Biostymulatory

W ostatnim czasie sektor rolniczy stoi przed wyzwaniami związanymi ze wzrostem produktywności oraz zwiększeniem efektywności wykorzystania zasobów, przy jednoczesnym zmniejszeniu wpływu środowiska na ekosystemy i zdrowie ludzi. W tym kontekście, obok środków ochrony roślin i nawozów, kluczową rolę odgrywają biostymulatory roślin.

Jakie korzyści przynosi stosowanie biostymulatorów dla roślin?

Główną rolą biostymulatora nie powinno być nawożenie ani działanie pestycydowe. Nie są one klasyfikowane jako nawozy, ani nie mają bezpośredniego wpływu na szkodniki.

Ich fundamentalnym zadaniem jest stymulowanie i przyspieszanie procesów życiowych, zwiększenie odporności roślin na warunki stresowe oraz przyspieszenie rozwoju korzeni, liści itp. Biostymulatory do roślin stosuje się w celu poprawy biochemicznych, morfologicznych oraz fizjologicznych procesów zachodzących w roślinie uprawnej.

Wyróżnia się wiele grup biostymulatorów dla roślin. Najważniejsze z nich to te:

• Oparte na aminokwasach,
• Pozyskiwane z alg morskich,
• Zawierające kwasy humusowe,
• Na bazie bakterii i grzybów.

Surowce w produkcji biostymulatorów roślin

Surowce wykorzystywane do produkcji biostymulatorów dla roślin są niezwykle różnorodne, ponieważ sama kategoria biostymulatorów obejmuje wiele różnych substancji pochodzenia naturalnego i mikrobiologicznego.

Biostymulatory dla roślin można pozyskiwać z szerokiej gamy surowców, w tym:

• Ekstraktów roślinnych: Różne części roślin, takie jak liście, korzenie i nasiona, są wykorzystywane do ekstrakcji korzystnych związków. Przykładami są wyciągi z aloesu, moringi i lucerny,
• Wodorostów i alg: Wodorosty, zwłaszcza brunatnice i krasnorosty, są powszechnym źródłem biostymulatorów poprawiających zdrowie gleby i wzrost roślin,
• Inokulantów mikrobiologicznych: Pożyteczne bakterie, grzyby i inne mikroorganizmy są hodowane i wykorzystywane jako biostymulatory do roślin,
• Substancji humusowych: Kwasy huminowe i fulwowe, pochodzące z rozłożonej materii organicznej, są stosowane w celu zwiększenia żyzności gleby i dostępności składników odżywczych,
• Aminokwasów i białek: Można je pozyskiwać ze źródeł roślinnych lub zwierzęcych. Są wykorzystywane do wspomagania wzrostu roślin i zwiększania ich odporności na stres,
• Kompostu: Kompost organiczny i wermikompost.

Biostymulatory roślin mogą być wykorzystywane w postaci preparatów glebowych (proszków, granulek lub roztworów dodawanych do gleby) lub jako płynne produkty do stosowania dolistnego w postaci suchej lub płynnej. Mimo wiodącej roli wspomnianych składników aktywnych, niezbędne jest wykorzystanie podczas ich formowania szeregu substancji pomocniczych, aby dobrze spełniały swoje zadania.

Rola substancji pomocniczych

Naturalne biostymulatory roślin odgrywają kluczową rolę w zrównoważonej produkcji roślinnej. Poza bazowymi składnikami aktywnymi w formulacji, niezbędne są także substancje pomocnicze. Warunkują one skuteczność, stabilność, łatwość aplikacji oraz bezpieczną mieszalność biostymulatora z innymi agrochemikaliami.

Najważniejszą grupą związków chemicznych wykorzystywanych do tworzenia formulacji biostymulatorów dla roślin, są substancje powierzchniowo czynne – nazywane także surfaktantami. Są to cząsteczki o amfifilowej budowie chemicznej. Posiadają grupę hydrofilową i hydrofobową, dzięki czemu wykazują powinowactwo równocześnie do faz polarnych i niepolarnych.

Surfaktanty spełniają szereg ważnych funkcji:

1. Po dodaniu do roztworu bazowego, obniżają napięcie powierzchniowe, zmniejszając barierę między cieczą a gazem, inną cieczą lub ciałem stałym. Wpływa to bezpośrednio na skuteczniejsze rozprowadzenie preparatu na roślinie.
2. Poprawiają jednorodność mieszaniny poprzez lepsze rozproszenie (dyspersję) składników.
3. Wpływają na skuteczniejszą zwilżalność, co przekłada się na efektywniejsze wchłanianie i wyższą biodostępność.
4. Spełniają funkcję emulgatora poprzez łączenie niemieszających się składników. Zapobiegają rozwarstwieniu faz w formulacji i kontrolują jej lepkość.
5. Zwiększają skuteczność biologiczną biostymulatorów do roślin.

Wśród surfaktantów, ważnymi składnikami formulacji biostymulatorów są betainy. Jednak pełnią głównie rolę składników aktywnych, a nie tylko substancji pomocniczych. Związki z grupy betain działają osmotycznie, regulując wymianę wodną komórek, poprawiając odporność roślin na stres spowodowany suszą, ekstremalnymi temperaturami lub zasoleniem. Zwiększają również zdolność roślin do fotosyntezy, co prowadzi do efektywnego pobierania składników odżywczych oraz zwiększenia produkcji i jakości. Betainy postrzegane są jako jedne z najskuteczniejszych narzędzi do walki ze stresem roślin, spowodowanym niekorzystnymi zmianami klimatycznymi.

Warto wspomnieć o grupie związków wykorzystywanych w biostymulatorach roślin, jaką są glikol polietylenowy (PEG) oraz jego pochodne. PEG-i zwiększają stabilność oraz skuteczność stosowania substancji czynnych. Wykazują również zdolność do zatrzymywania wilgoci – ograniczenie nadmiernego parowania wydłuża czas wchłaniania składników odżywczych.