Фитогормон накапливающий в сочных плодах в период их созревания как называется

Обновлено: 05.10.2024

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 .

Гормоны растений, или фитогормоны (греч. hormon — побуждающий, вызывающий), — низкомолекулярные органические соединения, которые участвуют во взаимодействии клеток, тканей и органов. Необходимы в небольших количествах для инициирования и регуляции физиологических и морфологических процессов онтогенеза растений.

Гормоны растений

Гормоны являются посредниками в физиологических процессах, преобразуют специфические сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Гормоны, образующиеся в растениях, называют эндогенными, применяемые человеком для обработки растений — экзогенными.

Потребность растения в гормонах составляет 10-13⋅10 -5 моль/л, в большинстве случаев синтезируются в достаточных количествах самим растением. Синтезируются в отдельных частях растения, но распространяются по всему организму. Под их действием происходит регулирование обмена веществ. Гормоны проявляют физиологическое действие на:

ферменты и ферментные системы;
обмен белков, липидов, нуклеиновых кислот;
информационные и транспортные рибонуклеиновые кислоты;
дезоксирибонуклеиновую кислоту.

Эффект действия гормонов в одних случаях сводится к временному изменению интенсивности биохимических реакций, в других — проявляется в устойчивом отклонении процессов, в-третьих — в морфологических изменениях, затрагивающих соматическую сферу организма, в-четвёртых — в наследственных морфологических изменениях.

К числу наиболее активным и изученным соединениям гормонального действия растительного происхождения относятся ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен.

В отличие от животных в растениях отсутствуют железы, секретирующие гормоны.

Действие гормонов на обмен веществ растительного организма специфично: гиббереллины участвуют в транскрипции, то есть переносе информации о нуклеотидной последовательности ДНК на информационную РНК при синтеза белков, цитокинины — в трансляции, то есть процессе перевода последовательности нуклеотидов информационной РНК в последовательность аминокислот синтезируемого полипептида, ауксины — в изменении проницаемости мембран, абсцизины ингибируют ионный транспорт и связанные с ним процессы роста клеток, этилен выступает в качестве “разрешающего” фактора роста, контролирует баланс в системе стимуляторы-ингибиторы.

Ауксины

Ауксины, или соединения индолилуксусной кислоты (ИУК), образуются в зонах с высокой меристематической активностью: в апексах стеблей, в формирующихся семенах, откуда они перемещаются в базипетальном направлении, попадая в боковые побеги и листья.

Ауксины инициируют деление клеток и влияют на скорость их растяжения, регулируют формирование проводящих пучков, обусловливают явления фото- и геотропизма растений, связанные с несимметричностью их распределения. Активация растяжения клеток происходит при стимулировании ауксином секреции протонов в клеточную стенку. Возникающая при этом повышенная концентрация ионов водорода приводит к более активному ферментативному расщеплению поперечных связей, соединяющих между собой целлюлозные микрофибриллы.

Другими свойствами ауксинов являются способность вызывать партенокарпию, задерживать опадание листьев и завязей, активировать корнеобразование у черенков. Ткани, обогащенные ауксином, обладают аттрагирующим действием, то есть способны притягивать питательные вещества. Ауксин обеспечивает корреляционное взаимодействие между органами растущего растения.

Гиббереллины

Гиббереллины — фитогормоны, производные флуоренового ряда. Стимулируют деление и растяжение клеток апикальных и интеркалярных меристем. Под действием гиббереллинов удлиняются листья, цветки и соцветия. Гиббереллины усиливают рост стеблей сильнее, чем ауксины. В то же время гиббереллины практически не влияют на рост корней. Участвуют в процессах прорастания семян и перехода длиннодневных растений к цветению. Способствуют образованию партенокарпических плодов.

Гиббереллины способны смещать пол растений в мужскую сторону. Влияние на метаболизм растения связано с их участием в нуклеиновом обмене: под их действием индуцируется синтез матричных РНК, которые кодируют образование гидролитических ферментов, прежде всего амилаз.

Гиббереллины синтезируются в основном в листьях и оттуда перемещаются вверх и вниз по стеблю.

Цитокинины

Цитокинины — фитогормоны, производные пуринов, стимулируют цитогенез, прорастание семян, способствуют дифференциации почек. Обладают способностью задерживать процессы старения растительных организмов и поддерживать нормальный обмен веществ у пожелтевших листьев, вызывать их вторичное позеленение.

Цитокинины участвуют в мобилизации-притягивании питательных веществ к местам локализации: плодам, семенам, клубням. Освобождают боковые почки от апикального доминирования, вызываемого ауксином, стимулируют их рост. На молекулярном уровне цитокинины в комплексе со специфическим белковым рецептором увеличивают активность РНК-полимеразы и матричную активность хроматина, при этом повышается количество полирибосом и синтез белков. Цитокинины участвуют в синтезе фермента нитратредуктазы и транспорте ионов Н + , K + , Са 2+ .

Образуются в корнях, откуда передвигаются вверх по стеблю в акропетальном направлении.

Абсцизины

Абсцизины — естественные ингибиторы терпеноидной природы. Задерживают рост в фазе деления и растяжения клеток, не проявляют токсического действия даже в высоких концентрациях. Индуцируют наступление состояния покоя у растений, ускоряют опадание листьев и плодов (абсцизия), тормозят рост колеоптилей, задерживают прорастание семян.

Сдерживая избыточный рост стебля, абсцизины направляют метаболиты на формирование фотосинтетического аппарата, то есть координируют ростовой процесс. Участвуют в механизмах стресса, регулируя устьичные движения.

Абсцизовая кислота быстро накапливается в тканях при действии на растения неблагоприятных факторов внешней среды, прежде всего при водном дефиците, вызывая закрытие устьиц, снижая транспирацию и сокращая энергетические затраты. На молекулярном уровне абсцизины ингибируют синтез ДНК, РНК и белков. Могут снижать функциональную активность Н + -помпы.

Абсцизовая кислота синтезируются в листьях, транспортируются вверх и вниз по стеблю. Кроме того, образуется в корневом чехлике.

Этилен

Этилен — специфический гормон, синтезируется во всех органах растения из метионина. Вносит вклад в регуляцию роста и развития растений. Участвует в поддержании апикального изгиба у выращенных в темноте проростков, вызывает эпинастию, то есть быстрый рост верхней стороны органа, в результате которого лист или лепесток изгибается книзу. По этой причине его используют для ускорения раскрывания цветков. Опускание листьев под действием этилена сокращает транспирацию.

Этилен отвечает за контролируемое ауксином подавление роста латеральных почек, обнаруживающих апикальное доминирование. Тормозит деление клеток и удлинение проростков, изменяет направление роста клеток с продольного на поперечное, уменьшая длину и утолщая стебель. Способствуя старению тканей, этилен ускоряет опадание листьев, увядание цветков и ускоряет созревание плодов.

В большинстве случаев увеличивает период покоя семян и клубней, способствует смещению пола растений в женскую сторону, играет роль медиатора гормонального комплекса в процессах корреляционных взаимодействий в растении. Тормозит полярный транспорт ауксина и способствует образованию его конъюгатов. Этилен регулирует реакцию стресса в растениях. На молекулярном уровне повышает проницаемость клеточных мембран и скорость синтеза белка.

Брассиностероиды

Брассиностероиды — гормоны, поддерживающие работу иммунной системы растения, прежде всего в стрессовых ситуациях. Стероиды, также как гиббереллины и абсцизовая кислота, входят в класс терпеноидов.

Брассиностероиды содержатся в каждой растительной клетке, однако их естественный уровень в изменившейся экологической ситуации оказывается недостаточным для поддержания иммунитета и нормального развития в течение всей вегетации.

Препараты - стимуляторы роста растений

Гумат натрия

Кампозан М

Кампозан М применяется для предотвращения полегания льна-долгунца, озимой ржи, ячменя озимого.

Розалин

Розалин используют на хлопчатнике для предотвращения опадения коробочек и повышения урожая хлопка-сырца.

Фоспинол

Фоспинол увеличивает урожай картофеля на 15-20%, уменьшает поражаемость грибными и вирусными болезнями, улучшает лежкоспособность клубней.

Тур, или хлормекват хлорид, и хлорхолинхлорид применяют в посевах зерновых культур, прежде всего озимых. Препятствует полеганию высокоурожайных хлебов за счет утолщения соломины, упрочения механических тканей и уменьшения длины стебля.

Иммуноцитофит

Иммуноцитофит — смесь полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием архидоновой кислоты. Применяется на зерновых, зернобобовых, корне- и клубнеплодных, овощных, технических и плодовых культурах в качестве многоцелевого стимулятора защитных реакций, роста и развития растений.

Стимулирует естественный иммунитет к болезням, таким как фитофтороз, различные виды парши, черная ножка, мучнистая роса, гнили, бактериозы. Ускоряет прорастание семян, созревание плодов, образование пробкового слоя на клубнях и корнеплодах; увеличивает размеры цветков, зеленую массу и кустистость; обеспечивает повышение урожая на 20-30%, снижает потери урожая при хранении.

Применение регуляторов роста растений

Для эффективного применения регуляторов роста растений необходимо соблюдать условия:

положительный эффект может достигаться только в случае, если в растении или в отдельных органах не хватает эндогенных фитогормонов;
клетки, ткани и органы должны быть восприимчивы к фитогормонам;
действие всех регуляторов роста зависит от концентрации, передозировка приводит к ингибирующему эффекту;
оптимальное обеспечение растений водой и питательными веществами.

Регуляторы роста не заменяют питание растений. По мнению М.Х. Чайлахана (1976), они повышают “аппетит” и поэтому стимулируют ростовые процессы.

Регуляторы роста растений используют для:

стимулирования укоренения черенков;
получения партенокарпических (бессемянных) плодов;
повышения производства бессемянных сортов винограда;
прореживания цветков и завязей плодовых культур;
уничтожения сорной растительности;
торможения удлинения стебля;
регуляции покоя;
ускорения созревания плодов.

Из регуляторов роста ауксиновой природы получили применение в сельском хозяйстве 1-нафтилуксусная кислота (1-НУК), индометил-3-масляная кислота (ИМК), 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2,4,5-Т), 2-нафтоксиуксусная кислота (2-НОУК), 4-хлорфеноксиуксусная кислота (4Х), гидразид малеиновая кислота (ГМК), 2-метил-4-хлорфеноуксусная кислота (2М 4Х) и 2,4-дихлорфеноксимасляная кислота (2,4-ДМ). 1-НУК и ИМК успешно применяются в садоводстве для укоренения черенков, повышения приживаемости саженцев и восстановления корневой системы у пересаженных кустарников и деревьев.

Практическое применение имеют гиббереллины. Опрыскивание виноградных растений во время цветения водным раствором, содержащим 30-35 г/га гибберелловой кислоты, повышает урожайность бессемянных (кишмишных) сортов на 10-15%. Применяется также при выращивании цитрусовых.

Цитокинины нашли применение в культуре ткани. Они являются фактором, необходимым для получения культуры дедифференцированной каллусной ткани, а также для индукции затем органогенеза и соматического эмбриогенеза. Цитокинин необходим также для поддержания функциональной активности изолированных тканей и органов.

Этилен используется в качестве стимулятора созревания плодов и овощей.

Ретарданты

Ретарданты — синтетические вещества, тормозящие синтез гиббереллинов, подавляющие рост стебля и вегетативных побегов, придающие растению устойчивость к полеганию.

Ретарданты избирательно тормозят рост стебля, не оказывают при этом отрицательного действия на физиолого-биохимические процессы. Действие основано на торможении деления клеток срединной и подверхушечной зон меристемы конуса нарастания, образующих стебель. На верхушечную зону меристемы, из которой развиваются листья и генеративные органы, ретарданты не оказывают влияния. Эти регуляторы тормозят рост клеток стебля в длину и усиливают их деление в поперечном направлении, за счет чего стебель становится более коротким и толстым. Одновременно усиливается развитие механических тканей: утолщаются клеточные стенки, увеличивается число сосудистоволокнистых пучков. Одновременно ретарданты способствуют росту корней, увеличивают площадь ассимиляционной поверхности листьев и содержания пластидных пигментов, повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды.

В настоящее время изучено более тысячи химических соединений с ретардантными свойствами. Большинство относятся к четырем группам веществ:

четвертичным ониевые соединения;
производным гидразина;
производные триазола;
этиленпродуцирующие.

Среди ретардантов на основе четвертичных ониевых солей распространены хлорхолинхлорид (ССС), морфол и пике. Характерный ретардантный эффект этих препаратов обусловлен их способностью прерывать биосинтез гиббереллинов. Их введение блокирует образование геранилгеранилпирофосфата и последующую его циклизацию в энткаурен, который является промежуточным звеном в синтезе гиббереллинов.

Производные триазола блокируют биосинтез гиббереллинов, препятствуя окислению энткаурена в кауреновую кислоту.

Этиленпродуцирующие препараты не прерывают биосинтез гиббереллина, их действие связано с антигиббереллиновым эффектом, который проявляется при образовании гормон-рецепторного комплекса или на последующих этапах реализации гормональной активности гиббереллинов.

Механизм действия производных гидразина также не связан с ингибированием синтеза гиббереллинов, а обусловлен подавлением их гормональной активности.

Из всех известных ретардантов наибольшее практическое значение имеет хлорхолинхлорид (ССС), более известный под названием Тур. Этот ретардант дает хорошие результаты в посевах зерновых культур. Для повышения устойчивости к полеганию хлорхолинхлорид вносят в период кущения — начала трубкования в расчете 3-12 кг/га. Не снижает качество зерна, увеличивает урожай, уменьшает экономические затраты на уборку.

Фитогормо́ны (ростовые вещества), химические вещества, вырабатываемые в растениях и регулирующие их рост и развитие. Образуются главным образом в активно растущих тканях на верхушках корней и стеблей. К фитогормонам обычно относят ауксины, гиббереллины и цитокинины, а иногда и ингибиторы роста, напр. абсцизовую кислоту. В отличие о гормонов животных, менее специфичны и часто оказывают свое действие в том же участке растения, где образуются. Многие синтетические вещества обладают таким же действием, как природные фитогормоны.

Фитогормо́ны (гормоны растений), органические вещества небольшого молекулярного веса, образуемые в малых количествах в одних частях многоклеточных растений и действующие на другие их части как регуляторы и координаторы роста и развития. Гормоны появляются у сложных многоклеточных организмов, в том числе растений, в качестве специализированных регуляторных молекул для осуществления важнейших физиологических программ, требующих координированной работы различных клеток, тканей и органов, нередко значительно удаленных друг от друга. Фитогормоны осуществляют биохимическую регуляцию — наиболее важную систему регуляции онтогенеза у многоклеточных растений. По сравнению с гормонами животных специфичность фитогормонов выражена слабее, а действующие концентрации, как правило, выше. В отличие от животных, у растений нет специализированных органов (желез), вырабатывающих гормоны.

История фитогормонов

Однако гораздо раньше была определена химическая природа другого фитогормона: еще в 1901 в своих опытах на проростках гороха в Санкт-Петербургском университете Д. Н. Нелюбов показал, что газ этилен в чрезвычайно низких концентрациях нарушает нормальный рост растений. К 1930 был установлен широкий спектр влияний этилена на растения. В 1934 Р. Гейном (США) было окончательно доказано, что этилен синтезируется самим растением и регулирует многие важные физиологические реакции, т. е. отвечает всем критериям фитогормона.

В середине 1930-х годов учеными из Токийского университета (Т. Ябута и др.) из паразитического гриба Gibberella, поражение которым вызывало чрезмерное вытягивание проростков риса, были выделены первые гиббереллины; структура одного из них (гибберелловой кислоты) была полностью расшифрована английским ученым Б. Кроссом в 1954. Вскоре гиббереллины были обнаружены и в составе растений. В 1955 в США Ф. Скугом и др. из автоклавированного препарата ДНК спермы сельди был выделен и охарактеризован фактор, сильно стимулирующий деление растительных клеток в культуре, названный кинетином. В 1963 австралийский ученый Д. Лейтем выделил природный аналог кинетина из незрелых зерновок кукурузы (Zea), названный им зеатином. Впоследствии были найдены другие аналоги кинетина со сходной физиологической активностью, получившие общее название цитокинины. Открытием абсцизинов и их главного представителя — абсцизовой кислоты — завершилось длительное исследование природных ингибиторов роста растений (Ф. Уоринг и др.). Структура абсцизовой кислоты была предсказана К. Окумой, Ф. Эддикоттом и др. (США) и подтверждена прямым синтезом английским ученым Дж. Корнфорт в 1965. В России теория фитогормонов получила сильную поддержку в 1936-37 гг. благодаря работам М. Х. Чайлахяна в Институте физиологии растений (Москва) и выдвинутой им концепции гормона флоригена, вызывающего зацветание растений.

Химическая природа, синтез и транспорт фитогормонов

Основные гормоны растений — это органические соединения с молекулярной массой от 28 (этилен) до 346 (гибберелловая кислота). Многие фитогормоны и другие регуляторы роста растений представляют собой слабые кислоты. Индолилуксусная кислота является производным индола, синтезируется из триптофана в верхушке побега и передвигается вдоль стебля сверху вниз. Цитокинины являются производными аденина, синтезируются главным образом в кончиках корней и перемещаются оттуда во все органы растений по транспортным каналам. Гиббереллины представляют собой обширную группу близких по строению тетрациклических карбоновых кислот, относящихся к дитерпенам (см. Терпены). Они синтезируются во многих органах, особенно в интенсивно растущих: молодых листьях, прицветниках, частях цветков, формирующихся и прорастающих семенах и др. Свет стимулирует образование гиббереллинов. Абсцизовая кислота является сесквитерпеном (веществом с 15 атомами углерода), производным полиненасыщенного спирта фарнезола. Она образуется главным образом в листьях, а также в корневом чехлике двумя путями: либо синтезом из мевалоновой кислоты, либо за счет распада каротиноидов. Перемещение гиббереллинов и абсцизовой кислоты на короткие расстояния происходит путем диффузии, на дальние — по транспортным каналам. Этилен синтезируется из метионина через 1-аминоциклопропан-1-карбоновую кислоту, которая способна транспортироваться по растению. Этилен образуется во всех органах и тканях, но наиболее активно в зонах меристем, стареющих листьях и созревающих плодах, а также при стрессовых воздействиях или травмах.

Физиологическое действие фитогормонов

Фитогормоны контролируют все этапы онтогенеза растений. Деление и растяжение клеток, лежащие в основе всех процессов роста и морфогенеза, находятся у растений под контролем ауксинов и цитокининов, поэтому полное отсутствие этих фитогормонов для растений летально. Общая форма (архитектура) растения определяется ауксинами и цитокининами, а также гиббереллинами. Ауксины верхушки побега подавляют рост боковых почек (апикальное доминирование), тогда как цитокинины это доминирование преодолевают, вызывая ветвление. Гиббереллины усиливают рост растения, активируя апикальные и интеркалярные (вставочные) меристемы. Ауксины способствуют образованию корней и определяют адаптивные изгибы растения в соответствии с направлением света или вектора силы тяжести (фото- и геотропизм). Формирование аппарата фотосинтеза и транспирация растений регулируются гормонами-антагонистами — цитокининами и абсцизовой кислотой: цитокинины вызывают дифференцировку хлоропластов и открывание устьиц, тогда как абсцизовая кислота подавляет оба эти процесса. Для многих растений те или иные фитогормоны (гиббереллины, цитокинины, этилен) могут быть индукторами или стимуляторами цветения. Последовательное участие фитогормонов необходимо для нормального формирования плодов и семян. Завязывание и рост плодов стимулируются ауксинами, гиббереллинами и цитокининами, выделяемыми семяпочками или семенами. Созревание и опадение плодов, а также листьев вызываются этиленом и абсцизовой кислотой. Стрессовые воздействия на растения вызывают всплеск количества этилена, а водный дефицит — абсцизовой кислоты. Цитокинины, гиббереллины и, в ряде случаев, этилен способствуют прорастанию семян многих растений и повышают их всхожесть. Опухоли растений, вызванные некоторыми патогенными микроорганизмами (Agrobacterium tumefaciens и др.), обусловлены аномально высокими концентрациями ауксинов и цитокининов, продуцируемыми патогенами.

Механизмы действия фитогормонов

Практическое использование фитогормонов

В связи с важным и многообразным действием на рост и морфогенез растений, фитогормоны и их аналоги активно исследуются и применяются в биотехнологии и сельском хозяйстве. Фитогормоны (ауксины и цитокинины) необходимы для выращивания клеточных и каллусных линий в стерильной культуре и при получении трансгенных растений (см. Культура ткани). Ауксины и их аналоги часто используют для предотвращения предуборочного опадения плодов, а также для укоренения черенков при вегетативном размножении растений. Этилен-продуценты (вещества, при разложении которых в тканях растения образуется этилен) применяют для ускорения созревания плодов и облегчения их уборки, а также для дефолиации хлопчатника, усиления истечения латекса у деревьев гевеи и многих других целей. Действие многих ретардантов (веществ, тормозящих рост растений в высоту), широко используемых для предотвращения полегания злаков, основано на подавлении синтеза эндогенных гиббереллинов в растении. С другой стороны, обработка гиббереллинами индуцирует зацветание многих растений, а также позволяет резко увеличивать урожай бессемянного винограда. В последние годы получены трансгенные формы культурных растений с измененным метаболизмом фитогормонов. Большую известность получили долгохранящиеся формы томатов с подавленным биосинтезом этилена. Работы по созданию растений с направленными изменениями систем гормональной регуляции имеют огромные перспективы для получения новых форм полезных растений.

Фитогормоны широко применяются для стимуляции роста садовых и комнатных растений. Они способствуют улучшению качества плодов, увеличивают урожайность на участке. Какие препараты с фитогормонами применяют в современном садоводстве? Об этом пойдет речь в статье.

Общие сведения

Для продукции фитогормонов у растений нет специальных органов, как у животных и человека, их создают клетки. У одних растений фитогормоны работают в верхней части, у других в корневой системе. В семенах также присутствует необходимый запас гормонов.

салицилаты;
ауксины;
стриголактоны;
жасмонаты;
брассиностероиды;
абсцизиновая кислота;
гиббереллины;
этилен.

Цитокинины и ауксины

Эти фитогормоны имеют схожие функции, но в зеркально-симметричном порядке. Иногда их разделяют как независимые друг от друга элементы гормональной системы, но фактически они работают всегда синхронно.

Ауксины активируют формирование и деление клеток, они находятся в верхней части растений. Ауксины стимулируют образование цитокининов, а те, в свою очередь, влияют на образование ауксинов. Эти гормоны отвечают за работу клеток растения: деление, изменение. Благодаря их согласованной работе образуется правильная форма кроны и корневой системы. Также они контролируют транспортировку питательных веществ.

Однако есть и различия в действиях этой пары: ауксины отвечают за образование клеток, а цитокинины контролируют их деление.

принимает участие в формировании корневой системы;
контролирует распределение влаги и питательных веществ;
способствует наращиванию вегетативной массы.

заботится о формировании и развитии почек;
ускоряет всхожесть семян;
увеличивает созревание семян в плоде;
влияет на массу плодов;
увеличивает крахмалистость/сахаристость плодов;
активирует процесс старения листьев.

Гиббереллины

Эти гормоны синтезирует листовая часть растений. В группе гиббереллинов находится более 80 разных веществ, которые отвечают за определенные аспекты развития вегетативной массы растений. Эти фитогормоны тоже регулируют деление и развитие клеток, но иным путем.

ускоряет прорастание семян, рост и развитие плодов;
пробуждает от зимней спячки луковицы, клубни цветов;
увеличивает урожайность;
препятствует опаданию завязей;
способствует накоплению питательных веществ.

Брассиностероиды

Жасмонаты

Отвечают за сопротивляемость растений внешним неблагоприятным факторам и прекращение вегетативного развития. К примеру, при недостатке воды жасмонаты закрывают устьица клеток, чтобы они не теряли влагу. При механическом повреждении стебля или веток жасмонаты активируют процессы регенерации клеток. Эти гормоны следят за тем, чтобы при образовании плодов и корнеплодов в них накапливались питательные вещества, поэтому блокируют выработку хлоропластов, синтезирующих хлорофилл. Однако эти фитогормоны в производстве препаратов для ухода за саженцами не применяются.

Салицилаты

Отвечают за сопротивляемость атаке патогенных микроорганизмов. Они способствуют уничтожению поврежденных микроорганизмами клеток, чем лишают их полноценного питания. В результате патогены погибают вместе с инфицированными клетками. Также салицилаты способствуют выработке антител, которые уничтожают болезнетворных агентов и создают защитный барьер для проникновения патогенов в клетки саженцев.

Абсцизовая кислота

Отвечает за прекращение роста и развития растения как при завершении вегетационного периода, так и при возникновении неблагоприятных внешних условий. К примеру, при похолодании или недостатке влаги кислота блокирует деятельность гормонов роста и развития: запускает процесс пожелтения и опадания листьев, прекращает формирование почек и соцветий и т. д. При формировании плодов абсцизовая кислота тормозит развитие вегетативной массы и формирование боковых веточек. Также кислота регулирует состояние семян: препятствует прорастанию в неблагоприятных условиях.

прекращение роста и развития растения;
подготовка почек к зимней спячке;
препятствует испарению влаги с листьев в засушливый период;
блокирует выработку хлорофилла;
блокирует активность гормонов роста при неблагоприятных внешних условиях.

Однако кислота не используется при производстве агропрепаратов. Уровень абсцизовой кислоты можно повысить при помощи этилена.

Этилен

Активирует процессы созревания подов, блокирует выработку хлорофилла и способствует старению листьев. По мере созревания плодов активирует механизм отделения плодоножки от ветки, чтобы плод упал на землю. Этилен передвигается по сосудистой системе растений, но может передаваться и воздушным путем. Это качество широко применяется для ускорении дозревания плодов, к примеру, томатов. Если с недозревшими плодами положить красный томат, то он ускорит созревание зеленых.

блокирует процесс клеточного деления;
способствует старению клеток;
защищает саженцы от неблагоприятных внешних условий;
помогает созреванию плодов;
увеличивает число завязей у некоторых культур.

Классификация препаратов на основе фитогормонов

Экзогенными называются препараты на основе синтетических фитогормонов, полученных методом органического синтеза. Эндогенными называются препараты, активирующие синтез фитогормонов в самом растении.

По способу воздействия на растения препараты делят на:

Ингибиторы блокируют развитие растений: препятствуют прорастанию семян, развитию почек, созреванию плодов, цветению. Стимуляторы направлены на активацию культурных саженцев, механизм воздействия осуществляется на клеточном уровне.

В природе стимуляторы и ингибиторы работают в паре, их активность обусловлена факторами влияния внешней среды. Если наступает осень, становятся активными ингибиторы: блокируют наращивание вегетативной массы и т.д. Весной при активном солнце и достаточной влажности начинают работать стимуляторы развития растений: формируют почки, стимулируют рост новых ветвей и т. д.

Фитогормоны работают согласованно и четко, они либо не мешают друг другу, либо ослабляют/усиливают действие друг друга.

Когда какой препарат применять

Перед посадкой семена нужно обработать цитокининами, чтобы они дружно взошли. Если атмосферные условия не благоприятствуют развитию саженцев, нужно на время притормозить активность гормонов-стимуляторов. Для этого применяют биопрепараты на основе брассиостероидов.

Когда саженцы выпустили первые 4 листика, их нужно обработать биопрепаратами на основе ауксина. Этим же препаратом обрабатывают салатные растения и зелень перед цветением.

Клубневые и корнеплоды нужно обрабатывать цитокининами перед самым цветением.

Чтобы предотвратить опадание завязей плодов, нужно обработать растения гиббереллинами. Эти вещества увеличивают урожайность и улучшают вкусовые характеристики плодов.

Фитогормоны для активации роста

Эти вещества помогают прорастанию семян, формированию крепких корневищ, активному цветению и завязи плодов. Также их применяют для дозревания неспелых плодов и при зимнем хранении урожая.

Гетероауксин

Применяют для формирования крепкой корневой системы. Вещество выпускают в виде таблеток и порошка. Рабочим раствором обрабатывают луковицы цветов, клубни, корешки. Их замачивают перед пересадкой в грунт или в цветочный вазон. Также стимулятором роста обрабатывают свежесрезанные черенки и семена. Раствором поливают грядки, но до высадки садовых культур.

Если Гетероауксином обработать корешки домашних цветов при пересадке в другой вазон, то он будет способствовать лучшей приживаемости растений. Также средство активирует рост цветоносов и увеличивает срок цветения.

Препарат практически не разводится в воде, поэтому рекомендуется делать спиртовой маточный раствор. Потом уже его разводят водой в указанной в инструкции пропорции. Для каждого вида растений пропорции приготовления рабочего раствора разные.

Корневин

Фитопрепарат для стимулирования развития корневой системы на основе ауксинов. Помимо фитогормонов в препарате присутствуют витамины, микроэлементы и иные соединения, необходимые для правильного развития саженцев. Препарат выпускают в порошковой форме, расфасованной в полиэтиленовые пакеты. После вскрытия пакета порошок необходимо пересыпать в стеклянную тару и плотно закрыть крышкой. Рабочим раствором, сделанным по инструкции на упаковке, поливают саженцы в открытом и закрытом грунте. Чтобы раствор не обжег корни, почву предварительно увлажняют.

Циркон

Применяют для ускорения развития саженцев и увеличения урожайности. Этот безопасный экологически чистый иммуностимулятор используют для развития корневой системы, увеличения продолжительности цветения комнатных растений, созревания крупных сочных плодов. Он укрепляет иммунитет растений, способствует сопротивляемости заболеваниям и атаке вредных насекомых, регулирует обменные процессы, формирует защиту от агрессивного влияния ультрафиолета, увеличивает устойчивость саженцев к неблагоприятным проявлениям внешней среды.

Биопрепарат Циркон может оживить увядающий букет цветов, если добавить его в вазу.

Циркон не относится к категории удобрений, это биодобавка для лучшего развития культурных саженцев. Он активирует внутренние ресурсы растения, может использоваться в комплексе с органикой и минеральными удобрениями.

Эпин-экстра

Фитопрепарат Эпин-экстра применяют в качестве иммуномодулятора и иммуностимулятора, он также обладает антибактериальными свойствами. Основа препарата — брассиностероиды. Препарат активно борется с патогенными микроорганизмами, блокируя их жизнедеятельность: действует как антибиотик. Однако фитогормон отличается от синтетического антибиотика тем, что уничтожает микрофлору выборочно. Он ликвидирует исключительно патогенов, но способствует развитию полезных микроорганизмов.

Брассиностероиды не вмешиваются в циклы развития растений, не нарушают этапы вегетативного развития.

Систематическое применение биопрепарата улучшает состояние саженцев, способствует правильному формированию куста.

Какой из перечисленных препаратов лучше? Однозначного ответа на вопрос не существует, так как развитие и состояние саженцев зависят от условий произрастания. Препарат Циркон хорошо применять в условиях засушливого лета, биопрепарат Эпин-экстра незаменим ранней весной и в осенний период при неустойчивых температурах окружающей среды.

Фитогормоны выполняют важную роль в процессе роста и этапов развития растений. Они способствуют сохранению семян, формированию корневой системы, развитию вегетативной массы, созреванию плодов и завершению всех циклов с приходом холодов. Также гормоны способствуют выработке защитных механизмов растений при неблагоприятных внешних условиях, блокируют все функции при завершении развития однолетних растений. Синтетические фитогормоны используются в агропрепаратах для усиления роста и защитных функций культурных саженцев.

Однако применение фитопрепаратов с гормонами не решит вопроса питания растений. Они не заменяют собой органические и минеральные комплексы. Гормоны дают лишь толчок к развитию и росту, активируют внутренние резервы растительной культуры.

Читайте также: