آمینواسیدها

از اجزای بنیادی در مراحل آغازین سنتز پروتئین ها هستند. در حدود 20 نوع آمینو اسید مهم درهریک از فرآیندهای تابع سنتز پروتئین ها در سلول درگیر هستند. طی مطالعاتی که در سال های اخیر صورت گرفته، اثبات شده است که کود آمینو اسید می توانند به طور مستقیم تاثیر بسیار زیاد و مهمی در فعالیت های حیاتی و ساختارهای گیاهی داشته باشند.

همچنین آمینو اسید هایی که توسط  گیاهان و در درون خود گیاه تولید می شوند نیز با آمینو اسیدهایی که به صورت کود مایع همراه با آب آبیاری در اختیار گیاه قرار می گیرند، یکی شده و در ساختمان خاک و ساختار آن قرار داده مي شوند . این آمینو اسید هایی که در قالب کود آمینو اسید خاک استقرار می یابند به بهبود ساختار خاک و به طور کلی فلور گیاهی خاک کمک می کنند و بدینوسیله جذب مواد غذایی خاک را توسط ریشه گیاهان آسان می کنند. همچنین باعث می شوند که مواد غذایی به طور یکسان از طریق خاک جذب گیاه شود.

تغذیه گیاهان از طریق محلول پاشی برگی و اسپری کردن مواد مورد نیاز گیاه که به صورت همان کود آمینو اسیدی هستند علاوه بر اینکه به سنتز پروتئین کمک شایانی می کند، احتیاجات تغذیه ای گیاه را نیز برطرف می نماید. در این حالت آمینو اسید ها طوری تدارک دیده شده اند که ساختار مناسبی را در گیاه جهت سنتز پروتئین شکل دهند و این در واقع همان عملکرد اختصاصی آمینو اسیدها در گیاه محسوب می شود.

تاثیر کود آمینو اسید بر روی گیاهان

به طور کلی همه گیاهان مانند هر اندام و ارگان سازمان یافته زنده دیگر، به طور حتم به اجزا و مکانیسمی خاص برای رشد بیشتر نیازمند هستند تا بتوانند از خاک بیرون آمده و از نور، باران، و… استفاده کافی ببرند. گیاه هیدروژن را از آب موجود در خاک به دست می آورد. از هیدارت های کربنی که به  مرور زمان در خاک شکل گرفته اند به منظور فتوسنتز و تشکیل سلول های گیاهی استفاده می کند. این دو عامل گیاه را به سمت سنتز آمینو اسیدی و به عنوان راهی برای سوخت و ساز متوازن هدایت می کند.

در این راه فقط آمینو اسیدهای نوع ال هستند که بخشی از این پروتئین ها و فعالیت های متابولیکی را دارا می باشند. با وجود این آمینو اسیدها می توان گفت که گیاه انرژی اش را صرف این راه سخت و طاقت فرسا برای فتوسنتز و تشکیل سلول و به دست آوردن هیدرات کربن و نیتروژن نخواهد کرد. حال اگر منبعی جداگانه از آمینو اسیدهای نوع ال مانند انواع کودهای آمینو اسید در اختیار گیاه باشد باعث تسریع در رشد و تکثیر سلولی و شرایط بهتر برای فتوسنتز گیاهی است.

عملکرد انواع اسید آمینه در گیاهان

• آلانین: در سنتز کلروفیل و در تنظیم باز شدن روزنه‌های گیاهی، در گرده افشانی، و در مقاومت به خشکی نقش دارد.
• پرولین: در جوانه زنی دانه‌های گرده، در استرس شوری، و مقاومت به شرایط خشکی و دما نقش دارد.
• گلوتامیک اسید در جوانه زنی بذر و به عنوان یک پیش ساز در سنتز کلروفیل کاربرد دارد. گلوتامیک اسید همچنین در سنتز سایر اسیدهای آمینه نیز نقش دارد.
• آسپارتیک اسید: در جوانه زنی بذور و در متابولیسم اسیدهای آمینه نقش دارد.
• فنیل آلانین: در گرده افشانی مؤثر است.
• تیروزین: در گرده افشانی و در مقاومت به تنش‌های محیطی نقش دارد.
• سرین: در گرده افشانی مؤثر است.
• ترئونین:در گرده افشانی و مقاومت به تنش‌های محیطی نقش دارد.
• گلیسین: به عنوان یک پیش ساز در تشکیل گروه‌های پیرول و در سنتز کلروفیل نقش دارد.
• والین: در گرده افشانی و در مقاومت به شرایط تنش‌های محیطی و در جوانه زنی بذرها نقش دارد.
• لوسین: در مقاومت به شوری و در جوانه زنی دانه‌های گرده نقش دارد.
• ایزولوسین: در مقاومت به شوری، در جوانه زنی دانه‌های گرده و در گرده افشانی مؤثر است.
• هیستیدین: در تنظیم باز شدن روزنه‌های برگ مؤثر است.
• متیونین: به عنوان پیش ساز هورمون اتیلن و در تنظیم باز شدن روزنه های برگ مؤثر است.
• سیستنین: در ساختار آنزیم نیتروژناز که در تثبیت بیولوژیک ازت نقش دارد، به کار می‌رود.
• لیزین: در تنظیم بازشدن روزنه‌های برگ، در جوانه زنی دانه‌های گرده، در سنتز کلروفیل کاربرد دارد.
• آرژنین: در مقاومت به تنش شوری و به عنوان یک پیش ساز برای تشکیل پلی آمین‌ها به کار می‌رود.

خواص کودهای آمینو اسید برای گیاهان

در زمان‌هایی از دوره رشد (مانند پرشدن دانه یا رسیدن میوه) نیاز فیزیولوژیک گیاه به جذب عناصر غذایی جهت انجام فعالیت‌های متابولیسمی بسیار زیاد است. اما معمولاً در این مواقع به‌دلیل برخی محدودیت‌ها در جذب مواد غذایی از خاک، گیاه نمی‌تواند به میزان کافی از این عناصر بهره ‌مند شود. به‌ دلیل وجود فاصله زمانی نسبتاً طولانی بین جذب این عناصر توسط گیاه و تبدیل آن‌ها به عناصر مورد نیاز گیاه (اسیدهای آمینه، پروتئین و …)، اقدامات مدیریتی همچون افزودن انواع كودهای شیمیایی مورد نياز در زمان مناسب باز هم نمی‌تواند جوابگوی نیاز گیاه بوده و گیاه دچار نقصان رشد و کاهش عملکرد می‌شود. محققان با توجه به این نکته مهم اقدام به تولید محصولاتی حاوی بسیاری از اسید آمینه‌های مورد نیاز گیاه از جمله پرولین، سیستئین،تریپتوفان، هیومیک اسید ، فولیک اسید و …کرده‌اند.

ضرورت استفاده از كودهای آمینو اسید برای گياهان

در شرايط عادي نياز عمومي گياه تعيين كننده ميزان استفاده از آمينو اسيدها بوده كه اين نياز در شرايط خاص و مراحل حساس و بحراني رشد می‌تواند متغير باشد. گياهان قادرند آمينو اسيدها را از طريق روزنه‌های موجود در برگ ها جذب كنند. ميزان جذب تا حدود زيادي به دمای محيط بستگی دارد. وجود کود آمينو اسيد در خاك می تواند باعث بهبود و تقويت ميكرو فلورای خاك شوند كه اين موجودات مي توانند عامل مهمی در تسهيل جذب عناصر توسط ريشه گياه باشند.

حضور آمینو اسیدها برای سوخت  و ساز گیاهی، متابولیسم سلولی و همچنین افزایش کیفیت مورد نیاز برای کشاورزی امری ضروری به نظر می رسد. با وجود آمینو اسیدها این سطح کیفی بسیار خوب و مثبت ارزیابی می شود و همچنین به عنوان امری ضروری و مهم نیز شناخته شده است. همچنین برای جلوگیری از کاهش محصول به مرور زمان و بالا بردن کیفیت و ارتقای محصول، استفاده از کودهای آمینو اسید گریزناپذیر خواهد بود.

به طور کلی، کاربرد انواع کود اسیدآمینه به منظور استفاده در تغذیه پایه ای مورد نیاز گیاهان و یا حتی به منظور استفاده در مراحل بحرانی تغذیه گیاهی و همچنین پیش بینی رشد گیاهی می تواند بسیار متداول باشد. در این بین جذب آمینو اسیدها می تواند از روزنه های گیاهی به صورت محلول پاشی بسیار مناسب باشد، به خصوص زمانی که دمای محیط اطراف گیاه نیز مناسب به نظر برسد.

فوايد و اثرات كاربرد انوع کود آمینو اسید در صنعت كشاورزی

• تقويت سيستم ايمنی گياه

از طريق تقويت ديواره سلولي، افزايش توليد ليگنين (بافت خشبي گياهان) و ترميم سريعتر بافت هاي آسيب ديده موجب افزايش مقاومت گياه در برابر حمله آفات و بيماري ها مي گردد.

• افزايش مقاومت گياه در هنگام بروز تنش های محيطی (Abiotic Stress)

استرس های محيطی مانند دمای بالا، سرمای شديد، يخبندان، تنش های آبی، شوری و جابجايي و انتقال گياه دارای تاثير منفی بر روی متابوليسم های گياهی بوده و موجب کاهش کميت و کيفيت محصولات می شوند. كاربرد کودهای ارگانیک حاوی اسيدهای آمينه در قبل، حين و بعد از بروز استرس محيطی، موجب کاهش خسارت ناشی از شرايط نامساعد محيطی می گردد. از اسید آمینه های مهم در کاهش بروز این مشکلات میتوان از اسید آمینه لوسین ، ایزولوسین، والین و آرژنین نام برد .

• تاثير بر روزنه های هوايی

روزنه های هوايي، ساختارهای سلولی اند که در تنظيمات آبی گياهان و جذب عناصر کم مصرف و پرمصرف و گازها دخيل اند. باز شدن روزنه ها توسط فاکتورهای خارجی (نور، رطوبت، دما و غلظت نمک ها) و فاکتورهای داخلي ( اسيد آمينه ها و اسيد آبسيزيک) کنترل می شوند. روزنه های هوايی در زمان نور و رطوبت و افزايش دما و غلظت نمک مسدود می شود و در پی آن نقل و انتقال و جذب عناصر غذايي و فرايند فتوسنتز تقليل می يابد. همچنين توازن فعاليت های متابوليکی بهم ريخته و فرايند کاتابوليسم از آنابوليسم پيشی می گيرد. در نتیجه سوخت و ساز گياه افزايش يافته و در نهايت رشد گياه تقليل می يابد. به کارگيری کود های آلی حاوی انواع اسيد آمينه از انسداد روزنه های هوايی بر اثر شرايط نامساعد محيطی غلبه می کند. اسید آمینه لیزین و هیستیدین موجبات این تغییرات را در گیاهان فراهم میکنند

• افزايش کمی و کيفی محصول

اسيدهای آمينه با افزايش نسخه برداري mRNA تا ميزان 2/5 برابر، فعال سازی فرايند تشکيل قند و افزايش ميزان پروتئين در گياه موجب بهبود ويژگی های کيفی و ويژگی های کمی می گردند.

ويژگی های کيفی (بهبود طعم و رنگ ميوه) 

ويژگی های کمی (افزايش وزن و يکسان سازی اندازه ميوه)

• القاء فرايند گرده افشانی

گرده افشاني عمل انتقال گرده بر روي مادگي به دنبال آن لقاح و در نهايت تشكيل ميوه مي باشد. اسيد آمينه ها از طريق فعال سازي هورمون هاي مؤثر در تشكيل گل و ميوه، بهبود جوانه زني دانه هاي گرده و افزايش سرعت گلدهي موجب بهبود فرآيند گرده افشانی می شوند. اسيد آمينه پرولين به باروري دانه گرده كمك مي كند. از سويي ديگر ليزين، متيونين و گلوتاميك اسيد، اسيد آمینه های ضروري در عمل گرده افشاني مي باشند.

• افزايش سرعت رسيدگی محصول

اسيد آمينه متیونین از طريق تحت تاثير قراردادن توليد هورمون اتيلن، موجب سرعت بخشيدن به سرعت رسيدگی محصولات می گردد.

• تسريع در تشكيل و تكوين اندام های گياهی

فعاليت هاي مهم و ساختاري در گياه نظير فعاليت هاي سوخت و ساز و سيستم ترابري در درون گياهان به واسطه وجود پروتئين ها تنظيم و كنترل مي شوند. آمينو اسيد ها از عوامل اصلي سنتز پروتئين ها مي باشند اسيد آمينه ها موجب تسريع در فرآيند تشكيل و تكوين ساقه و برگ، فعال سازي سيستم تشكيل و رشد ريشه و ارتقاء جوانه زني بذر می شوند.

• افزايش دوره ماندگاری محصولات پس از برداشت

• افزايش سبزينگي و توليد كلروفيل

اسيد آمينه ها از طريق افزايش درصد و ميزان کلروفيل در گياه، ارتقاء فعاليت فتوسنتتيك گياه و افزايش نسبت C/N  در درختان ميوه موجب بهبود کمی و کيفی محصولات کشاورزی می شود. گليسين و گلوتاميك اسيد دو اسيد آمينه بنيادي در فرايند تشكيل كلروفيل و افزايش مقدار بافت سبز در گياهان هستند. اين آمينو اسيد ها باعث افزايش سنتز كلروفيل و بالا رفتن غلظت آن در گياه شده كه افزايش جذب نور و به دنبال آن افزايش فتوسنتز را در پي دارد. رنگ سبز تند همراه با شادابي گياه از اثرات کودهای آمينو اسيد به دنبال مصرف آن در گياه مي باشد.

• بهبود فرايند جذب املاح و ريز مغذی های ضروری رشد

اسيد آمينه ها دارای ويژگی کلات کنندگی عناصر ريز مغذی هستند و جذب و انتقال عناصر را به درون گياه آسان تر می سازند و ميزان مصرف کود های شیمیایی و سموم را تقليل می­بخشند.

• خاصيت كلات كنندگی عناصر

تاثیر گلیسین و گلوتامیک با عمل بر روی غشای سلولی، دارای خاصیت کلات کنندگی عناصر ریزمغذی می باشند. استفاده همزمان آمینو اسیدها و عناصر معدنی ریزمغذی، باعث سهولت جذب و انتقال این عناصر در گیاه می شود. این دو اسید آمینه تاثیر بسزایی بر روی کلات کنندگی عناصر دارند .

• كمك به تعادل ميكروفلورای خاك

حفظ تعادل فلور ميكروبي در خاكهاي كشاورزي مساله اي مهم در راستاي فرايند بهتر معدني شدن مواد آلي خاك و همچنين بهبود ساختمان و حاصلخيزي خاك اطراف ريشه مي باشد. متيونين از پيش زمينه هاي ساخت فاكتورهاي رشدي است كه باعث استحكام ديواره سلولي فلوراي ميكروبي خاك مي­شود.

مطالعات اخیر نشان داده ­اند که اغلب گیاهان قادر به جذب آمینو ­اسیدها به عنوان منبع تغذیه نيتروژن می­ باشند. علاوه بر این آمینو اسیدها در بسیاری از فرایندهای متابولیکی گیاه شرکت می کنند. آمینو اسیدهای ضروری نظیر لیزین، متیونین، تریونین و سیستئین نقش بسیار مهمی در ارتباط با کیفیت تغذیه­ ای محصولات کشاورزی دارند. برخی آمینو اسیدها بر طعم میوه تاثیرگذار می­ باشند.

نقش هر کدام از اسید آمینه ها در گیاهان

به عنوان مثال آمینو اسید لیزین بر شیرینی میوه تاثیر می­گذارد. آمینو اسیدهای متیونین و تریونین موجب القاء فرایند گرده افشانی و بهبود کیفیت رشد رویشی و زايشی گياه می شود.همچنین تولید و تشکیل اتیلن به عنوان عامل رسیدگی محصول دخیل می باشد. سیستئین در ساختار آنزیم نیتروژناز که در تثبیت بیولوژیک ازت نقش دارد، به کار می رود. آمینو اسید گلیسین، نیز القا کننده­ی تشکیل بافت گیاهی و بیوسنتز کلروفیل بوده و به عنوان کود حاوی نيتروژن به کار می­رود. اين آمينو اسيد به سرعت به ترکیبات آمونیومی، آمیدی و آلیفاتیک آمین تبدیل می­شود و از قدرت بالای کمپلکس ­کنندگی عناصر غذایی برخوردار است.

هیستیدین در تنظیم باز شدن روزنه های برگ موثر است. گلدهی برخی از گیاهان نیز تحت تاثیر حضور آمینو اسیدها در محیط رشد است. به عنوان مثال افزودن آمینو اسید گلیسین به محیط کشت باعث تحریک گلدهی می­گردد. علاوه بر این آمینو اسیدها نقش بسیار مهمی در کاهش خسارت اکسیداتیو ناشی از شرایط نامساعد محیطی دارند. آمینو اسیدها باعث افزایش جذب عناصر غذایی از جمله پتاسیم و کلسیم می­ شوند. بنابراین آمینو اسیدها به طور غیر مستقیم نیز از طریق تنظیم مقدار نمک­های معدنی، در تحمل گیاه به تنش اسمزی موثر می باشند.

کود سـوپـر آمـینـو (کود اسید آمینه) زیفــان