Aminokwasy w nawozach

W zdecydowanej większości te dodatkowe komponenty nawozowe to różnego rodzaju substancje organiczne spełniające w nawozach– a potem w roślinach – określone, ważne funkcje. Zdecydowanie prym wiodą w tym przypadku aminokwasy, które nie tylko dodawane są do wielu nawozów mineralnych oferowanych na rynku agrochemicznym w Polsce, ale również sprzedawane są (w postaci mieszanin wielu aminokwasów) jako osobne preparaty. Dlaczego aminokwasy robią tak „zawrotną” karierę w branży nawozowej? A przede wszystkim – czy zasłużenie? Spróbujmy nieco bliżej przyjrzeć się temu zagadnieniu.

Aminokwasy to organiczne związki chemiczne, będące podstawowymi jednostkami budulcowymi białek, które w roślinie pełnią różne funkcje: strukturalne(budulcową), metaboliczne (enzymy) oraz transportowe. Rośliny, jako jedyne organizmy żywe, potrafią wytwarzać potrzebne im do budowy tkanek aminokwasy. Można zatem zapytać – w jakim celu wzbogacamy nawozy w komponenty chemiczne, które rośliny i tak same potrafią produkować?

Skuteczność nawozów z aminokwasami nie podlega dziś w zasadzie dyskusji. Niemniej jednak „dodatek aminokwasów” nie zawsze musi być równoznaczny z poprawą efektywności działania nawozów. Warto zatem zapewne odpowiedzieć na kilka pytań – zwłaszcza przed decyzją o zastosowaniu takich właśnie nawozów. 

Czy wszystkie aminokwasy używane do produkcji nawozów mają jednakowo skuteczne działanie?
Zdecydowane nie. Ich skuteczność zależy przede wszystkim od sposobu ich otrzymywania. Aminokwasy wykorzystywane w nawozach pozyskiwane są z białek roślinnych (np. z glonów, kukurydzy) lub zwierzęcych w drodze procesów chemicznych – hydrolizy enzymatycznej bądź chemicznej. Hydroliza enzymatyczna odbywa się przy udziale specjalnych enzymów i prowadzi do uzyskania czystych, pełnowartościowych, wolnych aminokwasów typu L, które – w odróżnieniu od typu D – są aktywne biologicznie. 

Hydroliza chemiczna (przy użyciu kwasu lub zasady) jest procesem mniej kosztownym, dzięki czemu nawozy zawierające uzyskane w ten sposób aminokwasy mają zwykle niższą cenę. Ten typ hydrolizy jest jednak mało precyzyjny w „rozbijaniu” białek na poszczególne „cegiełki” – aminokwasy. Wiele z tych „cegiełek” ulega uszkodzeniu, przez co stają się mało wartościowe i nie mogą uczestniczyć w odżywianiu roślin, ponieważ nie są aktywne biologicznie i nie będą wykorzystywane jako gotowe elementy budulcowe białek. 

Jeśli tak, to wyłącznie aminokwasy typu L produkowane metodą hydrolizy enzymatycznej. Niemniej jednak rośliny mając zdolność do wytwarzania aminokwasów we własnym zakresie nie muszą skorzystać z naszej „pomocy” w tym zakresie, bo zestaw aminokwasów w zastosowanych nawozach niekoniecznie musi odpowiadać potrzebom roślin. Akurat w tej „budulcowej” roli aminokwasy z nawozów zapewne odgrywają najmniejszą rolę.

Zdecydowanie tak – aminokwasy zawarte w nawozach mogą poprawić efektywność pobierania składników pokarmowych przez liście. Po pierwsze, dodatek aminokwasów obniża pH roztworu nawozu, co zdecydowanie ułatwiają pobieranie składników przez liście dzięki lepszemu „rozpuszczaniu” substancji woskowych na powierzchni liści. Podobny efekt uzyskujemy dodając do roztworów nawozów mocznik lub inne zakwaszające komponenty– np. siarczan amonu. Po drugie– niektóre aminokwasy bezpośrednio oddziałują na uwodnienie aparatów szparkowych, przez które do roślin dostaje się większość nalistnie podawanych składników pokarmowych. Znaczącą rolę w tym zakresie odgrywa aminokwas glutamina, której obecność w nawozach może wzmagać otwieranie się szparek, co wprawdzie poprawia wnikanie składników pokarmowych do liści, ale może zwiększać również utratę wody poprzez zwiększoną transpirację.

Czy aminokwasy mogą poprawiać wewnętrzny transport składników pokarmowych w roślinie?
Tak, aminokwasy zawarte w nawozach mogą poprawić efektywność wewnętrznego transportu składników mineralnych dzięki działaniu dwóch mechanizmów: tworzenia przez aminokwasy połączeń ze składnikami pokarmowymi (kompleksów organiczno- mineralnych) oraz poprawy przepuszczalności błon komórkowych. W tym pierwszym przypadku następuje zneutralizowanie ładunku elektrycznego składnika mineralnego (dodatniego) przez połączenie z aminokwasem, co sprawia, że taka cząsteczka organiczno–mineralna bez przeszkód jest transportowana wewnątrz rośliny. Szybciej zatem dociera do odpowiedniej części rośliny. Najbardziej efektywnie działające w tym zakresie aminokwasy to glicyna i kwas glutaminowy.

Czy pobrane z nawozów aminokwasy mogą wpływać na czynności biologiczne roślin?
Tak, aminokwasy zawarte w nawozach mogą mieć takie działania, ale są one bardzo uzależnione od typu aminokwasu. Te bowiem „specjalizują się” w aktywacji bardzo specyficznych funkcji roślin.„ 

Tryptofan jest prekursorem auksyn – hormonów roślinnych odpowiedzialnych za szybkość wydłużania się pędów i korzeni oraz otwieranie się pąków liściowych i aktywność enzymów.„

Glicyna i kwas glutaminowy – to podstawowe składnikami tkanek roślinnych oraz chlorofilu, dzięki czemu rośliny mogą produkować więcej asymilatów w procesie fotosyntezy.„

Prolina podana przed kwitnieniem wpływa na płodność pyłku.„

Lizyna, metionina i kwas glutaminowy pobudzają ziarna pyłku do kiełkowania oraz stymulują wzrost łagiewki pyłkowej.„

Metionina – reguluje aktywność wytwarzania przez rośliny etylenu, co bezpośrednio wpływa na dojrzewanie owoców.„

Alanina, walina i leucyna – poprawiają jakość owoców, w tym jędrność i wybarwienie.„

Histydyna – wspomaga proces prawidłowego dojrzewania owoców. Aminokwasy powyższe mają bezpośredni wpływ na produktywność roślin– zarówno wzrost wegetatywny (pędy, liście), jak również rozwój generatywny(pąki, kwiaty, zawiązki i owoce). Oddziałują również na jakość owoców.

Zatem, obecność aminokwasów w nawozach z pewnością stwarza możliwość nie tylko poprawy plonowania drzew i krzewów owocowych, ale również wpływa na zwiększenie jakości owoców. Wymaga to jednak korzystania z produktów bardzo wysokiej jakości, pochodzących z pewnych, sprawdzonych źródeł.

Dr Grzegorz Cieśliński, Intermag

źródło:  materiały III Regionalnej Konferencji Sadowniczej, Rytro