ауксины что это такое

Что такое Ауксины? действие, преимущества и особенности использования

Ауксины принадлежат к группе фитогормонов, которые активно используются в растениеводстве. Особенно эффективными эти препараты считаются для владельцев небольших участков, которые не могут полноценно проводить рекультивацию грунта и другие агротехнические мероприятия, направленные на сохранение плодородности почвы.

Какое действие оказывают ауксины?

Использование фитогормональных средств, в частности ауксинов, позволяет укрепить растения и сделать их более устойчивыми к воздействию факторов окружающей среды. В результате снижаются расходы на другую агрохимию, повышается урожайность культур, а в плодах не накапливают токсины, нитраты и другие вредные вещества.

Однако при использовании подобных препаратов необходимо строго соблюдать дозировку, а сам процесс обработки растений достаточно трудоемкий. Поэтому данная группа препаратов используется преимущественно на небольших участках.

Секрет популярности акусинов объясняется особенностями их воздействия на культуры:

Кроме того, ауксины отличаются сравнительно невысокой стоимостью, хотя эффект при этом оказывают существенный. Именно поэтому их используют для стимуляции роста и кущения культур, а также при пересадке и черенковании растений для повышения приживаемости молодых побегов.

Преимущества и особенности использования

В естественных условиях ауксин, как фитогормон, вырабатывается в растениях в процессе фотосинтеза. Но можно ускорить этот процесс путем введения ауксинов извне в составе растворов.

Вне зависимости от культур, которые обрабатывались подобными препаратами, положительный эффект будет виден практически сразу:

Одним из лучших препаратов на основе ауксинов считается Корневин.

Раствор можно приготовить самостоятельно, не опасаясь, что превышение дозировки причинит растениям вред. Кроме того, он обладает мягким и длительным эффектом, поэтому сроки обработки и сбора урожая могут быть более гибкими.

Данный препарат выпускают как в жидком, так и в порошкообразном виде. Растворы используют для предпосевной обработки семян и опрыскивания всходов. Сухой порошок можно использовать в качестве удобрения, рассыпая небольшим слоем при посадке, или для обработки срезов деревьев и кустарников для стимуляции роста и ускорения процесса восстановления после обрезки.

Несмотря на пользу ауксинов, их применение может не принести желаемого результата. Такое происходит, если препараты использовались для укрепления слабых или поврежденных растений. Здоровье культуры – ключевой момент, так как сухие, вялые или больные растения не смогут в полной мере использовать фитогормон, и желаемый эффект не будет достигнут.

Регламент применение препарата Корневин для сельского хозяйства

Заготовленные черенки перед высадкой погружают концами нижних срезов в препарат, сеянцы, саженцы, приготовленные к пересадке деревья и кустарники, замачивают перед высадкой в растворе препарата и поливают под корень раствором препарата через 10 дней после высадки.

Приготовление рабочего раствора для замачивания корневой системы

В емкость с водой помещают препарат из расчета 1г/литр на одно растение для замачивания и на два растения для полива под корень при интенсивном перемешивании в течении 3-5 минут. После чего раствор готов к употреблению.
Скорость воздействия определяется скоростью разложения препарата до эндогенного ауксина и колеблется от 20 до 60 дней в зависимости от условий укоренения.

Для фермерских и личных подсобных хозяйств

Заготовленные черенки перед высадкой погружают концами нижних срезов в препарат, сеянцы, саженцы, приготовленные к пересадке деревья и кустарники замачивают перед высадкой в растворе препарата и поливают под корень раствором препарата через 10 дней после высадки.

Приготовление рабочего раствора для замачивания корневой системы

В емкость с водой помещают препарат из расчета 1г/литр на одно растение для замачивания и на два растения для полива под корень при интенсивном перемешивании в течении 3-5 минут. После чего раствор готов к употреблению.
Скорость воздействия определяется скоростью разложения препарата до эндогенного ауксина и колеблется от 20 до 60 дней в зависимости от условий укоренения.

В целом, эксперты советуют применять опрыскивание ауксинами не ежегодно, а периодически. Преимущество следует отдавать сезонной обработке (к примеру, опрыскивание крон яблонь для повышения плодоношения) или опрыскиванию в благоприятный по урожайности и погодным условиям годы. Растения, получившие фитогормоны, постепенно обедняют почву, а применение ауксинов в высокоурожайные годы позволит улучшить качество и количество урожая без вреда для почвенного слоя.

Источник

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ЦЕНТРА ПЕДАГОГИЧЕСКОГО МАСТЕРСТВА

Введение в фитогормоны. Ауксины

Растения представлены самыми разнообразными по внешнему виду, форме и размерам организмами. Это могут быть как миниатюрные особи, вроде мохообразных, так и гиганты размером в 110 метров. Для координированного управления таким гигантским телом необходим постоянный обмен сигналами между различными его частями.

Действительно, как «понять» корню стометрового растения, что где-то наверху развилось большое количество листвы, увеличилась площадь транспирации, и поэтому ему необходимо активно расти, чтобы снабжать организм водными растворами? Каким образом, будучи неподвижным, почувствовать вредителей и избавиться от них?

Действие фитогормонов заключается в изменении программы развития, что выражается комплексным изменением активности клеток и тканей: рост, растяжение, синтез пептидов и всевозможных метаболитов. Любая растительная клетка способна к синтезу всего разнообразия гормонов. Как и гормоны животных, растительные гормоны очень тесно взаимодействуют между собой. Небольшое изменение баланса в гормональной системе серьезно сказывается на различных уровнях организации тела растения.

Гормоны являются первичными мессенджерами в сигнальных путях. Они связываются с рецепторами на клеточной мембране или внутри клетки, и дальше по каскаду вторичных мессенджеров информация передается до конкретной эффекторной системы.

В 1859 году Чарльз Дарвин написал свой известнейший труд «Происхождение видов», давший начало не просто новому этапу развития биологии, но и изменивший мировоззрение миллионов людей. Но не так много людей знает о других работах этого замечательного британского естествоиспытателя. Среди его исследований многие посвящены исследованию физиологии растений. Именно Дарвин в 1857 году в книге «Насекомоядные растения» высказал мнение о том, что растения не только растут и живут, но также обладают чувствами и движениями. Сын Чарльза Дарвина, Фрэнсис Дарвин, вместе с отцом ставил на растениях опыты, которые мы бы сейчас назвали физиологическими.

Очевидно, что светочувствительность и способность расти по направлению к свету (положительный фототропизм) является очень важной особенностью растений. Опыты по поиску светочувствительной части растений и были поставлены Чарльзом и Фрэнсисом Дарвинами (рис.1)

Деление клеток у растений происходит в особых тканях, называемых меристемами, одной из таких меристем побегов является апикальная (верхушечная) меристема. В некоторой области (субапикальной) под меристемой новообразованные клетки удлиняются и наблюдается рост побега. Было обнаружено, что если освещать проростки с одной стороны, то растения будут поворачиваться к источнику света, при этом изгиб будет формироваться как раз в зоне под меристемой.

В ходе самого опыта проростки канареечной травы освещали с одного бока и в результате наблюдали изгиб верхушки. Изгиб наблюдался и в случае, когда субапикальная зона была закрыта плотным материалом. А вот если закрыть макушки проростков, изгиба наблюдаться не будет. На основе данных эксперимента можно сделать вывод о том, что за световосприятие у растений ответственна меристема, и она, передавая какие-то сигналы нижележащей области, заставляет клетки в ней неравномерно удлиняться, что и обуславливает изгиб.

То, что этот сигнал является химическим веществом, было выявлено в опыте Ф.Вента. Похожие опыты независимо ставили Тиманн и Холодный.

В ходе этого эксперимента у растений отрезали меристему и переносили ее на агар. Из меристемы в агар выделялись разнообразные вещества, в том числе и интересующее исследователя. Затем эти агаровые блоки переносились на побеги с удаленной меристемой. И в том случае, когда использовали агаровый блок с веществами из меристемы, проростки начинали расти. Если же поместить блок только на край побега, то наблюдается изгиб, причем в сторону, противоположную блоку.

Есть несколько путей синтеза ИУК из триптофана (рис.4). В основном пути L-Trp под действием трансаминазы превращается в индол-2-пируват, который после декрабоксилирования и окисления превращается в ИУК. Интересно, что часть ИУК в растениях может иметь бактериальное происхождение. Такое наблюдается в случае заражения бактериями корончатого галла (Agrobacterium tumefaciens). В ходе заражения происходит трансформация растительных клеток плазмидой, несущей гены, отвечающие за неконтролируемый растениями синтез ИУК.

Инактивация и депонирование избытка гормона происходит путем взаимодействия со специфическими сахарами и белками. Распад идет путем окисления в присутствии молекулярного кислорода.

Ауксины по растению могут в незначительной степени транспортироваться по флоэме, основной же транспорт идет от клетки к клетке, что определяется наличием специальных трансмембранных переносчиков. Протонированная форма активно закачивается в клетку белком AUX1, депротонированная АУК выкачивается из клетки белком PIN. При этом AUX и PIN расположены на разных полюсах клетки, что обеспечивает полярный транспорт гормона. Это особенно важно при развитии и закладке разных частей растения. В присутствии ингибиторов полярного транспорта ауксина наблюдаются аномальные разрастания частей растения и изменение общего габитуса.

Ауксины имеют широкий спектр действия на растения, проявляющийся во множестве физиологических эффектов. Перечислим некоторые из них.

С растяжением тесно связаны всевозможные тропизмы растений, кроме гравитропизма, который происходит иначе (рис.6). В корневом чехлике присутствуют статолиты, представленные амилопластами с крахмальными гранулами. С их помощью растение «узнает» о направлении вектора силы тяжести. В соответствии с этим вектором в клетках кончика корня выстраиваются органеллы, а также белки трансмембранного переноса ауксина. Ауксин транспортируется по васкулатуре к кончику корня, где происходит смена направления его транспорта на 180° с помощью различных белков семейства PIN, и транспорт происходит в направлении от корневого чехлика по кортексу. Если корень расположен ортотропно, ауксины распределяются равномерно по всему цилиндру кортекса, и удлинение его клеток в зоне растяжения происходит равномерно. Если корень расположен более-менее горизонтально, то происходит переориентация потока ауксинов преимущественно на нижележащую сторону, где гормон угнетает растяжение, тем самым вызывая изгиб корня по вектору силы тяжести.

Ауксин влияет на дифференцировку клеток в растениях. Потоками ауксина размечаются места закладки прокамбия, т.е. проводящих пучков. Пучок формируется там, где поток ауксинов разворачивается внутрь меристемы.

Он также отвечает за закладку и развитие ксилемы. Под действием ауксинов происходит вторичное утолщение, пролиферация камбия.Ауксин влияет на дифференцировку клеток в растениях. Потоками ауксина размечаются места закладки прокамбия, т.е. проводящих пучков. Пучок формируется там, где поток ауксинов разворачивается внутрь меристемы.

Эффект апикального доминирования также снимается при цветении. Этим можно объяснить существование соцветий типа дихазий.

5. Будучи ответственны за закладку проводящих пучков в меристеме, ауксины также определяют листорасположение. Согласно одной из гипотез, для закладки проводящего пучка необходимо определенное количество гормона, поступающего из клеток меристемы. Таким образом, существует некая фиксированная площадь, под которой потом будут закладываться проводящие ткани. Ближе, чем позволяют границы этой площади, соседний проводящий пучок не сможет возникнуть. А, поскольку каждый проводящий пучок принадлежит определенному листу, расположение примордиев (зачатков) листа будет соответствовать расположению этой площади. В зависимости от индивидуальных характеристик растения, от размеров его меристемы (количества этих площадей в одном круге) будет зависеть филлотаксис.

6. Увеличение листовой массы растения вызывает увеличение площади транспирации, что должно сопровождаться более интенсивным поглощением почвенных растворов. Соответственно, ауксины стимулируют ризогенез, заключающийся в закладке боковых и придаточных корней. На этом основано действие сельскохозяйственных препаратов типа Корневина.

Источник

Фитогормоны

Что такое фитогормоны? Это вырабатываемые самыми растениями компоненты, которые регулируют их рост, обеспечивают защитную функцию от негативных внешних факторов воздействия. Следует отметить, что по своему составу они совершенно не похожи на другие компоненты. Ученые научились синтезировать фитогормоны, что нашло широкое применение в растениеводстве. Это дало возможность вывести бессемянные плоды и значительно улучшить борьбу с сорняками. Существует несколько видов таких веществ, но наибольшим спросом пользуются ауксины.

Главные классы гормонов растений

Классификация этих компонентов подразумевает их разделение на стимуляторы роста и развития, а также ингибиторы роста и развития. К первой группе следует отнести:

Применять каждый компонент следует с осторожностью и строго по дозировке.

Гормоны растений — или фитогормоны, вырабатываемые растениями органические вещества

Ауксины

Эти вещества помогают клеткам растягиваться. Они формируются и накапливаются в корнях, именно там их концентрация наиболее высока. Другими словами, их область расположения там, где проходит большое деление клеток. Отсюда начинается их распространение по растению. Если такое вещество нанести на срез, то корень образуется намного быстрее.

Кроме того, ауксины отвечают за изгибы растений во время их роста, когда источник света находится только с одной стороны. Благодаря ему, клетки на затемненной стороне растягиваются больше, чем там, куда падает свет, и верхушка растения изгибается к нему.

Происходит также апикальное доминирование, оно означает, что просыпается самая верхняя почка, а боковые ‒ нет. Благодаря исследованиям, проведенным учеными, считается, что ауксины в верхушке растения усиливают ее рост, а пока они опускаются по стволу, рост боковых почек замедляется, так как снижается количество вещества. Примеры такого явления четко видны у хвойных пород, когда верхушка устремлена вверх. Если это вещество нанести на цветок, тогда плод может образоваться без опыления.

Чаще в растениях вырабатываются такие гормоны, как индолил-3-уксусная кислота (ИУК).

Но ее не так активно используют в земледелии, как искусственно полученные ауксины, например:

Вещества, стимулирующие растяжение клеток растений, известны под общим названием «ауксины»

Растительные гормоны быстро разрушаются действующими на них ферментами растений, а вот синтетические вещества никак не реагируют на них. Поэтому если применять их даже в небольшом количестве, эффект будет длительный и вполне заметный.

Ауксины синтетического происхождения применяют:

Высококонцентрированные синтетические ауксины применяют и для борьбы с сорняками.

Ауксины в саду

Если обработать сад этим веществом в осенний период, эффект будет длиться лет пять, не больше. Поэтому дачники отдают предпочтение сезонным удобрениям, например:

Но все же ауксины помогут увеличить урожайность в вашем саду. Вещество используют для предотвращения опадания плодов раньше времени. Другими словами, обработку производят, когда «падалица» просто не нужна. В то же время следует отметить, что использовать фитогормоны нужно крайне осторожно – передозировка может привести к негативным последствиям необратимого характера.

Ауксины ответственны и за фототропизм – ростовые изгибы органов в ответ на одностороннее освещение

Ауксин для семян

Ауксины могут увеличить всхожесть только растениям с мелкими семенами, потому что в крупных семенах и так достаточно гормонов.

Концентрация раствора будет зависеть от размера семян, например:

Эффективнее на каждые сто миллиграмм добавить витамин В, в количестве 15 миллиграмм.

Гиббереллины

Эти компоненты воздействуют на многие функции растительных культур. Ученые выявили тринадцать молекулярных форм, имеющих различную биологическую активность. В качестве искусственно выведенного гиббереллина, используют гибберелловую кислоту. Этот компонент помогает культурам развиваться. К примеру, растения, как и люди, страдают генетической карликовостью. Это можно увидеть на стеблях, когда его участки между узлами короткие. Ученые установили, что это происходит из-за того, что на генетическом уровне заблокирована выработка этого вещества еще во время обменных процессов.

Если внести синтетический гиббереллин в такое растение, его дальнейший рост будет вполне нормальным. Гиббереллины можно также использовать для обработки винограда, тогда грозди будут более крупными.

Гиббереллины широко распространены в растениях и регулируют целый ряд функций

Цитокинины

Ауксины и цитокинины различны по своим свойствам. В отличие от ауксинов эти гормоны растений помогают клеткам делиться. Они вырабатываются корнями, и оттуда уже распределяются по растению, возможно, затрагивая почки и уже появившиеся листья.

Цитокинины способны регулировать развитие растений, влиять на их форму и даже структуру. Благодаря им, ученые научились выращивать из неделимой клетки полноценное растение.

Цитокинины обладают одной особенностью – они способны замедлять старение, а это так важно для листовых овощей зеленого цвета. Эти гормоны задерживают также аминокислоты в клетках – именно они нужны для нормального развития клеток и обновления тканей.

Гормон цветения

К таким веществам относятся: верналин и флориген. Во время исследований, было установлено, что в состав флоригена входит два вещества: гиббереллин, а также группа веществ, которую назвали антезинами. Чтобы растение зацвело, у него должно присутствовать два компонента одновременно.

Есть предположения, что гиббереллин нужен растениям длиннодневного развития, а антезины помогают в цветении короткодневным культурам. Верналин нужен двухлетним культурам, которым для цветения необходим зимний холод.

Витамины группы B

Определенные витамины, относящиеся к группе B, принадлежат к фитогормонам. К ним следует отнести:

Эти вещества продуцируются листьями и способны влиять на рост растений, а также на их питание.

Как правильно использовать фитогормоны для растений

Первое и основное правило, не нарушать указанную дозировку препаратов. Для каждого растения она индивидуальна. Нарушив его, эффекта не получите. Перед тем как начать обработку, следует тщательно ознакомиться с инструкцией. Если таковой нет, то обязательно нужно проконсультироваться у специалистов. Передозировка может привести к гибели растения.

Какие фитогормоны лучше: совет садовника

Некоторые цветоводы рекомендуют использовать такие препараты для цветов:

Для плодоносящих растений нужно применить препарат «Атлет». При его постоянном использовании урожай удвоится.

Источник