เอทิลีนและสารปลดปล่อยเอทิลีน

(Ethylene and Ethylene Releasing Compounds)
เอทิลีนเป็นฮอร์โมนพืชชนิดเดียวที่อยู่ในรูปก๊าซ แต่มีผลมากมายต่อการเติบโตของพืช พืชสามารถสร้างเอทิลีนได้มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงที่ผลไม้ใกล้สุก ก่อนการหลุดร่วงของใบและก่อนการออกดอกของพืชบางชนิด เอทิลีนมีหน้าที่ควบคุมการแก่ของพืช ดังนั้นช่วงใดก็ตามถ้ามีเอทิลินมากก็จะเป็นการเร่งให้พืชแก่ได้เร็วขึ้น เอทิลีนมีประโยชน์ในการเกษตรอย่างมาก แต่เนื่องจากสารนี้อยู่ในรูปก๊าซจึงทำให้การใช้ประโยชน์ค่อนข้างจำกัด จึงได้มีการค้นคว้าหาสารรูปอื่นซึ่งเป็นของแข็งหรือของเหลว แต่สามารถปลดปล่อยก๊าซเอทิลินออกมาได้ จนในที่สุดพบว่า สาร ethephon (2-chloroethylphosphonic acid) มีคุณสมบัติดังกล่าว จึงได้นำมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางจนถึงปัจจุบัน ประโยชน์ของเอทิลีนที่นำมาใช้ทางเกษตรมีดังนี้

1. เร่งการสุกของผลไม้ ผลไม้เมื่อแก่จัดและเข้าสู่ระยะการสุกจะมีการสร้างเอทิลีนขึ้นมาซึ่งเอทิลีนที่ผลไม้สร้างขึ้นนั้นเป็นตัวการสำคัญในการกระตุ้นให้ผลไม้สุก ดังนั้นถ้ามีการให้สารเอทิลีนในระยะที่ผลไม้แก่จัดแต่ยังไม่สุก ก็จะมีผลเร่งให้เกิดการสุกได้เร็วขึ้น การบ่มผลไม้โดยการใช้ก๊าซเอทิลีนโดยตรงมักจะทำได้ยาก เนื่องจากต้องสร้างห้องบ่มที่ปิดสนิทป้องกันอากาศถ่ายเท ซึ่งต้องมีการลงทุนสูง ชาวสวนในประเทศไทยนิยมใช้ถ่านก๊าซ (calcium carbide) ในการบ่มผลไม้แทนก๊าซเอทิลีน โดยการใช้ถ่านก๊าซห่อกระดาษแล้ววางไว้กลางเข่งที่บรรจุผลไม้ เมื่อผลไม้คายนํ้าออกมาไอนํ้าจะทำปฏิกริยาเคมีกับถ่านก๊าซ เกิดเป็นก๊าซอะเซทิลีน (acetylene) ซึ่งมีสูตรโครงสร้างและคุณสมบัติคล้ายก๊าซเอทิลีน จึงทำให้ผลไม้สุกได้เช่นกัน ผลไม้ที่บ่มด้วยก๊าชชนิดนี้และได้ผลดีคือมะม่วง กล้วย ละมุด เป็นต้น นอกจากเอทิลีนจะเร่งการสุกของผลไม้แล้วยังมีผลเร่งการแก่ของผลไม้บนต้นได้เช่นกัน ยกตัวอย่างการใช้ ethephon กับเงาะ องุ่น ลองกอง มะเขือเทศ ในระยะที่ผลแก่จัดแต่ยังไม่เปลี่ยนสี จะทำให้ผลเปลี่ยนสีได้เร็วขึ้นและสมํ่าเสมอมากขึ้น สามารถเก็บเกี่ยวได้พร้อมๆ กัน

2. เร่งการเกิดดอก เอทิลีนสามารถเร่งการเกิดดอกของพืชบางชนิดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เห็นได้ชัดคือ การใช้ถ่านก๊าซ หรือ ethephon เร่งการเกิดดอกของต้นสับปะรดปัจจุบันใช้กันอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการผลิตสับปะรดกระป๋อง ส่วนในพืชอื่นเช่นมะม่วง ลิ้นจี่ ก็เคยมรายงานเช่นกันว่าการใช้ ehtephon สามารถเร่งการเกิดดอกของพืชดังกล่าวได้ แต่ในประเทศไทยยังไม่มีการทดลองยืนยันในเรื่องนี้

3. ทำลายการพักตัวของพืช สารในกลุ่มเอทิลีนสามารถทำลายการพักตัวของหัวมันฝรั่ง แกลดิโอลัส และพืชหัวอีกหลายชนิด ทำให้งอกได้เร็วและสมํ่าเสมอมากขึ้น พืชหัวเหล่านี้โดยปกติจะต้องนำไปเก็บไว้ในที่อุณหภูมิตํ่าระยะหนึ่งก่อนนำไปปลูกจึงจะงอกได้ การใช้สารเอทิลีนกระตุ้นการงอกจึงมีประโยชน์ในการย่นระยะเวลา ทำให้นำหัวพืชไปปลูกต่อได้เร็วขึ้น

4. ใช้ในการปลิดผล เอทิลีนมีผลต่อการหลุดร่วงของใบ ดอก ผล ดังนั้นจึงอาจใช้ประโยชน์ข้อนี้ในการปลิดผลไม้บางชนิดในกรณีที่ติดผลมากเกินไป โดยใช้สาร ethephon พ่นไปยังต้นในขณะที่ผลยังอ่อนอยู่ แต่การปลิดผลโดยใช้สาร ethephon อาจเกิดผลเสียได้ง่ายเนื่องจากผลที่เราต้องการเก็บไว้อาจหลุดร่วงได้เช่นกัน การใช้ ethephon กับเงาะพันธุ์สีชมพูในระยะที่แก่จัด พร้อมที่จะเก็บเกี่ยว จะทำให้ผลร่วงได้ภายหลังการให้สาร 2-3 วัน โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือเก็บเกี่ยว นอกจากนี้ยังมีผลลดความเหนียวของขั้วผลในพืชหลายชนิด เช่น ส้ม เชอรี่ แอปเปิ้ล ทำให้เก็บเกี่ยวได้ง่ายขึ้น ในประเทศไทยเคยมีการทดลองใช้ ethephon พ่นต้นท้อเพื่อให้ใบร่วง และเข้าสู่ระยะพักตัวเร็วขึ้น

เอทิลีนหรือ ethephon ยังมีประโยชน์ในด้านอื่นๆ อีก เช่น เร่งการไหลของนํ้ายางพารา เพิ่มปริมาณนํ้ายางมะละกอเพื่อการผลิตปาเปน (papain) ช่วยในการลงหัวของหอมหัวใหญ่
เร่งการเกิดรากของพืชหลายชนิด ลดความสูงหรือลดการยืดตัวของต้นพืชบางชนิดเช่น มันเทศ พิทูเนีย บานชื่น ทำลายการพักตัวของตาองุ่น และกระตุ้นการงอกของเมล็ดพืชหลายชนิด อย่างไรก็ตามในบางกรณีที่พืชสร้างเอทิลีนหรือได้รับเอทิลีนโดยบังเอิญในบางช่วงของการ เจริญเติบโต อาจก่อให้เก็ดผลเสียที่ไม่ต้องการได้เช่นกัน ดังในกรณีต่อไปนี้

1. ใบร่วง พืชที่ได้รับเอทิลีนในปริมาณมากเช่นถูกรมด้วยควันไฟเป็นเวลานาน จะทำให้ใบร่วงได้ เนื่องจากในควันไฟมีเอทิลีนเป็นองค์ประกอบ ในบางสภาวะที่พืชอยู่ในสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมเช่นนํ้าท่วม แล้งจัด หรือถูกรบกวนจากแมลง โรค หรือพืชได้รับการกระทบ กระเทือนและเกิดบาดแผล สภาพเหล่านี้จะส่งเสริมให้พืชสร้างเอทิลีนขึ้นมามากผิดปกติและจะทำให้ใบร่วงได้เช่นกัน

2. ผลสุกเร็วเกินไป ผลไม้บางชนิดที่ใช้บริโภคผลดิบเช่นมะม่วงมัน ถ้าเก็บไว้เพียงไม่กี่วันก็จะเกิดการสุกและขายได้ราคาตํ่าลง การสุกของผลในกรณีนี้เป็นสิ่งที่เราไม่ต้องการให้เกิดขึ้น เช่นเดียวกับกรณีที่ต้องการเก็บผลไม้บางชนิดให้อยู่ในสภาพดิบเป็นเวลานานเพื่อประโยชน์ในการขนส่งไปจำหน่ายไกลๆ เช่นส่งไปต่างประเทศ การสุกของผลเกิดขึ้นจากการที่ผลไม้สร้างเอทิลีนขึ้นมา ดังนั้นถ้าสามารถกำจัดเอทิลีนออกไปได้ ก็จะสามารถยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้เหล่านี้ให้อยู่ในสภาพดิบได้เป็นเวลานานขึ้น

3. การเหี่ยวของดอกไม้ ดอกไม้ที่ได้รับการผสมเกสรแล้วจะพบว่ากลีบดอกเหี่ยวอย่างรวดเร็ว เนื่องจากในช่วงนั้นดอกไม้จะสร้างเอทิลีนขึ้นมามากกว่าปกติ ในกรณีไม้ตัดดอกก็เช่นกัน เมื่อตัดดอกจากต้นแล้วจะเกิดการสร้างเอทิลีนขึ้นมาอย่างมากมายที่บริเวณรอยตัด ซึ่งมีผลทำให้กลีบดอกเหี่ยว ท่อนํ้าในบริเวณก้านดอกใกล้รอยตัดเกิดการอุดตัน ดังนั้นอายุการปักแจกันของดอกไม้จึงสั้น

ผลเสียเหล่านี้อาจแก้ไขได้หลายวิธี อย่างไรก็ตามเอทิลีนยังมีประโยชน์อย่างมหาศาลในการผลิตพืชสวนของโลกในปัจจุบันเมื่อเทียบกับ PGRC อื่นอีกหลายชนิด

คุณสมบัติบางประการและวิธีการใช้ PGRC ในกลุ่มเอทิลีน

1. อะเซทิลีน (acetylene) เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นจากปฏิกริยาระหว่างถ่านก๊าซ (calcium carbide) และน้ำ ก๊าชที่เกิดขึ้นเป็นก๊าซไม่มีสี กลิ่นหอม ติดไฟได้ง่าย ดังนั้นการใช้ก๊าซนี้จึงต้องระมัดระวัง ส่วนใหญ่ใช้ในการบ่มผลไม้ และในอดีตมีการใช้ถ่านก๊าซเพื่อเร่งดอกสับปะรดในประเทศไทย ซึ่งปัจจุบันนี้ยังใช้อยู่ในบางประเทศ ถ่านก๊าซมีลักษณะเป็นก้อนแข็งคล้ายหิน แต่ถ้าทำปฎิกริยากับนํ้าและปลดปล่อยก๊าซอะเชทิลีนออกมาแล้ว จะเปลี่ยนไปอยู่ในสภาพผงสีเทา ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้ได้อีก

2. ethephon (2-chloroethylphosphonic acid) เป็นสารที่สามารถปลดปล่อยก๊าซ เอทิลีนออกมาได้ ethephon บริสุทธิ์มีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งคล้ายขึ้ผึ้งสีขาว ละลายได้ทั้งในนํ้า และแอลกอฮอล์ เป็นสารที่ไม่ระเหย และไม่ติดไฟ ผลิตออกมาจำหน่ายโดยมีชื่อการค้าต่างๆ กัน เช่น อีเทรล (Ethrel) ซีฟา (Cepha) อีเทรล ลาเท็กซ์ (Ethrel Latex) สารที่ผลิตออกมามีทั้งรูปสารละลาย และรูปครีม (paste) โดยมีความเข้มข้นต่างๆ กันไป การให้สาร ethephon กับพืชในรูปสารละลายทำได้โดยการพ่นให้ทั่วต้นหรือพ่นเฉพาะจุดที่ต้องการ สารสามารถแทรกซึมและเคลื่อนย้ายไปในพืชได้โดยผ่านทางท่ออาหาร จึงสามารถเคลื่อนที่จากใบแก่ไปยังยอดอ่อน ดอก และผลได้ การให้สาร ethephon ในรูปครีมซึ่งใช้เฉพาะในการเร่งการไหลของน้ำยางพารา ทำได้โดยใช้แปรงจุ่มสารนี้แล้วทาที่ใต้รอยกรีด จะทำให้ปริมาณนํ้ายางต่อการกรีด 1 ครั้งมากขึ้น ethephon ใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางในการเร่งดอกสับปะรดให้ออกพร้อมๆ กัน เพื่อความสะดวกในการเก็บเกี่ยวผลและการดูแลรักษา นอกจากนี้ยังใช้เร่งสีและเร่งการแก่ของผลมะเขือเทศสำหรับแปรรูปเพื่อความสะดวกในการเก็บเกี่ยวเช่นกัน เกษตรกรหลายรายในประเทศไทยใช้สาร ethephon ในการบ่มผลไม้ เช่น กล้วย ละมุด ซึ่งทำให้ผลสุกเร็วขึ้น และสุกพร้อมกันทั้งหมด ethephon จัดว่าเป็นสารมีพิษระดับปานกลาง และถ้าเข้าไปอยู่ในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะถูกขจัดออกมาจากร่างกายอย่างรวดเร็วภายใน 3 วัน

ethephon จะคงตัวอยู่ได้โดยไม่สลายเมื่ออยู่ในสภาพกรดจัด และจะเริ่มสลายตัวให้ก๊าซเอทิลีนเมื่อมีความเป็นด่างมากขึ้น ดังนั้นสารที่ผลิตออกมาจำหน่ายจึงใช้กรดเข้มข้นเป็นตัวทำละลาย ซึ่งถ้านำมาผสมนํ้าจะทำให้ความเป็นด่างเพิ่มขึ้นและเริ่มสลายตัวอย่างรวดเร็ว จึงไม่ควรนำ ethephon มาผสมนํ้าทิ้งไว้นานเกิน 24 ชั่วโมง ควรผสมสารในปริมาณที่พอเหมาะแก่การใช้ในแต่ละครั้งและรีบใช้ให้หมดภายในวันเดียวกัน การใช้ ethephon จะต้องทำด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ อย่าให้สารละลายเข้มข้นสัมผัสกับผิวหนังหรือตาเนื่องจากกรดที่ใช้เป็นตัวทำละลายสามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ กรดดังกล่าวยังมีผลในการกัดกร่อนภาชนะ โลหะที่ใช้พ่นสาร (ถังฉีดยา) ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าว จึงควรใช้ภาชนะชนิดอื่นแทนโลหะ

ที่มา:พีรเดช ทองอำไพ