Biostimulátorok a növénytermesztésben

A biostimulánsok alkalmazásának létjogosultságát napjainkban az adja, hogy míg a mezőgazdasági termesztési gyakorlat a fenntartható, környezetbarát rendszerek irányába fejlődik, addig a modern mezőgazdaságnak meg kell felelnie a világszerte egyre erősödő nyomásnak, hogy csökkentett ráfordítás mellett érjen el egyre magasabb hozamokat, és állítson elő egyre jobb minőségű termékeket. Ebben a versenyfutásban a növényi anyagcsere-folyamatok hatékonyabbá tétele érdekében kifejlesztett szerves alapú biostimulánsokkal érhetjük el a termesztett növények teljesítményének javulását, ráadásul költségkímélőbb módon, mint azt a növénynemesítés hagyományos és modern eszközeivel (hosszabb idő alatt) tehetnénk, állítják  Dr. Hoffmann Richárd és Dr. Pónya Zsolt a Kaposvári Egyetem munkatársai,  akik e témáról szóló szaksajtóban megjelent írását összefoglalva ismertetjük.

A szakemberek már régebben felismerték, hogy egyes növényi kivonatok számos bioaktív vegyületet tartalmaznak, amelyek hatásai gyakran csak részben ismertek. A belőlük készült termékek, általában a lombozatra permetezett levéltrágyák formájában javítják a növények tápanyag-hasznosítási hatékonyságát, egyúttal a fotoszintetikus aktivitás növelése mellett fokozzák a növényeknek az abiotikus stressz-faktorokkal, mint például a faggyal, szárazsággal, sókkal szembeni tűrőképességét, csakúgy, mint a gombákkal, baktériumokkal és vírusokkal szembeni ellenálló képességét.  Napjainkban ezeket összefoglaló néven biostimulátoroknak nevezik. A biostimulátorok olyan természetes eredetű, növényi kivonatokat, szerves anyagokat, vitaminokat tartalmazó készítmények, melyeknek célja a növény életciklusaihoz igazodóan (gyökeresedés, virágzás) a kondíció fokozása, a minőség javítása. Leggyakoribb összetevőjük az ásványi elemek, esetenként huminsavak, vitaminok, aminosavak, kitin, kitozán, valamint poli- és oligoszacharidok, de találhatunk a biostimuláns szerek között algák által termelt hormonokat is, citokinineket, auxinokat, gibberellineket vagy más hormon jellegű anyagokat.

A biostimulánsok alapvetően a növényi növekedést, fejlődést segítik a növény egész életciklusa alatt.  Fontos szerepet töltenek be a növényi anyagcsere hatékonyságának javításában, az abiotikus stresszfaktorokkal szembeni tolerancia növelésében. Javítják a termés minőségi paramétereit,  pl.  a gyümölcskultúrákban a cukortartalom növelésével, a gyümölcsszínesedés vagy a magkötés elősegítésével.  Aktívan részt vesznek a talaj termékenységének fokozásában, különösen a talajban élő, hasznos mikroorganizmusok szaporodásának elősegítése révén.

A biostimulátorok napjaink termesztési gyakorlatában széles körben használhatók. Intenzív kertészeti kultúrákban (elsősorban a zöldségtermesztésben) már hosszabb ideje alkalmazzák őket, mára szinte minden szántóföldi kultúrára kínálnak a gyártók biostimulátor tartalmú termékeket. Fontos leszögezni, hogy a biostimulátorok nem önmagukban hoznak eredményt, hanem kiegészítői lehetnek az organikus és ásványi, azaz a műtárgyázásnak, valamint az integrált vagy a biológiai növényvédelmi technológiáknak. A növényi anyagcsere felgyorsítása több könnyen felvehető tápanyagot is igényel, ezért számos olyan termék kapható a piacon, ahol a makro- és mikrotápelemek, valamint biostimulátor(ok) speciális keverékei kerülnek összeállításra. A bőség zavara azonban a nem kellő megfontolás és felhasználás esetén (több különböző készítmény együttes használata egymás hatásának kioltását eredményezheti, néha a keverési próba elhagyása is gondot okozhat) akár negatív hatást is gyakorolhat a mennyiségi és minőségi paraméterekre.

A biostimuláns anyagok fő csoportjai:

Huminsav- és fulvosavtartalmú készítmények

Ide a talaj organikus összetevőinek (növényi, állati és mikrobiális eredetű maradványok) bomlásából származó vagy aktív metabolizmusú talajlakó mikróbák tartoznak. Ezek a készítmények a gyökértáplálás hatékonyságát javítják különböző mechanizmusok révén. Az egyik ezek közül a makro- és mikroelemek fokozottabb felvétele a talaj megnövekedett kationcserélő kapacitásának eredményeképpen, másik a foszforfeltáródás javítása, ami ezeknek a savaknak a kalciumfoszfát-kicsapódásra gyakorolt hatásának tudható be.

Fehérje-hidrolizátumok és más N-tartalmú vegyületek

Aminosavak és fehérjék keveréke, amelyeket kémiailag, enzimatikus fehérjehidrolízis útján állítanak elő agráripari melléktermékekből, növényi eredetű alapanyagokból (növényi maradékok) és állati hulladékokból (például kollagénből).  Az egyéb nitrogéntartalmú molekulák közé tartoznak a betainok, a poliaminok és a nem fehérjéket alkotó aminosavak.  A glicin, a betain, mint aminosav-származékok, jól ismert antistressz tulajdonságokkal bírnak. Kelátképző hatású néhány aminosav (pl. prolin), védi a növényeket a nehézfémekkel szemben, és hozzájárul a mikrotápanyagok mobilitásához, megkönnyítve azok felvételét. Antioxidáns hatásuk sem elhanyagolható, mivel szabad gyököket fognak be, ezzel hozzájárulva a környezeti stressz enyhítéséhez. Ezekről az anyagokról kimutatták, hogy összetett funkcióval bírnak a növényi növekedés stimulálásának területén.  A növényekre gyakorolt közvetlen hatásukat a N felvétele és beépülése során fejtik ki úgy, hogy szabályozzák az ezeket a folyamatokat kontrolálló és strukturális géneket.

Tengerimoszat- és egyéb növényi kivonatok

A tengeri algák szerves anyagok forrásaként és trágyaként történő felhasználása a mezőgazdaságban hosszú múltra tekint vissza, de biostimuláns hatásukra csak a közelmúltban figyeltek fel. Ezek a kereskedelmi forgalomban kapható kivonatok és tisztított vegyületek magukban foglalják a poliszacharidokat, alginátot és karragéneket, valamint azok bomlástermékeit. Egyéb összetevőik hozzájárulnak a növényi növekedés felgyorsításához; ezek főként mikro- és makrotápanyagok, N-tartalmú vegyületek és hormonok. Több összetevőnek valóban egyedülálló forrásai az algák, ami magyarázza a rájuk irányuló fokozott érdeklődést. Az algakivonatok mind a talajra, mind pedig a növényekre hatással vannak, ezért széles körben alkalmazhatóak a talaj és a növényzet kezelésére egyaránt. A talajban, a hosszú szénláncú cukormolekuláik gélképződést idéznek elő, a vízvisszatartás és a talaj aerobitásának segítése mellett. A többszörösen negatív töltésű vegyületeik hozzájárulhatnak a kationcseréhez és -megkötéshez. Ez nagy jelentőséggel bír a nehézfémek megkötésében és a talajremediációban (nehézfém-mentesítésében). Pozitív hatással vannak továbbá a talaj mikroflórájára, ugyanis elősegítik a növényi növekedést serkentő baktériumok és patogén-antagonisták szaporodását a talajban. A növényekben tapasztalható nutritív hatásuknak köszönhetően szóba jöhetnek, mint mikro- és makroelemforrások, de pozitívan befolyásolják a csírázást és a magoncok növekedését is.

Kitozán és más biopolimerek

A kitozán egy módosult formája a rovarvilágban is megtalálható kitinnek, ami lehet természetes eredetű vagy iparilag előállított. A kitozán vegyületek például a DNS-hez képesek kötődni csakúgy, mint specifikus receptorokhoz, ezáltal szerepet játszva a növények védelmi rendszerében fontos gének aktiválásához. A kitin és kitozán stressz indukálta válaszreakciókban betöltött potenciális szerepét intenzíven kutatják a fertőzéseket okozó gombákkal szembeni védekezésben, valamint a minőségi tulajdonságokkal kapcsolatos elsődleges és másodlagos anyagcsere folyamatokban.

Egyéb szervetlen összetevők

Ezek elsősorban kémiai értelemben vett elemek, amelyek elősegítik bizonyos növényfajok növekedését, de nem tekinthetők általában véve feltétlenül szükségesnek minden növény számára. Ilyen hasznos elemek lehetnek pl. a kobalt, nátrium, szelén és a szilícium, amelyek a talajban és a növényekben különböző szervetlen sókban, illetve bizonyos növényekben (pl. pázsitfűfélékben) oldhatatlan formában fordulnak elő.

Jótékony hatású gomba-készítmények

A gomba–növény–gyökérzet kölcsönhatás összetett kapcsolatára épülnek, ami egyfelől szimbiózissal (azaz amikor mindkét élő szervezet kölcsönös előnyökre épülő közvetlen kapcsolatban állva egymással alkot életközösséget) jellemezhető. A mikorrhiza-kapcsolatok előnyei tagadhatatlanok a mikro- és makroelem-táplálás hatékonyságában (különös tekintettel a foszforra) csakúgy, mint a vízháztartásban, a biotikus és abiotikus stressz indukálta válaszreakciók kiváltásában. Újabb kutatások rámutatnak arra, hogy a gombahifák hálózatai nemcsak összekötik a gomba és növényi partnereket, de a növényi közösségeken belüli egyes növények között is egyfajta „kommunikációs” kapcsolatot hoznak létre és tartanak fenn.

Jótékony hatású baktérium-készítmények

A baktériumok a gombákhoz hasonlóan minden lehetséges módon kölcsönhatásba lépnek a növényekkel. Ez az együttélési forma a parazitizmustól a szimbiózisig bármilyen lehet. A bakteriális élettereknek a talajbani előfordulástól kezdődően egészen az sejten belüli térig bezárólag magukba foglalnak egy hosszú láncolatot, beleértve a köztes állapotokat is, mint a gyökérzóna. Ezek a kapcsolatok lehetnek átmenetiek vagy állandóak; néhány baktérium esetében vertikális, vetőmagon keresztüli átvitelről is beszélhetünk. A baktériumoknak összességében óriási jelentősége van a tápanyagellátásban, a tápanyag-hasznosítás hatékonyságában, a betegség-ellenállóságban, a fokozottabb abiotikus stressztolerancia kiváltásában és a növény fejlődésében. (sz)