Существуют ли способы увеличения срока плодоношения растений до глубокой осени?!
Многие дачники давно знакомы с фитогормональными препаратами, стимулирующими рост растений. Современную агротехнику без них уже представить сложно. Наиболее популярные средства включают ауксины, усиливающие развитие корневой системы, и гиббереллины, умножающие количество завязей и плодов.
Это группа наиболее важных и хорошо изученных фитогормонов, к ним относятся и цитокинины. Вместе органические вещества контролируют весь жизненный цикл зеленых многоклеточных организмов: прорастание семян, рост тканей и органов (формирование корней и побегов), бутонизацию, цветение и плодообразование, устойчивость во внешней среде.
Цитокинины при этом имеют особые задачи. На практике их успешно решает препарат «Ботаник», их содержащий. Многие садоводы и огородники убедились в его помощи растениям при возвратных заморозках и стрессах. Но есть еще одна роль: «Ботанику» подвластны процессы, тормозящие старение культур, продление их производительности! Недаром этот препарат называют эликсиром молодости для растений. Он непростой, и разобраться в его действии без знаний законов биохимии не получится. Попробуем заглянуть в этот сложный, но интересный мир!
Сигнальная система
Вначале расскажем, какие процессы подвластны цитокининам.
Главное: цитокинины регулируют рост (деление) и развитие всех растительных клеток, их энергетический обмен между собой. Биосинтез этих гормонов происходит в корне – меристеме кончиков корней. По сосудистой ткани растений с ксилемным (растительным) соком они мигрируют и аккумулируются в местах, где интенсивно идет деление клеток, например, в созревающих семенах и плодах.
Что непосредственно зависит от цитокининов?
- Быстрый рост и развитие растений.
- Прорастание семян, развертывание почек.
- Влияние корневой системы на обмен веществ надземной части растения.
Своевременная работа устьиц: обеспечение газообмена, водного баланса и дыхания растений. Особенно заметна роль цитокининов во время засухи: в момент стресса корни снижают выработку цитокининов, их меньше поступает с растительным соком к побегам. Что является сигналом надземной части растения о подсыхании почвы, и при снижении притока фитогормона зеленый организм тормозит рост – уменьшает размер листьев, закрывает устьица, то есть экономит влагу. Также растения приспосабливаются (меняют рост и функционирование побегов) и к другим катаклизмам погоды – засолению почв, холоду и жаре.
Партенокарпия. Растения формируют плоды без опыления, что важно при недостатке насекомых-опылителей в теплицах и парниках, при дождливой погоде. Цитокинины стимулируют женский тип цветения (у огурцов, шпината, кукурузы), что увеличивает количество урожая (мужские цветки не образуют плодов). Обеспечивают выровненность бессемянных плодов по размеру, цвету и форме: огурчики, например, как на картинке!
Ветвление, кущение, образование боковых побегов. Получение компактных и густых растений.
Закладка цветочных почек (бутонов), продление периода цветения у декоративных растений, особенно роз и орхидей.
Быстрое укоренение черенков, успешность прививок.
И, наконец, самое интересное - замедление старения растений! Цитокинины задерживают распад белка и хлорофилла в структуре листьев и других растительных тканей, продлевают фотосинтетическую активность растений, их молодость. Растения также получают поддержку в период развития хлороза (некроза) листьев.
На молекулярном уровне
Омолаживающий эффект цитокининов можно наблюдать осенью, если внимательно рассмотреть опавшие листья. Среди них иногда попадаются не полностью пожелтевшие, а с зелеными «островками» - пятнами размытой формы. Часть листовой пластины, несмотря на угасание, продолжает фотосинтезировать, зеленеть. Почему?!
Ответ кроется в жизнедеятельности патогенных грибов, которые в конце лета заселяют ослабленные и стареющие листья. Питанием им служат углеводы (простые сахара - глюкоза) зеленой листовой массы. Грибные микроорганизмы в процессе своего существования выделяют гормональные вещества, среди которых есть цитокинины. Присутствие цитокининов в определенной части растения сохраняет от разрушения хлорофилл (зеленый пигмент) и дает ему энергию (сигнал) с помощью солнечного света и углекислого газа продолжать фотосинтез и воспроизведение биомассы (углеводов).
Кроме грибов, такую особенность еще имеют бактерии, насекомые (к примеру, личинки бабочки Stigmella) и нематоды, что является наглядным примером взаимосвязи разных биологических видов в нашей экосистеме.
Под влиянием фитопатогенных грибов, вырабатывающих этот гормон, также некоторые деревья могут аномально ветвиться, образовывать так называемые «ведьмины мётлы». При этом обычно поражается верхушка дерева, где разрастаются боковые побеги. Перед нами наглядный пример стимуляции роста растительных тканей, изменения морфологии (форм) растений.
Если заглянуть в природный механизм старения
Его маховик начинает раскручиваться при снижении продолжительности светового дня, тепла и водного обмена. Первая примета - листья начинают желтеть. Какие изменения при этом происходят в растительных клетках?
Клетка, кроме главного центра – ядра («мозга», где хранится генетическая информация), имеет определенные «внутренние органы» или органеллы. Среди них есть пластиды разных типов: хлоропласты содержат хлорофилл (в нем происходит фотосинтез - важнейший процесс для всего живого на планете), хромопласты – оранжевые, желтые, красные пигменты (каротиноиды). Есть лейкопласты, в которых клетка запасает питательные вещества (крахмал, белок, капли масла).
Старение начинается с распада пигментов листа: опережают хлорофиллы, они разрушаются первыми. И хлоропласты быстро становятся геронтопластами — пластидами увядающих и стареющих тканей. Каротиноиды распадаются медленнее, поэтому кроны деревьев и меняют зеленый наряд осенью на «багрец и золото».
Как выделили цитокинины
Исследованием культуры клеток (животных и растений) люди начали заниматься более 100 лет назад. Ученых интересовал алгоритм роста, и как в лабораторных условиях вырастить стерильную «культуру» - паренхиму (клеточную ткань). С клетками животных это получалось, а вот с растениями долгое время безрезультатно.
Было понимание, что существуют определенные вещества, влияющие на зону роста. Распознать их удалось американскому физиологу Фольке Скугу в 1955 году. Он проводил опыты для получения устойчиво растущих культур растительных клеток на искусственных питательных средах. Использовал при этом паренхиму своего любимого растения – табака: помещал ее на состав из минеральных веществ, сахаров, витаминов и аминокислот.
Чтобы добиться роста клеток, в среду добавлял также экстракт дрожжей, кокосовое молоко, помидорный и сок листьев табака. Без эффекта. После открытия наукой фитогормона ауксина проделал эксперимент и с этим активным веществом. Клетки начинали делиться, но процесс быстро останавливался.
Появились знания о ДНК – макромолекулы, вмещающей генетическую (наследственную) информацию живых организмов (1953 год). Скуг провел опыт и с ДНК, полученной из молок сельди, но опять неудачно.
Дело сдвинулось с мертвой точки, когда в автоклаве, где стерилизовалась среда, произошел сбой режима. На перегретой среде благодаря ошибке и активировался рост паренхимы табака. Как выяснилось, под температурным «прессом» из ДНК молок сельди выделилось специфическое вещество. На фоне ауксина оно заставило клетки активно делиться, ему дали научное определение: 6-фурфуриладенин. И назвали кинетином, по аналогии с греческим «кинезис» (деление).
Впоследствии был идентифицирован из экстракта молочных зерен кукурузы (лат. Zea mays) еще один вид соединений - зеатин (также производное аденина). Кинетин и зеатин относятся к азотистым основаниям (циклическим органическим веществам): «кольца» их молекул, кроме углерода и водорода, содержат атом азота.
Если углубляться дальше: аденин – это аминопроизводное пурина, который является главным строительным материалом живых организмов. Без него ни одна клетка существовать не может. Пурины являются частью нуклеотидов, которые играют важную роль в различных биологических процессах: отвечают за хранение и передачу генетического кода, энергетический обмен и синтез белков.
«Ботаник» и регенерация листьев растений
Кинетин и зеатин стали основой новой группы растительных фитогормонов – цитокининов. Сейчас в нее входят и синтетические аналоги: природные цитокинины можно получать из растений, но на выходе – это малое количество и много затрат. К примеру, чтобы взять 1 мг зеатина, требуется переработать 70 кг незрелых семян кукурузы. Экономичней производить фитогормоны методом химического синтеза, чтобы максимально использовать их полезные свойства на благо культурных растений.
Как работает «Ботаник»?
Цитокинины, как стало известно во время их изучения, стимулируют не только деление клеток, но и регенерацию побегов. В их власти обеспечить самовосстановление растений при повреждениях и погодных катаклизмах, адаптировать в новых условиях обитания, а также замедлить старение растительных органов. Что очень ценно – растения к цитокининам проявляют высокую чувствительность, и эти полезные вещества действуют в очень низких концентрациях.
«Ботаник» применяют путем опрыскивания листьев растений. А в листьях происходит сложнейший процесс преобразования энергий – фотосинтез: когда образуются органические вещества из воды, углекислого газа и солнечных лучей в хлоропластах клеток мезофилла (мякоти листа). Зеленые растения затем становятся источниками питания для людей и животных. Через листья также осуществляются еще две не менее значимые функции - транспирация (испарение воды) и газообмен с внешней средой через устьица.
Если опрыскать раствором цитокининов начавшие желтеть листья, можно увидеть, как зеленый окрас возвращается благодаря активации фотосинтеза. Гормоны «примагничивают» в лист аминокислоты, фосфаты и другие питательные вещества, усиливая внутри листа обменные процессы. Происходит стимуляция деления клеток, их дифференцировка (разделение) и образование новых клеточных перегородок (мембран) между дочерними ядрами, что необходимо для роста листовой пластины.
То есть цитокинины поддерживают образование двух новых самостоятельных клеток. Провоцируют превращение этиопластов (предшественников пластид) в хлоропласты, активируют синтез хлорофилла, продлевая тем самым жизнь зеленого листа и тормозя старение.
Приведем примеры регенерации у растений:
- это весеннее восстановление листьев, опавших осенью;
- рост боковых побегов после отрезания верхушки побега;
- образование наплыва (каллусной ткани) на месте раны у ствола, стебля или ветки;
- а также размножение черенками (иногда листьями, как у комнатного цветка каланхоэ), когда из небольшой части восстанавливается целое растение.
При запуске регенерации растительные клетки «вспоминают» программу развития целого организма и определяют свою клеточную идентичность при формировании органов. А помогают им в этом умные сигнальные молекулы – цитокинины!
Уникальный препарат для сада-огорода
«Ботаник» как препарат положительного влияния на растения в целом просто необходим для ухода за садом-огородом. Он поддержка буквально во всем:
- активирует всходы семян,
- стимулирует рост саженцев,
- продлевает период плодоношения (цветения),
- омолаживает растения, задерживает старение листьев,
- помогает растениям перенести похолодание и недостаток воды (жару и засуху),
- улучшить массу и форму плодов,
- а также продлить срок их хранения (особенно зеленных овощей после срезки).
Действие цитокининов целенаправленное и выглядит так: клетки растений воспринимают гормон своими специфическими рецепторами, меняют свою пространственную форму и передают сигнал внутрь. Фитогормоны начинают воздействовать на гены, в результате чего происходит образование или исчезновение тех или иных ферментов.
Как применять препарат «Ботаник»?
Правильно и соблюдая рекомендации. Рабочий раствор распылять на листья и стебли растений, что обеспечивает его быстрое всасывание. Опрыскивать посадки культур раз в две недели. Обработки лучше проводить в утренние часы или вечером после захода солнца, стараясь делать это равномерно, чтобы раствор попадал на все части растения.
«Ботаник» расфасован в пластиковые ампулы по 10 мл. Для приготовления раствора нужно отмерить необходимое количество воды, отделить в другую емкость 2/3 объема и добавить препарат согласно инструкции. Затем соединить, перемешать в течение 2-3 минут и сразу применить. Обрабатывать в спокойную, безветренную погоду, без дождя.
Овощи
Для рассадных культур, высаженных в теплицу или открытый грунт: в 1 л воды растворяют 1-3 мл препарата «Ботаник». На обработку 100 м² посадок расходуется 10 л раствора.
Капусту, огурец, томат, перец первый раз опрыскивают через 10 дней после высадки рассады в грунт. Второй - через 15 дней после первой обработки. Для капусты требуется третье опрыскивание с тем же регламентом (15 дней).
Цветы
Для цветочных культур в теплицах и на клумбах: в 1 л воды растворяют 1-3 мл препарата «Ботаник». На обработку 100 м² посадок расходуется 10 л раствора. Первое опрыскивание растений - через 10 дней после высадки, второе - через 15 дней.
Для комнатных (горшечных) культур концентрация раствора увеличена: на 1 л воды расходуется 1-10 мл препарата «Ботаник». Кроме опрыскивания, применяют полив под корень: до увлажнения субстрата или 2-3 л на 1м².
Орхидеи. Полив или погружение корневой системы в раствор на 5-6 часов: первый раз - в фазе появления соцветий; второй - через 15 дней после первого полива (погружения). Опрыскивание орхидей: первое - в фазе выхода соцветий; второе - через 15 дней после первого опрыскивания. Обрабатывают до увлажнения поверхности листьев (или 10 л на 100 м²).
Благодаря «Ботанику» собирают добрый урожай, несмотря на непредсказуемость погоды. Умная добавка - эликсир из цитокининов - даже капризные растения сделает сильными и продуктивными!
