Wpływ substancji fizjologicznie czynnych na procesy fizjologiczne i biochemiczne grochu

Wśród różnych środków chemicznych mających na celu wpływ na produktywność roślin, substancje fizjologicznie czynne zajmują znaczące miejsce. Liczne badania wskazują na możliwość zwiększenia plonów poprzez przedsiewne zaprawianie nasion substancjami fizjologicznie czynnymi. Oprócz dobrze znanych, klasycznych stymulatorów, obecnie testowane i stosowane są nowe.

Substancje humusowe są obecnie szeroko badane na Ukrainie i w wielu krajach na całym świecie, a zainteresowanie nimi wykazują również rolnicy. Według badań nad nawozami humusowymi, głównym efektem działania substancji fizjologicznie czynnych – witamin i fizjologicznie czynnych form kwasów huminowych – jest ich wpływ na bioenergię roślin poprzez poprawę zaopatrzenia roślin w tlen.

Wiadomo, że oddychanie jest niezbędnym źródłem energii (ATP) i związków niezbędnych do wszystkich procesów syntezy, wzrostu, ruchu itd. Oddychanie w organizmie odbywa się za pośrednictwem złożonego systemu enzymów. Do koenzymów NAD i NADP, które są kluczowe dla oddychania, należy witamina PP, czyli kwas nikotynowy.

Podczas kiełkowania nasion oddychanie zachodzi bardzo intensywnie, czemu towarzyszy powstawanie związków bogatych w energię. Jednak procesy syntezy i rozkładu, wymagające znacznych nakładów energii, zachodzą równie intensywnie w kiełkujących nasionach. Naukowcy wykazali, że na pewnych etapach rozwoju – na początku i w okresach szczególnie intensywnych procesów biochemicznych, a także w warunkach skrajnie odbiegających od normy – rośliny nie są w stanie syntetyzować złożonych związków organicznych, które są składnikami układów redoks.

W oparciu o powyższe i biorąc pod uwagę szczególną intensywność procesów biochemicznych zachodzących w kiełkujących nasionach, w naszych badaniach wykorzystaliśmy substancje fizjologicznie czynne. Znając fizjologiczne funkcje kwasów huminowych, witamin i ATP, postawiliśmy hipotezę, że mogą one wzmacniać bioenergetykę kiełkujących nasion. Aby zweryfikować tę hipotezę, przeprowadziliśmy eksperymenty polowe w latach 1969, 1970 i 1972. W badaniu wykorzystaliśmy nasiona grochu odmiany Ramonsky 77, które moczono w substancjach fizjologicznie czynnych przez 24 godziny. Roztwór aplikowano w stosunku 1,5:1 do masy nasion.

Schemat eksperymentu był następujący: 1) nasiona moczono w wodzie (grupa kontrolna); 2) nasiona moczono w humacie potasu Agro.Bio 0,005%; 3) nasiona moczono w witaminie PP 0,0005%; 4) nasiona moczono w ATP 0,001%. Ze względu na cel naszych badań, ATP służył również jako swego rodzaju „kontrola energetyczna” w naszych eksperymentach. Po namoczeniu nasiona suszono na powietrzu i wysiewano. Powierzchnia poletka wynosiła 50–100 m², powtórzenia były czterokrotne.

W naszych badaniach monitorowaliśmy tempo transpiracji, biosyntezę chlorofilu, zmiany aktywności katalazy oraz procesy wzrostowe w różnych fazach wzrostu i rozwoju grochu w odpowiedzi na działanie substancji fizjologicznie czynnych. Tempo oddychania jest ściśle związane z aktywnością enzymów oddechowych. Podczas rozwoju grochu aktywność enzymu oddechowego, katalazy, ulega zmianom. Aktywność katalazy w liściach grochu wzrasta w miarę zbliżania się do fazy formowania strąków. Co więcej, w 1970 roku jej aktywność w tej fazie była nieznacznie wyższa niż w 1969 roku, co jest wyraźnie związane z warunkami pogodowymi. Obserwacje zmian aktywności katalazy w trakcie rozwoju grochu wykazały również, że w ciągu lat badań substancje fizjologicznie czynne przyczyniały się do nieznacznego wzrostu jej aktywności. Zatem w fazie pączkowania (1969) aktywność katalazy u roślin grochu, których nasiona moczono w humacie potasowym Agro.Bio przed siewem , wynosiła 28,5 ml O₂, 27,5 ml ATP i 24,0 ml O₂ w witaminie PP, podczas gdy w kontroli (moczenie w wodzie) wynosiła 22,5 ml O₂. Jeszcze większą różnicę między kontrolą a wariantami z humatem potasowym Agro.Bio i ATP zaobserwowano w wyjątkowo suchym roku 1972, kiedy warunki pogodowe znacznie odbiegały od normy.

Tabela 1. Zależność intensywności transpiracji liści grochu od FAV (g/m²/godz.)

Moczenie nasion przed siewem w substancjach fizjologicznie czynnych zwiększa ilość chlorofilu w liściach. Humian potasu Agro.Bio stymuluje procesy syntetyczne w roślinach grochu, w tym przypadku biosyntezę chlorofilu. Badania wykazały również wzrost transpiracji, co prowadzi do obniżenia temperatury ciała rośliny w godzinach upałów i sprzyja normalizacji procesów fizjologicznych i biochemicznych.

Tabela 2. Wpływ substancji fizjologicznie czynnych na dynamikę przyrostu masy zielonej i wysokość roślin grochu siewnego (1970 r.)

Przedstawione wyniki badań wskazują zatem, że przedsiewne zaprawianie nasion grochu substancjami fizjologicznie czynnymi – humatem potasu Agro.Bio , witaminą PP i ATP – korzystnie wpływa na procesy fizjologiczne i biochemiczne roślin. Dodatkowa podaż tych substancji fizjologicznie czynnych, których funkcja fizjologiczna wiąże się ze zwiększeniem bioenergetyki organizmu roślinnego, zapewnia swoiste „doładowanie”, podnosząc na wyższy poziom cały potencjał witalny zarodka, a następnie rośliny dorosłej.

Uwaga eksperta Agro.Bio: Agro.Bio kontynuuje rozwój obszaru opisanego w tym artykule, wykorzystując nowoczesną biotechnologię. Zastosowanie wysoce skutecznych produktów, takich jak humat potasowy Agro.Bio, pozwala na stabilne „zasilanie energetyczne” roślin we wczesnych fazach rozwoju, zapewniając zrównoważony wzrost i wysoką produktywność nawet w trudnych warunkach klimatycznych.