Totul despre biostimulatori: Creșterea rezilienței culturilor în mod natural

Biostimulatorii sunt produse care stimulează procesele naturale ale plantelor, cum ar fi absorbția nutrienților și toleranța la stres,  independent de nutrienții pe care îi conțin. Pentru proprietarii de ferme, agronomi și  echipele de sustenabilitate, aceștia oferă o modalitate de a menține performanța culturilor în condiții de căldură, secetă sau salinitate,  în funcție de produs, cultură și condițiile de dezvoltare. 

Acest articol prezintă definiția biostimulatorilor, principalele categorii însoțite de exemple, mecanismele  care stau la baza rezilienței culturilor, limitările care influențează rezultatele și rolul datelor din teren în aplicarea lor  cu precizie. 

Ce sunt biostimulatorii și cum acționează aceștia? 

Un biostimulator este o substanță sau un microorganism aplicat plantelor sau rizosferei (zona îngustă de sol  influențată direct de rădăcini și secrețiile acestora) pentru a stimula procesele fiziologice  naturale. Regulamentul Uniunii Europene privind produsele fertilizante definește un biostimulator pentru plante prin  funcția sa (1). Acesta stimulează procesele de nutriție a plantelor independent de conținutul de nutrienți  al produsului în sine, cu scopul de a îmbunătăți unul sau mai multe dintre următoarele aspecte: 

• Eficiența utilizării nutrienților 

• Toleranța la stresul abiotic (factori de stres nebiotici, precum seceta, căldura, frigul și salinitatea)

• Caracteristicile calitative ale culturii 

• Disponibilitatea nutrienților blocați în sol sau în rizosferă 

Această definiție funcțională diferențiază biostimulatorii pentru plante de inputurile convenționale. Un îngrășământ  furnizează nutrienți, în timp ce un biostimulator influențează eficiența cu care planta îi asimilează, îi transportă  și îi metabolizează. De asemenea, îi separă de produsele de protecție a plantelor, deoarece biostimulatorii  nu au rolul de a acționa direct împotriva bolilor sau dăunătorilor. 

Mecanismele variază în funcție de produs. Unii compuși acționează ca molecule de semnalizare care modifică arhitectura  rădăcinilor. Alții influențează activitatea enzimatică sau răspunsurile antioxidante din interiorul țesutului plantei. Produsele  microbiene colonizează rădăcinile și solul din jur, unde pot îmbunătăți mobilizarea nutrienților.  Cercetările privind modurile specifice de acțiune continuă, iar rezultatele depind de produs, de cultură și de  condițiile de dezvoltare. 

De ce atrag biostimulatorii atenția în agricultura modernă? 

Interesul pentru biostimulatori reflectă o serie de presiuni asupra sistemelor de producție. Cultivatorii și companiile  din industria alimentară depun eforturi pentru a menține randamentul și calitatea, reducând în același timp amprenta de mediu  a inputurilor. 

Principalii factori determinanți includ: 

• Variabilitatea climatică: Precipitațiile neregulate și temperaturile extreme pot crește frecvența  episoadelor de stres abiotic în etapele sensibile de creștere.

• Obiectivele privind eficiența inputurilor: Îmbunătățirea eficienței utilizării nutrienților contribuie la reducerea pierderilor prin levigare  și scurgere la suprafață. 

• Angajamentele de sustenabilitate pe lanțul de aprovizionare: Companiile FMCG și cumpărătorii din agribusiness  stabilesc cerințe pentru o aprovizionare regenerativă și cu impact redus. 

• Prioritățile privind sănătatea solului: Productivitatea pe termen lung depinde de un sol activ biologic și  bine structurat, iar produsele microbiene și humice sunt evaluate ca elemente ale programelor dedicate sănătății solului. 

Biostimulatorii răspund acestor priorități ca un complement al unei agronomii riguroase. Aceștia nu înlocuiesc  programele de fertilizare, irigare sau protecție a culturilor. Ei sunt integrați în aceste programe pentru a  consolida modul în care culturile răspund la aplicarea lor. 

Care sunt principalele tipuri de biostimulatori utilizați în agricultură? 

Literatura științifică clasifică biostimulatorii în funcție de sursă și compoziție. Într-o recenzie amplu citată din  Scientia Horticulturae, sunt identificate mai multe tipuri de biostimulatori care pot fi grupați în  două categorii principale: nemicrobieni și microbieni (2). 

Biostimulatori nemicrobieni 

• Substanțe humice și fulvice: Compuși organici extrași din materie organică humificată,  precum leonardita, turba sau compostul. Aceștia sunt asociați cu o dezvoltare radiculară îmbunătățită  și o disponibilitate sporită a nutrienților în rizosferă. 

• Hidrolizate proteice și aminoacizi: Produse obținute prin descompunerea proteinelor vegetale  sau animale. Sunt aplicate pentru a susține metabolismul azotului și răspunsul la stres.

• Extracte de alge marine: Derivate din macroalge marine. Conțin polizaharide și compuși  de reglare a creșterii plantelor și sunt aplicate la o gamă largă de culturi. 

• Chitosan și biopolimeri asociați: Derivați din chitină. Sunt studiați pentru influența  pe care o au asupra mecanismelor de apărare ale plantelor. 

• Compuși anorganici: Elemente benefice, cum ar fi siliciul, care pot susține toleranța la  anumiți factori de stres la unele culturi. 

Biostimulatori microbieni 

• Ciuperci benefice: Ciupercile micorizice formează asocieri cu rădăcinile și extind zona  radiculară efectivă, susținând absorbția apei și a fosforului. Majoritatea culturilor principale găzduiesc  micorize, deși anumite familii de plante, inclusiv brasicaceele, sunt în general non-micorizice. 

• Bacterii benefice: Rizobacteriile care promovează creșterea plantelor, inclusiv tulpinile fixatoare de azot  și solubilizatoare de fosfați, colonizează rădăcinile și influențează disponibilitatea nutrienților. Fixarea  azotului are cel mai mare aport la leguminoase, prin simbioza cu rizobii. Beneficiul pentru culturile care  nu sunt leguminoase este în general mai redus și variază în funcție de tulpină și condiții. 

Termenul de îngrășăminte biostimulatoare este utilizat comercial pentru produsele care combină o sursă convențională  de nutrienți cu una dintre aceste categorii. Conform definiției UE, efectul declarat al  componentei biostimulatoare trebuie să fie independent de nutrienții din amestec, iar un produs  al cărui efect provine exclusiv din conținutul de nutrienți este reglementat ca îngrășământ.

Cum îmbunătățesc biostimulatorii reziliența culturilor și toleranța la stres? 

Reziliența culturilor se referă la capacitatea unei plante de a-și menține creșterea și formarea producției în condiții de stres.  Biostimulatorii contribuie prin intermediul mai multor mecanisme fiziologice, iar intensitatea fiecărui efect variază  în funcție de produs, doză, momentul aplicării și cultură. 

Răspunsul la stresul abiotic 

Seceta, căldura și salinitatea declanșează stres oxidativ în interiorul celulelor vegetale. Anumiți biostimulatori,  inclusiv unele extracte de alge marine și formule pe bază de aminoacizi, sunt asociați cu o activitate antioxidantă sporită  și reglare osmotică. Aceste răspunsuri pot diminua daunele celulare în perioadele critice de stres,  cum ar fi înflorirea sau umplerea bobului la cereale. 

Dezvoltarea sistemului radicular 

Un sistem radicular mai extins și mai activ îmbunătățește accesul la apă și nutrienți, în special în solurile  cu umiditate sau fertilitate redusă. Substanțele humice, ciupercile micorizice și anumite rizobacterii sunt  asociate cu dezvoltarea și funcționarea rădăcinilor. Sistemele radiculare mai puternice pot, de asemenea, proteja cultura împotriva  întreruperilor de scurtă durată în aprovizionarea cu apă. 

Absorbția și eficiența utilizării nutrienților 

Biostimulatorii pot îmbunătăți absorbția și asimilarea nutrienților deja disponibili în sol.  De exemplu, bacteriile solubilizatoare de fosfați acționează asupra fracțiunilor de fosfor greu solubile din sol.  O eficiență mai mare de utilizare a nutrienților susține formarea producției, limitând totodată surplusul de nutrienți care  altfel s-ar pierde în mediu. 

Calitatea culturii 

Mai mulți biostimulatori sunt evaluați pentru efectele lor asupra caracteristicilor de calitate, cum ar fi acumularea zaharurilor, culoarea  și durata de păstrare, aspecte de interes pentru companiile agroalimentare care specifică parametri de calitate în  contractele de achiziție. 

Care sunt limitările și aspectele de luat în considerare la utilizarea biostimulatorilor? 

O aplicare responsabilă începe cu așteptări realiste. Rezultatele din teren variază, iar anumiți factori  influențează măsura în care un produs generează o rentabilitate măsurabilă. 

• Răspunsuri inconstante: Rezultatele depind de specia de cultură, varietate, tipul de sol, climă și  condițiile de stres existente. Un produs care funcționează bine într-un mediu poate să nu prezinte  niciun efect în altul. 

• Momentul aplicării și doza: Aplicarea în stadiul optim de dezvoltare este esențială. De exemplu, biostimulatorii  destinați toleranței la stres se aplică, în general, preventiv, înainte de apariția sau la debutul  stresului preconizat, și nu după producerea daunelor. 

• Calitatea produsului și dovezile: Compoziția și afirmațiile privind eficacitatea diferă semnificativ între  produse. Datele din testele independente, validarea regională și conformitatea cu reglementările ar trebui  analizate înainte de adoptare. Cadrele de reglementare diferă de la o țară la alta și pot suferi  modificări, astfel încât cerințele locale trebuie verificate.

• Biologia solului și compatibilitatea: Produsele microbiene necesită organisme viabile, condiții de sol  adecvate și compatibilitate cu celelalte produse agrochimice din amestecul pentru tratament sau din program. Colonizarea micorizică  tinde să scadă în solurile cu disponibilitate foarte ridicată de fosfor, iar unele fungicide sau condițiile necorespunzătoare de depozitare  pot reduce viabilitatea microbiană. 

• Baza agronomică: Biostimulatorii nu pot compensa deficiențele nutriționale,  compactarea, drenajul deficitar sau irigarea inadecvată. Gestionarea de bază a solului și a apei  determină amploarea beneficiilor pe care le poate aduce un biostimulator. 

Cum sprijină agricultura bazată pe date aplicarea eficientă a biostimulatorilor 

Variabilitatea rezultatelor reflectă, în mare măsură, diferențele dintre produse, culturi și condițiile de dezvoltare;  măsurarea consecventă oferă explicații pentru aceste rezultate. Când condițiile solului, regimul hidric  și stresul culturii nu sunt cuantificate, este dificil de stabilit unde este necesar un biostimulator și  dacă acesta a funcționat. Infrastructura de date răspunde acestei nevoi în trei etape: 

• Direcționare: Analiza digitală a solului furnizează date privind starea nutrienților, pH-ul și materia organică,  ajutând la caracterizarea variabilității solului, ceea ce indică zonele în care intervențiile biologice  sau de eficientizare a nutrienților aduc cea mai mare valoare. 

• Moment optim: Monitorizarea irigării și a vremii semnalează apropierea perioadelor de stres, astfel încât aplicările  să poată fi programate înainte de apariția factorilor de stres. 

• Verificare: Compararea zonelor tratate și netratate în parcele repetate cu datele privind recolta, solul și starea  culturii oferă dovezi specifice fermei, eliminând dependența de declarațiile generale  ale produsului. 

Analiza digitală a solului și sistemul de irigare de precizie de la Doktar sprijină fiecare dintre aceste etape,  conectând datele despre sol, apă și cultură într-un singur nivel decizional. 

Întrebări frecvente despre biostimulatori 

Sunt biostimulatorii același lucru cu îngrășămintele? 

Nu. Îngrășămintele furnizează nutrienții de care cultura are nevoie pentru creștere. Biostimulatorii  influențează procesele plantelor, cum ar fi absorbția nutrienților, răspunsul la stres și dezvoltarea rădăcinilor,  iar conform definiției UE, efectul lor este independent de conținutul de nutrienți. În practică, cele două categorii sunt  frecvent aplicate împreună, iar unele produse combină ambele funcții. 

Funcționează biostimulatorii pe toate tipurile de culturi? 

Biostimulatorii au fost evaluați pe culturi de câmp, legume, pomi fructiferi și viță-de-vie, dar  răspunsurile nu sunt uniforme. Eficacitatea depinde de categoria de produs, specia de cultură, stadiul de dezvoltare  și condițiile de mediu. De exemplu, produsele micorizice au o relevanță redusă pentru  culturile în general non-micorizice, cum sunt brasicaceele. Datele din testele specifice fiecărei regiuni pentru cultura-țintă reprezintă  cel mai sigur ghid de selecție. 

Cum pot fermierii să măsoare eficacitatea biostimulatorilor? 

Eficacitatea se evaluează cel mai bine prin comparație controlată. O abordare practică include: 

• Păstrarea unor fâșii martor netratate, repetate și randomizate în cadrul aceleiași parcele.

• Aplicarea aceluiași soi, a aceleiași date de semănat și a acelorași lucrări agrotehnice atât pentru fâșiile tratate, cât și pentru cele netratate.

• Înregistrarea condițiilor de sol, irigare și vreme pentru ambele zone. 

• Compararea producției, a parametrilor calitativi și a indicatorilor de stare a culturii la recoltare, precum și monitorizarea indicatorilor din timpul vegetației, cum ar fi vigoarea aparatului foliar sau conținutul de nutrienți din țesuturi. 

• Repetarea comparației de-a lungul sezoanelor pentru a ține cont de variabilitate. 

Biostimulatorii consolidează reziliența culturilor atunci când sunt corelați cu planta, condițiile de stres  și stadiul de dezvoltare potrivite. Valoarea lor se bazează pe dovezi clare: când se apropie stresul, cum răspunde  cultura și dacă o aplicare a generat rentabilitate. Monitorizarea continuă a dezvoltării  culturilor transformă aceste întrebări într-un istoric măsurabil, în locul unei singure cifre la sfârșitul sezonului. 

Doktar face posibil acest lucru prin intermediul camerei sale de monitorizare fenologică a culturilor. PhenoCam captează imagini time-lapse de înaltă rezoluție la intervale regulate și trimite alerte atunci când dezvoltarea deviază de la ritmul de creștere  preconizat. Aplicat la testele pentru biostimulatori, acest sistem permite compararea zonelor tratate cu cele netratate în fiecare stadiu de creștere, astfel încât deciziile privind produsul, momentul aplicării și doza să se bazeze pe date concrete din teren. Pentru a maximiza rentabilitatea biostimulatorilor și a asigura o producție rezilientă și măsurabilă, descoperiți soluțiile Doktar. 

Referință/Referințe: 

(1) Parlamentul European și Consiliul Uniunii Europene. (2019). Regulamentul (UE) 2019/1009 al Parlamentului European și al Consiliului din 5 iunie 2019 de stabilire a normelor privind punerea la dispoziție pe piață a produselor fertilizante UE și de modificare a Regulamentelor (CE) nr. 1069/2009 și (CE) nr. 1107/2009 și de abrogare a Regulamentului (CE) nr. 2003/2003. Jurnalul Oficial al Uniunii Europene, L 170, 1-114. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2019/1009/oj/eng 

(2) du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation.  Scientia Horticulturae, 196, 3-14. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.021