نقش اسید آمینه در گیاهان از اهمیت بالایی برخوردار است. کنترل رشد ریشه، رشد ساقه و برگ، جوانه ها، کلروفیل، رشد میوه، رنگ میوه، گل دهی، گرده افشانی و لقاح و مقاومت در برابر استرس ها توسط اسید آمینه ها انجام می شود. اسید آمینه ها بلوک های سازنده پروتئین هستند و به طور کلی همان طور که گفته شد اسید آمینه ها در بسیاری از فرایند های زیستی دخالت دارند ، یک موجود زنده بدون وجود اسید آمینه ها زنده نخواهد ماند که گیاهان می توانند اسید آمینه مورد نیاز خود را بسازند ولی با صرف انرژی زیادی همراه است برای جلوگیری از مصرف انرژی گیاه بهتر است اسید آمینه ها را به روش های مختلف در اختیار گیاه بگذاریم.
گیاهان بر خلاف سایر موجودات قادرند توسط عناصر اولیه (کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن) در طی فرآیند فتوسنتز آمینو اسید بسازند. آمینو اسید از طریق روزنهها و به مقدار کمتر از طریق غشاء سلولی جذب شده و چند ساعت پس از جذب به قسمتهای رشد هدایت میشوند. در طی تنشها و شرایط نامساعد محیطی ساخت آمینو اسید توسط گیاه متوقف یا دچار اختلال میشود. استفاده از ترکیبات حاوی اسیدهای آمینه با تامین اسیدهای آمینه ضروری این امکان را به گیاه میدهد تا انرژی ذخیره شده خود را صرف رشد و بالا بردن عملکرد و کیفیت محصول نماید. پس از ورود آمینو اسید ها به سلول به واسطه خلوص بسیار بالا، گیاه به راحتی این مواد را درون خود پذیرفته و در نتیجه گیاه قادر است مقداری از انرژی خود را ذخیره کرده و در نتیجه در برابر بسیاری از تنشهای محیطی پایداری متابولیکی از خود بروز دهد.
همچنین اسیدهای آمینه که توسط گیاهان و در درون خود گیاه تولید میشوند نیز با کود آمینو اسیدهایی که به صورت کود مایع مخلوط شده با آب و همراه با آبیاری در اختیار گیاه قرار میگیرند، یکی و ترکیب شده شده و در ساختمان خاک و ساختار آن قرار داده میشوند. این اسیدهای آمینه که در خاک استقرار مییابند و به خاک اضافه میشوند باعث بهبود ساختار خاک و به طور کلی به فلور گیاهی خاک کمک میکنند و با این کار جذب و دریافت مواد مورد نیاز و مفید خاک را توسط ریشه گیاهان آسان میکنند. همچنین باعث میشوند که مواد مورد نیاز و مفید به طور یکسان از طریق خاک جذب گیاه شود.
به طور کلی باید در نظر داشت که این محرک زیستی، دارای دو نوع ضروری و غیرضروری است و اسید آمینههای مختلف در یکی از این دو دسته قرار میگیرند. انواع و نقش اسید آمینه در محصولات کشاورزی، در جدول زیر آورده شده است:
انواع | نقش |
آرژنین | موثر در افزایش مقاومت گیاه به تنش شوری و پیشساز تشکیل پلی آمینها |
لیزین | مؤثر در تنظیم بازشدن روزنههای برگ، جوانهزنی دانههای گرده، سنتز کلروفیل |
سیستنین | تأثیرگذار بر روی ساختار آنزیم نیتروژناز که نقش مهمی در تثبیت بیولوژیک دارد |
متیونین | عمل بهعنوان پیشساز هورمون اتیلن و مؤثر در تنظیم بازشدن روزنههای برگ |
هیستیدین | مؤثر در تنظیم بازشدن روزنههای برگ |
ایزولوسین | مؤثر در افزایش مقاومت گیاه به تنش شوری، جوانهزنی دانههای گرده و همچنین گردهافشانی |
لوسین | مؤثر در افزایش مقاومت گیاه به تنش شوری، و همچنین جوانهزنی دانههای گرده |
والین | تأثیر داشتن در جوانهزنی بذرها و افزایش مقاومت گیاه به تنشهای محیطی |
گلیسین | دارای عملکرد مهم به عنوان پیشساز برای تشکیل گروههای پیرول در سنتز کلروفیل |
ترئونین | مؤثر در افزایش مقاومت گیاه به تنشهای محیطی و گردهافشانی |
سرین | مؤثر در گردهافشانی |
تیروزین | تأثیرگذار بر افزایش مقاومت گیاه به تنشهای محیطی و گردهافشانی |
فنیل آلانین | موثر در گردهافشانی |
آسپارتیک اسید | دارای نقشی مهم در جوانهزنی بذرها و متابولیسم اسیدهای آمینه |
گلوتامیک اسید | مؤثر در سنتز اسید آمینههای دیگر و جوانهزنی بذرها و دارای عملکردی مهم به عنوان پیشساز در سنتز کلروفیل |
پرولین | تأثیرگذار بر روی جوانهزنی دانههای گرده، مقاومت گیاه به تنش شوری، خشکی و دما |
آلانین | مؤثر در تنظیم بازشدن روزنههای گیاهی، گردهافشانی و افزایش مقاومت گیاه به تنش خشکی |
اسیدهای آمینه به عنوان یک مخزن انرژی به شمار می روند که روی گیاه اسپری شده و به گیاه اجازه می دهند تا با دشواری کمتری بافتها و ساختارهای گیاهی را بسازد.
ترکیبات اسید آمینه به طور موفقیت آمیزی به برگ، میوه و گل نفوذ کرده و سبب افزایش رشد گیاه می گردد.
تولید اسید آمینه با صرف انرژی زیاد در گیاه امکان پذیر است و گیاه در زمان استرس انرژی خود را صرف ساخت اسید آمینه نمی کند و با شکستن پروتئین ها اسید آمینه های خود را به دست می آورد، زیرا این فرایند انرژی کمتری نسبت به تولید اسید آمینه نیاز دارد. از این رو استفاده از اسید آمینه ها ، قبل و بعد و در زمان وقوع استرس های محیطی مانند گرما، سرما، خشکی و استفاده بیش از حد سموم می تواند انرژی گیاه برای ادامه حیاط را ذخیره کند.
فتوسنتز گیاه وابستگی مستقیم به دی اکسید کربن، آب و نور دارد و گیاه می تواند با افزایش میزان کلروفیل باعث جذب و بکارگیری بهتر نور شود.
مواد ارگانیک مانند اسید آمینه ها حاوی نیتروژن ارگانیک هستند و نیتروژن ارگانیک می تواند رشد سلول ها را به صورت طبیعی و با ضخامت دیواره مناسب (برخلاف فرم های دیگر نیتروژن مانند نیترات ) هدایت کند که سبب افزایش مقاومت گیاه نسبت به آفات و بیماری ها می شود. همچنین نیتروژن ارگانیک ماندگاری بیشتری در خاک دارد و کمتر در معرض آبشویی قرار میگیرد.
گیاهان به دلایل مختلف از جمله ساختار مولکولی ترکیبات، وضعیت نامناسب آب و خاک، دما و رطوبت در جذب عناصر و ترکیبات دچار مشکل می شوند. از این رو اسید آمینه ها با خاصیت کلاته کنندگی مناسب ضمن قابل جذب نمودن عناصر و ترکیبات، توان جذب برگی آنها را بالا می برند بنابراین توصیه میشود در محلول پاشی های میکرو و ماکرو برای جذب بهتر از اسید آمینه استفاده شود. اسید آمینه ها با امکان ترکیب با عناصر سنگین، میزان سمیت این عناصر را در گیاه و خاک پایین می آورند.
بعضی از آمینو اسیدها پیش ساز تولید بعضی از هورمون ها هستند و هورمون ها در رشد و تولید مثل به صورت مستقیم تاثیر گذارند.
اسید آمینه ها در بهبود گرده افشانی ،تعداد دانه گرده، افزایش طول لوله گرده، افزایش کیفیت میوه و افزایش سرعت رسیدگی میوه بسیار موثر هستند.
روزنههای هوایی، ساختارهای سلولی اند که در تنظیمات آبی گیاهان و جذب عناصر کم مصرف و پرمصرف و گازها دخیلاند. باز شدن روزنهها توسط فاکتورهای خارجی (نور، رطوبت، دما و غلظت نمکها) و فاکتورهای داخلی ( اسیدهای آمینه و اسید آبسیزیک) کنترل میشوند. روزنههای هوایی در زمان نور و رطوبت و افزایش دما و غلظت نمک مسدود میشود و در پی آن نقل و انتقال و جذب عناصر غذایی و فرایند فتوسنتز تقلیل مییابد و همچنین توازن فعالیتهای متابولیکی بهم ریخته و فرایند کاتابولیسم از آنابولیسم پیشی میگیرد. در نتیجه سوخت و ساز گیاه افزایش یافته و در نهایت رشد گیاه تقلیل مییابد. به کارگیری کودهای آلی حاوی اسیدهای آمینه از انسداد روزنههای هوایی بر اثر شرایط نامساعد محیطی غلبه میکند. اسید آمینه لیزین و هیستیدین موجبات این تغییرات را در گیاهان فراهم میکنند.
ترکیبات حاوی اسیدهای آمینه از طریق افزایش تولید لیگنین (بافت خشبی گیاه) و ترمیم سریع بافتهای آسیب دیده باعث افزایش مقاومت گیاه در برابر حمله آفات و بیماریها می گردند.
فعالسازی فرآیند تشکیل قند و افزایش میزان پروتئین حاصل از مصرف اسید آمینه، موجب بهبود ویژگیهای کیفی (طعم و رنگ میوه) و ویژگیهای کمی (افزایش وزن و یکسان سازی اندازه میوه) می شود.
اسیدهای آمینه از طریق فعالسازی هورمونهای مؤثر در تشکیل گل و میوه باعث بهبود جوانه زنی دانه های گرده و افزایش گلدهی می گردند.
اسیدهای آمینه با القاء هورمون اتیلن موجب افزایش سرعت رسیدگی محصول می شوند.
اسیدهای آمینه با کنترل هورمونهای رشد (PGR) و تاثیر بر فرآیندهای متابولیکی و متابولیسمی گیاه در تشکیل اندامهای گیاهی نقش دارند.
کلروفیل ملکول مسئول برای جذب انرژی خورشید و فرآیند فتوسنتز است. اسید آمینه ماده اصلی و حیاتی در سنتز کلروفیل به شمار می رود.