أوجه التشابه والاختلاف بين IAA وIAA-K

أوجه التشابه والاختلاف بين حمض الإندول 3- الخليك (IAA) وملح البوتاسيوم (IAA-K)​

حمض الإندول-3-أسيتيك (IAA) هو الأوكسين الداخلي الأساسي في النباتات، في حين أن ملح البوتاسيوم حمض الإندول-3-أسيتيك (IAA-K) هو مشتقه القابل للذوبان في الماء. يلعب كلاهما أدوارًا رئيسية في تنظيم نمو النبات، لكنهما يختلفان في الخواص الفيزيائية والكيميائية ومرونة التطبيق والاستقرار. وفيما يلي مقارنة منظمة لأوجه التشابه والاختلاف بينهما

1. أوجه التشابه الأساسية

1.1 آلية العمل البيولوجية​

يمارس كل من IAA وIAA-K تأثيرات تنظيم النمو عن طريق الارتباط بمستقبلات الأوكسين النباتية (مثل بروتينات TIR1/AFB). يؤدي هذا إلى تنشيط مسارات الإشارات النهائية التي:

تعزيز انقسام الخلايا واستطالتها في الأنسجة المرستيمية (أطراف الجذور، القمم البراعمية، والأوراق الصغيرة).

تنظيم نمو الجذور (تحفيز الجذور الجانبية، تعزيز كثافة الشعر الجذري) ومجموعة الفاكهة (تقليل انقطاع الزهرة/الفاكهة).​

تعديل استجابات الإجهاد (تحفيز تخليق البرولين لتحسين تحمل الجفاف/الملوحة).

وتضمن آليتهما المشتركة وظائف بيولوجية متسقة، وكلاهما يستخدم لتعزيز إنتاجية المحاصيل، وتحسين قوة الشتلات، وتحسين جودة الفاكهة.​

1.2 إمكانية تطبيق المحاصيل المستهدفة​

IAA وIAA-K متوافقان مع نفس مجموعة المحاصيل، بما في ذلك:​

المحاصيل الحقلية (القمح، الذرة، فول الصويا) لتعزيز الإنبات والحراثة

محاصيل الفاكهة (الزيتون، العنب، الحمضيات) لتحسين احتفاظ الثمار وحجمها

الخضار (الطماطم، الفلفل، الخس) لتقليل صدمة الزرع

نباتات الزينة لتعزيز التفرع والتزهير

ويعني هذا التداخل أنهما قادران على مواجهة تحديات زراعية متطابقة (مثل الإجهاد الناتج عن الجفاف وضعف تكوين الجذور) عبر أنظمة زراعية متنوعة

1.3 الالتزام بمعايير السلامة​

عند استخدامهما وفقًا للتعليمات، فإن كلا المركبين يلبيان معايير السلامة الدولية:​

قابل للتحلل في التربة (نصف العمر: 5-10 أيام للـ IAA، و7-14 يوماً للـ IAA-K)، مع عدم وجود ثبات بيئي طويل الأمد.​

غير سامة للكائنات الحية المفيدة (النحل، ديدان الأرض) ومتوافقة مع الحدود القصوى لمخلفات الاتحاد الأوروبي (اللائحة 396/2005) والمبادئ التوجيهية لوكالة حماية البيئة الأمريكية للمحاصيل الغذائية.​

لا تتراكم في أجزاء النباتات الصالحة للأكل، مما يضمن سلامة الغذاء للاستهلاك البشري.

2. الاختلافات الرئيسية

2.2 مرونة التطبيق وسهولة الاستخدام​

توافق التركيبة: يتطلب IAA مذيبات عضوية (مثل الإيثانول) ليذوب، مما يجعله غير مناسب للتركيبات المائية (مثل محاليل الري بالتنقيط). على النقيض من ذلك، يذوب IAA-K مباشرة في الماء، مما يتيح استخدامه في جميع طرق التطبيق الزراعي الشائعة: الرش الورقي، وغمر الجذور، ونقع البذور، وتغميس الزهور.

قابلية الخلط مع المدخلات الأخرى: الطبيعة الحمضية للـ IAA تحد من الخلط مع المبيدات الحشرية/الأسمدة القلوية (خطر التحلل). يسمح الرقم الهيدروجيني المحايد لـ IAA-K بالمزج الآمن مع معظم المواد الكيميائية الزراعية (مثل مبيدات الفطريات والمغذيات الدقيقة)، مما يقلل من تكاليف الاستخدام من خلال تمكين خلط الخزانات.​

سهولة التعامل: غالبًا ما تؤدي قابلية ذوبان IAA الضعيفة في الماء إلى ذوبان غير متساوٍ (خطر التسمم النباتي من التركيزات العالية الموضعية). يذوب IAA-K بشكل موحد، مما يضمن جرعة متسقة عبر المحاصيل ويقلل من مخاطر السمية النباتية

2.3 الاستقرار ومدة الصلاحية​

استقرار التخزين: يتحلل IAA بسرعة تحت الضوء والحرارة والرطوبة (مدة الصلاحية: 12 شهرًا في ظل ظروف باردة ومغلقة). يُظهر IAA-K مقاومة أقوى لتدهور الضوء/الحرارة (مدة الصلاحية: 24 شهرًا في نفس ظروف التخزين)، مما يقلل من هدر المنتج.​

الاستقرار الميداني: يتحلل IAA بسرعة في التربة القلوية (درجة الحموضة> 7.0) أو عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية. يحافظ IAA-K على نشاطه في التربة المحايدة إلى القلوية (شائعة في مناطق مثل الأندلس في إسبانيا) ويحتفظ بالنشاط الحيوي لفترة أطول بعد التطبيق الورقي (حتى 72 ساعة مقابل 48 ساعة لـ IAA).​

2.4 النشاط البيولوجي والفعالية​

معدل الامتصاص: طبيعة IAA المحبة للدهون تبطئ امتصاص النبات (تتطلب التحويل إلى الشكل الأيوني في الخلايا النباتية). يتم امتصاص IAA-K، باعتباره مركب أيوني، بشكل أسرع 2-3 مرات عن طريق جذور وأوراق النباتات، مما يوفر نتائج أسرع (على سبيل المثال، نمو أسرع للجذور في الشتلات).​

الفعالية المستهدفة: بالنسبة لتطوير الجذور (على سبيل المثال، زرع الشتلات)، يحفز IAA-K جذورًا جانبية أكثر بنسبة 20-30% من IAA، وذلك بفضل امتصاصه الأسرع. بالنسبة لمجموعات الفاكهة (مثل الحمضيات والطماطم)، يقلل IAA-K من السقوط المبكر بنسبة 15-20% - وهو أعلى باستمرار من تقليل IAA بنسبة 10-15% - بسبب ثباته المعزز في أنسجة النبات.​

متطلبات الجرعة: يتطلب IAA جرعات أعلى (50-100 جزء في المليون) لتحقيق تأثيرات مماثلة لـ IAA-K (10-30 جزء في المليون)، مما يخفض تكلفة تطبيق IAA-K لكل هكتار.

2.5 فعالية التكلفة​

في حين أن تكلفة IAA-K أعلى قليلاً لكل كيلوغرام من تكلفة IAA، فإن مزاياه تترجم إلى انخفاض إجمالي تكاليف التطبيق:​

انخفاض تكاليف المذيبات (لا حاجة للإيثانول).

تمريرات أقل للتطبيق (توافق خلط الخزان).

نفايات أقل (مدة صلاحية أطول، بدون تكتل).

زيادة إنتاجية المحاصيل (فعالية متفوقة)، مما يوفر عائدًا أفضل على الاستثمار للمزارعين

3. الملخص​

يشترك IAA وIAA-K في نفس الوظائف البيولوجية الأساسية مثل الأوكسينات النباتية ولكنهما يختلفان بشكل كبير في الفائدة العملية. IAA، باعتباره حمضًا حرًا، محدود بسبب ضعف قابلية الذوبان في الماء واستقراره - وهو الأنسب للتطبيقات الصغيرة الحجم المعتمدة على المذيبات العضوية. يعالج IAA-K، مثل ملح البوتاسيوم، هذه القيود، مما يوفر قابلية ذوبان فائقة واستقرارًا ومرونة في التركيب. بالنسبة للزراعة التجارية (على سبيل المثال، بساتين الزيتون واسعة النطاق، أو الطماطم الدفيئة، أو بساتين الحمضيات)، فإن IAA-K هو الخيار الأكثر موثوقية وفعالية من حيث التكلفة لتحسين نمو المحاصيل ومرونتها.​