Стимулятори росту рослин

Сучасне сільське господарство залежне від використання добрив, але масове використання добрив на основі неорганічних та хімічних речовин може серйозно загрожувати здоров“ю людей та навколишньому середовищу. Сучасні дослідження в сфері сільського господарства орієнтовані на пошук нових біотехнологічних рішеннь, які дозволили б зменшити використання хімічних синтетичних продуктів, не впливаючи на урожайність культур, або працювати на її підвищення. Біотехнологічний набір засобів включає такі мікроорганізми, як мікроводорості, ціанобактерії, ендо- та екто-мікоризні гриби, ризобактерії та інші, здатні жити спільно з вирощуваними рослинами.

Біостимулятори - це речовини, які сприяють росту рослин при застосуванні в невеликих кількостях. Біостимулятори не є добривами. Ці екологічно чисті та природні матеріали сприяють вегетативному зростанню, засвоєнню мінеральних поживних речовин та толерантності рослин до абіотичних стресів. Інтерес до цієї категорії біопродуктів у сучасному сільському господарстві зумовлений тенденцією пошуку нових препаратів на основі природних речовин, які замінюють застосування хімічних речовин у сільському господарстві. Сучасні біопрепарати покращують якість та родючість грунту, сприяють росту врожаю та підвищують стійкість рослин до шкідників та хвороб. В свою чергу, це дозволяє знизити використання хімічних добрив та пестицидів. Різні речовини та матеріали при застосуванні їх на рослинах та субстратах, мають здатність модифікувати фізіологію рослин, сприяючи іх росту та знижувати реакцію на стрес. Наприклад, морські водорості мають властивість природного стимулятора росту рослин і дозволяють рослинам витримувати посуху, хвороби або морози. В останні роки використання природних водоростей як добрива або екстрактів морських водоростей як рослинних біостимуляторів дозволило зменшити внесення традиційних мінеральних добрив та синтетичних засобів захисту рослин.

Які бувають види біостимуляторів?

Інноваційні біостимулятори природного росту рослин можуть бути такі:

• вуглеводи (моносахариди, дисахариди, полісахариди);
• рослинні гормони (гіберелінові кислоти, цитокініни);
• ферменти;
• амінокислоти;
• антиоксиданти;
• хелати;
• мікроелементи;
• вітаміни.

Хімія цих основних біостимулюючих інгредієнтів надзвичайно різноманітна за своєю природою, походженням, синтезом, функцією та роллю в екосистемі рослина-грунт. Дослідження багатьох інгредієнтів, що містяться в біостимуляторах, показують певний позитивний вплив на ріст і здоров'я рослин. Біостимуляторами вважаються біологічні молекули, які діють шляхом посилення певних метаболічних та фізіологічних проявів в рослинах.

Екстракти водоростей як біостимулятори

Сьогодні морські водорості та екстракти морських водоростей використовуються як біодобрива, кондиціонери ґрунту та біостимулятори. Насправді концепція використання свіжих морських водоростей як джерела органічних речовин і як добрива дуже давня у сільському господарстві. Лише нещодавно хімічний аналіз виявив багато сполук, які сприяють ефекту стимулювання росту рослин.

Морські водорості діють на грунт і на рослини. Для отримання біомаси морських водоростей може знадобитися декілька місяців, тому що вуглеводний матеріал, яку вона містить, повинна розщеплюватися ґрунтовими бактеріями, перш ніж рослини зможуть його використовувати. У рідких екстрактах морських водоростей целюлозні компоненти морських водоростей вже розщеплені або видалені, і тому виділені складові можуть поглинатись як листям, так і корінням рослини, тим самим швидше засвоюючись. 

Екстракти морських водоростей містять велику кількість органічних та мінеральних сполук (мікро- та макроелементів). Вони особливо багаті фітогормонами (індолілоцтові кислоти (ІАА), широко відомі як ауксини, гіберелінові кислоти, цитокініни, абсцисові кислоти (АБК) та етилен), складними органічними сполуками, вітамінами, простими та складними цукрами (полісахариди, такі як альгінати, ламінаріан та карагенани ), ферменти, N-містять сполуки, такі як бетаїни, білки та амінокислоти, стерини. Серед них значну роль відіграють рослинні фітогормони, які синтезуються в рослині для регулювання безлічі важливих клітинних і тканинних функцій, включаючи ріст стебла, стимулювання росту коренів та ділення тканин.

Позитивний вплив від використання біологічно-активних сполук з морських водоростей та екстрактів водоростей:

• Позитивний вплив на якість ґрунту (структуру ґрунту та його здатність до утримання вологи, вплив на мікроорганізми ризосфери)
• Ріст та здоров’я рослин (розвиток коренів та поглинання мінеральних речовин, вплив на ріст пагонів та фотосинтез, вплив на підвищення урожайності, вегетативне розмноження)
• Стійкість до екологічних стресів (вплив концентрацій морських водоростей на полегшення біотичного та абіотичного стресу в рослинництві)

Позитивний ефект екстрактів водоростей може бути результатом внесення органічних молекул, наприклад, органічних кислот та метіоніну, які можуть хелатувати деякі поживні речовини, роблячи їх більш біодоступними. Біостимулятори, навіть ті, що містять мінерали, не можуть забезпечити всі основні поживні речовини в необхідних рослинах кількостях, але можуть посилити ріст коренів рослини, яка зазнає стресу, можливо, за рахунок збільшення системи антиоксидантного захисту.