδειξαν ακριβώς αυτή την αλληλουχία. Το αιθυλένιο συσσωρεύτηκε νωρίτερα στο φύλλο παρά στη ζώνη αποκοπής, ενώ η αυξίνη μειώθηκε πολύ πιο απότομα στο φύλλο, μεταβάλλοντας τη βαθμίδα προς την κατεύθυνση που επιτρέπει τον διαχωρισμό.
Οι δύο κατηγορίες αποφυλλωτικών
Τα σκευάσματα φτάνουν στο ίδιο αποτέλεσμα από δύο διαφορετικούς δρόμους, και η διαφορά τους έχει άμεσες πρακτικές συνέπειες. Τα ορμονικού τύπου, με κύρια παραδείγματα το thidiazuron και το ethephon, ενισχύουν απευθείας την παραγωγή αιθυλενίου. Το ethephon απελευθερώνει αιθυλένιο, το οποίο με τη σειρά του διεγείρει τη σύνθεση περισσότερου αιθυλενίου από το ίδιο το φυτό, ενεργοποιώντας ζώνες αποκοπής τόσο στους μίσχους των φύλλων όσο και στα τοιχώματα των καρυδιών.
Τα ζιζανιοκτονικού τύπου, όπως το tribufos και το endothall, λειτουργούν έμμεσα. Προκαλούν τραυματισμό στον ιστό, και το φυτό απαντά στον τραυματισμό παράγοντας αιθυλένιο, το οποίο με τη σειρά του ενεργοποιεί τη ζώνη αποκοπής.
Επειδή τα ορμονικού τύπου παρακάμπτουν τον τραυματισμό, είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν κολλημένα φύλλα από τα ζιζανιοκτονικού τύπου.
Το παράδοξο του thidiazuron
Το thidiazuron αξίζει ιδιαίτερη αναφορά, γιατί η δράση του αντιβαίνει σε ό,τι θα περίμενε κανείς. Πρόκειται για συνθετικό μόριο που μιμείται τις κυτοκινίνες, ορμόνες οι οποίες στα περισσότερα φυτικά είδη διατηρούν τα φύλλα υγιή και καθυστερούν τη γήρανση. Στο βαμβάκι όμως, και σε συγγενή είδη, οι πολύ υψηλές συγκεντρώσεις κυτοκινινών προάγουν τη σύνθεση αιθυλενίου και λειτουργούν έτσι ως αποφυλλωτικό.
Η ίδια ορμόνη που κρατά ένα φύλλο ζωντανό, σε πολλαπλάσια δόση, το ρίχνει.
Γιατί αποτυγχάνει η υπερδοσολογία
Η δημιουργία της ζώνης αποκοπής απαιτεί ζωντανά κύτταρα που παράγουν αιθυλένιο, συνθέτουν ένζυμα και αποδομούν ελεγχόμενα τα τοιχώματά τους. Όλα αυτά χρειάζονται λειτουργικό μεταβολισμό και χρόνο.
Υπερβολική δόση ζιζανιοκτονικού αποφυλλωτικού προκαλεί ταχύ θάνατο του φύλλου πριν προλάβει να παραχθεί το αιθυλένιο που θα σχηματίσει το στρώμα αποκοπής. Το φύλλο πεθαίνει, αλλά πεθαίνει ενωμένο με το φυτό, γιατί ο μηχανισμός που θα το αποκολλούσε δεν πρόλαβε να ενεργοποιηθεί.
Το αποτέλεσμα δεν είναι φυλλόπτωση αλλά ξήρανση, δηλαδή ακριβώς αυτό που περιγράφουν τα δελτία ως κολλημένα φύλλα.
Γιατί η θερμοκρασία καθορίζει τη δόση
Από τον ίδιο μηχανισμό προκύπτει και ο ρόλος της θερμοκρασίας, τον οποίο τα δελτία αναφέρουν χωρίς να τον εξηγούν.
Ο μεταβολισμός του φυτού επιβραδύνεται στο κρύο. Κάτω από περίπου 15 με 18 βαθμούς, η παραγωγή αιθυλενίου και η σύνθεση των ενζύμων γίνονται πολύ αργά, οπότε η ζώνη αποκοπής χρειάζεται περισσότερο χρόνο να σχηματιστεί.
Μια δόση που λειτουργεί σωστά σε ζεστό καιρό μπορεί επομένως να αποδειχθεί υπερβολική σε κρύο, όχι επειδή άλλαξε η ποσότητα αλλά επειδή επιβραδύνθηκε η αντίδραση του φυτού που έπρεπε να προλάβει τον τραυματισμό.
Τρεις κατηγορίες βοηθητικών συγκομιδής που συγχέονται
Τα αποφυλλωτικά στοχεύουν στην πτώση των φύλλων μέσω της ζώνης αποκοπής και χρησιμοποιούνται στη συγκομιδή με μηχανές τύπου picker, ενώ τα ξηραντικά σκοτώνουν ταχύτατα τον ιστό, οπότε τα φύλλα ξηραίνονται και παραμένουν στο φυτό. Το αποτέλεσμα αυτό εξυπηρετεί άλλα συστήματα συγκομιδής, αποτελεί όμως αποτυχία όταν ζητούμενο είναι η φυλλόπτωση.
Τρίτη κατηγορία είναι τα ανοιχτήρια καρυδιών, με κύριο εκπρόσωπο το ethephon, τα οποία επιταχύνουν το άνοιγμα των καψών. Επειδή το thidiazuron δεν επηρεάζει άμεσα την ωρίμανση των καρυδιών, συνδυάζεται συχνά με ethephon ώστε να επιτευχθούν και τα δύο αποτελέσματα.
Σημαντικές σημειώσεις
Οι δραστικές ουσίες που αναφέρονται παρουσιάζονται για την επεξήγηση του μηχανισμού δράσης και η έγκρισή τους διαφέρει ανά χώρα και μεταβάλλεται με τον χρόνο, οπότε ελέγχεται στη βάση δεδομένων της αρμόδιας αρχής. Οι δόσεις, τα ποσοστά ανοίγματος των καρυδιών και οι χρόνοι εφαρμογής καθορίζονται από την ετικέτα κάθε σκευάσματος και από τα κατά τόπους δελτία γεωργικών προειδοποιήσεων, σε συνεργασία με γεωπόνο.
Πηγές
- Cothren, J. T. Physiology of Cotton Defoliation and Desiccation. Cotton Harvest Management.
- University of Tennessee Extension. MidSouth Cotton Defoliation Guide, W 376.
- Thidiazuron Promotes Leaf Abscission by Regulating the Crosstalk Complexities between Ethylene, Auxin, and Cytokinin in Cotton. International Journal of Molecular Sciences.
- Comparative Physiological and Transcriptomic Mechanisms of Defoliation in Cotton in Response to Thidiazuron versus Ethephon.
- Crosstalk between cytokinin and ethylene signaling pathways regulates leaf abscission in cotton in response to chemical defoliants. Journal of Experimental Botany.
