Стимулятор росту рослини

Стимулятори росту рослин «Байкал»

Біостимулятор – це речовина або мікроорганізм, який при нанесенні на насіння, рослини або ризосферу стимулює природні процеси для збільшення або поліпшення засвоєння поживних речовин, ефективності поживних речовин, стійкості до абіотичних стресів або якості й урожайності сільськогосподарських культур.
Біостимулятори доступні в багатьох формах і з різними інгредієнтами. Найпопулярніші інгредієнти включають гумінові речовини (гумінові та фульвокислоти), екстракти морських водоростей, корисні бактерії та корисні гриби.

Стимулятор росту рослини

Інші продукти можуть містити хітозан (розчинний варіант хітину), гідролізат білків і неорганічні сполуки, такі як кремній. Кислотні матеріали становлять найбільший сегмент ринку біостимуляторів, за ними йдуть препарати на основі морських водоростей.
Упродовж багатьох років матеріали типу біостимуляторів вважалися «зміїним маслом», щодо позитивного впливу на ріст рослин якого існує певний скептицизм. Однак велика кількість наукових досліджень показали, що багато систем сільськогосподарських культур, особливо просапні і зернові, реагують на ці матеріали більш високою продуктивністю і підвищеною стійкістю до хвороб і іншим біотичних і абіотичних стресів.
Інші позитивні ефекти включають поліпшення засвоєння води й поживних речовин, підвищення ефективності використання води та поживних речовин, поліпшення структури кореня і бічного росту кореня, а також індукцію системного опору.
Хоча наукова основа ефектів біостимуляторів добре задокументована, точні механізми їх дії на рослину не завжди зрозумілі.

Гумінові речовини

Гумінові речовини – це сукупність природних компонентів органічної речовини ґрунту з відносно низькою молекулярною масою, що виникають у результаті розкладання залишків рослин, тварин і мікроорганізмів, а також в результаті метаболічної активності ґрунтових мікробів.
У порівнянні з фульвокислотою гумінові кислоти мають більш темний колір, більш високу молекулярну масу, вміст вуглецю і більш високу ступінь полімеризації. Більшість джерел гумінових речовин, що використовуються в сільському господарстві, є невідновлюваними і включають природні гуміфіковані органічні речовини, такі як торф, органічні ґрунти та родовища корисних копалин, такі як леонардит і м’яке вугілля.
Більш стійкі, поновлювані джерела – гумінові речовини, отримані з компосту та біогумусу. Фізіологічні реакції рослин часто є кращими при використанні гумінових речовин, виділених із торфу, компосту або біогумусу, якщо порівнювати з речовинами, виділеними з бурого вугілля.
Найбільш позитивний вплив гумінових речовин на рослини – це поліпшення фізико-хімічних властивостей ґрунту, засвоєння поживних речовин корінням і розвиток бічних коренів. Ці ефекти пов’язані з поліаніонною природою гумінових речовин, що призводить до збільшення ємності катіонного обміну (CEC) ґрунту та їх здатності взаємодіяти з переносниками кореневої мембрани.

Водорості

Водорості давно відомі своїм позитивним впливом на ріст та розвиток рослин. Найбільш часто використовувані в сільському господарстві водорості – це бурі водорості, включаючи види Ascophyllum, Fucus і Laminaria.
Більшість продуктів із морських водоростей є розчинними порошками або рідкими речовинами, отриманими в результаті різних процедур екстракції. Біологічна активність цих екстрактів значною мірою залежить від сировини та процесу екстракції, якими можуть бути лужна екстракція, кислотна екстракція або інша технологія.
Одним із основних компонентів екстрактів морських водоростей є полісахариди, які можуть становити 30-40% від сухої ваги і включають альгінати і ламінарин. Ці полісахариди мають активність, що сприяє росту рослин, і, як відомо, викликають захисні реакції рослин проти грибкових і бактеріальних патогенів. Крім того, екстракти морських водоростей багаті фенольними сполуками і можуть містити фітогормони, які можуть безпосередньо впливати на ріст і розвиток рослин. Морські водорості не тільки сприяють засвоєнню й використанню поживних речовин, але й мають кондиціонуючі властивості для ґрунту і хелатні властивості металів. Відомо, що морські водорості, завдяки своїй здатності утворювати гелеподібні ланцюги або гідрогель, позитивно впливають на здатність рослин утримувати воду.

Корисні бактерії

Корисні бактерії, що сприяють росту рослин, також відомі як PGPB (бактерії, що сприяють росту рослин), включають вільноживучі бактерії, які населяють зону навколо кореня (екторізосфера), бактерії, які колонізують поверхню кореня (різоплан), і бактерії, які живуть всередині коренів (ендорізосфера). Їх спосіб дії на рослини сьогодні досить добре вивчений.
Бактерії, що сприяють росту рослин, зустрічаються під серед Bacillus, Rhizobium, Pseudomonas, Azospirillum, Azotobacter та багатьох інших. Одним із найбільш вивчених ефектів PGPB на рослини є їх здатність зв’язувати азот. Ця здатність особливо пов’язана з кореневими ризобактеріями, які живуть в симбіотичних відносинах з бобовими рослинами.
Ще одним ефектом бактерій, які сприяють зростанню рослин, є їх здатність продукувати сидерофори, що хелатують метали та знижують зростання шкідливих патогенів, які переносяться через ґрунт.
Бактерії, що сприяють росту рослин, також можуть впливати на ріст рослин безпосередньо, продукуючи гормони рослин, такі як ауксини, цитокініни і гіберелову кислоту, побічно викликаючи гормональні зміни в рослині-хазяїні.
Деякі PGPB виділяють леткі органічні сполуки (ЛОС), такі як 2,3-бутандиол (2,3-BD), що, як відомо, підвищують стійкість рослин до комах і бактеріальним патогенів.

Гриби

Корисні гриби з біостимулюючою активністю рослин виявляються в групі симбіотичних грибів, зокрема, арбускулярних мікоризних грибах (AMF) із роду Glomus, що проникають в корені рослин і утворюють сильно розгалужену деревоподібну мережу коренів і гіф. Ця мережа дозволяє рослинам розширювати свою кореневу систему за межі зони виснаження, забезпечуючи підвищене поглинання поживних речовин і води та роблячи їх більш стійкими до стресу посухи.
Крім поліпшення засвоєння поживних речовин, найбільш відомим ефектом AMF є поліпшення засвоєння фосфору, особливо в ґрунтах з дефіцитом фосфору. Однією з труднощів, пов’язаних з використанням AMF, є їх сприйнятливість до різних методів управління посівами, таким як обробка ґрунту, періоди чистого пару й використання великої кількості добрив і фунгіцидів.
Інші корисні для рослин гриби зустрічаються в межах роду Trichoderma, групи гіфоутворюючих грибів, що зустрічаються в ґрунті або на мертвій деревині й корі.
Триходерми утворюють тісні симбіотичні асоціації з рослинами і, як відомо, виділяють активні метаболіти в ризосферу, сприяючи розгалуження коренів і поглинанню поживних речовин.
Завдяки своїй здатності паразитувати на інших грибах, вони часто використовуються в якості засобів біоконтролю для боротьби з грибковими захворюваннями рослин.

Хітозани

Хітозани є формою хітину, природного компонента клітинних стінок грибів, яєчної шкаралупи нематод і екзоскелету комах і ракоподібних. Хітозани найбільш відомі своєю здатністю викликати захисні реакції рослин, зокрема, накопичення фітоалексинов, білків, пов’язаних із патогенезом, активних форм кисню та інших з’єднань, пов’язаних із захистом, що робить рослини більш стійкими до стресу і хвороб. Крім того, вони мають антибактеріальні, протигрибкові та противірусні властивості.
Точні механізми дії хітозану ще повністю не вивчені, але, мабуть, вони пов’язані з прямою токсичністю або хелатуванням поживних речовин і мінералів, необхідних для росту і виживання патогенів. Через ці антимікробні властивостей хітозани часто застосовують в якості засобів для покриття насіння, обробки листя і післяжнивних покриттів фруктів і овочів, щоб запобігти гниттю після збору врожаю і збільшити термін зберігання продукції. Крім того, хітозани використовуються в якості ґрунтових добавок для боротьби зі старінням Fusarium або іншими захворюваннями, що передаються через грунт. Як і у випадку з іншими біостимулюючими матеріалами, вплив на рослини варіюється залежно не тільки від часу й швидкості застосування, але також від молекулярної маси хітозанового продукту, відсотків деацетилювання та інших характеристик, що виникають у результаті виробничого процесу.

Білковий гідролізат

Білковий гідролізат становиють собою суміші пептидів і амінокислот, які утворюються ферментативним або хімічним гідролізом білків із сировини тваринного або рослинного походження.
Вихідні матеріали можуть включати пожнивні залишки або побічні продукти, біомасу спеціальних сільськогосподарських культур, наприклад, із бобових, і відходи тваринництва, а також побічні продукти промислового виробництва, такі як шкіра, колаген і епітеліальні тканини.
Інші сполуки, такі як поліаміни, гліцин бетаїн і небілкові амінокислоти, також включені в цю групу матеріалів біостимуляторів рослин.
Гліцин-бетаїн та поліаміни добре охарактеризовані щодо їх функції сумісних розчинених речовин та їх інших ролей у захисті рослин від стресу.
Білковий гідролізат може збільшувати родючість ґрунту й активність ґрунтових мікробів, тим самим побічно впливаючи на ріст і продуктивність рослин. Безпосередні ефекти від застосувння цих матеріалів включають гормональну активність і модуляцію первинного й вторинного метаболізму за допомогою регуляції генів і ферментів, які беруть участь в асиміляції N і циклі TCA (трикарбонових кислот).
Деякі амінокислоти мають хелатуючі властивості й можуть служити засобами захисту рослин від стресу, викликаного важкими металами, в той час як інші сприяють засвоєнню і мобільності поживних мікроелементів. Різний вплив на рослини залежить від складу білкових гідролізатів, а також від часу й дози застосування.

Кремній

Кремній – це біостимулятор з групи неорганічних продуктів. Це другий за поширеністю елемент в земній корі, але він не вважається необхідним для живлення рослин, за винятком деяких однодольних рослин, особливо видів Poaceae, таких як рис або цукрова тростина.
Корисні властивості кремнію найкраще задокументовані щодо його позитивного впливу на стійкість до абіотичних стресів і стійкість до патогенів і хвороб.
У ґрунті кремній, зазвичай, існує у вигляді нерозчинного кварцу або силікатів, які хімічно пов’язані з металами. У ґрунтовому розчині кремній присутній у вигляді неіоногенної кремнієвої кислоти, яка легко поглинається корінням рослин і переміщується по всій рослині. Він в основному відкладається в кінцевих точках транспіраційної потоку в клітинних стінках, просвітах клітин і міжклітинних просторах у вигляді гідратованого аморфного кремнезему.
Найвищі концентрації зазвичай знаходяться навколо продихів. Ці відкладення кремнезему або фітоліти підвищують механічну міцність і прямостояче листя, тим самим збільшуючи світлопропускання й фотосинтез. Вони також регулюють рухливість поживних речовин і води, підвищують стійкість рослин до абіотичних стресів, хвороб і патогенів, хоча точні механізми повністю не вивчені.
Поліпшення водних відносин імовірно відбувається за рахунок утворення силікагелю в стінках клітин, що знижує транспірацію. Інші пом’якшувальні стрес-ефекти кремнію включають його здатність іммобілізувати токсичні метали в тканинах рослин і ґрунті та сповільнюють процеси старіння рослин.

Увага!

Важливо розуміти, що багато систем рослинництва по-різному реагують на біостимулятори рослин і що позитивні ефекти найчастіше спостерігаються в контрольованих лабораторних або тепличних умовах та на конкретних видах сільськогосподарських культур.
У системах комерційного сільськогосподарського виробництва найбільш широко вивченими культурами, котрі продемонстрували позитивну реакцію на біостимулятори, є просапні та зернові культури.
Різний склад продуктів (часто містять кілька типів біостимуляторів або добавки макро- або мікроелементів), різні методи ведення сільського господарства та різні умови навколишнього середовища ще більше ускладнюють їх використання. Тому перед використанням цих матеріалів слід звернути пильну увагу на інгредієнти продукту і сумісність із методами управління, рекомендується ретельна оптимізація й детальний розрахунок перед використанням у більших масштабах.