Stimulátory růstu a vývoje rostlin na bázi prekurzorů auxinů (IAA)
Mechanismus působení a účinek
Při studiu fenolických sloučenin v rostlinách byla v minulosti nalezena řada fenolických látek, a to nejen kyselina 3,4,5-trihydroxybenzoová (gallová), či 2-hydroxybenzoová (salicylová – obsažená v přípravcích SUNAGREEN a HERGIT), ale také i alicyklické sloučeniny – kyselina šikimová a chorismová. Následně poté byla popsána tzv. šikimátová cesta biosyntézy aromatických amino- a hydroxy- kyselin.
Při této biosyntéze, která probíhá v rostlinách a vyšších mikroorganismech, má významné místo kyselina 2-aminobenzoová (antranilová – obsažená v přípravcích REXAN, SUNAGREEN i HERGIT v různých poměrech) (AA), která je dále metabolizována převážně na L-tryptophan (TRP). L-Tryptophan je přímým prekurzorem biosyntézy přirozeného a nejdůležitějšího fytohormonu ze skupiny auxinů – kyseliny indolyl-3-octové (IAA). Kyselina 2-aminobenzoová vzniká též i katabolickými reakcemi z L-tryptophanu.
Přípravky dodaná volná kyselina 2-aminobenzoová je během 12 až 24 hodin zcela metabolizována a je vázána v rostlinných tkáních jako glykosid a současně je využívána k syntéze L-tryptophanu. Vznikající L-tryptophan může být též imobilizován ve formě glykosidu, nebo je využíván k biosyntéze IAA, případně
i bílkovin.
Vzniklá IAA podporuje růst rostlin za předpokladu, že rostlina je v růstové fázi, kterou auxin výrazně ovlivňuje. Toho využívají dále popsané stimulátory aplikované v přesných dávkách v průběhu citlivých růstových fází rostlin, zejména v průběhu odnožování obilovin a před květem olejnin. Jestliže IAA není využita, ukládá se ve formě neaktivního glykosidu. Přebytek IAA působí též inhibičně na další syntézu a IAA již dále nevzniká. V rostlinách je přebytek glykosidu IAA (GAA) ukládán do endospermu semen a po aktivaci výrazně ovlivňuje jejich klíčivost.
Aby nedocházelo k předčasnému rozpadu IAA v buňkách rostlin, je třeba částečně omezit účinek auxinoxidázy (i dalších peroxidáz). To lze zajistit vhodnými fenolickými sloučeninami – kyselina 2-hydroxybenzoová (SUNAGREEN, HERGIT) nebo 4-hydroxyacetanilid (REXAN), apod.
Dále kyselina 2-hydroxybenzoová (HERGIT, SUNAGREEN) potlačuje v buňkách vznik center krystalizace vody a tím výrazně zvyšuje odolnost rostlin proti mrazu.
Kombinací kyseliny 2-aminobenzoové a 2-hydroxybenzoové vzniká synergická směs. Navíc přídavek kyseliny L-glutamové, (2-amino-1,5-pentadiová – HERGIT) příznivě ovlivňuje další pochody v rostlinách. Kyselina glutamová je zapojena do metabolismu dusíku, zvláště biosyntézy základních aminokyselin. Je prekurzorem cyklické aminokyseliny L-prolinu, který vzniká jako ochranná látka proti šoku způsobeném náhlou změnou počasí, nebo i použitými pesticidy. Regulace růstu je ovlivněna asi 14 až 21 dnů. Vznikající auxin významně ovlivňuje další vývojové fáze rostlin (vegetativní růst, přechod do generativního růstu – ovlivnění kvetení a opylování, ukládání asimilátů, kvalita plodů i semen a pod.). Při aplikaci herbicidů odstraňuje stresový šok způsobený i selektivními herbicidy. Všechny aktivní látky směsi jsou snadno biologicky odbouratelné. Jsou využívány půdními mikroorganizmy jako zdroj uhlíku. V půdě dochází k odbourání již za dva dny a při dávkách 100 mg/dm půdního substrátu nedochází k inhibici mikrobiální oxidace amoniaku (Nitrosomonas sp., Nitrobacter sp.) a na aktivovaném čistírenském kalu dochází po 5 dnech k odbourání z 97% původní koncentrace.
Vzhledem k nízké toxicitě aktivních látek, obsažených v našich stimulátorech, není ovlivněna ani formulace prostředku (akutní LD 50/potkan/ je větší jak 10,0 ml/kg). Případná rezidua neovlibňují ani prvky životního prostředí, ani procesy probíhající v potravinovém řetězci. Přípravky v užívaném zředění jsou pro včely telativně neškodné, pro ryby téměř nejedovaté.
Souhrně tedy stimulátory na bázi prekurzorů auxinu ovlivňují rostliny několikerým způsobem
- Zvyšují intenzitu asimilace tím, že ovlivňují pohyb buněčné plazmy. Buňky jsou lépe zásobovány živinami. Rostliny jsou zelenější, vytváří se nadzemní hmota a zvyšuje se i pokryvnost listoví. Je podpořen i růst kořenové soustavy. Rostliny lépe využívají přijatá hnojiva, i ta která jsou již uložena v buňkách. Snižuje se obsah dusičnanů v plodinách.
- Posilují ukládání asimilátů do zásobních orgánů rostlin. Zvyšuje se tak hmotnost semen, plody jsou rovnoměrně vyvinuté, zpravidla též lépe vybarvené a s vyšším obsahem zásobních látek (cukry, škrob, olej). Sklizená semena mají vyšší vzcházivost.
- Aplikované na počátku kvetení ovlivňují klíčivost pylových zrn a tím je příznivě ovlivněn výnos semen. Po další aplikaci po odkvětu dochází k rovnoměrnému dozrávání.
- Aplikované v průběhu odnožování obilovin mají výrazný regulační účinek na proces odnožování a přechod do prodlužovacího růstu obilovin. Pozitivně je ovlivněn počet produktivních odnoží, jejich vyrovnanost, omezen je vývoj plevelných odnoží.