Активное изучение воздействия аминокислот на растения началось еще в 70-е годы XX века. Уже тогда выяснилось, что эти вещества не только оказывают положительное воздействие на имунную систему растений, повышают способность растений усваивать элементы питания, усиливают фертильность пыльцы и споcобствуют ускоренному формированию завязей, но и активизируют механизмы быстрого восстановления после стрессогенных факторов, улучшают устойчивость растений к различным заболеваниям и вредителям. Вполне естественно, что производители удобрений решили воспользоваться положительными свойствами аминокислот, включив их в разнообразных комбинациях в состав препаратов.
Роль аминокислот в развитии растений
Аминокислоты в растениях образуются в результате фотосинтеза и затем участвуют во многих биохимических процессах, помогая культурам нормально расти и развиваться. По сути они являются материалом, благодаря которому происходит строительство растительных клеток. В природе можно наблюдать два типа оптических изомеров аминокислот: L-форма и D-форма. Ферментативные системы растений приспособлены именно к L-конфигурации аминокислот, в то время как D-изомеры могут не только не усваиваться растениями, но и оказывать токсическое воздействие.
Растения сами способны синтезировать 22 необходимые для собственной жизнедеятельности аминокислоты в достаточном объеме. Однако в момент стресса растения склонны накапливать большое количество свободных аминокислот, не связанных в пептиды и белки, которые способны выступить в роли защитного механизма и включиться в процесс метаболизма. Именно поэтому при наличии неблагоприятных природных факторов дополнительное поступление в растения аминокислот извне позволяет улучшить протекание внутренних обменных процессов и ускорить метаболизм, без затрат внутренних ресурсов на обеспечение синтеза. При этом аминокислоты не только активизируют фитогормоны, управляющие обменными процессами, но и определяют в какую именно часть растения необходимо направить ресурсы, чтобы восстановить утраченный баланс.
Роль аминокислот в борьбе растений со стрессовыми ситуациями
Слишком высокая или слишком низкая температура воздуха, недостаток или переизбыток света или влаги, неблагоприятный состав почвы, наличие болезней и вредителей, а также воздействие химически активных веществ, например, во время борьбы с сорняками – негативные факторы, способные вызвать стресс у растений. Они могут вызывать снижение обменных процессов, в результате которых могут возникать хлорозы и некрозы. Ущерб от нанесенных повреждений в зависимости от тяжести и продолжительности воздействия может составить от 5 до 70% урожая.
В результате стресса у растений происходит активный процесс распада белково-синтетического аппарата: белки превращаются в аммоний, который становится токсичным и вызывает производство этилена (гормона старения). Особенно тяжело стресс воздействует на молодые растения, которые, так и не завершив до конца этапы естественного вегетативного развития, могут раньше положенного срока перейти к репродуктивной фазе и перенаправить внутренние ресурсы на формирование плодов.
Обработка растений препаратами, содержащими аминокислоты, значительно повышает иммунитет и степень жизнестойкости растений и способствуют их быстрому восстановлению при неблагоприятных условиях.
Поскольку аминокислоты хорошо растворимы в воде, при листовой и корневой обработке они способны легко проникать в клетки растений, помогая им противостоять негативным факторам, улучшая процесс фотосинтеза, поддерживая естественный гормональный баланс, налаживая азотный обмен внутри растения.
Высокий уровень усвоения питательных веществ обеспечивают в первую очередь такие аминокислоты, как глютаминовая кислота, лизин, гистидин, глицин, которые при соприкосновении с микроэлементами образуют хелатные соединения. Положительное влияние на метаболизм растений оказывают валин, треоин, серин, пролин, аланин, аргинин и тирозин. Они способствуют скорейшему восстановлению в стрессовых ситуациях.
Наиболее важные виды аминокислот и выполняемые ими функции
| Название элемента | Выполняемые функции |
| Аланин | Способствует синтезу хлорофилла
Повышает устойчивость растений в условиях засухи Оптимизирует процесс водного обмена |
| Аргинин | Улучшает процесс синтеза гормонов, связанных с формированием цветов и плодов
Способствует проникновению в корневую систему питательных веществ Помогает растениям преодолевать стресс |
| Аспарагиновая кислота | Принимает активное участие в азотном обмене и синтезе белка
Стимулирует прорастание семян Является строительным материалом для других аминокислот |
| Валин | Улучшает вкусовые качества плодов
Способствует быстрому прорастанию семян Ускоряет процесс опыления Повышает устойчивость растений к неблагоприятным природным факторам |
| Гистидин | Способствует лучшему созреванию плодов
Улучшает процесс поглощения питательных элементов Оптимизирует процесс водного обмена Регулирует работу листовых устьиц |
| Глицин | Повышает концентрацию хлорофилла внутри растений
Регулирует работу листовых устьиц Участвует в процессе опыления Улучшает устойчивость растений в условиях стресса Участвует в процессе опыления и формирования плодов |
| Глутаминовая кислота | Является источником синтеза хлорофилла и строительным материалом для построения других видов аминокислот
Активизирует обменные процессы и восстанавливает водный баланс Способствует быстрому оплодотворению завязи Укрепляет стенки растительных клеток Улучшает жизнестойкость растений Оказывает положительное влияние на процесс опыления и формирования плодов Положительно влияет на осмотические процессы в протоплазме, способствуя открыванию и закрыванию устьиц Способствует лучшему прорастанию семян Является эффективным комплексоном (хелатирующим агентом) |
| Изолейцин | Является осмотическим протектантом
Ускоряет прорастание пыльцы Повышает устойчивость растений в условиях засухи |
| Лейцин | Является осмотическим протектантом
Повышает устойчивость растений в условиях засухи Способствует быстрому прорастанию пыльцы Помогает растениям преодолеть солевой стресс |
| Лизин | Участвует в синтезе хлорофилла
Обеспечивает растениям устойчивость к засухе Регулирует работу листовых устьиц Обеспечивает лучшее прорастание пыльцы |
| Метионин | Является активатором фитогормонов и веществ, оказывающих влияние на рост и развитие растений
Оптимизирует водный обмен Оказывает стимулирующее действие на процесс созревания плодов Регулирует работу листовых устьиц |
| Пролин | Участвует в процессе синтеза хлорофилла
Способствуют удержанию влаги и обмену газов Укрепляет стенки растительных клеток и оптимизирует водный обмен Повышает устойчивость растений к неблагоприятным природным факторам Нивелирует последствия стресса Повышает степень фертильности пыльцы Улучшает процесс опыления и формирования плодов |
| Серин | Является осмотическим протектантом
Способствует устойчивости растений в условиях засухи |
| Таурин | Повышает устойчивость растений при неблагоприятных природных факторах |
| Тирозин | Помогает растениям преодолевать солевой стресс
Способствует быстрому прорастанию пыльцы |
| Треонин | Регулирует работу листовых устьиц при неблагоприятных погодных условиях |
| Триптофан | Является базовым материалом, обеспечивающим синтез гормональных веществ ауксинового типа
Способствует быстрому формированию корневой системы Помогает растению преодолевать стрессовую ситуацию Предотвращает задержку в развитии растений |
Удобрения с аминокислотами
В настоящее время многие компании агрохимической отрасли выпускают качественно новые виды препаратов, содержащие помимо традиционного набора макро- и микроэлементов ранее неиспользуемые компоненты и соединения, в том числе и аминокислоты. Как правило, аминокислотные компоненты таких удобрений изготавливаются из растительных отходов, экстрактов растений, водорослей и отходов сырьевых ресурсов животного происхождения.
Наиболее дешевые препараты содержат аминокислоты животного происхождения, при производстве которых обычно используется соляная кислота. Однако качество их оставляет желать лучшего.
Качественные и эффективные микроудобрения, содержащие аминокислоты, можно получить исключительно из сырья растительного происхождения, но и здесь качество зависит от способа производства. Наиболее дешевый способ – химический гидролиз с применением кислоты или щелочи. Под воздействием активных реагентов некоторые аминокислоты, например L-триптофан, частично разрушаются, перестают быть биологически активными и оказываются неспособными участвовать в построении белков.
Ферментативный гидролиз является очень сложным и дорогостоящим процессом, поскольку происходит при непосредственном использовании особых разновидностей бактерий. Благодаря их воздействию на растительное сырье образуются полноценные свободные биологически активные вещества, представляющие наибольшую ценность. L-аминокислоты, полученные в результате ферментативного гидролиза, очень эффективны, поскольку максимально приближены к естественной аминограмме растений.
Стоит отметить, что такие аминокислоты, как глицин, аспаргиновая и глутаминовая кислоты, способны формировать с ионами двухвалентных металлов (магний, кальций и др.) обычные или внутрикомплексные соли, которые называются комплексонатами. И эту особенность аминокислот производители также часто используют при создании препаратов.
В настоящее время в России зарегистрировано более 50 препаратов с содержанием аминокислот. В линейке удобрений «ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИ» также есть такие удобрения.
РИЗОФЛЕКС. Жидкий биостимулятор на растительной основе, используемый на этапе пересадки растений и на ранних этапах развития культур. Из-за своих высоких питательных свойств продукт способствует развитию боковых ответвлений корней, что приводит к быстрому развитию устойчивой корневой системы в целом. Продукт также позволяет быстро пережить стресс пересадки даже при плохих почвенных и погодных условиях. Входящий в состав экстракт юкки обладает отличными природными поверхностно-активными свойствами и способствует быстрому усвоению питательных веществ. Наличие белкового гидролизата и олигосахаридов также способствует процессу укоренения растения. Применение биостимулятора посредством фертигации на бедных органикой и почвах с плохой структурой способствует замедлению деградационных процессов и улучшает ее свойства.
БИОФЛЕКС. Биостимулятор на основе морских водорослей с добавлением аминокислот и олигосахаридов создан для обеспечения сбалансированного роста растения и его плодов. Экстракт морских водорослей является не только источником питательных веществ, а также содержит натуральные гормоны, витамины, органические комплексы и сахара. Он стимулирует деление клеток и их удлинение, рост корней, цветение и завязь плодов, увеличивает урожайность и улучшает качество плодов. В то же самое время наличие аминокислот снижает стресс для растения. Применение биостимулятора посредством фертигации на бедных органикой и почвах с плохой структурой способствует замедлению деградационных процессов и улучшает ее свойства.
АМИНОФЛЕКС. Специализированное биостимулирующее удобрение на основе свободных аминокислот. Используется на ранних стадиях развития и в стрессовых условиях (холод, высокие температуры, повреждения). Характеризуется отличной антистрессовой активностью, активизируют энзимы и регулирует питание растений. Аминокислоты, содержащиеся в продукте, успешно способствуют преодолению стрессовых состояний и снижают физиологические нарушения. Применение удобрения возмещает дефицит аминокислот, вызываемых неблагоприятными условиями. Кроме того, содержащиеся в удобрении аминокислоты способствуют строительству клеточных структур, синтезу хлорофилла, открыванию устьиц, оплодотворению и ряду других важных процессов, протекающих в растениях.
Качественные удобрения с содержанием аминокислот являются мощным инструментом в руках сельхозпроизводителей.
