En la producció agrícola moderna, els aminoàcids s'utilitzen àmpliament en totes les etapes del cultiu com a reguladors de creixement de plantes eficients i respectuosos amb el medi ambient i suplements de nutrients. El glutamat, la lisina i la prolina són tres aminoàcids agrícoles representatius que tenen un paper important en la promoció del creixement dels cultius, la millora de la resistència a l'estrès i la millora de la qualitat. Tanmateix, a causa de les diferències en l'estructura molecular i la funció fisiològica, els seus escenaris d'aplicació específics i mètodes d'ús difereixen significativament.
Funcions comunes del glutamat agrícola, la lisina i la prolina
Tot i que les funcions fisiològiques d'aquests tres aminoàcids difereixen, comparteixen les següents funcions comunes en aplicacions agrícoles:
1. Complementar la nutrició vegetal i promoure el creixement i el desenvolupament
El glutamat, la lisina i la prolina són matèries primeres importants per a la síntesi de proteïnes a les plantes. Poden ser absorbits i utilitzats directament pels cultius mitjançant la polvorització foliar o l'aplicació d'arrels, participant en la construcció de l'estructura cel·lular i la síntesi d'enzims, promovent així el creixement de les plantes i augmentant la biomassa. Per exemple, quan s'apliquen durant l'etapa de plàntula, tots tres poden accelerar el desenvolupament de les arrels i l'expansió de les fulles, posant les bases per al creixement posterior.
2. Millorar la resistència a l'estrès dels cultius
Els tres tipus d'aminoàcids poden millorar l'adaptabilitat dels cultius a condicions adverses com la sequera, la salinitat i la baixa temperatura mitjançant la regulació de l'equilibri osmòtic i l'activació dels sistemes antioxidants. Quan els cultius pateixen estrès abiòtic, el contingut d'aminoàcids lliures a la planta augmenta significativament i la suplementació exògena pot millorar encara més la capacitat de retenció d'aigua- i l'estabilitat de la membrana de les cèl·lules, reduint el dany cel·lular causat per l'estrès.
3. Millorar la qualitat dels cultius i augmentar el rendiment
Tots tres poden millorar el rendiment i la qualitat dels cultius participant en el metabolisme del nitrogen i promovent l'acumulació de productes fotosintètics. Per exemple, l'aplicació durant l'etapa d'ampliació de la fruita pot augmentar el contingut de sucres solubles i vitamines de la fruita, millorant el gust i el valor nutricional; al mateix temps, afavoreix la translocació de nutrients als òrgans collits, augmentant el pes de mil-gras o el pes de la fruita.
4. Millora de la utilització de fertilitzants
Com a fonts de nitrogen orgànic, el glutamat, la lisina i la prolina es poden utilitzar en combinació amb fertilitzants inorgànics. Mitjançant l'activació dels microorganismes del sòl i la promoció de l'absorció de les arrels de nitrogen, fòsfor, potassi i altres elements, redueixen la pèrdua de fertilitzants, milloren la utilització de fertilitzants i redueixen el risc de contaminació ambiental.
Diferències en les funcions del glutamat agrícola, la lisina i la prolina
1. La funció bàsica del glutamat
El glutamat és un producte intermedi clau del metabolisme del nitrogen a les plantes, i la seva funció se centra més en la "regulació metabòlica" i la "transformació de nutrients":
(1) Participació en el metabolisme del nitrogen i la síntesi d'aminoàcids
El glutamat és un precursor de la síntesi de diversos aminoàcids (com la glutamina, la prolina i l'arginina) a les plantes. Mitjançant la transaminació, proporciona grups amino per a altres aminoàcids i és un centre central per a l'assimilació i distribució del nitrogen. Per tant, l'aplicació de glutamat durant les etapes de creixement quan els cultius tenen requisits elevats de nitrogen (com l'etapa de creixement vegetatiu) pot afavorir significativament l'absorció i la utilització de nitrogen.
(2) Promoció de la síntesi i la fotosíntesi de la clorofil·la
El glutamat és un component de l'anell de porfirina de la clorofil·la. La suplementació exògena pot accelerar la síntesi de clorofil·la i augmentar la taxa fotosintètica de les fulles. Quan les fulles dels cultius es tornen grogues o disminueix l'eficiència fotosintètica (com durant els dies ennuvolats prolongats o la senescència prematura), la polvorització de glutamat pot alleujar ràpidament els símptomes i restaurar la funció de les fulles.
(3) Regulació de l'obertura i tancament estomàtic i l'equilibri hídric
El glutamat pot regular l'obertura i el tancament dels estomàtics afectant la pressió osmòtica de les cèl·lules de protecció, reduint la transpiració d'aigua en condicions de sequera alhora que garanteix el subministrament de CO₂, equilibrant així la relació entre la retenció d'aigua i la fotosíntesi. Aquest efecte és especialment important en el cultiu de les regions àrides.
2. El paper bàsic de la lisina
La lisina és un aminoàcid essencial en les plantes (essencial per als humans però sintetitzable per les plantes). El seu paper se centra més en la "regulació de l'activitat fisiològica" i la "millora de la qualitat":
(1) Activar el sistema de defensa de les plantes i millorar la resistència a les malalties
La lisina es pot convertir en substàncies amb activitat antibacteriana (com la cadaverina, un producte de la lisina descarboxilasa) dins de les plantes, inhibint el creixement i la reproducció dels patògens; simultàniament, pot induir els cultius a produir proteïnes relacionades amb la-patogènesi (proteïnes PR), millorant la resistència a les malalties fúngiques i bacterianes. Per tant, l'aplicació de lisina durant períodes d'alta incidència de malalties (com les etapes mitjanes i últimes del creixement del cultiu) pot reduir l'aparició de malalties.
(2) Promoure el creixement reproductiu i millorar la qualitat de la fruita
La lisina té un efecte regulador especial sobre la floració i la cuança de fruites en els cultius, afavorint el desenvolupament del pol·len, augmentant la taxa de pol·linització i accelerant l'acumulació de proteïnes i aminoàcids essencials a les fruites. L'aplicació de lisina durant les etapes de floració i desenvolupament de fruites d'arbres fruiters i verdures pot millorar significativament la taxa de cuançament de fruites, augmentar el contingut d'aminoàcids essencials com la lisina a les fruites i millorar el valor nutricional.
(3) Alleujar l'estrès dels metalls pesants
La lisina es pot unir amb ions de metalls pesants (com el plom i el cadmi) al sòl mitjançant la quelació, reduint la seva biodisponibilitat i disminuint l'absorció dels cultius de metalls pesants; simultàniament, regula l'activitat dels enzims de desintoxicació de metalls pesants a la planta, mitigant la toxicitat dels metalls pesants a les cèl·lules. Aquest efecte el fa valuós per a la plantació correctiva en sòls contaminats amb metalls pesants-.
3. El paper bàsic de Proline
La prolina és un dels reguladors osmòtics més importants de les plantes, amb el seu paper centrat en la "protecció contra l'estrès" i la "reparació cel·lular":
(1) Protecció osmòtica sota estrès fort
En estrès extrems com la sequera i la salinitat, la prolina és l'aminoàcid lliure més abundant a les plantes. La seva estructura molecular té una forta hidrofilicitat, que pot reduir el potencial osmòtic augmentant la concentració de saba cel·lular, reduint la pèrdua d'aigua i mantenint la pressió de turgència cel·lular. Per tant, aplicar prolina abans o durant l'estrès té un efecte de resistència a l'estrès-molt millor que els altres dos tipus d'aminoàcids.
(2) Estabilització de l'estructura de macromolècules biològiques
La prolina pot unir-se a macromolècules biològiques com ara proteïnes i àcids nucleics, mantenint l'estabilitat de la seva estructura espacial i evitant la desnaturalització de proteïnes i la pèrdua d'activitat enzimàtica en condicions d'estrès. Per exemple, sota estrès de baixa-temperatura, la prolina pot protegir les membranes cel·lulars i els sistemes enzimàtics, mantenint un metabolisme normal.activitat.
(3) Eliminació d'antioxidants i radicals lliures
La prolina pot eliminar directament les espècies reactives d'oxigen (com els radicals hidroxil i el peròxid d'hidrogen) generades sota estrès, o reduir el dany oxidatiu millorant l'activitat d'enzims antioxidants com la superòxid dismutasa (SOD) i la peroxidasa (POD). Aquest efecte és especialment important quan els cultius estan sotmesos a sequera i a un estrès-per temperatura elevada.
Mètodes d'ús de glutamat agrícola, lisina i prolina
1. Cultius aplicables i etapes de creixement
(1) Glutamat
Cultius aplicables: tot tipus de cultius (especialment hortalisses de fulla i cereals).
Temps òptim: etapa de plàntules (afavoreix el creixement vegetatiu), etapa de groguenc de les fulles (restaura la funció fotosintètica), etapa màxima de demanda de nitrogen (com ara l'etapa d'unió del blat, etapa de cultiu de l'arròs).
(2) Lisina
Cultius aplicables: arbres fruiters, hortalisses, llegums (cultius que requereixen una millor qualitat i resistència a les malalties).
Temps òptim: període de floració (millora la taxa de cuançament), període d'ampliació del fruit (millora la qualitat), període d'alta incidència de malalties (millora la resistència a les malalties).
(3) Prolina
Cultius aplicables: cultius-resistents a la sequera (com ara blat de moro i cotó), cultius de sòl alcali-salins i cultius-de camp obert susceptibles a condicions adverses.
Temps òptim: 1-3 dies abans de l'estrès advers (com abans de la sequera o l'onada de fred), durant l'estrès (alleuja els danys) i durant el període de recuperació posterior a l'estrès (afavoreix la reparació).
2. Mètodes d'aplicació i concentracions
(1) Aspersió foliar
Glutamat: la concentració sol ser del 0,2%-0,5%, la dosi és de 50-100 grams per acre, diluït en 30-50 kg d'aigua, ruixat uniformement a banda i banda de les fulles, un cop cada 7-10 dies, durant 2-3 vegades consecutives.
Lisina: concentració 0,1%-0,3%, dosificació 30-50 grams per mu (667 metres quadrats), diluïda en 30 kg d'aigua. Centreu-vos en ruixar les flors i els fruits, aplicant 2-3 vegades des de la floració fins a la maduració del fruit.
Proline: Concentració 0,1%-0,2%, dosificació 20-40 grams per mu (667 metres quadrats), diluït en 30 kg d'aigua. Pulveritzar abans o durant l'estrès abiòtic. En cas d'estrès greu, l'interval es pot escurçar a 5 dies, aplicat dues vegades consecutives.
(2) Aplicació arrel
Glutamat: Es pot barrejar amb fertilitzants orgànics o químics, dosificació 100-200 grams per mu (667 metres quadrats), aplicat amb aigua de reg o aplicació de solc. Apte per a plàntules de cultius o quan el nitrogen del sòl és insuficient.
Lisina: s'utilitza sovint en combinació amb fertilitzants compostos, dosificació de 50-100 grams per mu (667 metres quadrats). Aplicar durant l'ampliació de la fruita juntament amb el reg per afavorir el transport de nutrients a la fruita.
Proline: Aplicar a les arrels a una concentració del 0,3%-0,5%, utilitzant 50-100 grams per mu (aproximadament 0,067 hectàrees). Adequat per millorar les terres salines-àlcalis o per al reg de les arrels abans de sembrar cultius en regions àrides, millorant la resistència de les arrels.
(3) Tractament de llavors
La lisina i la prolina es poden utilitzar per al remull de llavors a una concentració del 0,1% al 0,2%. El temps de remull s'ha d'ajustar segons el tipus de cultiu (per exemple, 6-8 hores per al blat, 8-12 hores per al blat de moro). Això pot millorar la taxa de germinació de les llavors i la resistència de les plàntules. El glutamat té un efecte més feble i rarament s'utilitza sol.
Precaucions
1. Ús combinat
Els tres aminoàcids es poden barrejar segons les necessitats del cultiu. Per exemple, durant l'etapa de plàntula, el glutamat hauria de ser el component principal, combinat amb prolina per millorar la resistència; durant l'etapa de fructificació, la lisina hauria de ser el component principal, combinada amb glutamat per promoure la conversió de nutrients. Tanmateix, el control de la concentració és necessari per evitar una concentració excessiva d'aminoàcids totals que provoqui danys als fertilitzants.
2. Eviteu la barreja amb substàncies incompatibles
No barregeu directament amb pesticides fortament alcalins (com la mescla de Bordeus o el sofre de calç) o fertilitzants d'alta-concentració, ja que això pot danyar l'estructura dels aminoàcids. Es recomana utilitzar-lo sol o en combinació amb substàncies neutres o poc àcides.
3. Temps de polvorització
La polvorització fol·licular s'ha de fer als matins o vespres assolellats, evitant períodes d'alta temperatura i llum solar intensa per reduir la pèrdua per evaporació i la cremada de les fulles. No ruixeu els dies de pluja; si hi ha pluja en les 6 hores posteriors a la ruixada, torneu a rui-.
4. Condicions d'emmagatzematge
Els productes d'aminoàcids són higroscòpics i s'han de segellar i emmagatzemar en un lloc fresc i sec, evitant la llum solar directa i les altes temperatures per evitar la degradació dels principis actius.
