نقش اسیدآمینه در بهبود کیفیت و عملکرد محصولات کشاورزی

 مقدمه

 اسیدآمینه یک مولکول آلی تشکیل شده از کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن است. هنگامی که یک‌رشته اسیدهای آمینه با پیوندهای پپتیدی به هم متصل می‌شوند، پروتئین‌ها تشکیل می‌شوند. پروتئین‌ها مولکول‌های مهمی هستند که در تمام جنبه‌های رشد و توسعه گیاهان نقش دارند.
گیاهان اسیدهای آمینه را از نیترات یا آمونیومی که در خاک حاصل می‌شود، ترکیب می‌کنند. بدیهی است که فرایند جذب نیتروژن از خاک یک اتلاف انرژی مهم برای گیاه است؛ بنابراین دلیل اصلی اهمیت استفاده از این محصولات در کشاورزی، صرفه‌جویی در انرژی است که به دست می‌آورند. این انرژی در فرایندهای دیگری مانند جوانه‌زنی، گلدهی یا تشکیل میوه و رشد میوه استفاده خواهد شد، بنابراین کیفیت و تولید محصول افزایش خواهد یافت.

 انواع اسیدآمینه

 تعداد ۲۰ نوع از اسیدهای آمینه وجود دارد که پروتئین‌ها را تشکیل می‌دهند. برخی از انواع وجود دارند که برای عملکردهای خاص بهتر هستند؛ بنابراین، اسیدهای آمینه مسئول برای سنتز کلروفیل شامل آلانین، آرژنین و گلیسین هستند. برای توسعه ریشه یا تأخیر از پیری، آرژنین و متیونین وجود دارند. اگر بخواهیم تأثیر کلاته‌ای روی خاک و توسعه بهتر جوانه‌ها و برگ‌ها داشته باشیم، از گلیسین استفاده می‌کنیم. برای سیستم‌های مقاومتی گیاه، بهترین انواع لیزین، اسید گلوتامیک و گلیسین هستند. در نهایت، برای سنتز جیبرلین‌ها از لوسین و پرولین استفاده خواهیم کرد.
کودهای اسیدآمینه دارای مواد مغذی کامل و بالاترین فعالیت هستند. کودهای اسیدآمینه در ایالات متحده، استرالیا، کانادا، ژاپن و… توسعه‌یافته و تولید انبوه شده‌اند و محصولات آنها به بازار بین‌المللی وارد شده‌اند. توسعه و استفاده از کودهای اسیدآمینه در کشور ایران نیز در سال‌های اخیر افزایش‌یافته است.

 منابع و روش‌های استخراج

 منابع اصلی اسیدهای آمینه از سبزیجات، حیوانات یا مصنوعی هستند. اسیدهای آمینه از منابع حیوانی معمولاً از کلاژن و مو تولید می‌شوند. اسیدهای آمینه از گیاهان، از پسماندهای گیاهی سویا، غلات و غیره استخراج می‌شوند. آمینوگرام‌های ارائه شده توسط این نوع محصولات بستگی به نوع مواد گیاهی استفاده شده دارد. در نهایت، امکان دارد یک محصول با اسیدهای آمینه مصنوعی طراحی شود، به این معنی که می‌توانید اسیدهای آمینه خاص را در صنعت شیمی خریداری کرده و محصولی با مقدار موردنظر از هر کدام بسازید. این روش هزینه بیشتری دارد، اما محصولات حاصل کیفیت بالایی دارند و اثر سریع‌تری دارند.
در کشاورزی عمدتاً دو نوع استخراج برای اسیدهای آمینه وجود دارد. هیدرولیز اسیدی و هیدرولیز آنزیمی (فرمانی‌ات آنزیمی).
هیدرولیز اسیدی روشی بسیار ابتدایی و ارزان است. این شامل جوشاندن طولانی‌مدت پروتئین با محلول‌های اسیدی است. این روش بسیار مهاجمانه است، بنابراین اسیدهای آمینه حاصل کیفیت پایینی دارند، به دلیل اینکه درصد زیادی از اسیدهای آمینه آزاد نیستند و برخی از آنها در طول فرایند از بین می‌روند. بااین‌حال، بهبود در تولید و تکنیک‌های جدید موفق به افزایش کیفیت این محصولات شده است.
فرایند فرمانی‌ات آنزیمی شبیه به روش قبلی است، اما کمتر مهاجمانه است. در این روش لزومی ندارد که دما را زیاد افزایش دهیم و به‌جای محلول اسیدی، از یک آنزیم خاص استفاده می‌شود (معمولاً منشأ باکتریایی یا قارچی دارد). این فرایند گران‌تر و پیچیده‌تر است، اما درصد اسیدهای آمینه آزاد در آن بسیار بیشتر است، بنابراین بیشتر ترکیب این محصولات توسط گیاه قابل‌استفاده است.

 ● عملکردها و مزایای کود اسیدآمینه به شش مورد زیر است:

 ۱. اسیدهای آمینه می‌توانند فتوسنتز گیاهان را افزایش دهند.

 گلیسین موجود در اسیدآمینه می‌تواند محتوای کلروفیل گیاه را افزایش دهد، جذب و استفاده از دی‌اکسیدکربن توسط محصولات را تشویق و فتوسنتز را قوی‌تر کند.

 ۲. انواع مختلفی از اسیدهای آمینه اثر تغذیه‌ای خوبی دارند.

 اثر کود اسیدآمینه مخلوط بالاتر از اثر اسیدآمینه تکی با محتوای نیتروژن مساوی است و همچنین بالاتر از اثر کود نیتروژن غیرآلی با محتوای نیتروژن مساوی است. تعداد زیادی از اسیدهای آمینه با اثر ترکیبی خود، استفاده از مواد مغذی را بهبود می‌بخشد.

 ۳. اثر سریع کود اسیدآمینه

 اسیدهای آمینه موجود در کودهای اسیدآمینه می‌توانند مستقیماً توسط اندام‌های مختلف گیاهان جذب شوند، جذب فعال یا اسمزی تحت فتوسنتز، و اثرات قابل مشاهده‌ای در مدت‌زمان کوتاهی پس از استفاده مشاهده می‌شود. درعین‌حال، می‌تواند رشد زودرس محصولات را تشویق و دوره رشد را کوتاه کند.

 ۴. بهبود کیفیت محصولات.

 انواع فراوانی از اسیدهای آمینه می‌توانند کیفیت محصولات را بهبود بخشند. به‌عنوان‌مثال، محتوای پروتئین دانه به مقدار ۳ درصد افزایش می‌یابد، گل پنبه کیفیت پرز خوبی دارد و الیاف آن طولانی است؛ سبزیجات خواص خوبی دارند، خالص و خوشمزه، الیاف خام کاهش می‌یابد، دوره گلدهی گل‌ها کمتر می‌شود، رنگ گل روشن است، میوه غنی است، رنگ میوه خوب است، قند افزایش می‌یابد، قسمت خوراکی مقاوم‌تر و کارایی تبدیل قابل‌توجهی دارد.

 ۵. تمیز و بدون آلودگی، بهبود محیط‌زیست.

 کود آمینواسیدی هیچ باقیمانده‌ای ندارد و می‌تواند ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک را بهبود بخشد، نگهداری آب، باروری و نفوذ هوا را افزایش و نقش درمانی را ایفا نماید.

 ۶. تقویت عملکرد متابولیک و افزایش مقاومت در برابر استرس

 بعد از جذب توسط محصولات کشاورزی، آمینواسیدها می‌توانند عملکردهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آن‌ها را تقویت کنند. ساقه‌های محصول و برگ‌ها ضخیم، مساحت برگ بزرگ‌تر می‌شود، تشکیل و تجمع ماده خشک سرعت بیشتری می‌گیرد و مقاومت در برابر سرما و خشکسالی، باد خشک و گرم، بیماری‌ها و آفات افزایش پیدا می‌کند. محصولات می‌توانند زودتر به رشد کامل برسند و حاصلخیزی پایدار و بالا را به دست آورند.

 سیستم ریشه توسعه‌یافته، جذب قوی

آمینواسیدها تأثیر ترویجی خاصی بر توسعه ریشه محصولات کشاورزی دارند. بسیاری از کشاورزان آمینواسیدها را “کود ریشه” می‌نامند. تأثیرات آن‌ها بر ریشه‌ها در تحریک تقسیم و رشد سلول‌های مریستم ریشه زیاد است، به‌طوری که نهال‌ها به‌سرعت ریشه می‌زنند. ریشه‌های ثانویه افزایش می‌یابند، وزن ریشه افزایش می‌یابد و سیستم ریشه طولانی می‌شود که در نهایت منجر به افزایش چشمگیر توانایی محصولات برای جذب آب و مواد مغذی می‌شود.

 تأثیر بر رشد اندام هوایی گیاه

 بر اساس تأمین کافی مواد مغذی، تأثیر تحریکی آمینواسیدها می‌تواند باعث رشد پرقدرت بخش بالایی گیاه شود که در طول اندام هوایی گیاه، ضخامت ساقه، تعداد برگ‌ها، تجمع ماده خشک و غیره نمایان می‌شود.

 تأثیر بر عوامل خروجی و ترکیب

 آمینواسیدها برای محصولات مختلف عوامل خروجی و ترکیب متفاوتی دارند. آن‌ها می‌توانند عوامل خروجی مانند گوشت‌های بیشتر، دانه‌های بیشتر و وزن هزار دانه را افزایش دهند.
تأثیرات آمینواسیدها بر متابولیسم فیزیولوژیکی محصول و فعالیت آنزیم‌ها
پس از ورود آمینواسید به بدن گیاه، آن را تحریک می‌کند که در افزایش شدت تنفس، افزایش فتوسنتز و تقویت فعالیت انواع آنزیم‌ها نمایان می‌شود.

 ● اسیدهای آمینه تأثیر هم‌زیستی را بر کودهای شیمیایی دارند.

 تأثیر هم‌زیستی بر کودهای آمونیاکی نیتروژن

 اوره، بی‌کربنات آمونیوم و سایر کودهای کوچک نیتروژنی دارای تبخیر قوی و نرخ استفاده کمی هستند. زمانی که با اسیدهای آمینه مخلوط می‌شوند، می‌توانند درصد جذب و استفاده را به میزان ۲۰-۴۰٪ افزایش دهند (آزادسازی کربن آمینی نیازمند بیش از ۲۰ روز است تا نیتروژن توسط محصولات جذب شود و پس از مخلوط‌شدن با اسیدهای آمینه می‌تواند بیش از ۶۰ روز برسد).
همچنین، تأثیر اسیدهای آمینه بر نیتروژن در خاک چندجانبه است. اثر تحریکی اسیدهای آمینه باعث افزایش شیوع میکروارگانیسم‌های خاکی می‌شود که منجر به سریع‌تر شدن مینرالیزاسیون نیتروژن آلی می‌شود. اسیدهای آمینه دارای ظرفیت تبادل پایه‌ای بالاتری هستند و می‌توانند ازدست‌دادن تبخیری نیتروژن را کاهش و همچنین محتوای نیتروژن موجود در خاک را افزایش دهند.

 اثر هماهنگ‌کننده بر کود فسفاته

 تحقیقات در مورد اثرات اسیدهای آمینه بر کودهای فسفاته سال‌ها در خارج از کشور انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که بدون افزودن اسیدهای آمینه، فسفر به‌صورت عمودی در خاک به فاصله ۳ تا ۴ سانتی‌متر حرکت می‌کند. پس از افزودن اسیدهای آمینه، می‌تواند به ۶ تا ۸ سانتی‌متر افزایش یابد. تقریباً دوبرابر که برای جذب ریشه‌های محصولات مفید است. اسیدآمینه تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر تجزیه سنگ فسفاته دارد. همچنین از فسفر موجود محافظت و جذب فسفر توسط ریشه‌های محصولات را تشویق و کارایی کود فسفاته را افزایش می‌دهد. نرخ استفاده از جذب ارزش بسیار بالایی دارد.

 تأثیر هماهنگی بر کود پتاسیم

 تأثیر هماهنگی اسیدهای آمینه بر کودهای پتاسیم اصلی‌ترین اثراتش را به این شکل نشان می‌دهد: گروه‌های عملکردی اسیدی اسیدهای آمینه می‌توانند یون‌های پتاسیم را جذب و ذخیره کنند، ازدست‌دادن آب در خاک‌های شنی و خاک‌های رسی که پتاسیم را تثبیت می‌کنند جلوگیری کنند.

 اسیدهای آمینه: مغذی ضروری برای خاک و سلامت گیاهان

 اسیدهای آمینه همچنین به‌عنوان یک منبع غذایی حیاتی برای بیلیون‌ها میکروب (مانند ارگانیسم‌های کوچک) که در خاک وجود دارند، خدمت می‌کنند. کربن موجود در اسیدهای آمینه یکی از منابع اصلی انرژی برای این میکروب‌های کوچک خاکی است که این کربن را متابولیزه می‌کنند.
هزاران گونه مختلفی از میکروب‌های مفید وجود دارند که با ساختار خاک، تجزیه‌کردن علف‌های خشک، کنترل بیماری‌های مختلف گیاهی و ارائه دی‌اکسیدکربن حیاتی که گیاهان می‌توانند در فرایند فتوسنتز استفاده کنند، به‌سلامت خاک و گیاهان کمک می‌کنند.
زیرا چرخه حیات این میکروب‌ها بسیار کوتاه است (به طور میانگین تقریباً ۲۰ دقیقه)، آن‌ها نیز با نرخی سریع می‌میرند و ترکیبات آلی حیاتی را به خاک باز می‌گردانند که می‌توانند برای تغذیه استفاده شوند. این رابطه حساس و ازدست‌دادن بین این میکروب‌ها، خاک و گیاهان به اسیدهای آمینه برای رشد و توسعه نیاز دارد، پس منطقی است که خاک با بیشترین مقدار اسیدهای آمینه در نهایت بالاترین سطح تغذیه برای گیاهان را فراهم می‌کند.

 تضمین رشد بهینه گیاه

 باتوجه‌به اینکه میلیاردها میکروب فقط در یک گرم خاک وجود دارند، شما به یک محصول کود با فراوانی اسیدهای آمینه نیاز دارید تا نیازهای تغذیه‌ای این میکروارگانیسم‌های حیاتی را برآورده کنید تا خاک خود را به حد کافی سالم نگه دارید تا بتوانید گیاه باکیفیت بالا را پرورش دهید.

 نتیجه‌گیری

 استفاده از اسیدهای آمینه در کشاورزی یک ابزار بسیار مفید است؛ و می‌تواند تولید و کیفیت محصول را افزایش و برای پیشگیری از لحظات استرس به دلیل دماهای پایین، خشکسالی و غیره، به‌صورت ویژه‌ای مؤثر باشد. با داشتن دانش کافی از نیاز محصول خود بهترین عملکرد را برای خود رقم بزنید.

منابع

www.naturesafe.com

www.adleragro.com

www.echemi.com