Термін «регулювати» означає як «прискорювати», так і «гальмувати» процеси. Варто пам’ятати, всі справжні регулятори росту є сильнодіючими речовинами, передозування яких, як правило, призводить до гербіцидного ефекту (спричинює загибель рослин).
Нині популярним способом виробництва спеціальних речовин, які позитивно впливають на рослини і забезпечують їх енергією для зростання і розвитку, є виділення спеціальних елементів і речовин із бактерій, грибів, вугілля, торфу, водоростей та інших природних речовин. Існують також і синтетичні аналоги, які мало відрізняються від натуральних. Препарати для стимуляції росту використовуються як для передпосівної обробки насіння зернових, зернобобових, олійних, овочевих, баштанних та технічних культур, так і для обприскування по зеленій масі у різних фазах розвитку сільськогосподарських рослин.
Економічна ефективність застосування стимуляторів росту:
- підтверджена як на стадії вирощування, так і збирання та зберігання врожаю;
- забезпечує значне підвищення урожайності та якості сільськогосподарської продукції;
- деякі препарати, працюючи як прилипач, зменшують норми витрат агрохімікатів при протруюванні (до 50%) і обробці баковими сумішами;
- зменшують норми витрат пестицидів, що використовуються для захисту від хвороб та шкідників;
- позитивна дія на культури азотофіксувальних бактерій у ґрунті дозволяє зменшити використання бактерійних препаратів, а активізація обмінних процесів у рослинах і позитивний вплив препарату на процеси нітрифікації та амоніфікації у ґрунті дозволяє без скорочення урожайності зменшити норми витрат азотних мінеральних добрив на 25–30%.
Останнім десятиліттям швидко розвивається світовий ринок біостимуляторів, щороку зростаючи на 12–14%. Фітогормони представляють органічні сполуки різної хімічної природи, які продукують спеціалізовані тканини вищих рослин і в низьких концентраціях проявляють регуляторний вплив на процеси онтогенезу, регулюють ріст та розвиток рослин. Найбільш дослідженими є п’ять груп фітогормонів для сільгоспкультур:
- ауксини;
- гібереліни;
- цитокініни;
- абсцизова кислота;
- етилен.
Кожна група фітогормонів має свою характерну дію, подібну в рослинах різних видів. Крім того, до фітогормонів для рослин відносять й інші ендогенні речовини, регуляторну активність яких визначено останніми роками: брасиностероїди, ліпо- і олігосахариди, жасмонова і саліцилова кислоти, численні пептиди, поліаміни, інгібітори класів фенілпохідних, окисли азоту тощо.
Ауксини
Найдетальніше вивченими фітогормонами для рослин є ауксини. Однак їхні функції охоплюють усю життєдіяльність рослинного організму. Ауксини беруть участь у регуляції різноманітних ростових і формоутворювальних процесів, зокрема стимулюють розтягування клітин та активують ферменти, що відповідають за міцність клітинної стінки. Наявність ауксину + цитокініну необхідна для індукції поділу клітин, перш за все для ініціації реплікації ДНК.
У практиці рослинництва ауксини найчастіше використовують для:
- стимулювання коренеутворення у живців, відновлення кореневої системи, сприяння поглинанню поживних речовин, посилення
дихання; - у високих концентраціях антиауксини можуть застосовуватися як гербіциди селективної дії.
Цитокініни
Біологічну активність цитокінінів пов’язують із впливом на ряд фізіолого-біохімічних процесів, стимулюванням синтезу основних білків і нуклеїнових кислот, активізацією клітинного поділу, підвищенням інтенсивності фотосинтезу, прискоренням транспортних процесів у мембранах, регулюванням надходження елементів живлення у клітини рослин, захисною дією від несприятливих екологічних факторів. Цитокініни стимулюють поділ клітин і можуть змінювати будову рослинних клітин.
Вони виявлені у мікроорганізмів, водоростей, папоротей, мохів і багатьох вищих рослин різних таксономічних груп.
Першим із відкритих природних цитокінінів був вільний зеатин. Він і його похідні дуже поширені в рослинах (співвідношення цих сполук у різних рослин неоднакове). За допомогою цитокінінів можливо:
- регулювати ріст і органогенез у культурі ізольованих клітин, органів;
- затримувати процеси старіння;
- підвищувати стійкість рослин до несприятливих умов довкілля.
Гібереліни
Гібереліни виділено з рослин і мікроорганізмів. Серед них найбільш поширеним є гіберелін А3 (гіберелінова кислота), який прискорює ріст, що пов’язано зі стимуляцією клітинного поділу, хоча може призводити й до розтягування клітин.
За допомогою гіберелінів можливо:
- підвищити врожай зеленої маси рослин за рахунок посиленого росту стебла;
- забезпечити синхронне проростання насіння;
- збільшувати продуктивність і якісні показники культур.
Цитокініни та гібереліни відіграють важливу роль у регуляції росту і розвитку на ранніх стадіях, ауксини — пізніше, регулюючи клітинний розтяг.
Абсцизова кислота
Абсцизова кислота — фітогормон росту рослин, знайдений у покрито- і голонасінних рослин. У вищих рослин АБК міститься у всіх органах. Як і решта фітогормонів, абсцизова кислота має комплексну фізіологічну дію, впливає на ріст та розвиток рослин. Добре відома участь АБК у процесах росту і морфогенезу та її дія на гальмування росту рослин. Саме за цю здатність АБК-фітогормон росту рослин відносять до інгібіторів росту.
Етилен
Етилен — розчинний у воді газ, на практиці широко застосовують для прискорення дозрівання багатьох плодів.
Наразі в усьому світі на великих площах застосовують неендогенні сполуки (це пов’язано з високою вартістю), а синтетичні регулятори росту рослин. До останніх належать препарати, що є структурними аналогами природних фітогормонів, а також гербіциди та ретарданти. Синтетичні регулятори росту рослин стали з’являтися після синтезу голландським фізіологом рослин Ф. Кеглем ауксину. Незабаром було проведено синтез подібних численних сполук із високою біологічною активністю. Наразі синтезовано багато речовин, які також здатні регулювати процеси росту рослин, оскільки вони за своєю структурою подібні до фітогормонів.
В Україні проводять дослідження зі створення регуляторів росту рослин нового покоління (синтетичних і природних), включаючи первинний скринінг цих речовин, дослідження їхніх фізико-хімічних, фізіологічних і токсикологічних властивостей та впровадження у сільськогосподарське виробництво. Кількість зареєстрованих регуляторів росту рослин на сьогодні вже налічує понад 100 найменувань.
Ольга ВЛАСОВА, канд. с.-г. наук НААН
Інститут захисту рослин НААН
