ФИТОГОРМОНЫ РАСТЕНИЙ: КАК НЕ ПРО@@ТЬ ОБРАБОТКУ?

ФИТОГОРМОНЫ РАСТЕНИЙ: КАК НЕ ПРО@@ТЬ ОБРАБОТКУ?

Анатолий Таракановский
671

Во время своего роста и развития растения подвергаются воздействию ряда различных факторов. При этом обобщенно эти факторы можно разделить на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные). Такими внешними факторами, как температура, ход яровизации, продолжительность светового дня, осадки и интенсивность солнечного облучения, управлять невозможно.

К одной из групп факторов внутренней регуляции развития и роста растений относятся фитогормоны.

Фитогормоны можно рассматривать как «химических посыльных». В небольших концентрациях в растениях они регулируют организованную работу клеток и органов. Фитогормоны являются сильными биостимуляторами, то есть они способны повышать иммунитет растений, способствовать укоренению, повышать всхожесть и улучшать прорастание, снижать негативное воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, таких как похолодание или засуха, ускорить созревание плодов. При этом, в отличие от ферментов, которые в небольших концентрациях способны выполнять роль катализаторов биохимических процессов в клетках, для разных фитогормонов важно как их абсолютное количество, так и их соотношение, которое отвечает за дифференциацию растительных тканей и органов.

Регулированию со стороны фитогормонов подвергаются такие процессы как прорастание семян, образования и дифференциация органов, прохождение стадий развития, угнетение или стимулирования апикальной доминанты, перераспределение ассимилятов, старение растения и созревание семян, период покоя зародыша перед прорастанием и тому подобное. Различные фитогормоны имеют соответствующий способ химического воздействия, образуются в разных местах в растении, а также характеризуются разным механизмом переноса их по растительному организму.

Ауксины

Очень важными для хорошего роста корней и образования боковых корней в достаточном объеме является ауксины. Основными местами их синтеза являются растительные эмбрионы, меристема, молодые листочки, пыльца, а также основная накопительная ткань. Ауксины оказывают решающее влияние на растяжение клеток и эластичность клеточных стенок. Они регулируют апикальную доминанту, а также транслокацию других гормонов и ассимилятов. Способствуют повышению уровня ауксинов прежде всего высокие ночные температуры и такие элементы как цинк и фосфор, а также глубина заделки семян при посеве.

Тормозят действие ауксина высокая интенсивность солнечного облучения, а также такой элемент как марганец, который является составной частью фермента ауксин-оксидазы. Регулируют уровень ауксинов также большие объемы нитратов и определенные регуляторы роста. Следует заметить, что высокий уровень ауксинов при глубокой заделке семян якобы и способствует их прорастанию, но за счёт значительных затрат запасов питательных веществ из зерна, которых растению должно хватить до стадии трех листьев, прежде чем оно перейдет на самообеспечение за счет корневой системы.

Соотношение ауксинов и цитокининов является ключевым фактором деления клеток и дифференцировки растительной ткани. Так, например, при соотношении в растении цитокининов и ауксинов 1:10 развиваются как листья, так и корни. Когда соотношение меняется в пользу цитокининов (3: 1) - растение образует только листья; в пользу ауксинов (1: 120) - в растения развиваются только корни.

Цитокинины обнаруживают большое сходство с ауксинами, однако существуют и существенные различия. Если ауксины синтезируются в апексе побега, то цитокинины - биохимический «маркер» кончика корня. Так, если по каким-то причинам кончики корней отмирают или рост корней притормаживается, что часто случается в случае заморозков или засухи, растение практически лишена возможности повысить естественным путем уровень цитокининов, которые необходимы для закладки побегов и колоска, образование эндосперма в зерне и задержки процесса старения. К тому же ауксины транспортируются по растению сверху вниз, а цитокинины - наоборот.

Недостаток ауксинов воспринимается клетками как недостаточность развития побегов и становится сигналом для их образования. В дифференцированных побегах происходит синтез ауксинов и баланс гормонов восстанавливается. Аналогичный механизм срабатывает при недостатке цитокининов - растение переходит к усиленному формирования корней.

Цитокинины

Основными местами их синтеза является кончики корней, семена на момент их прорастания и перед созреванием. Цитокинины также образуются во время биосинтеза протеина меристемы.

Основной функцией цитокининов является стимуляция деления клеток, образование органов для накопления ассимилятов - зерно, синтез белков, задержка старения, прерывание состояния покоя, а также активация поглощения воды и калия. Цитокинины участвуют во многих физиологических процессах в растении, морфогенезе побега и корня, созревании хлоропластов, линейном росте клетки, образовании дополнительных почек и старении. Повышению уровня цитокининов в растении способствует образованию большого количества маленьких корешков.

Напротив, повышение интенсивности солнечного облучения, большое содержание азота в почве, а также такой элемент как марганец благодаря его важности для абсцизовой кислоты, выступает антагонистом цитокининов. Задерживают действие цитокининов жаркая погода и избыток углекислого газа.

Гиббереллины

Основными местами образования этих фитогормонов является меристематическая ткани семян, корневая меристема, меристема побега, а также молодые листья.

Гиббереллины являются активаторами так называемых «начальных эффектов» в растении - прорастание зерна, выход в трубку, образование зерен, влияют на растяжение клеток и проницаемость клеточной стенки. К тому же они сильнее стимулируют рост растения, чем ауксины, что при недостатке данных фитогормонов может привести к образованию карликовых форм, а при избытке - до перерастания растений.

Повышению уровня гиббереллинов в растении способствуют следующие факторы: прохождение яровизации - обязательного условия для перехода растений к генеративному развитию, длинный световой день, такие питательные вещества, как азот, цинк, а также достаточно теплые дневные и ночные температуры. Препятствуют действию гиббереллинов значительные перепады погодных условий (холод и жара), короткий световой день, а также такой фитогормон как этилен. Поскольку гиббереллины способствуют значительному ускорению образования зеленой массы растений, то их высокий уровень должен обеспечиваться соответствующим поступлением питательных веществ. Самый высокий уровень гиббереллинов наблюдается на момент прорастания семян и во время выхода в трубку.

Абсцизовая кислота

Абсцизовая кислота – классический стрессовый гормон. Она образуется в стареющих листьях, во время созревания плодов и вообще в растении, которое на данный момент страдает от стресса. Абсцизовая кислота регулирует старение опадение листьев и переход в состояние покоя. Ее уровень растёт под влиянием таких стрессовых факторов, как жара, холод или засуха, а также такого фитогормона как этилен. Противопоставлены АБК цитокинины и марганец.

При подготовке растения к зиме абсцизовая кислота приводит к торможению роста, приостанавливает деление клеток камбия и останавливает рост. Абсцизовая кислота также образуется в корнях растений в ответ на снижение водного потенциала. Затем, попадая в листья, она обусловливает закрытие устьиц, что является защитной реакцией, которая снижает транспирацию и предупреждает дальнейшую потерю влаги через листья.

Абсцизовая кислота действует антагонистически по отношению ко всем остальным фитогормонам, стимулирующим рост, и является естественным ингибитором роста. Благодаря активации механизмов приспособления к неблагоприятным условиям АБК жизненно необходима для растения, когда речь идет о нивелировании биотических и абиотических стрессов.

Этилен

Этилен образуется повсюду в растении во время его старения или созревания. Он синтезируется преимущественным образом из аминокислоты метионина, частично стимулируется ауксином. Этилен задерживает растяжение клеток и уменьшает проницаемость клеточной стенки, повышая таким образом морозостойкость, а также регулирует процесс старения растения, опадение листьев и созревания плодов. Росту уровня этилена способствуют абсцизовая кислота, ауксины, холод, жара, засушливые условия, ранения и повреждения растений. Противодействуют этому цитокинины как фитогормоны молодости, определенные фунгициды (стробилурины), а также такие элементы, как азот, марганец, медь и железо.

Кроме того, этилен является соединением «тревожного сигнала», например при поражении растения вредителями или травмировании. Соответственно он вместе с другими веществами участвует в отграничении поражённого участка, а также образовании растительных ядов.

В газообразной форме этилен осуществляет предупредительное воздействие и на соседние растения или их части, вызывая в них запуск подготовительного процесса к возможному повреждению. Большие объемы этилена, образующиеся в растении, могут вызвать недостаточный налив зерна и созревание полупустых зерен. Соответствующие микроэлементные подкормки растений во время стресса (действие абсцизовой кислоты) приводят к лучшему переносу стрессовых условий, предупреждают резкий рост уровня этилена и удлиняют процесс созревания для оптимизации урожайности.

Значительное изменение гормонального уровня происходит в растении при переходах ее к следующим стадиям развития. Так, переход от кущения к выходу в трубку обусловлено влиянием гиббереллинов и ауксинов, в то время как цитокинины тормозят этот процесс. Гиббереллины являются «внутренними часами» растения, именно они индуцируют переход растения по стадиям развития и передают ему информацию о необходимости осуществления следующего шага.

Важную роль в успешном делении клеток и формировании зерна играют цитокинины. Для того чтобы растение переносило ассимиляты из листьев в органы накопления, нужен ауксин, а вот для конечного созревания не обойтись без абсцизовой кислоты и этилена. Обычно самый пик содержания фитогормонов приходится именно на первые несколько недель после цветения - наблюдается высокий уровень цитокининов.

Существует также классификация сортов пшеницы по фитогормонального типу образования урожайности. Так, цитокининовые сорта формируют наибольшую урожайность за счет высокой плотности посевов и большей массы тысячи семян. Ауксиновые сорта формируют наивысшую урожайность за счет образования одного большого колоска на главном побеге, а гиббереллиновые сорта характеризуются большой плотностью зерен в колосе. Но существуют также и смешанные типы сортов без определенного генетического акцента. Их характеризуют как компенсаторные типы, которые могут выравнивать урожайность за счет увеличения плотности, массы тысячи семян, формирования плотного колоса.

Применять фитогормоны и содержащие их препараты необходимо обдуманно и осторожно, поскольку фитогормоны могут полностью изменить направление развития растения, дезориентировать его или даже привести к гибели.

Опубликовано: 28 августа, 2022 в 23:40  •  
Тэги:

6 комментариев

Чем подкармливать до или во время стресса (если во время стресса поможет) - аминокислоты, тритерпеновые кислоты, витамины и микроэлементы (какие лучше), чтобы повысить устойчивость к болезням, засухе, возвратным заморозкам, жаре, холодам ?
29.08.2022
Евгений Сергеевич Марков,  
Аминокислоты, как правило, помогают при применении непосредственно перед наступлением стресса, а после драки кулаками не машут:)
29.08.2022
Не могли бы рассказать о иммунитете растений. Что под этим понимается и чем отличается от иммунитета животных и человека.
29.08.2022
Андрей Пучков,  
я попробую, хотя это оооочень сложная и противоречивая тема)
29.08.2022
Анатолий Таракановский,  
Поэтому и интересно. Есть ли общее направление в современной фитопатологии, касающееся иммунитета растений или это можно трактовать субьективно.
29.08.2022
Андрей Пучков,  
субъективно ничего трактовать нельзя) вернее, можно, но это будет из разряда «каждый суслик агроном»;)
29.08.2022
Похожие посты
Регуляторы роста в подавлении развития семян винограда и ускорении развития ягод
Фитогормоны
Результаты опытов на пшенице 2021. Лучший показатель
Оповещение об обработке посевов пестицидами пчеловодов
Что с озимней пшеницей 🫣