Πως τα ένζυμα βοηθούν στη βελτιστοποίηση της απόδοσης των καλλιεργειών

Στη φύση, το υγιές έδαφος περιέχει μια πληθώρα ωφέλιμων μικροοργανισμών που παράγουν ένα πλήθος ενζύμων τα οποία είναι γνωστό ότι επιταχύνουν την ανάπτυξη των φυτών. Το έδαφος, οι μικροοργανισμοί που περιέχονται στο έδαφος και τα φυτά που απορροφούν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξή τους, διατηρούν μια συνεργιστική σχέση μεταξύ τους που έχει τελειοποιηθεί εδώ και εκατομμύρια χρόνια.

Τα ένζυμα ως γνωστό, αποτελούν τους καταλύτες των διαφόρων χημικών αντιδράσεων. Ο ρόλος που διαδραματίζει ένα ένζυμο σε αυτές τις αντιδράσεις είναι μοναδικός, διότι το ίδιο το ένζυμο δεν είναι υπεύθυνο για την αντίδραση αλλά μάλλον για την ταχύτητα με την οποία αυτή πραγματοποιείται. Με αυτόν τον τρόπο, τα ένζυμα γίνονται έναβιολογικό ρυθμιστικό σύστημα για πολλές από τις χημικές αντιδράσεις που επηρεάζουν τη ζωή των φυτών.

Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η ανάπτυξη των φυτών σε ένα τεχνητό περιβάλλον, όπως ένα θερμοκήπιο, οι επιστήμονες προσπαθούν να αναδημιουργήσουν τη φύση με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Ο φωτισμός, ο εξαερισμός και η θρέψη  αποτελούν τα θεμέλια πάνω στα οποία στηρίζονται τα θερμοκήπια. Ωστόσο, αν οι καλλιεργητές θέλουν να κάνουν ένα βήμα ακόμη παραπέρα, θα πρέπει να λάβουν πρόσθετα μέτρα για να μιμηθούν όλες τις περίπλοκες λειτουργίες της φύσης.

Οι μικροοργανισμοί, οι βιταμίνες, οι ορμόνες, τα αμινοξέα και τα ένζυμα γίνονται όλο και πιο δημοφιλή συμπληρώματα θρέψης των καλλιεργειών των φυτών.

Η ωφέλιμη επίδραση των ενζύμων στην ανάπτυξη των φυτών είναι αδιαμφισβήτητη, γι’αυτό και θα πρέπει να συμπεριληφθούν σε κάθε πρόγραμμα θρέψης.

Τα ένζυμα είναι εξαιρετικά επιλεκτικοί καταλύτες αποτελούμενοι από αμινοξέα, πρωτεΐνες ή RNA. Αυτά τα ανεκτίμητα βιολογικά μόρια είναι υπεύθυνα για αμέτρητες χημικές αντιδράσεις που υποστηρίζουν όλη τη ζωή του φυτού. Διαφέρουν από άλλους καταλύτες στην επιλεκτική τους φύση. Τα ένζυμα αντιδρούν μόνο με το συγκεκριμένο προκαθορισμένο υπόστρωμα τους. Όταν σχηματίζονται ένζυμα, παίρνουν ένα συγκεκριμένο σχήμα για να εξασφαλίσουν ότι θα γίνουν μόνο συγκεκριμένες αντιδράσεις.

Η θέση στο ένζυμο όπου συμβαίνει η αντίδραση είναι γνωστή ως "ενεργός θέση". Αυτή η ενεργός θέση είναι σαν μια κεντρική οπή η οποία και δεσμεύεται μόνο σε ένα συγκεκριμένο θρεπτικό συστατικό ή υπόστρωμα, το αποκαλούμενο "κλειδί" . Σε όλη τη διαδικασία αντίδρασης το ένζυμο παραμένει αμετάβλητο. Μετά την πραγματοποίηση της αντίδρασης και τις προκύπτουσες χημικές αντιδράσεις, το ένζυμο είναι έτοιμο για μια νέα αντίδραση.

Ακριβώς όπως και άλλοι καταλύτες, τα ένζυμα είναι σε θέση να αυξήσουν το ρυθμό των χημικών αντιδράσεων μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για τη δεδομένη αντίδραση. Αυτός είναι ο λόγος που οι ενζυμικοί τύποι έχουν γίνει τόσο δημοφιλείς στις θερμοκηπιακές ειδικά καλλιέργειες, και ακόμη περισσότερο στα υδροπονικά συστήματα.

Με τη συμπλήρωση πρόσθετων ενζύμων, οι καλλιεργητές μπορούν να εξασφαλίσουν ότι μεγιστοποιούν τον ρυθμό με τον οποίο μπορεί να λάβει χώρα η πρόσληψη των θρεπτικών ουσιών.

Οι δύο πιο συνηθισμένοι τρόποι που τα ένζυμα μπορούν να προστεθούν σε μία καλλιέργεια, είναι έμμεσα ή άμεσα. Οι τύποι ενζύμων που αποτελούνται από τα πραγματικά ένζυμα (συνήθως σε υγρή μορφή) είναι ένα παράδειγμα άμεσης συμπλήρωσης ενζύμων.

Η προσθήκη ευεργετικών μικροοργανισμών, οι οποίοι, με τη σειρά τους, αυξάνουν την ποσότητα ενζύμων που υπάρχουν στο μέσο καλλιέργειας είναι ένα παράδειγμα έμμεσης συμπλήρωσης. Ακόμη και οι τύποι υδατανθράκων που αποσκοπούν στην αύξηση της μικροβιακής ζωής στο μέσο καλλιέργειας επηρεάζουν έμμεσα την ποσότητα των ενζύμων που υπάρχουν.

Μα τι ακριβώς κάνουν τα ένζυμα;

Πολλοί από τους δημοφιλέστερους τύπους ενζύμων εστιάζουν στη διέγερση των ριζώνή στην αποσύνθεση των νεκρών, οργανικών ουσιών γύρω από τη ριζόσφαιρα.

Τα ένζυμα του εδάφους παράγονται κυρίως από βακτηρίδια εδάφους και μύκητες και δρουν ως καταλύτες για την αποσύνθεση οργανικών ουσιών και υπολειμμάτων φυτών. Παρόμοια με τα ένζυμα της πεπτικής οδού, τα ένζυμα του εδάφους συμβάλλουν στην αύξηση του ρυθμού με τον οποίο η οργανική ύλη κατανέμεται σε θρεπτικά συστατικά διαθέσιμα στο φυτό και άλλες ευεργετικές ουσίες. Τα ένζυμα του εδάφους έχουν επίσης ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα με το οποίο έχουν σχεδιαστεί να αλληλεπιδρούν.

Για παράδειγμα, το ένζυμο αμιδάση επιτρέπει στα μικρόβια να μετατρέπουν τις ενώσεις άνθρακα και αζώτου στο έδαφος σε διαθέσιμο στο φυτό αμμώνιο (NH4). Ένα άλλο παράδειγμα είναι το ένζυμο του εδάφους βήτα γλυκοσιδάση, το οποίο ενθαρρύνει τη διάσπαση των ενώσεων άνθρακα, διαιρώντας τη γλυκόζη (ένα σάκχαρο) από το γλυκοζίτη (το υπόστρωμα). Η υπόλοιπη γλυκόζη, ένας υδατάνθρακας, στη συνέχεια γίνεται πηγή ενέργειας για τους μικροοργανισμούς.

Η ύπαρξη ενζύμων στο γεωργικό έδαφος είναι σημαντική λόγω της επίδρασής τους στην επεξεργασία των θρεπτικών συστατικών όπως ο άνθρακας, το άζωτο και το θείο.

Οι αριθμοί των ενζύμων του εδάφους σχετίζονται άμεσα με την ποσότητα της μικροβιακής δραστηριότητας στο έδαφος. Τα εδάφη που είναι βαριά σε οργανική ύλη, όπως αργιλώδη εδάφη, έχουν υψηλότερο επίπεδο μικροβιακής δραστηριότητας και συνεπώς περιέχουν υψηλότερα επίπεδα ενζύμων εδάφους. Η ενζυμική δραστηριότητα συσχετίζεται επίσης με τα επίπεδα υγρασίας του εδάφους, καθώς τα υπερβολικά κορεσμένα εδάφη περιέχουν χαμηλότερα επίπεδα μικροβιακής ζωής.

Το ίδιο μπορεί να λεχθεί και για τα εδάφη που έχουν πληγεί από την ξηρασία. Οι οργανικές μορφές καλλιέργειας του εδάφους θα ενθαρρύνουν την ανάπτυξη και τη μακροζωία πολλαπλών τύπων μικροοργανισμών του εδάφους, ενώ τα ανόργανα υπό διαχείριση εδάφη μπορούν να εμποδίσουν την ανάπτυξη και τον περιορισμό της ποικιλίας των μικροοργανισμών.

Πώς τα ένζυμα βοηθάνε τον σύγχρονο καλλιεργητή;

Η έλλειψη ενζύμων σε ένα έδαφος μπορεί να οδηγήσει σε μείωση των διαδικασιών που επηρεάζουν την υγεία των φυτών και τη θρέψη τους, αλλά θα πρέπει να πούμε πως για να ανέλθουν τα ένζυμα στα επιθυμητά επίπεδα στα οποία είναι και αποτελεσματικά για την καλλιέργεια, χρειάζονται χρόνο. Όταν οι καλλιεργητές καλλιεργούν φυτά χωρίς τη βοήθεια του εδάφους - για παράδειγμα, τα φυτά που καλλιεργούνται σε δοχεία, ειδικά εάν έχουν σχετικά γρήγορο κύκλο ανάπτυξης - υπάρχει μικρός χρόνος για σχηματισμό ενός σημαντικού μικροβιακού πληθυσμού. Η προσθήκη συμπληρωματικών μικροοργανισμών και ενζύμων μπορεί να ενισχύσει το επίπεδο της μικροβιακής δραστηριότητας μέσα στα μέσα ριζοβολίας.

Αυτό θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα επωφελές για τους βιοκαλλιεργητές. Ο ρυθμός με τον οποίο ένα οργανικό λίπασμα παρέχει φυτικές θρεπτικές ουσίες στις ρίζες σχετίζεται άμεσα με την ποσότητα της μικροβιακής ζωής και τη δραστηριότητα κοντά στις ρίζες. Η προσθήκη ενζύμων μπορεί να βοηθήσει στην επιτάχυνση της διαδικασίας διάσπασης οργανικών ενώσεων. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην αποτροπή της δημιουργίας υπερβολικής περίσσειας οργανικών υλικών κοντά στη ρίζα, όπως νεκρών κυττάρων ρίζας.

Τα ένζυμα του εδάφους και οι μικροοργανισμοί συνεργάζονται ως προληπτικά μέτρα για τη διατήρηση ενός υγιούς ριζικού συστήματος.

Τα εμπορικά σκευάσματα που χρησιμοποιούν συνδυασμό πολλαπλών ενζύμων έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν μια ποικιλία λειτουργιών, συνήθως με στόχο την πρόσληψη πολλαπλών θρεπτικών ουσιών.

Εξετάστε προσεκτικά την ετικέτα σε οποιαδήποτε τυποποίηση ενζύμου για να προσδιορίσετε τον σκοπό του ενζύμου που περιέχεται εντός και την ημερομηνία λήξης, καθώς ορισμένα ένζυμα έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, ενώ άλλα μπορεί να χάσουν τη δραστικότητα τους σε ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Προκειμένου να βρεθεί ο καλύτερος τύπος ενζύμου, ο πειραματισμός είναι απαραίτητος. Οι ενζυμικοί τύποι είναι συμβατοί με σχεδόν όλα τα λιπάσματα στην αγορά.

Η άμεση ή έμμεση συμπλήρωση των ενζύμων είναι απαραίτητη για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης μιας καλλιέργειας.

Ανεξάρτητα από τη μέθοδο που επέλεξε ο καλλιεργητής, τα οφέλη των ενζύμων είναι υπερβολικά πολύτιμα για να χαθούν. Με την κατάλληλη συμπλήρωση ενζύμων, μπορεί να μειωθεί ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για πολλαπλές λειτουργίες των φυτών και μπορεί να επιταχυνθεί η απόδοση της καλλιέργειας η οποία και θα ανέλθει στο επόμενο ανώτερο επίπεδο.

Όλα είναι μέρος ενός συστήματος και κάθε στοιχείο του συστήματος έχει κάποια δουλειά να ολοκληρώσει. Στο έδαφος, τα ένζυμα έχουν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο βοηθώντας τα φυτά να απορροφήσουν θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον τους. Με την αξιοποίηση αυτού του σημαντικού στοιχείου, οι καλλιεργητές μπορούν να καλλιεργούν φυτά με τρόπους που είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στη φύση.

Πηγή: blog.farmacon.gr