Бурі морські водорості Ascophyllum nodosum широко використовуються як біостимулятори в сільському господарстві. Препарати на основі водоростей становлять близько 44% європейського ринку біостимуляторів. Щорічно як біодобавки до кормів та біостимулятори використовуються понад 15 млн тонн продуктів на основі морських водоростей (FAO, 2006).
Екстракти водоростей використовуються для позакореневого обприскування, обробки насіння або для внесення у ґрунт, наприклад, сумісно зі стартовими добривами за технологією In-Furrow, з метою стимуляції росту кореневої системи, покращення умов живлення, підвищення стресостійкості та урожайності багатьох культур.
Численні дослідження виявили широкий спектр позитивних ефектів від застосування екстракту водоростей. Під їх дією зростає стійкість до біотичного та абіотичного стресів, стимулюється коренеутворення, покращується енергія проростання насіння, поліпшується цвітіння, плодоношення та якість продукції, збільшуються терміни зберігання та транспортабельності плодів. Ці позитивні ефекти можна пояснити наявністю в екстрактах водоростей природних фітогормонів, що стимулюють ріст рослин, таких як індолілоцтова кислота, гіберелова кислота, абсцизова кислота та цитокініни. Крім того, в екстрактах морських водоростей були ідентифіковані інші важливі біологічно активні речовини, включаючи поліаміни, феноли, бетаїни, ліпіди, білки, цукрові спирти, альгінати та ламінарини. Названі сполуки забезпечують індукцію різноманітних позитивних фізіологічних реакцій у різних сільськогосподарських культур, що призводить до стимуляції росту та підвищення урожайності, покращення стійкості рослин до стресів, а також сприяють росту коренів і пагонів, збільшенню вмісту хлорофілу та антиоксидантному захисту. Крім того, було виявлено, що екстракти морських водоростей підвищують активність ферментів, що асимілюють азот (зокрема, глутамінсинтетазний цикл), оптимізують експресію генів, які беруть участь у фіксації вуглецю, що зумовлює підвищення ефективності фотосинтезу.
Найбільш поширеним способом застосування біостимуляторів є позакореневі підживлення, оскільки вони забезпечують швидку дію активних компонентів, що особливо важливо в умовах впливу негативних чинників навколишнього середовища.
Читати по темі: Бор і кальцій: делікатний взаємозв’язок
Більш ранні польові дослідження Інституту фізіології рослин та генетики НАН України показали, що екстракти морських водоростей суттєво впливають на розвиток рослин пшениці та компоненти врожайності. Позакореневе обприскування рослин пшениці сорту Астарта біостимулятором на основі екстракту морських водоростей Квантум СіАмін (НВК «Квадрат», Україна) призвело до збільшення зернової продуктивності пшениці, підвищення активності фотосинтетичного апарату та антиоксидантних ферментів, що зменшило окиснювальний стрес у рослинах.
За останні роки значно зріс попит на застосування біостимуляторів для обробки насіння з метою підвищення польової схожості, стимулювання росту кореневої системи та покращення стресостійкості у початковий період розвитку рослин. Обробка посівного матеріалу пшениці є простим і економічно вигідним методом підвищення продуктивності, оскільки потребує меншої кількості діючих речовин на гектар, збільшує схожість і покращує ріст рослин порівняно з необробленим насінням.
Позитивний вплив екстрактів морських водоростей при обробці насіння пов’язують з високим вмістом фітогормонів, які відіграють ключову роль у проростанні насіння, стимулюючи розвиток коренів, покращуючи поглинання поживних речовин і вологи та сприяючи вищим показникам схожості й оптимальному ранньому росту.
Результати вегетаційного дослідження ІФРГ НАНУ цього року встановили, що обробка насіння пшениці сорту Дарунок Поділля біостимулятором Квантум СіАмін в нормі 2 л/т має значну стимулюючу дію на розвиток кореневої системи, лінійні розміри та вагу проростків, а також на вміст хлорофілу в листках рослин (рис. 1).
Так, під впливом обробки водоростями рослини сформували більш функціональну, розгалужену кореневу систему із кращою потенційною поглинальною здатністю. При цьому, в порівнянні з контролем, довжина коренів зросла на 28%, а маса сирої речовини – на 24%. Довжина пагонів була на 10%, а маса – на 50% більшою, ніж у не оброблених рослин пшениці (рис. 2).
Окрім покращення фітометричних показників росту проростків, також спостерігалося істотне збільшення загального вмісту хлорофілу в перерахунку на цілу рослину. У 3-тижневих проростків вміст пігментів зріс на 45%, а в 4-тижневих – на 63% (рис. 3).
При ґрунтовому внесенні за технологією In-Furrow або способом фертигації екстракти морських водоростей також стимулюють енергію проростання і початковий ріст рослин, встановлюючи симбіотичні відносини з їхнім корінням та покращуючи доступність поживних речовин і ефективність їх поглинання. Результатом є здоровіші та сильніші рослини, здатні повністю розкрити свій потенціал. Упродовж останніх років була детально вивчена ефективність сумісного застосування стартових добрив Квантум Діафан ACTion і біостимулятора на основі екстракту водоростей Квантум СіАмін. Використання цієї технології, наприклад, на кукурудзі дало змогу отримати приріст врожайності на рівні близько 10%, а на посівах соняшнику – понад 17%.
Узагальнюючи отриманні результати та дані численних наукових досліджень, можна зробити висновки, що екстракти водоростей сприяють формуванню потужної кореневої системи, утворенню судинних тканин і окремих кореневих волосків, які виконують функцію поглинання поживних речовин, що в підсумку забезпечує збільшення загальної площі всисної зони кореневої системи та покращення поглинання води й елементів живлення.
Нагадаємо, науково-виробнича компанія «Квадрат» є офіційним представником в Україні світового лідера з виробництва екстрактів водоростей канадської компанії Acadian Seaplants. Лінійка продуктів компанії включає добриво-біостимулятор з екстрактом морських водоростей Квантум СіАмін, вироблене з концентрованої сировини водорості A. nodosum компанії Acadian, та два оригінальні продукти Toggle® і Stimplex® канадського виробництва.
Отже, біостимулятори на основі екстрактів водоростей є дієвим інструментом стимулювання росту рослин, а обробка насіння – ефективним способом стимуляції розвитку кореневої системи та покращення росту рослин на початкових етапах розвитку. Це допомагає рослинам краще переносити вплив негативних зовнішніх чинників, що в підсумку забезпечує більший врожай із вищою якістю.
О. Стасик, член-кор. НАНУ, д-р біол. наук; Г. Прядкіна, д-р біол. наук, провідний наук. співр.; О. Соколовська-Сергієнко, канд. біол. наук, стар. наук. співр. Інституту фізіології рослин та генетики НАНУ; О. Капітанська, канд. біол. наук, керівник науково-дослідного відділу НВК «Квадрат»
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2024
