Biostimulanzien

Welche Vorteile bringt der Einsatz von Biostimulatoren für Pflanzen?

Die Hauptfunktion eines Biostimulators sollte weder in der Düngung noch in der pestiziden Wirkung bestehen. Sie werden nicht als Düngemittel eingestuft und haben keinen direkten Einfluss auf Schädlinge. Ihre grundlegende Aufgabe besteht darin, Lebensprozesse anzuregen, die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen gegenüber Stressbedingungen zu erhöhen und das Wachstum von Wurzeln und Blättern zu beschleunigen. Biostimulanzien stärken die natürlichen Abwehrmechanismen der Pflanzen, wodurch diese abiotischen Stress wie Trockenheit, Temperaturschwankungen, Bodenversalzung oder Frostschäden besser verkraften können. Biostimulanzien werden daher eingesetzt, um die biochemischen, morphologischen und physiologischen Prozesse in Kulturpflanzen zu verbessern.

Zunehmende Beliebtheit von Biostimulanzien

Pflanzenbiostimulatoren sind eine relativ neue, aber schnell wachsende Produktgruppe in der Landwirtschaft, deren Beliebtheit mit dem Bedarf an einer nachhaltigeren Produktion zunimmt. Der immer stärker werdende Klimadruck und die Umweltzerstörung veranlassen die Erzeuger dazu, auf Lösungen zurückzugreifen, die auf natürlichen Inhaltsstoffen basieren. Biostimulatoren fügen sich in diesen Trend ein, indem sie umweltfreundliche Praktiken unterstützen und den EU-Vorschriften zur Förderung einer umweltfreundlichen Landwirtschaft entsprechen.

Die wachsende Bedeutung von Biostimulatoren ergibt sich auch daraus, dass sie ein wirksames Mittel zur Verbesserung des Pflanzenwachstums und der Erträge bei minimaler Bodenbelastung darstellen. Unter schwierigen Bedingungen, unter denen die traditionelle Mineraldüngung den Pflanzen nicht immer eine vollständige Nährstoffaufnahme gewährleistet, steigern Biostimulatoren die Effizienz der Nährstoffaufnahme und können den Einsatz hoher Düngemitteldosen reduzieren. Indem sie den Stoffwechsel der Pflanzen unterstützen und ihre natürliche Widerstandsfähigkeit gegen Pilz- und Bakterienkrankheiten verbessern, ermöglichen sie auch eine Reduzierung der Anzahl der Behandlungen oder der Dosierung von Pflanzenschutzmitteln, die üblicherweise ohne den Einsatz von Biostimulatoren verwendet werden. Dadurch sind sie besonders wertvoll in intensiven Produktionssystemen, in denen der Druck zur Reduzierung des Chemikalieneinsatzes am größten ist. Es wird immer häufiger betont, dass Biostimulatoren eine Schlüsselrolle bei der nachhaltigen Intensivierung der Landwirtschaft spielen werden und dass ihre synergistische Wirkung mit Mineraldüngern die Art und Weise der Bewirtschaftung in Zukunft erheblich verändern könnte.

Es lassen sich viele Gruppen von Biostimulatoren unterscheiden. Die wichtigsten sind:

• Aminosäurebasierte,
• aus Meeresalgen gewonnene,
• Huminsäurehaltige,
• auf Bakterien- und Pilzbasis.

Rohstoffe für die Herstellung von Pflanzenbiostimulatoren

Die zur Herstellung von Pflanzenbiostimulatoren verwendeten Rohstoffe sind äußerst vielfältig, da diese Kategorie selbst viele verschiedene Substanzen natürlichen und mikrobiologischen Ursprungs umfasst.

Biostimulanzien können aus einer breiten Palette von Rohstoffen gewonnen werden, darunter:

• Pflanzenextrakte: aus Blättern, Wurzeln und/oder Samen, u. a. von Aloe, Moringa oder Luzerne,
• Algen: Braunalgen (z. B. Ascophyllum nodosum, Laminaria digitata) und Rotalgen (z. B. Kappaphycus alvarezii, Porphyra spp.),
• mikrobiologischer Impfstoffe: Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen,
• Humusstoffe: Humin- und Fulvosäuren aus zersetztem organischem Material,
• Aminosäuren und Proteine: aus pflanzlichen oder tierischen Quellen,
• Kompost: organischer Kompost und Wurmkompost.

Damit die in Biostimulatoren enthaltenen Wirkstoffe ihre Funktionen erfüllen können, ist die Verwendung von Hilfsstoffen in der Formulierung unerlässlich.

Die Rolle von Hilfsstoffen in Biostimulatoren

Natürliche Pflanzenbiostimulatoren spielen eine Schlüsselrolle in der nachhaltigen Pflanzenproduktion. Neben den grundlegenden Wirkstoffen sind in der Formulierung auch Hilfsstoffe erforderlich. Sie bestimmen die Wirksamkeit, Stabilität, einfache Anwendung sowie die Mischbarkeit des Biostimulators in der Spritzflüssigkeit.

Die wichtigste Gruppe chemischer Verbindungen, die zur Herstellung von Formulierungen für Pflanzenbiostimulatoren verwendet werden, sind oberflächenaktive Substanzen – auch Tenside genannt. Dabei handelt es sich um Moleküle mit amphiphiler chemischer Struktur, d. h. sie besitzen eine hydrophile und eine hydrophobe Gruppe, wodurch sie gleichzeitig eine Affinität zu polaren und unpolaren Phasen aufweisen.

Tenside in Biostimulatoren erfüllen eine Reihe wichtiger Funktionen:

• Nach Zugabe zur Basislösung senken sie die Oberflächenspannung und verringern so die Barriere zwischen einer Flüssigkeit und einer anderen Flüssigkeit oder einem Feststoff. Dies wirkt sich direkt auf eine effektivere Verteilung des Präparats auf der Pflanze aus (engl. spreading aids), was zu einer effizienteren Aufnahme und einer höheren Bioverfügbarkeit führt sowie das Abprallen und Abfließen von Sprühflüssigkeitstropfen von den Blättern verhindert (engl. retention aids).
• In Suspensionsformulierungen von auf Mikroorganismen basierenden Biostimulatoren verbessern sie die Homogenität der Mischung durch eine bessere Verteilung (Dispersion) der Bestandteile.
• Sie fungieren als Emulgatoren, indem sie nicht miteinander mischbare Bestandteile, z. B. unlösliche pflanzliche Ölfraktionen, mit Wasser verbinden. Sie verhindern die Phasentrennung in der Formulierung und regulieren deren Viskosität.
• Sie erhöhen die biologische Wirksamkeit von Pflanzenbiostimulatoren.

In Biostimulatoren empfiehlt sich der Einsatz von Tensiden aus der Gruppe der Netzmittel, wie z. B. ROKAnole L5P5 und NL8. Besonders geschätzt werden dabei Tenside natürlichen Ursprungs – die ROKAnole der Serien L, K und O. Ihre Wirkung wird durch den Einsatz von Feuchthaltemitteln (POLIkole) und Penetratoren (z. B. ROKAcety R11, R26) ergänzt. Dies ermöglicht eine effektive Benetzung der Blätter, die Speicherung von Feuchtigkeit und das Eindringen der Formulierungsbestandteile durch die Cuticula. Diese synergistische Wirkung erhöht die Chance, dass möglichst viele der in den Biostimulatoren enthaltenen Wirkstoffe in das Gewebe der besprühten Pflanze gelangen.

Betaine (ROKAmine) können sich als vorteilhafte Bestandteile von Biostimulatorformulierungen erweisen. Sie fungieren nicht nur als Hilfsstoffe, sondern auch als Wirkstoffe. Verbindungen aus der Betain-Gruppe wirken osmotisch, regulieren den Wassertransport in den Pflanzenzellen und erhöhen deren Widerstandsfähigkeit gegen Stress durch Trockenheit, extreme Temperaturen oder Versalzung. Sie unterstützen zudem den Prozess der Photosynthese, was sich in einer Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion und der Erntequalität niederschlagen kann.