Регуляторы роста растений

Регуляторами роста растений (РРР) называют физиологически активные вещества биологического происхождения или синтезированные искусственно, воздействующие на интенсивность или направленность жизнедеятельности растений, позволяющие им более эффективно использовать факторы жизни, повышать урожай и улучшать или сохранять его качество.

Более полувека назад было установлено, что в растительном организме вырабатываются вещества, которые ведут себя подобно гормонам животных. Такие вещества назвали фитогормонами (от греч. рhyton – растение, hormao – двигаю, побуждаю) или эндогенными или природными РРР. Среди фитогормонов выделяют ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, ингибиторы. Фитогормоны не представляют какой-либо опасности для человека, так как организм обладает всеми необходимыми механизмами для биотрансформации природных РРР.

Помимо природных известны экзогенные РРР, которые получают синтетическими ли микробиологическими методами. Синтетические РРР нашли широкое применение в растениеводстве, так как с их помощью можно управлять процессами жизнедеятельности и добиваться реализации возможностей, заложенных в растительном организме, но не проявившихся в конкретных условиях. Существует достаточно примеров, свидетельствующих о том, что их экономически выгодно использовать для регуляции прорастания различных сельскохозяйственных культур, формирования коротких стеблей пшеницы с целью предотвращения полегания растений и повышения их продуктивности, предупреждения преждевременной порчи продукции, создания возможности подбора оптимального срока хранения для максимального использования урожая сельскохозяйственных культур и др. Но следует помнить, что РРР ни в коей мере не заменяют собой известные агротехнические приемы. Их высокая эффективность, ускорение хода физиологических процессов и, следовательно, повышение продуктивности растений возможны лишь на высоком агротехническом фоне, обеспечивающем энергетические затраты на получение дополнительного урожая.

Для того чтобы применение синтетических РРР было эффективным, необходимо учитывать следующие факторы:

– химические регуляторы полезны лишь тогда, когда содержание фитогормонов по каким-либо причинам недостаточно высокое;

– введение их должно проводиться в той фазе роста растений, когда клетки, органы воспринимают их;

– действие РРР зависит от их концентрации: в низких концентрациях они являются стимуляторами, в высоких – ингибиторами;

– они особенно эффективны при недостаточном обеспечении водой и питательными веществами;

– необходим учет не только видовых, но и сортовых особенностей растительного организма, так как реакция их на РРР может быть различной.

Синтетическими или биологическими методами получены препараты, являющиеся аналогами фитогормонов, которые зачастую оказывают даже более сильное действие на растения, чем фитогормоны.

Среди синтетических РРР большую группу составляют препараты, не являющиеся аналогами фитогормонов. Они представлены гетероциклическими соединениями, содержащими атом азота в цикле; алифатическими карбоновыми кислотами; галоидонитросоединениями ароматического ряда, производными сульфонилмочевины и др.

В отличие от природных синтетические РРР могут оказывать вредное воздействие на организм человека как ксенобиотики. Вместе с тем степень опасности большинства РРР не изучена. Практически отсутствует информация о механизме действия РРР на растительные и животные организмы как с точки зрения интоксикации, так и с точки зрения стимулирования процессов жизнедеятельности. Имеются лишь единичные сведения о биологической активности производных сульфонилмочевины (гранстар, ленок, хардин и др.).

Известно, что ежегодно при хранении теряются огромные количества картофеля, корнеплодов, лука вследствие их прорастания. Так, общее количество ростков картофеля составляет 10…15 % первоначальной массы. Для своего роста ростки «забирают» воду и питательные вещества, в результате клубни усыхают, сморщиваются, теряют свое качество. К тому же в клубнях картофеля накапливается особое вещество – соланин, которое в повышенных концентрациях вредно для человека и животных.

В настоящее время для увеличения сроков хранения, уменьшения потерь воды и питательных веществ, задержки прорастания, повышения устойчивости к заболеваниям картофеля, свеклы, моркови, репы, лука и др. широкое применение получили такие синтетические РРР, как М-1 (метиловый эфир a-нафтилуксусной кислоты), ГМК (гидразид малеиновой кислоты), гидрел. Так, обработка посевов сахарной свеклы и моркови за 12…15 дней до уборки растворами ГМК соответствующих концентраций позволяет продлить сроки хранения корнеплодов с 3 до 7 месяцев, сократить потери сахаристости на 20…25 %, сохранить питательную ценность. Но наряду с видимыми положительными результатами возможность негативного влияния этих препаратов связана с нарушением внутриклеточного обмена и образования токсичных соединений. Кроме того, остаточные количества РРР в продовольственном сырье и пищевых продуктах могут сами проявлять токсичные свойства. Потенциальная опасность РРР для человека усугубляется стойкостью этих соединений в окружающей среде и продуктах питания.

Следует также помнить о том, что установлены факты отрицательного действия ряда синтетических РРР на хромосомный и генетический аппарат растений, следовательно, и на их хозяйственные свойства. Во многих случаях эти эффекты носят необратимый характер.