کودهای اسیدآمینه

کودهای اسیدآمینه، آمینواسیدها می توانند به طور مستقیم تاثیر بسیار زیاد و مهمی در فعالیت های حیاتی و ساختارهای گیاهی  از جمله  افزایش مقاومت گیاه در هنگام بروز تنش های محیطی داشته باشند. کودهای اسیدآمینه را هم به صورت آبیاری و هم محلول‌پاشی برگی می‌توان استفاده کرد.

آمینواسیدها از اجزای بنیادی در مراحل آغازین سنتز پروتئین‌ها هستند. در حدود ۲۰ نوع آمینواسید مهم درهریک از فرآیندهای تابع سنتز پروتئین ها در سلول درگیر هستند. طی مطالعاتی که در سال های اخیر صورت گرفته، اثبات شده است. که آمینواسیدها می توانند به طور مستقیم تاثیر بسیار زیاد و مهمی در فعالیت های حیاتی و ساختارهای گیاهی داشته باشند.

کودهای اسیدآمینه چیست؟

تغذیه گیاهان از طریق محلول پاشی برگی و اسپری کردن مواد مورد نیاز گیاه که به صورت همان ترکیبات آمینواسیدی هستند. علاوه بر اینکه به سنتز پروتئین کمک شایانی می کند. احتیاجات  تغذیه ای گیاه را نیز برطرف می کنند. در این حالت آمینواسیدها طوری تدارک دیده شده اند. که ساختار مناسبی را در گیاه جهت سنتز پروتئین شکل دهند. و این حالت در واقع همان عملکرد اختصاصی آمینواسیدها در گیاه محسوب می شود.

همچنین اسید های آمینه که توسط  گیاهان و در درون خود گیاه تولید می شوند. نیز با کود آمینو اسیدهایی که به صورت کود مایع مخلوط شده. با آب و همراه با آبیاری در اختیار گیاه قرار می گیرند، یکی و ترکیب شده و در ساختمان خاک و ساختار آن قرار داده می شوند .

در این راه فقط اسیدهای آمینه نوع ال هستند. که بخشی از این پروتئین ها و فعالیت های متابولیکی را دارا می باشند. و با وجود این اسید های آمینه می توان گفت که گیاه انرژی اش را صرف این راه سخت و طاقت فرسا برای فتوسنتز و تشکیل سلول و به دست آوردن هیدرات کربن و نیتروژن نخواهد کرد.

حضور آمینواسیدها برای سوخت  و ساز گیاهان، سوخت وساز ها ی سلولی  و همچنین افزایش کیفیت و طعم و اندازه و رشد مورد نیاز برای کشاورزی امری ضروری است. با وجود اسیدهای آمینه این سطح کیفی بسیار خوب و مثبت ارزیابی می شود. و همچنین به عنوان کاری لازم و ضروری و مهم نیز شناخته شده است. همچنین برای جلوگیری از کاهش محصول و همیشه پر بار بودن محصولات در طی زمان های طولانی استفاده از اسید های آمینه امری اجتناب ناپذیر خواهد بود.

اهمیت استفاده از کودهای اسیدهای آمینه برای گیاهان

یکی از اهداف مهم در کشاورزی پایدار استفاده از کودهای زیستی و موثر به منظور بهبود رشد و افزایش کمی و کیفی محصولات می باشد. ترکیبات حاوی آمینواسید ها یکی از موثرترین انواع این کود ها می باشند.

آمینواسید ها جز اجزای بنیادی در فرآیند سنتز پروتئین بوده که به صورت مستقیم و غیر مستقیم بر فرآیند های فیزیولوژیکی گیاهان موثرند. گیاهان بر خلاف سایر موجودات قادرند توسط عناصر اولیه ( کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن ) در طی فرآیند فتوسنتز آمینواسید بسازند.

در طی تنش ها و شرایط نامساعد محیطی ساخت آمینواسید توسط گیاه متوقف یا دچار اختلال می شود. استفاده از کودهای اسیدآمینه با تامین اسیدهای آمینه ضروری این امکان را به گیاه می دهد. تا انرژی ذخیره شده خود را صرف رشد و بالا بردن عملکرد و کیفیت محصول نماید. آمینواسید از طریق روزنه ها و به مقدار کمتر از طریق غشاء سلولی جذب شده و چند ساعت پس از جذب به قسمت های رشد هدایت می شوند.

در زمان‌هایی از دوره رشد (مانند پرشدن دانه یا رسیدن میوه) نیاز فیزیولوژیک گیاه به جذب عناصر غذایی جهت انجام فعالیت‌های متابولیسمی بسیار زیاد است. اما معمولاً در این مواقع به‌دلیل برخی محدودیت‌ها در جذب مواد غذایی از خاک، گیاه نمی‌تواند به میزان کافی از این عناصر بهره ‌مند شود.

بهترین ترین زمان مصرف کودهای آمینو اسید

اسیدهای آمینه اساسا از طریق روزنه ها جذب می شوند و به مقدار کمتر از طریق غشاء سلولی نفوذ می کند و چند ساعت پس از جذب به قسمت های رشد (مریستم) هدایت می شوند. در زمان ابری شدن هوا، وزش باد و احتمال ریزش باران نباید از کود های کشاورزی حاوی اسیدهای آمینه استفاده شود. و حداقل زمان مورد نیاز جهت جذب اسیدهای آمینه ۸ ساعت می باشد. مناسب ترین زمان محلولپاشی قبل از طلوع یا بعد از غروب آفتاب باشد. چراکه به دلیل باز بودن روزنه های گیاهی، راندمان نفوذ محلول به درون گیاه افزایش می یابد.

نقش کودهای اسیدآمینه در گیاه

نقش اسید امینه در گیاهان از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا فرماندهی گیاه بوسیله اسید آمینه ها انجام می شود به نحوی که کنترل :

1. رشد ریشه
2. رشد ساقه و برگ
3. جوانه ها
4. کلروفیل
5. رشد میوه
6. رنگ میوه
7. گل دهی
8. گرده افشانی و لقاح
9. مقاومت در برابر استرس ها

توسط اسید آمینه‌ها انجام می شود. اسید آمینه‌ها بلوک های سازنده پروتئین هستند.  و به طور کلی همان طور که گفته شد اسید آمینه ها در بسیاری از فرایند های زیستی دخالت دارند. یک موجود زنده بدون وجود اسید آمینه ها زنده نخواهد ماند که گیاهان می توانند. اسید آمینه مورد نیاز خود را بسازند ولی با صرف انرژی زیادی همراه است. برای جلوگیری از مصرف انرژی گیاه بهتر است اسید آمینه ها را به روش های مختلف در اختیار گیاه بگذاریم.

نقش اسید امینه در تقویت سیستم ایمنی گیاه

از طریق تقویت دیواره سلولی، افزایش تولید لیگنین (بافت خشبی گیاهان) و ترمیم سریعتر بافت های آسیب دیده موجب افزایش مقاومت گیاه در برابر حمله آفات و بیماری ها می گردد.

 نقش اسید امینه در افزایش مقاومت گیاه در هنگام بروز تنش های محیطی

استرس های محیطی مانند دمای بالا، سرمای شدید، یخبندان، تنش های آبی، شوری و جابجایی و انتقال گیاه دارای تاثیر منفی بر روی متابولیسم های گیاهی بوده. و موجب کاهش کمیت و کیفیت محصولات می شوند. کاربرد کودهای ارگانیک حاوی اسیدهای آمینه در قبل، حین و بعد از بروز استرس محیطی، موجب کاهش خسارت ناشی از شرایط نامساعد محیطی می گردد. از اسید آمینه های مهم در کاهش بروز این مشکلات میتوان از اسید آمینه لوسین ، ایزولوسین ، والین و آرژنین نام برد.

نقش اسید امینه در تاثیر بر روزنه های هوایی

روزنه های هوایی، ساختارهای سلولی اند که در تنظیمات آبی گیاهان و جذب عناصر کم مصرف و پرمصرف و گازها دخیل اند. باز شدن روزنه ها توسط فاکتورهای خارجی (نور، رطوبت، دما و غلظت نمک ها) و فاکتورهای داخلی ( اسیدهای آمینه و اسید آبسیزیک) کنترل می شوند. روزنه های هوایی در زمان نور و رطوبت و افزایش دما و غلظت نمک مسدود می شود. و در پی آن نقل و انتقال و جذب عناصر غذایی و فرایند فتوسنتز تقلیل می یابد و همچنین توازن فعالیت های متابولیکی بهم ریخته و فرایند کاتابولیسم از آنابولیسم پیشی می گیرد.

در نتیجه سوخت و ساز گیاه افزایش یافته و در نهایت رشد گیاه تقلیل می یابد. به کارگیری کودهای اسیدآمینه از انسداد روزنه های هوایی بر اثر شرایط نامساعد محیطی غلبه می کند. اسید آمینه لیزین و هیستیدین موجبات این تغییرات را در گیاهان فراهم می کنند.

نقش اسید امینه درافزایش کمی و کیفی محصول

اسیدهای آمینه با افزایش نسخه برداری mRNA  تا میزان ۵/۲ برابر، فعال سازی فرایند تشکیل قند و افزایش میزان پروتئین در گیاه موجب بهبود ویژگی های کیفی (بهبود طعم و رنگ میوه) و ویژگی های کمی (افزایش وزن و یکسان سازی اندازه میوه) می گردند.

نقش اسید امینه در القاء فرایند گرده افشانی

گرده افشانی عمل انتقال گرده بر روی مادگی به دنبال آن لقاح و در نهایت تشکیل میوه می باشد. اسیدهای آمینه از طریق فعال سازی هورمون های مؤثر در تشکیل گل و میوه، بهبود جوانه زنی دانه های گرده و افزایش سرعت گلدهی موجب بهبود فرآیند گرده افشانی می شوند. اسیدآمینه پرولین به باروری دانه گرده کمک می کند. از سویی دیگر لیسین، متیونین و گلوتامیک اسید آمینواسیدهای ضروری در عمل گرده افشانی می باشند.

نقش اسید امینه در افزایش سرعت رسیدگی محصول

اسید آمینه متیونین از طریق تحت تاثیر قراردادن تولید هورمون اتیلن، موجب سرعت بخشیدن به رسیدگی محصولات می گردد.

نقش اسید امینه در تسریع در تشکیل و تکوین اندام‌های گیاهی

فعالیت های مهم و ساختاری در گیاه نظیر فعالیت های سوخت و ساز و سیستم ترابری در درون گیاهان به واسطه وجود پروتئین ها تنظیم و کنترل می شوند. آمینو اسیدها از عوامل اصلی سنتز پروتئین ها می باشند. اسیدهای آمینه موجب تسریع در فرآیند تشکیل و تکوین ساقه و برگ، فعال سازی سیستم تشکیل و رشد ریشه و ارتقاء جوانه زنی بذر می شوند.

افزایش سبزینگی و تولید کلروفیل

اسیدهای آمینه از طریق افزایش درصد و میزان کلروفیل در گیاه، ارتقاء فعالیت فتوسنتتیک گیاه و افزایش نسبت C/N  در درختان میوه موجب بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی می شود. گلیسین و گلوتامیک اسید دو اسید آمینه بنیادی در فرایند تشکیل کلروفیل و افزایش مقدار بافت سبز در گیاهان هستند. این آمینواسیدها باعث افزایش سنتز کلروفیل و بالا رفتن غلظت آن در گیاه شده که افزایش جذب نور و به دنبال آن افزایش فتوسنتز را در پی دارد. رنگ سبز تند همراه با شادابی گیاه از اثرات این آمینواسیدها به دنبال مصرف آن در گیاه می باشد.

بهبود فرایند جذب املاح و ریز مغذی‌های ضروری رشد

اسیدهای آمینه دارای ویژگی کلات کنندگی عناصر ریز مغذی هستند. و جذب و انتقال عناصر را به درون گیاه آسان تر می سازند و میزان مصرف کود های شیمیایی و سموم را تقلیل می بخشند.

خاصیت کلات کنندگی عناصر

تاثیر  گلیسین و گلوتامیک با عمل بر روی غشای سلولی، دارای خاصیت کلات کنندگی عناصر ریزمغذی می باشند. استفاده همزمان آمینواسیدها و عناصر معدنی ریزمغذی، باعث سهولت جذب و انتقال این عناصر در گیاه می شود. این دو اسید آمینه تاثیر بسزایی بر روی کلات کنندگی عناصر دارند .

کمک به تعادل میکروفلورای خاک

حفظ تعادل فلور میکروبی در خاکهای کشاورزی مساله ای مهم در راستای فرایند بهتر معدنی شدن مواد آلی خاک و همچنین بهبود ساختمان و حاصلخیزی خاک اطراف ریشه می باشد. متیونین از پیش زمینه های ساخت فاکتورهای رشدی است که باعث استحکام دیواره سلولی فلورای میکروبی خاک می شود.

افزایش نیتروژن ارگانیک

مواد ارگانیک مانند اسید آمینه ها حاوی نیتروژن ارگانیک هستند و نیتروژن اورگانیک می تواند رشد سلول ها را به صورت طبیعی و با ضخامت دیواره مناسب (برخلاف فرم های دیگر نیتروژن مانند نیترات ) هدایت کند. که سبب افزایش مقاومت گیاه نسبت به آفات و بیماری ها می شود. همچنین نیتروژن ارگانیک ماندگاری بیشتری در خاک دارد و کمتر در معرض آبشویی قرار میگیرد.

تاثیر در تولید هورمون‌ها

بعضی از آمینو اسیدها پیش ساز تولید بعضی از هورمون ها هستند و هورمون ها در رشد و تولید مثل به صورت مستقیم تاثیر گذارند.

 

منابع

1. آمینواسیدهای گیاهی، بیوشیمی و بیوتکنولوژی، انتشارات  – CRC Press، ۱۹۹۸.
2. جلبک شناسی و ماهیت اسید امینه در گیاهان، انتشارات سپهر، جیحونی، م،. ۱۳۹۵.

http://Essential amino acids in plant food