Стимуляторы роста
Стимуляторы роста в последнее время приобретают все большую популярность в растениеводстве. Они увеличивают урожайность сельхозкультур, сокращают сроки созревания, повышают питательную ценность, улучшают устойчивость к болезням, заморозкам, засухе и другим неблагоприятным факторам, ускоряют прорастание и укоренение, уменьшают опадение завязей и предуборочное опадение плодов, препятствуют полеганию злаков, задерживают цветение до окончания поздних заморозков, борются с сорной растительностью и выполняют многие другие функции.
За рубежом они используются широко, а в России говорить об их широком использовании пока еще рано. Главной причиной является недостаточная информированность практиков об этом классе препаратов и отсутствие достаточного промышленно выпускаемого ассортимента. Кроме того, применение стимуляторов требует высокой культуры земледелия и очень осторожного обращения с ними. Передозировка очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но и столкнуться с прямо противоположным результатом. Ведь большинство из этих биологически активных веществ в низких дозах работают как стимуляторы, а в высоких угнетают растения. При этом диапазон стимулирующих концентраций очень узок, и поэтому вероятность передозировки высока.
Есть еще один важный аспект их использования. Из всех известных на сегодняшний день стимуляторов роста, пожалуй, только о гуматах можно совершенно определенно говорить, что и в живых организмах, включая организм человека, они тоже проявляют положительный физиологический эффект.
Так, гуминовые вещества оказывают ранозаживляющее действие, нейтрализуют лучевые поражения, лечат глазные болезни. Они также способствуют увеличению привеса молодняка различных животных, повышению надоев у молочного скота, яйценоскости птиц, повышают устойчивость к заболеваниям. Это научно установленные факты. Что касается других групп биологически активных веществ, то с ними таких широкомасштабных исследований не проводилось, и как скажется их применение в растениеводстве на развитии живого организма, неизвестно.
Основными видами регуляторов роста являются ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизины, этилен, брассинолиды и гуматы. По мнению некоторых исследователей, каждый регулятор роста растений имеет свою сферу влияния. Одни ускоряют рост корневой системы растений, другие – цветение и развитие семян и клубней, третьи – рост зеленой массы растения, четвертые предохраняют от опадения завязей, пятые ускоряют созревание и т.д.
С большей достоверностью можно предположить существование какого-то универсального механизма действия, заключающегося в том, что любой регулятор играет роль «спускового крючка». Попадая в растение, он включает некий механизм, стимулирующий все естественные процессы растительного организма. Неслучайно, все основные типы регуляторов выделены непосредственно из вегетирующих растений. Стимуляторы роста прекрасно сочетаются с биологическими средствами защиты растений.
В классическом понимании основные функции регуляторов роста растений условно разделяются следующим образом.
Ауксины (от греческого слова «расти») – это присутствующие во всех органах растений ростовые гормоны: индолил-3-уксусная кислота (ИУК или гетероауксин) и ее производные. Они являются участниками процессов деления, роста, дифференциации клеток, особенно активно влияют на корнеобразование. Поэтому гетероауксин в основном применяют как прекрасный стимулятор роста корней.
Ауксины широко используют в сельском хозяйстве. Их применяют в садоводстве, лесоводстве, овощеводстве, полеводстве и луговодстве для вегетативного размножения черенками, при пересадке, для стимуляции плодообразования, для уменьшения опадения плодов, для прореживания цветков и завязей плодовых растений, для задержки цветения плодовых деревьев, при хранении клубней, корнеплодов и луковиц, для уничтожения сорняков.
Цитокинины – фитогормоны, вызывающие деление клеток. В настоящее время цитокинины мало используются в практике сельского хозяйства. Синтетические цитокинины могут использоваться для получения более кустистых форм растений, для торможения старения, для повышения устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды, для получения растений женского пола. Гиббереллины – гормоны, стимулирующие как деление клеток, так и растяжение. Оказывают влияние на длину стебля и размеры плодов, цветение и завязывание плодов. Активируют прорастание семян, ускоряют прорастание клубней картофеля.
Абсцизины – вещества, вызывающие торможение роста. Таким образом, абсцизины являются антагонистами ауксинов, цитокининов и гиббереллинов. Эти вещества обеспечивают глубокий покой семян и клубней картофеля. Однако в ряде случаев абсцизины стимулируют рост. Например, они устраняют ингибитирующее влияние гиббереллина на рост корней. Они также повышают неспецифическую устойчивость растений к различным неблагоприятным факторам среды. Абсцизины используются в форме абсцизовой кислоты (АБК).
Этилен – газ, отнесенный к разряду фитогормонов. Один из самых известных эффенктов этилена – ускорение созревания плодов. Вызывает остановку клеточного деления, способен тормозить и изменять характер роста растений. Тормозит удлинение проростков и останавливает процессы роста у листьев, ускоряет цветение растений, способствует образованию преимущественно женских цветков. Блокирует транспорт ауксина в растении, в результате чего развиваются такие процессы, как опадение листьев, цветков и плодов, старение органов. Ускоряет опадение поврежденных органов. Используется в основном для ускорения созревания овощей и фруктов, прореживания цветков, ускорения опадения плодов и листьев, регулировки процесса дифференциации пола у некоторых овощных культур. Брассинолиды – гормоны, поддерживающие иммунную систему в стрессовых ситуациях: пониженные температуры, заморозки, затопление, засуха, болезни, действие пестицидов, засоление почвы и т.д. Относятся к группе так называемых стрессовых адаптогенов, обладающих сильной ростостимулирующей активностью. Препаративная форма под названием Эпибрассинолид нашла широкое применение во многих странах: Японии, Китае, США, Германии, Швеции, Швейцарии и других. Семена, обработанные Эпибрассинолидом, быстрее прорастают, а рассада, полученная из таких семян, обладает иммунитетом ко многим распространенным заболеваниям.
Учитывая многофункциональность каждого фитогормона, мы не можем априори остановить свой выбор на определенном типе из перечисленных выше соединений только по соображениям эффективности или направленности их действия. Поэтому решающими при подобном выборе является себестоимость, природные ресурсы и доступ к ним, технология производства и другие подобные факторы. С этих позиций гораздо больший интерес, чем упомянутые выше группы, представляют соли гуминовых кислот – гуматы.
Гуматы — сложные почвенные биопродукты трофических (пищевых) отношений между растениями и почвообразующими микроорганизмами, представляющие собой соли гуминовых кислот. Растения используют их как естественный метаболит. В естественных условиях гуматы возникают в результате процессов гумификации, гидролиза и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Промышленные способы получения гуматов основаны на реакции получаемых из углей или других сырьевых источников гуминовых кислот со щелочами KOH или NaOH. Гуматы представляют особую группу универсальных регуляторов роста растений и стрессовых адаптогенов, и в этом отношении они не имеют себе равных. Гуматы, в отличие от приведенных выше регуляторов роста, не являются фитогормонами и не заменяют работу фитогормонов. Они стимулируют выработку самим растением естественных регуляторов роста (фитогормонов) и активизируют их функциональную деятельность, поддерживая ее на оптимально высоком уровне. Имеется ряд важных установленных научных фактов: наличие у гуматов ауксино-цитокинино подобного эффекта – стимуляции роста и деления клеток, антистрессового эффекта – повышения устойчивости растений к климатическим, техногенным и прочим стрессам, повышения содержания витаминов в плодах, и других стимулирующих эффектов. Вещества, вызывающие указанные эффекты, отсутствуют в исходном составе гуминовых соединений, но гуматы обуславливают такое направление обменных процессов в растительном организме, которое приводит к стимуляции синтеза этих веществ (фитогормонов) самими растениями.
Спектр действия гуматов не ограничивается стимуляцией роста и развития растений, а также распространяется на питание растений, почву и воду. В пользу предпочтения в выборе гумата как универсального регулятора роста растений говорят такие факторы, как практически неограниченные сырьевые ресурсы, наличие передовых промышленных технологий и, главное, накопленный за 50-летнюю историю громадный научный и экспериментальный материал.
Особый интерес представляют различные сочетания гуматов с синтетическими регуляторами роста. Практический опыт показал, что, смешивая гуматы со стимуляторами роста и развития растений, мы наблюдаем явление ярко выраженного усиления эффекта. Так, совместное применение гумата с гиббереллиновой кислотой и микроэлементами в комплексном препарате Бутон приводит к существенному повышению его эффективности действия. Механизм и параметры синергетического эффекта гумата с другими регуляторами роста еще предстоит изучить, но сам факт его проявления уже бесспорен.