Dans la production agricole moderne, les acides aminés sont largement utilisés à toutes les étapes de la culture comme régulateurs de croissance des plantes et compléments nutritifs efficaces et respectueux de l’environnement. Le glutamate, la lysine et la proline sont trois acides aminés agricoles représentatifs qui jouent un rôle important dans la promotion de la croissance des cultures, l’amélioration de la résistance au stress et l’amélioration de la qualité. Cependant, en raison des différences de structure moléculaire et de fonction physiologique, leurs scénarios d’application spécifiques et leurs méthodes d’utilisation diffèrent considérablement.
Fonctions communes du glutamate agricole, de la lysine et de la proline
Bien que les fonctions physiologiques de ces trois acides aminés diffèrent, ils partagent les fonctions communes suivantes dans les applications agricoles :
1. Compléter la nutrition des plantes et favoriser la croissance et le développement
Le glutamate, la lysine et la proline sont des matières premières importantes pour la synthèse des protéines chez les plantes. Ils peuvent être directement absorbés et utilisés par les cultures par pulvérisation foliaire ou application sur les racines, participant ainsi à la construction de la structure cellulaire et à la synthèse enzymatique, favorisant ainsi la croissance des plantes et augmentant la biomasse. Par exemple, lorsqu’ils sont appliqués au stade des semis, ces trois produits peuvent accélérer le développement des racines et l’expansion des feuilles, jetant ainsi les bases d’une croissance ultérieure.
2. Améliorer la résistance des cultures au stress
Les trois types d'acides aminés peuvent améliorer l'adaptabilité des cultures à des conditions défavorables telles que la sécheresse, la salinité et les basses températures en régulant l'équilibre osmotique et en activant les systèmes antioxydants. Lorsque les cultures sont confrontées à un stress abiotique, la teneur en acides aminés libres de la plante augmente considérablement, et une supplémentation exogène peut encore améliorer la capacité de rétention d'eau-et la stabilité membranaire des cellules, réduisant ainsi les dommages cellulaires causés par le stress.
3. Améliorer la qualité des cultures et augmenter le rendement
Tous trois peuvent améliorer le rendement et la qualité des cultures en participant au métabolisme de l’azote et en favorisant l’accumulation de produits photosynthétiques. Par exemple, l'application pendant la phase de grossissement du fruit peut augmenter la teneur en sucres solubles et en vitamines du fruit, améliorant ainsi son goût et sa valeur nutritionnelle ; en même temps, il favorise la translocation des nutriments vers les organes récoltés, augmentant ainsi le poids de mille-grains ou celui d'un seul fruit.
4. Améliorer l'utilisation des engrais
En tant que sources d'azote organique, le glutamate, la lysine et la proline peuvent être utilisés en combinaison avec des engrais inorganiques. En activant les micro-organismes du sol et en favorisant l'absorption par les racines de l'azote, du phosphore, du potassium et d'autres éléments, ils réduisent la perte d'engrais, améliorent l'utilisation des engrais et diminuent le risque de pollution de l'environnement.
Différences dans les fonctions du glutamate agricole, de la lysine et de la proline
1. La fonction essentielle du glutamate
Le glutamate est un produit intermédiaire clé du métabolisme de l'azote chez les plantes, et sa fonction se concentre davantage sur la « régulation métabolique » et la « transformation des nutriments » :
(1) Participation au métabolisme de l'azote et à la synthèse des acides aminés
Le glutamate est un précurseur de la synthèse de divers acides aminés (tels que la glutamine, la proline et l'arginine) dans les plantes. Grâce à la transamination, il fournit des groupes aminés pour d’autres acides aminés et constitue une plaque tournante essentielle pour l’assimilation et la distribution de l’azote. Par conséquent, l’application de glutamate pendant les phases de croissance lorsque les cultures ont des besoins élevés en azote (comme la phase de croissance végétative) peut favoriser considérablement l’absorption et l’utilisation de l’azote.
(2) Promouvoir la synthèse de la chlorophylle et la photosynthèse
Le glutamate est un composant du cycle porphyrine de la chlorophylle. Une supplémentation exogène peut accélérer la synthèse de la chlorophylle et augmenter le taux photosynthétique des feuilles. Lorsque les feuilles des cultures jaunissent ou que l’efficacité photosynthétique diminue (par exemple lors de journées nuageuses prolongées ou de sénescence prématurée), la pulvérisation de glutamate peut rapidement atténuer les symptômes et restaurer la fonction des feuilles.
(3) Régulation de l'ouverture et de la fermeture des stomates et de l'équilibre hydrique
Le glutamate peut réguler l'ouverture et la fermeture des stomates en affectant la pression osmotique des cellules de garde, réduisant ainsi la transpiration de l'eau en cas de sécheresse tout en assurant l'approvisionnement en CO₂, équilibrant ainsi la relation entre la rétention d'eau et la photosynthèse. Cet effet est particulièrement important dans les cultures agricoles dans les régions arides.
2. Le rôle principal de la lysine
La lysine est un acide aminé essentiel des plantes (essentiel pour l'homme mais synthétisable par les plantes). Son rôle se concentre davantage sur la « régulation physiologique de l'activité » et « l'amélioration de la qualité » :
(1) Activation du système de défense des plantes et amélioration de la résistance aux maladies
La lysine peut être convertie en substances ayant une activité antibactérienne (telle que la cadavérine, un produit de la lysine décarboxylase) dans les plantes, inhibant la croissance et la reproduction des agents pathogènes ; simultanément, il peut inciter les cultures à produire des protéines liées à la pathogenèse- (protéines PR), renforçant ainsi la résistance aux maladies fongiques et bactériennes. Par conséquent, l’application de lysine pendant les périodes de forte incidence de maladies (telles que les stades intermédiaire et avancé de la croissance des cultures) peut réduire l’apparition de maladies.
(2) Promouvoir la croissance reproductive et améliorer la qualité des fruits
La lysine a un effet régulateur spécial sur la floraison et la nouaison des fruits dans les cultures, favorisant le développement du pollen, augmentant le taux de pollinisation et accélérant l'accumulation de protéines et d'acides aminés essentiels dans les fruits. L'application de lysine pendant les étapes de floraison et de développement des fruits des arbres fruitiers et des légumes peut améliorer considérablement le taux de nouaison, augmenter la teneur en acides aminés essentiels tels que la lysine dans les fruits et améliorer la valeur nutritionnelle.
(3) Atténuer le stress des métaux lourds
La lysine peut se lier aux ions de métaux lourds (tels que le plomb et le cadmium) présents dans le sol par chélation, réduisant ainsi leur biodisponibilité et diminuant l'absorption des métaux lourds par les cultures ; simultanément, il régule l’activité des enzymes de détoxification des métaux lourds dans la plante, atténuant ainsi la toxicité des métaux lourds pour les cellules. Cet effet le rend précieux pour la plantation corrective dans des sols contaminés par des métaux lourds -.
3. Le rôle principal de Proline
La proline est l'un des régulateurs osmotiques les plus importants des plantes, son rôle étant axé sur la « protection contre le stress » et la « réparation cellulaire » :
(1) Protection osmotique sous forte contrainte
Lors de stress extrêmes tels que la sécheresse et la salinité, la proline est l'acide aminé libre le plus abondant dans les plantes. Sa structure moléculaire a une forte hydrophilie, ce qui peut réduire le potentiel osmotique en augmentant la concentration de sève cellulaire, en réduisant la perte d'eau et en maintenant la pression de turgescence cellulaire. Par conséquent, l’application de proline avant ou pendant le stress a un bien meilleur effet de résistance au stress-que les deux autres types d’acides aminés.
(2) Stabilisation de la structure des macromolécules biologiques
La proline peut se lier à des macromolécules biologiques telles que des protéines et des acides nucléiques, maintenant la stabilité de leur structure spatiale et empêchant la dénaturation des protéines et la perte d'activité enzymatique dans des conditions de stress. Par exemple, sous un stress à basse température-, la proline peut protéger les membranes cellulaires et les systèmes enzymatiques, maintenant ainsi un métabolisme normal.activité.
(3) Antioxydant et piégeage des radicaux libres
La proline peut directement éliminer les espèces réactives de l'oxygène (telles que les radicaux hydroxyles et le peroxyde d'hydrogène) générées sous l'effet du stress, ou réduire les dommages oxydatifs en améliorant l'activité des enzymes antioxydantes telles que la superoxyde dismutase (SOD) et la peroxydase (POD). Cet effet est particulièrement important lorsque les cultures sont soumises à la sécheresse et à un stress thermique -.
Méthodes d'utilisation du glutamate agricole, de la lysine et de la proline
1. Cultures applicables et stades de croissance
(1) Glutamate
Cultures applicables : Toutes sortes de cultures (en particulier les légumes-feuilles et les céréales).
Moment optimal : stade des semis (favorise la croissance végétative), stade du jaunissement des feuilles (restaure la fonction photosynthétique), stade de la demande maximale en azote (comme le stade de l'assemblage du blé, le stade du tallage du riz).
(2) Lysine
Cultures applicables : Arbres fruitiers, légumes, légumineuses (cultures nécessitant une qualité et une résistance aux maladies améliorées).
Période optimale : période de floraison (améliore le taux de nouaison), période d'agrandissement des fruits (améliore la qualité), période d'incidence élevée des maladies (augmente la résistance aux maladies).
(3) Proline
Cultures applicables : cultures résistantes à la sécheresse-(telles que le maïs et le coton), cultures sur sols salins-alcalins et cultures en plein champ-sensibles aux conditions défavorables.
Période optimale : 1-3 jours avant un stress défavorable (comme avant une sécheresse ou une vague de froid), pendant un stress (atténue les dommages) et pendant la période de récupération post-stress (favorise la réparation).
2. Méthodes d'application et concentrations
(1) Pulvérisation foliaire
Glutamate : La concentration est généralement de 0,2 % à 0,5 %, la dose est de 50 à 100 grammes par acre, diluée dans 30 à 50 kg d'eau, pulvérisée uniformément des deux côtés des feuilles, une fois tous les 7 à 10 jours, pendant 2 à 3 fois consécutives.
Lysine : Concentration 0,1%-0,3%, dosage 30-50 grammes par mu (667 mètres carrés), dilué dans 30 kg d'eau. Concentrez-vous sur la pulvérisation des fleurs et des fruits, en appliquant 2 à 3 fois de la floraison à la maturation des fruits.
Proline : Concentration 0,1%-0,2%, dosage 20-40 grammes par mu (667 mètres carrés), dilué dans 30 kg d'eau. Pulvériser avant ou pendant un stress abiotique. En cas de stress sévère, l'intervalle peut être raccourci à 5 jours, appliqué deux fois de suite.
(2) Application racine
Glutamate : peut être mélangé avec des engrais organiques ou chimiques, dosage de 100 à 200 grammes par mu (667 mètres carrés), appliqué avec de l'eau d'irrigation ou par sillon. Convient aux semis de cultures ou lorsque l'azote du sol est insuffisant.
Lysine : souvent utilisée en combinaison avec des engrais composés, dosage de 50 à 100 grammes par mu (667 mètres carrés). Appliquer pendant le grossissement des fruits en même temps que l'irrigation pour favoriser le transport des nutriments vers les fruits.
Proline : appliquer sur les racines à une concentration de 0,3 % -0,5 %, en utilisant 50 à 100 grammes par mu (environ 0,067 hectares). Convient pour améliorer les terres salines et alcalines ou pour l'irrigation des racines avant de semer des cultures dans les régions arides, améliorant ainsi la résistance des racines.
(3) Traitement des semences
La lysine et la proline peuvent être utilisées pour le trempage des graines à une concentration de 0,1 % à 0,2 %. Le temps de trempage doit être ajusté en fonction du type de culture (par exemple, 6 à 8 heures pour le blé, 8 à 12 heures pour le maïs). Cela peut améliorer le taux de germination des graines et la résistance des semis. Le glutamate a un effet plus faible et est rarement utilisé seul.
Précautions
1. Utilisation combinée
Les trois acides aminés peuvent être mélangés selon les besoins des cultures. Par exemple, au stade de la plantule, le glutamate devrait être le composant principal, associé à la proline pour renforcer la résistance ; pendant la phase de fructification, la lysine devrait être le composant principal, combinée au glutamate pour favoriser la conversion des nutriments. Cependant, un contrôle de la concentration est nécessaire pour éviter une concentration excessive d’acides aminés totaux conduisant à des dommages aux engrais.
2. Évitez de mélanger avec des substances incompatibles
Ne mélangez pas directement avec des pesticides fortement alcalins (tels que la bouillie bordelaise ou le soufre de chaux) ou des engrais à haute-concentration, car cela pourrait endommager la structure des acides aminés. Il est recommandé de l'utiliser seul ou en association avec des substances neutres ou faiblement acides.
3. Temps de pulvérisation
La pulvérisation folliculaire doit être effectuée les matins ou les soirs ensoleillés, en évitant les périodes de température élevée et de fort ensoleillement pour réduire la perte par évaporation et les brûlures des feuilles. Ne pas pulvériser les jours de pluie ; si de la pluie tombe dans les 6 heures suivant la pulvérisation, pulvérisez à nouveau-.
4. Conditions de stockage
Les produits à base d'acides aminés sont hygroscopiques et doivent être scellés et stockés dans un endroit frais et sec, en évitant la lumière directe du soleil et les températures élevées pour éviter la dégradation des ingrédients actifs.
