data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-6dbe9055.png"
data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-47f703ad.png"

БЛОГ #9

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Plant-based-PH-help-manage-crop-stress-hero-image-a628fa7c.jpeg"

Все сельхозпроизводители заинтересованы в восстановлении утраченного потенциала урожая в результате абиотических стрессов, таких как засуха, повышенная соленость, температура, вода, а в некоторых регионах - применение гербицидов. Множественные стрессы в течение сезона могут серьезно подорвать урожайность.   

Например, применение гербицидов может усилить окислительный стресс у растений за счет генерации кислородных реактивных видов в клетках (Gomes et al, 2017), вызывающих клеточные повреждения. Этот ущерб, как и любой ущерб от абиотического стресса, может варьироваться от незначительного до серьезного, зависит от типа стресса, а симптомы могут быть заметны в течение нескольких дней или недель. Независимо от того, как проявляется абиотический стресс, растениевод должен смягчить его и вернуть культуры в положительную динамику роста, чтобы полностью реализовать потенциал урожайности.

Одним из наиболее изученных вариантов является использование белковых гидролизатов (БГ), особенно бобовых/растительного происхождения, которые, как было показано, повышают антиоксидантную активность (Rouphael et al, 2017) и улучшают реакцию растений на абиотический стресс (Lucini et al, 2014). На рынке представлено множество продуктов PH, однако их состав сильно различается. Исследования бобовых PH, содержащих высокую концентрацию пептидов, показали, что они стимулируют рост корней (Kim et al, 2019), повышают эффективность использования азота (Carillo et al, 2019; Lucini et al, 2014) и увеличивают подвижность питательных веществ в растениях (Colla et al, 2013) - все это способствует улучшению реакции растений на стресс.

Что такое пептиды?

Пептиды - это аминокислоты, связанные между собой в определенной последовательности и образующие пептидные цепи. Эти фундаментальные компоненты клеток выполняют важные биологические функции. Подобно системе замков и ключей, каждый пептид является "ключом", подходящим к определенному белковому рецептору, "замку" на клеточной мембране, который стимулирует функцию клетки и влияет на рост растения. В геноме растений существуют сотни пептидных гормонов, соответствующих многочисленным физиологическим функциям, которые они "отпирают", включая функции, способствующие восстановлению после абиотического стресса. Кроме того, существует множество пептидов, действующих как антиоксиданты, предотвращающие окислительный стресс.

Биостимулятор PH, полученный из бобовых, вызывает реакцию укоренения придатков. (Kim et al, 2019) Стимулирование роста тонких корневых волосков позволяет растению получать больше питательных веществ, иметь лучшую способность поглощать воду из почвы и лучше подготовить растение к стрессу.

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/blog-9-roots-image-1-39cfa572.jpeg"

Lucini et al. (2014) изучали влияние биостимулятора, полученного из растения, на рост, морфологию корней, индекс SPAD, флуоресценцию хлорофилла, минеральный состав листьев и метаболическое профилирование тепличного салата-латука с полученным из растения биостимулятором под воздействием условий солевого стресса. В этом исследовании применение биостимулятора привело к снижению процента потери урожая и уменьшению биомассы по сравнению с контролем, а также к способности поддерживать "лучший питательный статус (более высокий уровень N и P) в тканях побегов, что привело к более высокой производительности урожая".   

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/blog-9-lucini-image3-f7eb1f0b.jpeg"

Carrillo et al. (2019) обнаружили: "Внекорневое применение [полученного из растений] PH повышает урожайность растений шпината даже при неоптимальной обработке азотом". Это увеличение свежего урожая было связано с присутствием аминокислот и небольших пептидов в PH, которые действуют как сигнальные молекулы, которые, помимо прочего, вызывают "реакцию приобретения питательных веществ, которая улучшает их получение и усвоение".  

Исследования, исследования и еще раз исследования.

Colla et al. (2013) измерили влияние PH растительного происхождения на кукурузу. Результаты, показанные на диаграмме ниже, свидетельствуют о том, что PH на растительной основе увеличил сухую биомассу и повысил индекс SPAD, который является показателем производства хлорофилла в растении. Пептиды также значительно увеличили содержание азота в листьях - все это свидетельствует об улучшении поглощения и усвоения питательных веществ.

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/N-Assimilation-SPAD-graphic-6886330e.png"

Окислительный стресс вызывает перекисное окисление липидов клеточных мембран (образование МДА) с потерей функциональности клеток. Растения имеют естественную систему антиоксидантной защиты, состоящую из неферментативных и ферментативных компонентов. Биостимуляторы на основе РН могут смягчить окислительный стресс, являясь источником антиоксидантов (некоторые петиды) и усиливая антиоксидантную защитную систему растений. (Lucini et al., 2014)

МДА (малоновый диальдегид) является одним из нескольких побочных продуктов перекисного окисления липидов клеточных мембран. Более низкий уровень МДА на следующем графике показал, что растительные РН смягчают окислительный стресс, вызванный применением гербицида в эксперименте с соевыми бобами в горшках. (Cardarelli et al., неопубликованное)

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/MDA-050b497f.png"

Нам еще так многому предстоит научиться!

Это очень радужная перспектива для дальнейшего использования РН растительного происхождения и многих связанных с этим преимуществ, включая смягчение абиотического стресса. Мы благодарны за предоставленную информацию и обучение. Хотите еще почитать? Все ссылки из этого сообщения и ссылки на соответствующие исследовательские статьи доступны по ссылке ниже. Наслаждайтесь!

Нажмите для ссылок

Gomes MP, Bicalho EM, Smedbol É, Cruz FV, Lucotte M, Garcia QS. Глифосат может снижать всхожесть устойчивых к глифосату соевых бобов. J Agric Food Chem. 2017 Mar 22;65(11):2279-2286. doi: 10.1021/acs.jafc.6b05601. Epub 2017 Mar 8.


Юссеф Руфаэль, Джузеппе Колла, Мария Джордано, Кристоф Эль-Нахель, Мариос К. Кириаку, Стефания Де Паскаль. Внекорневое применение гидролизата белка, полученного из бобовых, вызывает дозозависимое увеличение роста, минерального состава листьев, урожайности и качества плодов у двух тепличных сортов томатов . https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.09.007.
 

Kim, H.-J.; Ku, K.-M.; Choi, S.; Cardarelli, M. Vegetal-Derived Biostimulant Enhances Adventitious Rooting in Cuttings of Basil, Tomato, and Chrysanthemum through Brassinosteroid-Mediated Processes. Агрономия 2019, 9, 74. https://www.mdpi.com/2073-4395/9/2/74


Луиджи Лучини, Юссеф Руфаэль, Мариатереза Кардарелл, Рено Канагье, Прадип Кумар, Джузеппе Колла. Влияние биостимулятора растительного происхождения на метаболический профиль и урожайность салата-латука, выращенного в засоленных условиях. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.11.022


Carillo, P.; Colla, G.; Fusco, G.M.; Dell'Aversana, E.; El-Nakhel, C.; Giordano, M.; Pannico, A.; Cozzolino, E.; Mori, M.; Reynaud, H.; Kyriacou, M.C.; Cardarelli, M.; Rouphael, Y. Morphological and Physiological Responses Induced by Protein Hydrolysate-Based Biostimulant and Nitrogen Rates in Greenhouse Spinach. Агрономия 2019, 9, 450. https://www.mdpi.com/2073-4395/9/8/450
 

Колла, Г., Свечова, Е., Кардарелли, М., Руфаэль, Й., Рейно, Х., Канагье, Р. и Планкес, Б. (2013). Эффективность гидролизата белка растительного происхождения для улучшения урожая в различных условиях выращивания. Acta Hortic. 1009, 175-179 DOI: 10.17660/ActaHortic.2013.1009.21