Biostimulátorok beillesztése a bioeffektív növénytermesztési gyakorlatba

Az intenzív mezőgazdasági gyakorlat hatására a termésátlagok az addig elképzelthez viszonyítva megsokszorozódtak. Napjainkra ugyanakkor ez a növekedés megtorpanni látszik, és úgy tűnik, hogy elértük a határokat. Talajaink állapota romlik, a klimatikus tényezők szélsőséges hatásai és a fokozott vegyszerhasználat is nehezíti a növénytermesztést. Megoldást az 1990-es évektől gyorsan terjedő biostimulátor-gyártás és termékfejlesztés ígér. Ezek a készítmények nem növényi tápanyagokat, nem műtrágyákat jelentenek, de csökkenthetik számos környezeti stressztényező hatását, illetve segítik a növényi védekezési, túlélési, felépülési stratégiákat. A biostimulánsok sokfélesége és a termékek különböző összetétele azonban igen nehézzé teszi a közöttük történő eligazodást. Mikor és melyiket a sok közül?

A biostimulátor-ipar

Az Európai Unióban egyes előrejelzések szerint napjainkban a biostimulátor-gyártás és forgalmazás ütemében évente 12,5%-os növekedés várható. Az Európai Biostimulátorgyártók Szövetsége (EBIC) megfogalmazása szerint „a biostimulátor olyan hatóanyagokat és/vagy mikroorganizmusokat tartalmazó készítmény, mely közvetlenül aktiválja és szabályozza a gyökér és gyökérzóna működését, valamint a hajtáson keresztül a növények anyagcsere folyamatait”. Hatásukra erősödhetnek a növény természetes élettani folyamatai, javulhat a tápanyagfelvétel és a tápanyag-hasznosítás, nőhet a környezeti stressztényezőkkel szembeni tűrőképesség, és javulhatnak a termések beltartalmi mutatói is. Kiemelendő még, hogy a biostimulátorok ilyen kedvező hatásai függetlenek az adott termékek tápanyag-tartalmától, mivel alkalmazásukkal nem a növénytáplálás a cél, hanem a növényi élettani folyamatokba való tudatos beavatkozás. A biostimulátor termékekkel tehát a növények belső, saját biológiai folyamataira lehet hatást gyakorolni, a védekező és kivédő mechanizmusokat erősíteni és lerövidíteni a felépülési (lábadozási) időszakot. A biostimulátor termékek legfontosabb típusai:

1. humuszanyagok és extraktumok,
2. komplex szerves-anyagok,
3. jótékony hatású kémiai anyagok,
4. egyes szervetlen sók,
5. algakivonatok,
6. kitin- és kitozán-származékok,
7. anti-transzpiráns, azaz növényi vízvesztést, párolgást csökkentő anyagok és a szintén termékként forgalmazott,
8. szabad aminosavak.

Az így kialakított jogszabályi kategóriákba azonban számos anyag, különböző összetételű termékek és kiszerelési formák, a maguk igencsak különbözőképpen kialakuló hatásmódjával beletartozhatnak. Az eligazodás ezek között ezért még a forgalmazó cégeknek sem könnyű, illetve leginkább csak leegyszerűsített hatásmódokra, helyzetekre korlátozódik.

A biostimulátor-készítmények alapanyagai

Az alapanyagok sora is igen terjedelmes, és ehhez viszonyítva a különböző hataóanyagok száma jelenleg is bővül. Általánosságban elmondható, hogy az alapanyagok olyan szerves molekulák, vegyületek, amiket kiegészíthetnek még a szintén szerves kötésben lévő különböző mikroelemek, azok, melyek általában hiányban vannak, vagy a növénytermesztés során hiányba kerülnek a talajainkban. Az alapanyagok csoportjai a következők.

Szerves savak

 Ebbe a csoportba tartoznak a különböző humuszanyagok, huminsavak, fulvósavak és humusz-kivonatok (extraktumok), továbbá az olaj- és zsírsavak, valamint a növényi gyökérrendszer által természetes körülmények között is kibocsátott (exudált) egyéb szerves savak (például az oxálsav, vagy az almasav), illetve a növényi vitaminok is. Ezek az anyagok a talajba kerülve javítják a talaj szerkezetét, morzsalékosságát, gyors tápanyagot jelentenek a talaj élő táplálékháló szervezeteinek, és így közvetve lesz jobb a növény kondíciója. A szervestrágyakomposzt-kivonatokkal egy menetben főleg mikrobiális talajoltás is történik, így a talaj kimerült, vagy egyéb okok (pl. peszticid-használat) miatt gyérült élete is javul.

Növényi és algakivonatok

A növényi kivonatok hatása a kezelt növényhez rendszerint hasonló összetételen alapul. Egy stresszhelyzetben lévő növénynél jó hatásúak azok az anyagok, melyek szintén növényi eredetűek és így gyorsan tudnak plusz kiegészítő tápelemeket, hormonokat (pl. auxin, citokinin és giberellin-származékokat), vizet és további létfontosságú (eszenciális) tápelemeket is biztosítani. A leggyakrabban alkalmazott algák, lényegében kicsi növénykék, de előállításuk az úgynevezett „magasabb rendű” növényekhez viszonyítva gyorsabb, mivel nem kell gyökereket is fejleszteniük. Az algák ugyanakkor szintén fotoszintetizáló növények, ezért a felszaporításuk viszonylag olcsó, illetve a tengerekben, óceánokban is nagy tömegben előfordulnak. Ezekkel a készítményekkel gyorsan lehet tápanyagokat, az éltető vizet és egyéb stimuláló szerves anyagokat a gazdanövényekhez juttatni. A felhasználás közvetlenül a levélen keresztül történik, a növény vitálisabb, zöldebb lesz és átvészeli a növekedését akadályozó időszakot (pl. a nyári szárazságot és extrém magas hőmérsékleteket).

Az algák eredete szerint ezek az anyagok összetételükben változatosak lehetnek, de az előállítás módja is befolyásolja mind a felhasználást, mind a várható hatást. A tengeri alga (Ecklonia maxima) kivonata például természetes auxin- és gibberellin-forrást, továbbá oldott állapotú és könnyen felvehető táp-mikroelem-kiegészítést is jelent egy lépésben, ami a növénynövekedésre rögtön jelentkező kedvező, védő hatást biztosít.

Az ilyen, növényi alapú, növényi kivonatokat tartalmazó termékeket bioaktivátoroknak is nevezik. A jótékony hatású mikroorganizmusok. A hasznos mikroorganizmusok azok a szervezetek, melyek a növénytáplálásban vagy a növényvédelemben, illetve ezen túl a jelenleg is kutatott és fejlesztés alatt levő hatásban a talajszerkezet-javításban tudnak a növénynövekedésre kedvezően hatni. A talaj-növény-kapcsolatban ezek az élőlények részben vagy akár teljesen pótolhatják a műtrágyákat. Ilyenek például a biológiai nitrogénkötésre képes szervezetek, vagy a nehezen feltáródó foszfor oldására, mobilizálására képes baktériumok és gombák. Alkalmazásukkal a növényvédő szerek (peszticidek) felhasználása is csökkenthető, mivel gyors szaporodásuk, vagy egyéb mechanizmusok miatt az úgynevezett „talajeredetű” kórokozó gombák nem tudnak élettérhez jutni.

Közvetett hatásukkal is a növényi életfolyamatokat, a növényi „fitneszt” tudják kedvezően befolyásolni, különösen, ha sokféle jótékony mikroba is van az adott termékben. Kimutattuk korábbi vizsgálatokkal például, hogy a foszfor-mobilizáló mikorrhiza-gombát, a nitrogénkötő Azospirillum-baktériumot és a szerves-anyagokat bontó egyéb rhizoszféra-baktériumokat is tartalmazó talajoltás kedvező hatásai összeadódnak és egy megjavult (szinergista módon) kedvező növény-növekedés jön létre.

Ha a gyökérrendszer fejlettebb, akkor a növény önmagát is jobban el tudja látni, és fejlődhet a fotoszintetizáló zöldfelület is, ami aztán visszahat a gyökérrendszerben élő mikrobák növény általi jobb táplálására. Az így létrejött „rhizoszféra effektus” hatására a növény közelében 5-10-szer vagy akár 100-szor is több mikroba lesz jelen. A biostimuláns hatás kialakulhat úgy is, hogy bizonyos élő, de nem kórokozó mikrobákat a növényi levelek felületére juttatják, ahol főleg a növényi immunrendszer erősítésével fejthetik ki kedvező hatásukat.

Az emberi immunizáláshoz hasonló eljárások kifejlesztése még gyerekcipőben jár, de az élesztőgombák például alkalmasak lehetnek arra, hogy a gázcserenyílások környékét elfoglalva akadályozzák az azon keresztül támadni akaró kórokozó gombák megtelepedését. Egyéb stimuláló anyagok. Ebbe a csoportba tartoznak a legkülönbözőbb hatással rendelkező kémiai anyagok, minden egyéb, amit az előzőekben nem sikerült besorolni. Főleg a fehérjék, illetve azok aminosav-alkotói, vagy a különböző anyagcsere-folyamatokban aktív enzimek lényegi (eszenciális) mikroelemei tartoznak ide. Elsősorban azok az elemek, amelyek az intenzív mezőgazdasági gyakorlat miatt hiányba kerülhetnek a talajokban, mint például a szelén, a cink, a mangán, a molibdén, a bór vagy a vas. A mikroelemeket olyan formában alkalmazzák, melyek a növényi levélen keresztül is könnyen felszívódhatnak.

2. kép. Tengeri algával a vegetációs időszak során 3 alkalommal levélkezelt baloldali paradicsom tő vitálisabb, és elnyújtottabb éréssel jelentkezett. A termés nem több, de ízletesebb lett

Arról azonban megoszlanak a vélemények, hogy milyen elemeket lehet kizárólag a levélen, hajtáson keresztül bejuttatni, ha a növény-növekedés során hiánytünetek alakulnak ki. Leghasználhatóbb a talajok természetes ásványi trágyákkal történő feljavítása lenne. A hazai alginit például akár 60 féle elemet, köztük ritka-földfémeket is tartalmazhat, amivel az úgynevezett „funkcionális éhezés”, a hiányos táplálkozás tüneteit lehet csökkenteni. A foszfor adagolása is csak ilyen ásványi trágyákkal, a talajon keresztül lehetséges. Ha a foszfor a talajban nincs, nem vagy nehezen felvehető, akkor az a hajtáson, levélen keresztül már szinte egyáltalán nem pótolható. Ha foszforhiány lép fel a növény növekedése során (ami akár egy feltöltő foszfor-műtrágyázásnál is előfordulhat), akkor sokkal célszerűbb lehet egy foszforoldó mikrobával (pl. spórás Bacillus törzsekkel) való talajoltás, mint a levéltrágya-kezelés.

A biostimulátorok alkalmazása – sok a bizonytalanság

A biostimuláns termékek engedélyezésénél nem kikötés, hogy a termék a növényeknek az élő kórokozó és kártevő szervezetekkel szembeni védekezőképességére is hatással legyen. Az alkalmazásnál az élettelen (abiotikus) stresszel szembeni „megbirkózás” a cél. Mégis elmondható, hogy egy jobb immunrendszerrel rendelkező, jobb kondícióban lévő növény természetes módon ellenáll ezeknek az úgynevezett biotikus stressz-hatásoknak is. De ha kárt szenved akkor is, hamarabb „felgyógyulhat” ezekből, mivel rövidülhet a felépülési (lábadozási) idő. A biostimuláns készítményeknél ezért sok esetben nem közvetlen (direkt), hanem közvetett (indirekt) hatásokkal lehet számolni. Ha már kialakult a kedvezőtlen növény-állapot, akkor gyógyírt jelenthetnek például a téli hideg káros hatásainak a csökkentésére, az elsárgult és kisebb fotoszintetikus felület ismételt és gyorsabb kialakításához. Megelőzésképpen is adható, például az ősszel vetett növények gyorsabb gyökeresedésének az előmozdítására, amihez egyes termékek mikroelem-koktélt, mások mikrobákkal (pl. gyökeresítő auxin-hormont-termelőkkel) történő kombinációkat ajánlanak. A biostimulátor termékek azonban sok esetben nem vagy nem egyértelműen tartalmazzák a felhasznált hatóanyagokat, vagy ható-szervezeteket.

A várható hatásra sok esetben nem lehet egyértelműen következtetni. Számot kell vetni a felhasználónak a kezelések költségeivel és a vélhető, de nehezen mérhető kedvező hatásokkal. Az algakivonattal és a csalánlével történő kezelésnél így el lehet érni a jobb, zöldebb, növényállapotot, de a termés nem biztos, hogy több lesz, és még számolni kell a későbbi termés-éréssel is, ami bizonyos esetekben lehet akár jó is a vegetációs időszak kinyújtásával. A termésvizsgálatoknál figyelembe kell venni azok beltartalmi értékeit is, nem csak a több termésre, de azok ízletességére is tekintettel kell lenni, amihez a biostimulátor termékek vezethetnek el.

Egyfajta minőségi szemlélet szükséges, amihez a jobb, összetételében is teljes, harmonikus, egészséges talajállapottal lehet eljutni. Nem csak a makro-tápelemeket kell(ene) műtrágyákkal pótolni, hanem törekedni a talaj természetes életerejének a visszaállítására a talaj-növény rendszer „egész”-rendszerbe illesztésére, hogy elérhessük a talajegészségen keresztül a saját emberi egészségünket, minőségi életünket is. Ehhez nyújtunk több tudást és szemléletet, illetve független mérési, vizsgálati hátteret szaksegítséget is a Szent István Egyetem, Kertészettudományi Karának Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszékén, illetve a „Biológiai talajerőgazdálkodó” szakirányú továbbképzés keretein belül.

Prof. Dr. Biró Borbála

az MTA doktora, egyetemi tanár