Аминокислоты для подкормки урожая
5 (100%) 6 votes

Аминокислоты для растений являются необходимыми элементами-кирпичиками при построении белков.

Содержание

  1. Роль аминокислот в жизнедеятельности растений.
  2. Протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты.
  3. Функции непротеиногенных аминокислот в растениях.
  4. Роль аминокислот в защите культур от стрессов.
  5. Фитострессы в организмах растений.

В данной статье мы поговорим о том, как включить механизм защиты растений от неблагоприятных факторов.

В течении последних лет на рынке агрохимикатов повышенным интересом пользуются препараты, содержащие аминокислоты. Особенно эффективно применение таких препаратов путем внекорневой подкормки, а также для предпосевной обработки семян и в капельном орошении.

Роль аминокислот в жизнедеятельности растений

(вернуться к содержанию)



Попробуем рассмотреть роль аминокислот в жизнедеятельности растений и обобщить их функции в растениях. Эти знания помогут агрономам более эффективно использовать такие продукты.

Аминокислоты являются одними из самых активных участников метаболизма. Образуясь в процессе фотосинтеза или в результате синтетической деятельности корней, они в дальнейшем участвуют в самых разнообразных биохимических процессах, в том числе в синтезе белковых и ростовых веществ, от которых, в свою очередь, зависят ростовые процессы.

Аминокислоты являются строительным материалом для формирования (развития и роста) клеток и выполняют много других важных функций в растительных организмах. В условиях стресса и во время роста и развития самих растений аминокислоты играют важную роль. Образование аминокислот в клетках растений – сложный и энергозатратный процесс. Первичным строительным материалом для синтеза аминокислот являются углерод и кислород из воздуха, водород и кислород из воды и азот из почвы.

Протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты.

(вернуться к содержанию)



Аминокислоты, которые синтезируются в растениях, относятся к группам протеиногенных (α-аминокислоты, входящие в состав белков) и непротеиногенных. Протеиногенные аминокислоты – у растений это α-L-аминокислоты. Растения и животные быстрее и лучше усваивают натуральные α-аминокислоты оптически активной L-конфигурации, из которых строятся белки. Такие модификации легко воспринимаются растительным организмом и быстро включаются в метаболизм. D-формы α-аминокислот встречаются в природе сравнительно редко, причем только как продукты обмена веществ низших организмов.

Различия L-аминокислот и D-аминокислот не в химическом составе, а в стереохимическом строении молекул аминокислот (Рис.1.). Однако именно α-L-аминокислоты являются полезными для растений и пригодны для формирования белков.

L-Аминокислота и D-Аминокислота
L-Аминокислота и D-Аминокислота

В растениях синтезируется 20 протеиногенных аминокислот. Из аминокислот синтезируются белки, которые, в свою очередь, образуют простые ферменты и ферментативные комплексы. Таким образом, они играют важную роль в жизнедеятельности растений. Именно от белков и их качественного и количественного состава в растениях зависит устойчивость растений к стрессовым условиям
вегетации и преодоление их последствий. Некоторые аминокислоты важны для гормонального обмена растений, а также как строительный материал образования клеточных стенок у растений (табл. 1).

Таблица 1. Роль протеиногенных аминокислот в стойкости
к стрессовым условиям роста, стимулировании обменных процессов и развития растений

 

Аминокислота Функции в растениях
Аргинин Преодоление солевого стресса; развитие корне-
вой системы
Аспарагиновая кислота Стимуляция прорастания семян; как строительный материал для других аминокислот
Глутаминовая кислота Синтез хлорофилла; прорастание семян; как строительный материал для других аминокислот
Аланин Синтез хлорофилла; толерантность к засухе; регулирование работы листовых устьиц для оптимизации водного обмена
Глицин Синтез хлорофилла; регулирование работы листовых устьиц, процесса опыления; хелатирование микроэлементов
Гистидин Хелатирующий агент для улучшения поглощения элементов питания; регулирование работы листовых устьиц для оптимизации водного обмена
Треонин Регулирование работы листовых устьиц во время жаркой погоды
Пролин Осмотический протектант, толерантность к жаркой и засушливой погоде, солевому стрессу; регулирование работы листовых устьиц для оптимизации водного обмена; синтез хлорофилла
Тирозин Солевой стресс; толерантность к жаркой погоде; прорастание пыльцы
Валин Толерантность к жаркой и знойной погоде; прорастание семян; процесс опыления
Метионин Стимулирование созревания; регулирование работы листовых устьиц для оптимизации водного обмена
Изолейцин Осмотический протектант, толерантность к жаркой и засушливой погоде, солевому стрессу; прорастание пыльцы; опыление
Лейцин Осмотический протектант, толерантность к жаркой и засушливой погоде, солевому стрессу; прорастание пыльцы
Фенилаланин Синтез гуминовых кислот; процесс опыления; синтез лигнина для укрепления стенок клеток
Лизин Толерантность к засухе; регулирование работы листовых устьиц; синтез хлорофилла; прорастание пыльцы
Триптофан Материал для синтеза гормональных веществ ауксинового типа
Серин Осмотический протектант, толерантность к жаркой и засушливой погоде, солевому стрессу
Таурин Толерантность к засухе и солевому стрессу

 

Аминокислоты, которые встречаются в растениях в свободном состоянии, известны как непротеиногенные, то есть, они не входят в состав белков. К непротеиногенным аминокислотам относится большая группа соединений. Их количество более 200, именно они определяют уникальные особенности аминокислотного обмена у растений.

Функции непротеиногенных аминокислот в растениях:

(вернуться к содержанию)



■ транспортная форма азота по растению;
■ основная запасная форма азота в семени;
■ быстрая и эффективная регуляция количества доступного NH4+ для растения.

Непротеиногенные аминокислоты легко подвергаются метаболизму и при необходимости являются источником ионов аммония для синтеза белка.

Роль аминокислот в защите культур от стрессов.

(вернуться к содержанию)

Вред, нанесенный стрессами культурам, может быть намного большим, чем тот, который они получают от разного рода патогенов (болезней) или вредителей. В то же время, производственный опыт показывает, что современные сорта и гибриды культур интенсивного типа более чувствительны к стрессовым факторам, чем «старые» сорта экстенсивного типа. Возможно это обусловлено тем, что при селекции  высокоурожайных сортов культур, теряются гены, которые кодируют культуры на получение высокой урожайности при неблагоприятных «стресс-факторах». При
формировании высокой урожайности культурами активируются их обменные процессы, что затрудняет адаптацию к стрессам.



Главными причинами, которые вызывают физиологическую депрессию растений являются температурный, водный, световой, солевой (почвенный) и пестицидный стрессы, иногда их еще называют «фитострессантами».

Именно ненормированное их влияние на культуры порождает обострение развития болезней, вредителей, проявление некрозов и хлорозов, ухудшение качества, товарности продукции, общее снижение урожайности, а при чрезмерном воздействии приводит к повреждению, а то и к гибели.

Внутреннее проявление стресса «тревоги» на культурах сопровождается снижением метаболических (обменных) процессов, преобладанием распада над синтезом, деградацией белково-синтетического аппарата, старением культур и огромными затратами их энергии на восстановление обмена, что, в конце концов, приводит к снижению продуктивности.

В зависимости от того, в какой фазе роста и развития культуры подвержены влиянию фитостреcсантов, снижение урожайности может составить от 5 до 70%. Однако, научными исследованиями доказано, что обработка культур аминокислотами – пролином, аргинином, аспарагиновой, глутаминовой, янтарной кислотами, а также олигосахаридами, полиаминами, моно- и дисахаридами и другими биологически активными веществами усиливает защиту от фитострессов.

Так, в частности:

Глутаминовая кислота:

хорошо активирует обменные процессы, синтез новых аминокислот, восстанавливает водный баланс культур, улучшает их опыление, является источником синтеза хлорофилла и эффективным комплексоном (хелатирующим агентом). Она также выступает источником энергии и обезвреживает аммиак в растительном организме, отнимая атомы азота в процессе образования другой аминокислоты.



Глицин и лизин:

принимают активное участие в биосинтезе хлорофилла. Глицин также входит в состав листовой ткани, участвует в опылении и завязывании плодов и имеет высокую активность как комплексон, а лизин является предшественником полиаминов, источником азота и улучшает устойчивость культур при стрессах.

Пролин:

улучшает засухоустойчивость и противодействие водному стрессу. Исследования показали, что подкормка пролином может задержать увядание, когда растение подвергается осмотическому стрессу. По результатам исследований, гистидин, пролин и другие аминокислоты являются частью механизма открытия и закрытия устьиц, способствуют удержанию воды и обмену газов.

Все аминокислоты, включая вышеприведенные, являются предшественниками или активаторами фитогормонов. Именно гормоны определяют, какие органы растительного организма нужно формировать: корни, стебли, листья, цветки или плоды. При благоприятных условиях выращивания культур, производство продуктов их фотосинтеза проходит нормально, что обеспечивается фитогормональным балансом.

Фитострессы в организмах растений.

(вернуться к содержанию)



При фитострессах в организме растений (происходит гидролиз белков в аммоний, который становится токсичным и заставляет растение производить гормон старения – этилен) повышается концентрация гормонов стресса – абсцизовой кислоты и этилена. Как результат – тормозятся ростовые процессы, ухудшается поглощение и утилизация элементов минерального питания, прироста биомассы (растение, не завершив вегетативного развития, переходит к репродуктивной фазе). Продукты фотосинтеза и метаболических реакций перенаправляются на формирование плодов. Гормональный дисбаланс, возникший в результате стресса, приводит к блокированию поступления продуктов фотосинтеза в корневую систему, торможению ее развития и отмиранию. Это приводит к снижению урожайности культур. Контролируя стресс, мы имеем возможность контролировать проблему снижения урожайности.

Важность аминокислот для растений убедительна и несомненна. Благодаря свойствам аминокислот легко растворяться в воде и способности к быстрому проникновению через листовую поверхность в клетки растений, отработаны технологии листовой подкормки растений аминокислотами. Результаты подкормок растений аминокислотными препаратами свидетельствуют о высокой эффективности этих мер для повышения стойкости к жаркой и засушливой погоде, преодоления солевого стресса, улучшения процессов опыления и плодообразования, интенсивности процесса фотосинтеза, поддержания гормонального баланса, улучшения азотного обмена в растениях и прочее.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here