Розділ «8.5. Регулятори росту рослин»

Значну роль у забезпеченні життєдіяльності рослин відіграють гормони. Вони є посередниками у фізіологічних процесах, так як перетворюють специфічні сигнали навколишнього середовища на біохімічну інформацію.

Гормони рослин (фітогормони) – низькомолекулярні органічні сполуки, які сприяють взаємодії клітин, тканин і органів. Вони необхідні в малих кількостях для активізації й регулювання фізіологічних і морфологічних програм онтогенезу рослин. Ендогенні гормони утворюються в клітинах рослин, екзогенні – використовуються людиною для оброблення рослин або їхніх органів.

Потреба рослин у гормонах зазвичай мала – в межах 10-13–10-5 моль/л, здебільшого вони синтезуються в достатній кількості з амінокислот та органічних кислот в окремих органах рослин і поширюються по всьому рослинному організму, стимулюючи обмін речовин.

Найактивнішими сполуками рослинного походження, які чинять гормональну дію, є ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизова кислота, брасиностероїди й етилен.

Ауксини – зазвичай сполуки індольної природи. Вони сприяють поділу клітин, специфічно впливають на швидкість їх подовження, регулюють формування провідних пучків, обумовлюють явища фото- і геотропізму. Ауксини також здатні викликати партенокарпію, гальмувати обпадання листків і зав'язей, активізувати утворення і ріст кореневої системи.

Гібереліни – здебільшого похідні флуоренового ряду. Вони стимулюють поділ і розтягування клітин меристем. Під дією гіберелінів подовжуються листки, квітки і суцвіття, вони значно сильніше, ніж ауксини, посилюють ріст стебел, але майже не впливають на формування кореневої системи, сприяють ліпшому проростанню насіння и переходу рослин довгого дня до цвітіння, утворенню партенокарпічних плодів.

Цитокініни – переважно похідні пуринів. Вони стимулюють цитогенез, проростання насіння, сприяють диференціації бруньок. Крім того, цитокініни сповільнюють процес старіння рослин, підтримують нормальний обмін речовин у пожовклих листках, зумовлюють їх вторинне позеленіння. Мають велике значення в переміщенні поживних речовин до насіння, плодів, бульб, задіяні в синтезі ферменту нітратредуктази, транспорті іонів водню, калію і кальцію.

Абсцизини – це природні інгібітори терпеноїдної природи, які гальмують ріст клітин і не виявляють токсичної дії навіть у високих концентраціях. Вони пришвидшують настання стану спокою у рослин, обпадання листків і плодів (абсцизія), гальмують проростання насіння. Ці фітогормони сповільнюють надмірний ріст стебла, беруть участь у роботі механізму стресу, регулюють рухи продихів.

Брасиностероїди – входять до класу терпеноїдів разом із гіберелінами й абснизовою кислотою. Ці гормони нормалізують діяльність імунної системи рослин, особливо в стресових ситуаціях: знижені температури, приморозки, затоплення, посуха, хвороби, дія пестицидів тощо.

Етилен – специфічний гормон, який синтезується з метіоніну в усіх органах рослин, впливає на регулювання їх росту і розвитку. Його використовують для пришвидшення розцвітання квіток. Під дією етилену опускаються листки рослин, що зменшує транспірацію, а вкорочення й потовщення стебла підвищує його стійкість до вилягання. Етилен спричинює старіння тканин, пришвидшує обпадання листків, в'янення квіток, достигання плодів. Зазвичай цей фітогормон подовжує період спокою насіння і бульб, сприяє зміщенню статі рослин у жіночий бік, підвищує синтез білка.

Амінокислотні стимулятори

Природні чинники сильно впливають на рівень продуктивності рослин. Перепади високих і низьких температур, посуха, перезволоження, висока або низька кислотність ґрунтового розчину, негативна дія пестицидів і агрохімікатів, механічна дія сільськогосподарської техніки тощо належать до чинників стресу для рослин, здатні значно гальмувати їх ріст, розвиток, знижувати урожай та його якість. Одним з основних чинників прояву стресу є порушення роботи генів, які відповідають за біосинтез білків, що входять до складу багатьох ферментів. Особливо це впливає на фотосинтез. За стресових умов рослина переходить на економний режим, продихи закриваються і дихання уповільнюється. В такому стані рослинний організм може перебувати від кількох діб до кількох тижнів. Якщо стрес припадає на критичні періоди розвитку рослин (період закладання елементів урожаю), то під його дією може значно знижуватися їх продуктивність.

Амінокислоти мають важливе значення як чинники росту, є запасними сполуками, що необхідні для перебігу біологічних процесів. Відомо, що для їх утворення рослина витрачає велику кількість енергії. При застосуванні препаратів на основі амінокислот рослини отримують їх уже в готовому вигляді, тому їм не потрібно витрачати енергію на їх синтез із макро- і мікроелементів і вони відразу включають їх до складу білків і ферментів.

Амінокислоти можна вважати стимуляторами росту рослин. Вони необхідні для синтезу рослиною необхідної в даний момент речовини, беруть участь у більшості обмінних процесів. Наприклад, глутамінова й аспарагінова кислоти відповідають за асиміляцію азоту і синтез білків. Як наслідок, амінокислотні продукти допомагають синтезувати необхідні речовини для отримання високого і якісного врожаю, а також долати несприятливі чинники середовища. Гліцин і пролін відповідають за рух води в рослині та її опірність стресам за рахунок регулювання транспірації й осмотичного тиску. Пролін, крім того, забезпечує фертильність пилкових зерен, а, отже, ліпше запліднення. Аргінін є прекурсором поліамінів, посилює дію регуляторів росту.

Амінокислоти можна застосовувати для кореневого й позакореневого підживлень рослин, а також з поливною водою впродовж усього вегетаційного періоду, їх норма залежить від культури, фази розвитку, умов навколишнього природного середовища. Для кожної культури існують фази, в яких застосування амінокислот є найефективнішим. Наприклад, для плодових і квіткових культур, винограду, овочевих культур родин пасльонових і гарбузових найчутливішою фазою є цвітіння, так як амінокислоти не тільки підвищують фертильність пилкових зерен, а й подовжують життя приймочки маточки, збільшуючи заплідненість. Амінокислоти також сприяють швидкому й доброму укоріненню пересаджених рослин подоланню можливих стресів: післядії заморозків, граду, дії гербіцидів. При цьому амінокислоти вносять не пізніше ніж через 2 доби з моменту прояву несприятливого явища. Вони також підвищують вбирну здатність рослин, й відповідно, можуть ефективніше використовувати поживні речовини з ґрунту і добрив.

Амінокислоти сумісні зі всіма макро- та мікродобривами й основними пестицидами, але в кожному конкретному випадку зміщуваність препаратів необхідно перевіряти на сумісність. Зазвичай амінокислотні комплекси не сумісні з мінеральними маслами і препаратами міді. Більше того, оскільки мідевмісні препарати залишаються після обробки рослин на листковій поверхні, внесення амінокислот раніше ніж через 3–4 доби може спричинити поглинання міді і викликати ефект фітотоксичності від її потрапляння в тканини рослин. Не рекомендується застосовувати амінокислотні стимулятори і в бакових сумішах з гербіцидами на основі клапіраліду, бо можливе зниження гербіцидного ефекту.

Нині перспективними у виробництві є метал-амінокислотні хелати, сполучені координаційними ковалентними зв'язками, які отримують за реакцією іонів металів із розчинної солі або оксиду з амінокислотами у співвідношенні I : І...З. Такі комплекси мають велику перевагу: амінокислоти виконують роль не тільки транспортного агента, а й є джерелом легкодоступних запасів енергії, впливають на продукування в рослині власних гормонів росту, так як по суті є їх прекурсорами.

Амінокислоти легко засвоюються рослинами в процесі дез- і трансамінування. Фактично амінокислотні хелати є комбінацією джерела легкодоступних мікроелементів і стимулятора росту, здатного пришвидшити розвиток рослин.

Сировиною для отримання амінокислот, які потім використовуються як хелатуючі агенти, є продукти рослинного походження, багаті на білки, наприклад, ріпаковий і соєвий шрот.