Стимуляторы корнеобразования и регуляторы роста растений

Обзор посвящён природным и синтетическим регуляторам роста и развития растений.

Ростостимулирующие вещества – это органические соединения, вызывающие (в очень низких концентрациях) стимуляцию или подавление роста и морфогенеза растений. К природным стимуляторам роста (эндогенным) относятся фитогормоны (ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, абсцизовая кислота), ингибиторы негормональной природы (некоторые фенолы, производные мочевины и др.). Новый класс фитогормонов представляют брассиностероиды, необходимые для нормального роста и развития растений и выполняют роль адаптогенов [1, С. 629]. Кроме фитогормонов в растениях образуются также так называемые вторичные ростовые вещества: флавоноиды, аминокислоты, липиды, карбоновые кислоты (например, галловая и коричневая кислоты – ингибиторы роста), алкалоиды, ненасыщенные лактоны, терпеноиды и др. Большое практическое значение имеют синтетические регуляторы роста (экзогенные); среди них: акрил- акрилоксиалифатические кислоты, ониевые соли, гетероциклические соединения, особенно азотсодержащие.

Классифицируют синтетические стимуляторы роста по их соотношению с фитогормонами: аналоги ауксинов и цитокининов, антиауксины и антогонисты цитокининов, ингибиторы транспорта ауксинов и биосинтеза гиббереллинов и вещества, выделяющие этилен или способствующие его образованию в растениях.

По назначению стимуляторы роста растений условно делятся на три группы:

• -    препараты, стимулирующие корнеобразование: гетероауксин, корневин, гуминовые препараты (на основе гуминовых кислот), и т.д.;

• -    препараты,    повышающие    иммунную   устойчивость    растений

(иммуномодуляторы) к воздействию различных неблагоприятных факторов: Эпин-экстра, корневин, иммуноцитофит, гетероауксин, новосил, амбиол, Эль-1, креацин, биосил, а также геминовые препараты;

• -    препараты, способствующие образованию бутонов и плодов: завязь, бутон, циркон, атлет, цветень и др.

Это деление условно, так как любой препарат в той или иной мере способствует протеканию в растении всех рассмотренных выше процессов.

Фиторегуляторы или эндогенные регуляторы роста растений вырабатываются в их тканях. Баланс таких соединений определяет все биологические процессы в растении. Механизм действия эндогенных регуляторов роста разнообразен и до конца не изучен. Предполагается, что в растении действует сигнальная система, прообраз нервной системы. Наряду с ней функционирует транспортная система, имеющая концентрацию фитогормонов в тканях разных частей растения в ответ на поступающие сигналы  [2, С.  145]. Баланс  фитогормонов изменяется  по долгосрочному

«возрастному» графику в соответствии с фазами развития растения: прорастание семени, рост вегетативной массы, цветение, плодоношение, созревание и увядание. Внутри каждой фазы происходят колебания фитогормонального баланса в зависимости от факторов окружающей среды-температуры, освещённости, увлажнённости, атмосферного давления, воздействия патогенов и вредителей, химических веществ. Фитогормональный баланс является с одной стороны причиной определённых изменений в растении, а с другой стороны следствием или реакцией растения на внешние воздействия [3, С. 13-14].

Новые регуляторы роста (НЖ-13, НТН-1, мицефит) представляют собой продукты метаболизма грибов-эндофитов в виде лиофильно высушенной культуральной жидкости, полученной при выращивании некоторых растений in vitro [4, С. 8]

Высокоэффективными природными стимуляторами роста растений, способствующие почвообразовательным процессам, являются гуминовые препараты: Гумат калия и Гумат натрия. Гумат калия стимулирует собственный неспецифический иммунитет растения. Гумат натрия снижает поражаемость болезнями, увеличивает количество завязей, снижает содержание нитратов.

Синтетические регуляторы роста растений применяют с целью стимулирования прорастания семян, фотосинтеза, транспорта веществ, формообразующих процессов (улучшения выполненности и размера плодов), устойчивости к абиотическим стрессам, системы защиты от патогенов и вредителей. Многие экзогенные регуляторы роста и развития аналогично фиторегуляторам в малых концентрациях ускоряют рост растений, а в больших действуют угнетающе. Поэтому важно исследовать и установить регламенты применения экзогенных ростостимулирующих соединений на разных культурах [5, С. 53; 6, С. 59; 7, С. 68; 8, С. 53].

Механизм тормозящего действия синтетических ингибиторов (ретарданты, гербициды и др.) на растения недостаточно изучен [2].

Среди применяемых на практике регуляторов роста особая роль отводится ретардантам, которые способствуют повышению устойчивости растений к действию разнообразных стрессоров, например, засуха, холод, засоление и УФ. Солевой стресс является одним из наиболее тяжёлых экологических факторов для растений. Чтобы усилить процессы адаптации растений к засолению, применяют синтетические ростостимулирующие соединения [9, С. 312-313].

Есть мнение, что регуляторы роста растений нового поколения способны повысить устойчивость растений к болезням и вредителям, снизить в растениях содержание нитратов, ионов тяжёлых металлов и радионуклидов, подавить эффект мутагенного воздействия гербицидов и других антропогенных факторов, и при этом они являются биологически безопасными. С этих позиций можно рассматривать регуляторы роста с элиситорными свойствами, например, эмистим, экост, циркон [6, С. 59-60; 9, С. 310].

Активаторы роста холиновой природы обладают росторегулирующей и антистрессовой активностью. К таким соединениям относятся: бензихол, этихол, Р-456, Р-577 и др.). Ауксиновая активность таких препаратов – на уровне эталонных ауксинов.

Кремнийорганические препараты-новые стимуляторы корнеобразования, представляющие собой смесь креацина (КЦ) и мивала в разном соотношении (этиран, кревазил, мивалин). Известно, что большинство из этих соединений экологически безопасны и малотоксичны, обладают широким спектром биологической активности, повышает толерантность растений к неблагоприятным факторам среды.

Следовательно, 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. Большинство 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.