Í nútíma landbúnaðarframleiðslu eru amínósýrur mikið notaðar á öllum stigum ræktunar ræktunar sem skilvirkt og umhverfisvænt vaxtarstillir plantna og næringarefna. Glútamat, lýsín og prólín eru þrjár dæmigerðar amínósýrur í landbúnaði sem gegna mikilvægu hlutverki við að stuðla að vexti uppskeru, auka streituþol og bæta gæði. Hins vegar, vegna mismunandi sameindabyggingar og lífeðlisfræðilegrar virkni, eru sérstakar notkunarsviðsmyndir þeirra og notkunaraðferðir verulega mismunandi.
Algengar aðgerðir landbúnaðarglútamats, lýsíns og prólíns
Þrátt fyrir að lífeðlisfræðileg virkni þessara þriggja amínósýra sé mismunandi, deila þær eftirfarandi sameiginlegum aðgerðum í landbúnaði:
1. Að bæta við næringu plantna og stuðla að vexti og þroska
Glútamat, lýsín og prólín eru öll mikilvæg hráefni fyrir próteinmyndun í plöntum. Þeir geta verið beint frásogaðir og nýttir af ræktun með laufúðun eða rótarbeitingu, taka þátt í byggingu frumubyggingar og ensímmyndun og stuðla þannig að vexti plantna og auka lífmassa. Til dæmis, þegar þær eru notaðar á ungplöntustigi, geta allir þrír flýtt fyrir þróun rótar og stækkun blaða og lagt grunninn að síðari vexti.
2. Auka streituþol uppskeru
Allar þrjár tegundir amínósýra geta aukið aðlögunarhæfni ræktunar við óhagstæðar aðstæður eins og þurrka, seltu og lágt hitastig með því að stjórna osmósujafnvægi og virkja andoxunarkerfi. Þegar ræktun lendir í lífrænu álagi eykst innihald óbundinna amínósýra í plöntunni verulega og utanaðkomandi viðbót getur aukið enn frekar vatns-söfnunargetu og himnustöðugleika frumna og dregið úr frumuskemmdum af völdum streitu.
3. Bæta uppskeru gæði og auka uppskeru
Allir þrír geta bætt uppskeru og gæði með því að taka þátt í umbrotum köfnunarefnis og stuðla að uppsöfnun ljóstillífunarafurða. Til dæmis getur notkun á ávaxtastækkunarstigi aukið innihald leysanlegra sykurs og vítamína í ávöxtum, bætt bragð og næringargildi; á sama tíma stuðlar það að flutningi næringarefna yfir í líffæri sem eru uppskorin og eykur þúsund-kornaþyngd eða þyngd eins ávaxta.
4. Bæta áburðarnýtingu
Sem lífrænar niturgjafar er hægt að nota glútamat, lýsín og prólín ásamt ólífrænum áburði. Með því að virkja jarðvegsörverur og stuðla að frásog rótar köfnunarefnis, fosfórs, kalíums og annarra frumefna draga þær úr áburðartapi, bæta áburðarnýtingu og draga úr hættu á umhverfismengun.
Mismunur á virkni landbúnaðarglútamats, lýsíns og prólíns
1. Kjarnastarfsemi glútamats
Glútamat er lykil milliafurð köfnunarefnisefnaskipta í plöntum og virkni þess beinist meira að „efnaskiptastjórnun“ og „umbreytingu næringarefna“:
(1) Þátttaka í niturumbrotum og amínósýrumyndun
Glútamat er undanfari myndun ýmissa amínósýra (svo sem glútamíns, prólíns og arginíns) í plöntum. Með umbreytingu gefur það amínóhópa fyrir aðrar amínósýrur og er kjarnamiðstöð fyrir aðlögun og dreifingu köfnunarefnis. Þess vegna getur notkun glútamats á vaxtarstigum þegar ræktun hefur mikla köfnunarefnisþörf (eins og gróðurvaxtastig) stuðlað verulega að upptöku og nýtingu köfnunarefnis.
(2) Að stuðla að klórófyllmyndun og ljóstillífun
Glútamat er hluti af porfýrínhringnum í blaðgrænu. Utanaðkomandi viðbót getur flýtt fyrir nýmyndun klórófylls og aukið ljóstillífunarhraða laufanna. Þegar lauf ræktunar verða gul eða skilvirkni ljóstillífunar minnkar (svo sem á langvarandi skýjuðum dögum eða ótímabæra öldrun), getur úðun glútamats dregið úr einkennum fljótt og endurheimt laufvirkni.
(3) Stjórna opnun og lokun munns og vatnsjafnvægis
Glútamat getur stjórnað opnun og lokun munnhols með því að hafa áhrif á osmótískan þrýsting verndarfrumna, draga úr vatnsútflutningi við þurrka á sama tíma og það tryggir CO₂ framboð, þannig að jafnvægi milli vökvasöfnunar og ljóstillífunar er. Þessi áhrif eru sérstaklega mikilvæg í ræktun ræktunar á þurrum svæðum.
2. Kjarnahlutverk lýsíns
Lýsín er nauðsynleg amínósýra í plöntum (nauðsynlegt fyrir menn en hægt að búa til af plöntum). Hlutverk þess beinist meira að "reglugerð um lífeðlisfræðilega virkni" og "gæðaumbætur":
(1) Virkja plöntuvarnarkerfið og auka sjúkdómsþol
Hægt er að breyta lýsíni í efni með bakteríudrepandi virkni (eins og cadaverine, afurð lýsín decarboxylasa) innan plantna, sem hindrar vöxt og æxlun sýkla; samtímis getur það örvað ræktun til að framleiða-sjúkdómstengd prótein (PR-prótein), aukið viðnám gegn sveppa- og bakteríusjúkdómum. Þess vegna getur notkun lýsíns á tímabilum með mikilli sjúkdómstíðni (svo sem á mið- og síðstigum vaxtar ræktunar) dregið úr sjúkdómstíðni.
(2) Stuðla að æxlunarvexti og bæta gæði ávaxta
Lýsín hefur sérstök stjórnunaráhrif á blómgun og ávaxtasetningu í ræktun, stuðlar að frjókornaþróun, eykur frævunarhraða og flýtir fyrir uppsöfnun próteina og nauðsynlegra amínósýra í ávöxtum. Notkun lýsíns á blómstrandi og ávaxtaþroskastigi ávaxtatrjáa og grænmetis getur bætt hraða ávaxtastillingar verulega, aukið innihald nauðsynlegra amínósýra eins og lýsíns í ávöxtum og aukið næringargildi.
(3) Að draga úr þungmálmálagi
Lýsín getur bundist þungmálmjónum (eins og blýi og kadmíum) í jarðveginum með klómyndun, dregur úr aðgengi þeirra og minnkar frásog uppskeru þungmálma; samtímis stjórnar það virkni þungmálma afeitrunarensíma í plöntunni og dregur úr eituráhrifum þungmálma á frumur. Þessi áhrif gera það dýrmætt fyrir gróðursetningu í þungmálma-menguðum jarðvegi.
3. Kjarnahlutverk prólíns
Proline er einn mikilvægasti osmósujafnari í plöntum, með hlutverk þess að einbeita sér að „streituvernd“ og „frumuviðgerð“:
(1) Osmotic vernd undir mikilli streitu
Í miklu álagi eins og þurrka og seltu er prólín algengasta ókeypis amínósýran í plöntum. Sameindabygging þess hefur sterka vatnssækni, sem getur dregið úr osmósugetu með því að auka styrk frumusafa, draga úr vatnstapi og viðhalda frumuþrýstingi. Þess vegna hefur notkun prólíns fyrir eða meðan á streitu stendur mun betri streituþol-áhrif en hinar tvær tegundir amínósýra.
(2) Að koma á stöðugleika í uppbyggingu líffræðilegra stórsameinda
Prólín getur tengst líffræðilegum stórsameindum eins og próteinum og kjarnsýrum, viðhaldið stöðugleika staðbundinnar uppbyggingar þeirra og komið í veg fyrir próteinafvæðingu og tap á ensímvirkni við streituskilyrði. Til dæmis, við lágt-hitaálag getur prólín verndað frumuhimnur og ensímkerfi og viðhaldið eðlilegum efnaskiptumvirkni.
(3) Andoxunarefni og sindurefnahreinsun
Prólín getur beint hreinsað hvarfgjarnar súrefnistegundir (eins og hýdroxýlrótarefni og vetnisperoxíð) sem myndast við streitu, eða dregið úr oxunarskemmdum með því að auka virkni andoxunarensíma eins og superoxíð dismutasa (SOD) og peroxidasa (POD). Þessi áhrif eru sérstaklega áberandi þegar ræktun verður fyrir þurrkum og háum-hitaálagi.
Notkunaraðferðir landbúnaðarglútamats, lýsíns og prólíns
1. Gildandi ræktun og vaxtarstig
(1) Glútamat
Viðeigandi ræktun: Alls konar ræktun (sérstaklega laufgrænmeti og korn).
Ákjósanlegur tími: Fræplöntustig (eykur gróðurvöxt), gulnunarstig blaða (endurheimtir ljóstillífunarvirkni), hámarksstig köfnunarefnisþörf (svo sem hveitisamskeyti, hrísgrjónastig).
(2) Lýsín
Viðeigandi ræktun: Ávaxtatré, grænmeti, belgjurtir (ræktun sem þarfnast aukinna gæða og sjúkdómsþols).
Ákjósanlegur tími: Blómstrandi tímabil (eykur setningu ávaxta), stækkunartímabil ávaxta (bætir gæði), hátt tíðni sjúkdóms (eykur sjúkdómsþol).
(3) prólín
Viðeigandi ræktun: Þurrka-þolin ræktun (svo sem maís og bómull), saltlaus-alkalí jarðvegsræktun og ræktun á opnum-akri sem er næm fyrir slæmum aðstæðum.
Ákjósanlegur tími: 1-3 dagar fyrir óhagstæð streitu (eins og fyrir þurrka eða kuldabylgju), meðan á streitu stendur (dregur úr skemmdum) og á batatímabili eftir streitu (stuðlar að viðgerð).
2. Notkunaraðferðir og styrkur
(1) Laufaúðun
Glútamat: Styrkur er venjulega 0,2%-0,5%, skammtur er 50-100 grömm á hektara, þynnt í 30-50 kg af vatni, úðað jafnt á báðar hliðar laufblaðanna, einu sinni á 7-10 daga fresti, í 2-3 skipti í röð.
Lýsín: Styrkur 0,1%-0,3%, skammtur 30-50 grömm á mú (667 fermetrar), þynnt í 30 kg af vatni. Einbeittu þér að því að úða blómin og ávextina, notaðu 2-3 sinnum frá blómgun þar til ávextir þroskast.
Prólín: Styrkur 0,1%-0,2%, skammtur 20-40 grömm á mú (667 fermetrar), þynnt í 30 kg af vatni. Úðaðu fyrir eða meðan á ólífrænu álagi stendur. Í mikilli streitu er hægt að stytta bilið í 5 daga, notað tvisvar í röð.
(2) Rótarforrit
Glútamat: Hægt að blanda með lífrænum eða efnafræðilegum áburði, skammtastærðir 100-200 grömm á mú (667 fermetrar), borið á með áveituvatni eða áburðargjöf. Hentar vel fyrir ræktunarplöntur eða þegar nitur í jarðvegi er ófullnægjandi.
Lýsín: Oft notað í samsettri meðferð með samsettum áburði, skammtar 50-100 grömm á mú (667 fermetrar). Berið á meðan ávaxtastækkun stendur ásamt áveitu til að stuðla að flutningi næringarefna til ávaxtanna.
Prólín: Berið á rætur í styrk sem er 0,3%-0,5%, notið 50-100 grömm á mú (um það bil 0,067 hektarar). Hentar til að bæta saltvatns-alkalíland eða til áveitu á rótum áður en ræktun er sáð á þurrum svæðum, sem eykur rótþol.
(3) Fræmeðferð
Hægt er að nota lýsín og prólín til að bleyta fræ í styrkleikanum 0,1%-0,2%. Stilla skal bleytitíma eftir uppskerutegund (td 6-8 klukkustundir fyrir hveiti, 8-12 klukkustundir fyrir maís). Þetta getur bætt spírunarhraða fræja og ungplöntuþol. Glútamat hefur veikari áhrif og er sjaldan notað eitt sér.
Varúðarráðstafanir
1. Samsett notkun
Amínósýrurnar þrjár má blanda saman eftir þörfum uppskerunnar. Til dæmis, á ungplöntustigi, ætti glútamat að vera aðalþátturinn, ásamt prólíni til að auka viðnám; á ávaxtastiginu ætti lýsín að vera aðalþátturinn, ásamt glútamati til að stuðla að umbreytingu næringarefna. Hins vegar er þéttnistjórnun nauðsynleg til að forðast of mikla heildaramínósýrustyrk sem leiði til skemmda á áburði.
2. Forðist blöndun við ósamrýmanleg efni
Ekki blanda beint saman við mjög basískt skordýraeitur (eins og Bordeaux blöndu eða kalkbrennistein) eða há-þéttni áburðar, þar sem það getur skemmt amínósýrubygginguna. Mælt er með því að nota það eitt sér eða í samsetningu með hlutlausum eða veikt súrum efnum.
3. Sprautunartími
Eggbúsúðun ætti að fara fram á sólríkum morgni eða kvöldi, forðast tímabil með háum hita og sterku sólarljósi til að draga úr uppgufunartapi og laufbruna. Ekki úða á rigningardögum; ef rigning kemur innan 6 klukkustunda frá úðun, skaltu úða aftur-.
4. Geymsluskilyrði
Amínósýruvörur eru rakafræðilegar og ætti að innsigla þær og geyma á köldum, þurrum stað, forðast beint sólarljós og hátt hitastig til að koma í veg fyrir niðurbrot virku innihaldsefnanna.
