Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Võ Thị Mai Hương
Sinh viên thực hiện: Đào Thị Mến
ETYLEN VÀ ỨNG DỤNG
- Ethylene (Etilen) là một chất khí đơn giản (CH2=CH2).
Được phát hiện và xếp vào nhóm phytohormones muộn nhất
=> ứng dụng đại trà nhanh nhất, mang lại hiệu quả kinh tế to lớn.
Không gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng vệ sinh của nông sản và môi trường.
CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG “HỢP THỜI”
Ethylene (Etilen)
1. Sự phát hiện ra tác động sinh lý của etylen
Nhà khoa học Nga D.N.Neliubov là người đầu tiên(1901) phát hiện ra etylen có ảnh hưởng đến sinh trưởng của thực vật.
Etylen và axetylen có mặt trong thành phần khí đốt uốn cong thân và làm thay đổi tính hướng của thân cây đậu Hà Lan mọc vống. (Nồng độ gây ra tác động trên của etylen là rất thấp ≈0,6 ppm)
I. Etylen
Cơ chế đgl “phản ứng ba chiều” của thân: kìm hãm sự giãn, làm dầy thân và thay đổi hướng mọc
F.Denin(1924), etylen trong việc làm chín quả cam, quýt, chuối,…
R.Gein(1934), chứng minh được: chính thực vật nói chung và cây trồng nói riêng có khả năng tự tổng hợp etylen.
1935, Crocker và các cộng sự (Hoa kỳ) đã đề nghị coi etylen như là một hormon của sự chín.
Sau đó, người ta xác định: etylen là sản phẩm tự nhiên của quá trình trao đổi chất trong cây và được hình thành với lượng nhỏ ở tất cả các mô khác nhau của cây.
Etylen được sản sinh với một lượng nhỏ và được khuếch tán đến các cơ quan, bộ phận khác nhau trong cây dưới dạng hợp chất ACC (1-aminocyclopropane-1-cacboxylic acid).
ACC là chất trung gian trên con đường chuyển hóa methionin thành etylen.
Ngày nay, người ta thừa nhận rằng: etylen là hoocmon của sự chín và sự già hóa.
ETYLEN LÀ 1 PHYTOHOOCMON DUY NHẤT
Ở DẠNG KHÍ.
Trong cây, với nồng độ rất thấp (0.001-0.1 µ/l) etylen đã gây đóng, mở các quá trình sinh lý của cây (kìm hãm sinh trưởng, gây chín,…).
Ngoài cây trồng, etylen còn được tổng hợp ở vi khuẩn, nấm; các thực vật hạ đẳng, thượng đẳng khác.
2. Sinh tổng hợp etylen
Etylen được sản sinh từ axit amin methionine theo sơ đồ sau:
Chất trung gian
Chu trình Yang
3. Phương pháp xác định etylen
A, Phương pháp hóa học
B, Phương pháp sinh học (Biotest)
Vd1: “Phản ứng ba chiều” ở thân cây đậu Hà Lan mọc vống.
Khi có mặt của etylen trong buồng kín với thời gian 24h, các thân cây đậu Hà Lan 5-6 ngày tuổi (kể từ khi gieo hạt) đã bị uốn cong và thay đổi tính hướng -> đo được độ mẫn cảm hay độ nhạy của thân cây đậu Hà Lan khi nồng độ etylen chỉ vào khoảng 1 µl/l.
Vd2: Phản ứng “héo lá” của lá cây cà chua trưởng thành, độ mẫn cảm của lá với etylen trong khoảng 0.004-0.1 µl/l tức là thấp hơn 1000 lần độ mãn cảm của con người đối với etylen.
Một loại lá cây mà cho đến nay được coi là mẫn cảm nhất đối với etylen, đó là lá dưa bở_ chỉ cần một lượng cực nhỏ etylen lá cây đã có phản ứng héo và độ mẫn cảm của nó là 0.001 µl/l .
3. Hàm lượng của etylen trong thực vật và vi sinh vật
Etylen có thể được hình thành từ các vi sinh vật (Streptomyces, Pseudomonas Solanacearum…) sản sinh rất nhiều etylen; phụ thuộc: tốc độ sinh trưởng & cường độ hô hấp.
Ở nấm, trong số 238 loài nghiên cứu có tới 25% loài sản sinh etylen; tốc độ tự sản sinh là khác nhau (Penicillium lateum: 2,18 µl/kg/24h; Penicillium corylophyllum: 10,7 µl/kg/24h; Neurospora: 0,9 µl/kg/24h;…)
Ở nấm Penicillium, giai đoạn hình thành bào tử là giai đoạn sản sinh etylen cực đại và giảm vào giai đoạn già của các mixen nấm.
Ở thực vật thượng đẳng, quá trình sản sinh etylen phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của các cơ quan khác nhau. Trong mầm đậu Hà Lan mọc vống, vị trí của các cơ quan có liên quan tới tốc độ hình thành etylen.
Đỉnh sinh trưởng -> Mô đốt -> Lóng -> Thân -> Cành
Etylen gây ra nhiều hiệu quả sinh lý quan trọng lên cây trồng và nông sản->sd etylen trong sx nông nghiệp.
Tuy nhiên, vì etylen là một chất khí nên sd nó trực tiếp là hết sức khó khăn.
Trong sx nông nghiệp, người ta thường sd các chất tổng hợp có tác dụng tương tự etylen:
Ethrel (ethephon)
Axetylen, butylen, propylen,…
Vinylchlorid, vinylcloridaxetylen, metylaxetylen,…
II. Ứng dụng của etylen
1. Làm quả chín sớm
Cùng với sự chín của quả, etylen được sản sinh rất nhiều ở các mô, tế bào thịt quả và được coi như một hoocmon gây chín.
Hương, nhang->khói->hợp chất+tᵒ cao->kˊtˊqtr chín qủa
Ethrel ở dạng lỏng, khi cho vào quả, dưới ảnh hưởng của pH sinh lý của quả, ethrel giải phóng ra etylen gây ra sự chín quả.
Pha loãng ethrel 0,02-0,05% -> nhúng 3-4’-> ủ 2-7ngày
phun -> thu hoạch bằng máy
Phun_O,025%
Thoa nhẹ mỡ ethrel 5%
vào cuống
2. Xúc tiến sự ra hoa của cây trồng
Cây ăn quả -> ra hoa 1 lần/1 năm -> sd ko kịp, bảo quản khó khăn -> ao ước 1 năm/2 vụ.
Ở Việt Nam, dứa ra quả vào t6-7 -> xử lý(t8) -> thu hoạch cuối t11-t12
Phun ướt lá bằng ethrel 0,1%
T9 al
T8 al
0,1-0,2%
3. Kích thích sự tiết nhựa mủ của cây cao su
Ethrel hoạt hóa một số enzyme và làm cho mủ cao su không đông kết bít các tuyến mủ, vì vậy, lượng mủ thu hoạch có thể tăng lên 30-50%.
Nâng cao chất lượng gỗ -> bôi ethrel liên tục trong giai đoạn cuối nhiệm kỳ khai thác mủ.
4. Tăng tốc độ gìa của lá bằng etylen
Phun ethrel lên bộ lá -> rung, lắc nhẹ -> lá rụng
5. Sử dụng ethrel để phá ngủ căn hành
Căn hành -> tgian ngủ nghỉ dài -> ảnh hưởng đến thời vụ
Ở miền Bắc, để tự nhiên,
hoa sẽ mọc vào t11,12
và cho hoa vào t4 năm sau
(trời nắng nóng -> hoa mau tàn)
-> bổ sung 0,1-0,5% ethrel
->hoa ra sớm (t12-t3)
6. Etylen xúc tiến sự hình thành và phát triển của rễ
Trong những điều kiện nhất định thì etylen kích thích sự hình thành rễ bất định ở cành giâm khi phối hợp với auxin .
7. Etylen và sự già hóa của cơ quan và của toàn cây
Etylen là một “hoocmon già hóa”, do đó xử lý ethrel cho cây có thể làm cho lá cây “già” nhanh hơn.
Phun ethrel trước khi đảo quất ít nhất 10 ngày.
Nhãn & vải phun ethrel khi lộc chưa xòe lá.
8. Làm tăng tỷ lệ hoa cái ở các họ Bầu bí (Cucurbitacese)
Xử lý hạt giống cây họ Bầu bí bằng ethrel nồng độ
50-250ppm, các cây trên có thể cho 100% hoa cái -> năng suất tăng gấp 3 lần.
Etylen kích thích sự chín quả, sự già hóa của các cơ quan & của toàn cây -> sd các chất chống lại td của etylen -> làm chậm sự chín và sự già hóa.
MỤC ĐÍCH của việc bảo quản sản phẩm rau quả.
Trong sx, etylen gây thiệt hại lớn trong bảo quản (hao hụt, mất mát sau thu hoạch) -> Các chất kháng etylen:
Chất kích thích sinh trưởng.
Các ion kim loại nặng (Ag, Co, Ti, Hg, Pd).
Các chất oxy hóa mạnh (O3, KMnO4, UV).
III.Sử dụng các chất kháng etylen
Làm chậm chín quả
A, Làm chậm chín quả họ cam quýt và các quả khác
Cam Xã Đoài, bưởi Đoan Hùng, bưởi Biên Hòa,…thường tập trung chín vào t11,12 -> làm quả chậm chín (sd GA3 )
B, Làm chậm chín quả chuối
Do thời tiết -> chuối chín nhanh -> dùng túi poliethylen (KMnO4 ) -> tăng tgian bảo quản chuối lên 3 lần.
2. Làm chậm sự già hóa của cây trong nuôi cấy mô
Trong các bình, lọ nuôi cấy cây trồng, sự khuếch tán etylen là rất khó khăn -> cây kém phát triển -> chất lượng giống ko cao ->sd chất kháng etylen (thiosunphat bạc hoặc xytokinin) -> khắc phục hiện tượng cây mọng nước & ngăn cản sự già hóa của các cây con và mô nuôi cấy.
3. Làm chậm sự già hóa của hoa cắt
Công nghệ kép nano Titan dioxit TiO2 phá hủy hoàn toàn 99% khí Ethylene, 100% nấm mốc, vi sinh vật.
Bảo quản hoa hồng lên tới 18 ngày, hoa Tuylip bảo quản ở nhiệt độ mát lên tới 27 ngày tại Hoa Kỳ.
Tài liệu tham khảo
Bài giảng Chất điều hòa sinh trưởng thực vật_PGS.TS.Võ Thị Mai Hương.
Sinh lý thực vật_Võ Thị Mai Hương.
GT.Chất điều hòa sinh trưởng thực vật_Nguyễn Như Khanh, Nguyễn Văn Đính.
Sinh học phát triển thực vật_Nguyễn Như Khanh.
http://sinhhoc247.com/hooc-mon-thuc-vat-a3846.html#ixzz4sTjI4mES
http://camnangcaytrong.com/etilen-c2h4-ethylene-dd28.html
http://tailieu.vn/doc/etylen-va-ung-dung-trong-trong-trot-1178969.html
http://dophyvn.com/blogs/nong-nghiep/1000093512-ung-dung-etylen-trong-nong-nghiep
http://www.hoachatgiahuy.vn/san-pham/Trichloro-Ethylene-(Tce)--SP630.html?AspxAutoDetectCookieSupport=1
http://raovatangiang.vn/threads/ung-dung-etylen-trong-nong-nghiep.30665/
http://airocidebynasa.com/bao-quan-hoa-tuoi/bao-quan-hoa-tuoi-cat-canh-sau-thu-hoach.html
https://www.slideshare.net/chitran35728/chat-dieuhoasinhtruongthucvat
https://www.scribd.com/doc/75291228/chuong-2-tt-etylen-1391#
http://slideshare.vn/congnghemoitruong/bai-thuyet-trinh-dai-cuong-ve-cong-nghe-che-bien-rau-qua-su-san-sinh-etylen-y7r7tq.html#
Em xin chân thành cảm ơn
sự quan tâm và theo dõi
của cô và các bạn!
Có thể nói các chất điều tiết sinh trưởng thực vật có tác dụng thật kỳ diệu, giúp cây trồng sinh trưởng phát triển theo ý muốn của con người. Tuy vậy, các chất này thường biểu hiện tác dụng ở những liều lượng rất thấp và hiệu quả có thể thay đổi tùy theo từng giai đoạn sinh trưởng cây. Vì vậy, khi sử dụng cần thận trọng thực hiện đúng theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Nhất thiết phải sử dụng lần đầu trên diện hẹp, thăm dò kết quả và đúc kết kinh nghiệm mới sử dụng trên diện rộng.
4. Hiệu quả sinh lý của etylen
A, Etylen với sự phát triển và sự chín của quả
Sự phát triển & chín quả gắn liền với sự tăng hô hấp. Tùy theo đặc điểm hô hấp của quả khi chín, chia thành 2 loại:
Quả có hô hấp bột phát (Climacteric fruits): táo, mơ, mận, chuối, cà chua,…
Quả không có hô hấp bột phát(Non-Climacteric fruits): nho, cam, chanh, dứa,…
(1)-giai đoạn đầu của quá trình chín cường độ hô hấp tăng lên đột ngột, sau đó giảm mạnh tạo nên một đỉnh cao hô hấp gọi là hô hấp bột phát. Song song với quá trình này, etylen cũng được sản sinh nhiều hơn (2)
KẾT LUẬN:
(1)-xử lý etylen ngoại sinh->quả chín nhanh rõ rệt
(2)-quả xử lý etylen->không rõ
1
2
B, Etylen và sự phát triển của hoa
Biểu hiện già hóa của hoa cắt dưới tác động của etylen:
Ức chế nở của nụ hoa (hoa cẩm chướng, hoa hồng).
Gây rụng lá (cây hoa hồng).
Gây rụng cánh hoa (hoa hồng, loa kèn trắng).
Làm tóp cánh hoa (hoa cẩm chướng).
Tốc độ sản sinh etylen rất khác nhau tùy thuộc vào độ già của hoa (Gđ nụ tốc độ sản sinh etylen thấp: hoa hồng, cẩm chướng, loa kèn trắng).
C, Etylen và sự ngủ nghỉ của củ giống, hạt giống.
nguon VI OLET
