data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-6dbe9055.png"
data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-47f703ad.png"

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОСТИМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР

By: Карло Андреотти1 и Борис Базиле2
1Факультет науки и технологий, Свободный университет Бозен-Больцано, Италия. Email: carlo.andreotti@unibz.it
2Департамент сельскохозяйственных наук, Университет Неаполя Федерико II, Италия. Электронная почта: boris.basile@unina.it

 

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/strawberry-field-cropped-c27c425d.jpeg"

Фруктовая промышленность активно ищет новые технологии для повышения устойчивости производственных систем и улучшения конечного качества свежей продукции. Биостимуляторы - это био-технологические инновации, которые могут объединить различные био-основанные отрасли в перспективе более циркулярной экономики. Микробные и немикробные биостимуляторы уже доступны на рынке для садоводов, несмотря на то, что современные знания о взаимодействии этих веществ с вегетативной и репродуктивной физиологией плодовых деревьев все еще остаются неполными. В научной литературе часто встречаются противоречивые данные об эффективности и пригодности биостимуляторов для плодовых деревьев в различных условиях выращивания. Это может быть связано с конститутивными аспектами физиологии растений, строго связанными с многолетней природой плодовых деревьев, такими как уровень метаболических резервов, хранящихся в органах хранения, и их взаимодействие с переменными от года к году климатическими условиями.

Следуя классификации, основанной на функциональных требованиях, которые в настоящее время используются для определения биостимуляторов [в некоторых регионах], ниже мы приводим некоторые общие указания по их использованию в плодовой промышленности.

Использование биостимуляторов для повышения устойчивости плодовых культур к абиотическим стрессам.

Толерантность к водному стрессу была достигнута после инокуляции арбускулярными микоризными грибами (AMF) у цитрусовых и виноградных деревьев в условиях дефицита воды. Повышение толерантности в целом объясняется увеличением поглощения воды корневыми системами после инокуляции в сочетании с более высокой концентрацией осмолитов (пролин, глицин бетаин, сахара), которые действуют как защитные агенты на уровне клеток.

Также сообщалось, что микоризация противопоставила негативные последствия засоления яблонь, цитрусовых, виноградной лозы и земляники. Следует тщательно учитывать, что большинство исследований с АМФ проводилось в контролируемых условиях (горшечные растения в теплице и/или культуры in-vitro), поэтому остается много вопросов без ответа, связанных с эффективностью этих микроорганизмов на деревьях, выращенных в условиях открытого грунта.

Применение под навесом других микробных биостимуляторов (например, бактерий, способствующих росту растений, PGPB) повысило устойчивость виноградной лозы к холоду. Способ действия PGPB включает в себя увеличение накопления связанных с холодовым стрессом метаболитов (крахмал, пролин и фенольные вещества) в тканях растений в сочетании с усиленной активностью, обеспечиваемой несколькими антиоксидантными соединениями. Повреждения, вызванные высокими температурами, часто происходят на уровне тканей кожицы плодов у яблони и других видов, вызывая некроз от солнечных ожогов. Было обнаружено, что частота и тяжесть некроза снижается при внекорневом применении натурального продукта, полученного из листьев карнаубской пальмы, который обеспечивает УФ-фильтрацию плодов, не вызывая ни фитотоксичности в листьях, ни изменений в газообмене листьев.

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Picture1-688a3c7f.jpeg"

Использование биостимуляторов для повышения эффективности использования питательных веществ в культурах плодовых деревьев.

Микробные (AMF и PGPB) и немикробные биостимуляторы (гуминовые кислоты, гидролизаты белка, экстракты морских водорослей) могут противостоять ограничению питательных веществ благодаря нескольким синергетическим способам действия. Сообщалось, что AMF и PGPB увеличивают способность корневой системы расти и осваивать большую часть объема почвы, в то время как гуминовые и фульвокислоты частично изменяют физико-химические свойства почвы (например, pH, емкость катионного обмена), увеличивая доступность питательных веществ для определенных минеральных питательных веществ и уменьшая потери от вымывания других.

Усиленное поглощение питательных веществ в ответ на инокуляцию АМФ было описано у многих плодовых деревьев, включая яблоню и цитрусовые. Однако и для этой темы очевиден недостаток экспериментальных данных об эффективности АМФ PGPB в стандартном фруктовом саду в условиях открытого грунта. На виноградной лозе и на некоторых видах косточковых плодов применение выбранных биостимуляторов помогло противостоять задержке вегетативного роста, вызванной недостатком выбранных макро- и микроэлементов. Дефицит магния был снижен у виноградной лозы, обработанной экстрактом морских водорослей, что может быть полезно для снижения частоты возникновения некроза стебля грозди. Сообщалось, что внесение в почву гуминовых и фульвокислот значительно увеличивает поглощение цинка и железа у вишневых деревьев, что может способствовать уменьшению хлороза листьев на известковых почвах. У растений земляники внесение морских водорослей под навес успешно противодействовало дефициту железа в листьях, обеспечивая результаты, которые существенно не отличались от результатов, полученных с использованием экологически вредных железо-хелатов, таких как секвестр.

Использование биостимуляторов для повышения урожайности и качества плодовых деревьев.

Научные доказательства положительного влияния биостимуляторов на урожайность культур не были однозначными, если рассматривать плодовые деревья. В отличие от других однолетних культур (овощи, зерновые), многолетние растения испытывают сильное влияние "переноса" эффектов роста, урожая и накопления метаболических резервов от одного сезона к другому. В этих рамках неудивительно, что более очевидное повышение урожайности плодовых культур было достигнуто на деревьях, испытывающих биотические или абиотические стрессы (засуха, ограничение питательных веществ, патогены), или на деревьях с чередующимся плодоношением (например, на оливковых и яблоневых деревьях).

Влияние выбранных биостимуляторов на конечное качество плодов гораздо более очевидно. Улучшение конечной окраски кожицы (из-за более высокого накопления антоцианов) и общей питательной ценности (из-за более высоких концентраций фенольных и других антиоксидантных соединений) плодов было описано у нескольких древесных культур после применения биостимуляторов. Гидролизаты морских водорослей и белка усиливали красный цвет яблок и ягод винограда, выращенных в условиях открытого грунта, независимо от сезонных погодных условий и площади выращивания. Белковые гидролизаты оказались эффективными также в повышении конечного доступного для дрожжей азота в виноградном сусле, что положительно сказалось на процессах ферментации. Применение фульвокислот гуминовых кислот повысило качество плодов (содержание сахара, концентрацию антоцианов и размер плодов), в то время как применение морских водорослей снизило частоту растрескивания вишен из-за дождей перед сбором урожая. Наконец, отдельные биостимуляторы показали некоторые потенциально интересные свойства, которые можно использовать для управления периодом хранения плодов. Например, повышенная концентрация фенольных и других антиоксидантных соединений, обнаруженная в яблоках, обработанных биостимуляторами на основе кремния и цинка, была названа причиной более низкого уровня послеуборочных заболеваний в яблоках в конце периода хранения.

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/Apple-orchard2-c5c469db.jpeg"

В заключение следует отметить, что исследования по использованию биостимуляторов в плодоводстве все еще ограничены по сравнению с однолетними культурами (овощи, зерновые, соя и т.д.), а полученные до сих пор результаты не всегда последовательны с точки зрения эффективности и повторяемости. Тем не менее, выбранные биостимуляторы показали некоторые интересные эффекты, особенно в отношении улучшения вегетативного и репродуктивного роста в неоптимальных условиях выращивания (например, при недостатке питательных веществ и воды) и повышения товарного качества продукции (например, питательные и эстетические свойства плодов). Будущие исследования должны: i) продолжить изучение способа действия активных молекул биостимуляторов в метаболизме плодовых деревьев; ii) сосредоточиться на оптимизации метода применения (дозы, сроки и т.д.); iii) лучше проанализировать влияние климатических/сезонных погодных условий на эффективность биостимуляторов в садах и виноградниках; iv) провести анализ затрат и выгод, чтобы прийти к устойчивому внедрению использования биостимуляторов в плодовой промышленности.

Вы можете запросить доступ ко всей научной статье, на которой основана эта тема, здесь:

Basile, B., Rouphael, Y., Colla, G., Soppelsa, S. and Andreotti, C., 2020. Оценка новых возможностей управления урожаем плодовых деревьев, виноградной лозы и ягодных культур с помощью применения биостимуляторов. Scientia Horticulturae, 267, p.109330. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109330

ПОДПИСАТЬСЯ