Stimulátory rastu a vývoja rastlín na báze prekurzorov auxínu (IAA)
Mechanizmus pôsobenia a účinok
Pri štúdii fenolických zlúčenín v rastlinách bola v minulosti nájdená rada fenolických látok, a to nie len kyselina 3,4,5- trihydroxybenzoová (galová), či 2-hydroxybenzoová (salicylová- obsiahnutá v prípravkoch SUNAGREEN a HERGIT), ale tiež alicyklické zlúčeniny- kyselina šikimová a chorizmová. Následne potom bola popísaná tzv. šikimatová cesta biosyntézy aromatických amino- a hydroxy- kyselín.
Pri tejto biosyntéze, ktorá prebieha v rastlinách a vyšších mikroorganizmoch, má významné miesto kyselina 2-aminobenzoová (antranilová- obsiahnutá v prípravkoch REXAN, SUNAGREEN aj HERGIT v rôznych pomeroch) (AA), ktorá je ďalej metabolizovaná prevažne na L-tryptophan (TRP). L-tryptophan je priamym prekurzorom biosyntézy prirodzeného a najdôležitejšieho fytohormónu zo skupiny auxínov – kyseliny indolyl-3-octovej (IAA). Kyselina 2-aminobenzoová vzniká tiež aj katabolickými reakciami z L-tryptophanu.
Prípravkom dodaná voľná kyselina 2-aminobenzoová je v priebehu 12 až 24 hodín celkom metabolizovaná a je viazaná v rastlinných tkanivách ako glykozid a súčasne je využívaná k syntéze L-tryptophanu. Vznikajúci L-tryptophan môže byť tiež imobilizovaný vo forme glykozidu alebo je súčasne využívaný k biosyntéze IAA, prípadne aj bielkovín.
Vzniknutá IAA podporuje rast rastlín za predpokladu, že rastlina je v rastovej fázy, ktorú auxín výrazne ovplyvňuje. To využívajú ďalej popísané stimulátory aplikované v presných dávkach v priebehu citlivých rastových fázach rastlín, najmä v priebehu odnožovania obilnín a pred kvetom olejnín. Ak ale IAA nie je využitá, ukladá sa vo forme neaktívneho glykozidu. Prebytok IAA pôsobí tiež inhibične, na ďalšiu syntézu a IAA už ďalej nevzniká. V rastlinách je prebytok glykozidu IAA (GAA) ukladaný do endospermu semien a po aktivácii výrazne ovplyvňuje ich klíčivosť.
Aby nedochádzalo k predčasnému rozpadu IAA v bunkách rastlín, je treba čiastočne obmedziť účinok auxinoxidázy (aj ďalších peroxidáz).To môžeme zaistiť vhodnými fenolickými zlúčeninami – kyselina 2-hydroxybenzoová (SUNAGREEN, HERGIT) alebo 4-hydroxyacetanilid (REXAN), a pod.
Ďalej kyselina 2-hydroxybenzoová (HERGIT, SUNAGREEN) potlačuje v bunkách vznik centier kryštalizácie vody a tým výrazne zvyšuje odolnosť rastlín proti mrazu.
Kombináciou kyseliny 2-aminobenzóovej a 2-hydroxybenzóovej vzniká synergická zmes. A ak je prídavok kyseliny L-glutamovej, (2-amino-1,5pentadiová- HERGIT) dochádza k priaznivému ovplyvňovaniu ďalších pochodov v rastlinách. Kyselina glutamová je zapojená do metabolizmu dusíka, najmä do biosyntézy základných aminokyselín. Je prekurzorom cyklickej aminokyseliny L-prolínu, ktorý vzniká ako ochranná látka proti šoku spôsobeného náhlou zmenou počasia, alebo aj použitými pesticídmi. Regulácia rastu je ovplyvňovaná asi 14 až 21 dní.
Vznikajúce auxíny významne ovplyvňujú ďalšie vývojové fázy rastlín (vegetatívny rast, prechod do generatívnych rastu – ovplyvnenie kvitnutia a opeľovania, ukladania asimilátov, kvalitu plodov a semien a pod.) Pri aplikácii herbicídov odstraňuje stresový šok spôsobený aj selektívnymi herbicídmi. Všetky aktívne látky zmesi sú ľahko biologicky odbúrateľné. Sú využívané pôdnymi mikroorganizmami ako zdroj uhlíka. V pôde dochádza k odbúraniu už za dva dni a pri dávkach 100mg/dm pôdneho substrátu nedochádza k inhibícii mikrobiálnej oxidácie amoniaku (Nitrosomonas sp., Nitrobacter sp.) a na aktivovanom čistiarenskom kale dochádza po 5 dňoch k odbúraniu z 97% pôvodnej koncentrácie.
Vzhľadom k nízkej toxicite aktívnych látok, obsiahnutých v našich stimulátoroch, nie je ovplyvnená ani formulácia prostriedku (akútny LD 50/potkan/ je väčší ako 10,0ml/kg. Prípadné reziduá neovplyvňujú ani prvky životného prostredia, ani procesy prebiehajúce v potravinovom reťazci. Prípravky v užívanom zriedení sú pre včely relatívne neškodné, pre ryby takmer nejedovaté.
Súhrne teda stimulátory na báze prekurzorov auxínov ovplyvňujú rastliny niekoľkými spôsobmi
- Zvyšujú intenzitu asimilácie tým, že ovplyvňujú pohyb bunkovej plazmy. Bunky sú lepšie zásobované živinami. Rastliny sú zelenšie, vytvára sa nadzemná hmota a zvyšuje sa aj pokryvnosť listov. Je podporený aj rast koreňovej sústavy. Rastliny lepšie využívajú prijaté hnojivá, aj tie ktoré sú už uložené v bunkách. Znižuje sa obsah dusičnanov v plodinách.
- Posilňujú ukladanie asimilátorov do zásobných orgánov rastlín. Zvyšuje sa tak hmotnosť semien, plody sú rovnomerne vyvinuté, spravidla tiež lepšie vyfarbené a s vyšším obsahom zásobných látok (cukry, škrob, olej). Semená majú vyššiu energiu vzchádzania.
- Aplikované na začiatku kvitnutia ovplyvňujú klíčivosť peľových zŕn a tým je priaznivo ovplyvnený výnos semien. Po ďalšej aplikácii po odkvitnutí dochádza k rovnomernému dozrievaniu.
- Aplikované v priebehu odnožovania obilnín majú výrazný regulačný účinok na proces odnožovania a prechod do predlžovacieho rastu obilnín. Pozitívne je ovplyvnený počet produktívnych odnoží, ich vyrovnanosť, obmedzený je vývoj burinných odnoží.