Wyjaśnienie zagadnienia działania biostymulatorów nie jest proste z... bardzo prostej przyczyny. Chodzi o to, że jest to grupa niejednorodna i niezdefiniowana jeszcze w UE na gruncie prawnym. Nie wykrystalizowała się także wspólna ich definicja w świecie nauki. W zależności od tego, co jest napisane na etykiecie, to produkt będzie nazwany biostymulatorem, nawozem dolistnym, bioefektorem, wzmacniaczem roślin, polepszaczem itd.

Biostymulatory to nie środki ochrony roślin

Warto jednak przypomnieć, że nie zawsze, przynajmniej na płaszczyźnie prawnej tak było. Przed wejściem do UE obowiązywała ustawa o ochronie roślin uprawnych z 1995 r., która pewną grupę tych substancji zaliczała do środków ochrony roślin (patrz ramka). Obecnie na podstawie prawa wspólnotowego biostymulatory nie są klasyfikowane jako środki ochrony roślin, a wprowadzane są na rynek na podstawie np. przepisów o nawozach. W praktyce obniża to znacząco koszty ich wprowadzenia na rynek, co otwiera drogę mniejszym przedsiębiorcom, którzy nie dysponują kapitałem idącym w miliony dolarów.

Na Uniwersytecie w Hohenheim pokuszono się o umieszczenie biostymulatorów wśród substancji i organizmów wpływających na wzrost i rozwój roślin. Jest to jednak tylko jedna z propozycji, która nie jest jeszcze ogólnie przyjęta. Wynika z niej, że np. pierwiastki, takie jak krzem czy kobalt, choć mają pewien wpływ na odporność roślin, nie są do nich zaliczane. Natomiast fulwokwasy, produkty o naturze chemicznej, powstałe z rozkładu materii organicznej w glebie już są do nich zaliczane.

Jaki jest cel stosowania biostymulatorów?

Do biostymulatorów wlicza się preparaty, których celem jest:

• poprawa odporności roślin na czynniki stresowe, ze środowiska nieożywionego (abiotyczne), np. suszę, zalanie, upał, chłód i mróz itp.;
• zwiększenie lub indukowanie (wywołanie) odporności roślin na czynniki pochodzenia biologicznego (biotyczne), np. na bakterie, grzyby, wirusy, organizmy grzybopodobne, szkodniki;
• ograniczenie strat składników pokarmowych;
• poprawa efektywności wykorzystania składników pokarmowych, np. uruchamiające zablokowany fosfor;
• ograniczenie strat składników pokarmowych, np. zatrzymujące procesy rozkładu mocznika w czasie, kiedy nie jest pobierany azot;
• poprawa stanu zdrowia gleby, np. poprzez stymulowanie mikoryzy czy antagonizm wobec patogenów;
• poprawa efektywności wykorzystania ograniczonych zasobów, głównie wody poprzez np. stymulowanie rozwoju korzeni;
• stymulowanie mikrobiologicznego wiązania azotu, w tym w symbiozie z bakteriami brodawkowymi.

Skąd pochodzą stymulanty?

Określenie bio nie zawsze jednak oznacza, że produkty zakwalifikowane przez producentów jako biostymulatory są pochodzenia biologicznego. Chociaż większość z nich rzeczywiście powstaje w bioreaktorach, niektóre z nich mają pochodzenie typowo chemiczne, jak np. niektóre rodzaje otoczki granul mocznika, czy pierwiastki niebędące typowymi koniecznymi składnikami pokarmowymi dla większości gatunków uprawnych, jak np. tytan, krzem, selen czy wanad. Wówczas bio oznacza, że wpływają one na naturalne biologiczne procesy w roślinie.

Pod względem pochodzenia do biostymulatorów zalicza się:

• aminokwasy ekstrahowane z odpadów z rzeźni czy z resztek roślinnych;
• sole nieorganiczne takich pierwiastków, jak np. tytan, miedź, krzem, chlor, wanad;
• ekstrakty roślinne i z alg o różnym stopniu oczyszczenia;
• kwasy huminowe i fulwokwasy, czyli składniki próchnicy, produkowane np. z węgla brunatnego czy torfu;
• mikroorganizmy o różnym przeznaczeniu, w tym wiążące azot, grzyby mikoryzowe, grzyby antagonistyczne wobec patogenów i szkodników (np. nicieni), mikroorganizmy saprofityczne przyspieszające rozkład materii organicznej, bakterie uruchamiające związane formy składników pokarmowych itp.

Bardzo szeroka grupa substancji i organizmów musi zatem mieć różnorodny sposób działania. Najłatwiej wyjaśnić oddziaływanie stymulujące składników pokarmowych, zwłaszcza mikroelementów. Są one składnikami enzymów tworzących inne białka, w tym tzw. receptorowe, które odpowiadają za odebranie sygnału, np. wnikania strzępki grzyba, czy wysokiej temperatury. Po odebraniu sygnału białko receptorowe uruchamia geny i roślina zaczyna wytwarzać np. ligninę, co utrudnia wnikanie grzyba lub zwiększa transpirację w celu ochłodzenia organizmu. Dostarczenie mikroelementów umożliwia tworzenie odpowiedniej ilości białek receptorowych.

Inna grupa stymulatorów to substancje sygnałowe wytwarzane w roślinie, w tym np. etylen, fitohormony oraz fitoaleksyny. Produkty z alg zawierają fitohormony, które podane z zewnątrz działają jak hormony roślinne, czyli np. powodują podziały komórek. Fitoaleksyny to substancje wytwarzane przez jedne rośliny, a rozpoznawane przez inne rośliny. Podanie ich wyekstrahowanych lub syntezowanych na roślinę wywołuje reakcję obronną w postaci np. zwiększenia stężenia alkaloidów, szkodliwych dla owadów. W ten sposób roślina adaptuje się do stresu.

Podanie takich biostymulatorów ma na celu oszukanie fizjologii rośliny w celu przyspieszenie reakcji obronnej. Jednak przedstawione mechanizmy działania dotyczą tylko części z wielkiej grupy tych produktów.

W najbliższym numerze „top agrar Polska” podamy więcej informacji. Przedstawimy także wyniki badań niektórych z tych produktów.

Tomasz Czubiński