Аминокислоты в составе удобрений – мода или необходимость?
По исследованиям экспертов "Инфоиндустрии", с каждым годом рынок специальных удобрений становится все более «пестрым», появляются новые препараты, с новыми составляющими. Аграрий становится все более образованным, его все больше интересует передовой западный опыт. И потому все более востребованными становятся удобрения, содержащие не просто набор макро- и микроэлементов, а и ряд других составляющих, таких как фитогормоны, гуминовые и фульвокислоты, олигосахариды, пептиды нуклеотиды и аминокислоты. О последних и пойдет речь в статье.
Динамика регистрации удобрений, в состав которых входят аминокислоты, свидетельствует о повышенном к ним интересе. Сегодня зарегистрировано порядка 48 таких препаратов. Интерес к ним повышается с 2011 года и неизменно растет, что косвенно свидетельствует об их эффективности и повышении спроса.
42
Из зарегистрированных препаратов производителями десяти являются украинские предприятия.
В пятерку стран-лидеров входят Испания, Украина, Китай, Германия и Италия.
Почему же производители удобрений включают органические составляющие (в т.ч. аминокислоты) в состав удобрений?
Пару слов нужно уделить теоретической информации, которую часто используют в рекламных целях.
Аминокислоты, входящие в состав белков, относятся к α-аминокислотам (альфа), хотя в свободном состоянии в растениях встречаются и β- (бетта) і γ- (гамма) изомеры. В состав удобрений входят, как правило, альфа-АК.
В природе встречаются два оптических изомера аминокислот: L- и D-ряда. Все аминокислоты, входящие в состав растительных и животных белков, относятся к L-изомерам. Синтетические аминокислоты являются смесью L- и D-изомеров. И это очень важное условие. Дело в том, что L-формы хорошо усваиваются растениями и легко включаются в разные процессы обмена веществ, тогда как D-формы растениями не усваиваются, а иногда даже угнетают процессы обмена. Это поясняется тем, что ферментативные системы организмов специфично приспособлены к L-аминокислотам. Например, D-формы аминокислот не усваиваются организмом человека и животных, и часто входят в состав патогеных белков (например, алкалоиды головни, бациллы сибирской язвы, картофельная палочка и др.).
43
С катионами двухвалентных металлов некоторые АК (глицин, глутаминовая кислота и аспарагиновая кислота) способны образовывать как обычные, так и внутрикомплексные соли (комплексонаты). Эту их способность используют производители микроудобрений. Однако нужно помнить, что эти соединения неправильно называть хелатами.
Очень часто можно услышать, что в состав микроудобрений входят незаменимые аминокислоты. Но для кого они незаменимы? Незаменимыми они являются только для человека и животных (и то не для всех), и должны обязательно входить в их рацион. Что касается растений, то для них такого понятия не существует, растение само в состоянии синтезировать ВСЕ необходимые для него органические вещества. Поэтому заявление о наличии в составе удобрений незаменимых АК не корректно. (К слову, к незаменимым относятся 8 АК: валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, лизин, триптофан, треонин, метионин.)
Аминокислоты необходимы для нормального прохождения метаболизма растений, поскольку являются теми «кирпичиками», из которых строятся белки. Наряду с запасными белками, которые определяют качество урожая, более важную роль выполняют белки-ферменты, вовлеченные в регулирование ВСЕХ процессов, происходящих в растительной клетке.
Как уже было сказано, растения способны синтезировать все необходимые для них аминокислоты. Однако, в период интенсивного роста или при негативном влиянии стрессовых факторов, поступление аминокислот извне позволяет растению ускорить метаболические процессы, не тратя при этом дополнительную энергию на собственный синтез.
Также было замечено, что в стрессовой ситуации растения накапливают значительные количества свободных (не связанных в пептиды и белки) аминокислоты, которые исполняют роль защитного механизма. Значение такого накопления состоит в том, что растения тратят меньше энергии на синтез белков. Если при таких условиях АК поступают извне, растения будут в лучших условиях, что неизменно отразится на их росте и развитии.
Значение некоторых аминокислот
Пролин и гидроксипролин способствуют прочности клеточной стенки, повышают устойчивость растений к стрессовым факторам, снижают риск поражения.
Глицин и глутаминовая кислота способствуют повышению концентрации хлорофилла, улучшая условия прохождения процесса фотосинтеза.
С опылением и образованием завязей чаще всего ассоциируются такие аминокислоты, как пролин, лизин, метионин и глутаминовая кислота. Пролин, глутаминовая кислота и глицин положительно влияют на опыление и формирование плодов, способствуют прорастанию пыльцы и оплодотворению завязи. Пролин повышает фертильность пыльцы.
Глутаминовая кислота влияет на осмотические процессы в протоплазме, влияя на открывание и закрывание устьиц.
Ряд аминокислот являются предшественниками или активаторами фитогормонов и ростовых веществ в растениях. Так, метионин является предшественником этилена. Триптофан – предшественник ауксина (фитогромона, способствующего росту и укреплению молодых корней, стимулирующего рост меристематических тканей), помогает преодолеть стрессы, предотвращая задержку в росте.
Агринин повышает синтез гормонов, связанных с формированием цветков и плодов, способствуя проникновению в корни питательных веществ почвы.
Глутаминовая и аспарагиновая кислоты являются предшественниками для всех других аминокислот, принимают участие в азотном обмене и синтезе белка.
Аланин, валин и лейцин способствуют улучшению качества плодов.
Гистидин способствует дозреванию плодов.
Внесение аминокислот возможно путем внекорневого опрыскивания через листок и через корневую систему (фертигация). При внесении на листок, АК проникают в листовую пластинку через устьица и, попав внутрь клетки, транспортируются в другие органы и части растения.
Добавление препаратов с АК в баковые смеси с пестицидами уменьшает стрессовую нагрузку на растение. Также эти препараты хорошо показывают себя в ситуациях, когда растения пострадали от заморозков, града, влияния низких температур, и позволяют быстрее исправить ситуацию. Наряду с этим, низкомолекулярные аминокислоты усиливают проникновение в ткани самих пестицидов, позволяя снижать их нормы при совместном использовании.
Производство аминокислот базируется на таких основных процессах:
1) Аминокислоты полученные путем синтеза (синтетические АК) – как уже было отмечено, смесь L- и D-изомеров. Как правило, не применяются в растениеводстве и животноводстве, поскольку D-изомеры мало или совсем не усваиваются организмами и могут быть токсичными.
2) Гидролиз белка, который может быть ферментативным (бактериальная и небактериальная ферментация) и неферментативным, что принципиально важно. Например, триптофан, предшественник ауксина, используется растениями только в виде L-изомера, который может быть получен лишь путем ферментативного гидролиза белка. Если гидролиз проводится с помощью кислот или щелочек, как это часто бывает, L-триптофан разрушается.
Белки получают из разного вида сырья, например:
растительные отходы (соевый шрот, меласса сахарного тростника, рисовоая барда и др.);
отходы переработки животного сырья (кровь, шерсть, рога и копыта, остатки рыбы);
отходы животноводства и компостов;
водоросли;
белок культивируемых микроорганизмов;
экстракты растительного сырья и др.
Таким образом, удобрения с аминокислотами являются прорывом на рынке удобрений, способные, при правильном подходе, изменить «лицо» системы удобрения. Они являются сильнодействующим орудием в руках агрохимика. Однако для проявления их эффективности необходимо изменить отношение к растению. Растение должно рассматриваться не просто как способ получения урожая (читай – прибыли), а как живой организм, готовый чутко откликнуться на хорошее к нему отношение. Использование всех листовых удобрений, а тем более таких высокофункциональных, как удобрения с аминокислотами и другими органическими составляющими, должно выйти за рамки «внесем, когда получится». Уже не говоря о том, что растение должно быть обеспечено основными макроэлементами. И тогда благодарное растение порадует прибавками, а отношение к таким удобрениям потеряет присутствующий сегодня скептицизм.
