Jaké látky mají pozitivní vliv na růst rostlin?

Pro normální růst a vývoj rostlin jsou zapotřebí různé živiny. Podle moderních údajů existuje asi 20 takových prvků, bez kterých rostliny nemohou zcela dokončit vývojový cyklus a které nelze nahradit jinými.
Všechny živiny jsou rozděleny na makro- a mikroprvky. Mezi makroprvky patří ty, které rostliny obsahují ve významném množství (od setin až po celá procenta) – uhlík, kyslík, vodík, dusík, fosfor, draslík, síra, hořčík a železo. Mezi mikroprvky patří ty, které jsou v rostlinách obsaženy ve velmi malých množstvích (od stotisícin do tisícin procent), ale které i přes tak malé množství silně ovlivňují životní procesy rostlin – bór, měď, zinek, molybden, mangan, kobalt atd. Existují také ultramikroprvky, které se v rostlinách nacházejí ještě v menším množství než mikroprvky.
Zeleninové a ovocné rostliny spotřebují z půdy hodně dusíku, o něco méně draslíku a fosforu, trochu železa, bóru, síry, vápníku, hořčíku, mědi, zinku, manganu atd. Pokud má byť jen jeden nedostatek, rostliny dostávají nemocné, špatně rostou a produkují menší výnos, kvalita ovoce se zhoršuje. Nedostatek určitého nutričního prvku lze posoudit podle vzhledu rostlin.
Při posuzování úrovně zásobení rostlin živinami je nutné vzít v úvahu skutečnost, že některé prvky může rostlina znovu využít, tzn. v rostlině dochází k jejich redistribuci (např. jejich výtok z listů do plodů a kořenů, ze starých listů na mladší apod.). Mezi tyto prvky patří dusík, fosfor, draslík, hořčík a částečně síra. Existují však prvky, které nejsou schopny redistribuce – to jsou vápník, železo, měď, bór, zinek a mangan.
Příznaky nedostatku opakovaně použitelných makroprvků se objevují především na starých listech a mikroprvků na mladých listech a výhoncích.

Dusík – to je hlavní živný prvek pro všechny rostliny: bez dusíku je nemožná tvorba bílkovin a mnoha vitamínů, zejména vitamínů skupiny B. Rostliny nejintenzivněji absorbují a asimilují dusík v období maximální tvorby a růstu stonků a listů, takže nedostatek dusíku v tomto období ovlivňuje především růst rostlin: růst postranních výhonů je oslabený, listy, stonky a plody jsou menší a listy jsou světle zelené nebo dokonce nažloutlé. Při dlouhodobém akutním nedostatku dusíku získává bledězelená barva listů různé tóny žluté, oranžové a červené podle druhu rostliny, listy zasychají a předčasně opadávají, což omezuje tvorbu plodů, snižuje výnos a zhoršuje jeho kvalitu, přičemž ovocné plodiny hůře dozrávají a plody nezískávají normální barvu. Vzhledem k tomu, že dusík lze znovu použít, jeho nedostatek se projevuje nejprve na spodních listech: začíná žloutnutí žilek listu, které se šíří k jeho okrajům.
Nadměrná a zejména jednostranná výživa dusíkem také zpomaluje dozrávání plodiny: rostliny produkují příliš mnoho zeleně na úkor tržní části produktu, okopaniny a hlízy vyrůstají do vršků, v obilninách vzniká poléhání, cukernatost v okopaniny se snižují, škrob v bramborách a plodiny zeleniny a melounů mohou akumulovat dusičnany nad maximální přípustné koncentrace (MPC). Při přebytku dusíku rychle rostou mladé ovocné stromy, opožďuje se začátek plodování, opožďuje se růst výhonů a rostliny čelí zimě s nezralým dřevem.
Podle potřeby dusíku lze zeleninové rostliny rozdělit do čtyř skupin:
První – velmi náročné (květák, růžičková kapusta, červené a bílé pozdní zelí a rebarbora);
druhá je náročné (čínské a rané bílé zelí, dýně, pórek, celer a chřest);
Třetí – středně náročné (kel, kedlubny, okurky, hlávkový salát, raná mrkev, červená řepa, špenát, rajčata a cibule);
Čtvrtý – nenáročné (fazole, hrách, ředkvičky a cibule).
Zásoba půdy a rostlin dusíkem závisí na úrovni úrodnosti půdy, která je primárně dána množstvím humusu (humusu) – organické hmoty v půdě: čím více organické hmoty v půdě, tím větší je celková zásoba dusíku . Na dusík jsou nejchudší půdy sodno-podzolové, zejména písčité a hlinitopísčité, naopak nejbohatší černozemě.

Fosfor pomáhá zvyšovat zimovzdornost rostlin, urychluje jejich vývoj a zrání, stimuluje plodnost, podporuje intenzivní růst kořenového systému, což zvyšuje jejich odolnost vůči suchu. Rostliny jsou nejcitlivější na nedostatek fosforu ve velmi raném věku, kdy jejich nevyvinutý kořenový systém špatně přijímá živiny. Eliminovat negativní dopad nedostatku fosforu v tomto období následným vydatným přísunem fosforu rostlinám je téměř nemožné. Fosfor hraje důležitou roli při tvorbě plodů. Jeho nedostatek v tomto období brzdí vývoj rostlin a oddaluje jejich dozrávání, snižuje výnos a zhoršuje jeho kvalitu. Rostliny s nedostatkem fosforu prudce zpomalují svůj růst, jejich listy získávají nejprve od okrajů a poté po celém povrchu modrozelenou (šedozelenou), fialovou nebo červenofialovou barvu, která se objevuje na spodní listy obvykle v počátečním období vývoje. U ovocných rostlin s nedostatkem fosforu výhonky fialovou a ztenčují, listy získávají bronzový odstín a na podzim předčasně opadávají.
Zeleninové plodiny lze rozdělit do dvou skupin podle jejich požadavků na fosfor:
první — náročné (všechny druhy zelí, okurky, dýně, rebarbora, celer a pozdní mrkev);
druhý — středně náročné (všechny ostatní plodiny).
Nejchudší na obsah fosforu jsou podzolické půdy, nejbohatší černozemě.

Draslík hraje v životě rostlin velmi rozmanitou roli: udržuje v nich potřebný vodní režim, podporuje tvorbu cukrů a jejich hromadění v komerční části produktu, zvyšuje odolnost vůči mrazu a suchu, snižuje výskyt chorob. Při špatné výživě draslíku v rostlině dochází k jeho redistribuci: ze starých orgánů se přesouvá do mladších a podporuje jejich vývoj. Při nedostatku draslíku je inhibován vývoj plodů, pupenů a rudimentárních květenství.
Zjevné známky hladovění draslíkem se objevují především na starých listech: jejich okraje zhnědnou („okrajová pojistka“), okraje a špičky listů získávají spálený vzhled, na čepelích se objevují malé rezavé skvrny, list se „zvlní“, popř. kopulovitý v důsledku nerovnoměrného růstu tkáňových buněk zkroucený; Na listech brambor se tvoří charakteristický bronzový povlak.
Zeleninové plodiny lze rozdělit do dvou skupin podle potřeby draslíku:
první — velmi náročné (brambory, všechny druhy zelí, okurky, dýně, celer, rebarbora, pozdní mrkev a rajčata);
druhá je středně náročné (všechny ostatní plodiny).
Nedostatek draslíku pociťují rostliny na písčitých a hlinitopísčitých půdách.

Hořčík je součástí chlorofylu, což určuje jeho význam v životě rostlin: podílí se na metabolismu sacharidů, působení enzymů a na tvorbě plodů. Pokud je množství nedostatečné, hořčík se intenzivně přesouvá z listů do reprodukčních orgánů. Nedostatek hořčíku se projevuje především na listech: mezi jejich žilkami se tvoří chloróza, zůstávají zelené, jejich barva připomíná rybí kost a při akutním nedostatku hořčíku je zaznamenáno mramorování, kadeřavost a žloutnutí. Ovocné rostliny zažívají časné opadávání listů, počínaje spodními výhonky i v létě, a prudký opad plodů.
Nízký obsah hořčíku je typický pro písčité a hlinitopísčité půdy s vysokou kyselostí.
Aplikace dusíkatých, fosforečných a draselných hnojiv zpravidla zvyšuje potřebu rostlin hořčíku, protože je pro ně důležitý určitý poměr mezi těmito prvky. K odstranění tohoto nedostatku se aplikují hnojiva s obsahem hořčíku (na písčité půdy je nejlepší dolomit).

Vápník ovlivňuje metabolismus sacharidů a bílkovin a také zajišťuje normální podmínky pro vývoj kořenového systému rostlin. Potřeba vápníku se projevuje již ve velmi raných fázích vývoje rostlin: nepřítomnost vápníku potlačuje mobilizaci rezervních živin (škrob, bílkoviny) a jejich přeměnu na jednodušší sloučeniny, které jsou využívány sazenicemi, což může vést k úhynu rostlina.
Role vápníku v rostlinách je opačná než role draslíku, proto je optimálnímu poměru těchto prvků v živném médiu přikládán velký význam, protože ovlivňuje výnos a jeho kvalitu.
Vápník, na rozdíl od dusíku, fosforu a draslíku, není rostlinami znovu využíván. Příznaky jeho nedostatku se objevují především u mladých listů: jejich růst je zpomalen, objevují se chlorotické skvrny, pak žloutnou a předčasně odumírají. Nedostatek vápníku také ovlivňuje stav kořenového systému rostliny: růst kořenů se zpomaluje, stávají se slizkými a hnijí.
Nedostatek vápníku je pozorován při pěstování plodin na kyselých půdách, zejména písčitých a písčitohlinitých. Při vápnění by mělo být do půdy přidáno dostatečné množství vápníku pro normální růst rostlin.

Síra je součástí bílkovin, vitamínů, hořčice a česnekových olejů. Rostliny z čeledi brukvovitých, stejně jako luštěniny a brambory, obsahují a potřebují ze všeho nejvíce síru.
Při nedostatku síry se na podlouhlých stoncích tvoří malé listy se světle nažloutlou barvou a zhoršuje se růst a vývoj rostlin. U ovocných kultur listy a řapíky dřevnatí. Na rozdíl od hladovění dusíkem při hladovění sírou listy rostlin neopadávají, i když mají bledou barvu.
Nedostatek síry se vyskytuje velmi zřídka. Jeho nedostatek je pozorován na různých půdách, zejména na podzolových, lehkých půdách s nízkým obsahem humusu, jakož i v oblastech s vysokými srážkami, vzdálených od průmyslových center. To je způsobeno tím, že značné množství síry pochází z atmosféry s deštěm a sněhem v důsledku emisí z průmyslových podniků. Navíc při aplikaci řady minerálních hnojiv (například jednoduchého superfosfátu nebo síranu amonného) se do půdy dostává značné množství síry, které je zcela dostatečné pro normální růst a vývoj rostlin.

Železo vyskytující se v rostlinách v malém množství. Fyziologická role železa spočívá v tom, že je součástí enzymů a podílí se také na syntéze chlorofylu, dýchání a metabolismu. Při nedostatku železa v listech rostlin dochází k narušení tvorby chlorofylu, v důsledku čehož dochází u různých plodin a zejména ovocných stromů k chloróze listů, která se projevuje především na mladých horních listech a výhonech (listy ztrácejí zelenou barvu, listy ztrácejí zelenou barvu, chloróza listů se projevuje nedostatkem železa). zblednout a předčasně spadnout) . U rostlin se navíc zpomaluje syntéza růstových látek – auxinů.
Nedostatek železa je nejčastěji pozorován na karbonátových půdách a na půdách s vysokým obsahem stravitelných fosfátů, které přispívají k převodu železa do stavu, který je pro rostliny nedostupný. Nedostatek železa se odstraňuje použitím síranu železnatého ve formě listové výživy.

Бор je nezbytný pro rostliny po celé vegetační období a nejvíce ho potřebují dvouděložné rostliny. Bór podporuje zvýšený růst pylových láček a klíčení pylů, zvýšení počtu květů a plodů a jeho absence narušuje proces zrání semen. Bór má pozitivní vliv na odolnost rostlin proti houbovým, bakteriálním a virovým chorobám.
V rostlinném těle bór reguluje množství fytohormonů – auxinů a fenolů a řídí celkový lineární růst a vývoj pletiv. Při nedostatku bóru je narušena syntéza, přeměna a pohyb sacharidů, tvorba reprodukčních orgánů, hnojení (pylová sterilita) a plodování rostlin.
Na přítomnost boru v živném médiu jsou citlivé okopaniny, slunečnice, luštěniny, len, brambory a zelenina.
Bór se v rostlinách nevyužívá, a když je ho nedostatek, jako první trpí mladé rostoucí orgány: růstové body odumírají. U stolní (krmné, cukrové) řepy tedy nedostatek bóru způsobuje onemocnění „srdeční hniloba“ a dutost kořenové plodiny, u brambor – těžké poškození strupovitostí, u květáku – „hnědá hniloba“.
U ovocných plodin se nedostatek bóru projevuje trháním horních listů, jejich kroucením a opadáváním a s ostrým nedostatkem ve vývoji „suchých vrcholů“, ve výskytu vodnatých vředů na plodech (uvnitř i vně). ), které následně hnědnou a suberizují a plody získávají charakteristickou nahořklou chuť.
Nedostatek boru se nejčastěji projevuje na vápnitých, zejména převápněných, drnovopodzolových, drnovcových a šedých lesních půdách, na bažinatých půdách a na půdách lehké textury, jakož i na rozvinutých rašeliništích. Dobré zásobení rostlin fosforem a vápníkem zvyšuje jejich požadavky na přítomnost boru. V suchých letech se nedostatek boru zvyšuje, protože s nedostatkem vlhkosti klesá dostupnost boru pro rostliny.
Indikátorem nedostatku bóru v půdě může být slunečnice, která vykazuje hnědnutí vrcholu a zastavení růstu mladých listů. Velké dávky boru způsobují u rostlin celkovou toxikózu, zatímco bór se hromadí v listech a způsobuje jakési popálení spodních listů, tedy vznik okrajových nekróz, jejich žloutnutí, odumírání a opadávání.

Mangan nezbytný pro všechny rostliny: napomáhá ke zvýšení obsahu chlorofylu v listech, syntéze kyseliny askorbové (vit. C) a cukrů, zlepšuje odtok cukrů z listů do zásobních orgánů a plodů, upravuje vodní režim, zvyšuje odolnost proti nepříznivé faktory, ovlivňuje plodnost a pomáhá urychlit jejich vývoj.
Na přítomnost manganu v půdě (v přístupné formě) je obzvláště náročná řepa a další kořenová zelenina, brambory, obiloviny, ale i jablka, třešně, hrušky, třešně a maliny. Při nedostatku manganu v rostlinách dochází k narušení poměru prvků minerální výživy ve výživové rovnováze. Charakteristickým příznakem této poruchy je skvrnitá chloróza listů (mezi žilkami se objevují drobné žluté skvrny a postižená místa odumírají), u obilnin se objevuje „šedá skvrnitost“, u stolní řepy, cukrovky a krmné řepy „skvrnitá žloutenka“ špenát a u hrachu – „swamp spot“ (hnědé a černé skvrny na semenech); v ovocných plodinách – chloróza starých listů, zvláště závažná u hrušek a třešní. Při akutním nedostatku manganu, hrášku, rajčat, ředkvičky, zelí a řady dalších plodin může dojít k úplnému nedostatku plodů.
Nedostatek manganu pro rostliny je pozorován na šedých lesních, solonetzických a kaštanových půdách a na mírně vyplavených černozemích a také na příliš vápněných půdách s pH od 6 do 8. Na kyselých a silně kyselých podmáčených půdách toxický účinek přebytku manganu na rostliny je možné, a to i při aplikaci nadměrného množství hnoje (obsahuje poměrně hodně manganu) – tzv. „spalování plodin“.

Měď hraje specifickou roli v životě rostlin: reguluje fotosyntézu a koncentraci růstových inhibitorů tvořících se v rostlině, vodní metabolismus a redistribuci sacharidů, je součástí enzymů, zvyšuje odolnost proti poléhání a přispívá k jejich odolnosti vůči mrazu, teplu a suchu.
Nedostatek mědi způsobuje u rostlin zpomalení růstu a kvetení, chlorózu listů, ztrátu elasticity buněk (turgor) a vadnutí rostlin. Při akutním nedostatku mědi u obilnin, bělení špiček listů, nevyvinutí klasu (takzvaná „zpracovatelská choroba“ nebo „bílý mor“), nadměrné křoví (zejména u ovsa, ječmene, řepy, cibule a luštěnin). ), a u ovocných plodin – „suchý vrchol“ a růst postranních výhonků v tomto období neobvyklý.
Nedostatek mědi se projevuje ve větší míře na písčitých a sodno-podzolických půdách, rekultivovaných rašeliništích, rekultivovaných bažinatých půdách, karbonátových půdách pobaltských států a půdách převápněných. Dostupnost mědi pro rostliny na sodno-podzolových kyselých půdách je vyšší než na půdách s neutrálním a zásaditým reakčním prostředím. Vápnění půdy zvyšuje příjem mědi do půdních částic a snižuje její dostupnost pro rostliny.

Zinek nezbytné pro všechny plodiny, zejména ovocné plodiny. Stejně jako ostatní mikroprvky hraje zinek důležitou roli v metabolismu bílkovin, sacharidů a fosforu, v biosyntéze vitamínů a růstových látek (auxinů) a při náhlých změnách teplot zvyšuje tepelnou a mrazuvzdornost rostlin.
Při nedostatku zinku v rostlinách se zpomaluje tvorba sacharózy, škrobu a auxinů, narušuje se tvorba bílkovin, v důsledku čehož se v nich hromadí nebílkovinné sloučeniny dusíku a dochází k narušení fotosyntézy. To vede k potlačení procesu buněčného dělení a má za následek morfologické změny listů (deformace a redukce listové čepele) a stonků (opožděný růst internodií), tzn. k inhibici růstu rostlin. U ovocných stromů se na koncích větví tvoří zkrácené výhony s malými listy uspořádanými do růžice (tzv. „rozeta“) a při silném nedostatku se objevuje „suchý vrchol“. U kukuřice s nedostatkem zinku je pozorováno bělení nebo chloróza horních listů, u rajčat – malé listy, zvlnění listových čepelí a řapíků.
Nejcitlivější na nedostatek zinku jsou pohanka, chmel, řepa, brambory, jetel, kukuřice, ale i jabloně a hrušně. Nedostatek zinku se projevuje na kyselých, vysoce podzolických půdách, černozemích, šedozemích, kaštanových a hnědozemích. Aplikace velkých dávek fosforečných hnojiv a fosfátování půd prohlubuje nedostatek zinku.

Molybden rostliny jej potřebují v ještě menším množství než bor, mangan, zinek a měď. Převážně se hromadí v mladých rostoucích orgánech, je součástí enzymů regulujících metabolismus dusíku v rostlinách, podílí se na syntéze nukleových kyselin (RNA a DNA) a vitamínů, reguluje fotosyntézu a dýchání. Molybden hraje specifickou roli při vstřebávání atmosférického dusíku luštěninami (to určuje jejich zvláštní potřebu), stejně jako zeleninové plodiny (zelí, ředkvičky, listová zelenina, rajčata). Při nedostatku molybdenu v rostlinách dochází k narušení mnoha životně důležitých procesů, dusičnany se hromadí v rostlinných pletivech, což je nebezpečné zejména při nadměrném používání dusíkatých hnojiv (včetně hnoje): čím vyšší dávky dusíkatých hnojiv používají, tím větší potřebu rostlin pro molybden.
Vnější příznaky nedostatku molybdenu pro rostliny jsou podobné hladovění dusíkem: růst rostlin je inhibován, listy jsou světle zelené, deformují se a předčasně odumírají. Nedostatek molybdenu se projevuje zpravidla na kyselých sodno-podzolových, šedých lesních, písčitých a hlinitopísčitých půdách, odvodněných kyselých rašeliništích a černozemích. Dostupnost molybdenu pro rostliny se zvyšuje s poklesem kyselosti půdy a vápněním, ale při pH 7,5 až 8 jeho dostupnost opět klesá.
Velké dávky molybdenu jsou pro rostliny velmi toxické, takže i 1 mg molybdenu v 1 kg sušiny produktů je škodlivý pro lidi i zvířata.

Existují přírodní regulátory, které si rostlina vyrábí sama, a syntetické regulátory. Ty přirozeně produkované rostlinami se nazývají fytohormony nebo rostlinné hormony.

Látky považované za fytohormony jsou: auxin, giberelin, cytokinin, kyselina abscisová, ethylen, brassinosteroid, kyselina salicylová, jasmonát, systemin, polyamin, oxid dusnatý a signální peptid.

Mezi rostlinnými a živočišnými hormony jsou rozdíly. Například živočišné hormony jsou syntetizovány ve specifických orgánech nebo tkáních a podle definice působí na různých místech, kde jsou produkovány. To se nemusí nutně týkat fytohormonů, některé uplatňují své účinky přesně na stejném místě, kde jsou syntetizovány.

Přestože všechny fytohormony mají své specifické účinky, jejich kombinace vyvolává u rostlin pokaždé jinou reakci.

Výkres. Přehled rostlinných hormonů a souvisejících procesů v rostlinách, za které jsou zodpovědné různé hormony.

Auxin pro rostliny.

Hlavním účinkem auxinu je prodlužování buněk, především změnou plasticity buněčné stěny. Auxin je syntetizován v apikálních meristémech a v menší míře v kořenech. Hlavním auxinem přirozeně syntetizovaným rostlinami je kyselina indol-3-octová (IAA), i když byly identifikovány další auxiny, jako je kyselina fenyloctová, chlorid a v poslední době kyselina indol-3-máselná (IBA).

Pohyb těchto fytohormonů jde od vrcholků ke kořenům (tzv basipeto – vývoj od vrcholu orgánu k základně, v důsledku čehož jsou mladé části umístěny blíže k základně a staré k vrcholu) a naopak (tzv. acropetum – vývoj bočních větví nebo částí orgánu od základny k vrcholu, v důsledku čehož jsou mladé části umístěny blíže k vrcholu a staré – k základně; Takto se vyvíjejí větve a listy na stoncích většiny rostlin a stejně tak se vyvíjejí stonky a kořeny během apikálního růstu). Bazipetální vývoj je však mnohem rychlejší než akropetální vývoj.

Některé z účinků auxinů v rostlinách jsou způsobeny následujícím:

Apikální dominance.

Mezi zahradníky je dobře známo, že když se odstraní hlavní apikální osa (hlavní vertikální stonek) rostliny, začnou vyrůstat sekundární pupeny a mnoho z nich tvoří hlavní stonky. K tomu dochází, protože auxiny produkované apikálním meristémem narušují růst a vývoj sekundárních pupenů.

Rhizogeneze.

Auxin je hlavní složkou odpovědnou za tvorbu kořenových buněk. Zahradníci tuto vlastnost využívají k získávání řízků: přidání auxinu do základny řezu podporuje tvorbu nových kořenů. K této rhizogenezi dochází při velmi nízkých koncentracích auxinu, protože vyšší koncentrace auxinu inhibují růst a vývoj kořenů. O tom, zda se nové buňky stanou kořeny nebo jinými orgány, však rozhoduje přítomnost dalších fytohormonů. Rovnováha mezi auxinem a cytokininem hraje v tomto procesu velmi důležitou roli. Pokud jsou tedy rostlinné buňky pěstovány in vitro (tj. ve zkumavce) v plodinách, pokud je koncentrace auxinu vyšší než koncentrace cytokininu, vytvoří se nové kořeny. Pokud je však koncentrace cytokininu vyšší než koncentrace auxinu, buňky se nakonec vyvinou do nových pupenů.

Když je koncentrace těchto dvou typů hormonů stejná, buněčný růst bude probíhat bez diferenciace a vytvoří se hmota vyvíjejících se buněk nazývaná kalus (silná kůže, kalus). Kalus – pletivo, které se vyvíjí v místech poškození rostlinných orgánů, na površích ran při roubování nebo kultivaci izolovaných pletiv. Skládá se z víceméně homogenních nediferencovaných parenchymových buněk, které pocházejí z meristému rány. Podporuje hojení ran, splynutí podnože a potomka a tvorbu kořenů během vegetativního množení rostlin.

Geotropismus.

Gravitace ovlivňuje vývoj rostlin. Když je stonek rostliny umístěn vodorovně, začnou se vyvíjet boční výhonky, které mohou tvořit kořeny tam, kde se dotýkají země. To je způsobeno akumulací auxinu pod vlivem gravitace. Tento jev se používá k produkci nových rostlin pomocí metody zvané vrstvení nebo stratifikace.

Fototropismus.

Rostliny mají tendenci růst směrem ke světlu. Tento proces je regulován auxinem, který se hromadí v oblastech přijímajících méně světla; výsledkem je prodloužení buněk v této oblasti v důsledku sklonu stonku ke světlu.

Fototropismus je růst rostliny v reakci na světlo. Tento proces je regulován auxinem. Když sluneční světlo dopadne shora, molekuly IAA (kyselina indol-3-octová; hlavní auxin přirozeně syntetizovaný rostlinami) produkované apikálním meristémem se rovnoměrně rozmístí po celém výhonku. Jakmile sluneční světlo začne dosahovat pupenu v jednom rohu, molekuly IAA se přesunou na opačnou stranu a stimulují buňky na této straně k prodloužení. Prodlužování buněk způsobuje ohýbání výhonku směrem ke světlu.

Abscize.

Abscise je ztráta určitých částí rostliny, ke které v mnoha případech dochází v důsledku stárnutí rostlinné tkáně, nazývaného senescence. Exogenní aplikace auxinu snižuje abscisi u mnoha druhů, to znamená, že ji reguluje.

Ovoce.

Během opylování a hnojení se koncentrace auxinu v ovoci obvykle zvyšuje, pravděpodobně v důsledku tvorby semen. Pokud k oplození nedojde, plody místo vývoje a dozrávání opadávají. Ale s auxinem může nastat tvorba a zrání plodů bez nutnosti opylování nebo hnojení (a tedy bez produkce semen). Vývoj plodů bez oplození se nazývá partenokarpie a používá se, když není potřeba tvorba semen nebo není možné opylení. K tomu dochází, když se rostliny opylované hmyzem pěstují ve sklenících. V nepřítomnosti opylujícího hmyzu se ke stimulaci plodů používá exogenní auxin.

Gibberellin.

Gibberellin – jedná se o fytohormony, které jsou částečně zodpovědné za buněčné dělení a prodlužování stonků a dalších tkání.

Objevili je někteří japonští vědci, kteří studovali nemoc v rýži. Toto onemocnění způsobilo, že nově vyklíčené sazenice zežloutly a stonek se nadměrně protáhl, což nakonec vedlo ke smrti rostliny. Vědci zjistili, že tyto příznaky způsobuje houba Gibberella fujikuroi. Tato houba produkuje velké množství fytohormonů, které jsou zaváděny do hostitelské rostliny.

Ilustrace schematické biosyntetické dráhy pro rostlinu (vlevo) a giberelin (GA) (vpravo)

Od té doby byly objeveny a izolovány různé druhy giberelinů. Jak byli objeveni, byla jim postupně přidělena čísla; GA1, GA2, GA3 atd. GA3 je kyselina giberelová.

Gibbereliny jsou syntetizovány hlavně ve vyvíjejících se orgánech a tkáních.

Funkce giberelinů

Klíčení semen.

V semenech se některé gibereliny spojují s glykosidem a stávají se v této formě neaktivní. Během klíčení enzymy tuto kombinaci rozloží a gibereliny se odblokují a aktivují. Tento podnět ke klíčení byl prokázán ve velkém množství experimentů, které ukazují, jak použití giberelinů urychlilo klíčení semen salátu. Bylo také prokázáno, že vystavení světlu urychluje klíčení semen salátu. Novější studie ukázaly, že světlo urychluje přeměnu giberelinů z neaktivní konjugované formy na aktivní formu.

Pohlavní výraz.

U druhů s jednopohlavnými květy, tj. s oddělenými samčími a samičími květy na stejné rostlině (jednodomé) nebo na různých jedincích (dvoudomé), se zdá, že gibereliny mají regulační účinek na sexuální projev. Například aplikace giberelinů na samičí rostliny chřestu vede k samčím a hermafroditním květům. Na druhé straně aplikace giberelinu na rostliny kukuřice způsobuje výskyt samičích květů v peří (samčích květenstvích).

Toto je detailní záběr semene (vlevo) na hlavě květu conebush (aka Leucadendron rubrum) (vpravo). Černé semeno je zavěšeno na padáku jemných chloupků nazývaných pappus. Chloupky pomáhají semenu zachytit vítr, když se uvolňuje z květní hlavy. Semena mohou být unášena větrem na mnoho kilometrů. Conebush jsou původní obyvatelé Jižní Afriky. Rostliny mohou být samčí nebo samičí. Samčí rostlina má úzké a malé květní hlavy, zatímco samičí rostlina (na obrázku) má velké, zelené a kuželovité květy, které se později zbarvují do mědi.

Vliv v juvenilním (panenském) období.

Mladé rostliny se liší od dospělých rostlin – například vyvíjející se ovocné stromy musí po vyklíčení semen zrát několik let, než mohou produkovat květy a ovoce. V některých případech mají odlišné vlastnosti než dospělí (například mají ostny nebo jinak tvarované listy). Gibbereliny hrají důležitou roli při přechodu z juvenilního stádia do dospělého (generativního) stádia. U některých rostlin, jako je břečťan, má exogenní aplikace giberelinů za následek větve vykazující typické charakteristiky juvenilní fáze.

Ovoce.

Gibberellin, stejně jako auxin, stimuluje tvorbu plodů u některých druhů rostlin. Některé rostliny vyžadují ke kvetení dlouhé dny nebo chladná období, ale aplikace kyseliny giberelové indukuje kvetení bez ohledu na fotoperiodu nebo teplotu.

Cytokininy.

Objev těchto fytohormonů je způsoben především kultivačními studiemi in vitro (ve zkumavce). První pozorování se týká skutečnosti, že „kokosové mléko“ (endosperm ovoce) podporuje růst různých tkání pěstovaných in vitro.

První izolovaný a identifikovaný přirozený cytokinin byl pojmenován zeatin, protože byl izolován ze semen kukuřice (Zea mays).

Tento obrázek ukazuje barevný rastrovací elektronový mikrosnímek (SEM) kryo-nakládaného květu s odstraněným koncem, který ukazuje centrální vaječník (světle růžový, uprostřed) obsahující vajíčka (oranžový). Vaječník obsahuje vajíčko obsahující ženské reprodukční buňky. Zde je obklopena vlákny tyčinek (růžová), nad nimiž jsou prašníky (nejsou vidět), samčí reprodukční části produkující pyl (samčí reprodukční buňky). Zelené listovité struktury jsou okvětní lístky.

Hlavní funkcí cytokininu je zajištění buněčného dělení a zpomalení stárnutí. Jak již bylo zmíněno výše, cytokinin v kombinaci s auxinem vede k tvorbě nediferencovaných buněčných hmot nazývaných kalusy, které při exogenní aplikaci také stimulují vývoj laterálních vrcholů, čímž narušují apikální dominanci.

Rostlinný fytohormon ethylen.

Ethylen je jednoduchý uhlovodík, který je za normálních podmínek plyn. Účinky ethylenu na rostliny byly objeveny při pouličním osvětlení karbidovými lampami. Spalovací proces měl za následek uvolnění etylenu a listy stromů v blízkosti těchto lamp zežloutly a opadaly.

Hlavní funkce ethylenu se uskutečňuje během zrání plodů a během stárnutí listů a květů. U druhů s klimakterickými plody je zrání způsobeno zvýšením hladiny tohoto hormonu. Je také zodpovědný za změnu barvy některých neklimakterických plodů (tedy plodů, jejichž dozrávání neovlivňuje etylen), jako je tomu u citrusových plodů. Ethylen se používá ke zrání plodů, které byly sklizeny v předstihu. Používá se spalováním v uzavřených komorách nebo s etefonem, produktem, který se hydrolýzou v rostlině rozkládá na etylen.

Další funkcí přisuzovanou jak ethylenu, tak giberelinům je regulace sexuálního projevu u dvoudomých rostlin. Aplikace etylenu na chřest způsobí, že se na samčích rostlinách objeví samičí květy.

Ethylen spolu s kyselinou jasmonovou hraje důležitou roli při stimulaci produkce látek, které chrání rostlinu před biotickými a abiotickými stresy.

Kyselina abscisová (ABA).

Tento hormon se přímo podílí na stárnutí a opadávání listů, květů a plodů. To také ovlivňuje latenci některých semen.

Stejně jako v případě ethylenu tento fytohormon indukuje expresi genů rezistence při různých stresech. Jedním z účinků ABA je uzavření průduchů za sucha, což zabraňuje dehydrataci rostliny.

S pozdravem, váš RastOk.