Ускоряет созревание плодов а также способствует старению всех частей растения фитогормон

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Самая главная роль этилена в растении, вероятно, заключается в его влиянии на старение или созревание плодов. Мы уже упоминали, что этилен индуцирует созревание здоровых плодов, расположенных вблизи больных. Он участвует также и в естественном процессе созревания. Крупный плод развивается из стенки завязи меньшего размера под влиянием гормонов ауксина и гиббереллина, стимулирующих деление и растяжение клеток. После того как плод достигает максимальных размеров, в нем начинаются тонкие химические изменения, которые в конечном счете приводят к созреванию плода и делают его съедобным. Многие зрелые плоды, подобно закончившим рост яблокам, несъедобны из-за их кислого вкуса и твердости. Процесс созревания яблока состоит частично в исчезновении значительной доли яблочной кислоты, которая придает незрелому плоду кислый вкус. Затем следует утончение клеточных стенок, что позволяет уменьшить механическое усилие, необходимое для отделения одной клетки от другой. Многие плоды созревают быстрее после уборки, а это означает, что сигналы о созревании возникают в самом плоде или что торможение созревания производится другими частями растения.

Созревание некоторых плодов хорошо коррелирует с увеличением скорости дыхания. Если измерять динамику выделения СОг плодом или срезанной частью плода в ходе созревания, то часто на кривой можно обнаружить точку довольно резкого перегиба, указывающую на то, что в течение короткого промежутка времени выделение СОг существенно увеличивается и затем опять быстро снижается. Этот период повышенного выделения СОг называется климактерием ( 10.4). Вслед за началом климактерия плод быстро претерпевает те изменения, которые превращают его из закончившего рост незрелого плода в созревший, пригодный для употребления. Климактерий, считавшийся ранее процессом дегенерации, на самом деле представляет собой активное, требующее затраты энергии изменение, связанное с развитием. Его можно предотвратить с помощью ингибиторов дыхания, высокой концентрации С02 или N2, а также воздействием низкой температуры. Обработка этиленом, напротив, стимулирует как климактерический подъем, так и дозревание спелых плодов. Первоначальные исследования роли эндогенного этилена в созревании показали, что образование этилена начинается после климактерия. Однако более точные измерения, ставшие возможными благодаря газовой хроматографии, свидетельствуют о том, что этилен неизменно образуется в начале климактерия или даже еще раньше ( 10.5). Небольшое количество этилена в действительности присутствует постоянно, однако при климактерии это количество увеличивается примерно в сто раз. Когда созревание приостанавливается под воздействием такого фактора, как низкая температура, образование этилена тоже подавляется. Из этого можно заключить, что он представляет собой естественный гормон созревания плодов у растений. Дальнейшее доказательство в поддержку этого заключения было получено в опытах, в которых из плодов при пониженном давлении удаляли этилен сразу же после его образования. При этом концентрация Ог поддерживалась на том же уровне, что и в атмосфере. В этих условиях созревание замедлялось. Каким же образом этилен индуцирует созревание? Несмотря на то что в одних плодах (например, авокадо и манго) образование этилена и усиление дыхания идут параллельно, в других (например, бананы) этилен действует только как запускающий механизм и его количество снижается еще до того, как скорость дыхания достигнет максимальной величины. Это свидетельствует о том, что этилен должен вызывать начало какого-то другого процесса, под влиянием которого впоследствии осуществляется дозревание плодов, ^тилен, вероятно, приводит ко многим эффектам. Во-первых/ этилен, по-видимому, повышает проницаемость мембран в клетках плода тем же способом, каким он действует в цветках вьюнка. Это дает возможность ферментам, которые ранее были отделены от своих субстратов мембранами, войти в контакт с этими субстратами и начать их разрушение. Для созревания необходим синтез белка. Установлено, что этилен повышает скорость этого процесса. Парадоксально, что для начала синтеза самого этилена требуется синтез особых белков

или ферментов. Фермент, который превращает S-аденозилметио- нин в 1-аминоциклопропан-1-карбоновую кислоту (АЦК) — промежуточный продукт в биосинтезе этилена ( 10.6), как правило, лимитирует скорость образования этилена в ткани. Эта АЦК-синтетаза образуется в ответ на воздействие этиленом и оверхоптимальные уровни ауксина.

Ауксин, очевидно, тоже участвует в созревании плода, причем эта его роль не зависит от его роли в индуцировании синтеза этилена. При созревании плодов и опадении листьев (см. ниже) ауксин и этилен действуют как антагонисты. Ауксин замедляет созревание плодов и опадение листьев, тогда как этилен ускоряет оба этих процесса. Какой гормон доминирует при этом, зависит от возраста ткани; это станет яснее при рассмотрении опадения листьев.

Опадение листьев представляет собой один из сложнейших процессов в зеленом растении. Оно может происходить постепенно по мере старения растения. В этом случае самые старые опадающие листья постоянно заменяются новыми листьями, образующимися на верхушке стебля. С другой стороны, может происходить одновременное опадение всех листьев, что служит механизмом, помогающим листопадным растениям переносить неблагоприятные условия зимой. Опадение листьев обусловлено образованием специализированных слоев клеток в отделительной зоне у основания черешка или вблизи него ( 10.7). В зависимости от вида растения эта зона может быть сформирована в начале развития листа или после его завершения. Паренхимные клетки, составляющие отделительный слой, часто по своим раз-

мерам меньше, чем окружающие клетки. В отделительной зоне даже индивидуальные сосудистые элементы бывают короче, а волокна в пучке могут отсутствовать. Благодаря такому сочетанию анатомических признаков отделительная зона отличается слабой прочностью.

Сбрасывание листьев инициируется их естественным старением или сигналом, поступающим из окружающей среды, как у листопадных деревьев. Этим сигналом обычно является сокращение длины дня (гл. 12), вызывающее изменения в листовой пластинке, что приводит в конце концов к сбрасыванию всего листа. Вывод о фотопериодическом контроле опадения можно сделать исходя из поведения деревьев вблизи уличных фонарей. Они часто сохраняют листья осенью дольше, чем другие деревья. В конце концов снижение температуры вызывает, конечно, опадение и этих листьев.

Перед сбрасыванием листьев в отделительной зоне происходят многочисленные изменения. Вследствие частых клеточных делений в основании черешка образуется слой клеток, напоминающих по форме кирпичики. Активные метаболические изменения в клетках отделительной зоны приводят к частичному растворению клеточных стенок или срединной пластинки. В результате клетки разделяются между собой. В конце концов под тяжестью листа сосуды разрываются и лист отделяется от дерева. Корковый слой образует на месте черешка пенек, защищающий ткани дерева от микробного заражения и ограничивающий потери воды. Сосуды ксилемы закупориваются выростами соседних паренхимных клеток, называемыми тилами, что приводит к полному блокированию сосудов.

Старение тканей важно не только в том отношении, что оно регулирует образование в листьях факторов старения, но и с точки зрения реакции тканей отделительной зоны на гормоны. Когда старение клеток черешка замедляется под действием ауксина, задерживается также и опадение листьев. Любая обработка, ускоряющая старение (например, этиленом), стимулирует опадение. Однако этилен активирует опадение листьев лиш^ в том случае, если им обрабатывают старые ткани черешка.^Ауксин обычно ингибирует опадение листьев, но может оказывать на этот процесс и стимулирующее действие (благодаря его способности активировать образование этилена), если он вносится после того, как старение в тканях отделительной зоны уже началось. Таким образом, судьбу листа определяют возраст и состояние ткани, а также наличие гормонов. (

Установлено, что этилен являетсзгглавныад природным гормоном, регулирующим опадение листьев. Кроме того, что этилен ускоряет старение клеток отделительной зоны, он еще и непосредственно отвечает за растворение клеточных стенок в указанной зоне. Это объясняется тем, что этилен стимулирует синтез разрушающего стенку фермента целлюлазы и в то же время контролирует выделение целлюлазы из протопласта в стенку клетки. Это активные процессы, которые требуют, подобно созреванию плодов, активного энергетического обмена и синтеза белка; их можно подавить ингибиторами данных процессов. Этилен не только способствует растворению клеточной стенки благодаря его влиянию на синтез целлюлазы, но и вызывает набухание клеток на проксимальной стороне (ближайшей к стеблю) отделительной зоны ( 10.8). В результате дистальная часть черешка (обращенная к листовой пластинке) физически выталкивается.

Описанный выше эффект возникает при искусственной обработке черешков этиленом. Однако ясно, что этилен является также природным агентом, вызывающим опадение листьев, поскольку его выделение клетками отделительной зоны усиливается еще до начала опадения./Отделительная зона по существу представляет собой группу втаСокоспециализированных клеток, и этилен оказывает влияние главным образом именно на- этд. клетки, часто лишь на один слой. Указанные клетки — э'то единственные клетки в черешке и, вероятно, в целом растении, которые в природных условиях вырабатывают большие количества целлюлазы. Данный пример опять-таки служит иллюстрацией того, что есть две взаимодействующие системы, регулирующие рост и развитие растений: гормоны, обеспечивающие сиг-

нал, и состояние клеток, ответная реакция которых определяется предысторией их развития. Хотя и верно, что гормоны играют некую роль в определении состояния клетки, на него влияют и какие-то другие факторы, полностью еще не разгаданные биологами.

Старение целого растения

До сих пор мы рассматривали старение цветков, плодов и листьев, а не старение целого растения. До настоящего времени экспериментаторы уделяли относительно мало внимания старению всего растения в целом. Однако тот факт, что этот процесс находится под каким-то совершенно определенным физиологическим контролем, говорит о необходимости более тщательного его изучения. Подумайте, что, скажем, на пшеничных полях Канзаса примерно в одно и то же время вслед за формированием семян происходит старение и отмирание миллионов растений! Какова причина того, что эти растения прекращают жизнедеятельность и отмирают, оставляя после себя для следующего сезона лишь семена? Почему долгоживущие многолетние виды, например такие, как агава американская, растут в течение длительного времени только для того, чтобы быстро отмереть вслед за окончанием .цветения и образованием плодов? У растений, цветущих лишь один раз, таких, как однолетники, репродукция, по-видимому, вызывает включение серии процессов, ведущих к гибели данного растения. Удаление цветков или развивающихся плодов зачастую замедляет или полностью предотвращает старение. Поскольку развивающиеся плоды и семена требуют больших запасов питательных веществ, было высказано предположение, что развитие остальной части растения подавляется из-за дефицита питательных веществ, возникающего в результате конкуренции между органами растения. Эта теория была опровергнута, когда исследователи выяснили, что даже образование маленьких мужских цветков на двудомном растении шпината приводит к старению. Поскольку эти мужские цветки дальше не развиваются и, следовательно, не истощают запасов питательных веществ в растении, индуцированный ими эффект старения должен быть связан с каким-то другим механизмом.

Одна из генетических линий гороха образует цветки и плоды на коротком дне, но не стареет до тех пор, пока ее не перенесут в условия длинного дня. Однако при отсутствии плодов длинный день не вызывает старения у этого гороха. Поскольку плоды развиваются полностью на коротком дне и не оказывают на старение никакого стимулирующего влияния, старение нельзя объяснить режимом питания. Скорее всего происходит, вероятно, какое-то изменение в гормональном балансе, так что в условиях длинного дня в растении образуется недостаточное количество предотвращающего старение гормона, чтобы нейтрализовать какой бы то ни было индуцирующий старение эффект, который могли бы вызвать плоды. Мы знаем, что при выращивании данной линии гороха на коротком дне предотвращение старения обусловлено перенесением по черенку вещества неизвестной природы, обусловливающего старение. Так как горох этой линии отличается лишь одним геном от гороха, у которого старение не зависит от длины дня, контроль старения, возможно, осуществляется продуктом одного гена, быть может ферментом, регулирующим синтез какого-то гормона. ,

Старение как отдельных органов, так и целого растения связано с уменьшением метаболической активности и снижением скоростей синтеза РНК и белка. Мы уже говорили об изменениях в интенсивности дыхания и проницаемости мембран, сопровождающих созревание плода. Действие большинства гормонов, замедляющих старение, по крайней мере частично обусловлено тем, что они поддерживают синтез РНК и белка. Старение ткани плода, например, у бобов подавляется ауксином или цито- кинином. В одних листьях старение замедляется под воздействием одного цитокинина, тогда как в других эффективен только' один гиббереллин. Многие исследования показывают, что старение у растений представляет собой не просто какой-то замедляющийся и затухающий процесс, а скорее активную физиологическую стадию жизненного цикла, в такой же мере регулируемую гормонами, как и любая другая предшествующая ей стадия. Смерть индивидуальных клеток или тканей в растении, может быть нормальным, контролируемым и локализованным, событием, помогающим в создании окончательной формы растения. В качестве примера можно привести гибель клеток тра- хеид и сосудов, из которых образуются полые, но эффективные клетки водопроводящей системы.

Начиная с прорастания семян, растение претерпевает серию онтогенетических изменений, каждое из которых находится под избирательным контролем различных участков его генетического аппарата. Индукцией и репрессией определенных генов могут управлять растительные гормоны, но мы все еще не понимаем природу главной контролирующей системы, которая программирует индукцию и репрессию специфической генетической активности. Даже в зрелых, полностью дифференцированных клетках имеется полный набор генов, содержащих всю информацию, необходимую для образования целого растения. Этот потенциал можно выявить, если определенные зрелые клетки выращивать в культуре тканей, где они в результате стимуляции дедифференцируются, вновь начинают делиться и в конце концов дают начало целому новому растению. Эксперимент такого типа показывает, что созревание и старение клеток не являются результатом утраты генетического материала. Скорее всего они, по-видимому, обусловлены рядом изменений в динамике синтеза клеточных белков (или по крайней мере коррелируют с такими изменениями). Следовательно, старение клетки— это результат изменившейся относительной активности различных генов, что приводит к синтезу недостаточного количества мРНК, необходимой для поддержания тех функций, которые важны для целостности клетки, и в то же время разрешает синтез избыточного количества разнообразных гидролитических ферментов, таких, как нуклеазы и протеазы. Зачастую старение сопровождается также изменением проницаемости мембран,

что вызывает просачивание обычно разделенных между собой материалов из одного клеточного компартмента в другой. Особенно это относится к вакуоли, которая нередко содержит токсичные соединения. Они выделяются в цитоплазму, если тонопласт протекает, способствуя дальнейшему старению и смерти клетки.

Смотрите также:

Развитие и созревание плодов.
Перед опадением листьев их окраска из-•меияется с зеленой на багровую или желтую в результате разрушения хлоропластов и их пигментов, а в ряде случаев
Перед опадением листьев питательные вещества из них оттекают в ветви.

Лист вянет, засыхает и опадает. Опадают плодоножки. Плоды мелкие, созревание преждевременное.
Наблюдается хлороз и побеление кончиков листьев, потеря ими гургора, увядание растений, задержка стеблевания и слабое образование семян.

Их созревание и рассеивание зависит от наличия влаги и может продолжаться 1,5—2 мес.
Сбор и уничтожение опавших листьев и перекопка почвы с заделкой оставшихся листьев.
В защите плодовых культур от вредителей используются и фитонцидные запахи растений.

У садового паутинного клеща зимуют самки под отмершей корой, в трещинах и среди опавших листьев. Весной клещи переползают на
Vitis vinifera L. свойства плодов винограда были из-зестны еще в древности, но научное нсдользование растения началось в XIX веке.

Ложные плоды шаровидно-продолговатые, крупные, красные, с характерными перисто-надрезанными, отогнутыми вниз, опадающими при созревании плодов чашелистиками. После опадения чашелистиков зев цветоложа закрыт пятиугольной площадкой.

При нанесении на листья недостающих элементов состояние растений быстро улучшается, чего невозможно достичь при удобрении почвы. В случае недостатка питательных веществ, особенно у плодовых, быстрая подкормка при опрыскивании листьев незаменима.

Поражают все части плодового дерева. Тли, листоблошки, клещи высасывают сок из листьев, почек, бутонов.
При сильном поражении листья начинают опадать. Плоды ссыхаются, на них образуются трещины.

Весной и осенью, когда растения развиваются хорошо, оставляют все плоды.
Эти мероприятия замедляют старение растений, усиливают образование боковых
При осенне-зимней культуре имеет место массовое отмирание листьев, опадение цветков и завязей.

Фитогормоны – это вещества, которые помогают адаптироваться растений к любым изменениям в окружающей среде и их сопротивляемость болезням и вредителям. Они помогают растениям замедлить биологические процессы в конце сезона и подготовиться к зиме.

Что это такое?

Вещества, которые вырабатывают растения, чтобы управлять ростовыми процессами, реагировать на изменения условий внешней среды, называют фитогормонами:

они стимулируют прорастание семян,
способствуют первоначальному образованию и росту корней, ускорению развития побегов,
регулируют интенсивность цветения и образования плодов.

В современной биотехнологии особое внимание уделяется разработке и применению специальных препаратов для регулирования развития и роста культурных растений. Их используют в генной инженерии, при выведении и повышении урожайности бессемянных сортов. Они способствуют дозриванию семян и плодов в процессе хранения после уборки урожая.

Направленная гормональная регуляция дает возможность получения новых форм полезных растений, например, сортов томатов с длительным сроком хранения плодов (Лонг Кипер, Жираф, Новогодний, Озалтин).

Гормоны для растений

У растений, в отличие от животных, отсутствуют органы (железы), отвечающие за выработку гормонов. Фитогормоны могут образовываться в любых растительных клетках и легко распространяются по всем тканям. Они имеют менее специфическое действие, чем животные гормоны, а действующие концентрации у них более высокие.

Где бы ни происходило образование гормонов и фитогормонов, они легко перемещаются по транспортным путям и влияют на все растение в целом. В биохимических процессах эти вещества взаимно влияют друг на друга, усиливают или ослабляют действие, вызывая специфический ростовой или формообразовательный эффект.

Также они могут создавать неактивные комплексы, которые продолжительно сохраняются в клетках растений и пробуждаются к действию при возникновении определенных условий.

Биологические функции их многообразны, зависят от точки воздействия, функции растительной ткани, в которой они синтезировались, и конкретных условий окружающей среды. В то же время, у каждого вида есть своя главная роль.

Фитогормоны различаются по своей химической природе. Наиболее изучены 5 основных групп:

ауксины (аминокислоты); (терпеноиды); (производные нуклеотидов);
абсцизины (терпеноиды);
этилен (углеводороды).

Именно они, точнее их синтетические аналоги, активно используются в агрохимии.

В научных трудах можно встретить описание веществ, которые называют природными регуляторами роста растений и приравнивают к фитогормонам. К ним относятся:

жасмоновая кислота;
салициловая кислота;
олигосахарины;
пептиды;
брассиностероиды.

По характеру влияния на развитие растений фитогормоны можно разделить на два вида:

одни стимулируют рост клеток и ускоряют процесс – стимуляторы,
другие – вещества, замедляющие биохимические реакции, т.е. ингибиторы.

Фитогормоны всегда несут в себе сразу несколько функций. Конечный результат воздействия на процесс развития растений (стимуляция или замедление) зависит от нескольких факторов: концентрации вещества, внешних условий на момент обработки растений. Поэтому, деление на ингибиторы и стимуляторы несколько условно.

Например, ауксины активно синтезируются в растущих зародышах, в самых верхушках побегов и молодых листочках. Они способствуют пробуждению и быстрому прорастанию семян, стимулируют рост верхушечной почки и тормозят развитие пазушных побегов.

При высоких концентрациях ауксины повышают выработку фитогормона этилена, который тормозит процессы роста. Также он переключает обмен веществ на выработку ферментов, которые отвечают за защитные функции и определяют аромат и окраску лепестков. В то же время, этилен стимулирует дозаривание семян и плодов.

Другой гормон – ингибитор, абсцизовая кислота, вызывает переход в состояние покоя, останавливает все процессы роста с наступлением низких температур, блокирует поступление хлоропластов.

Гиббереллины активно влияют на цветение растений, образование и развитие завязей. Высокая концентрация этих фитогормонов придает растениям партенокарпические свойства (способность к самоопылению).

В стрессовых ситуациях, в начале развития и при активном росте возникает нехватка гормонов, тогда растения образуют симбиоз с микроорганизмами. Так происходит обмен питательных веществ на аналоги фитогормонов. В качестве симбионтов в основном выступают грибы, которые обитают в межклеточном пространстве тела растений.

Поэтому важно, одновременно с созданием нормальных условий жизни для растения, создать их и для грибов-симбиотов. Помочь в этом могут препараты, стимулирующие рост микроорганизмов, например, Байкал ЭМ-1.

Особенности применения

В современной агротехнологии активно используются синтетические аналоги фитогормонов. Многие из них давно разрешены к применению в частных хозяйствах. Их легко найти в свободной продаже.

Все синтетические аналоги фитогормонов можно разделить по преимущественному направлению действия:

Для развития корневой системы: Гетероауксин, Корнерост, Корневин, Рибав-экстра, Циркон, Домоцвет, Крезацин.
Усиливают рост наземной части: Эпин экстра, Мовал, Завязь, Бутон, Цветень, Гиббор-М.
Сокращают вегетативный рост: Атлет, Униконазол, Алар.
Повышают устойчивость растений к болезням и стрессам: Иммуноцитофит, Проросток, Оберег, Домоцвет, Циркон, Нарцисс.
Помогают развитию симбиотических микроорганизмов: Эмистим, Агат-25К, Агропон, Байкал-ЭМ1.

Использовать фитогормоны можно как для уличных, так и для комнатных растений. Они не опасны для теплокровных, т.е. не причинят вреда вам и вашим домашним питомцам, не ядовиты для пчел.

Почему важно знать правила дозировки

Если фитогормонов недостаточно, нужный эффект получить не удастся! Но и передозировка даёт обратную реакцию. Это может привести к угнетению растения, потере декоративности и даже гибели.

При покупке обязательно обращайте внимание на наличие подробной инструкции! Строго соблюдайте рекомендации по приготовлению раствора и норме расхода препарата.

Как правильно использовать фитогормоны

Знание некоторых особенностей позволит вам избежать ошибок

Фитогормоны в растворе быстро теряют свои свойства, поэтому их готовят непосредственно перед употреблением.
Нельзя использовать одновременно несколько стимуляторов, это может привести к передозировке препарата.
Некоторые гормоны (например, ауксины) не работают в щелочной среде, раствор должен быть слегка подкисленным.
Если растения, которые вы хотите обработать стимуляторами, очень слабые, лучше выбрать более мягкий препарат или меньшую концентрацию, чтобы не вызвать передозировку гормонов.
Стимуляторы роста не заменяют полив и минеральной подкормки, а только помогают растениям извлекать питательные вещества и выживать в стрессовой ситуации.

Советы садовникам: какие гормоны лучше для растений

Для укоренения черенков, при пересадке растений с поврежденными корнями самый эффективный и проверенный способ – обработка ауксином (Корневин или Гетероауксин).

На стадии формирования побега, при пересадке или перевозке растений, опрыскайте их Домоцветом или Цирконом.

Подготовить саженцы к стрессовым условиям и обеспечить их адаптацию на новом месте позволит Эпин.

Для создания активной, насыщенной полезными микроорганизмами почвы, обычно используют Байкал ЭМ-1 и НВ-101.

Как произвести стимуляцию

Чтобы стимулировать нужные процессы искусственно, растения достаточно опрыскать или полить раствором стимулятора. Они очень отзывчивы на такую поддержку.

Можно провести обработку черенков, семян или клубней перед посадкой. Время замачивания, в зависимости от препарата, как правило, 4-6 часов. И этого достаточно, чтобы получить здоровые саженцы и крепкую рассаду.

Синтетические регуляторы роста действуют быстро и могут служить скорой помощью для саженцев, пострадавших, например, от весенних заморозков.

Главное, сделать это вовремя, с учетом сроков развития и соблюдая правила использования препаратов!

Главный редактор и автор сайта. Агроном-овощевод по образованию, закончил аграрный университет МСХА им. К. А. Тимирязева в 2010 г.

Увлекаюсь опытным садоводством и журналистикой. Люблю читать классику, любимый автор — Ф. М. Достоевский. Мечтаю стать директором крупного с/х предприятия 🙂

Наиболее яркое проявление действия этилена — это регуляция процессов созревания плодов. Созревание плодов — сложный процесс, включающий увеличение интенсивности дыхания (так называемое климактерическое дыхание), распад сложных соединений на более простые, размягчение тканей (распад пектиновых веществ), изменение цвета и запаха. Плоды в период созревания образуют этилен, который и регулирует все эти процессы. Ингибиторы синтеза этилена задерживают созревание плодов. Этилен способствует увеличению толщины, но уменьшает рост в длину стебля, а также клеток, что связано с изменением ориентации микрофибрилл целлюлозы. Способствует образованию отделительного слоя и опадению листьев и плодов. Образование отделительного слоя связано с появлением ферментов, растворяющих клеточные стенки, нарушением связей между клетками. Этилен ускоряет процессы старения, тормозит рост почек, накапливается в покоящихся органах. Во многих случаях его накопление и действие связано с ауксином. Ауксин в повышенной концентрации вызывает образование этилена и, как следствие, торможение ростовых процессов. Возможно, торможение роста, вызванное высокими концентрациями ауксина, связано с накоплением этилена. Так, показано, что этилен и высокие концентрации ауксина вызывают эпинастию листьев, т. е. изменение угла наклона листа по отношению к стеблю в результате чего листья опускаются. У некоторых растений (ананасы) этилен индуцирует образование цветков. Этилен влияет на пол цветков, вызывая образование женских цветков у однодомных растений (огурец, тыква). При затоплении растений этилен индуцирует образование корней на стебле и формирование аэренхимы — ткани стебля, по которой кислород поступает в корни. Это позволяет растениям выживать в условиях кислородного голодания корней. Кроме того, этилен индуцирует образование на стебле адвентивных корней. Эти корни не выполняют поглощающую функцию, а участвуют в снабжении побегов веществами, необходимыми для нормального функционирования, например цитокининами. Этилен участвует в реакции растений на повреждающие воздействия, в частности на патогенные микроорганизмы (грибы, бактерии, вирусы). Под действием этилена в растении синтезируются белки-ферменты, такие как хитиназа и глюканаза, которые разрушают клеточную стенку патогенов. Есть данные, что этилен индуцирует и синтез ферментов, участвующих в образовании защитных соединений, например фитоалексинов.

Фитогормоны - это вещества, вырабатывающиеся в процессе обмена веществ и оказывающие в ничтожных количествах влияние на физиологические процессы.

Ауксины - это вещества индольной природы. Основным фитогормоном типа ауксина является β-индолилуксусная кислота (ИУК) она синтезируется из аминокислоты триптофана. Образование идет в меристематических тканях. Передвигаются из верхушки побега вниз к его основанию, а далее от основания корня к его окончанию. Передвижение идет по проводящим пучкам. Транспорт ИУК происходит как пассивно, так и активно.После окончания реакции гормон должен быть разрушен или инактивирован (фермент ИУК-оксидаза). Кроме того, ИУК может переходить в неактивное состояние образуя комплексы с сахарами, аминокислотами и другими веще-ствами. Такие комплексы могут распадаться, и тогда активности гормона быстро восстанавливается. С помощью комплексов в органе образуется запас гормона.

1)ИУК стимулирует растяжение клеток. Механизм заключается в активации протонных пом, закислении апопласта, снижении прочности клеточной стенки, поступлении воды и растягивании. Вызванное ауксином увеличение поступления воды приводит к быстрому растяжению клетки, уменьшению вязкости цитоплазмы и изменению скорости ее движения, что влияет на скорость химических реакций.

2) стимулирует синтез ДНК, РНК, белка.

3) стимулирует образование придаточных корней .

4) влияет на энергетический обмен.

5) стимулирует прорастание семян.

6)Под влиянием ауксина активируются кальциевые каналы что способствует транспорту воды и питательных веществ к месту действия гормона. ИУК: клетки и ткани, обогащенные ауксином, становятся как бы центрами притяжения этих веществ. Это приводит к усиленному росту органов.

Таким образом, ауксины определяют направление транспорта веществ в растении. Регулируя распределение и транспорт веществ, ауксины определяют полярность растения. 7)Асимметричное распределение ИУК вызывает неравномерный рост стеблей, корней, результатом которого являются движения органов растения.

Гиббереллины - это большая группа соединений, чтобы различать их, им присвоили определенные номера: ГК1, ГК2, ГК3 и т. д. Наиболее распространен гиббереллин ГК3 - гибберелловая кислота С19Н22О6 . По химической природе гиббереллины - это тетрациклические дитерпеноиды, состоящие из четырех остатков изопрена. Синтез происходит путем превращения мевалоновой кислоты . Место синтеза - молодые листья, а в клетке - пластиды. Транспорт в растении не является полярным. Гиббереллины свободно передвигаются из листьев вверх и вниз. по ситовидным трубкам, паренхимным клеткам, по сосудам транспортируются в связанной форме - гиббереллин-глюкозиды. Инактивация гиббереллинов происходит в результате их превращения в гиббереллин-глюкозиды и сложные эфиры. Разрушаются с помощью ферментов. Мех-м действя. Наиболее типичное действие гиббереллинов - это стимуляция роста стебля Рост стеблей вызван только растяжением клеток. Гиббереллин действует и на эмбриональную фазу роста клетки, а также стимулирует рост столонов и задерживает образование клубней. Гиббереллины накапливаются в семенах, луковицах, почках, клубнях. Они активизируют гидролитические ферменты и их синтез в зерновках злаков, что вызывает более быстрые превращения запасных веществ и прорастание семян. Гиббереллины – стимулируют цветение ряда растений.

Цитокинины - производные аденина, у которого аминогруппа в шестом положении замещена различными радикалами. Синтезируются из мевалоновой кислоты. Распространяется цитокинин вверх с ксилемным током (пассивно и неполярно). Синтез цитокининов происходит в разных участках растения в зависимости от этапа онтогенеза. Концентрации этих гормонов происходит благодаря соединению цитокининов с глюкозой. Мех-м действия. Главные функции цитокининов стимуляция клеточного деления (усиливают синтез белка и нуклеиновых кислот, активируют рост клеток) и дифференцировки, а также задержка процессов старения.

Обладают огромной аттрагирующей способностью, т. е. притягивают ассимиляты (аминокислоты, углеводы) и регуляторные вещества к клеткам и тканям, содержащим большое количество этого гормона. Задерживают старение листьев вызывая образование новых тилакоидов гран и стромы в хлоропластах, разрушившихся при старении, усиливает синтез хлорофилла. Нарушают покой, например свежеубранных клубней картофеля, активируют прорастание семян, активируют открывание устьиц, В культуре ткани стимулируют деления клеток. Подавляют рост боковых корней. Снимают апикальное доминирование, вызванное ауксинами. Способствуют росту бессемянных плодов.

К ингибиторам относят абсцизовую кислоту (АБК), этилен, брассиностероиды и др.

АБК содержится в корнях, стеблях, почках, листьях, плодах, во флоэмном и ксилемном соке, но особенно много ее в покоящихся почках, семенах, клубнях. Синтезируется из мевалоновой кислоты, Транспортируется АБК по сосудам и ситовидным трубкам вверх и низ во все органы. Физиологическая роль. АБК тормозит все процессы роста: задер-живает растяжение и деление клеток у молодых проростков и в культуре ткани; ингибирует распускание почек. Вызывает покой у семян. АБК играет роль антитранспиранта(закрывает устица). АБК также способствует запасанию гидратной воды в клетке.

Этилен. Он хорошо растворим в воде, поэтому может транспортироваться в водном растворе. Образуется в плодах, цветках, листьях, облиственных стеблях, корнях и семенах в наибольшем количестве этилен образуется в стареющих или созревающих тканях. Синтезируется из метионина. Этилен легко окисляется.

Физиологическая роль. Этилен в норме абсолютно необходим для созревания плодов, синтезируясь в клетках самого плода. Для начала созревания его концентрация должна увеличиться в три раза. Этилен - гормон механического стресса. Этилен стимулирует увядание цветков, опадение листьев и плодов, так как он ингибирует синтез и передвижение ауксина, подавляющего опадение и вызывает образование отделительного слоя в основании черешка или цветоножки, т.е. этилен регулирует явление листопада. Способствует заживлению ран (под действием этилена активизируется особая ткань - раневая перидерма.). Тормозит рост главного и стимулирует образование боковых корней.

Брассиностероиды образуются в незрелых семенах. Подавляет образование придаточных корней. Повышают устойчивость растений к низким и высоким температурам, дефициту влаги в почве и воздухе.

Применение фитогормонов в практике растениеводства.

Ауксины:1. Для усиления корнеобразования у черенков, восстановления корневой системы при пересадке растений. 2. Для образования партенокарпических плодов, повышения урожая томатов и некоторых других культур. 3. Для предохранения плодов от предуборочного опадения. 4. Для ускорения прорастания семян некоторых растений. 5. Применяются как селективные гербициды.

Гиббереллины.1. Для усиления роста стебля конопли, сахарного тростника. (увеличивается выход волокна конопли с гектара). 2. Для повышает урожай зеленой массы кормовых бобов.

Этилен-продуценты применяют: для ускорения созревания плодов, ускорения опадения листьев - дефолиации. Для индукции цветения. Для борьбы с полеганием зерновых культур в посевах.

Рост и развитие растений невозможны без специфических веществ – регуляторов роста, или фитогормонов. Эти вещества отвечают за жизнь растений с момента прорастания семени до полного отмирания растения.

Основных групп классических гормонов пять: ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, абсцизины. Часто к этому списку добавляют и другие вещества: брассиностероиды, жасминовую кислоту, салициловую кислоту, некоторые фенольные соединения и др. Каждый класс включает в себя как стимуляторы, так и ингибиторы различных функций, и они часто работают в паре, определяя конечный эффект на рост растения.

Можно влиять на соотношение гормонов (гормональный баланс), чтобы получить определённый результат. Для этого в декоративном садоводстве и сельском хозяйстве применяют синтетические гормоны – аналоги природных, обрабатывая ими растения. Синтетические гормоны являются пестицидами и производятся как промышленные препараты на агрохимических предприятиях.

Ауксины образуются в верхушках корней и побегов. Они стимулируют корнеобразование, а также активный рост главного побега, перемещаясь по стеблю.

Гиббереллин называют гормоном роста – он отвечает за рост стебля и образуется в основном в листьях растений и иногда в корнях.

Цитокинин регулирует заложение и рост почек, что приводит к росту боковых побегов. Он образуется преимущественно в корнях растений.

Этилен замедляет рост и отвечает за созревание плодов, а также вызывает опадение листьев, подготавливая растения к зиме. Его называют гормоном старения. Он образуется в тканях меристемы – зонах роста.

Абсцизовая кислота — помогает преодолеть водный дефицит (водный стресс) при засухе и заморозках – регулирует водный баланс, включает защитные механизмы и сдерживает избыточный рост растений. В периоды покоя или по мере старения растений её становится всё больше в почках, клубнях и других покоящихся органах.

Эпибрассинолид — регулирует работу всех фитогормонов и образуется во всех органах растения. Его называют гормон гормонов. Это многофункциональный фитогормон –является регулятором роста, помогает преодолевать стрессы и повышает иммунитет растений.

Все фитогормоны непосредственно взаимодействуют друг с другом.

Регуляторы роста, применяемые в растениеводстве, по-разному влияют на гормональный статус растения.

Один из лучших препаратов, с которым очень удобно работать — Циркон, обладает ауксиновой, цитокининовой и гиббереллиновой активностью, что приводит к активации ростовых процессов, особенно корневой системы, увеличению листовой поверхности и соответственно к усилению процесса фотосинтеза и поглощения элементов минерального питания. Вместе с тем он удлиняет процесс плодоношения ягодных, овощных культур (земляники, малины, огурца, томата и др.), а у декоративных культур увеличивается срок цветения, размеры цветков и яркость окраски.

Зная характер действия фитогормона, можно ожидать того или иного результата действия и правильно выбрать необходимый препарат.

К примеру, препарат гетероауксин обладает только ауксиновой активностью и стимулирует корнеобразование и рост надземной части.

А вот Эпин-Экстра и Циркон – многоцелевые препараты, поскольку повышают активность различных гормонов, отвечающих за рост корней, главного стебля и боковых побегов, цветение, повышают устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Поэтому использование таких многоплановых препаратов более выгодно.

Следует иметь в виду, что регуляторы роста используются в очень малых количествах, и превышение нормы их расхода может привести к обратному эффекту – например, вместо стимуляции к торможению роста. Чтобы не навредить растению, лучше дать меньше, чем больше.

Препараты группы ауксинов.

Гетероауксин – действующее вещество ИУК (индолил 3-уксусная кислота), применяется :

— для ускорения корнеобразования и для укоренения черенков декоративных и плодовых культур. Зеленые черенки замачивают в 0,002 % растворе (0,2 г/10 л) на 10-16 часов.

— перед посадкой корни саженцев плодовых растений погружают в раствор 0,1-0,2 г/10л на 1 час.

— для стимуляции роста корневой системы весной (в фазу распускания почек) и осенью (в период опадения листьев) проводят полив приствольных кругов плодовых и ягодных культур 0,002 % раствором из расчета 5 л/куст или 5 — 10 л/дерево.

— для улучшения прорастания луковиц и клубней цветочных культур проводят замачивание перед посадкой в 0,01% растворе (0,1г/л) в течение 16-24 часов.

Корневин – действующее вещество ИМК (4-(индол-3-ил) масляная кислота).

ИМК является синтетическим аналогом гетероауксина, но дольше сохраняется в растениях и является более сильным стимулятором роста.

— для улучшения корнеобразования и укоренения черенков плодовых и декоративных культур путем опудривания среза черенков (10-20 г/100 черенков).

— для повышения приживаемости саженцев до посадки замачивают корни в 0,1 % растворе (1г/л) в течение 6 часов, расход рабочего раствора 100 л на 100 растений, а также поливают растения под корень сразу после посадки и через 10 дней.

Важно отметить, что гетероауксин и корневин действуют при температуре выше +15 0 С, поэтому вода для их растворов должна иметь в идеале температуру +20 0 С.

Препараты группы гиббереллинов.

Завязь, Бутон, Гибберсиб — действующее вещество гибберреллиновых кислот натриевые соли.

Известно, что гиббереллин, стимулируя побегообразование, угнетает рост корней, а ауксин, стимулируя корнеобразование, подавляет рост побега. Таким образом, взаимодействуя между собой, они обеспечивают гармоничный рост и развитие как корневой системы, так и его надземной части.

Завязь применяется :

— для сохранения завязей на плодово-ягодных культурах,

— ускорения созревания, повышения урожайности и качества продукции.

Опрыскивание смородины и малины проводят в фазе бутонизации и зеленых завязей, а груш, вишни и сливы — в фазе массового цветения и повторно после опадания лепестков, земляники садовой — в фазе начала появления цветоносов и повторно через 7 дней. Концентрация раствора 0,2%.

Препарат Эпин – Экстра, действующее вещество эпибрассинолид.

Эпин-Экстра обладает широкой биологической активностью, оказывает антистрессовое воздействие на растения, снижает воздействие неблагоприятных природных факторов (заморозки, засуха и др.). Наряду с этим оказывает росторегулирующее и ростостимулирующее действие, так как активизирует ауксиновую и цитокининовую активность.

Обработка Эпином повышает устойчивость ряда культур к грибным заболеваниям, снижает поступление в растения солей тяжелых металлов, радионуклидов, нитратов, повышает морозостойкость растений к весенним и летним заморозкам, улучшает вызреваемость древесины и таким образом повышает ее устойчивость к перепадам температуры в осенне-зимний период.

— для повышения всхожести при замачивании семян любых растений и луковиц цветов,

— перед высадкой рассады цветов в открытый грунт или на следующий день после её высадки,

— перед наступлением заморозков, в период их или сразу после них для обработки плодово-ягодных, декоративных и других культур (норма расхода препарата 1мл на 5 л воды). Это обеспечивает сохранность растений и получение хорошего урожая.

— для лучшего завязывания плодов и повышения урожайности плодовых деревьев — в период бутонизации и повторно в фазе цветения или опадения лепестков (расход 2мл/5л). Это способствует сохранению завязей, снижению поражаемости болезнями, повышению устойчивости к перепаду температур и влажности.

— для пробуждения весной хвойных деревьев и кустарников, посаженных предыдущей осенью или зимой (норма расхода 1мл/10л).

— для преодоления последствий зимних солнечных ожогов хвойных растений.

Препарат Циркон, действующее вещество гидроксикоричные кислоты.

Гидроксикоричные кислоты, входящие в состав препарата, это природные соединения, постоянно потребляемые человеком с пищей в концентрациях, зачастую превышающих их концентрацию в препарате. Они быстро усваиваются растениями и разлагаются микроорганизмами почвы и воды.

Циркон активизирует синтез хлорофилла, процессы роста и корнеобразования. Он проявляет опосредованное антигрибное и антибактериальное действие и непосредственную антивирусную активность .

Препарат рекомендован для усиления ростовых процессов, повышения всхожести семян, ускорения цветения, увеличения урожайности, снижения пораженности болезнями. Циркон оказывает более сильное стимулирующее действие на корнеобразование и укоренение, чем ИУК, повышает засухоустойчивость культур.

— для повышения всхожести семян, а также клубнелуковиц при замачивании (в течение 6-8 ч),

— для повышения устойчивости растений к возбудителям грибных болезней,

— в сильную засуху и жару для снятия стресса и улучшения самочувствия растений,

— при посадке растений для улучшения корнеобразования и повышения приживаемости (Я обычно замачиваю голые корни на полчаса до посадки или напитываю ком контейнерного растения в растворе циркона; затем поливаю растение после посадки через день).

— для преодоления последствий зимних солнечных ожогов хвойных растений,

— при работе с пестицидами для снятия их негативного воздействия на растения (всегда добавляю в раствор с пестицидами 1 мл Циркона на 10л раствора).

— для повышения завязываемости плодов и соответственно их урожайности в период бутонизации, особенно косточковых культур. Например, опрыскивание вишни в период бутонизации раствором циркона (0,5 и 1,0 мл на 1 л воды) повышало завязываемость плодов на 10 –37% в зависимости от сорта, а сбор ягод в 2-3 раза.

Кремнийсодержащие препараты.

Силиплант. В продаже недавно появилось кремнийсодержащее удобрение Силиплант, которое помимо кремния (7,5-7,8%) содержит ряд микроэлементов (Fe, Cu, Zn, Mg, Mn, Mo, B).

Действие кремния на растения многостороннее. Он содержится во всех растениях и принимает активное участие во многих процессах обмена веществ. Кремний входит в состав клеточной стенки и от его содержания зависит ее прочность . Давно замечено, что растения с высоким содержанием кремния меньше поражаются болезнями и вредителями, они более устойчивы и к неблагоприятным погодным условиям.

Многие соединения кремния обладают фунгицидной активностью и повышают устойчивость растений к болезням .

Применение кремнийсодержащих соединений положительно влияет на урожайность культур и качество продукции (например, повышает сахаристость ягод винограда), увеличивает зимостойкость культур.

Силиплант хорош при обработке растений пестицидами , так как он повышает их эффективность и увеличивает срок защитного действия. Силиплант образует пористую пленку, которая закрепляет пестициды на поверхности растений и снижает их потери. Кремний позволяет снизить норму расхода пестицидов на 20-40%, так как усиливает поглощение и передвижение пестицидов внутри растений.

Кремний уменьшает негативное влияние пестицидов на растения, а также высокой и низкой температуры.

Обработка многолетних растений Силиплантом способствует лучшей их перезимовке .

При опрыскивании Силиплантом газонов повышается их устойчивость к вытаптыванию .

Читайте также: