Naslovi poput ’Biostimulatori-budućnost poljoprivrede’ ili ’Biostimulatori kao uzročnici seizmičkih promena u poljoprivredi u deceniji pred nama’ upućuju snažne poruke poljoprivrednim proizvođačima ali i potrošačima o novoj etapi u razvoju poljoprivredne proizvodnje, obeleženu primenom novih agrohemikalija.
Pojam biostimulatora, opisan od strane hortikulturnih stručnjaka, opisuje materije koje podstiču rast biljaka a da to nisu uobičajene hranljive materije, poboljšavači zemljišta ili pesticidi, i da su pri tome ’one više definisane onim što rade nego onim što jesu’, podstičući rast biljaka kada se primenjuju u manjim količinama.
ČITAJTE I: Zašto je u srpskim malinjacima svake godine sve manje roda
EU i SAD su za sada jedine zajednice koje su, regulišući sopstveno tržište proizvoda za đubrenje, definisale Uredbe o proizvodima za đubrenje u koje su uvršteni i biostimulatori kao proizvodi koji stimulišu procese u ishrani bilja bez obzira na količinu hranljivih sastojaka u proizvodu, s jedinim ciljem poboljšanja jedne ili više osobina biljke i biljne rizosfere. Mehanizmi dejstva biostimulatora su višestrani:
– Utiču na efikasnost upotrebe hranljivih materija;
– Povećavaju tolerantnost na abiotski stres;
– Poboljšavaju osobine koje utiču na poboljšanje kvaliteta prinosa;
-Utiču na dostupnost ograničenih hranljivih materija u zemljištu i rizosferi.
Ostale države su u sopstvenim nacionalnim zakonima definisale biostimulatore i regulisale njihovu upotrebu pod različitim imenima, poput organskih ili bio-đubriva, stimulatora biljnog porasta, ojačivača biljaka, itd.
Upotreba i koristi od biostimulatora
Društvena potražnja i promenjivi obrasci proizvodnje rezultirali su obilnim razvojem biostimulanata. Na tržištu postoje mnoga rešenja koja zahtevaju biostimulativno djelovanje na biljke. Zanimljivo je sagledati prikazane efekte na biljke kao i korist koju ostvaruje poljoprivredni proizvođač.
1) Povećana apsorpcija mineralnih elemenata
Azot je važan element za biljku, njegov metabolizam je dobro poznat, a mnogi aktivni sastojci su pokazali svoje delovanje na asimilaciju ovog makroelementa. Ovo je slučaj sa hidrolizatom proteina, Rhizobium spp i ekstraktima morskih algi. Za ostale minerale efekat rada je manje značajan i poznat. Ipak, primećuje se da su efekti na fosfatazu dokazani kod korisnih gljiva, kao i kod ekstrakata algi. Glavne prednosti koje se spominju u ispitivanjima ili istraživanjima su povećanje mineralnog sadržaja biljaka, čime se omogućava bolji prinos kao i povećanje određenih kriterijuma kvaliteta roda. U nekim ekstremnim slučajevima doze mineralnih elemenata se smanjuju jer je upotreba CO2 bolja pa se smanjuje rizik od zagađenja.
2) Poboljšana fotosintetička aktivnost biljaka
Fotosinteza je motor funkcionisanja biljaka, iako zavisi od nutritivnog stanja azota. Pokazalo se da hidrolizati proteina i ekstrakti morskih algi pomažu u povećanju sintetičke aktivnosti. Mnoga istraživanja pokazuju kako primena biostimulanasa povećava boju listova. Na primer, primene aminokiselina, peptida i ekstrakta morskih algi pokazale su pozitivno dejstvo na fotosintetski pigment. U ovom konkretnom slučaju, gde je glavna primena bila folijarno tretiranje, identifikovana korist je bila povećanje prinosa i bolja tolerancija na abiotički stres.
3) Efekat na hormonalnu ravnotežu
Biostimulansi imaju prepoznate efekte na hormonalni balans biljaka. Deluju na proizvodnju hormona rasta, antistresnih (auksina, giberelina…) i hormona plodnosti. Ovaj efekat pokazuju ekstrakti morskih algi, komponente aminokiselina i peptida i mikroorganizmi. Kao primer delovanja biostimulansa na proizvodnju hormona rasta, biostimulans se primjenjuje ili folijarno (za stimulaciju biljke tokom vegetativnih faza rasta; za ublažavanje efekata abiotskog stresa, kao što su suša ili temperatura), ili u fazi plodonošenja na voćkama i vinovoj lozi. Korist koju ostvaruje proizvođač je bolji prinos (povećanje broja plodova po stablu, odnosno kvalitet-bolje zametanje ploda). U drugom slučaju, biostimulatori se primenjuju se na zemljište ili u tretiranju semena kako bi se podstakao razvoj rasada, što rezultira boljom stopom klijanja i pravilnijim nicanjem biljaka.
4) Poboljšana otpornost na abiotički stres
Otpornost na abiotički stres direktno je povezana s načinom delovanja gore navedenih proizvoda. Ali neki određeni biostimulansi, odnosno hidrolizati proteina iz biljnih/biljnih izvora, su pokazali bolju toleranciju biljaka na toksičnost teških metala (Zn,Cu, itd.). Biostimulansi se mogu primeniti folijarno kada se pokaže toksičnost; ostvarena korist je bolji vegetativni razvoj ili prinos. Upotreba biostimulatora za smanjenje efekata stresa od suše pokazuje različitu delotvornost u različitim situacijama i kulturama. Biostimulans se može primeniti pre stresa kako bi se biljka “pripremila” i bolje nosila s predviđenim stresom, ili se može primeniti za vreme ili nakon suše. Biostimulativni učinak povećava fotosintezu i biomasu biljke, što rezultira većim prinosom.
Vrste i tehnologije
Biostimulansi su prirodne i ekološki prihvatljive supstance s pozitivnim delovanjem na rast biljaka, poboljšavajući metabolizam i fiziologiju biljaka kada se primjenjuju u malim dozama. U nastavku su opisane najčešće kategorije biostimulatora.
1. Ekstrakti morskih algi
Morske alge čine sastavni deo morskog obalnog ekosistema i procenjuje se da postoji oko 9000 vrsta. Vrste koje se najčešće koriste u poljoprivredi su ascophylum Nodosum, Fucus spp, Laminaria spp, Sargassum spp, i Turbinaria spp. Ekstrakti morskih algi deluju kao biostimulansi uglavnom zbog prisustva biljnih hormona. Glavni fitohormoni identifikovani u ekstraktima morskih algi su: auksini, citokinini, giberelini, apscisinska kiselina i etilen. Na tržištu postoji raznovrsnost u proizvodnji ekstrakta morskih algi. Ove ekstrakcije daju prerađene proizvode koji su ili čvrsti ili tečni u zavisnosti od svrhe upotrebe. Tako nalazimo proizvode koji su se manje-više transformisali, od jednostavno zgnječenih morskih algi do ekstrakcije aktivnih molekula.
- Peptidi i aminokiseline
Peptidi i aminokiseline su važni molekuli u biljnim mehanizmima jer su osnova proteina. Neki bioaktivni peptidi mogu modulirati važne fiziološke funkcije biljaka jer se vezuju za ćelijske receptore koji regulišu specifične metaboličke procese. Postoje dva izvora: životinjski, koji se dobija hidrolizom kolagena na visokoj temperaturi i biljni hidrolizati koji se dobijaju enzimskom hidrolizom na niskim temperaturama. Neke aminokiseline poput hidroksiprolina i hidroksilizina prisutne su samo u hidroliziranom kolagenu (koži). Neki organski propisi ograničavaju upotrebu životinja na nejestivi deo useva.
- Huminske supstance
Huminske supstance su prirodni sastojci organske materije tla koji nastaju razgradnjom biljnih, životinjskih i mikrobnih ostataka, ali i metaboličkom aktivnošću mikroflore tla koji koriste ove supstrate. Huminske supstance su skup heterogenih jedinjenja, prvobitno kategorizovanih prema njihovoj molekularnoj težini i rastvorljivosti u humine, huminske kiseline i fulvokiseline. Huminske supstance su odavno prepoznate kao bitni faktori koji doprinose plodnosti tla, delujući na fizička, fizičko-hemijska, hemijska i biološka svojstva tla. Većina biostimulativnih efekata odnosi se na poboljšanje ishrane korena, putem različitih mehanizama.
- Biljni ekstrakti
U biljkama se nalaze mnoge korisne supstance koje deluju kao biostimulansi. Svaki biljni ekstrakt je jedinstven zbog porekla biljke i procesa ekstrakcije. Stoga je teško istaknuti pojedinosti. Međutim, biljni ekstrakti mogu delovati direktno na usev bez potrebe za puno energije.
- Korisni mikroorganizmi
Postoje dve velike porodice mikroorganizama – korisne gljive i korisne bakterije. Prvu kategoriju snažno predstavljaju mikorizne gljive. Ove gljive djeluju u uzajamnoj simbiozi, između korena biljaka i nekih gljivica u tlu. Mikorizne gljive kolonizuju korenje biljaka i daju im mineralne elemente i vodu koju izvlače iz tla kroz spoljašnju mrežu hifa, dok biljka opskrbljuje mikroorganizam radikalnim organskim spojevima i šećerom.
Zahvaljujući mikorizi biljka povećava površinu korena od 100 do 1000 puta, a samim tim i sposobnost apsorpcije hranjivih materija i vode. Mikoriza se proizvodi in vivo ili in vitro tehnikama. Prva obezbeđuje da se gljive uzgajaju kao u prirodnim uslovima i da su posledično otpornije na uslove zemljišta. Neke druge gljive (poput nekih sojeva Trichoderme) stimulišu razvoj biljaka i povećavaju njihovu produktivnost. Oni su takođe u stanju indukovati stvaranje korena i stimulisati kolonizaciju rizosfere i korena drugim korisnim mikroorganizmima.
Korisne bakterije se naseljavaju udruživanjem unutar rizosfere. Delovaće uglavnom na funkcije ishrane biljaka – posebno na povećanje apsorpcije minerala i bolju otpornost na abiotički stres. Glavni proizvodi koji se nude na tržištu su rizobijum i rizobakterije koje podstiču rast biljaka.
Piše: dr Dejan Marinković, PSSS Srbije