Біофордж® у системі антистресового захисту рослин

Богдан Вокальчук, категорійний менеджер напрямку біологічних продуктів Corteva Agriscience

Останніми роками, крім викликів, спричинених війною, українські агровиробники дедалі частіше стикаються із впливом кліматичних змін, які суттєво обмежують продуктивність основних сільськогосподарських культур. За результатами досліджень компанії Corteva, найбільшими викликами при вирощуванні сільськогосподарських культур є абіотичні стреси, зокрема, посуха, дефіцит вологи, високі температури, спека, холодові стреси та різкі коливання температур. І якщо раніше це були поодинокі аномалії, то зараз вони стали системною нормою для українського агровиробництва. Втрати врожайності в середньому сягають 30% залежно від регіону, що становить серйозну загрозу для продовольчої безпеки й стабільності виробництва в умовах зміни клімату.

ТИПИ АБІОТИЧНИХ СТРЕСІВ І ЇХНІ НАСЛІДКИ ДЛЯ РОСЛИН

 Стрес у рослин визначають як фізіологічну реакцію на несприят­ливі умови навколишнього середо­вища, що порушують нормальний ріст, розвиток або продуктивність рослин.

Усі стресові чинники поділяють на абіотичні та біотичні. Біотичні стреси зумовлені живими орга­нізмами та їх діяльністю: конку­ренцією між рослинами, хвороба­ми, шкідниками, антропогенним впливом і алелопатією. Абіотич­ні стреси охоплюють фізичні та хімічні впливи довкілля, такі як посуха, екстремальні температу­ри, різкі коливання температур, холодовий стрес, сильні вітри, град, а також хімічні чинники – забруднення ґрунтів, наявність важких металів і токсичних речо­вин, пестицидна фітотоксичність і засолення (Ch Srinivasrao et al., 2023).

Кожен із чинників має свій вплив на рослини, що формує різні обме­ження їхнього розвитку.

Стрес від посухи (водний стрес). Зменшення кількості опа­дів і збільшення випаровування призводять до посухи, що спричи­няє дефіцит води у рослин, який негативно впливає на їхній ріст і кінцеву продуктивність. Стрес від посухи може спричинити в’янення, опіки листя та зниження фотосинтезу. У важких випадках такий стрес зумовлює передчасне старіння листя та загибель рос­лин.

Температурний стрес. Спека й високі температури під час актив­ного росту та розвитку порушують процеси фотосинтезу та пришвид­шують старіння рослин. Високі температури можуть спричинити зниження життєздатності пилку, негативно впливаючи на врожай­ність.

Утім, рослини можуть зазнава­ти не лише теплового стресу, а й холодового. Різкі коливання тем­ператур і холодовий стрес на ран­ніх фазах розвитку суттєво впли­вають на стартову енергію росту й формування кореневої системи. Холодовий стрес також може при­звести до зменшення поглинання поживних речовин і ефективності фотосинтезу. Заморозки під час цвітіння зумовлюють руйнування клітинних мембран, припинення обміну речовин і кристалізацію води у квітках.

Стрес від засолення (високої концентрації солей). Підвищен­ня засоленості ґрунту піддає рослини впливу високих концентра­цій солі, що порушує поглинання води та іонний баланс. Стрес від засолення може призвести до зниження росту, хлорозу листя та втрати врожайності. Крім того, спричинений сольовим стресом дисбаланс поживних речовин може впливати на метаболізм і розвиток рослин.

Сукупність цих чинників значно обмежує ріст і розвиток рослин і, як наслідок, призводить до зниження продуктивності сільськогосподар­ських культур.

Рис.1.  Вплив стресу на ріст і розвиток рослин.

ЯК СТРЕС ВПЛИВАЄ НА ФІЗІОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ В РОСЛИНАХ?

 Відповідь рослин на стреси є складним багаторівневим проце­сом, в якому можна виділити три етапи: початковий, вторинний і фазу відновлення.

На початковому етапі спостері­гається накопичення стресового гормону абсцизової кислоти, що зумовлює закриття продихів і не­ефективне використання води, зниження тургорного тиску, обме­ження транспірації, а також надхо­дження CO₂. Через це зменшується синтез хлорофілу, що призводить до зниження інтенсивності фото­синтезу та зменшення виробни­цтва енергії. Рослина на цьому ета­пі припиняє ріст.

На вторинному етапі фіксується накопичення активних форм кис­ню (АФК). Активні форми кисню (АФК) – це високоактивні молекули, зокрема, вільні радикали, які утво­рюються в клітинах рослин у відпо­відь на стресові умови (коливання температур, холод, посуху). АФК виконують важливі функції у про­цесах росту рослин, клітинної сиг­налізації та захисних реакцій. Про­те надмірна кількість АФК може спричинити руйнування клітин, що впливає на білки, ліпіди та ДНК і викликає так званий оксидатив­ний стрес.

У фазі відновлення активуються захисні механізми, спрямовані на стабілізацію клітинних структур і відновлення. Рослина посилює синтез осмолітів – сполук, що до­помагають утримувати клітинний тургор, захищають білки й мембра­ни та сприяють нейтралізації над­лишкових активних форм кисню (АФК). У цій фазі рослина спрямо­вує всю енергію не на формування врожайності та розкриття потен­ціалу, а на відновлення пошкодже­них структур і підтримання базо­вих процесів життєдіяльності (Li et al., 2022; Bharath et al., 2021).

Рис. 2. Антиоксидантний ефект у рослинах полягає у синтезі сполук, які нейтралізують активні форми кисню (АФК), захищаючи клітини від оксидативного пошкодження, спричиненого стресовими умовами. Це сприяє підвищенню загальної стійкості рослин, їхньому росту й покращенню здоров’я

Рис. 3. Функціонування продихів і зміни тургору клітин під час регуляції водного балансу рослини

БІОФОРДЖ® – РІШЕННЯ ДЛЯ ПІДТРИМКИ РОСЛИН У СТРЕСОВИХ УМОВАХ

З огляду на зазначене сьогодні постає потреба в сучасних ефек­тивних рішеннях, спрямованих на зменшення негативних наслідків стресів та оптимізацію вирощуван­ня сільськогосподарських культур у складних умовах. З метою подолан­ня цих викликів компанія Corteva Agriscience пропонує новинку – унікальний антистресовий препа­рат Біофордж®.

Біофордж® природним шляхом посилює внутрішні захисні ме­ханізми рослин, підвищує їхню стійкість до абіотичних стресів і сприяє швидкому відновленню, що забезпечує збереження врожаю Біофордж® працює за трьома напрямами, допомагаючи рослинам подолати стресові умови, зменшуючи негативні наслідки, викликані абіотичними стресами.

АНТИОКСИДАНТНИЙ ЕФЕКТ

Антиоксидантні властивості Біофордж® сприяють нейтралізації активних форм кисню, допомагаючи рослинам долати стресові умови й ефективніше відновлюватися, а також розкривати генетичний потенціал.

Крім антиоксидантної дії, Біофордж® регулює експресію генів, що відповідають за стійкість до стресів (холод, посуха, засоленість). Впливаючи на гени в рослині, препарат пригнічує сигнал до вироблення етилену – гормону стресу, що дає змогу рослині продовжувати нормальний розвиток і швидше відновлюватися після пошкоджень.

ІНТЕНСИВНИЙ ФОТОСИНТЕЗ & ОСМОТИЧНИЙ БАЛАНС

Калій відіграє важливу роль у регуляції відкривання та закривання продихів, що контролює надходження води й запобігає її надмірній втраті з клітин, одночасно забезпечуючи газообмін.

Цей основний фізіологічний процес дає змогу рослині підтримувати фотосинтез, сприяючи стабільності урожайності в умовах стресу.

АМІДНА ФОРМА АЗОТУ ЛЕГКОДОСТУПНА ДЛЯ РОСЛИН

Завдяки використанню амідної форми азоту Біофордж® забезпечує покращене поглинання та засвоєння азоту, що дає змогу рослинам активніше синтезувати білки для швидкого відновлення після пошкоджень.

Рис. 4. Вплив Біофордж® на збереження урожайності кукурудзи (середня урожайність з 4-х локацій, повторність 4-разова, 2025 рік)

ПОЛЬОВА ЕФЕКТИВНІСТЬ ДІЇ АНТИСТРЕСОВОГО ПРЕПАРАТУ БІОФОРДЖ®

Наукові дослідження, які прово­дила компанія Corteva Agriscience, довели високу ефективність Біофордж® для пом’якшення стресів у посівах різних сільсько­господарських культур у різних ґрунтово-кліматичних зонах Укра­їни. На кукурудзі в середньому з 4-х локацій продукт продемон­стрував збереження врожайності на 0,67 т/га (рис. 4). Застосування Біофордж® у досліді на пшениці озимій в умовах холодового стресу й різких коливань температур піс­ля відновлення вегетації показало +13% врожайності до контролю (фото 1).

Слід також відзначити потуж­ну антистресову дію препарату. В умовах стаціонарної дослідниць­кої платформи «Агропростір» на демонстраційному досліді з моде­лювання граду в фазу кукурудзи V4 на ділянках, де вносили препа­рат, фіксувалося швидке й актив­не відновлення рослин порівняно з контролем (фото 2). На варіанті з Біофордж® рослини кукурудзи не відставали у розвитку від рослин, які не піддавалися цьому стресу, в той час як на контролі рослини значно відставали у рості. Від­повідно, на варіанті з внесенням препарату (фото 3) спостерігали­ся кращий розвиток і закладка качанів.

Отже, Біофордж® є ефективним інструментом, який допомагає рослинам долати стресові умови й ефективніше відновлюватися, а також сприяє розкриттю їхнього генетичного потенціалу. У свою чергу, це дає змогу зберегти уро­жайність і отримувати додатковий дохід з кожного гектара в умовах нестабільності клімату.

Фото 1. Ефективність дії Біофордж® на дослідних ділянка при відновленні рослин після різких коливань температур та холодових стресів на початку вегетації. (Фото - 10 днів після застосування). Київська обл. Стаціонарна дослідницька польова платформа «Агропростір», 2025

Фото 2. Ефективність дії Біофордж® порівняно з контролем після граду. Демонстраційний дослід з моделювання стресу. Стаціонарна дослідницька польова платформа «Агропростір», Київська обл., 2025 рік. (Фото: 9 днів після застосування)

Фото 3. Ефективність дії Біофордж® порівняно з контролем після граду. Демонстраційний дослід з моделюванням стресу. Стаціонарна дослідницька польова платформа «Агропростір», Київська обл., 2025 рік

Завантажити PDF-версію статті>>

Більше про Біофордж®>>

Ліфлет продукту Біофордж®>>