Mūsdienu lauksaimnieciskajā ražošanā aminoskābes tiek plaši izmantotas visos kultūraugu audzēšanas posmos kā efektīvas un videi draudzīgas augu augšanas regulatori un barības vielu piedevas. Glutamāts, lizīns un prolīns ir trīs lauksaimniecības aminoskābes, kurām ir svarīga loma labības augšanas veicināšanā, stresa izturības uzlabošanā un kvalitātes uzlabošanā. Tomēr molekulārās struktūras un fizioloģiskās funkcijas atšķirību dēļ to specifiskie pielietojuma scenāriji un izmantošanas metodes būtiski atšķiras.
Lauksaimniecības glutamāta, lizīna un prolīna kopīgās funkcijas
Lai gan šo trīs aminoskābju fizioloģiskās funkcijas atšķiras, tām ir šādas kopīgas funkcijas lauksaimniecībā:
1. Augu uztura papildināšana un izaugsmes un attīstības veicināšana
Glutamāts, lizīns un prolīns ir svarīgas izejvielas proteīnu sintēzei augos. Tos var tieši absorbēt un izmantot kultūraugi, izsmidzinot lapu vai sakņu aplikāciju, piedaloties šūnu struktūras veidošanā un enzīmu sintēzē, tādējādi veicinot augu augšanu un palielinot biomasu. Piemēram, uzklājot sējeņu stadijā, visi trīs var paātrināt sakņu attīstību un lapu paplašināšanos, liekot pamatu turpmākai augšanai.
2. Uzlabojiet kultūraugu stresa izturību
Visi trīs aminoskābju veidi var uzlabot labības spēju pielāgoties nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, sausumam, sāļumam un zemai temperatūrai, regulējot osmotisko līdzsvaru un aktivizējot antioksidantu sistēmas. Kad kultūraugi saskaras ar abiotisku stresu, brīvo aminoskābju saturs augā ievērojami palielinās, un eksogēnā papildināšana var vēl vairāk uzlabot šūnu ūdens-aiztures spēju un membrānas stabilitāti, samazinot stresa izraisītos šūnu bojājumus.
3. Uzlabojiet ražas kvalitāti un palieliniet ražu
Visi trīs var uzlabot ražu un kvalitāti, piedaloties slāpekļa metabolismā un veicinot fotosintēzes produktu uzkrāšanos. Piemēram, lietošana augļa palielināšanās stadijā var palielināt šķīstošo cukuru un vitamīnu saturu augļos, uzlabojot garšu un uzturvērtību; tajā pašā laikā tas veicina barības vielu pārvietošanos uz novāktajiem orgāniem, palielinot tūkstoš-graudu vai viena augļa svaru.
4. Mēslojuma izmantošanas uzlabošana
Kā organiskā slāpekļa avotus glutamātu, lizīnu un prolīnu var izmantot kopā ar neorganiskajiem mēslošanas līdzekļiem. Aktivizējot augsnes mikroorganismus un veicinot slāpekļa, fosfora, kālija un citu elementu uzsūkšanos saknēs, tie samazina mēslojuma zudumus, uzlabo mēslojuma izmantošanu un samazina vides piesārņojuma risku.
Lauksaimniecības glutamāta, lizīna un prolīna funkciju atšķirības
1. Glutamāta pamatfunkcija
Glutamāts ir galvenais slāpekļa metabolisma starpprodukts augos, un tā funkcija vairāk koncentrējas uz "vielmaiņas regulēšanu" un "barības vielu pārveidošanu":
(1) Līdzdalība slāpekļa metabolismā un aminoskābju sintēzē
Glutamāts ir dažādu aminoskābju (piemēram, glutamīna, prolīna un arginīna) sintēzes prekursors augos. Transaminācijas rezultātā tas nodrošina aminogrupas citām aminoskābēm un ir galvenais slāpekļa asimilācijas un izplatīšanas centrs. Tāpēc glutamāta lietošana augšanas posmos, kad kultūraugiem ir lielas slāpekļa prasības (piemēram, veģetatīvās augšanas stadijā), var ievērojami veicināt slāpekļa uzsūkšanos un izmantošanu.
(2) Hlorofila sintēzes un fotosintēzes veicināšana
Glutamāts ir porfirīna gredzena sastāvdaļa hlorofilā. Eksogēnā papildināšana var paātrināt hlorofila sintēzi un palielināt lapu fotosintēzes ātrumu. Kad labības lapas kļūst dzeltenas vai fotosintēzes efektivitāte samazinās (piemēram, ilgstošu mākoņainu dienu vai priekšlaicīgas novecošanas laikā), glutamāta izsmidzināšana var ātri mazināt simptomus un atjaunot lapu darbību.
(3) Stomatal atvēršanas un aizvēršanas un ūdens bilances regulēšana
Glutamāts var regulēt stomatālu atvēršanos un aizvēršanos, ietekmējot aizsargšūnu osmotisko spiedienu, samazinot ūdens transpirāciju sausuma apstākļos, vienlaikus nodrošinot CO₂ piegādi, tādējādi līdzsvarojot attiecības starp ūdens aizturi un fotosintēzi. Šis efekts ir īpaši svarīgs kultūraugu audzēšanā sausos reģionos.
2. Lizīna galvenā loma
Lizīns ir neaizvietojama aminoskābe augos (būtiska cilvēkiem, bet augi to sintezē). Tās loma vairāk koncentrējas uz "fizioloģiskās aktivitātes regulēšanu" un "kvalitātes uzlabošanu":
(1) Augu aizsardzības sistēmas aktivizēšana un slimību rezistences uzlabošana
Lizīnu augos var pārvērst vielās ar antibakteriālu aktivitāti (piemēram, kadaverīnu, lizīna dekarboksilāzes produktu), kavējot patogēnu augšanu un vairošanos; vienlaikus tas var rosināt kultūraugus ražot ar patoģenēzi saistītus proteīnus (PR proteīnus), uzlabojot izturību pret sēnīšu un baktēriju slimībām. Tāpēc lizīna lietošana augsta slimību sastopamības periodos (piemēram, kultūraugu augšanas vidējā un vēlīnā stadijā) var samazināt slimību izplatību.
(2) Reproduktīvās izaugsmes veicināšana un augļu kvalitātes uzlabošana
Lizīnam ir īpaša regulējoša iedarbība uz ziedēšanu un augļu sēšanos kultūrās, veicinot ziedputekšņu attīstību, palielinot apputeksnēšanas ātrumu un paātrinot olbaltumvielu un neaizvietojamo aminoskābju uzkrāšanos augļos. Lizīna lietošana augļu koku un dārzeņu ziedēšanas un augļu attīstības stadijās var ievērojami uzlabot augļu sacietēšanas ātrumu, palielināt neaizvietojamo aminoskābju, piemēram, lizīna, saturu augļos un uzlabot uzturvērtību.
(3) Smago metālu stresa mazināšana
Lizīns var saistīties ar smago metālu joniem (piemēram, svinu un kadmiju) augsnē, veidojot helātus, samazinot to biopieejamību un samazinot smago metālu uzsūkšanos kultūrā; vienlaikus tas regulē smago metālu detoksikācijas enzīmu darbību augā, mazinot smago metālu toksicitāti šūnām. Šis efekts padara to vērtīgu ārstniecības stādīšanai smago metālu{1}}piesārņotās augsnēs.
3. Prolīna galvenā loma
Prolīns ir viens no svarīgākajiem osmotiskajiem regulatoriem augos, un tā loma ir vērsta uz "aizsardzību no stresa" un "šūnu labošanu":
(1) Osmotiskā aizsardzība spēcīga stresa apstākļos
Ārkārtējos apstākļos, piemēram, sausumā un sāļumā, prolīns ir visizplatītākā brīvā aminoskābe augos. Tās molekulārajai struktūrai ir spēcīga hidrofilitāte, kas var samazināt osmotisko potenciālu, palielinot šūnu sulas koncentrāciju, samazinot ūdens zudumus un saglabājot šūnu turgora spiedienu. Tāpēc prolīna lietošana pirms stresa vai stresa laikā nodrošina daudz labāku stresa{2}}izturības efektu nekā pārējiem diviem aminoskābju veidiem.
(2) Bioloģisko makromolekulu struktūras stabilizēšana
Prolīns var saistīties ar bioloģiskām makromolekulām, piemēram, olbaltumvielām un nukleīnskābēm, saglabājot to telpiskās struktūras stabilitāti un novēršot proteīnu denaturāciju un enzīmu aktivitātes zudumu stresa apstākļos. Piemēram, zemas-temperatūras stresa apstākļos prolīns var aizsargāt šūnu membrānas un enzīmu sistēmas, uzturot normālu vielmaiņas procesu.aktivitāte.
(3) Antioksidanti un brīvo radikāļu attīrīšana
Prolīns var tieši noņemt reaktīvās skābekļa sugas (piemēram, hidroksilradikāļus un ūdeņraža peroksīdu), kas rodas stresa apstākļos, vai samazināt oksidatīvos bojājumus, pastiprinot antioksidantu enzīmu, piemēram, superoksīda dismutāzes (SOD) un peroksidāzes (POD) aktivitāti. Šis efekts ir īpaši pamanāms, ja labība ir pakļauta sausumam un augstas temperatūras stresam.
Lauksaimniecības glutamāta, lizīna un prolīna lietošanas metodes
1. Piemērojamie kultūraugi un augšanas posmi
(1) Glutamāts
Piemērojamās kultūras: visu veidu kultūras (īpaši lapu dārzeņi un graudaugi).
Optimālais laiks: stādu stadija (veicina veģetatīvo augšanu), lapu dzeltēšanas stadija (atjauno fotosintēzes funkciju), maksimālā slāpekļa pieprasījuma stadija (piemēram, kviešu saaugšanas stadija, rīsu dīgšanas stadija).
(2) Lizīns
Piemērojamās kultūras: Augļu koki, dārzeņi, pākšaugi (kultūras, kurām nepieciešama uzlabota kvalitāte un izturība pret slimībām).
Optimālais laiks: Ziedēšanas periods (uzlabo augļu sēšanās ātrumu), augļu palielināšanās periods (uzlabo kvalitāti), augsts slimību sastopamības periods (palielina slimību izturību).
(3) Prolīns
Piemērojamās kultūras: pret sausumu-izturīgas kultūras (piemēram, kukurūza un kokvilna), sāļainas-sārmu augsnes un atklātā lauka kultūras, kas ir jutīgas pret nelabvēlīgiem apstākļiem.
Optimālais laiks: 1-3 dienas pirms nelabvēlīga stresa (piemēram, pirms sausuma vai aukstuma viļņa), stresa laikā (mazina bojājumus) un pēcstresa atveseļošanās periodā (veicina atjaunošanos).
2. Lietošanas metodes un koncentrācijas
(1) Lapu izsmidzināšana
Glutamāts: Koncentrācija parasti ir 0,2–0,5%, deva ir 50–100 grami uz akru, atšķaidīts 30–50 kg ūdens, vienmērīgi izsmidzinot uz abām lapu pusēm, reizi 7–10 dienās, 2–3 reizes pēc kārtas.
Lizīns: Koncentrācija 0,1%-0,3%, deva 30-50 grami uz mu (667 kvadrātmetri), atšķaidīts 30 kg ūdens. Koncentrējieties uz ziedu un augļu izsmidzināšanu, uzklājot 2-3 reizes no ziedēšanas līdz augļu nogatavošanai.
Prolīns: Koncentrācija 0,1%-0,2%, deva 20-40 grami uz mu (667 kvadrātmetri), atšķaidīts 30 kg ūdens. Izsmidziniet pirms abiotiskā stresa vai tā laikā. Smagas stresa gadījumā intervālu var saīsināt līdz 5 dienām, piemērojot divas reizes pēc kārtas.
(2) Saknes pielietojums
Glutamāts: var sajaukt ar organisko vai ķīmisko mēslojumu, dozēšana 100-200 grami uz mū (667 kvadrātmetri), uzklāt ar apūdeņošanas ūdeni vai rievotu. Piemērots kultūraugu stādiem vai ja augsnes slāpekļa nepietiek.
Lizīns: bieži lieto kombinācijā ar kombinētajiem mēslošanas līdzekļiem, deva 50-100 grami uz mū (667 kvadrātmetri). Uzklājiet augļa palielināšanas laikā kopā ar apūdeņošanu, lai veicinātu barības vielu transportēšanu uz augļiem.
Prolīns: uzklājiet uz saknēm koncentrācijā 0,3%-0,5%, izmantojot 50-100 gramus uz mū (aptuveni 0,067 hektāri). Piemērots sāļu-sārmu zemes uzlabošanai vai sakņu apūdeņošanai pirms kultūru sēšanas sausos reģionos, uzlabojot sakņu izturību.
(3) Sēklu apstrāde
Sēklu mērcēšanai var izmantot lizīnu un prolīnu koncentrācijā 0,1%-0,2%. Mērcēšanas laiks jāpielāgo atkarībā no ražas veida (piemēram, 6-8 stundas kviešiem, 8-12 stundas kukurūzai). Tas var uzlabot sēklu dīgtspēju un stādu izturību. Glutamātam ir vājāka iedarbība, un to reti lieto atsevišķi.
Piesardzības pasākumi
1. Kombinēta lietošana
Trīs aminoskābes var sajaukt atbilstoši ražas vajadzībām. Piemēram, sējeņu laikā glutamātam jābūt galvenajam komponentam, kas apvienots ar prolīnu, lai uzlabotu izturību; augļu stadijā lizīnam jābūt galvenajam komponentam, kas apvienots ar glutamātu, lai veicinātu barības vielu pārveidi. Tomēr koncentrācijas kontrole ir nepieciešama, lai izvairītos no pārmērīgas kopējās aminoskābju koncentrācijas, kas izraisa mēslojuma bojājumus.
2. Izvairieties no sajaukšanas ar nesaderīgām vielām
Nejauciet tieši ar stipri sārmainiem pesticīdiem (piemēram, Bordo maisījumu vai kaļķu sēru) vai augstas -koncentrācijas mēslošanas līdzekļiem, jo tas var sabojāt aminoskābju struktūru. Ieteicams lietot vienu pašu vai kopā ar neitrālām vai vāji skābām vielām.
3. Izsmidzināšanas laiks
Folikulārā izsmidzināšana jāveic saulainos rītos vai vakaros, izvairoties no augstas temperatūras un spēcīgas saules gaismas periodiem, lai samazinātu iztvaikošanas zudumus un lapu apdegumus. Nesmidzināt lietainās dienās; ja lietus iestājas 6 stundu laikā pēc izsmidzināšanas, izsmidziniet atkārtoti.
4. Uzglabāšanas apstākļi
Aminoskābju produkti ir higroskopiski, un tie ir jānoslēdz un jāuzglabā vēsā, sausā vietā, izvairoties no tiešiem saules stariem un augstas temperatūras, lai novērstu aktīvo sastāvdaļu noārdīšanos.
