Trong nông nghiệp, các nhà nghiên cứu và người trồng trọt luôn tìm kiếm các công nghệ và phương pháp quản lý mới để tác động tích cực vào quá trình sinh trưởng và khả năng chịu đựng của cây trồng đối với các điều kiện bất thuận (stress). Một trong những lĩnh vực gần đây đang được quan tâm là nhóm các chất có hoạt tính (kích thích) sinh học – Biostimulants. Các nhà khoa học trên toàn thế giới đang khám phá những lợi thế mà nhóm chất độc đáo này có thể mang lại để bổ sung cho các phương pháp và ứng dụng bón phân hiện tại.

Biostimulants là gì?

Biostimulants không phải là phân bón. Thỉnh thoảng, Mẹ Thiên nhiên cần một cú hích để hoạt động tối ưu. Biostimulants chính là như vậy! Đó là nhóm các chất có hoạt tính sinh học, thường là kích thích giúp cây trồng sinh trưởng phát triển tối ưu và chịu đựng tốt với các điều kiện bất thuận như hạn, mặn, sâu bệnh và ngộ độc khác.

Biostimulants là một nhóm chất hoặc vi sinh vật, khi được áp dụng cho cây trồng hoặc vùng rễ, sẽ tăng cường các quá trình tự nhiên của cây. Biostimulants có xu hướng được phân loại dựa trên chức năng của thành phần. Các thành phần hữu cơ, vô cơ hoặc vi sinh vật này có khả năng thay đổi các quá trình sinh lý của cây trồng.

Biostimulants hoạt động như thế nào?

Biostimulants hoạt động bằng cách kích thích các hệ thống bên trong của cây và thúc đẩy các quá trình tự nhiên, giúp hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn và tăng khả năng phục hồi của cây trước các tác nhân gây stress. Không giống như phân bón, cung cấp trực tiếp chất dinh dưỡng, Biostimulants kích hoạt khả năng phát triển và sinh trưởng tự nhiên của cây.

Sau đây là cách chúng hoạt động:

• Kích thích tăng trưởng rễ: Biostimulants tăng cường sự phát triển của rễ, giúp cây có diện tích bề mặt lớn hơn để hấp thụ nước và chất dinh dưỡng.
• Tăng cường vi sinh vật đất: Chúng thúc đẩy các vi sinh vật có lợi trong đất, phân hủy chất dinh dưỡng theo cách giúp cây dễ tiếp cận hơn.
• Tăng cường khả năng chịu đựng điều kiện bất thuận (stress): Biostimulants chuẩn bị cho cây xử lý tốt hơn các stress về môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ cao hoặc hạn hán, bằng cách kích hoạt hệ thống phòng thủ tự nhiên của chúng.

Các cơ chế này khiến Biostimulants trở thành công cụ chính để tối ưu hóa sự phát triển của cây và hỗ trợ các hoạt động canh tác bền vững.

Lợi ích của Biostimulants là gì?

Biostimulants hoạt động để kích hoạt các quá trình trong đất hoặc bên trong cây, dẫn đến khả năng cung cấp chất dinh dưỡng tốt hơn, khả năng chịu đựng tốt hơn với các căng thẳng phi sinh học, tăng năng suất và cải thiện các đặc điểm chất lượng.

Những lợi ích khác của việc sử dụng Biostimulants bao gồm:

• Kích thích ra hoa, tăng cường và duy trì tuổi thọ của hoa
• Cải thiện khả năng cố định đạm
• Cải thiện khả năng ra rễ
• Tỷ lệ nảy mầm cao hơn
• Lá khỏe hơn
• Chất lượng quả cao hơn
• Tăng thời gian bảo quản nông sản.

Sự khác biệt giữa phân bón và Biostimulants là gì?

Có một xu hướng tự nhiên là nhầm lẫn Biostimulants với phân bón và sử dụng chúng theo cách tương tự. Trong khi phân bón cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng, Biostimulants tăng cường các quá trình tự nhiên của cây trồng, cải thiện khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, khả năng chịu đựng stress và tăng trưởng tổng thể mà không cung cấp trực tiếp chất dinh dưỡng.

Phân bón là chất dinh dưỡng cho cây trồng có chứa các khoáng chất cụ thể và các nguyên tố vi lượng thiết yếu để khắc phục tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng trong đất hoặc môi trường sinh trưởng, hoặc để tăng sinh khối, mật độ dinh dưỡng và năng suất cây trồng.

Còn Biostimulants tinh tế, phức tạp và đa dạng hơn về tác dụng so với phân bón. Chúng thực hiện nhiều chức năng quan trọng và được định nghĩa trong Luật Nông trại Hoa Kỳ 2018 (US 2018 Farm Bill) là: “một chất hoặc vi sinh vật, khi được bón vào hạt giống, cây trồng hoặc rễ cây, sẽ kích thích các quá trình tự nhiên để tăng cường hoặc mang lại lợi ích cho quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng, hiệu quả dinh dưỡng, khả năng chịu đựng căng thẳng phi sinh học hoặc tăng chất lượng và năng suất cây trồng”. Việc sử dụng chính xác các chất thuộc nhóm Biostimulants cho phép người trồng trọt giải quyết các vấn đề về sức khỏe của từng loại cây trồng, thay vì cung cấp dinh dưỡng chung.

Sử dụng Biostimulants như thế nào?

Để sử dụng các chất Biostimulants hiệu quả, nông dân và nhà nông phải hiểu rõ nhu cầu cụ thể của cây trồng cũng như các đặc tính của từng loại Biostimulants và cách chúng có thể tăng cường hiệu quả hấp thụ chất dinh dưỡng của cây, cải thiện khả năng chịu đựng của cây đối với căng thẳng sinh học hoặc phi sinh học, đồng thời cải thiện năng suất và chất lượng cây trồng.

Sau đây là một số bước để sử dụng và lựa chọn Biostimulants hiệu quả:

• 1. Xác định nhu cầu cụ thể của cây trồng:

Xác định những vấn đề cụ thể mà cây trồng của bạn đang gặp phải, chẳng hạn như thiếu hụt chất dinh dưỡng, căng thẳng do nhiệt độ khắc nghiệt hoặc sức khỏe đất kém và chọn đúng loại Biostimulants nhắm vào các vấn đề cụ thể này.

• 2. Hiểu cơ chế hoạt động:

Các loại Biostimulants khác nhau hoạt động thông qua các cơ chế khác nhau, chẳng hạn như tăng cường hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng, kích thích tăng trưởng và sức sống hoặc tăng khả năng phục hồi sau căng thẳng. Do đó cần chọn đúng loại Biostimulants phù hợp với nhu cầu của từng giai đoạn tăng trưởng và các thách thức về môi trường của cây trồng.

• 3. Xem xét khả năng tương thích:

Đảm bảo loại Biostimulants tương thích với các loại phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Điều này có thể giúp ngăn ngừa mọi tương tác tiêu cực và tối đa hóa lợi ích.

• 4. Đánh giá dữ liệu nghiên cứu và thử nghiệm thực địa:

Sử dụng các loại Biostimulants đã được thử nghiệm và chứng minh là có hiệu quả thông qua nghiên cứu và thử nghiệm thực địa. Kiểm tra dữ liệu thống kê cho thấy năng suất tăng và cải thiện sức khỏe cây trồng.

• 5. Tham khảo ý kiến ​​chuyên gia và nhà nông học:

Xin lời khuyên từ các chuyên gia nông nghiệp và nhà nông học, những người có thể cung cấp thông tin chi tiết và khuyến nghị dựa trên cây trồng và điều kiện cụ thể của bạn.

Stress phi sinh học là gì?

Stress phi sinh học là tác động tiêu cực của các yếu tố phi sinh học lên thực vật, ví dụ như nhiệt độ khắc nghiệt, hạn hán, độ mặn, kim loại nặng và bức xạ cao. Stress phi sinh học có hại cho sự tăng trưởng và phát triển của thực vật và dẫn đến giảm năng suất cây trồng trên toàn thế giới. Mặc dù không thể dự đoán và bảo vệ hoàn toàn cây trồng khỏi stress phi sinh học, chúng ta có thể trang bị cho chúng các sản phẩm, chẳng hạn như các chất Biostimulants, có khả năng tăng cường khả năng chịu đựng của chúng đối với những yếu tố này. Để giảm thiểu những tác động bất lợi này, Biostimulants ngày càng được đưa vào các hệ thống nông nghiệp để tác động đến các quá trình sinh lý của thực vật và tối đa hóa năng suất. Khi chúng ta nỗ lực giải quyết nạn đói toàn cầu và thực hiện Mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp quốc là Không còn nạn đói, hiệu quả và tính bền vững trong nông nghiệp là điều cần thiết. Điều này có nghĩa là phải điều chỉnh nông nghiệp để ứng phó với tình trạng nóng lên toàn cầu, các sự kiện thời tiết khắc nghiệt, nguồn nước giảm trong thời gian hạn hán và cải tạo đất đai cận biên. Biostimulants có vai trò chính trong việc tối ưu hóa việc sử dụng đất và tăng khả năng phục hồi của cây trồng.

Các loại chất kích thích sinh học

• Axit amin

Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein. Là chất kích thích sinh học, axit amin có thể làm tăng quá trình sản xuất protein ở thực vật để tác động đến các quá trình như hấp thụ N, truyền tín hiệu thực vật và chuyển hóa C:N.

• Axit humic và axit fulvic

Axit humic và axit fulvic có trong đất do quá trình phân hủy chất hữu cơ. Chất hữu cơ là thước đo độ phì nhiêu của đất thường được sử dụng vì nó ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý, lý hóa, hóa học và sinh học tổng thể của đất và ngược lại, ảnh hưởng đến cây trồng trong đất. Axit humic có thể cải thiện sức khỏe và sự phát triển của đất, trong khi axit fulvic có thể ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ và sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn của cây.

• Chiết xuất rong biển và thực vật

Loại Biostimulants này có nguồn gốc từ rong biển thuộc họ tảo nâu và rong biển đỏ. Chúng có thể được bón vào đất, trong dung dịch thủy canh hoặc dưới dạng xử lý lá và góp phần hình thành gel, giữ nước và sục khí cho đất. Rong biển cũng được biết là chứa một lượng đáng kể Chất điều hòa sinh trưởng thực vật (PGR).

Những chất được chiết xuất từ ​​thực vật được sử dụng trong các sản phẩm dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm và bảo vệ thực vật. Gần đây, chúng được sử dụng làm chất kích thích sinh học do hàm lượng hoạt chất của chúng được gọi là chất hóa học dị hợp hoặc chất chuyển hóa thứ cấp, đang ngày càng được chú ý trong bối cảnh quản lý cây trồng bền vững.

• Nấm có lợi

Thực vật và nấm đã cùng tiến hóa kể từ khi thực vật xuất hiện và chúng có quan hệ cộng sinh.

Nấm tương tác với rễ cây theo nhiều cách khác nhau, hình thành cộng sinh khi cả hai sinh vật sống tiếp xúc trực tiếp với nhau và thiết lập mối quan hệ cùng có lợi.

• Vi khuẩn có lợi

Vi khuẩn tương tác với thực vật theo mọi cách có thể. Vi khuẩn có thể tham gia vào quá trình cung cấp chất dinh dưỡng, tăng hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng, tạo ra khả năng kháng bệnh, tăng cường khả năng chịu đựng stress phi sinh học, điều chỉnh quá trình hình thái của chất điều hòa sinh trưởng thực vật

• Hợp chất vô cơ

Một số nguyên tố, chẳng hạn như Al, Ca, Na, Se và Si, có trong đất và thực vật dưới dạng các muối vô cơ khác nhau và ở dạng không hòa tan. Những nguyên tố này có thể thúc đẩy sự phát triển của thực vật, nhưng không phải là thiết yếu, không giống như các chất dinh dưỡng đa lượng. Chức năng có lợi của các hợp chất vô cơ này bao gồm tăng cường thành tế bào, điều hòa thẩm thấu và truyền tín hiệu hormone.

Biostimulants trong các sản phẩm của ICL Israel.

ICL liên tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các công nghệ nông nghiệp tiên tiến để giúp cải thiện năng suất cây trồng với tác động môi trường thấp hơn. Là nhà sản xuất phân bón và giải pháp hàng đầu thế giới cho ngành nông nghiệp, ICL đã phát triển các dòng sản phẩm đặc biệt giúp cải thiện hoạt động của đất, tăng khả năng chịu đựng căng thẳng phi sinh học cũng như cung cấp nhiều nguyên tố dinh dưỡng hơn cho cây trồng, tối đa hóa sức khỏe của cây trồng và các biện pháp quản lý bền vững.

Dòng Biostimulants của ICL được pha chế cẩn thận từ các thành phần tốt nhất trên thế giới về chất điều hòa sinh học và phân bón sinh học, được sản xuất riêng hoặc kết hợp trong các dòng phân bón thế hệ mới như NovaHumic.

Phân bón tiên tiến và các giải pháp này đã trở thành một phần quan trọng của các sản phẩm nông nghiệp được cung cấp để giúp tối đa hóa hiệu quả sử dụng tài nguyên nước và phân bón.

Nguồn: Dịch và biên tập từ: https://www.icl-group.com/blog/biostimulants-for-plants-giving-nature-a-nudge/