Ενστικτωδώς και εμπειρικά, ακολούθησαν την εξής διαδικασία:
Συλλέγανε φύκια τα οποία και τα απλώνανε ως ένα ομοιόμορφο και παχύ στρώμα πάνω στο έδαφος των καλλιεργειών. Τα φύκια αναμιγνύονταν και μαζί με άλλα υλικά εδαφοκάλυψης.
Επίσης παρήγαγαν και ένα πρωτόγονο υγρό λίπασμα φυκιών. Μετά τη συλλογή των φυκιών, αυτά αποξηραίνονταν στον ήλιο και εν συνεχεία, τα αποξηραμένα φύκια καιγόντουσαν σε ένα είδος κλίβανου. Η παραγόμενη στάχτη διαλυόταν σε ένα δοχείο με νερό και το διάλυμα που προέκυπτε εφαρμοζόταν στις καλλιέργειες.
Έφτασε λοιπόν ο καιρός που και οι επιστήμονες ασχολήθηκαν σοβαρά με τα φύκια και γι’αυτό το λόγο διεξήχθησαν πολλές έρευνες σε σχέση με αυτά.
Τι έχει διαπιστωθεί;
Τα εκχυλίσματα θαλάσσιων φυκιών αποτελούν πηγή φυσικών ρυθμιστών ανάπτυξης των φυτών έχοντας τελικά το ρόλο των βιοδιεγερτών.
Τι ουσίες περιέχουν;
Τα φύκια περιέχουν μια ποικιλία οργανικών ενώσεων περιλαμβάνοντας αμινοξέα (ασπαρταμικό οξύ, γλουταμικό οξύ και αλανίνη καθώς κ.α.), ένα ευρύ φάσμα βιταμινών, όπως βιταμίνες C,B (θειαμίνη), B2 (ριβοφλαβίνη), B12, E, K κ.α. Επίσης, υπάρχουν ενδείξεις παρουσίας και άλλων ουσιών, με ρόλο διεγερτικό και αντιβιοτικό, καθώς και ρόλο φυτικών ορμονών.
Ποια είναι τα οφέλη της χρήσης των φυκιών;
► Βελτιωμένη απόδοση των καλλιεργειών
► Καλά ανεπτυγμένο ριζικό σύστημα
► Βελτιωμένη φυτική ανάπτυξη (ανθέων, φύλλων, καρπών)
► Αυξημένη ικανότητα αντοχής των φυτών σε αβιοτικό και βιοτικό στρες
► Βελτιωμένη δομή εδάφους
► Διατήρηση ωφέλιμων μικροβίων του εδάφους
Τρόποι εφαρμογής των εκχυλισμάτων των φυκιών
1. Βιομάζα φυκιών ή γεύμα φυκιών:
Έχουν χρησιμοποιηθεί αρκετές μέθοδοι εφαρμογής φυκιών στις καλλιέργειες. Ο τύπος της εφαρμογής που χρησιμοποιείται εξαρτάται από τη φύση του προϊόντος των φυκιών (π.χ. γεύμα / σκόνη ή εκχύλισμα). Η εφαρμογή πλήρους γεύματος βιομάζας από φύκια είναι πιο συνηθισμένη κοντά σε παράκτιες περιοχές, όπου και υπάρχει αφθονία φυκιών. Ολόκληρα τα φύκια ή οι σκόνες φυκιών διασκορπίζονται στο έδαφος και συνήθως υφίστανται επεξεργασία στο έδαφος για να διευκολύνουν τη μικροβιακή αποσύνθεση των φυκιών. Τα φύκια ενσωματώνονται στο έδαφος αρκετό χρόνο πριν από τη φύτευση των φυτών, διότι κατά τη διάρκεια της φάσης αποσύνθεσης τα βακτήρια του εδάφους καταστρέφουν το άζωτο στο έδαφος με αποτέλεσμα μια προσωρινή ανεπάρκεια θρεπτικών συστατικών που θα επηρεάσει αρνητικά την ανάπτυξη των φυτών. Τα αποσυντιθέμενα θαλάσσια φύκια, ως οργανική ουσία, γενικά βελτίωσαν τις φυσικοχημικές ιδιότητες του εδάφους, την ικανότητα συγκράτησης ύδατος, τη μικροβιακή δραστηριότητα και επίσης προστατεύονται τα φυτά από τις δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως οι ακραίες θερμοκρασίες, το υδατικό στρες ή λόγω περίσσειας θρεπτικών στοιχείων.
2. Εκχυλίσματα φυκιών:
Είναι τα περισσότερο ευρέως διαδεδομένα προϊόντα φυκιών τα οποία είναι διαθέσιμα ως υγρά εκχυλίσματα ή σε μορφή υδατοδιαλυτής σκόνης. Εφαρμόζονται κοντά στη ρίζα του φυτού, αυτό μπορεί να επιτευχθεί με ανάμιξη των εκχυλισμάτων με νερό άρδευσης και εφαρμογή ως άρδευση στάγδην στις καλλιέργειες. Τα εκχυλίσματα φυκιών χρησιμοποιούνται επίσης ως σπρέι φυλλώματος σε ποικίλες καλλιέργειες.
Η διαφυλλική εφαρμογή των εκχυλισμάτων των φυκιών φάνηκε ότι είναι πιο αποτελεσματική εάν εφαρμοστεί το πρωί όταν είναι ανοιχτά τα στόματα των φύλλων. Η αποτελεσματικότητα των εκχυλισμάτων φυκιών εξαρτάται επίσης από το στάδιο ανάπτυξης του φυτού. Για παράδειγμα, οι Dwelle and Hurley (1984) διαπίστωσαν ότι το εκχύλισμα φυκιών προσδίδει μέγιστη επίδραση στην απόδοση της πατάτας όταν εφαρμόζεται εντός 2 εβδομάδων μετά την έναρξη του κονδύλου.
Η εφαρμογή εκχυλισμάτων φυκιών και η πρόσληψη θρεπτικών ουσιών από τα φυτά
Τα φύκια έχουν την ιδιότητα να μεταβάλλουν τις βιολογικές-βιοχημικές ιδιότητες των εδαφών καθώς επίσης και την αρχιτεκτονική του ριζικού συστήματος προς όφελος των φυτών ώστε η πρόσληψη των θρεπτικών να είναι πιο αποτελεσματική.
Για παράδειγμα, το εκχύλισμα από το φύκι Α. Nodosum αύξησε την έκφραση ενός γονιδίου μεταφορέα νιτρικών NRT1.1. (Krouk et al., 2010, Castaingset al., 2011), με αποτέλεσμα την αυξημένη ανάπτυξη των πλευρικών ριζών και την αφομοίωση αζώτου. Παρατηρήθηκε λοιπόν ένας μεγαλύτερος αριθμός αζωτοδεσμευτικών οζιδίων, μετά από εφαρμογή εκχυλισμάτων φυκιών.
Επίσης έχει αναφερθεί πως η διαφυλλική εφαρμογή εκχυλισμάτων καφέ φυκιών έχει βελτιώσει την πρόσληψη χαλκού στο αμπέλι και σιδήρου στο μαρούλι (Crouch et al., 1990) και ασβεστίου στα σταυρανθή (Kotze and Joubert, 1980).
Η ορμονική δραστηριότητα των φυκιών
Ο τρόπος δράσης των εφαρμοζόμενων εκχυλισμάτων στα φυτά θυμίζει πολύ αυτή των φυτικών ορμονών.
Τα καφέ φύκια περιέχουν φυτικές ορμόνες όπως κυτοκινίνη, γιββερελλικό οξύ, αμπσιζικό οξύ και έχει διαπιστωθεί ερευνητικά πως η προαγωγή τη φυτικής ανάπτυξης που προκαλεί η εφαρμογή των εκχυλισμάτων, οφείλεται στην άμεση ή έμμεση επίδραση των φυτοορμονών που περιέχουν τα φύκια.
Αντοχή των φυτών σε αβιοτικό στρες
Παράγοντες αβιοτικού στρες, όπως χαμηλές θερμοκρασίες, υδατική καταπόνηση, αλατότητα κ.α. αποτελούν ανασταλτικούς παράγοντες για την ανάπτυξη των φυτών.
Μέθοδοι μετριασμού του αβιοτικού στρες είναι περιορισμένες και η ανάγκη να βρεθούν περισσότερες, επιτακτική.
Βιοενεργές ενώσεις που υπάρχουν στα εκχυλίσματα φυκιών ενισχύουν την απόδοση των φυτών υπό αβιοτικές καταπονήσεις. Η εφαρμογή εκχυλισμάτων φυκιών σε φυτά που βρίσκονται υπό την καταπόνηση χαμηλών θερμοκρασιών, έχει αποδειχθεί πως βελτιώνει τελικά την αντοχή τους στις χαμηλές θερμοκρασίες.
Τι ακριβώς όμως συμβαίνει;
Η εφαρμογή εκχυλίσματος του φυκιού A.nodosum σε φυτά αμπελιού, προκάλεσε μείωση του ωσμωτικού δυναμικού των φύλλων, γεγονός που αποτελεί βασικό δείκτη ωσμωτικής ανοχής.
Μεταβολισμός και φυσιολογία φυτών
Η εφαρμογή των εκχυλισμάτων των φυκιών επηρεάζει τη φυσιολογία και το μεταβολισμό των φυτών.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό της παρενιαυτοφορίας σε δένδρα μηλιάς. Η παρενιαυτοφορία είναι φαινόμενο με ορμονικές καταβολές και ρυθμίζεται με την εφαρμογή των κατάλληλων φυτορρυθμιστικών ουσιών.
Έχει διαπιστωθεί πως η παρενιαυτοφορία σε δένδρα μηλιάς ελέγχεται κατά την εφαρμογή σε αυτά εκχυλίσματος από το φύκι A. Nodosum, υπό την προϋπόθεση πως το δένδρο βρίσκεται υπό συνθήκες ανεπαρκούς θρεπτικής κατάστασης. Η ύπαρξη ενός μορίου ή μιας ορμόνης στο συγκεκριμένο φύκι, σηματοδοτούν την όλη διαδικασία.
Ποιότητα παραγόμενου προϊόντος και ζωή στο ράφι
Τα φυτικά εκχυλίσματα, έχει αποδειχθεί πως προσδίδουν μεγαλύτερη ζωή στα συγκομισμένα προϊόντα καθώς και καλύτερη ποιότητα σε αυτά.
Έχει αποδειχθεί πως με την εφαρμογή εκχυλισμάτων φυκιών, αυξάνουν οι ποσότητες και η σύνθεση φλαβονοειδών και φαινολικών ενώσεων, ενώσεις που όπως γνωρίζουμε προάγουν γενικά την υγεία του φυτού και του προσδίδουν καλά ποιοτικά χαρακτηριστικά.
Αποτελέσματα πειραματικών δεδομένων:
► Βελτίωση της θρεπτικής ποιότητα φυτών σπανακιού καθώς και καλύτερη ποιότητα κατά την αποθήκευση
► Καλύτερη θρεπτική κατάσταση ελαιοκάρπου με μεταβολή στο προφίλ των λιπαρών οξέων, με σημαντική αύξηση του λινολενικού και ελαϊκού οξέος με σημαντική μείωση στο παλμιτελαϊκο.
► Αύξηση της διάρκειας ζωής του αβοκάντο και των αχλαδιών
Εδώ ίσως θα μπορούσαν τα εκχυλίσματα φυκιών να αποτελέσουν το αντίπαλο δέος του CaCl2;
Πιθανοί περιορισμοί στη χρήση των φυκιών στις καλλιέργειες
Για κάθε καλό που κάνει μια ουσία ή ένας παράγοντας γενικότερα στις καλλιέργειες, σίγουρα περιμένει κανείς να ακούσει και τους περιορισμού της χρήσης αυτών.
Κάτι ανάλογο ισχύει και για τα σκευάσματα εκχυλισμάτων φυκιών.
✔ Τα φύκια από τη φύση τους έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα. Η μακροπρόθεσμη ή η υπερβολική λοιπόν εφαρμογή τους μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη αλατούχων εδαφών. Τα κενά μεταξύ των εφαρμογών και η έκπλυση των εδαφών αποτελούν λύση στο πρόβλημα.
✔ Τα φύκια είναι ισχυροί συσσωρευτές βαρέων μετάλλων και άλλων μολυσματικών ουσιών. Οι ανεπιθύμητες αυτές ουσίες αυτομάτως μεταφέρονται στην καλλιεργήσιμη γη. Σωστή έρευνα πριν την αγορά οποιουδήποτε προϊόντος, ώστε αυτό να είναι πιστοποιημένο καθώς και η προέλευσή του για την αποφυγή δυσμενών καταστάσεων.
✔ Τα φύκια υφίστανται αναερόβια αποσύνθεση ενώσεων θείου, διαδικασία που οδηγεί στην παραγωγή σουλφιδίων. Εν συνεχεία, η μικροβιακή οξείδωση αυτών θα οδηγήσει σε μειωμένο εδαφικό pH κάτι που συνεπάγεται οξίνιση του εδάφους.
✔ Τα ίδια τα φύκια αποτελούν από μόνα τους μικροβιακές ενότητες οι οποίες και θα επηρεάσουν οπωσδήποτε τις ήδη υπάρχουσες μικροβιακές ενότητες του εδάφους. Πώς, με ποιον τρόπο και κατά πόσο; Τί σημαίνει αυτό για την υγεία των εδαφών αλλά και των φυτών; Άλλο ένα ερώτημα.
Βιβλιογραφία:
Arioli, T., Mattner, S. W., & Winberg, P. C. (2015). Applications of seaweed extracts in Australian agriculture: past, present and future. Journal of applied phycology, 27(5), 2007-2015.
Nabti, E., Jha, B., & Hartmann, A. (2017). Impact of seaweeds on agricultural crop production as biofertilizer. International journal of environmental science and technology, 14(5), 1119-1134.
Battacharyya, D., Babgohari, M. Z., Rathor, P., & Prithiviraj, B. (2015). Seaweed extracts as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, 196, 39-48.
Panda, D., Pramanik, K., & Nayak, B. R. (2012). Use of sea weed extracts as plant growth regulators for sustainable agriculture. International Journal of Bio-Resource & Stress Management, 3(3).
