جريان تكامل گياهان عالي به قسمتهاي كاملاً مختلف و متمايز شده تقسيم ميشود که اين جريان با وابستگي به عوامل خارجي نظير نور، گرما و تغذيه و عوامل درونی گیاه مانند تنظيمکنندههاي رشد گياهي هدايت ميشود. در حالت معمولي، گياهان تنظيم كنندههاي رشد لازم را خود ميسازند و نيازي نيست كه از خارج به آنها رسانده شود. تعدادي از كند کنندههاي رشد گياهي وجود دارند كه جهت محدود كردن رشد، دائماً قابل دسترس ميباشند. معمولترين و شناخته شدهترين گروه كند كنندههاي گياهي موجود، موادي هستند كه از بيوسنتز جيبرلين ممانعت ميكنند. يک کند کننده رشد تجاري يک ترکيب آلي طبيعي يا سنتزي که يک يا تعداد بيشتري از فرآيندهاي فيزيولوژيکي ويژهاي را در گياه تغيير يا کنترل ميکند. اين ترکيبات به طور کلي طويل شدن سلولي را کند يا باز ميدارد، باعث ريزش برگ يا از آن جلوگيري ميکنند، يا رنگ برگ را از طريق اختلال در بيوسنتز جيبرليک اسيد و آزاد شدن اتيلن در گياه تحت تأثير قرار ميدهند. تأثير اين مواد بستگي به غلظت آنها داشته و غلظت زياد آنها ميتواند از رشد جلوگيري نمايد و اين مطلب براي استفاده عملي در كشاورزي حائز اهميت است و علاوه بر آن تأثير آن بستگي به زمان مصرف در طي رشد و در حالت فيزيولوژيكي گياه دارد.
در گذشته کند کنندههاي رشد گياهي را براساس نحوي عمل به دو گروه تقسيم ميکردند. اين دو گروه شامل کند کنندههاي نوع І (که بازدارندههاي تقسيم سلولي هستند. علف کشها در اين قرار داشتند که در ميزان هاي کم براي بازدارندگي رشد بدون ايجاد بافت مردگي استفاده شدند) و کند کنندههاي نوع ІІ (بازدارندههاي مسير بيوسنتز جيبرلين) بودند. بازدارندههاي بيوسنتز جيبرلين به دو کلاس A و B تقسيم ميشدند. بازدارندههاي کلاس A (مثل ترينگزاپک¬اتيل) مرحله آخر مسير بيوسنتز جيبرلين را بازمي دارد در حالي که بازدارندههاي کلاس B (مثل پاکلوبوترازول) مراحل اوليه مسير بيوسنتز جيبرلين را متوقف ميکنند.
استفاده از کندکنده های رشد گیاهی در چمن به عنوان یک ایده از حدود 50 سال پیش به منظور کاهش دفعات چمن زنی آغاز شد. در حال حاضر، کند کنندههاي مصنوعي رشد گياهي که براي تنظيم رشد چمن به کار ميروند به صورت تنظيم کنندههاي رشد گياهي کلاس A، B و C دسته بندي شدند. کند کنندههاي رشد کلاس C (قبلاً به عنوان نوع I طبقه بندي شدند) ترکيباتي هستند که رشد و نمو را از طريق بازداشتن تقسيم و تمايز يابي سلولهاي مريستمي محدود ميکنند. یکی از اولین محصولاتی که با موفقیت در چمن استفاده شد مالئیک هیدرازید (MH) بود. MH به عنوان یک کند کنندههاي کلاس C (که در ميزان هاي کم براي بازدارندگي رشد بدون ايجاد بافت مردگي استفاده شدند) رشد چمن و تشکیل گلازین در چمن را متوقف میکند. علاوه بر این، مفلویدید (Mefluidide) یک کندکننده کلاس C است که عمدتاً برای جلوگیری از رشد گلازین در پوآی یکساله استفاده می گردد. کندکنندههاي رشد کلاس A و B (قبلاً به عنوان نوع II طبقه بندي شدند) با تأثیرگذاری بر افزایش طول سلول، عمدتاً از طریق مهار سنتز GA عمل می کنند. محصولات این کلاس عبارتند از فلورپریمیدول، پاکلوبوترازول، اتفون و ترینگزاپکاتیل. از آنجایی که این محصولات عمدتاً بر افزایش طول سلول تأثیر میگذارند و نه تقسیم آن، بنابراین، تعداد سلولهای جدید کاهش نمییابد در حالی که طول آنها به طور قابل توجهی تغییر میکند. افزایش تعداد سلولهای کوچکتر سبب ایجاد مورفولوژی تغییر یافته برگهای چمن و ظاهر کوتاهتر گیاهان (کاهش طول میانگره) میشود.
مهمترین ترکیبات کندکننده رشد برای چمن
1-ترینگزاپک اتیل (Trinexapac-ethyl)
ترينگزاپکاتيل يک ترکيب مصنوعي است که طويل شدن ساقه يا رشد را بدون تداخل در الگوهاي نموي گياه محدود ميکند. ممانعت از رشد ساقه به وسيله تداخل در طويل شدن سلولي و يا تقسيم سلولي صورت ميگيرد. ترينگزاپکاتيل به خاطر کارايي بالا در تنظيم رشد گياه به طور گستردهاي در صنعت چمن مورد استفاده قرار ميگيرد. مکانسيم عمل ترينگزاپک¬اتيل به نحوی است که تبديل جيبرلين غير فعال (GA20) به جيبرلين فعال (GA1) محدود ميشود بنابراين از فعاليت جيبرلين ها جلوگيري ميگردد. به خاطر بازداشتن فعاليت جيبرلينها فرآيندهاي فيزيولوژيکي زيادي شامل طويل شدن سلولي ممانعت ميشوند. بيشترين جذب ترينگزاپکاتيل در طوقه گياه و سپس در پهنک برگ انجام می شود و انتقال ترينگزاپکاتيل بصورت بيسيپتال و آکروپتال به بخش های مختلف گیاه صورت ميگيرد.
بررسي هاي متعددي کارايي ترينگزاپکاتيل در کاهش ارتفاع گونههاي اصلي چمن ها و همچنين ديگر گونه ها گیاهی را نشان دادند. این ترکیب در کنار کاهش رشد طولی گیاه سبب تغییردر فیزیولوژی و مرفولوژی دیگر بخش های گیاه از جمله افزایش تعداد پنجه، افزایش رنگ و کیفیت ظاهری چمن، بهبود سیستم ریشه ای، بهبود فرآیندهای فتوسنتز و تنفس در چمن گردید. این تغییرات مثبت در چمن های محلول پاشی شده با ترینگزاپک اتیل سبب افزایش تحمل این چمن ها نسبت به شرایط نامساعد محیطی از جمله، خشکی، شوری، دمای بالا و ترافیک گردید. در نتیجه چمن های تیمار شده کارایی مصرف آب افزایش یافته و مصرف آب در نواحی چمنکاری را کاهش داده است.
2- پاکلوبوترازول (Paclobutrazol)
پاکلوبوترازول ترکیبی از گروه تری آزول است که یک گروه بسیار فعال در کنترل رشد گیاه است. ظرفیت آنها برای کاهش رشد گیاه به دلیل مهار سنتز جیبرلین است. پاکلوبوترازول همچنین در مهار بیوسنتز استرول عمل می کند. مقدار اسید آبسیزیک، اتیلن و ایندول-3-استیک اسید را کاهش می دهد، در حالی که مقدار سیتوکینین ها را افزایش می دهد. این ترکیب توسط برگها، ساقهها و ریشههایی جذب میشود که بوسیله آوند چوبی به مریستم رشد انتهایی منتقل و مانع از سنتز جیبرلینها و در نتیجه افزایش طول سلول میگردد. در نتیجه آن همه بخش های هوایی گیاه کوتاهتر خواهد شد. تعداد قابل توجهی کار تحقیقاتی در مورد استفاده از پاکلوبوترازول برای کنترل رشد چمن منتشر شده است. با این وجود، نتایج از نظر زمان کاربرد، تعداد کاربردها در مرحله رشد، دوزها و بهویژه گونههای چمن متناقض هستند. دوز 1.1 کیلوگرم ماده موثره در هکتار پاکلوبوترازول در پایان فصل بهار رشد چمن آفریقایی را به مدت سه هفته کاهش داد. این دوره مهار رشد با کاربرد مجدد در 15 روز بعد با غلظت 56/0 کیلوگرم ماده موثره در هکتار یک هفته افزایش یافته بود. برای کاربردهایی که در پایان بهار و ابتدای تابستان انجام می شود، لزوماً از غلظت های بزرگتر از دزهای مورد استفاده در سایر دورههای سال استفاده شود، زیرا گیاهان پس از آن رشد رویشی شدیدی دارند اگرچه دوزهای بالا احتمال بیشتری دارد که باعث آسیب به گیاه شوند. کاربرد پاییزه پاکلوبوترازول حتی زمانی که در دوزهای بالا استفاده می شود، نتایج به اندازه کافی رضایت بخش نیستند و ماندگاری اثر کمتری دارد.
3- پروهگزادیون کلسیم (Prohexadione-calcium)
پروهگزادیون-کلسیم، مانند ترینگزاپک-اتیل، با مهار بیوسنتز جیبرلین عمل می کند. این ماده، 3β-هیدروکسیلاسیون GA20 به GA1 را مسدود می کنند. میزان قابل توجهی از کاهش رشد رویشی در گونه های مختلف گیاهی مانند درخت سیب، گوجه فرنگی، برنج، گندم، بادام زمینی و تربچه وحشی توسط کاربرد پروهگزادیون کلسیم ایجاد گردید. ساختار مولکولی آن بسیار شبیه به ترینگزاپک اتیل است، به همین دلیل است که هر دو ترکیب اثرات بسیار مشابهی دارند. با این حال، این شباهت توجه محققان را در مورد استفاده از آن در چمن ها جلب نکرده است. مشخص شده است که کاربردهای متوالی پروهگزادیون کلسیم در دوزهای بین 0.14 تا 0.67 کیلوگرم ماده موثره در هکتار در فواصل 3 هفته منجر به کاهش قابلتوجهی در تولید ماده خشک چمن برموداگراس (C. dactylon)، چمن آبی کنتاکی (Poa pratensis)، چمن لولیوم چند ساله (Lolium perenne) و چمن زویسیا (Zoysia japonica) می شود. این کاهشها معادل کاهشهایی است که توسط trinexapac-ethyl در دوزهای 0.7، 0.22، 0.60 و 0.27 کیلوگرم ماده موثره در هکتار به ترتیب در چمن های ذکر شده ایجاد میشود.
March, S.R., Martins, D. and McElroy, J.S., 2013. Growth inhibitors in turfgrass. Planta Daninha, 31, pp.733-747.