A növényi biostimulátorok olyan hatóanyagokat és/vagy mikroorganizmusokat tartalmazó készítmények, melyek közvetlenül aktiválják és szabályozzák a gyökér és gyökérzóna működését, valamint lombra permetezve képesek alapvetően befolyásolni a növény anyagcsere-folyamatait. Alkalmazásuk célja a tápanyagfelvétel intenzitásának, hatékonyságának javítása, a stressztolerancia növelése, a jobb termésminőség és -mennyiség elérése.
A növényi biostimulátorokat az alábbi 9 kategóriába sorolhatjuk:
. humuszanyagok,
. komplex szerves anyagok,
. növényekben termelődő jótékony kémiai anyagok,
. szervetlen sók,
. algakivonatok,
. kitin és kitozánszármazékok,
. anti-transzpiráns anyagok,
. szabad aminosavak,
. hasznos élő mikroszervezetek.
Ezen növényi kivonatok megfelelő arányát és a különböző előállítási módszerekből kinyerhető eszenciákat, mikroszervezeteket nevezzük biostimulátoroknak.
Természetesen a gyártó cégek a recepteket szigorúan őrzik, így biostimulátor és biostimulátor között lehetnek különbségek.
A szabad aminosavas biostimulátorok között a legfőbb különbség az aminosavak előállítási technológiájában rejlik.
Nem mindegy, milyen folyamat útján jutunk aminosavakhoz, mert ha nem kíméletes eljárással (pl. kémiai hidrolizálás által) nyerjük ki a fehérjékből az aminosavakat, akkor sérülnek a peptidkötések.
A MYR termékcsaládban található aminosavakat biológiailag aktív, sértetlen formában, enzimatikus hidrolízissel nyerik, így azonnal beépülnek, hasznosulnak, és ,,elvégzik a dolgukat ” a növényi szövetekben.
A BIOSTIMULÁNSOK HASZNÁLATA ÉS ELŐNYEI
A fogyasztói kereslet gyors változása, és ezzel párhuzamosan az áruházláncok sarkos minőségi követelményei a biostimulánsok gyors piaci térnyerését eredményezték.
Ezek növényekre gyakorolt, kimutatható hatásai a következők:
AZ ÁSVÁNYI ELEMEK FOKOZOTT FELSZÍVÓDÁSA
A növényi élet vegetatív növekedési szakaszaiban a nitrogén döntő szerepet játszik, anyagcseréje jól ismert, és számos más hatóanyag bizonyította hatását a nitrogén asszimilációjában, például a fehérje-hidrolizátum, a rhizobium spp. és a tengeri algakivonat. Más ásványok esetében a kölcsönhatás kevésbé jelentős, és a hatások kevésbé ismertek, habár a foszfatázra gyakorolt hatást hasznos gombákkal és algakivonattal is kimutatták. A kutatásokban feltárt fő előnyök a növény ásványianyag-tartalmának növekedése, ezáltal jobb terméshozam, valamint a minőségbeli javulás. Egyes szélsőséges esetekben az ásványi elemek mennyisége csökken, mert jobb a CO2-felhasználás, így kisebb a szennyezés kockázata.
A NÖVÉNYEK FOKOZOTT FOTOSZINTETIKUS TEVÉKENYSÉGEI
A fotoszintézis a növények működésének motorja, mely a nitrogén telítettségi állapotától függ. Kimutatták, hogy a fehérje-hidrolizátumok és a hínárkivonatok elősegítik a fotoszintézist. Számos tanulmány foglalkozik azzal, hogy a biostimulánsok alkalmazása hogyan változtatja a levelek színét. Például az aminosavak, peptidek és hínárkivonatok pozitívan hatnak a fotoszintetikus pigmentre.
HATÁS A HORMONÁLIS EGYENSÚLYRA
A biostimulánsok hatást gyakorolnak a növények hormonális egyensúlyára. Befolyásolják a növekedési hormonok, az antistressz (auxin, gibberellinek …) és más hormonok termelődését.
Ezt a hatást tengeri algakivonatok, aminosav- és peptidkomponensek és mikroorganizmusok adagolásával lehet stimulálni. Példaként a biostimulánst alkalmazhatják lombozaton a növény erősítésére, vagy az abiotikus stressz (szárazság, hőmérséklet) hatásainak enyhítésére a vegetatív növekedési fázisban, vagy a termőfázisban a gyümölcsfákon és a szőlőn. A termelő által tapasztalt előny a jobb termés, vagy a jobb termésképződés által a minőség. Más esetben talajra juttatják, hogy elősegítsék a palánták fejlődését: jobb csírázást, homogén kelést eredményez.
JOBB ELLENÁLLÓ KÉPESSÉG ABIOTIKUS STRESSZHELYZETBEN
Az abiotikus stresszel szembeni rezisztencia közvetlenül összefügg a fent említett termékek hatásmechanizmusával. A növényi forrásokból származó fehérje-hidrolizátumok felhasználása azt eredményezte, hogy a növények jobban tolerálják a nehézfémek (Zn, Cu stb.) toxicitását.
A biostimulánsokat lombozaton is lehet alkalmazni, ha a cél a jobb vegetatív fejlődés vagy terméshozam. Alkalmazásuk, például a szárazságstressz hatásainak csökkentésére, eltérő hatékonyságot mutat különböző helyzetekben és kultúrákban. A biostimulánsok alkalmazása akkor optimális, ha stresszhelyzet előtt juttatjuk ki a növény felkészítésére, és utána is érdemes elvégzeni a kezelést.
Számos tanulmány kimutatta a biostimulánsok pozitív hatásait, amelyek jelentős előnyökkel járnak ellenőrzött helyzetekben. Egy termesztő területén a biostimuláns konkrét hatásait nehezebb számszerűsíteni. Fontos, hogy a termelők megértsék a különböző biostimulánsok hatásmódját. A jól kiválasztott biostimulánsok körültekintő, megfelelő időben való alkalmazása szükséges ahhoz, hogy a lehető legjobb hatást érhessük el velük.
TÍPUSOK ÉS TECHNOLÓGIÁK
A biostimulánsok természetes és környezetbarát anyagok, amelyek kis dózisban alkalmazva pozitív hatással vannak a növények fejlődésére, serkentik az anyagcseréjét és fiziológiáját. Az alábbiakban ismertetjük a leggyakoribb biostimuláns-kategóriákat.
TENGERI ALGAKIVONATOK
A tengeri moszat a tengeri ökoszisztéma szerves részét képezi, és a becslések szerint körülbelül 9000 faj létezik. A mezőgazdaságban a leggyakrabban használt típus az Ascophylum nodosum, Fucus spp., Laminaria spp., Sargassum spp. és Turbinaria spp. A tengeri algakivonatok biostimulánsként működnek, elsősorban növényi hormonok jelenlétének köszönhetően. A tengeri algakivonatokban azonosított fő fitohormonok a következők: auxinok, citokininek, gibberellinek, abszcizinsav és etilén. A piacon a tengeri moszatkivonatok nagy választékát találjuk, az alkalmazás céljától függően szilárd vagy folyékony formában, az egyszerűen zúzott hínártól az aktív molekulák extrakciójáig.
PEPTIDEK ÉS AMINOSAVAK
A peptidek és az aminosavak fontos molekulák a növényi mechanizmusokban, mert ezek képezik a fehérjék alapját. Egyes bioaktív peptidek képesek módosítani a növények élettani funkcióit, mert kötődnek a sejtreceptorokhoz, amelyek specifikus anyagcsere-folyamatokat szabályoznak. Két forrás létezik: egy állati eredetű, amelyet a kollagén magas hőmérsékleten történő hidrolízisével nyernek, és a növényi hidrolizátumok, amelyeket alacsony hőmérsékleten enzimatikus hidrolízissel állítanak elő.
Egyes aminosavak, mint például a hidroxiprolin és a hidroxilizin, csak a hidrolizált kollagénben (bőrben) vannak jelen. Egyes ökológiai előírások az állati eredetű anyagok felhasználását a termés nem ehető részére korlátozzák.
HUMUSZANYAGOK
A humuszanyagok a talaj szerves anyagának természetes alkotórészei, amelyek a növényi, állati és mikrobiális maradványok lebomlásából, valamint a talajmikrobák ezen anyagok felhasználásával zajló anyagcsere-aktivitásából származnak. A huminanyagok heterogén vegyületekből állnak össze, amelyeket eredetileg molekulatömegük és oldhatóságuk szerint csoportosítottak huminokra, huminsavakra és fulvosavakra. A humuszanyagokat régóta elismerik a talaj termékenységének alapvető fontosságú tényezőiként, amelyek hatnak a talaj fizikai, fizikai-kémiai, kémiai és biológiai tulajdonságaira. A legtöbb biostimuláns hatás a gyökér táplálkozásának javítására vonatkozik, különböző mechanizmusokon keresztül.
NÖVÉNYI KIVONATOK
A növények belsejében sok hasznos anyag található, amelyek biostimulánsként működnek. Minden növényi kivonat egyedi a növény eredete és a kivonási folyamat miatt, ezért nehéz konkrétumokat kiemelni. A növényi kivonatok közvetlenül hatnak a termésre, anélkül, hogy sok energiát igényelnének.
HASZNOS MIKROORGANIZMUSOK
A mikroorganizmusoknak két nagy családja létezik: hasznos gombák és hasznos baktériumok. Az első kategória legjelentősebb képviselői a mikorrhiza gombák. Ezek kölcsönös szimbiózisban működnek a növény gyökerei és a talaj néhány gombája között. A mikorrhiza gombák megtelepednek a növény gyökereiben, ásványi elemeket és vizet biztosítanak nekik, amelyeket külső hifahálón keresztül vonnak ki a talajból, miközben a növény gyökös szerves vegyületekkel és cukorral látja el őket. A mikorrhizának köszönhetően a növény 100-ról 1000-szeresére növeli gyökérfelületét, és ennek következtében tápanyag- és vízfelvevő képességét.
A mikorrhizákat in vivo vagy in vitro technikákkal állítják elő. Az első biztosítja, hogy a gombák természetes körülmények között növekedjenek, és ennek következtében ellenállóbbak legyenek a talajviszonyokkal szemben.
Néhány más gomba (például a Trichoderma egyes törzsei) serkenti a növények fejlődését és növeli azok termelékenységét. Képesek továbbá gyökércsomók képződését indukálni, és serkentik a rizoszféra és a gyökér megtelepedését más hasznos mikroorganizmusok által.
A hasznos baktériumok társulás útján megtelepednek a rizoszférában. Főleg a növények táplálkozási funkcióira hatnak – különösen az ásványi anyagok felszívódásának fokozására és az abiotikus stresszel szembeni jobb ellenállásra. A piacon kínált fő termékek a rizobium és a növények növekedését elősegítő rizobaktériumok.
Irodalomjegyzék:
A növényi anyagcsere élettana
Írta: Dr. Bratek Zoltán (4. fejezet), Dr. Fodor Ferenc (2. fejezet), Dr. Király István (11. fejezet), Dr. Nyitrai Péter (3. és 5. fejezet), Dr. Parádi István (12. fejezet), Dr. Rácz Ilona (1. és 9. fejezet), Dr. Rudnóy Szabolcs (7. fejezet), Dr. Sárvári Éva (6. fejezet), Dr. Solti Ádám (3. fejezet), Dr. Szigeti Zoltán (10. fejezet), Dr. Tamás László (8. fejezet) Szerkesztő: Dr. Fodor Ferenc, Eötvös Loránd Tudományegyetem, 2013.