Регуляторы роста и развития растений в цветоводстве

К регуляторам роста отношение агрономов неоднозначно.  Некоторые полагают, что их роль не существенна и вполне можно обойтись без них, другие считают их канцерогенами и соответственно их применение нежелательным, третьи активно используют их для повышения всхожести семян, при производстве черенков и саженцев, а также в период вегетации для ускорения прохождения фаз развития, сохранения завязей, повышения устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды. Так,  что же такое регуляторы роста и нужны они или нет, и опасно ли их применение. Постараемся ответить на эти вопросы.
Первые сведения о регуляторах роста относятся к 20-30 годам ХХ столетия. В начале 30-х годов был выделен первый гормон - ауксин и затем начался синтез его аналогов. В эти же годы японские ученые проводят исследования по изучению свойств другого гормона - гиббереллина, а профессор Д.А.Сабинин  описывает свойства азотсодержащего гормона, который позже был назван цитокинином. Под руководством акад. М.Х. Чайлахяна формируется   учение о гормонах цветения.
Регуляторы роста или фитогормоны – это соединения, участвующие в регуляции ростовых процессов в растении. Они синтезируются в одном из органов растения (молодых листьях, верхушечной почке побега и корней) и перемещаются в места, где они стимулируют процессы онтогенеза и роста. Синтезируются и функционируют в очень низких количествах; потребность в них также очень низкая. Всем фитогормонам присущи регуляторныефункции и они вызывают в растениях формативные изменения. При этом  роль фитогормонов настолько специфична, что их нельзя заменить никакими другими химическими соединениями. Они управляют жизнью растений с момента прорастания семени и до их отмирания.
Во время прорастания семян доминируют гиббереллины, появление проростка и его ориентация к свету обусловлены повышенным содержанием ауксинов. С появлением листьев активность гиббереллинов снижается и повышается содержание цитокининов, которые стимулируют рост листьев и их зеленую окраску. В образовавшихся листьях вновь усиливается биосинтез гиббереллина и абсцизовой кислоты (АБК). Активный рост стебля сопровождается увеличением количеств ауксинов в стебле и гиббереллинов в листьях. В период перехода к образованию генеративных органов содержание ауксинов резко падает, а в листьях возрастает количество природных ингибиторов  и гормонов цветения. В процессе оплодотворения цветка  возрастает уровень ауксинов и цитокининов. В сформированном семени уровень цитокининов и затем ауксинов резко падает, а уровень ингибиторов повышается. Следовательно, на протяжении жизни растений постоянно происходит волнообразный подъем и спад активности гормонов роста и их ингибиторов.
В основном до середины ХХ века речь шла о пяти фитогормонах - это ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен. Однако в 1970 г. появилось сообщение Дж. Митчелла с сотрудниками о выделении из пыльцы рапса (из 40 кг 4 мг) брассинов, которые вызывали стимуляцию роста междоузлий фасоли в длину. В дальнейшем вещества с подобной активностью были выделены из пыльцы фасоли и 20 других растений. В 1979 г. удалось выяснить молекулярное строение  брассинолида 
Регуляторы роста и развития растений можно разделить на 2 группы: эндогенные (ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, абсцизовая кислота,  брассинолиды)  и экзогенные, полученные в результате органического синтеза.
Регуляторы действуют совместно и согласованно, принимая участие в обмене веществ на всех этапах жизни растения (от начала и до конца жизненного цикла).  Они определяют интенсивность процессов роста и формирования новых органов, цветение и плодоношение, старение и  переход к покою, и затем выход из него. Как сказал Ф.Вент (1928): «Без ростовых веществ нет роста».  
Транспорт фитогормонов  происходит по проводящей системе растений, с током
пасоки и ассимилятов, а также по межклеточному пространству. Молекулы фи- тогормонов  перемещаются по плазмодесмам (протопластным каналам), связывающим соседние клетки, или активным путем через пограничную мембрану клетки плазмалемму

Ауксин 

Это название для биологически активных веществ в 1934 г предложил Кегль. В 30-ых годах 20 столетия началось изучение свойств ауксина - Индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) или гетероауксина. Было установлено, что  содержание ИУК не превышает миллиграмма в расчете на 1кг сырой массы растения.  ИУК образуется в  верхушечных тканях (меристемах) стебля и корня из триптофана, причем лишь незначительное его количество участвует в этом процессе. В основном эта аминокислота принимает участие в синтезе белка и  алколоидов. Биосинтез ауксина так же может осуществляться через органические кислоты (шикимовую и антраниловую).
Ауксин стимулирует корнеобразование у листовых и стеблевых черенков.  Из клеток меристемы ауксин поступает в зону растяжения (в клетки середины стебля, которые обладают наибольшей чувствительностью). Перемещаясь по стеблю и  вызывая активное деление клеток, он стимулирует тем самым корнеобразование, причем в тех же тканях стебля, где закладываются обычно придаточные корни у растений. 
Способность ауксина стимулировать развитие корневой системы широко используется в практических целях при зеленом черенковании, укоренении черенков и саженцев, луковичных и других культур,  т.д. С этой целью применяют гетероауксин (ИУК), а   также корневин и укоренит, действующее вещество которых представлено ИМК
ИМК является синтетическим аналогом гетероауксина и действует подобным образом. ИМК меньше подвергается действию окислительных ферментов, поэтому дольше сохраняется в растениях и является более сильным стимулятором роста, чем ИУК. Растворы ИМК более устойчивы к разложению на свету.

Гиббереллин  

В 1935 г японский ученый Ябута выделил в чистом виде из конидиальной формы гриба – гибберелла активное вещество и назвал его – гиббереллин. Оно обладало способностью резко усиливать рост стеблей растений. Позже была установлена существенная роль гиббереллина не только в росте, но в цветении и развитии плода, также он  вызывает пробуждение покоящих клубней, ускоряет поступление питательных веществ в те части растения, где он накапливается, у многих видов растений стимулирует  образование мужских цветков. Уровень гиббереллина в тканях растений остается постоянным, как и ауксина, в течение очень короткого времени из-за его инактивации в процессе образования комплексных соединений с белками или сахарами.
Гиббереллин нашел широкое применение для повышения урожайности бессемянных сортов винограда, выведения из состояния покоя клубней и луковиц, ускорения прорастания семян ряда культур. На основе гиббереллина выпускаются следующие препараты: гибберсиб, гибберросс, гиббор-М,, завязь, бутон.

Эпибрассинолид

Эпибрассинолид регулирует  уровень гормонов в растении. На первых этапах развития растений он повышает содержание ауксина, цитокинина, гиббереллина, то есть гормонов роста, поэтому его используют для обработки семян, особенно с пониженной всхожестью,  при черенковании. Наряду с этим,  влияя на гормоны цветения, он стимулирует более раннее начало цветения и  способствует более длительному сохранению цветка и завязей. Из корневой системы в листья эптибрасстинолид перемещается по ксилиме, при нанесении на листья он передвигается в основном акропетально.
На основе эпибрассинолида производится препарат эпин экстра. Эпин экстра обладает не только рострегулирующей активностью, но и антистрессовыми и иммуномодулирующими  свойствами. В связи с этим его применяют также для повышения устойчивости растений к болезням, к воздействию пестицидов, низких температур и других неблагоприятных факторов среды.

Абсцизовая кислота

Абсцизовая кислота (АБК) постоянно присутствует в растениях, но наибольшее её количество синтезируется во второй половине вегетации в период торможения ростовых процессов и покоя.  Она синтезируется в цитоплазме клетки, большие количества её обнаружены в хлоропластах листьев. Содержание АБК и фенольных соединений резко возрастает и  во время стрессов. АБК – это гормон покоя и  ингибитор роста. Препараты на основе АБК в практике сельского хозяйства не применяются.

Этилен

Этилен относится к ингибиторам роста и старения растений. Он участвует в процессе созревания плодов, опадения листьев, покоя почек.  Этилен сокращает период зимнего покоя. Также этилен регулирует реакции стресса в растениях. Этилен применяют для ускорения созревания плодов. Впервые специальные этиленовые камеры для ускорения  созревания плодов были сконструированы и внедрены в производство Ю.В.Ракитиным.
   Свести все процессы роста и развития растений  только к действию вышеуказанных фитогормонов нельзя.  Большое значение в реализации этих процессов играют и другие соединения, например, кремний, фенольные, тритерпеновые  кислоты и т.д.  Из препаратов кремния применяются мивал, мивал агро, черказ, из фенольных соединений – циркон, из тритерпеновых – новисил, вэрва.  

Кремний


Кремний входит  в состав всех растений. И он практически принимает участие во всех процессах обмена веществ, его роль сопоставима с действием азота, фосфора, калия. Его содержание колеблется от 10% и выше до 0,25% в зависимости от вида растения, в большинстве растений его содержание составляет 1-3%.  В связи с этим применение только регуляторов роста, норма внесения которых составляет 10-40г/га, не может восполнить дефицит кремния, для этого нужны кремниевые удобрения, влияющие на обмен веществ, в том числе и ростовые процессы, иммунитет растений. К таким удобрениям относится силиплант, который активизирует фотосинтез, процесс роста и развития растений, повышает их устойчивость к болезням, вредителям, перепаду температур, устраняет стресс, вызванный пестицидами и другими факторами.

Циркон


Циркон получают из эхинации пурпурной. Действующее вещество представлено оксикоричными кислотами (хлорегеновой, цикориевой, кофейной), он повышает всхожесть семян, активизирует рост, ускоряет цветение и длительность цветения, повышает декоративность, что важно для цветочных культур,  повышает устойчивость к высоким температурам, засухе, болезням (мучнистой росе, пятнистостям, корневым гнилям и др). Луковицы и клубнелуковицы, обработанные цирконом лучше хранятся, меньше поражаются болезнями как в период хранения, так и в период вегетации.

Новосил

Новосил и вэрву получают из хвои пихты, данные препараты также повышают всхожесть семян, устойчивость растений к болезням, перепаду температуры.
Как видно даже из столь краткого обзора для получения здоровых и красочных растений, которые действительно украшают город или дачный участок,  регуляторы роста нужны, особенно на фоне применения минеральных растений и пестицидов, но используются они в очень небольших количествах 1-3 раза за сезон, за исключением экстремальных условий (засуха и др)  или когда мы их применяем для профилактики заболеваний, в этом случае обработку растений проводят с интервалом 7-12 дней.
©Дорожкина Л.А., доктор с.-х. наук, профессор