Aminosäuren erfüllen in Pflanzen mehrere essentielle Funktionen – als Wachstumsförderer, Stickstoffquelle und Chelatbildner – und tragen maßgeblich zur Verbesserung der Photosynthese, Nährstoffaufnahme und Stresstoleranz bei. Die gezielte Analyse pflanzlicher Aminosäuren mit dem ARACUS Aminosäureanalysator bietet eine fundierte Grundlage zur Optimierung von Dünge- und Kulturstrategien. Damit eröffnet sich ein vielversprechender Anwendungsbereich zur nachhaltigen Steigerung der Pflanzenqualität und Produktivität.
Aminosäuren in Pflanzen als essentielle Nährstoffe für das Pflanzenwachstum: Ein möglicher Anwendungsbereich für die Aminosäureanalyse
Aminosäuren sind essentielle Nährstoffe für das Pflanzenwachstum. Aufgrund der Eigenschaften von Aminosäuren haben sie eine einzigartige fördernde Wirkung auf das Pflanzenwachstum, insbesondere auf die Photosynthese. Wie Glycin kann es den Chlorophyllgehalt der Pflanzen erhöhen, die Enzymaktivität steigern, das Eindringen von Kohlendioxid fördern und die Photosynthese verstärken. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Pflanzenqualität und der Erhöhung des Gehalts an VC und Zucker.
Darüber hinaus dienen Aminosäuren wie Glutaminsäure und Asparaginsäure als Vorläufer für die Chlorophyllbiosynthese und die Stickstoffassimilationswege, was ihre Rolle für die Pflanzenproduktivität weiter unterstützt (Forde & Lea, 2007).
Aminosäuren als Komplexbildner
Aminosäuren können auch als Komplexbildner fungieren. Makroelemente wie N, P, K und Spurenelemente wie Zn, Fe, Cu, Mn, B, Mo sind essenzielle Stoffe in Kulturpflanzen. Pflanzen weisen oft Symptome eines Mangels an bestimmten Elementen auf. Der Grund dafür ist, dass der effektive Anteil, der von den Pflanzen aufgenommen werden kann, zu gering ist. Aminosäuren können mit schwer löslichen Elementen chelatieren, um die von den Pflanzen benötigten Elemente zu schützen und Chelate mit guter Löslichkeit und leichter Absorption für die Pflanzen zu erzeugen, wodurch die Pflanzenaufnahme erleichtert wird.
Die Chelatbildung mit Aminosäuren verbessert nachweislich die Effizienz der Mikronährstoffaufnahme bei verschiedenen Nutzpflanzen, was zu einer verbesserten Pflanzenvitalität und einem höheren Ertrag führt, insbesondere unter suboptimalen Bodenbedingungen (Saa et al., 2015).
Aminosäuren als Stickstoffquellen
Aminosäuren sind gute organische Stickstoffquellen für die Gewebekultur von Pflanzen. Sie können direkt von den Zellen aufgenommen und verwertet werden, fördern die Proteinsynthese und haben eine gute Wirkung auf das Wachstum und die Differenzierung von Knospen, Wurzeln und Embryoiden. Die Aufnahme von Aminosäuren durch Pflanzenwurzeln erfolgt über spezielle Transportstoffe, die Aminosäuretransporter. Aminosäuretransporter befinden sich auf den Zellmembranen verschiedener Pflanzengewebe (Wurzeln, Blätter, Stängel, Blüten und Früchte). Sie können an Aminosäuren binden und Aminosäuren durch die Zellmembran in die Zelle leiten.
Jüngste Studien haben gezeigt, dass Aminosäuretransporter nicht nur den Nährstofferwerb regulieren, sondern auch eine Rolle bei Signalprozessen spielen, die die Wurzelarchitektur und Stressreaktionen beeinflussen (Tegeder & Masclaux-Daubresse, 2018).
Aminosäurenährstoff-Flüssigdünger
Durch Besprühen oder Bewässern mit Aminosäuren-Flüssigdünger kann das Element verschiedener in der Pflanze benötigter Nährstoffe erhöht, die Anhäufung von Trockensubstanz sowie die Geschwindigkeit und Menge der Übertragung von der Wurzel oder dem Blatt auf andere Teile verbessert und das Verhältnis und Gleichgewicht von Makroelementen, Spurenelementen und anderen Nährstoffen angepasst werden. Auf diese Weise wird das normale Wachstum der Pflanze reguliert.
Feldversuche haben gezeigt, dass die Blattapplikation von Flüssigdüngern auf Aminosäurebasis die Nährstoffbilanz der Pflanzen, die Biomasseakkumulation und die Stresstoleranz deutlich verbessern kann, insbesondere bei Gartenbaukulturen wie Tomaten und Salat (Colla et al., 2017).
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Quellen:
- Forde BG, Lea PJ. „Glutamate in plants: metabolism, regulation, and signalling.“ J Exp Bot. 2007;58(9):2339-2358. doi:10.1093/jxb/erm121
- Saa S, Olivos-Del Rio A, Castro S, Brown PH. „Amino acid–chelates in plant nutrition.“ Front Plant Sci. 2015;6:696. doi:10.3389/fpls.2015.00696
- Tegeder M, Masclaux-Daubresse C. „Source and sink mechanisms of nitrogen transport and use.“ New Phytol. 2018;217(1):35-53. doi:10.1111/nph.14876
- Gaspar T, Franck T, Bisbis B, et al. „Concepts in plant stress physiology. Application to plant tissue culture.“ Plant Growth Regul. 2010;63(2):115-129. doi:10.1007/s10725-010-9517-9
- Colla G, Rouphael Y, Canaguier R, et al. „Biostimulant action of a plant-derived protein hydrolysate produced through enzymatic hydrolysis.“ Front Plant Sci. 2017;8:2202. doi:10.3389/fpls.2017.02202