Вказані чинники найближчими роками поступово будуть змінювати вектор використання ЗЗР від застарілих, екологічно небезпечних речовин у бік новітніх, безпечніших для довкілля діючих речовин хімічного та біологічного походження. Тому потрібно розумітися на особливостях використання таких препаратів уже тепер, щоб бути на крок попереду в майбутньому.
Проте, як завжди, є кілька «але». У разі із ЗЗР біологічного походження такими «але» є наявність великої кількості препаратів із відверто низькою ефективністю, часто з невідомим процесом їх виробництва та джерелом походження сировини й певними особливостями їх застосування (температура, вологість тощо). З огляду на це в наших умовах репутація таких продуктів часто є негативною і, відповідно, змушує з недовірою ставитись до всього переліку подібних препаратів. Таку ситуацію поступово змінює прихід у сегмент біологічних ЗЗР міжнародних компаній із потужною науковою та дослідною базою.
«Сингента» активно розвиває напрям біологічних засобів захисту рослин і біостимуляторів росту. На сьогодні в компанії ефективно працюють над розвитком трьох напрямів біологічних препаратів:
Результатом років досліджень і випробувань стала поява на нашому ринку нового біостимулятора росту — антистресанта Квантіс®. Продукт можна вважати відносно новим, бо Квантіс® почав свою історію застосування 2012 року з країн Південної Америки. Отже, вже накопичено суттєвий досвід його застосування, а головне — ефективність Квантіс® підтверджена сотнями польових випробувань.
Якщо з традиційними напрямами біологічних ЗЗР, таких як фунгіциди чи інсектициди, все зрозуміло, то напрям біостимуляторів росту часто викликає багато суперечок. Причиною цього є безліч трактувань самого визначення «біостимулятори росту» та напрямів їх застосування.
Отже, що таке біостимулятори росту?
Біостимулятори росту — це речовини чи мікроорганізми, які застосовують для підвищення стійкості рослин до абіотичного стресу, покращення ефективності живлення рослин і якості кінцевої продукції. Чи не найважливішим напрямом застосування біостимуляторів є зменшення втрат урожаю внаслідок дії абіотичного стресу, а саме: дефіциту вологи, несприятливого температурного режиму, сонячної радіації, засолення. Продукти цього типу стають дедалі популярнішими й у майбутньому можуть бути важливим інструментом для зменшення наслідків абіотичного стресу рослин, що вже є звичним явищем і причиною значних втрат урожаю.
Основною дією Квантіс® є зменшення впливу абіотичного стресу на рослини завдяки активації їхніх власних захисних механізмів, що дозволяє підвищити опір до дії несприятливих абіотичних чинників — несприятливого температурного режиму, дефіциту вологи, сонячної радіації тощо. Крім того, Квантіс® можна застосовувати для зменшення фітотоксичного впливу засобів захисту рослин і швидшого відновлення нормальних фізіологічних процесів у рослинах, що вже перебувають у стані стресу.
Принцип дії Квантіс®
У створенні Квантіс® було застосовано справді науковий підхід, а ефективність дії препарату проти стресу базується на транскриптоміці, метаболоміці та фізіологічних дослідженнях. Квантіс® містить речовини, що здатні активувати клітинні механізми (гени та метаболомічні реакції), а також безпосередньо діє як антиоксидант й осмопротектант. Таким чином, профілактична обробка Квантіс® (перед настанням стресу) дозволяє підготувати рослину до несприятливих умов.
Продукти на основі амінокислот уже набули значного поширення, чому активно сприяє збільшення кількості препаратів на ринку. Проте кількість не завжди означає якість. З цього погляду Квантіс® містить справді важливі амінокислоти, що активно залучено у фізіологічних процесах і допомагають рослинам краще адаптуватися до умов стресу й легше подолати несприятливі періоди. Загальний уміст амінокислот у Квантіс® становить 2%. Звісно, амінокислоти не є панацеєю, але вчасне застосування правильно підібраного препарату дозволяє зменшити втрати врожаю за умови помірного стресу рослин.
Осмотичне регулювання — один із найважливіших механізмів рослин у протидії стресу, що допомагає їм краще адаптуватися до стресових умов і зберегти свою продуктивність.
Причиною осмотичного стресу найчастіше є дефіцит вологи, високі температури чи висока концентрація солей у ґрунті. Результат дії вказаних чинників — втрата тургору в клітинах рослин і закриття продихів. Підтримка тургору є важливим механізмом адаптації клітин до умов стресу. Деякі з амінокислот, що містить Квантіс®, мають важливе значення в осмотичному регулюванні. Окрім амінокислот до складу Квантіс® входять органічний вуглець (15%) і калій (7%), які разом з амінокислотами відіграють важливу роль у процесі осморегуляції. Принцип їхньої дії полягає в зниженні осмотичного потенціалу клітин унаслідок підвищення концентрації розчинених органічних і неорганічних речовин (наприклад цукрів і бетаїну). Зниження осмотичного потенціалу допомагає підтримувати тургор у клітинах, а отже, й нормальні фізіологічні процеси в клітинах рослин і краще протистояти стресу.
Іншим важливим механізмом для протидії несприятливим умовам є сигналізація про стрес. На початкових етапах впливу стресового чинника рослина не відразу розуміє, що потрібно переналаштовуватись під нові умови, так втрачається час і значно знижується продуктивність рослин. Згідно з багатьма дослідженнями вважається, що ключовим елементом, що сигналізує про стрес, є кальцій. Квантіс® містить кальцій (0,9 %), який водночас з абсцизовою кислотою бере участь в регуляції іонних каналів та закритті продихів. В умовах стресу (дефіцит вологи й ін.) поглинання кальцію кореневою системою через ґрунт може бути обмеженим. Обробка Квантіс® за таких умов підвищує вміст кальцію в клітинах рослин, що дозволяє підтримати механізм сигналізації про стресові умови й індукує експресію генів, які реагують на стрес. Окрім участі в регуляції роботи продихів і сигналізації про стрес кальцій (як і калій) є важливим елементом для стабілізації клітинних мембран.
Вплив на фотосинтез
У разі стресу від посухи відбувається зниження фотосинтетичної активності, гальмується ріст і знижується врожайність. Ключовим етапом обмеження фотосинтезу, спричиненого посухою, є закриття продихів, що зменшує поглинання CO2 через газообмін. Як згадувалося вище, калій впливає на процес осмотичного регулювання і допомагає підтримувати вищий тургорний тиск, у такий спосіб підтримуючи відкриття продихів і дозволяючи зберегти фотосинтез.
Польові дослідження неодноразово підтверджували, що Квантіс® покращує фотосинтетичну діяльність рослин в умовах стресу від дефіциту вологи.
Антиоксидативна дія
Такі стреси, як низька або висока температура, посуха, заморозки чи механічні пошкодження можуть негативно впливати на метаболізм рослин із відповідним зниженням якості та кількості врожаю. Ці стреси були пов’язані з утворенням активних форм кисню (АФК), зокрема перекису водню (H2O2), синглетного кисню (1O2), супероксиду (O2–) та гідроксильного радикала (OH). За нормальних умов АФК постійно виробляють як побічні продукти різних метаболічних шляхів і легко детоксикуються антиоксидантами. Два процеси, що дозволяють рослинам детоксикувати АФК, — це ферментативна та неферментативна детоксикації. Основну роль в детоксикації АФК відіграють супероксиддисмутаза, ферменти та метаболіти аскорбат-глутатіонового циклу й каталаза. Глутатіон є основним ендогенним антиоксидантним метаболітом, який виробляють клітини та безпосередньо діє на нейтралізацію вільних радикалів і АФК. У рослин він має важливе значення у реакції на стреси навколишнього середовища (посуха, холод тощо). Глутатіон складається з амінокислот L-глутамату, L-цистеїну та гліцину. Квантіс®, який містить глутамінову кислоту (24% загальної кількості амінокислот), сприяє утворенню глутатіону в клітині. Наявність антиоксидантних молекул, таких як аскорбат і глутатіон, була підтверджена дослідженнями транскриптомії та метаболомії в рослинах, оброблених Квантіс®.
Неферментативна детоксикація пов’язана з антиоксидантами, такими як аскорбінова кислота, і осмопротекторами. Ці молекули можуть безпосередньо поглинати АФК і мінімізувати пошкодження клітин, спричинені АФК. Квантіс® містить бетаїн і стахідрин. Результати дослідження транскриптоміки та метаболоміки підтвердили наявність стахідрину (або пролін-бетаїну), потужного осмопротектора в рослинах, оброблених Квантіс®.
Вплив на врожайність
Абіотичні стреси, такі як посуха, спека, холод або засолення, впливають на рослини як на клітинному, так і на рівні органел. Таким чином, вони призводять до зниження врожайності різних культур. Вплив на зниження врожаю залежить від різних чинників: час, стрес, ступінь і тривалість стресу. Результати понад 1000 різних випробувань показали, що Квантіс® допомагає знизити втрати врожайності в умовах помірного стресу. Загалом у використанні Квантіс® у 80% випадків вдавалося зберегти близько 5% урожаю, порівнюючи з контролем.
Що вирізняє Квантіс® з-поміж інших подібних продуктів?
• По-перше, унікальна рецептура препарату. Квантіс® містить справді важливі амінокислоти, пептиди, мікро- та макроелементи.
• По-друге, Квантіс® відіграє важливу роль у процесі осморегуляції та забезпечує антиоксидантну дію, що є критичним за умов стресу.
• По-третє, науково обґрунтований підхід до створення препарату.
• По-четверте, ефективність Квантіс® вивчена на генному рівні та підтверджена сотнями польових випробувань на багатьох культурах за різних кліматичних умов.
Продукти цього типу є досить перспективними та важливими для будь-яких агрокліматичних зон вирощування на території нашої країни. Причина цього — часті стреси, спричинені різними чинниками, як от різкі коливання температур після відновлення вегетації озимих культур, високі температури та дефіцит вологи під час цвітіння пізніх ярих культур і, як наслідок, значні втрати врожаю від дії вказаних чинників.
Проте слід розуміти, що такі продукти забезпечують найкращий результат за умови їх профілактичного застосування, тобто перед настанням стресу, що дає змогу «підготувати» рослину до майбутнього стресу й легше його подолати.
За роки випробувань Квантіс® на території нашої країни вже накопичено чималий досвід й отримано позитивні результати застосування на пшениці озимій, соняшнику, ріпаку озимому та кукурудзі, якими ми вже зовсім скоро поділимося з вами в наших наступних статтях.
Олександр СОЛОВЙОВ, менеджер з технічної підтримки,
напрям «Фунгіциди на технічних культурах»
