De mi is az a biostimulátor?

A biostimulátorok olyan természetes vagy szintetikus anyagok, melyek felhasználhatók a mag felületére, a növényzetre vagy a talajba kijuttatva. Ezek az anyagok olyan változásokat okoznak a növények anyagcsere folyamataiban és strukturális fejlődésében, melyek hatására fokozódik az abiotikus stresszhatásokkal szembeni tolerancia, hatással vannak a növekedésre, a termés minőségére és mennyiségére. További előnyük, hogy használatuknak köszönhetően csökkenthető a kijuttatott műtrágya mennyisége.

A biostimulátorokat rengeteg szempont szerint lehet csoportosítani. A legfontosabb tulajdonságok azonban a hatóanyag eredete, a növényekben kifejtett hatásmechanizmus, a növények fizikai reakciója a kijuttatást követően, és a termés minőségére, mennyiségére gyakorolt mérhető hatás. Ezek az anyagok már nagyon kis koncentrációban is képesek javítani a növények tápanyagfelvételét, a tápanyagok szállítását és beépülését, valamint a stresszhatásokkal szembeni ellenállóképességet. A biostimulátorok a növény felületére juttatva, vagy a gyökérzeten keresztül történő felvételt követően hasonló hatást fejtenek ki, mint az ismert növényi hormonok (auxinok, gibberellinek, citokininek…).

Napjainkban a növénytermesztők számára a környezeti stresszhatásokkal (szárazság, hőstressz, sókoncentráció, víznyomás) szembeni védekezés az egyik legnagyobb kihívás, hiszen ezek a tényezők káros hatással vannak a növények növekedésére és megakadályozzák a genetikai potenciálban, illetve a tápanyagutánpótlásban rejlő maximális termésmennyiség elérését. A gazdasági veszteségek megelőzése érdekében egyre többen alkalmaznak rendszeresen biostimulátor hatóanyagokat azzal a céllal, hogy módosítsák a növények fiziológiai folyamatait.

A leghatékonyabb biostimulátorokat általában olyan természetes anyagok, melyek növényi hormonokból vagy növényi hormonok prekurzoraiból állnak. Amennyiben ezeket a növényekben helyesen alkalmazzuk közvetlenül a fiziológiai folyamatokra fognak hatást gyakorolni, így potenciális előnyökkel járnak a növekedés, fejlődés, termésképződés, valamint a környezeti stresszhatásokra adott válaszreakciók szempontjából.

A biostimulátorok számtalan szerves vegyületet tartalmazhatnak – huminsav származékokat, vitaminokat, aminosavakat, szerves vegyületeket – de a gyártás során kiemelt jelentőségű, hogy a különböző összetevőket milyen arányban vegyítik egymással. Ez az alapja annak, hogy a biostimulátor komplexek valódi megoldást jelentsenek a növények anyagcsere folyamatainak szabályozására, befolyásolására, a növekedés serkentésére, a stressz okozta korlátozások enyhítésére, a nagyobb hozam elérése érdekében.

A Roullier csoport kutatói folyamatosan kísérleteket végeznek annak érdekében, hogy értékeljék a biostimulátorok hatását a környezeti stresszhatásoknak kitett növények fejlődése során.

A biostimulátorok hatása a környezeti stresszhelyzetek alatt

Az abiotikus stresszhatásokat legegyszerűbben úgy lehet definiálni, hogy minden olyan környezeti hatás, mely megakadályozza a genetikai potenciálban rejlő növekedés és hozam elérését. A stresszhelyzettel való megbirkózás érdekében a növényben válaszreakcióként molekuláris, sejtes és fiziológiai változások indulnak be, továbbá a növekedési körülmények optimalizálásával, víz és tápanyagellátás biztosításával a növénytermesztők is hozzá tudnak járulni a káros folyamatok csökkentéséhez.

Sok esteben azonban a növényi válaszreakciók már túl későn és lassan indulnak be. Kutatások üzemi kísérletek és termelői tapasztalatok bizonyítják, hogy a kijuttatott biostimulátorok nem csak hozzájárulnak a növény védelmi rendszerének beindításához, de segítik annak hosszabb időszakon keresztül történő fenntartását is.

Biostimulátorok hatása a növekedésre

A tengeri algákból származó kivonatok, humin és fulvosavak, fehérje- hidrolizátumok a stresszhatások csökkentése mellett hozzájárulnak a növekedési folyamatok katalizálásához is. Ezen biostimulátor összetevők azonban hatékonyan kiegészíthetők növényi hormon származékokkal a hatás fokozásának érdekében.

Az auxin a növények növekedésének és fejlődésének legfontosabb szabályozó eleme. Részt vesz a sejtosztódásban, sejtdifferenciálódásban, befolyásolja az apikális dominanciát, a virágzás és az öregedés folyamatát.

A citokininek elsősorban a sejtosztódásért felelősek, de szerepük van az levélerek fejlődésében, a tápanyagok mobilizálásában, valamint az apikális dominanciában az auxinnal kölcsönhatásban.

A gibberellinek a hidrolitikus enzimeket aktiválva befolyásolják a mag csírázási folyamatát, elősegítik a szár meghosszabbodását, növekedését, a levélzet fejlődését.

Biostimulátorok hatása a vízháztartásra

Az aszály az egyik leggyakrabban fellépő stressztényező a növénytermesztés során. A vízhiány a növények fiziológiai, morfológiai, ökológiai, biokémiai és molekuláris tulajdonságainak változásához vezet. Negatívan befolyásolja a növények növekedését, a termés mennyiségét és minőségét. A növények a vízhiányra a vízhiány hosszától és súlyosságától, valamint a növényfajtól, kortól és fejlődési stádiumtól függően reagálnak.

A korai fejlődési stádiumban kijuttatott biostimulátor komplexek serkentik a gyökérzet fejlődését és növekedést, aminek nem csak az alacsony termőképességű és rossza vízgazdálkodású területeken van nagy jelentősége, hanem a növénytermesztés szempontjából előnyös területeken is. A fejlettebb gyökérzetnek köszönhetően a növények hatékonyabban veszik fel a vizet és a vízben oldott tápanyagokat, ezáltal nem csak az ellenálló képesség, a vízhiánnyal szembeni nagyobb tolerancia, hanem a termőképesség is javulni fog. A biostimulátorok hatásaként tapasztalható hatékonyabb tápanyagfelvétel és beépülés miatt a kijuttatott műtrágya mennyisége is csökkenthető.

Az aszály másodlagos kockázataként szabadgyökök károsíthatják a növényi sejteket, amik ellen hatékony védelmet jelenthet a humin és fulvosavakban fellelhető antioxidáns komplex. A növények magas antioxidáns tartalma nem csak stresszhelyzet esetén, de normál termesztési körülmények között is hozzájárul a magasabb termésszint eléréséhez.

Biostimulátorok hatása a sótűrő képességre

 A sóstressz az egyik legsúlyosabb korlátozó tényező a növények növekedésében és termelésében. A talajvízben lévő sók gátolhatják a növény fejlődését azáltal, hogy csökkentik a növény vízfelvételének képességét. Ha túl sok só jut a növénybe a tápanyagszállítást, és a párologtatást végző sejtek károsodhatnak, ami szintén csökkenti a növekedési erélyt.

A magas sótartalom miatt kialakuló stresszhelyzetek megelőzésére a huminsav tartalmú biostimulátor készítmények a legalkalmasabbak. Ezek a készítmények segítik a vízfelvételt szállítást, a membránon keresztül történő vízáramlást a sejtek turgorának fenntartásával. A huminsavak a vízháztartásban, ezáltal a sótűrő képesség emelésében betöltött szerepük mellett nagy jelentőséggel bírnak a növényekben termelődő mérgező szabad oxigéngyökök inaktiválásában aszály és sóstressz esetén.

Biostimulátorok hatása hőstresszes időszakban

A növényekre ható hőmérsékleti stresszfaktorokat három kategóriába lehet sorolni. Ezek a túl magas hőmérséklet, a hírtelen lehűlés és a fagyás. Hőstressz hatására a növények csírázási sebessége lelassul, a hajtásnövekedés megáll, a fotoszintetikus folyamat zavart szenved, és súlyos esetben a növény elpusztul. A hőstressz kialakulása függ a behatási idő hosszától, a hőmérsékletváltozás sebességétől és a növény fejlődési stádiumától. A negatív hatásokkal szemben a növények saját védelmi rendszerét a fehérjék, antioxidánsok, metabolitok, membrán lipidek és a gyors molekuláris változások jelentik.

Az antistressz fehérjéket is tartalmazó biostimulátoros kezelés támogatja a növény saját védelmi rendszerét a metabolit szintézis fokozása és a gyors molekuláris válasz támogatása révén. A csírázási sebesség, és a hajtásnövekedés stimulálása szintén hozzájárul a hőstressz káros hatásainak csökkentéséhez.

Az antistressz fehérjékkel és aminosavakkal történő kezelés nem csupán a növények hőstressz tűrő képességét fogja növelni, hanem a fotoszintézis hatékonyságát, a klorofill szintek emelkedését is eredményezi. Ezek a pozitív hatások pedig egyértelműan a növények gyorsabb regenerálódást fogják eredményezni.

A mezőgazdasági termesztés során felhasznált biostimulátorok hozzájárulnak a fenntartható és gazdaságos termelési rendszerek kialakításához azáltal, hogy fokozzák a növények környezeti stresszhatásokkal szembeni ellenálló képességét, segítik a genetikai potenciálban rejlő maximális terméshozam elérését, és megfelelő használatuk mellett a kijuttatott műtrágya mennyisége is csökkenthető.