Гормоны растений. Брассиностероиды

В сити-фермерстве активно используют различные технологии и методы для повышения урожайности и качества продукции. Одним из ключевых инструментов в этой области являются растительные гормоны, которые играют важную роль в регулировании роста и развития растений. В этой статье мы рассмотрим брассиностероиды — важную группу фитогормонов, которые помогают оптимизировать выращивание растений в условиях городского земледелия.

Брассиностероиды были впервые выделены учёными из США в 1970‑х годах из пыльцы рапса. Их открытие стало важным шагом в понимании гормональной регуляции растений. Впоследствии исследования показали, что эти гормоны присутствуют в различных частях растений и играют ключевую роль в их развитии. За последние десятилетия учёные изучили механизм действия брассиностероидов и их влияние на различные физиологические процессы.

Брассиностероиды являются стероидными соединениями, синтезируемыми в растениях, и регулируют процессы роста и развития. Они присутствуют в малых концентрациях и обнаруживаются в семенах, листьях, цветках и плодах. Основным представителем этой группы является брассинолид.

Известно, что ауксин, гиббереллиновая кислота и цитокинин способствуют развитию растений, тогда как абсцизовая кислота и этилен тормозят этот процесс. Брассинолид — ключевой гормон среди стимулирующих рост веществ. Он усиливает действие ауксина, гиббереллиновой кислоты и цитокинина, но может оказывать тормозящее действие, если окружающая среда или другие факторы вызывают чрезмерный рост растений. Брассинолид также снижает чрезмерное образование абсцизовой кислоты и этилена.

Брассинолид содержится в растениях в очень малых количествах. Его сложная химическая структура затрудняет синтезирование.

Брассинолид, наиболее изученный брассиностероид, обладает следующими свойствами:

• Стимуляция роста. Брассинолид способствует делению и растяжению клеток, что ведёт к общему увеличению размеров растения.
• Увеличение устойчивости к стрессам. Этот гормон помогает растениям противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды: засухам, солёности почвы и экстремальным температурам.
• Оптимизация процессов фотосинтеза. Брассинолид увеличивает производство хлорофилла, что улучшает эффективность фотосинтетической активности и ведёт к повышению продуктивности растений.
• Увеличение корневой массы. Корни растений становятся более активными и растут вглубь почвы, что позволяет усваивать больше питательных веществ и влаги.
• Повышение иммунного статуса. Брассинолид улучшает приспособляемость растений за счёт более полной реализации резервов генома, что обеспечивает гармоничный рост и развитие на всех стадиях.

• Исследование устойчивости томатов к солевому стрессу. Одно из значимых исследований, проведенное в 2000‑х годах, показало, что применение брассиностероидов на томатах, выращиваемых в условиях солевого стресса, значительно увеличило их устойчивость и повысило урожай на 20%.
• Влияние брассиностероидов на рис. Исследование, опубликованное в журнале Plant Biology в 2019 году, продемонстрировало, что обработка растений риса брассиностероидами увеличила их устойчивость к засухе и повысила урожайность на 15–20%.
• Повышение устойчивости огурцов к болезням. В 2009 году исследование, проведённое китайскими учеными, показало, что применение брассиностероидов снижает заболеваемость огурцов фитофторозом и другими грибковыми инфекциями, улучшая их общее состояние, здоровье и урожайность.

В условиях городского земледелия использование брассинолида становится особенно актуальным. Он помогает сити-фермерам достигать высоких урожаев на ограниченном пространстве и при ограниченных ресурсах.

В России распространены препараты «Эпин» и «Эпин Экстра», основанные на эпибрассинолиде — синтетическом аналоге брассинолида. Они представляют собой спиртовые растворы с содержанием 0,025 г/л эпибрассинолида.

Применение препаратов осуществляется опрыскиванием надземной части растений в критические фазы их роста: в начале развития молодых побегов для защиты от заморозков, перед цветением для улучшения опыления и завязывания плодов, после градобоев и при снижении окружающей температуры для стимуляции защитных функций растения.

Эффективность применения синтетического брассинолида на разных видах растений различна. Наибольшие положительные результаты отмечены на злаковых, тыквенных, бобовых, крестоцветных и пасленовых культурах, в зависимости от фазы развития растения. Не проведены исследования воздействия брассинолида на виноград.

Рекомендуемая дозировка препарата составляет 1 мл на 5 л воды для большинства культур, с возможностью увеличения концентрации вдвое.

Применение брассинолида даёт следующие результаты:

• Ускорение роста растений. Обработка семян и рассады брассинолидом способствует быстрому росту и развитию растений. Листовые овощи, обработанные брассинолидом, становятся мясистыми, приобретают ярко-зелёный цвет и содержат больше питательных веществ.
• Повышение устойчивости к стрессовым воздействиям. Применение этих гормонов помогает растениям лучше переносить стрессовые условия городского микроклимата, включая резкие перепады температур, засуху, переувлажнение и загрязнение почвы.
• Ускорение цветения и плодоношения. Брассинолид способствует более быстрому и равномерному цветению и плодоношению, что важно для круглогодичного выращивания овощей и зелени в условиях вертикальных ферм и гидропонных систем.
• Увеличение урожайности. Брассинолид способствует увеличению урожая и улучшению его качества, что особенно важно для коммерческих сити-ферм.

Препарат оказывает положительное влияние на зерновые, овощные, технические и декоративные культуры. Он используется для опрыскивания растений на ранних стадиях вегетации в дозах, не превышающих естественного уровня содержания брассинолида в растениях.

Исследования показывают, что брассинолид быстро метаболизируется в растениях, превращаясь в водорастворимые соединения, и полностью выводится из растений в течение нескольких суток. Тем не менее, его положительное действие на растение сохраняется до сбора урожая, обеспечивая его лучшее качество и устойчивость при хранении, что подтверждают многочисленные лабораторные и полевые испытания.

• Выбор культур и фазы роста. Используйте «Эпин» в соответствии с рекомендациями для конкретных культур и их фазы роста, когда они наиболее уязвимы или нуждаются в дополнительной защите или стимуляции.
• Дозировка. Соблюдайте рекомендованную дозировку препарата, как указано на упаковке, но также учитывайте индивидуальные особенности конкретных культур и условий выращивания.
• Время обработки. Проводите обработку растений в соответствующие критические фазы их роста: в начале развития молодых побегов, перед цветением, после градобоев или при снижении температуры.
• Устойчивость к заморозкам. Если ожидается неблагоприятная погода с низкими температурами, используйте «Эпин» для повышения устойчивости растений к заморозкам в соответствии с рекомендациями.
• Мониторинг и оценка результатов. Ведите наблюдения за растениями после обработки препаратом и оцените результаты, чтобы определить эффективность применения и его влияние на урожайность и качество продукции.

Как видим, брассиностероиды, особенно брассинолид, являются мощным инструментом для повышения эффективности сити-фермерства. Они способствуют улучшению роста и развития растений, повышают их устойчивость к стрессам и увеличивают урожайность. Использование брассиностероидов помогает сити-фермерам оптимизировать процессы выращивания в условиях ограниченного пространства и ресурсов, что особенно важно в городских условиях.

Читайте также:

Автоматизация своими руками: как сделать автополив для растений

Перец приболел: поиск причины и её решение

Практика: тестируем землю, агровату и губки для выращивания салата