Хлорофилл — чрезвычайно важная молекула для растений. Он поглощает солнечный свет и использует его энергию для синтеза углеводов из CO2 и воды. Этот процесс называется фотосинтезом и имеет жизненно важное значение для роста и развития растений. Максимальное содержание хлорофилла в растениях может привести к более быстрому росту, более высокой урожайности и повышенной стрессоустойчивости.
Хлорофилл — это зеленый пигмент, обнаруженный в растениях, водорослях и цианобактериях. Он находится в органеллах, называемых хлоропластами, и именно он придает растениям их характерный зеленый цвет. Существует несколько типов хлорофилла, но растения в основном содержат хлорофилл a и хлорофилл b.
Содержание хлорофилла является показателем фотосинтетического потенциала растений. Более высокий уровень хлорофилла позволяет растениям поглощать больше солнечного света и более эффективно преобразовывать эту энергию в сахара. Существует несколько способов, с помощью которых фермеры и садоводы могут повысить уровень хлорофилла в своих растениях с помощью культурных, экологических и генетических методов.
Вот некоторые из основных преимуществ увеличения содержания хлорофилла в растениях:
Вот некоторые сельскохозяйственные и садоводческие приемы, которые могут помочь повысить содержание хлорофилла в растениях:
Азот является неотъемлемой частью молекулы хлорофилла. Внесение азотных удобрений в сельскохозяйственные культуры способствует синтезу и поддержанию хлорофилла. Опрыскивание листьев азотом в период вегетации обеспечивает достаточное снабжение.
Железо необходимо для образования молекул хлорофилла. Опрыскивание листвы железом или внесение в почву железных удобрений способствует выработке хлорофилла.
| Источник | Способ применения |
|---|---|
| Хелатное железо | Опрыскивание листвы |
| Сульфат железа | Внесение в почву |
| Хелат железа | Питательный раствор для гидропоники |
Магний является центральным компонентом пигмента хлорофилла. Внесение магниевых удобрений через почву или листовые опрыскивания увеличивает содержание хлорофилла.
Медь действует как кофактор фермента, участвующего в синтезе хлорофилла. Небольшие дозы медных удобрений способствуют выработке хлорофилла.
Экстракты морских водорослей содержат много микроэлементов, таких как железо, магний, медь, цинк и т. д., а также гормоны роста, такие как цитокинины и ауксины, которые стимулируют синтез хлорофилла.
Такие методы обрезки, как прищипывание побегов, обрезка верхушек и сгибание побегов, увеличивают воздействие солнечного света на внутренние листья. Это увеличивает содержание хлорофилла. Правильная подготовка с помощью подвязывания, шпалер и т. д. также обеспечивает оптимальную экспозицию листьев.
Создание оптимальных условий роста позволяет растениям производить максимально возможное количество хлорофилла. Вот некоторые идеальные параметры окружающей среды:
Воздействие оптимального количества высокоинтенсивного солнечного света максимизирует синтез и накопление хлорофилла. Большинству растений требуется 8-12 часов под солнечным светом для максимальной фотосинтетической активности.
Идеальный диапазон дневных температур для большинства растений для производства обильного хлорофилла составляет от 65°F до 75°F, хотя он различается у разных видов. Температура выше 90°F начинает подавлять выработку хлорофилла.
PH почвы между 6,0 и 7,0 обеспечивает доступность питательных веществ, необходимых для биосинтеза хлорофилла. Опрыскивание листьев наиболее эффективно, когда pH раствора слегка кислый, около 5,5-6,5.
Достаточная влажность почвы гарантирует, что растения могут усваивать минералы, необходимые для синтеза хлорофилла. Опрыскивание листьев удобрениями также лучше всего работает, когда листья хорошо увлажнены.
Хорошая аэрация и циркуляция позволяют листьям на всех уровнях максимально поглощать свет. Правильное расстояние между растениями предотвращает скученность и взаимное затенение.
Достижения в селекции растений и биотехнологии предоставляют новые подходы к генетическому повышению содержания хлорофилла:
Обычная селекция отбирает сорта с изначально более высоким содержанием хлорофилла и способностью поддерживать его в стрессовых условиях.
Межвидовая гибридизация между видами с высоким и низким содержанием хлорофилла создает новые сорта сельскохозяйственных культур с повышенным содержанием хлорофилла.
Вставка чужеродных генов, участвующих в синтезе хлорофилла, например, генов, кодирующих ферменты магний-хелатазу и глутаматполуальдегидаминотрансферазу, повышает содержание хлорофилла.
Мутагены могут вызывать мутации в генах, регулирующих выработку хлорофилла, выбирая мутантов с оптимизированным уровнем хлорофилла.
| Методика | Механизм |
|---|---|
| Селективное разведение | Выбирает линии с высоким содержанием хлорофилла |
| Гибридизация | Объединяет признаки разных видов |
| Генная инженерия | Вводит чужеродные гены, повышающие выработку хлорофилла |
| Мутационная селекция | Создает случайные мутации для повышения уровня хлорофилла |
Увеличение содержания хлорофилла в растениях посредством агротехнических приемов, оптимизации условий роста и разработки улучшенных сортов растений с повышенным содержанием хлорофилла может значительно повысить рост растений, урожайность, устойчивость к стрессу и качество. Многосторонний подход, использующий культурные, экологические и генетические решения, идеально подходит для устойчивого максимизации уровней этого критического пигмента в растениях.