Prirodni biostimulatori kao odgovor na globalne promene

Abiotski i biotski stresovi ograničavaju rast i produktivnost biljaka. U trenutnom globalnom scenariju, u svrhu ispunjavanja potreba sve većeg svetskog stanovništva, hemijski pesticidi i sintetička đubriva koriste se za podsticanje poljoprivredne proizvodnje. Ove štetne hemikalije predstavljaju ozbiljnu pretnju zdravlju ljudi, životinja, biljaka i celokupne biosfere. Da bi se minimalizovao poljoprivredni hemijski otisak, ekstrakti Ascophillum nodosum alge istraženi su radi njihove sposobnosti da poboljšaju rast biljaka i poljoprivrednu produktivnost.

Globalni efekti negativnih klimatskih promena pokazali su se kao pustošenje, povećana atmosferska emisija CO2 i temperature, zaslanjivanje tla i neravnoteža hranljivih sastojaka (npr. toksičnost i nedostatak minerala) i prouzrokovali dramatične efekte na poljoprivrednu proizvodnju i kvalitet useva. Takvi abiotski stresovi su smanjili rast, razvoj, produktivnost i kvalitet biljaka i, u ekstremnim uslovima, rezultirali lokalnim izumiranjem vrsta. Izveštava se da su abiotski stresi doveli do prosečnog gubitka prinosa većeg od 50% u većini useva. Prinosi pirinča smanjili su se za 15% usled povećanja srednje temperature za 1 ° C, izmerene od 1979. do 2003 godine. Pored toga, promena klimatskih uslova može povećati osetljivost biljaka na patogene, dodatno povećavajući nepovoljne uslove za rast biljaka.

Globalna količina obradivog zemljišta dostupnog poljoprivredi se kontinuirano smanjuje zbog urbanizacije i štetnih uticaja klimatskih promena. Da bi se zadovoljile sve veće potrebe sve veće ljudske populacije, svetska proizvodnja hrane mora se udvostručiti do 2050. godine. Da bi rešili pritiske povezane sa povećanjem poljoprivredne produktivnosti i da bi udovoljili sve većim zahtevima za hranom, proizvođači su se okrenuli prekomernoj primeni sintetičkih (hemijskih) đubriva i pesticida. Ove štetne hemikalije predstavljaju kratkoročnu i dugoročnu pretnju zdravlju čitave biosfere. Stoga je potrebna efikasna alternativa na biološkom nivou da bi se smanjila zavisnost od sintetičkih đubriva i pesticida. Prirodni biostimulatori biljnog porekla su nova klasa inputa u poljoprivredi, koja nudi potencijalnu alternativu tradicionalnim, agro-hemijskim inputima i, u većini slučajeva, mogu smanjiti stope primene sintetičkih đubriva i pesticida povećavajući njihovu efikasnost.

Prema Evropskom savetu za biostimulanse (EBIC), "biljni biostimulatori sadrže supstancu (e) i / ili mikroorganizme čija je funkcija da kada se primenjuju na biljke ili rizosferu stimulišu prirodne procese, poboljšaju/iskoriste unos hranljivih materija, efikasnost hranjivih materija, toleranciju od abiotskih stresova i kvalitet useva". Koncept prirodnih biostimulatora istražuje se od 1933. godine, ali je poslednjih godina privukao pažnju kao potencijalno rešenje za ublažavanje negativnih uticaja promenljive klime na poljoprivredu. Treba napomenuti da su ekstrakti morskih algi samo jedan od inputa koji su klasifikovani kao biostimulatori.

Morske alge su višećelijski, makroskopski organizmi koji se nalaze u priobalnim, morskim eko-sistemima i bogat su izvor polisaharida, polinezasićenih masnih kiselina (PUFA), enzima, bioaktivnih peptide i amino-kiselina između ostalog. Morske alge između oseka mogu biti izložene nepovoljnim uslovima, uključujući ekstremne razlike u temperaturi, slanosti i svetlosti. Iz tog razloga, u poređenju sa zemaljskim organizmima, alge proizvode različita jedinjenja koja su povezana sa stresom i koja su ključna za njihov opstanak u takvim sredinama .Kao takvi, odabrani resursi morskih algi su važni izvori prirodnih biostimulatora i naširoko se koriste za promociju poljoprivredne produktivnosti. Najzastupljenije morske alge, koje se koriste kao izvor za industrijske i komercijalne prirodne biostimulatore, su smeđe morske alge Ascophillum nodosum. Dokazano je da različiti komercijalni ekstrakti iz A. nodosum –a poboljšavaju rast biljaka, ublažavaju određene abiotske i biotičke stresove, a takođe poboljšavaju odbrambeni sistem biljaka regulacijom molekularnih, fizioloških i biohemijskih procesa. Od svih izvora biostimulatora na bazi morskih algi, oni proizvedeni od A. nodosum –a su najviše i najdetaljnije proučavani .