Что такое стимуляторы роста растений?

Что такое стимуляторы роста растений?

Общеизвестно, что рост и развитие растений регулируются веществами, вырабатываемыми самим растением, — эндогенными фитогормонами. Три из пяти известных фитогормонов (ауксины, гиббереллины, цитокинины) — стимулируют рост и развитие растений, улучшают физиологические и биохимические процессы; и два (абсцизовая кислота, этилен) — замедляют рост и протекание некоторых метаболических реакций. Другая группа состоит из экзогенных или синтетических регуляторов роста растений. Получают химическим или микробиологическим методами.

Нормальный рост и развитие растительного организма обеспечивают эндогенные фитогормоны, являющиеся медиаторами физиологических процессов. Они преобразуют определенные сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Другими словами, это вполне естественное поведение растений, такое же, как прорастание, цветение, плодоношение.

Синтетические регуляторы роста растений

Синтетические регуляторы роста растений представляют собой либо вещества, подобные фитогормонам, способные изменять гормональный статус растений в нужном направлении, либо структурные или физиологические аналоги фитогормонов. В основном это препараты, препятствующие полеганию зерна на высоком агрофоне, ускоряющие созревание урожая и тому подобное.

В литературе обнаружено еще одно свойство химических регуляторов — повышать устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды. Однако необходимо знать процессы, лежащие в основе устойчивости, и даже тогда можно научиться управлять ими. Передозировка или наоборот меньшее количество препарата или слишком раннее или позднее применение — эффекта ноль, или наоборот вредны.

Натуральные регуляторы роста растений

Особого внимания заслуживает отдельная группа так называемых естественных регуляторов роста растений. Их производят из органического сырья различными методами. Как правило, эти вещества сочетают в себе свойства, характеризующие стимуляторы роста растений, антистрессовые адаптогены, подкормки и так далее. Типичным представителем природных регуляторов (стимуляторов) являются гуматы.

Действие, а следовательно, и эффективность гуматов разного происхождения и технологии производства также различны. Так, например, уголь (лигнит, леонардит) – продукты из этого сырья имеют высокое (до 98%) содержание гуминовых кислот. Гуминовые кислоты наиболее «зрелые» (70 млн лет), для них характерно крупное ядро ​​и недоразвитая периферическая часть. Учитывая, что периферическая часть определяет гидрофильность и биологическую активность молекулы гуминовых кислот, «углеродные» гуминовые кислоты уступают «младшим» по скорости проникновения и распада. Для преобразования и дальнейшего включения молекул гумуса в «угольную кислоту» в процессы обмена веществ растению необходима дополнительная энергия.

Из-за слаборазвитой периферической части, обогащенной атомами кислорода и водорода, и мощного ядра угольные гуматы достаточно суровы для растений. Примером тому является их подавление даже при небольшой передозировке. Косвенно это подтверждается тем, что обычные нормы внесения гуматов очень малы – всего несколько десятков грамм действующего вещества на 1 га. Возникает вопрос — зачем растению, вся жизнедеятельность которого направлена ​​на синтез органических соединений путем фиксации СО2 за счет ФАР, тратить свою энергию на то, чтобы сначала «втянуть» в себя огромную молекулу, затем транспортировать ее, разложить на составляющие , а затем использовать их для построения тканей? По мнению многих исследователей, основная ценность угольных гуматов заключается главным образом в дополнительном снабжении растений углеродом.

Лигносульфонаты

Еще одним источником гуминовых и фульвокислот являются лигносульфонаты, или сульфолигнины. Лигносульфонаты являются побочными продуктами производства целлюлозы, получаемыми при производстве целлюлозы из древесины водными растворами серной кислоты и ее кислых солей. Это природные полимеры, в состав которых входят вещества альдегидного и фенольного типа. Лигносульфонаты содержат органические и минеральные вещества, поэтому нашли свое применение в производстве удобрений.

По своей структуре лигнины близки к природным дубильным веществам, но отличаются меньшей молекулярной массой и небольшим содержанием необходимых функциональных групп. Поэтому они подвергаются различным модификациям. Именно в них осуществляется процесс ускоренной гумификации сырья с образованием гуминовых веществ: как гуминовых кислот, так и фульвокислот. Однако в условиях ускоренной гумификации происходит разрушение периферической части гуминовой кислоты, что, следовательно, не может сказаться на уровне биологической активности молекулы гуминовой кислоты. Присутствие фульвокислот, имеющих меньшую молекулярную массу и более подвижных, чем гуминовые кислоты, улучшает проницаемость препаратов из лигносульфонатов в растение и несколько повышает агрохимическую ценность, но в незначительном количестве.

В литературных источниках указывается, что перегнойные препараты или удобрения из угля и лигнина при внесении в почву в основном повышают содержание стабильного, инертного, неактивного углерода, не влияя существенно на их биологическую активность и уровень плодородия.

Анализ атомных частей кислорода, азота, серы с углеродом в молекулах сапропелевых гуминовых кислот свидетельствует о высокой пригодности этого сырья для извлечения гуминовых продуктов. Однако соотношение водород-углерод показывает высокое содержание фрагментов с линейной структурой, то есть структура гуминовой кислоты алифатическая. По мнению исследователей, наиболее целесообразно использовать эту группу углеводородов в качестве химически инертных растворителей и разбавителей, а также для перекристаллизации многих органических веществ.

Синтетические регуляторы роста

Их получают в результате органического синтеза. Затем, в 1930-х годах, голландский физиолог впервые синтезировал гормон ауксин (ИУК), затем появились более перспективные вещества: индолилмасляная кислота и нафтилуксусная кислота (гетероауксин). В 1940 году была получена дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) — гербицид из группы синтетических ауксинов. В 1955 году был синтезирован кинетин (цитокинин).

Химическая формула регуляторов роста сельскохозяйственных культур основана на фитогормонах и вторичных ростовых веществах (аминокислоты, алкалоиды, карбоновые кислоты, лактоны, липиды, терпеноиды, флавоноиды).

К синтетическим регуляторам роста относятся также следующие ингибиторы — ретарданты и морфактины.

Читайте также: Удобрение Гуми: инструкция по применению, состав, польза

Ретарданты

Ретарданты избирательно угнетают рост стеблей (снижает синтез гиббереллинов) для получения растений с сильным ветвлением, крепкими стеблями и мощной корневой системой, повышая тем самым устойчивость культур к неблагоприятным факторам внешней среды. При этом они не оказывают отрицательного действия на физиолого-биохимические процессы, а именно на апикальную зону меристемы, из которой развиваются листья и генеративные органы.

Замедляющими свойствами обладают около тысячи химических соединений, большинство из которых относится к 4 группам веществ:

1. Четвертичные ониевые соединения. Среди них наиболее популярны хлормекват хлорид или хлорхолин хлорид (ТУР или СХЦ) и морфол, тормозящий эффект которых обусловлен способностью прерывать биосинтез гиббереллинов в зернах.
2. Производные гидразина. Механизм их действия не связан с влиянием на синтез гиббереллинов, а обусловлен подавлением гормональной активности.
3. Производные триазола. Препараты этой группы блокируют биосинтез гиббереллинов.
4. Этилен производит. Они не прерывают биосинтез гиббереллинов, но их действие связано с антигиббереллиновым эффектом.

Обязательное включение применения ретардантов в технологию выращивания озимых зерновых необходимо при уровне планируемой урожайности зерна более 40 ц/га, полноте стеблей в фазе окучивания более 700-800 побегов, высоком уровне азотного питания и влагообеспечения. Обработка регуляторами роста осенью является обязательным элементом технологии возделывания озимого рапса.

Морфактины

Морфактины вызывают аномалии в точке роста — тормозят развитие молодых частей растений из-за нарушения транспорта гормональных соединений (появление у растений уродливых органов).

В отличие от природных ингибиторов синтетические ингибиторы сильнее подавляют ростовые процессы. Если соединение обладает сильным подавляющим действием, его относят к гербицидам, уничтожающим сорняки. Такие гербициды нарушают морфогенетические процессы (формирование) в растении, из-за чего ростовые процессы в тканях не могут восстановиться в течение длительного времени.

В 1942 г было установлено, что синтетические ауксины 2,4-Д и 2М-4Х в высоких дозах действуют как селективный гербицид, угнетая и уничтожая широколиственные сорняки в посевах зерновых культур. Трава наиболее устойчива к гербициду 2,4-Д в период грунтовки. Однако после внесения в почву длительное время остается активным. Одним из способов предотвращения последействия 2,4-Д на сельскохозяйственные культуры при высоких дозах внесения является обработка семян злаков перед посевом перегнойными препаратами (Т.В. Князева, 2013).

Регуляторы роста растений: классификация

Фитогормоны представлены ауксинами, этиленом, цитокининами, ингибиторами роста и гиббереллинами. Каждая из этих групп препаратов используется для выполнения определенных задач.

• Ауксины, например, стимулируют ростовые процессы всех органов растения, в том числе корневой системы и ее надземной части.
• Гиббереллины лучше использовать для ускорения прорастания семян.
• Действие цитокининов направлено на стимуляцию роста и почкования клеток. Причем эти фитогормоны с одинаковым успехом действуют как на целые растения, так и на их отдельные ткани.
• Синтетические регуляторы роста растений также подразделяются на следующие подгруппы.

Ретарданты – это вещества, подавляющие активный рост и развитие стеблевой части растения.

• Применение морфактинов направлено на нарушение нормального течения апеститических процессов в растении.
• Антиауксины являются антагонистами гиббереллинов.
• И, наконец, парализаторы применяют для резкой остановки развития всех органов у растения.

Кроме того, стимуляторы роста растений могут быть представлены веществами негормонального происхождения: витаминами, некоторыми фенолами, производными мочевины и другими веществами. Причем некоторые из них влияют на рост растений исключительно в комплексе с фитогормонами. Например, некоторые витамины могут транспортироваться по растению только с помощью фитогормонов, что усиливает действие последних. Если использовать их без фитогормонов, эффект будет нулевой.

Существует также группа веществ, объединенных одним названием – ингибиторы роста. Они представлены соединениями, тормозящими протекание физиологических и биохимических процессов в растениях, а также процессы роста, в том числе прорастание семян и образование бутонов.

Примечание: этилен, который по своей природе является ингибитором роста, все же выделен в отдельную группу. Это газообразное вещество, которое провоцирует листопад, искривление черешков, замедляет рост рассады. Является антагонистом действия ауксина, гиббереллина и цитокинина.

Применение регуляторов роста растений

Очень важно использовать регуляторы роста растений строго по инструкции. Слишком частое их использование может причинить вред вместо ожидаемой пользы. Растение, как и любой живой организм, очень быстро привыкает к постоянному допингу. В конечном итоге наступает момент, когда без этого легирования все ростовые процессы просто прекращаются. Семена с таких растений собирать нельзя, так как их качество оставляет желать лучшего. Результатом бесконтрольного применения стимуляторов роста растений может стать заметное вырождение.

Важно: процессы дегенерации внезапно начинают проявляться на стадиях развития растений, для которых это совершенно не характерно.

Вкус фруктов также страдает. Затем происходит резкое снижение естественного иммунитета растений, так как он постоянно находится под контролем создаваемых вами веществ. Плоды, полученные от таких растений, практически полностью теряют присущую им стойкость.

На практике алгоритм применения регуляторов роста растений может быть примерно таким:

• при проращивании семян использовать стимулирующие препараты типа «Корневин» для предварительной обработки растительного материала в течение 5-8 часов, чтобы получить более быстрые и дружные всходы;
• после всходов опрыскивайте их раз в 2 недели препаратами типа циркона для улучшения качества сеянцев, особенно корневой системы;
• при высадке рассады на постоянное место для выращивания в открытый грунт обработать корневую систему рассады «Корневином» для ускорения процесса укоренения растений;
• по окончании цветения обработайте растения препаратами, улучшающими образование семян. Семена становятся крупнее, и это имеет более короткий срок созревания. Такие препараты особенно ценны для климатических зон, где семена, как правило, не успевают окончательно сформироваться из-за особенностей погодных условий. Однако бесконтрольное использование таких веществ также может привести к образованию большого количества семян с нулевой всхожестью.

Кроме того, регуляторы роста растений также используются для получения большого количества рассады пеларгонии и подобных растений. Для этого вам понадобятся стеблевые черенки, срезанные со взрослого растения. Затем готовят раствор «Корневина» или подобных препаратов, в котором черенки замачивают на полдня. Сразу после этого черенки можно высадить в парник или парник, где они успешно приживутся. По мере развития новых растений из черенков опрыскивайте их не менее трех раз в месяц препаратами из группы Циркон. При соблюдении всех условий описанной выше процедуры вы получите полностью сформированный саженец в два раза быстрее, чем в обычных условиях.

Влияние регуляторов роста на растения

Регуляторы роста растений практически безграничны с точки зрения их воздействия на растения. С помощью того или иного вещества становится достижимой практически любая цель.

Однако чаще всего их используют для достижения следующих эффектов:

• нарушение периода покоя: как правило, в отношении корневищ;
• ускорение прорастания рассады;
• стимуляция образования побегов;
• стимуляция развития корневой системы;
• уменьшение опадения яичников;
• ускорение и увеличение объемов цветения;
• ускорение плодоношения;
• стимуляция устойчивости растений к различным болезням и вредителям;
• повышение стрессоустойчивости растений (особенно ценно в преддверии пересадки, длительного хранения или транспортировки).