Регуляторы роста растений

Т. 4. стр. 218-219

РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ, природный и синтетические органические вещества, способные стимулировать или подавлять рост и развитие растений, не приводя их к гибели.

Природные регуляторы роста - фитогормоны, образуются в самих растениях в небольших количествах и необходимы для их жизнедеятельности. К ним относятся ауксины, гиббереллины, цитокинины, брассиностероиды (например, брассинолид формулы I), стимулирующие рост и развитие растений (например, биосинтез РНК, ДНК, белков и т. п., рост и деление клеток); абсцизовая кислота и эндогенный этилен - ингибиторы этих процессов, способствующие созреванию, увяданию и переходу в состояние покоя.

Кроме фитогормонов в растениях образуются также так называеме вторичные ростовые вещества: флавоноиды, аминокислоты, липиды, карбоновые кислоты (напр., галловая и коричная кислоты - ингибиторы роста), алкалоиды, ненасыщенные лактоны, терпеноиды и др.

Многие фитогормоны и другие вещества со свойства природных регуляторов роста образуются также в процессе жизнедеятельности грибов и бактерий, что может быть использовано для получения их в промышленном масштабе. Так, методом биотехнологии получают гибберелловую кислоту; культивированием соответствующих микроорганизмов получен ряд высокоэффективных регуляторов роста: фузикокцины, офиоболины, котиленины, гельминтоспорины и другие; некоторые из них, возможно, найдут практическое применение.

Наибольшее практическое значение имеют синтетические регуляторы роста растений; среди них арил- и арилоксиалифатические кислоты, ониевые соли, гетероциклические соединения, особенно азотсодержащие. Классифицируют синтетические регуляторы роста растений по их соотношению с фитогормонами: аналоги ауксинов и цитокининов, антиауксины и антагонисты цитокининов, ингибиторы транспорта ауксинов и биосинтеза гиббереллинов и вещества, выделяющие этилен или способствующие его образованию в растениях.

Синтетические регуляторы роста растений антигиббереллинового действия широко применяют как ретарданты - вещества, замедляющие рост растений в высоту и при этом укрепляющие стебли, что особенно важно для предотвращения полегания зерновых культур в условиях переувлажнения. Важнейший из них - хлормекват-хлорид (хлорхолинхлорид) [ClCH₂CH₂N(CH₃)₃]⁺Сl^- используют для обработки посевов пшеницы. На посевах хлопчатника и зерновых применяют мепикватхлорид (II), при выращивании цветов и в садоводстве для получения более компактных растений и улучшения качества плодов - андимидол (III) и даминозид HOOCCH₂CH₂CONHN(СН₃)₂.

На посевах ячменя и ржи в качестве ретарданта используют вещества из группы продуцентов этилена - этефон СlСН₂СН₂Р(O)(ОН)₂ и его соли. Важное применение этефона - повышение содержания латекса у гевеи. Этефон используют также для ускорения и синхронизации раскрытия коробочек хлопчатника, созревания плодов (например, яблони, вишни). В качестве ретардантов перспективны некоторые производные 1,2,4-триазола, например паклобутразол (IV), униконазол (V, R = 4-хлорфенил) - рекомендованы для предотвращения полегания риса (норма расхода 12 г/га), триапентенол (V, R = циклогексил) - рапса масличного и риса (300-750 г/га).

Для улучшения развития растений регуляторами роста нередко обрабатывают посевной и посадочный материал. Так, для обработки черенков применяют синтетические ауксины - 3-индолилмасляную, 3-индолилуксусную и α-нафтилуксусную кислоты; для обработки семян пшеницы - хлормекват, хлопчатника - мепикват, томатов - N-оксид 2,6-диметилпиридина, сахарной свеклы - диметилсульфоксид, моркови - 3-индолилмасляную кислоту. Для стимулирования прорастания картофеля иногда используют гибберелловую кислоту (или ее смесь с тиомочевиной); для задержки прорастания картофеля и лука - некоторые гербициды, ингибиторы клеточного деления (например, ИФК, хлор-ИФК), гидразид малеиновой кислоты (МГ), а также этефон и метиловый эфир α-нафтилуксусной к-ты. МГ часто применяют для предотвращения образования боковых побегов у растений табака, иногда - в свекловодстве.

Для повышения сахаристости сахарного тростника используют глифосин HOOCCH₂N[CH₂P(O)(OH)₂]₂; для предотвращения предуборочного опадения плодов - даминозид и препараты из группы ауксинов, напр. 4-хлорфено-ксиуксусную и 2-нафтилоксиуксусную кислоты. Некоторые регуляторы роста растений, например глиоксим (HON=CHCH=NOH), используют для облегчения отрыва плодов. Регуляторы роста часто применяют для регулирования пола растений и получения партенокарпических плодов; гибберелловую кислоту - как стимулятор роста бессемянных сортов винограда.

Перспективно применение регуляторов роста для повышения устойчивости растений к засухе, заморозкам в районах рискованного земледелия; наиболее пригодны для этого вещества с цитокининовым действием и ретарданты.

Регуляторы роста растений используют главным образом в виде растворов и дисперсий путем опрыскивания растений в стадии вегетации, обработки семян, клубней, черенков и т.п. и лишь изредка - путем внесения в почву.

При повышенных дозах регуляторы роста могут действовать как гербициды, дефолианты, десиканты.

Мировой рынок регуляторов роста растений в 1989 оценивался в 800 млн. долл. (т. е. ~ 4% от общего рынка пестицидов); по прогнозу на 1995-1080 млн. долл.

Лит.: Полевой В. В., Фитогормоны, Л., 1982; Н и к е л л Л. Дж., Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве, пер. с англ., М., 1984; Калинин Ф. Л., Биологически активные вещества в растениеводстве, К., 1984; Баскаков Ю. А., «Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева», 1978, т. 23, № 2, с. 149-59; 1984, т. 29, № 1, с. 22-39; 1988, т. 33, № 6, с. 631 40; Муромцев Р. С. и др., Основы химической регуляции роста и продуктивности растений, М., 1987; Plant growth substances, ed. by N. B. Mandava, Wash., 1979.

Г. С. Швиндлерман.