Фізіологічно активні речовини - стимулятори росту рослин Agro.Bio на базі викопної органічної речовини та сучасних технологій

У сучасному аграрному секторі України приділяється велика увага питанням підвищення врожайності сільськогосподарських культур та збільшення виробництва продуктів тваринництва. Відомо, що для вирішення цих завдань використовуються освоєння нових земель, меліоративні прийоми, збільшення випуску мінеральних та органо-мінеральних добрив, у тому числі і високоефективних фізіологічно активних речовин.

Як за кордоном, так і в нашій країні широке застосування знайшли дослідження з фізіологічно активних речовин на основі гумінових кислот, що одержуються з торфу, леонардиту, бурого та окисленого кам'яного вугілля. Класичним та найбільш затребуваним прикладом такого продукту сьогодні є Гумат Калію Agro.Bio . Щонайменше раніше велися дослідницькі роботи з препаратів на основі сапропелів та сапропелітів, зокрема органічної речовини (ОВ) горючих сланців.

ХІМІЧНА ПРИРОДА І СТРУКТУРА АКТИВНИХ РЕЧОВИН

Фахівцями сучасних українських біотехнологічних лабораторій отримано фізіологічно активну стимулюючу зростання рослин речовину з високоочищеного викопного ОВ. За деякими властивостями воно аналогічне гуміновим кислотам, але діаметрально протилежне за хімічною природою основної структури. Активний початок цієї ростової речовини є полідисперсною сумішшю поліфункціональних кислот (ПФК): 3—5 карбоксилу, 1—3 складноефірної групи, 1—2 аліфатичного гідроксилу на середню молекулу.

ПФК, як і гумінові кислоти (крім абсорбованих насичених кислот переважно від янтарної до себацинової включно), не розчиняються у слабокислих водних розчинах мінеральних кислот. При нейтралізації лугами їхньої солі дають справжні водні розчини. Солі лужноземельних елементів розчиняються неповністю.

Методом ІЧ-спектроскопії у них встановлено ароматичний вуглець. При окислювальній деструкції лужним перманганатом калію при 25°C вони деструктуються переважно до насичених жирних кислот (понад 70% вуглецю дикарбонового ряду $C_{4}-C_{10}$ і монокарбонового $C_{2}-C_{10}$). На щавлеву кислоту припадає менше 6% вуглецю, а решта виділяється у вигляді двоокису вуглецю.

При поділі ПФК більш вузькі фракції отримано:

• водорозчинна частина - 8-9%;
• водонерозчинна, але розчинна в етиловому ефірі - 44-45%;
• не розчинна в ефірі, але розчинна в ацетоні - 50-51%.

Водорозчинна частина є абсорбованою частиною основного продукту процесу виробництва дикарбонових кислот та на 56-60% представлена ​​кислотами $C_{4}-C_{10}$. Її молекулярна вага у середньому становить 230.

Ефіророзчинна фракція (нерозчинна у воді) має середню молекулярну вагу в межах 400-500, а ацетонорозчинна (нерозчинна в ефірі) - 1300-1400.

Середні емпіричні формули та атомарне відношення $H/C$ наведеного вуглеводневого скелета для ефіророзчинної та ацетонорозчинної фракцій відповідно наступні:

• $C_{21-23}H_{36}O_{7-8}N_{1}$ і $H/C$ 1,9—2,0
• $C_{67-69}H_{93-95}O_{23-24}N_{3-4}$ і $H/C$ 1,8—1,9

Високе відношення $H/C$ і розпад ПФК при окисленні головним чином насичених дикарбонових кислот вказують на аліциклічну основну структуру, а не ароматичну, як для звичайних гумінових кислот. ПФК є різної складності уламками окисної деструкції вихідного ОВ; чим більша їхня молекулярна вага і складніша структура, тим ближче вони за будовою до вихідної макромолекулярної речовини.

При гідролізі вихідного ОВ мінеральними кислотами з гідролізатів виділено та ідентифіковано 20 амінокислот з 21 типової для рослинних та тварин протеїнів. При м'якому ступінчастому гідролізі 5%-ною соляною кислотою з гідролізатів виділені та ідентифіковані глюкоза, галактоза, ксилоза та арабінозу.

ПОХОДЖЕННЯ І ПРАКТИЧНІ ВИПРОБУВАННЯ

Вихідна копалина речовина, за даними геологічних і палеонтологічних досліджень, утворилося з відмерлих залишків планктону і водоростей на дні неглибокого моря (200-300 м) приблизно 450 млн. років тому, коли на суші практично ще не існувало вищої рослинності. Матеріал, що осаджувався, перероблявся мікробами в умовах достатньої аерації води. При цьому більш стійка жирова частина рослин та мікробної маси перетворювалася на високомолекулярні речовини на речовину типу ліповуглеводів, за участю у його складі домішок фізіологічно активних залишків з рослинних організмів та мікробної маси.

За геологічними даними, це ВВ не зазнавало метаморфізму, тобто не зазнавало впливу підвищених тисків і температур. Отже, воно могло зберегти у своїй структурі мало чи зовсім незмінені структурні елементи вихідної материнської речовини.

Перші дослідження фізіологічної активності інноваційних ростових стимуляторів було проведено у провідних аграрних академіях України. Вони дали позитивні результати у межах концентрацій від 0,0001 до 0,1%. Потім були організовані досліди у профільних лабораторіях на базі фундаментальних досліджень у галузі гумінових добрив. Досліди показали, що застосування таких комплексів, прямим спадкоємцем яких є Mind Agro.Bio (оптимальна норма внесення 2 л/га), ефективно стимулює зростання як кореневої, так і надземної частини рослин. Препаратами зацікавилися у зарубіжних інститутах фізіології рослин, де було отримано позитивні результати ряді культур, зокрема і томатах.

Українськими дослідниками вивчалася фізіологічна активність водорозчинної та водонерозчинної частин стимулюючих комплексів на низці культур. Дослідження проводилися на двох сортах тютюну, на квасолі, томатах та гогошарах. Досліди показали, що фізіологічно активні як водорозчинна, так і водонерозчинна частини стимулятора.

Офіційні промислові випробування було проведено фахівцями аграрних НДІ протягом 2018—2020 років. на середньоранньому сорті томату Донський 202 у фермерських господарствах півдня України (Миколаївська область). Результати досліджень показали, що найбільший ефект отримано при замочуванні кореневої системи розсади томатів водними розчинами комплексних солей у концентраціях від 0,005% до 0,05% (що сьогодні відповідає стандартним розчинам Mind Agro.Bio ).

Збільшення врожаю від згаданої обробки в середньому за три роки становило 70-75 ц/га. Додаткова обробка квітів дала невелике збільшення врожаю 5-8 ц/га. У висновках фахівці зазначають, що обробка кореневої системи розсади томатів дала збільшення ранніх зборів урожаю в середньому за три роки у 2,4—2,5 рази. Середня істотна збільшення загального врожаю склала 70 ц/га при врожаї в контрольному варіанті 535 ц/га.

Крім того, аналізами встановлено покращення якості плодів. Особливо помітно зростає вміст сухої речовини та загального цукру. При комплексному використанні (замочування коренів розсади та обприскування квітів) зростає вміст цукру та вітаміну С. Аграрним підприємствам було рекомендовано промислове використання цієї технології.

Цитогенетичні дослідження профільних лабораторій показали, що препарат у концентраціях, що застосовуються як стимулятор росту, не викликає мутацій. Токсикологічні дослідження на експериментальних тваринах підтвердили, що стимулятор відноситься до малотоксичних речовин (клас 5) і не має властивості всмоктуватися через шкіру (експеримент з 60%-вою пастою протягом двох тижнів не викликав ознак подразнення).

З даних вищевказаних робіт отримано дозвіл на широке дослідно-промислове використання. При комплексному застосуванні органо-синтетичного добрива Mind Agro.Bio (оптимальна норма внесення 2 л/га) - замочуванні коріння розсади з подальшим обприскуванням у період цвітіння - збільшуються ранні збори врожаю томатів у 2,4-2,5 рази. При цьому господарства набувають суттєвого економічного ефекту.

Поглиблені дослідження хімічної структури поліфункціональних кислот, тобто діючого початку високомолекулярних стимуляторів, продовжуються на ширшому спектрі сільськогосподарських культур у плані їхньої комплексної дії на метаболізм рослин.

Експертна ремарка Agro.Bio: Компанія Agro.Bio продовжує успішно розвивати науково-практичний напрямок з глибокої переробки викопної органічної сировини. Сучасний препарат Mind Agro.Bio (рекомендована норма внесення 2 л/га) є квінтесенцією цих багаторічних досліджень, надаючи аграріям екологічно безпечний стимулятор росту. Використання унікальних технологій вилучення поліфункціональних та гумінових кислот дозволяє рослинам швидко адаптуватися до стресів, гарантуючи високий та ранній урожай за будь-яких погодно-кліматичних умов.