Bioinžinerijos sukurti produktai – vieni iš žaliojo kurso sprendinių?

Dr. Romutė Mikučionienė

Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos vyresnioji augalininkystės specialistė

2022-03-08

Atsižvelgdami į žaliojo kurso politiką, ūkininkai ieško naujų sprendimų, kaip optimizuoti augalų mitybą sumažinant iki šiol naudotas paprastąsias, kompleksines ar sudėtines mineralines trąšas. Vienas iš sprendimų – pasitelkti biostimuliatorius.

Mokslininkė doc. dr. Irena Pranckietienė, remdamasi Statistikos departamento duomenimis, paskaičiavo, kiek trąšų 2021 metais teko vienam dirbamos žemės hektarui, kai auginami javai, techniniai augalai, pupiniai ir bulvės. Vidutiniai skaičiai rodo, kad azoto teko 100, fosforo – 34, kalio – 40 kg/ha. Pasak mokslininkės, vertinant azoto trąšų naudojimo efektyvumą žieminiams kviečiams, jis siekia arti 90 proc. intensyvias technologijas taikančiuose ūkiuose. Tai rodo, kad dirvožemis nėra alinamas, o tuo pačiu ir gruntiniai vandenys nėra teršiami azotinių trąšų junginiais, tačiau vyksta oro tarša amoniakine azoto forma (azoto efektyvumas virš 50 proc.).

Naujos technologijos mineralinių trąšų naudojimą leidžia efektyvinti, sumažinti, derinti ar pakeisti kitomis, kurios būtų draugiškesnės aplinkai. Skaičiai rodo, kad ne trąšų išpylimo kiekis lemia krūvį, tenkantį aplinkai, bet nulemia tai, kuriuo laiku ir kaip tinkamai jos yra išberiamos, kaip gerai ar blogai jos yra įsisavinamos. Reikia ieškoti ne trąšų mažinimo būdų, bet jų naudojimo efektyvinimo.

Trąšų asortimentas pildosi

Jau antrą dešimtmetį Europos rinkoje trąšų asortimentas pasipildo naujais tręšiamaisiais produktais su biologiškai aktyviomis medžiagomis. Šių produktų teisinio reguliavimo nėra, nes tręšiamųjų produktų įstatyme yra apibrėžtas tik neorganinių (mineralinių) trąšų naudojimas. Biologiškai aktyvios medžiagos – tai natūralios kilmės organinių junginių priedai, kurie dažniausiai naudojami papildomam augalų tręšimui. Šie produktai yra priskiriami prie biostimuliatorių, nors tikslaus jų apibrėžimo šiuo metu nėra, įskaitant ES ir JAV. Pirmą kartą šį terminą panaudojo sodininkai (daržininkai), naudojantys medžiagas, kurios suaktyvina fiziologinius procesus, vykstančius augaluose.

Daugelis mokslininkų biostimuliantus yra linkę skirstyti pagal poveikį augalui:

Tiesioginio hormoninio poveikio (biostimuliantai),
Netiesioginio poveikio maisto medžiagų prieinamumui (biologinės trąšos),
Biopesticidai, kurie skirti patogenų ir kenkėjų kontrolei.

Taigi, augalų biostimuliatorius yra medžiaga, kurios funkcija yra skatinti natūralius procesus augale nepriklausomai nuo jo maistinių medžiagų koncentracijos, padėti augalui pasisavinti ir panaudoti maisto medžiagas, didinti toleranciją abiotiniam stresui ir tuo pačiu pagerinti pasėlių derlingumą ir kokybinius rodiklius. Žinoma, kad biostimuliatoriai tiesiogiai veikia ne tik augalus, bet ir gerina dirvožemio mikroorganizmų būklę, skatina bakterijų dauginimąsi ir įvairovę.

Biostimuliantų tipai ir jų funkcijos

Šiuo metu vieni labiausiai naudojamų biostimuliatorių – jūros dumblių ekstraktai. Jų sudėtyje yra daug hormonų, tokių kaip citokininai, auksinai, absciso bei giberelio rūgštys, betaino ir prolino molekulės, kurios apsaugo nuo osmosinių pokyčių; taip pat polisacharidai, kurie skatina šaknų augimą ir apsaugos mechanizmą, be to, yra mineralų bei mikroelementų. Iš jūros dumblių pagaminti ekstraktai skatina augimą ir derlingumą, dažniausiai naudojami per lapus, kartais sėkloms apvelti.

Huminėms medžiagoms (HS) priskiriamos trys specifinės humuso rūgštys: huminės rūgštys, fulvorūgštys ir huminas. Huminės medžiagos lengvai pasiekia ląstelės membraną ir gali būti absorbuojamos augalų ląstelės.

Fosfitas ir kitos neorganinės druskos. Šių biostimuliantų funkcija yra gerinti augalų augimą ir derlingumą, skatinti patogenų sukelto biotinio streso toleranciją. Mokslininkų atlikti tyrimai rodo, kad fosfitiniai gaminiai turi biostimuliacinį ir fungicidinį poveikį, tačiau naudojant didesnes normas nei 5 g/l arba 36 kg/ha gali kilti fitoksiškumo rizika. Fosfitas neveikia kaip fosforo trąša ar fosforo trąšų įsisavinimo pagerintojas, nenustatytas ryšys tarp derliaus ir fosfito.

Chitinas ir chitozanas yra gaunami iš jūros vėžiagyvių atliekų. Įrodyta, kad chitozanas sąveikoje su augalais ir turi tiesioginį antimikrobinį poveikį (veikia prieš įvairias bakterijas ir grybus), skatina augalų apsaugos atsaką, didina augalo atsparumą abiotiniam stresui.

Anti-transpirantai yra cheminės medžiagos, naudojamos augalų lapų transpiracijai (vandens praradimui) sumažinti.

Baltymų hidrolizatai ir laisvosios aminorūgštys. Baltymų pagrindu pagaminti produktai skiriami į dvi grupes: baltymų hidrolizatai (susideda iš peptidų mišinio ir gyvūninės arba augalinės kilmės amino rūgščių) ir atskiros aminorūgštys (glutamatas ir prolinas). Mokslinių tyrimų duomenimis įrodyta, kad baltymų hidrolizatai skatina šaknų ir lapų biomasės augimą, o aminorūgštys padeda reguliuoti azoto patekimą į augalą per šaknis. Šių biostimuliantų funkcija yra sukelti augalų apsaugos reakcijas ir padidinti augalų toleranciją abiotiniam stresui.

Bakterijos ir mikoriziniai grybai. Šių produktų, kaip biostimuliantų, funkcija yra gerinti augalų augimą ir derlingumą bei skatinti patogenų sukelto biotinio streso toleranciją, mažinti azoto ir fosforo netekimą. Jie gali būti naudojami apveliant sėklą, purškiant ant dirvožemio.

Skirtingos biostimuliatorių veikliosios medžiagos

Rinkoje siūloma nemažai skirtingų tipų ir funkcijų biostimuliatorių.Dažnai viename produkte yra skirtingos stimuliantų veikliosios medžiagos, todėl produktas atlieka ne vieną funkciją. Keletą jų aptarsime.

Astelis – iš jūros mikrodumblių ekstrakto pagamintas produktas. Jame esantys aktyvūs biopeptidai skatina javų produktyvių stiebų šoninių šaknų formavimąsi ir jų vystymąsi, taip padėdami augalui geriau apsirūpinti maisto medžiagomis bei formuoti produktyvaus pasėlio struktūrinius elementus. AIS komplekse esantys peptinai užtikrina fitohormonų pusiausvyrą ir imituoja skirtingų hormonų veikimą. Tai intensyvina augalų fiziologinius procesus, mitybos elementų įsisavinimą bei šaknų sistemos ir lapų vystymąsi. AIS kompleksas, sudarytas iš specifinių amino rūgščių, polisacharidų ir poliamidų, svarbūs abiotiniam stresui valdyti.

Genaktis – biostimuliatorius iš jūros dublių ekstraktų. Jis turi įtakos daugiau nei 2000 augalų genų. Augalų ląstelių branduoliuose suaktyvina specifines genų grupes, atsakingas už pagrindines augalų fiziologines funkcijas.

Kelpak^® – tai jūros dumblių ekstraktas, daugiausiai naudojamas daržininkystėje sėkloms mirkyti, laistyti, purkšti per lapus. Šis produktas stimuliuoja augalų šaknų vystymąsi, spartina stiebo augimą, didina žiedų gausumą.

Fertiactyl Starter, GZ – augalų stimuliantas, pagamintas iš jūros dumblių ekstrakto, organinių, huminių ir fulvo rūgščių, skirtas optimizuoti kokybinį ir kiekybinį derliaus potencialą. Gerina dirvožemio fizines ir chemines savybes, skatina augalų fiziologinį aktyvumą ir jų atsparumą stresui.

Seactiv^® grupės produktai – tai skysti biostimuliantai, kurių sudėtyje yra jūros dumblių ekstraktas Seactiv® ir mitybiniai elementai, kurie skatina augalų augimą ir vystymąsi, aktyvina fotosintezę, mitybinių elementų judėjimą augale bei didina augalų atsparumą nepalankiems aplinkos veiksniams.

BioSpektrum WG – mikrobiologinis produktas, kurio sudėtyje yra ne tik naudingųjų mikroorganizmų, padedančių augalams įsisavinti maisto medžiagas, bet ir jūros dumblių ekstraktų, huminių ir fulvo rūgščių. Jis naudojamas prieš javų, rapsų sėją ir jos metu. Taip pat naudojamas sodams laistyti, daržams purkšti, laistyti sėjos ar dygimo metu.

Biomas Grow – bakterijų sporų dirvožemio suspensija augalų mitybai gerinti. Bakterijų sporos dirvožemyje atgyja, pradeda savo gyvybinę veiklą. Dėl aktyvios bakterijų veiklos yra fiksuojamos maisto medžiagos (azotas, fosforas ir kalis), augalas suformuoja tankesnę ir stipresnę šaknų sistemą. Taip pagerinama augalo mitybinė terpė, augalai geriau pasisavina maisto medžiagas, susiformuoja stipresni pasėliai. Produktas gali būti naudojamas iki augalo krūmijimosi pabaigos (BBCH 22–29). Jis turi patekti į dirvožemį, o ne ant augalo.

Amalgerol^®naudojamas po derliaus nuėmimo, purškiama ant ražienų. Produktas pagreitina augalinių liekanų mineralizaciją, o jame esantys jūros dumblių alginatai padeda palaikyti dirvos drėgmės balansą.

Biomas Organic – grybų sporų suspensija, skirta šiaudams ir kitoms augalinėms liekanoms skaidyti. Produktas naudojamas po derliaus nuėmimo.

Biomas Protect – bakterijų sporų suspensija dirvožemiui, skirta didinti augalų atsparumą patogenams ir naudojamas žieminių augalų pasėliuose iš rudens, augalams sudygus, o vasariniuose – pavasarį purškiant pasėlius po sudygimo iki augalo krūmijimosi pabaigos. Veikia kaip beicas, stabdo patogeno vystymąsi augalo augimo pradžioje.

Irys – biostimuliantas iš augalų ir jūros dumblių ekstraktų, huminių bei amino rūgščių. Užtikrina mitybos elementų greitą absorbaciją, jų transportavimą ir panaudojimą augale optimaliomis ir stresinėmis aplinkos sąlygomis.

Svarbu laikytis produktyvaus pasėlio principų

Apžvelgus minėtų biostimuliantų veikimą ir atliktus tyrimus, galime teigti, kad šie produktai skatina augalo šaknų vystymąsi bei maisto medžiagų pasisavinimą iš dirvožemio, taip pat gerina mikrobiologinį aktyvumą. Be to, biostimuliantai gamtoje natūraliai suyra, todėl yra naudingesni už cheminiu būdu sintetintas trąšas.

Yra nemažai neorganinės kilmės produktų, priskirtų tręšiamiesiems produktams ir kurių sudėtyje galima rasti minėtų tipų biostimuliantų, ypač huminių medžiagų, baltymų hidrolizatų bei laisvųjų aminorūgščių. Tačiau biostimuliantus įtraukiant į augalo augimo technologiją ir derinant su kitomis agrotechninėmis priemonėmis, turime žinoti, kaip jie veikia ir kada juos naudoti. Jei neužčiuopiame stimuliatoriaus reikšmingo poveikio grūdų derliui ir kokybei, galbūt jį naudojome netinkamame augimo etape arba buvo priimtas kitas netinkamas sprendimas, kuris neleido pastebėti biologiškai stimuliuojančių savybių.

Taigi, reguliarus biostimuliatorių poveikis nenustatytas, nes nėra pakankamai atlikta tiksliųjų ir lauko bandymų, kurių rezultatai leistų fiksuoti teigiamus ar neigiamus rezultatus. Be to, nemikrobiologinės grupės biostimuliantų veikla augale skirtinga: vieni iš jų skirti augalų mitybai skatinti (jūros dumblių ekstraktai, huminės medžiagos), kiti – augalų augimo ir derlingumo padidinimui (be jūros dumblių ekstraktų, huminių medžiagų naudojami fosfitai, chitinai, anti-transpirantai, baltymai ir amino rūgštys) beiskatinti biotinio streso toleranciją (chitinai ir jūros dumblių ekstraktai). Mikrobiologinės kilmės biostimulantų veikla apima visas tris augalo augimo grandines: mitybos, augimo ir streso valdymo.

Kol nėra pakankamai tyrimų, išlieka svarbu laikytis produktyvaus pasėlio principų: rinktis atsparias veisles, optimalią sėjos datą, atitinkamas agrotechnines priemones naudoti tik esant poreikiui ir t. t.

Žiūrint į ateitį, manau, kad ūkininkai turės pakankamai rezultatų, kad galėtų į savo augalų auginimo technologijas integruoti šiuolaikinės bioinžinerijos sukurtus produktus ir tai bus dar vienas sprendinys žemės ūkyje, norint pasiekti našų, rentabilų ir aplinkai draugišką rezultatą.