În ultimul deceniu, s-au intensificat cercetările științifice internaționale referitoare la utilizarea microalgelor în cadrul sistemelor de producție agricolă, ajungându-se la concluzia că aceste tehnologii pot să îmbunătățească productivitatea și calitatea recoltelor, protejând plantele împotriva stresului biotic și abiotic și contribuind la scăderea amprentei de carbon în agricultură.

800 MII SPECII CU POTENŢIAL DE BIOFERTILIZARE

Într-o recentă recenzie apărută în jurnalul științific publicat de Societatea Italiană pentru Știință Horticolă (Società di Ortoflorofrutticoltura Italiana – SOI), jurnal publicat o dată la patru luni, un grup internațional de cercetători (Italia, Polonia, Rusia, România – Universitățile Agronomice din Timișoara și Iași prin aportul Silviei Brîndușa Hamburdă și al lui Vasile Stoleru), a relevat faptul că, potrivit estimărilor actuale, există aproximativ 800.000 de specii (dintre care 50.000 sunt deja descrise), care cresc în diverse medii, nu doar în cele marine și de apă dulce, ci și în sol și țesuturi vegetale, versatilitatea efectului lor biologic oferind posibilități de biofertilizare și biostimulare simultană, precum și de protecție a plantelor împotriva stresului biotic și abiotic.

INTERES ÎN AGRICULTURA ECO

Cercetătorul Gianluca Caruso, profesor la Departamentul de Științe Agricole, Universitatea din Napoli Federico II, Napoli-Portici, Italia, ne-a pus la dispoziţie recenzia jurnalului din luna aprilie 2022. Aceasta relevă fapul că interesul pentru aplicarea biostimulanților și biofertilizatorilor în sistemele de culturi agricole a crescut semnificativ, în special în agricultura ecologică, care este în general caracterizată printr-o productivitate mai mică a culturii și un impact redus asupra mediului, decât agricultura convențională.

CERCETĂRILE S-AU INTENSIFICAT

Specialistul a mai precizat faptul că lucrarea de recenzie realizată prin colaborare internațională evidențiază unele dintre cele mai importante descoperiri din acest domeniu, acordând o atenție deosebită atât activității biologice a preparatelor de microalge sau a combinațiilor pe bază de microalge, cât şi perspectivelor de utilizare a acestora ca biostimulatori sau biofertilizatori agricoli, chiar și în condiții de stres abiotic.

Până în prezent, majoritatea preparatelor comerciale de microalge sunt destinate consumului uman și animal și în scopuri de mediu, cum ar fi atenuarea emisiilor de dioxid de carbon din procesele industriale și pentru tratarea apelor. Rapoartele care se refereau la utilizarea microalgelor pentru creșterea și dezvoltarea plantelor erau destul de fragmentare.

Dar, începând din anul 2015, la nivel internațional, cercetările s-au intensificat și au condus la creșterea atractivității pentru tehnologiile agricole care utilizează microalgele.

COMBINAŢII CU MICROALGE

În legumicultură, au fost studiate inclusiv efectele combinațiile de microalge cu alți biostimulatori sau biofertilizatori. În mod concret, Dineshkumar și colab. (2020) au demonstrat că Arthrospira platensis și Chlorella vulgaris au fost mai eficiente în a influența creșterea și calitatea cepei, atunci când s-au aplicat în combinație cu bălegar de vacă, în comparație cu varianta utilizării individuale a microalgelor. Rezultate similare au fost obținute, cu un an mai devreme, la porumb.

ELEMENTE NUTRITIVE ÎN EXTRACTE

Cercetări recente au relevat faptul că, în extractele de microalge, pe lângă anumiți stimulatori de creștere, precum fitohormoni, enzime și vitamine, sunt prezente și multe elemente nutritive, în special P, K, Fe, Mg și Ca, toate acestea favorizând creșteri semnificative ale productivității culturilor.

Recenzia publicată de Societatea Italiană pentru Știință Horticolă arată că metodele de aprovizionare cu microalge ca substanțe care stimulează creșterea plantelor includ hidroponia, aplicarea pe sol sau foliară a extractelor sau a celulelor vii. Aceasta din urmă a oferit o absorbție mai rapidă a nutrienților, suplimentar adăugându-se protecția împotriva microorganismelor patogene și a paraziților, precum și reducerea evapotranspirației.

EFECTE POZITIVE CHIAR ŞI ÎN CONCENTRAŢII REDUSE

Chiar și la concentrații scăzute de biostimulatori de microalge aplicaţi pe sol, semințele și frunzele plantelor au fost capabile să regleze și să îmbunătățească procesele fiziologice ale plantelor, sporind rezistența la stres abiotic, absorbția nutrienților, creșterea vegetației, randamentul și calitatea producțiilor.

Mai multe studii privind microalgele ca biostimulatori au arătat că aceste produse pot îmbunătăți metabolismul celular, clorofila frunzelor și fotosinteza, sinteza acizilor nucleici și conținutul de antioxidanți al plantelor, precum și accesibilitatea apei și a nutrienților din sol.

CUM PUTEM PRODUCE MICROALGE?

Activitatea de producție a microalgelor poate fi implementată prin:

• utilizarea apei uzate

• recuperarea intensivă a nutrienților

• îmbunătățirea eficienței utilizării apei

• captare de anhidridă de dioxid de carbon și protoxid de azot din subproduse industriale

• reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.

În acest sens, sistemul de iaz de canalizare se numără printre cele cel mai utilizate, atât la nivel de laborator, cât și industrial.

AVANTAJE ŞI DEZAVANTAJE

Fotobioreactoarele cu un sistem închis de reactoare tubulare sau plate sunt adesea folosite pentru Porphyridium, Phaeodactylum, Arthrospira, Nannochloropsis, Chlorella, Haematococcus și Tetraselmis spp. producție.

Această tehnică se caracterizează prin calitate superioară a biomasei, eficiență fotosintetică crescută și productivitate volumetrică, în comparație cu iazurile deschise, datorită eficienței ridicate a utilizării zonei și luminii mai bune, dar are costuri de operare ridicate și cerințe mari de energie.

În schimb, bazinele deschise sunt construite cu materiale mai puțin costisitoare și necesită mai puțină energie pentru amestecarea mediului de cultură, dar prezintă o eficiență energetică radiantă mai mică, un transfer mai scăzut de masă de gaz/lichid, lipsă de control al temperaturii și un risc mai mare de contaminare cu potențialul de a produce volume mari de biomasă.

FACTORI CARE DUC LA REUŞITĂ

Specialistul italian Gianluca Caruso atrage, totuși, atenția asupra faptului că reușita utilizării microalgelor și a combinațiilor acestora cu alți biofertilizatori și biostimulatori în producția agricolă depinde în mod semnificativ de metoda de formulare a produsului, de genetica plantelor de cultură, de momentul și de doza în care se aplică.

”Rezultatele recenziei noastre au demonstrat beneficiile ridicate de aplicare a microalgelor, pentru a îmbunătăți toleranța plantelor la stresul oxidativ, randamentul și calitatea nutrițională a produsului. Pentru a optimiza efectul benefic al microalgelor în producția de culturi, sunt necesare cercetări ulterioare menite să dezvăluie aspectele moleculare și fiziologice ale utilizării lor”, concluziona cercetătorul italian.

Care sunt principalele EFECTE ALE BIOÎNGRĂŞĂMINTELOR PE BAZĂ DE MICROALGE citiţi în Revista FERMA, ediţia 15-30 iunie 2022!

Cumpără revista în format electronic de AICI!

CERCETĂTOR DE RENUME MONDIAL

Gianluca Caruso este cercetător științific și profesor asociat la Universitatea din Napoli Federico II, Napoli-Portici, Italia, Departamentul de Agricultură, cu expertiză în Biologie vegetală, Horticultură, Producția de legume, Hidroponie, Fiziologia plantelor, Nutrienți, Antioxidanți, Calitatea fructelor, Tehnologia post-recoltare, Prelucrare și a realizat 175 de publicații (133 raportate în Researchgate și 102 în Scopus).

un articol de

PETRONELA COTEA MIHAI

redactor Radio România Iaşi