منوی سایت
تاثیرات آمینو اسیدها بر روی گیاهان
از دیرباز، تولیدات کشاورزی مبتنی بر کیفیت خوب و معقول بر اساس یک تجارت بسیار متمرکز بوده است و کاملا روشن است که محصول خوب و با کیفیت ما را به سمت و سوی سود آوری بهتر از این تجارت هدایت خواهد کرد.
هر کشاورزی آرزو دارد که به این هدف یعنی محصول خوب و با کیفیت دست پیدا کند. با این وجود برای رسیدن به این هدف باید از جدیدترین و پیشرفته ترین تکنولوژی های نوین کشاورزی استفاده نماید. هر چند استفاده از کودها و همچنین سموم آفت کش شیمیایی برای نیل به این هدف ناکافی به نظر می رسد ولی با این حال کشاورزی نوین سمت و سویی جدید را با توجه به شیوه های نوین تغذیه گیاهی و استفاده از روش های کنترل تلفیقی آفات در پیش گرفته است.
آمینو اسیدها
به طور کلی همه گیاهان مانند هر اندام و ارگان سازمان یافته زنده دیگر، به طور حتم به اجزا و مکانیسمی خاص برای رشد بیشتر نیازمند هستند تا بتوانند از خاک بیرون آمده و از نور، باران، و... استفاده کافی ببرند. گیاه هیدروژن را از آب موجود در خاک به دست می آورد. از هیدارت های کربنی که به  مرور زمان در خاک شکل گرفته اند به منظور فتوسنتز و تشکیل سلول های گیاهی استفاده می کند. این دو عامل گیاه را به سمت سنتز آمینواسیدی و به عنوان راهی برای سوخت و ساز متوازن هدایت می کند.
در این راه فقط آمینو اسیدهای نوع ال هستند که بخشی از این پروتئین ها و فعالیت های متابولیکی را دارا می باشند و با وجود این آمینواسیدها 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.
حال اگر منبعی جداگانه از آمینواسیدهای نوع ال در اختیار گیاه باشد باعث تسریع در رشد و تکثیر سلولی  و شرایط بهتر برای فتوسنتز گیاهی است.
حضور آمینواسیدها برای سوخت  و ساز گیاهی، متابولیسم سلولی  و همچنین افزایش کیفیت مورد نیاز برای کشاورزی امری ضروری به نظر می رسد. با وجود آمینواسیدها این سطح کیفی بسیار خوب و مثبت ارزیابی می شود و همچنین به عنوان امری ضروری و مهم نیز شناخته شده است. همچنین برای جلوگیری از کاهش محصول به مرور زمان و بالا بردن کیفیت و ارتقای محصول، استفاده از آمینواسیدها گریزناپذیر خواهد بود.
به طور کلی، کاربرد آمینواسیدها به منظور استفاده در تغذیه پایه ای مورد نیاز گیاهان و یا حتی به منظور استفاده در مراحل بحرانی تغذیه گیاهی و همچنین پیش بینی رشد گیاهی می تواند بسیار متداول باشد. در این بین جذب آمینواسیدها می تواند از روزنه های گیاهی به صورت محلول پاشی بسیار مناسب باشد به خصوص زمانی که دمای محیط اطراف گیاه نیز مناسب به نظر برسد.
آمینواسیدها از اجزای بنیادی در مراحل آغازین سنتز پروتئین ها هستند. در حدود 20 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 باشد.
همچنین آمینواسیدهایی که توسط  گیاهان و در درون خود گیاه تولید می شوند نیز با آمینواسیدهایی که به صورت کود آبیاری و یا به صورت آب آبیاری در اختیار گیاه قرار می گیرند، یکی شده و در ساختمان خاک و ساختار آن قرار می گیرند. این آمینواسیدهایی که در خاک استقرار می یابند به بهبود ساختار خاک و به طور کلی فلور گیاهی خاک کمک می کنند و بدینوسیله جذب مواد غذایی خاک را توسط ریشه گیاهان آسان می کنند. همچنین باعث می شود که مواد غذایی به طور یکسان از طریق خاک جذب گیاه شود.
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 نماید. در این حالت آمینواسیدها طوری تدارک دیده شده اند که یک ساختار مناسبی را در گیاه جهت سنتز پروتئین شکل می دهند و این حالت در واقع همان عملکرد اختصاصی آمینواسیدها در گیاه محسوب می شود.


تاثیرات آمینواسیدها برروی گیاهان:
به گوشه ای از این تاثیرات شگرف می توان به شرح ذیل اشاره کرد:
-سنتز پروتئین
-افزایش مقاومت گیاهان در برابر استرس های محیطی
-تاثیر بر فتوسنتز گیاهی
_فعال سازی روزنه های گیاهی
_کلات کردن عناصر
_نقش موثر بر هورمون های گیاهی
-تاثیر بر گرده افشانی و شکل گیری میوه ها
_ایجاد تعادل بین گیاه و محیط زیست
_تنظیم وضعیت عمومی گیاه
 
سنتز پروتئین:
به طور کلی در سلول های گیاهان، پروتئین ها دارای تاثیری ساختاری، کارکردی متفاوت از نظر آنزیمی، عملکردی، انتقال دهنده و ذخیره ای هستند.
طبق تحقیقات صورت گرفته، در گیاهان آمینواسیدهای نوع ال هستند که همانند سازی می شوند و اصولا دی آمینواسیدها برای گیاهان شناخته شده نیستند که این ناشناختگی شان در واقع به خاطر شناخته نشدنشان توسط دستگاه آنزیمی سلولی گیاهی است. پس با این تفاسیر نمی توانند در سنتز پروتئین های سلولی سهیم باشند. از این رو می توان گفت آمینواسیدهای نوع ال در واقع  به وسیله نوعی سنتز ارگانیک ساخته شده اند.

 
افزایش مقاومت گیاهان در برابر تنش ها و استرس های محیطی:

اصولا تنش هایی مثل دمای بالا، رطوبت کم، سرمازدگی هنگام صبح، حمله آفات، طوفان و تگرگ تاثیرات منفی در متابولیسم گیاهی دارند و باعث کاهش میزان کیفیت و کمیت محصول می شوند.
برخی آمینواسیدها در گیاه بی درنگ پس از تنش فیزیولوژی تولید می شوند در حالی که در بسیاری موارد تنش ها مانع از اثر گذاری آمینواسیدهای درون گیاه می شوند و اینجاست که نقش آمینواسیدهایی که به عنوان کود استفاده می شوند به عنوان نیرویی مضاعف، همراه با آب آبیاری یا محلول پاشی به کمک گیاه می آید.
 

تاثیر آمینواسیدها بر فتوسنتز گیاهی:

گیاهان به وسیله فرآیند فتوسنتز کربوهیدرات ها را سنتز می کنند. کاهش فتوسنتز در گیاه و میزان آن، گیاه را به سمت رشد کم و در نهایت به مرگ سلول های گیاهی هدایت می کند. در این میان نقش کلروفیل ها در واقع عهده دار جذب و تعادل انرژی و همچنین جذب مولکولی در گیاه است.
گلیسین نوع ال و گلوتامیک اسید نوع ال، دو عامل مهم در شکل گیری پروسه متابولیسم بنیادی گیاهان و بافت گیاهی بوده و به طور مستقیم بر سنتز کلروفیل ها نقش اساسی دارند.
این آمینواسیدها به توسعه سیستم کلروفیلی کمک شایانی می کنند و از تجمع کلروفیل ها در یک قسمت جلوگیری کرده و کلروفیل ها را به طور منظم و سازمان یافته هدایت می کنند و این چنین است که محصولات کشاورزی که توسط استفاده مستقیم آمینواسیدها به وجود می آیند، بسیار سبز و شاداب تر می باشند.


فعال سازی روزنه های گیاهی:
در ساختار سلول های گیاهی، روزنه ها به منظورتعادل هیدروژنی گیاهان و همچنین جذب عناصر پرمصرف و عناصر میکرو و در نهایت دفع و جذب یک سری از گازها به وجود آمده اند. هنگامی که روزنه های تنفسی باز می شوند به وسیله یک سری از عوامل خارجی مثل نور، رطوبت هوا، دمای هوا و تجمع نمک ها محیط را مورد ارزیابی قرار می دهند. گیاه باید مدام روزنه های تنفسی خود را در مواجهه با این فاکتورهای داخلی و خارجی مورد ارزیابی قرار دهد و باز و بسته کند.
گلوتامیک اسیدهای نوع ال در حقیقت مانند عامل اسمزی در سیتوپلاسم، این حالت را در سلول های نگهبان روزنه به وجود می آورند و بدین طریق روزنه های تنفسی گیاه را بدون وارد آوردن خسارت به گیاه باز می کنند.

 
کلات کردن عناصر:

آمینواسیدها به طور کلی اثر بسیار شدید و قوی در کلات کردن عناصر ریزمغذی در گیاهان دارند و در این حالت جذب و انتقال مواد ریز مغذی مورد نیاز گیاه را به راحتی در گیاه انجام می دهند و همچنین باعث جذب بهتر آن ها نیز می شوند.
تاثیر مثبت کلات کردن عناصر ریز مغذی به وسیله اسیدهای آمینه به واسطه تاثیر روی تراوایی غشای سلولی است که به صورت مشروح به آن خواهیم پرداخت. گلیسین و گلوتامیک اسید نوع ال در کلات کردن عناصر نقش شایانی ایفا می کنند.


نقش موثر بر هورمون های گیاهی:
آمینواسیدها از نیروهای پیش برنده و همچنین فعال کننده هورمون های گیاهی و رشد مواد سوبسترایی در گیاهان محسوب می شوند. در این میان متیونین های نوع ال فعال کننده و آزاد کننده اتیلن و فاکتورهای رشد دیگر در سلول هستند. در این میان عوامل دیگری نیز به صورت زیر نقش بسیار مهمی در فعال سازی هورمون ها ایفا می کنند:
تریپتوفان نوع ال نیرویی پیش برنده برای سنتز اکسین است. نباید فراموش کرد که ال تریپتوفان فقط به صورت فرم ال برای گیاه قابل استفاده است. ال آرژینین ها در فرایند سنتز گیاهی، گیاهان را وادار به گلدهی و میوه دهی می نماید که این خاصیت به هورمون های گیاهی شباهت دارد.

 
تاثیر بر گرده افشانی و میوه دهی:
آنزیم ال پرولین در باروری دانه گرده می تواند کمک شایانی کند چون در طبیعت یک سری عوامل مانع این فرآیند می شود. آنزیم های ال لیزین، ال متیونین و ال گلوتامیک اسید نیز برای گرده افشانی بسیار مفید هستند. این آمینواسیدها رویش دانه گرده را افزایش می دهند و باعث افزایش طول لوله گرده افشانی در گل نیز می شوند.
 

ایجاد تعادل بین گیاه و محیط کشت: 
توازن میکروفلورای خاک  در زمین های کشاورزی، یک عامل بسیار مهم برای جذب مواد آلی و معدنی و حاصلخیزی اطراف ریشه هاست. آنزیم ال متیونین یکی از فاکتورهای رشدی پیش برنده در این زمینه می باشد و زمانی که در سلول های دیواره سلولی تثبیت می شود با تعاملی که بین گیاه و خاک به وجود می آورد باعث اصلاح ساختار میکروفلورای خاک می شود.
 
تنظیم وضعیت عمومی گیاه:
گلوتامیک اسید و آسپاریک اسید نوع ال به وسیله مواد آمین داری که دارند یک مرحله استراحتی را توسط آمینواسیدها در درون گیاه به وجود می آورند که در واکنش گیاه با محیط بیرون و عوامل طبیعی نقش به سزایی دارند.
پرولین نوع ال و هیدروکسی پرولین در حقیقت اصلی ترین عامل برای ایجاد پیوندی متعادل در دیواره سلولی گیاهان هستند که در واقع این مکانیسم اثر باعث افزایش مقاومت گیاه و مقاومت در برابر شرایط نامساعد محیطی می شود. ال آلانین، ال والین و ال لیوسین نقش غیر قابل انکاری در کیفیت میوه ها دارند و در نهایت ال هیستیدین در متابولیسم سلول گیاهی در زمان رسیدن میوه ها بسیار موثر عمل می کند.

 
ساختار اسیدهای آمینه:
در ساختار ساده ترین اسید آمینه یعنی گلیسین می توان کربن، نیتروژن، اکسیژن و هیدروژن را یافت.  نحوه قرار گرفتن اتم عناصر ریزمغذی با چندین پیوند شیمیایی در مرکز حلقه نکته کلیدی موفقیت کلات های اسیدآمینه است. نکته جالب این کلات پیوندهای کووالانسی است که بین الکترون های اتم نیتروژن موجود در گلیسین با منیزیم به وجود می آید. اما نباید اهمیت پیوندهای کووالانسی را نادیده گرفت زیرا پیوند بین عنصر منیزیم و اسید آمینه عنصر کلات شده را در طی مسیر حمل به طرف مقصد از تمامی سدهای فیزیکی و شیمیایی گذر خواهد کرد. نباید فراموش کرد که اگر در ترکیب فوق تنها پیوندهای یونی وجود داشت ترکیب می توانست یک نمک یا کمپلکس باشد نه یک کلات.
 
مقایسه بین استفاده کلات های اسید آمینه و کودهای شیمیایی به صورت محلول پاش در گیاهان

غالبا استفاده کودها در خاک نتیجه دلخواه ما را در پی ندارد. هنگامی که کودی را در خاک استفاده می کنیم به دلایلی نظیر آبشویی، پیوند با سایر عناصر در خاک و استفاده به وسیله میکروارگانیسم های خاک ممکن است قسمت یا تمامی آن از دسترس گیاه خارج گردد. استفاده محلول پاش برخی کودهای حاوی کلات اسید آمینه می تواند باعث عبور آن ها از موانع فیزیکی و شیمیایی مختلف گردد. نباید فراموش کرد که یک کود محلول پاش باید دارای ویژگی های خاصی باشد تا بتواند از موانع متعددی عبور کند؛ اولین مانع پیش رو حلالیت است، در علم مدرن تغذیه گیاهی، کلات ها بر پایه حلال بودن در آب به وجود می آیند. مانع بعدی برای کودهای محلول پاش کوتیکول برگ است (لایه مومی شکلی که از اسیدهای چرب به وجود آمده است) لایه ای که سطح رویی و زیرین برگ ها را پوشانده است. هر کود محلو ل پاشی باید توانایی عبور از این لایه را داشته باشد. اما مهم ترین کیفیت برای یک عنصر ریز مغذی خنثی بودن از نظر الکتریکی است. به عنوان مثال، وقتی که سولفات آهن در آب حل می شود بلافاصله در آب حل شده و یون آهن بار مثبت و سولفات  بار منفی خواهد گرفت و پس از تماس با سطح برگ یون های مثبت آهن بلافاصله با یون های منفی اسید چرب سطح برگ واکنش داده و از دسترس گیاه خارج می گردد و در صورتی که میزان مصرف بیش از حد باشد باعث گیاه سوزی می شود.
در مقابل کلات های اسید آمینه که فاقد بار الکتریکی هستند، در برابر لایه کوتیکولی شکسته نمی شوند و به راحتی از این لایه می گذرند. به دلیل شکسته نشدن کلات های آمینواسیدی خطر گیاه سوزی هم پایین است. شکل زیر نحوه عبور یک کلات آمینواسیدی را از سطح برگ نشان می دهد.
پس از عبور از سطح کوتیکول کلات های آمینواسیدی باید عنصر کلات شده را به محیط سلولی ببرند. طبق تحقیق دانشمندان گلیسین این وظیفه را به خوبی انجام می دهد. گلیسین تنها 2 تا 3 ساعت پس از محلول پاشی خود را به فضای داخلی گیاه می رساند.
یکی از مزایای عمده کلات های آمینو اسیدی قابلیت تحرک بالای این کلات ها در داخل گیاه است. معمولا میزان کلسیم در خاک بسیار زیاد است اما به دلیل تحرک کم کلسیم در داخل گیاه معمولا کمبود آن در بسیاری از گیاهان مشاهده می شود زیرا یون کلسیم در آوندهای چوبی جا به جا نمی شود. ناگفته پیداست که یک اتم کلسیم کلات شده با اسید آمینه به راحتی در گیاه حرکت می کند و کمبود کلسیم را در بافت هایی که رشد سریع دارند جبران می نماید.
مشکل عمده دیگری که در استفاده از کودهای مرسوم شیمیایی وجود دارد در نحوه ورود یون ها به داخل سلول گیاهی است. یون ها باعث جدا شدن کلسیم از دیوار سلولی می شوند و به دیواره سلولی آسیب می رسانند درحالی که کلات های آمینواسیدی با کم ترین مقاومت و بدون آسیب رساندن به غشا سلولی وارد فضای داخل سلول می شوند. شکل زیر نحوه آسیب رساندن به دیواره سلولی توسط یک یون را نشان می دهد.
در آخرین مرحله پیوند کلات و اتم مورد نر در داخل سلول گیاهی شکسته می شود و نیاز غذایی سلول با کم ترین تلفات تامین می گردد.
 
برگرفته از: مجله دنیای کشاورزی، فروردین و اردیبهشت ماه 1392، شماره 33، صفحه 23
درحال بارگزاری
درحال بارگزاری
درحال بارگزاری