Na produção agrícola moderna, os aminoácidos são amplamente utilizados em todas as fases do cultivo como reguladores de crescimento de plantas e suplementos nutricionais eficientes e ecológicos. Glutamato, lisina e prolina são três aminoácidos agrícolas representativos que desempenham papéis importantes na promoção do crescimento das culturas, aumentando a resistência ao estresse e melhorando a qualidade. No entanto, devido às diferenças na estrutura molecular e na função fisiológica, os seus cenários de aplicação específicos e métodos de utilização diferem significativamente.
Funções comuns de glutamato agrícola, lisina e prolina
Embora as funções fisiológicas destes três aminoácidos sejam diferentes, eles partilham as seguintes funções comuns em aplicações agrícolas:
1. Suplementação da nutrição vegetal e promoção do crescimento e desenvolvimento
Glutamato, lisina e prolina são matérias-primas importantes para a síntese de proteínas nas plantas. Eles podem ser diretamente absorvidos e utilizados pelas culturas através de pulverização foliar ou aplicação radicular, participando na construção da estrutura celular e na síntese de enzimas, promovendo assim o crescimento das plantas e aumentando a biomassa. Por exemplo, quando aplicados durante a fase de muda, todos os três podem acelerar o desenvolvimento das raízes e a expansão das folhas, estabelecendo as bases para o crescimento subsequente.
2. Melhorar a resistência ao estresse das culturas
Todos os três tipos de aminoácidos podem melhorar a adaptabilidade das culturas a condições adversas, como seca, salinidade e baixas temperaturas, regulando o equilíbrio osmótico e ativando sistemas antioxidantes. Quando as culturas enfrentam estresse abiótico, o conteúdo de aminoácidos livres na planta aumenta significativamente, e a suplementação exógena pode aumentar ainda mais a capacidade de retenção-de água e a estabilidade da membrana das células, reduzindo os danos celulares causados pelo estresse.
3. Melhorar a qualidade da colheita e aumentar o rendimento
Todos os três podem melhorar o rendimento e a qualidade das culturas, participando no metabolismo do azoto e promovendo a acumulação de produtos fotossintéticos. Por exemplo, a aplicação durante a fase de crescimento dos frutos pode aumentar o teor de açúcares solúveis e vitaminas nos frutos, melhorando o sabor e o valor nutricional; ao mesmo tempo, promove a translocação de nutrientes para os órgãos colhidos, aumentando o peso de mil-grãos ou o peso de um único fruto.
4. Melhorando a utilização de fertilizantes
Como fontes orgânicas de nitrogênio, glutamato, lisina e prolina podem ser usados em combinação com fertilizantes inorgânicos. Ao ativar os microrganismos do solo e promover a absorção de nitrogênio, fósforo, potássio e outros elementos pelas raízes, eles reduzem a perda de fertilizantes, melhoram a utilização de fertilizantes e diminuem o risco de poluição ambiental.
Diferenças nas funções do glutamato agrícola, lisina e prolina
1. A função central do glutamato
O glutamato é um produto intermediário chave do metabolismo do nitrogênio nas plantas, e sua função se concentra mais na “regulação metabólica” e na “transformação de nutrientes”:
(1) Participação no metabolismo do nitrogênio e na síntese de aminoácidos
O glutamato é um precursor da síntese de vários aminoácidos (como glutamina, prolina e arginina) nas plantas. Através da transaminação, fornece grupos amino para outros aminoácidos e é um centro central para a assimilação e distribuição de nitrogênio. Portanto, a aplicação de glutamato durante os estágios de crescimento, quando as culturas têm altas necessidades de nitrogênio (como o estágio de crescimento vegetativo), pode promover significativamente a absorção e utilização de nitrogênio.
(2) Promoção da síntese de clorofila e fotossíntese
O glutamato é um componente do anel porfirínico da clorofila. A suplementação exógena pode acelerar a síntese de clorofila e aumentar a taxa fotossintética das folhas. Quando as folhas das culturas ficam amarelas ou a eficiência fotossintética diminui (como durante dias nublados prolongados ou senescência prematura), a pulverização de glutamato pode aliviar rapidamente os sintomas e restaurar a função das folhas.
(3) Regulação da abertura e fechamento estomático e equilíbrio hídrico
O glutamato pode regular a abertura e o fechamento dos estômatos, afetando a pressão osmótica das células-guarda, reduzindo a transpiração de água em condições de seca e garantindo o fornecimento de CO₂, equilibrando assim a relação entre retenção de água e fotossíntese. Este efeito é particularmente importante no cultivo em regiões áridas.
2. O papel central da lisina
A lisina é um aminoácido essencial nas plantas (essencial para os humanos, mas sintetizável pelas plantas). O seu papel centra-se mais na “regulação da atividade fisiológica” e na “melhoria da qualidade”:
(1) Ativando o sistema de defesa das plantas e aumentando a resistência a doenças
A lisina pode ser convertida em substâncias com atividade antibacteriana (como a cadaverina, produto da lisina descarboxilase) nas plantas, inibindo o crescimento e a reprodução de patógenos; simultaneamente, pode induzir as culturas a produzirem proteínas-relacionadas à patogênese (proteínas PR), aumentando a resistência a doenças fúngicas e bacterianas. Portanto, a aplicação de lisina durante períodos de alta incidência de doenças (como os estágios intermediários e finais do crescimento da cultura) pode reduzir a ocorrência de doenças.
(2) Promover o crescimento reprodutivo e melhorar a qualidade dos frutos
A lisina tem um efeito regulador especial na floração e na fixação dos frutos nas culturas, promovendo o desenvolvimento do pólen, aumentando a taxa de polinização e acelerando a acumulação de proteínas e aminoácidos essenciais nos frutos. A aplicação de lisina durante os estágios de floração e desenvolvimento dos frutos de árvores frutíferas e vegetais pode melhorar significativamente a taxa de pega dos frutos, aumentar o conteúdo de aminoácidos essenciais, como a lisina nas frutas, e aumentar o valor nutricional.
(3) Aliviando o estresse de metais pesados
A lisina pode se ligar a íons de metais pesados (como chumbo e cádmio) no solo por meio de quelação, reduzindo sua biodisponibilidade e diminuindo a absorção de metais pesados pelas culturas; simultaneamente, regula a atividade das enzimas de desintoxicação de metais pesados na planta, mitigando a toxicidade dos metais pesados para as células. Esse efeito o torna valioso para plantio corretivo em solos-contaminados com metais pesados.
3. O papel central da prolina
A prolina é um dos reguladores osmóticos mais importantes nas plantas, com o seu papel centrado na “protecção contra o stress” e na “reparação celular”:
(1) Proteção Osmótica sob Forte Estresse
Em situações de estresse extremo, como seca e salinidade, a prolina é o aminoácido livre mais abundante nas plantas. Sua estrutura molecular possui forte hidrofilicidade, o que pode reduzir o potencial osmótico aumentando a concentração de seiva celular, reduzindo a perda de água e mantendo a pressão de turgor celular. Portanto, aplicar prolina antes ou durante o estresse tem um efeito de resistência-ao estresse muito melhor do que os outros dois tipos de aminoácidos.
(2) Estabilizando a Estrutura das Macromoléculas Biológicas
A prolina pode se ligar a macromoléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucléicos, mantendo a estabilidade de sua estrutura espacial e evitando a desnaturação proteica e a perda de atividade enzimática sob condições de estresse. Por exemplo, sob estresse-de baixa temperatura, a prolina pode proteger as membranas celulares e os sistemas enzimáticos, mantendo o metabolismo normal.atividade.
(3) Eliminação de antioxidantes e radicais livres
A prolina pode eliminar diretamente espécies reativas de oxigênio (como radicais hidroxila e peróxido de hidrogênio) geradas sob estresse, ou reduzir o dano oxidativo aumentando a atividade de enzimas antioxidantes, como superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (POD). Esse efeito é particularmente proeminente quando as culturas estão sujeitas à seca e ao estresse-de alta temperatura.
Métodos de uso de glutamato agrícola, lisina e prolina
1. Culturas Aplicáveis e Estágios de Crescimento
(1) Glutamato
Culturas Aplicáveis: Todos os tipos de culturas (especialmente vegetais folhosos e cereais).
Momento ideal: Estágio de muda (promove o crescimento vegetativo), estágio de amarelecimento das folhas (restaura a função fotossintética), estágio de pico de demanda de nitrogênio (como estágio de articulação do trigo, estágio de perfilhamento do arroz).
(2) Lisina
Culturas aplicáveis: Árvores frutíferas, hortaliças, leguminosas (culturas que exigem melhor qualidade e resistência a doenças).
Época ideal: Período de floração (melhora a taxa de frutificação), período de crescimento dos frutos (melhora a qualidade), período de alta incidência de doenças (aumenta a resistência a doenças).
(3) Prolina
Culturas aplicáveis: culturas-resistentes à seca (como milho e algodão), culturas de solo salino-alcalino e culturas de campo aberto-suscetíveis a condições adversas.
Momento ideal: 1-3 dias antes do estresse adverso (como antes da seca ou onda de frio), durante o estresse (alivia os danos) e durante o período de recuperação pós-estresse (promove a reparação).
2. Métodos de aplicação e concentrações
(1) Pulverização foliar
Glutamato: A concentração é geralmente de 0,2% a 0,5%, a dosagem é de 50 a 100 gramas por acre, diluída em 30 a 50 kg de água, pulverizada uniformemente em ambos os lados das folhas, uma vez a cada 7 a 10 dias, por 2 a 3 vezes consecutivas.
Lisina: Concentração 0,1%-0,3%, dosagem 30-50 gramas por mu (667 metros quadrados), diluída em 30 kg de água. Concentre-se em pulverizar flores e frutos, aplicando 2 a 3 vezes desde a floração até o amadurecimento dos frutos.
Prolina: Concentração 0,1%-0,2%, dosagem 20-40 gramas por mu (667 metros quadrados), diluída em 30 kg de água. Pulverize antes ou durante o estresse abiótico. Em estresse severo, o intervalo pode ser reduzido para 5 dias, aplicado duas vezes consecutivas.
(2) Aplicativo raiz
Glutamato: Pode ser misturado com fertilizantes orgânicos ou químicos, dosagem 100-200 gramas por mu (667 metros quadrados), aplicado com água de irrigação ou sulco. Adequado para mudas de cultivo ou quando o nitrogênio do solo é insuficiente.
Lisina: Frequentemente usada em combinação com fertilizantes compostos, dosagem de 50-100 gramas por mu (667 metros quadrados). Aplicar durante o crescimento dos frutos juntamente com a irrigação para promover o transporte de nutrientes para os frutos.
Prolina: Aplicar nas raízes na concentração de 0,3%-0,5%, usando 50-100 gramas por mu (aproximadamente 0,067 hectares). Adequado para melhorar terrenos salino-alcalinos ou para irrigação de raízes antes da semeadura em regiões áridas, aumentando a resistência das raízes.
(3) Tratamento de Sementes
Lisina e prolina podem ser usadas para embeber sementes em uma concentração de 0,1% a 0,2%. O tempo de imersão deve ser ajustado de acordo com o tipo de cultura (por exemplo, 6-8 horas para o trigo, 8-12 horas para o milho). Isso pode melhorar a taxa de germinação das sementes e a resistência das mudas. O glutamato tem um efeito mais fraco e raramente é usado sozinho.
Precauções
1. Uso Combinado
Os três aminoácidos podem ser misturados de acordo com as necessidades da cultura. Por exemplo, durante a fase de muda, o glutamato deve ser o componente principal, combinado com a prolina para aumentar a resistência; durante a fase de frutificação, a lisina deve ser o componente principal, combinada com o glutamato para promover a conversão de nutrientes. No entanto, o controle da concentração é necessário para evitar que a concentração excessiva de aminoácidos totais cause danos ao fertilizante.
2. Evite misturar substâncias incompatíveis
Não misture diretamente com pesticidas fortemente alcalinos (como calda bordalesa ou cal sulfurosa) ou fertilizantes de alta-concentração, pois isso pode danificar a estrutura de aminoácidos. Recomenda-se usar sozinho ou em combinação com substâncias neutras ou levemente ácidas.
3. Tempo de pulverização
A pulverização folicular deve ser feita nas manhãs ou noites ensolaradas, evitando períodos de alta temperatura e luz solar forte para reduzir a perda por evaporação e queimaduras nas folhas. Não pulverize em dias chuvosos; se chover dentro de 6 horas após a pulverização, re-pulverize.
4. Condições de armazenamento
Os produtos de aminoácidos são higroscópicos e devem ser lacrados e armazenados em local fresco e seco, evitando luz solar direta e altas temperaturas para evitar a degradação dos princípios ativos.
