Насіння є основною одиницею будь-якої сільськогосподарської системи, відправною точкою життєвого циклу рослини й основою врожаю. Якість насіння має вирішальне значення для успіху будь-якого виробництва, незалежно від того, чи це невелике фермерське господарство, чи велике комерційне підприємство. Підготовка насіння — критично важливий етап у сільському господарстві, який може мати значний вплив на врожайність та якість сільськогосподарських культур. Сильне насіння має вирішальне значення для реалізації продуктивного потенціалу сорту або гібрида, бо гарантує, що рослина буде рости й розвиватися так, як заплановано селекційним процесом. Однак і сильне насіння потребує захисту.
Загальновідомо, що сучасний захист потребує застосування протруйників із кількома діючими речовинами фунгіцидної дії для контролю широкого спектра грибних хвороб. Крім того, є потреба в ефективному інсектициді для протидії шкідникам на перших етапах росту й розвитку рослини. Численні консультанти також радять застосувати хелатний комплекс мікроелементів, стартовий фосфор, трошки азоту та все це обов’язково зафіксувати хімічним прилипачем, щоб не втратити активність перелічених вище активних речовин до сівби.
Стоп! У пересічного фермера одразу виникає низка очевидних запитань: як у результаті почуватиметься те насіння, яке ми відібрали для сівби та скільки ця суміш може коштувати в умовах жорстких економічних кліщів, що душать українського фермера на тлі воєнного стану країни та розбалансування вартості економічних, енергетичних і логістичних складників урожаю?
Утім, є альтернатива — біологічна обробка насіння, що передбачає обробку мікроорганізмами або іншими органічними чи органо-мінеральними продуктами для підвищення схожості й енергії його проростання з одночасним захистом від шкідників і хвороб. Ці препарати можна наносити на насіння перед сівбою, забезпечуючи йому захисний бар’єр від шкідливих організмів. Біологічна обробка насіння є економічно ефективною, сприяє підвищенню врожайності та якості сільськогосподарських культур.
Застосування сучасних біологічних засобів останніми роками стає все популярнішим, але має низку обмежень через додаткові ускладнення у використанні, збереженні та логістиці біопрепаратів.
До очевидних переваг біологічного захисту насіння належать:
• зменшення потреби використання синтетичних пестицидів: біологічний захист насіння зменшує залежність від синтетичних пестицидів, які можуть мати негативний вплив на здоров’я людини та навколишнє середовище. Застосування біоконтролю може зменшити потребу в синтетичних пестицидах, тим самим мінімізуючи їх шкідливий вплив;
• економічна ефективність: біологічний захист насіння часто є економічно ефективнішим, ніж традиційні хімічні методи. Біологічні засоби контролю, як правило, дешевші за синтетичні пестициди, їх застосування може призвести до зниження виробничих витрат для фермерів, а біостимулятори дають змогу оптимізувати норми використання агрохімікатів;
• цілеспрямованість і вибірковість дії: біологічний захист насіння спрямовано на конкретних шкідників і хвороби, тим самим зменшуючи ризик нецільового впливу на корисну біоту, яка виступає союзником фермера. Це гарантує, що корисні комахи та мікроорганізми не постраждають в процесі, підтримуючи екологічний баланс;
• передумови для сталого розвитку: біологічний захист насіння — це необхідна складова для формування комплексного сталого підходу в сучасному сільському господарстві, бо він спирається на природні процеси й не завдає шкоди навколишньому середовищу. Застосування засобів біоконтролю також зменшує розвиток стійких до пестицидів шкідників і патогенів.
На жаль, наведені вище переваги біологічного захисту здебільшого готова застосовувати незначна частина фермерів. Основним принципом захисту насіння для більшості аграріїв поки що є хімічна обробка насіннєвого матеріалу.
Далі ми розглянемо сучасні біозахисні та біостимуляційні засоби, що мають компенсаторну імуномодулювальну дію та можуть використовуватися для протруювання насіння або інкрустації насіння спільно з хімічними засобами захисту.
Біологічні протруйники
Біостимулятори — це сучасний біотехнологічний інструмент для підвищення продуктивності насіння основних польових культур. Ці біопрепарати сумісні з хімічними ЗЗР та мінеральними добривами, компенсують їх негативний влив на насіння й рослину, сприяють покращенню росту і розвитку рослин, підвищують поглинання поживних речовин, а також формують умови для збереження врожайності та підвищення якості сільськогосподарських культур.
У світі існує кілька інноваційних рішень, що застосовують як біостимулятори. Насамперед це екстракти морських водоростей, що містять гормони росту рослин, мікроелементи й інші корисні речовини, які сприяють проростанню насіння, розвитку коренів і загальному росту рослин. Ці екстракти можна вносити в ґрунт або безпосередньо на насіння — вони покращують продуктивність широкого спектра зернових, бобових й олійних культур.
Мікробні біостимулятори — це корисні мікроорганізми, що посилюють ріст і продуктивність рослин унаслідок поліпшення якості ґрунту, засвоєння поживних речовин і стійкості до хвороб. Ці мікроорганізми можна вносити в ґрунт або безпосередньо на насіння — вони допомагають підвищити врожайність і якість основних польових культур.
Гумінові речовини — це органічні сполуки, що містяться в ґрунті, які покращують ріст і продуктивність рослин унаслідок збільшення поглинання поживних речовин, утримання води та покращення структури ґрунту. Ці речовини можна вносити в ґрунт або безпосередньо на насіння — вони покращують ріст і врожайність пшениці, кукурудзи та сої.
Амінокислоти є будівельними блоками білків, вони потрібні для росту й розвитку рослин. Амінокислотні біостимулятори можна вносити в ґрунт або безпосередньо на насіння — покращують якість і кількість урожаю рису, пшениці та сої.
Ферментні біостимулятори, що містять ферменти, які можуть розщеплювати складні молекули в ґрунті до простіших форм, легше засвоюють рослини. Ці біостимулятори покращують засвоєння поживних речовин і ріст рослин, їх можна вносити в ґрунт або безпосередньо на насіння.
Державне підприємство «Міжвідомчий науково-технологічний центр “Агробіотех”» НАН та МОН України протягом останніх років створило низку біостимуляторів. Серед них — нові полікомпонентні препарати Стимпо та Регоплант із підвищеним біозахисним ефектом і властивостями, що стимулюють ріст і розвиток рослин. Ці препарати є продуктами життєдіяльності в культурі in vitro гриба-мікроміцета, вилученого з кореневої системи женьшеню, і містять суміш амінокислот, вуглеводів, жирних кислот, полісахаридів, фітогормонів та мікроелементів, а також продуктів метаболізму ґрунтового стрептоміцету Streptomyces avermitilis, що містять аверсектини — комплексні антипаразитарні макролідні антибіотики.
Енергія проростання та схожість насіння
За допомогою молекулярно-генетичного методу точкової гібридизації було показано, що позитивні ефекти вказаних біостимуляторів досягаються шляхом кількісних і якісних змін в експресії генів, тобто є наслідком часткового перепрограмування геному клітин. Ці препарати значно підвищують стійкість рослин до різних патогенів і шкідників завдяки стимуляції ними синтезу клітинних малих регуляторних РНК, що беруть участь у РНК-інтерференції — процесі, посттранскрипційного сайленсінгу генів (PTGS) у грибів, рослин і тварин. Вказані біостимулятори являють собою водноспиртовий екстракт, що здатен зберігатися протягом 2–3 років, мають мінімальні дози застосування — 25–250 мл на тонну або 20-50 мл на гектар.
У науково-дослідній лабораторії підприємства було проведено численні досліди з обробки насіння різними комбінаціями захисно-стимуляційних комплексів. Варто звернути увагу на наведені нижче варіанти застосування біостимуляторів спільно з хімічними протруйниками. Застосування біостимуляторів в одному робочому розчині дало змогу підвищити енергію проростання на 25–30% і схожість насіння в межах 7–9%.
Багаторічні численні дослідження показують, що екзогенні біостимулятори Стимпо і Регоплант можуть істотно впливати на більшість метаболічних процесів у клітинах рослин, позитивно впливаючи на генетичному і фітогормональному рівнях регуляції, мають здатність прямого впливу на процеси росту і розвитку рослин, підвищуючи стійкість насіннєвого матеріалу і рослин до токсичної дії пестицидів і несприятливих чинників навколишнього середовища.
The Ukrainian Farmer
