Согласно отчету Европейской комиссии, экстракты водорослей, включая макроводоросли и микроводоросли, составляют до 40% от общего рынка биостимуляторов

В своей статье, опубликованной на портале Agronomy, ученые – Джузеппе Колла (Департамент сельского хозяйства и лесных наук, Университет Тусии, Италия) и Юсеф Руфаэль (Департамент сельскохозяйственных наук, Неаполитанский университет имени Федерико II, Италия) – рассказывает о состоянии рынка биостимуляторов на основе водорослей.

В последнее время сельскохозяйственный сектор сталкивается с новыми вызовами по повышению производительности с целью накормить растущее население мира, одновременно уменьшая воздействие на окружающую среду и сохраняя природные ресурсы для будущих поколений. Экологически чистым методом повышения урожайности является использование растительных биостимуляторов, которые, как ожидается, помогут снизить зависимость от химических веществ, в частности синтетических удобрений

Согласно недавнему постановлению Европейского Союза (2019/1009), биостимуляторы растений представляют собой «удобрения, способные стимулировать процесс питания растений независимо от содержания питательных веществ в продуктах».

Биостимуляторы растений запускают естественные процессы в сельскохозяйственных растениях для улучшения усвоения и повышения эффективности питательных веществ, устойчивости к абиотическому стрессу и для изменения качественных характеристик продукции.

Биостимуляторы растений включают в себя различные типы веществ / молекул и микроорганизмов, включая гуминовые и фульвокислоты, макро- и микроводоросли, гидролизаты белков животного или растительного происхождения, кремний, экстракты растений, грибы арбускулярной микоризы и ризобактерии, способствующие росту растений.

Согласно отчету Европейской комиссии, экстракты водорослей, включая макроводоросли и микроводоросли, составляют до 40% от общего рынка биостимуляторов.

В частности, макроводоросли (также известные как водоросли) - это многоклеточные, морские или пресноводные организмы, часто разделенные на три части: коричневые, зеленые и красные водоросли.

Вторая группа представлена ​​микроводорослями, к которым относятся синие и зеленые водоросли.

Несмотря на высокий интерес к разработке и тестированию новых экстрактов морских водорослей в качестве биостимуляторов, на рынке представлено мало хорошо охарактеризованных продуктов с надежными характеристиками.

В основном это связано с высокой вариабельностью сырья (из-за возраста тканей, сезонов и времени сбора урожая), что ограничивает контроль химического состава получаемых биостимуляторов.

Эта изменчивость увеличивает сложность стандартизации их состава и определения механизмов их действия. Поэтому в последние несколько лет научное сообщество и частные компании / отрасли уделяют больше внимания производству микроводорослей, также известных как «домашние водоросли».

Хотя хорошо известно, что зеленые и сине-зеленые водоросли производят несколько биоактивных и сигнальных молекул, действующих на садовые и агрономические культуры, их целевое применение в растениеводстве все еще находится в зачаточном состоянии.

А между тем применение этих потенциальных агентов может смягчить пагубные последствия абиотических стрессов, таких как соленость и засуха.

Доминирующими видами на рынке микроводорослей с биостимулирующим действием являются: Chlorella vulgaris , Acutodesmus dimorphus , Scenedesmus platensis , Scenedesmus quadricauda , Dunaliella salina , Chlorella ellipsoida , Chlorella infusionum ,Chlorella vulgaris Spirulina maxima и Calothrix elenkinii.

Биостимулирующая активность экстрактов микроводорослей связана с содержанием первичных метаболитов (углеводов и белков, липидов), ключевых аминокислот (аргинин и триптофан), витаминов, осмолитов (пролин и глицин бетаин) и полисахаридов (β-глюкан).

Интересно, что несколько штаммов микроводорослей, принадлежащих к семействам Charophyceae, Chlorophyceae, Trebouxiophyceae и Ulvophyceae, характеризовались фитогормоноподобной активностью, включая ауксины, цитокинины, гибберреллины, абсцизовую кислоту и брассиностероиды.

Следовательно, выявление и выбор экстрактов микроводорослей, содержащих природные фитогормоны, в частности ауксины и цитокинины, которые также считаются важными факторами для улучшения роста растений, урожайности и защитной реакции, особенно против абиотического стресса, можно рассматривать как увеличивающуюся возможность повышения ценности микроводорослей.

Однако важно отметить, что биологически активные молекулы, происходящие из экстрактов микроводорослей, определяются не только видами, условиями выращивания, но и методами экстракции.

Экстракция различных классов метаболитов из микроводорослей включает несколько методов, таких как физические (автоклавирование, гомогенизация, жидкий азот, микроволновая обработка и обработка ультразвуком), ферментативные (целлюлаза и протеаза) и химические (соляная, серная или азотистая кислоты, гидроксид натрия), а также осмотический шок.

Более того, биостимуляторы на основе микроводорослей обычно доставляются к растениям и ризосфере различными способами: орошение почвы или капельное удобрение, опрыскивание листвы и обработка семян.

Хотя несколько работ проливают свет на физиологические и молекулярные механизмы микроводорослей как в оптимальных, так и в неоптимальных условиях, положительные эффекты биостимуляторов на основе микроводорослей проявляются прямым и косвенным воздействием: 1) биохимические (стимуляция синтеза хлорофиллов и каротиноидов) и физиологические изменения (замедленное старение), (2) активация ключевых генов, участвующих в первичном и вторичном метаболизме растений.

Экстракты водорослей вызывают все больший интерес среди научного сообщества, производителей сельскохозяйственных культур и агрохимической промышленности, где в настоящее время на рынке доступны различные составы.

Однако несколько узких мест мешают в полной мере реализовать потенциал этих продуктов.

  • Высокая стоимость микроводорослей, как при производстве, так и при применении.
  • На рынке мало хорошо охарактеризованных продуктов с надежными характеристиками. Это происходит главным образом из-за неосвоенной большой изменчивости штаммов микроводорослей, производимых в индустрии биостимуляторов.
  • Недостаток знаний о биомолекулярных механизмах этих биопродуктов, что затрудняет индивидуальную разработку стратегий органического земледелия, основанных на прогнозировании их воздействия на урожай, особенно при применении в различных условиях температуры, влажности и почвы.
  • Недостаток осведомленности и знаний среди фермеров о конкретных преимуществах биологических решений и фермерских стратегий для синергии эффектов для достижения максимального результата при оптимальных затратах.

«Следует подчеркнуть, что биостимуляторы на основе водорослей – ценный инструмент, особенно в рамках «органического сельского хозяйства», где разрешены только природные ресурсы», заключают авторы.

(Источник: www.mdpi.com).