
Deur dr Shane Sparg
Biostimulante is die wêreldwye gonswoord, maar wat is dit en benodig ons dit vandag in boerdery? Hierdie artikel bied ‘n kortlikse inleiding tot en verduideliking van die rol van hierdie nuwe kategorie in die bevordering van groei.
Wat is ‘n plantbiostimulant?
‘n Plantbiostimulant is enige stof of mikro-organisme wat aan plante toegedien word en wat daarop gemik is om die doeltreffendheid van voeding, strestoleransie en/of gewasgehalte te verbeter, ongeag die inhoud van die voedingstowwe. Alhoewel daar wêreldwyd geen wettige beskrywing geregistreer is nie, word die term sedert 1997 gebruik. Dit het egter onlangs meer universeel aanvaarbaar geraak dat biostimulante nie kunsmisstowwe is nie, in die sin dat hulle nie voedingstowwe bevat wat bedoel is om aan die plant gegee te word nie. Hulle kan eerder die opname van voedingstowwe fasiliteer. Hulle belangrikste funksie is gefokus op die bevordering van plante se groei, terwyl hulle help met abiotiese stressors, toleransie van siektes en verbeterde gewasopbrengste en -kwaliteit. Daar is egter ‘n hele aantal van hierdie biostimulante op die mark, maar hulle doeltreffendheid wissel en nie almal word van natuurlike en organiese insette gemaak nie.
Tipes biostimulante
Meer en meer van hierdie produkte kom op die mark en begin in hierdie area kompeteer, veral as gevolg van die wêreldwye klimaatsveranderinge en abiotiese stressors wat boere in die gesig staar en wat gewasproduksie beïnvloed.
Humiese en fulviese stowwe is natuurlike bestanddele van die organiese grondmateriaal. Hulle word geskep deur die ontbinding van die oorblyfsels van plante, diere en mikrobes, maar ook deur die metaboliese aktiwiteit van grondmikrobes wat hierdie substrate gebruik. Hierdie saamgestelde komplekse in die grond is dus die gevolg van die wisselwerking tussen die organiese materiaal, mikrobes en plantwortels. Humiese stowwe word al lankal erken as noodsaaklike bydraes tot grondvrugbaarheid, reageer op fisiese, fisio-chemiese, chemiese en biologiese eienskappe van die grond, en verhoog die opname van makro- en mikrovoedingstowwe as gevolg van die verhoogde katioonuitruilingskapasiteit van die grond. Hulle help verder om die wegspoel van plantvoedingstowwe te voorkom, sodat mikroörganismes voedingstowwe kan opneem of berg.
Aminosure en peptiedmengsels, verkry deur chemiese en ensiematiese proteïenhidrolise uit byprodukte van die agro-industrie, beide van plantbronne en dierlike weefselafval, is ook as biostimulante gebruik. Dit blyk dat hierdie verbindings verskeie rolle as biostimulante van plantegroei en effekte op N-opname en -assimilasie speel. Chelaterende effekte is aangemeld vir sommige aminosure wat plante teen swaar metale kan beskerm, maar ook bydra tot die mobiliteit en opname van mikrovoedingstowwe.
Seewier(e) as ‘n bron van organiese materiaal en as kunsmis word reeds lankal in landbou gebruik, maar hulle biostimulerende effekte is meer onlangs opgeteken. Die kommersiële gebruik van seewieraftreksel, wat mikro- en makrovoedingstowwe, sterole, N-bevattende verbindings soos betaïene en hormone, of hulle gesuiwerde verbindings, wat die alginase, karrageene en polisakkariede laminarien insluit, is aangewend om plantegroei te bevorder. Hulle kan toegedien word op grond, in hidroponiese oplossings, of as blaarbehandelings.
Chitosaan, ‘n gedeasetileerde vorm van die biopolimeer chitien, wat natuurlik en industrieel geproduseer word, is oor die jare ontwikkel met die klem op plantbeskerming teen swampatogene. Uitgebreide landbougebruik het egter daartoe gelei dat hulle verbind is met biostimulante as gevolg van hulle vermoë om toleransie vir abiotiese stres (droogte, soutgehalte, koue-stres) te verbeter deur middel van stomatale regulering, sowel as die verhoging van kwaliteit wat verband hou met primêre en sekondêre metabolismes. Chitosaan help ook om plantparasitiese en grondgedraagde insekte in toom te hou en sodoende die plantmikrobiese en risosfeergemeenskap te verryk.
Sommige anorganiese elemente is geïdentifiseer om plantegroei te bevorder en kan noodsaaklik wees vir sekere taksa, maar word nie deur alle plante vereis nie. Daar word dikwels hierna verwys as die voordelige elemente. Die vier belangrikste voordelige elemente, nl. Co, Na, Se en Si, is teenwoordig in die grond en in plante as verskillende anorganiese soute. Sommige daarvan is onoplosbaar, soos amorfe silika. Die voordelige funksies van hierdie elemente kan konstitutief wees, soos die versterking van selwande deur silika-afsettings, of uitgedruk word in omgewingsomstandighede soos patogeenaanval vir selenium en osmotiese stres vir natrium. Gevolglik word voordelige elemente nie noodwendig bepaal deur hulle chemiese voordele nie, maar ook deur hulle positiewe effekte op plantegroei en stresresponse.
Die stimulerende voordeel van swamme in ‘n simbiotiese verhouding met plante geniet meer aandag, met ‘n toenemende belangstelling in die gebruik van mikorisa om volhoubare landbou te bevorder. Die simbiose met doeltreffende voeding (vir beide makro- en mikrovoedingstowwe), waterbalans en biotiese en abiotiese stresbeskerming van plante word sodoende bevorder. Onlangse navorsing dui op die bestaan van hife-netwerke wat sowel swam- en plantvennote as individuele plante binne ‘n plantgemeenskap verbind. Die ekologiese en landboukundige implikasies is betekenisvol, aangesien daar bewyse is dat die swamkanale seining tussen plante toelaat. Swamgebaseerde produkte wat gebruik word om voedingsdoeltreffendheid, stresverdraagsaamheid, gewasopbrengs en kwaliteit van produkte te bevorder, kan geklassifiseer word as funksies van ‘n biostimulant.
Net soos swamme speel bakterieë ook ‘n rol in plantsel-grond-interaksies. Alhoewel die assosiasies en simbiotiese verhoudings steeds ondersoek word, word dit al hoe meer aanvaar dat daar sekere bakteriese stamme is wat funksioneer as die “probiotika”. Hierdie stamme help met die voorsiening van voedingstowwe, verhoging van die gebruikdoeltreffendheid van voedingstowwe, induksie van weerstand teen siektes, verbetering van abiotiese stresverdraagsaamheid, en die verhoging van na-oes kwaliteite.
Botanika, plant-afgeleide, aktiewe verbindings wat verantwoordelik is vir plantinteraksies in ekosisteme, ontvang toenemend wetenskaplike aandag in die konteks van volhoubare gewasbestuur. Gewone blaarbedekking, rotering van gewasse, tussenverbouing en dekverbouing word gebruik om voordelige interaksies tussen plante en grond (wortelsone-gemeenskappe) te verkry. Wetenskaplikes se verdere ondersoeke van hierdie chemiese interaksies vir die ontwikkeling van nuwe biostimulante word nagevors. Een so ‘n egte produk wat besig is om kommersieel gewild te raak is VigoTM (ontwikkel en vervaardig in Suid-Afrika) www.vigoland.com.
VigoTM as ‘n biostimulant
Soos per die aanvaarde groeperings van biostimulante, sal die VigoTM produk onder ‘n botaniese allelochemikalie val. Dit vekry egter die voordele van aminosure en die funksie van die humiese stowwe, wat dit werklik ‘n unieke produk maak. Daar word daarna as ‘n TCO (True Compound Organic) verwys en die aangetekende voordele is nie net uiteenlopend nie, maar neem voortdurend toe namate die produk se gebruik onder die landboubedryf toeneem. Met ‘n stimulerende effek op die plant se groei, wat die plant se verdraagsaamheid teenoor abiotiese stressors verhoog en uiteindelik verhoogde opbrengs tot gevolg het, kan die produk wyd gebruik word in areas wat wissel van grasbane tot vrugtegewasse. Landbougebruik lei tot ekonomiese en omgewingsvoordele: hoër gewasopbrengs, plantstresveerkragtigheid, besparing van kunsmisstowwe, verhoogde kwaliteit en winsgewendheid van gewasprodukte, en verbeterde ekosisteemdienste.
