Владимир Большаков – агроном-консультант компании Супер-Агро (РФ) в рамках вебинара, организованного компанией БиоЗащита, рассказал о последствиях, к которым приводит стресс у растений, выращиваемых в условиях защищенного грунта, вариантах его реакции на стресс и важных свойствах аминокислот – как основных «борцах» со стресс-факторами у растений. Какие аминокислоты являются самыми главными для растений на всех стадиях его вегетации, а также почему не стоит пренебрегать растительными пептидами для повышения уровня толерантности к стрессам – в материале «ГлавАгроном».
Растение способно полноценно функционировать только при наборе факторов, которые находятся в так называемом «оптимуме». Это абиотические факторы (свет, температура, влажность, режим питания, атмосферный состав воздуха), биотические (отсутствие болезней, наличие вредителей и т.д.), антропогенные (уходовые работы, мероприятия по защите растений). Когда все показатели находятся в пределах нормы, растение чувствует себя комфортно и может максимально реализовать свой потенциал продуктивности. Эти все факторы воздействуют не на продуктивность растений как таковую, а на их физиологию.
Попадая в неблагоприятные условия, у растений происходит реакция стресса. Согласно определению, стресс – это общая неспицифическая реакция организма на действие любых неблагоприятных факторов (как внутренних, так и внешних). Это способность растений адаптироваться, т.е. если бы оно не впадало в стресс, оно бы сразу погибало по факту наступления неблагоприятного фактора. А так, за счет стресса растение приостанавливает одни свои процессы (в частности, ростовые, формирование урожая) в пользу других явлений, которые отвечают за адаптацию к неблагоприятным факторам. Стресс происходит у растений под действием неблагоприятных факторов. Их условно делят на абиотические, биотические и антропогенные.
Если абиотические и биотические факторы «предусмотрены» самой природой, то антропогенные факторы – это, прежде всего, результат деятельности человека (внесение пестицидов, промышленное загрязнение).
Попадая в условия неблагоприятного фактора, растение запускает стрессовую реакцию. От интенсивности и времени воздействия неблагоприятного фактора растение проходит три этапа: тревогу, адаптацию, истощение (при продолжительном либо интенсивном воздействии на растение стрессового фактора).
Реакция стресса бывает неспецифическая и специфическая. Неспецифическая реакция наступает при любом неблагоприятном факторе. Как только растение «вышло из зоны комфорта», запускается неспецифическая реакция на стресс, к которым относится выработка этилена (гормона старения и стресса), торможение ростовых процессов, индуцирующих этот свободный этилен, выработка свободных аминокислот, способствующих стабилизации структуры белков растений и участвующих в синтезе белков, которые позволяют растению пережить любые неблагоприятные условия. А по мере опознания идентификации фактора стресса запускается специфическая реакция. На температурный стресс происходят одни реакции, на интоксикацию вырабатываются белки и фитохилотины.
Иными словами, специфическая реакция происходит после опознания патогена, неспецифическая происходит в начале воздействия стресса. При неспецифической реакции на стресс в растении вырабатывается специальные белки, но первым делом выделяется большое количество аминокислот. Одним из основных методов подавления стресса является дополнительное внесение аминокислот, будь то свободные аминокислоты либо это пептиды. На рынке представлено достаточное количество препаратов этой группы. Споры, по поводу того, какие аминокислоты в борьбе со стрессом правильные, а какие нет, не утихают до сих пор.
Ограниченный набор свободных аминокислот задействован в регуляции стресса и в физиологических процессах. В растениях формируется особая группа пептидов, специфичная для разных видов растений. Одни и те же пептиды, в принципе, не могут использоваться в разных растениях.
Во-первых, пролин стабилизирует структуру белков, во-вторых, повышает количество связанной воды, уменьшая долю свободной воды. Таким образом растения становятся под под действием этой кислоты более устойчивыми к засухе и высоким температурам. Растения, попадая в условия стресса, первым делом синтезируют большое количество пролина.
L-Proline (Пролин):
Кроме антистрессового действия, кислота задействована в синтезе большого количества белков, в частности в тех, которые участвуют в регуляции стресса. Глицин в большом количестве вырабатывается в условиях воздействия стресс-факторов, кроме того, эта аминокислота является очень хорошим проводником элементов питания, связываясь с металлами, «затягивая» их в растения. Таким образом, подкормки препаратами, насыщенными глицином, также способствуют улучшению поглощения питательных элементов, которые дают баковые смеси.
a-Glycine (Глицин) (оптически неактивен):
При абиотическом стрессе зачастую возникает такое явление, как окислительный стресс.
Предпосылками для его возникновения являются:
Окислительный стресс заключается в ограничении зоны воздействия неблагоприятного фактора, т.е. растения жертвуют частью себя для того чтобы предотвратить дальнейшее распространение патогена по тканям.
Снизить действие окислительного стресса можно с помощью таких физиологически активных веществ, как бетаин. В частности, глицин+бетаин демонстрируют очень хорошее антиоксидантное действие.
Помимо этого, бетаин:
При этом довольно сложно достичь токсичных концентраций этих соединений в растении, они легко расщепляются, поэтому являются хорошим, эффективным и безвредным решением.
Под воздействием стресса могут происходить не только задержки вегетативного роста, но и сброс цветка и завязи. Это происходит не только при отсутствии опыления, но также и при повышении температуры.
Как работают пептиды для улучшения здоровья растений?
Пептиды обладает важным механизмом защиты. Их работа заключается в том, что при внедрении в клеточную стенку происходит стимулирование клетки для производства того или иного белка. Ученые называют данное явление «запрограммированной реакцией на стресс факторы».