Регуляторы роста растений

РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ
Регуляторы роста и развития растений применяются в сельском хозяйстве уже более 70 лет. Ежегодно пополняется список этих веществ. В мире синтезировано более 8 тыс. различных физиологически активных соединений, хотя практическое применение нашло немногим более 4 % из них. В мировой практике они успешно используются для борьбы с полеганием зерновых и технических культур, с целью задержки роста плодовых деревьев, устранения периодичности их плодоношения, ускорения или замедления цветения, созревания плодов, предотвращения прорастания корне- и клубнеплодов при длительном хранении, повышения устойчивости культур к неблагоприятным факторам внешней среды (морозо-, засухоустойчивость), повышения продуктавности, качества урожая и др. Многие регуляторы роста и развития растений являются смесевыми препаратами, используются совместно с удобрениями гербицидами, фунгицидами.

В конце 50-х годов в физиологических исследованиях было отмечено сильное ростзамедляющее действие хлористого 2-хлорэтил-триметиламмония и некоторых других аналогичных соединений (Н. Э. Толберт), а в начале 60-х годов появились сведения о практическом использовании этих веществ на высоких агрофонах для предотвращения полегания пшеницы и ржи (Г. Линзер). С этого момента началось наиболее интенсивное практическое использование веществ, названных ретардантами, в сельскохозяйственном производстве. В развитых странах ими обрабатывалось до 80 % посевных площадей, занятых зерновыми культурами Широкое практическое применение ретардантов стимулировало расширение исследований и с другими группами регуляторов роста и развития растений.

Регуляторы роста и развития растений эндогенного происхождения (ауксины, гиббереллины, хинины, этилен и др.) участвуют в управлении обменом веществ на всех этапах жизни растения — от развития зародыша до полного завершения жизненного цикла и отмирания. Они определяют характер протекания роста растений, формирования новых органов, габитуса, цветения, старения вегетативных частей, перехода к покою, выхода из него и др.

Важнейшие особенности функционирования фитогормонов — высокая специфичность, что обусловливает незаменимость их воздействия на физиологические процессы другими средствами влияния на растения или условиями выращивания, а также взаимосвязанность одновременной или строго последовательной реализации активности стимуляторов и ингибиторов метаболизма в общей системе гормональной регуляции, обеспечивающей согласованность и функциональную целостность растительного организма.

Появление синтетических регуляторов роста и развития растений связано как с попытками получить химическим путем структурно известные фитогормоны групп ауксинов, гиббереллинов и других, так и с развитием теории о наличии физиологической активности у веществ, структурно близких к эндогенным фитогормонам. Этому способствовало также развитие представления о том, что последовательные этапы роста растений контролируются специфическими парами: активатор — тормозитель. Многие парные компоненты фитогормонов обнаружены и идентифицированы, другие заменены в практике синтетическими регуляторами роста. Большинство синтетических регуляторов, таким образом, либо является физиологическими аналогами эндогенных фитогормонов, либо действует как их антагонисты, изменяя тем самым общий гормональный статус растений.

Согласно механизму действия, большинство разрабатываемых, испытываемых и применяемых синтетических регуляторов роста растений можно в основном подразделить на следующие группы: препараты, связанные с метаболизмом ауксинов н реализацией их физиологической активности (аналоги ауксинов, антиауксины, ингибиторы транспорта ауксинов); препараты, связанные с метаболизмом и реализацией физиологической активности гиббереллинов (аналоги, ингибиторы биосинтеза); препараты, связанные с обменом этилена (этиленпродуценты и др.); цитокининоподобные регуляторы роста и развития растений; активаторы и ингибиторы метаболизма (стимуляторы дыхания, фотосинтеза, ингибиторы синтеза каротиноидов, хлорофилла и др.). Естественно, что такое разделение для ряда соединений условно, особенно это относится к антистрессовым препаратам и к последней группе — регуляторам метаболизма,  механизм  множественного действия которых наиболее сложен в идентификации.

Наиболее практически распространенная группа ретардантов относится к антигиббереллиновым препаратам. По механизму такого действия их можно подразделить на две основные подгруппы.
Синтетические четвертичные соли, к которым относится хлорхолинхлорид, действуют на активность ферментных систем синтеза предшественников гиббереллнна, например кауренсинтетазу, контролирующую синтез каурена. Другие ретарданты не прерывают биосинтез гиббереллнна. Антигиббереллиновый эффект таких препаратов осуществляется на стадиях соединения гиббереллинов с
белковым рецептором или действия возникшего комплекса на физиолого-биохимические процессы.
 
Ретарданты в полевых условиях ингибнруют линейный рост злаковых культур на величину от 10 до 35 %. Наибольшие изменения их использование вызывает на пшенице и ржи, наименьшие — на ячмене и овсе; на действие ретардантов в отношении линейного роста злаков определенное влияние оказывают метеорологические условия года, а также применение других средств химизации. Так, в условиях маловлажных лет ингибирующее действие ретардантов на растения возрастает и в некоторых случаях сказывается отрицательно на зерновой продуктивности. В годы с большим количеством осадков и при орошении наблюдается мощное развитие вегетативных органов растений, формируется высокий урожай. Применение ретардантов в этих случаях наиболее эффективно, связано с предотвращением полегания хлебов, повышением их урожая и улучшением качества зерна. Внесение под культуру азотных удобрений в высоких нормах увеличивает линейный рост и накопление биомассы злаков и несколько снижает ингибирующее действие ретардантов в отношении этих показателей. Ретарданты изменяют динамику накопления биомассы растений соотношение соломы и зерна в сторону последнего.