У рослинах постійно відбувається синтез активних речовин, які беруть безпосередню участь у фізіологічних процесах їх росту і розвитку. Вони присутні у проростаючому насінні, достигаючих плодах, органах із посиленим ростом клітин. Однак кількість синтезованих власне рослиною, не завжди достатня, тому виникає необхідність їх штучного введення.
Існуючі стимулятори росту рослин на ринку України присутні у вигляді хімічних сполук та гумінових препаратів, виділених із природних речовин органічного походження.
Гумінові препарати – це екологічно безпечні стимулятори росту рослин, діючою речовиною яких є солі гумінових та фульвокислот (гумати та фульвати), які можуть засвоюватися рослиною через кореневу систему (кореневе) та листову поверхню (некореневе або позакореневе) живлення. Надходження гумусових сполук у першому випадку відбувається через целюлозну оболонку кореневих волосків, оскільки покривна тканина цих органів дуже рихла, не має кутикули і міжклітинних перетинок. При нанесені на листя перешкодою для засвоєння їх є кутикула. В багатьох рослин кутикула зовнішньої поверхні листка має вигляд переривчастих лусок, розміщених паралельно зовнішнім стінкам епідермісу, від якого проходять канали, заповнені пектиновими речовинами, що можуть бути «воротами» для проникнення водних розчинів. Інша можливість надходження гумінових кислот через листя обумовлена наявністю продихів. Не виключена можливість проникнення розчинів через міжклітинні прошарки мезофілу.
Здатність гумінових кислот позитивно впливати на ріст рослин встановлена наприкінці ХІХ ст. Результати досліджень вказують на безпосередній вплив гумінових кислот на життєдіяльність рослин: гумінова кислота надходить у рослину не лише в окремі органи, але і в клітини, досягаючи їх важливих органел: ядра, мітохондрії, хлоропластів, і на відповідних етапах розвитку виконує функцію оксигеназ; включає в обмін речовин додаткову кількість кисню і таким чином посилює оксидативний обмін, що, в свою чергу, підвищує енергетичний потенціал і всю життєдіяльність організму, позитивно впливаючи на активізацію ферментативних систем (каталази, пероксидази, амілази, інвертази тощо) і вуглецевого обміну, посилення утворення хлорофілу, збільшення вмісту цукрів і білків.
Встановлено, що під впливом гумінових кислот у рослин активізується коренеутворення, за рахунок селективності протоплазматичних мембран посилюється надходження води і елементів живлення. Гумінові кислоти позитивно впливають на всі фази мітотичного циклу клітин, сприяють збільшенню мітотичного індексу в 1,5 разу. Вони здійснюють пряму (активізацією протонної помпи хлоропластів) і побічну (зростає розмір фотосинтетичних одиниць фотосистеми і кількості її реакційних центрів на одиницю площі листка, що пов’язано з впливом гумінових кислот на білоксинтезуючу систему, дію на фотосинтетичні процеси в рослинах). Обидва шляхи призводять до збільшення асиміляції вуглекислого газу, фотосинтетичної продуктивності і в кінцевому результаті врожаю.
Фульфокислоти також володіють фізіологічно активними властивостями, взаємодіючи з хімічними елементами поживного розчину, розчиняють мінерали з утворенням органо-мінеральних сполук комплексної природи з макро- і мікроелементами, беруть участь у процесах регулювання надходження елементів живлення та органічних сполук у рослину та активно впливають на повітряний режим ґрунту і дихальні процеси в рослинах.
Узагальнюючи результати досліджень властивостей гумусових кислот, визначимо основні їхні функції:
-
акумулятивну, суть якої полягає у накопиченні у формі гумусових речовин основних елементів живлення (азот, фосфор, сірка, калій, кальцій, магній, залізо та ряд мікроелементів) і органічних сполук (вуглеводи, амінокислоти тощо);
-
транспортну, яка проявляється у формуванні геохімічних потоків мінеральних і органічних речовин за рахунок формування стійких, але порівняно легкорозчинних комплексних сполук гумусових кислот із катіонами металів, гідрооксидами, деякими біоорганічними молекулами або утворенні адсорбційних сполук гумусових кислот із алюмосилікатами;
-
регуляторну, яка є складною і багатоплановою. До неї відносять формування ґрунтової структури і водно-фізичні властивості ґрунту; регулювання рівноваги в реакціях іонного обміну, кислотно-основних та окислювально-відновних процесах; регулювання умов мінерального живлення за рахунок впливу гумусових кислот на розчинність мінеральних компонентів і доступність живим організмам; регулювання теплового режиму ґрунту шляхом впливу на спектральну віддзеркалюючу здатність ґрунту, на теплоємність і теплопровідність ґрунтової маси; регулювання процесів внутріґрунтової диференціації хімічного складу;
-
протекторну, яка полягає у здатності гумусових кислот зв’язувати в малорухомі або важкодисоціюючі сполуки токсичні елементи, попереджуючи цим самим їх надходження у рослини;
-
фізіологічну, яка зумовлює прямий фізіологічний вплив гумусових кислот на рослини та їх роль як носіїв незамінних амінокислот, деяких вітамінів та антибіотиків.
На сьогодні створено і різною мірою апробовано більше 4000 природних і синтетичних стимуляторів росту різного походження і хімічного складу. Лише в країнах Західної Європи зареєстровано більше 850 препаратів, з яких 194 володіють біостимулюючим ефектом і що рекомендується застосувати при вирощуванні декоративних (44,4%), плодово-ягідних (31,5%), овочевих (17,1%), картоплі (5,1%), зернових (1%) і технічних культур (0,9%).
В Україні дозволено до використання 69 препаратів-стимуляторів росту рослин, з яких 53 – біостимулятори природного походження. Значна частина, особливо імпортного виробництва, містить у своєму складі амінокислоти, вітаміни, макро- і мікроелементи та інші фізіологічно активні сполуки, які підсилюють їхній позитивний вплив на рослинний організм. Основною сировиною для виробництва гумінових препаратів є гній ВРХ, торф, буре вугілля, вермикомпости.
