Biostimulan tumbuhan ialah bahan atau mikroorganisma yang digunakan pada tanaman untuk meningkatkan kecekapan nutrien, toleransi terhadap tekanan abiotik dan/atau kualiti tanaman, tanpa bergantung pada kandungan nutrien bahan itu sendiri. Dalam erti kata mudah, biostimulan bukan sekadar “makanan tambahan” untuk pokok, tetapi lebih kepada bahan yang membantu tumbuhan menggunakan sumber yang ada dengan lebih cekap.
Dokumen juga menegaskan bahawa biostimulan berbeza daripada baja dan racun perosak. Baja membekalkan nutrien secara langsung, manakala racun perosak bertindak secara langsung terhadap organisma perosak. Biostimulan pula merangsang proses semula jadi tumbuhan.
Dua kumpulan utama biostimulan
Biostimulan secara umum dibahagikan kepada dua kategori besar, iaitu mikrob dan bukan mikrob.
| Kategori | Contoh |
|---|---|
| Bukan mikrob | Asid humik dan fulvik, hidrolisat protein, ekstrak rumpai laut, kitosan, fosfit, silikon |
| Mikrob | Kulat mikoriza arbuskula, PGPR, Trichoderma spp., Rhizobium |
Pembahagian ini penting kerana mekanisme tindakannya boleh berbeza. Ada biostimulan yang bekerja melalui sebatian organik tertentu, manakala ada yang bergantung kepada aktiviti mikroorganisma hidup di sekitar akar atau dalam zon rizosfera.
Bagaimana biostimulan membantu tumbuhan?
Biostimulan bertindak dengan merangsang proses semula jadi tumbuhan, bukan dengan membekalkan nutrien secara langsung.
Antara kesan yang dilaporkan ialah:
- meningkatkan penyerapan dan kecekapan nutrien,
- merangsang pertumbuhan akar,
- mengaktifkan laluan biosintesis metabolit sekunder.
Jadi, jika baja boleh dianggap sebagai “bekalan nutrien”, biostimulan lebih sesuai dianggap sebagai bahan yang membantu sistem fisiologi tanaman bekerja dengan lebih cekap.
Akar biasanya menjadi sasaran penting
Salah satu kesan utama biostimulan ialah rangsangan terhadap pertumbuhan akar. Akar yang lebih aktif atau lebih berkembang boleh membantu tanaman mendapatkan air dan nutrien dengan lebih baik.
Kesan ini penting terutama dalam keadaan di mana nutrien sebenarnya ada dalam tanah, tetapi tanaman kurang cekap menyerap atau menggunakannya.
Membantu ketika tanaman mengalami stres
Biostimulan turut dikaji kerana keupayaannya meningkatkan toleransi tanaman terhadap tekanan abiotik seperti:
- kemarau,
- kemasinan tanah,
- suhu suboptimum.
Tekanan abiotik berbeza daripada serangan penyakit atau perosak. Ia merujuk kepada tekanan daripada faktor persekitaran bukan hidup seperti kekurangan air, garam berlebihan atau suhu yang tidak sesuai.
Kesan hingga ke tahap molekul
Kesan biostimulan bukan hanya dapat dilihat pada akar atau daun.
Dokumen menerangkan bahawa pada tahap molekul, biostimulan boleh mempengaruhi:
- molekul isyarat,
- faktor transkripsi,
- tahap hormon tumbuhan.
Gabungan perubahan ini menyumbang kepada peningkatan toleransi terhadap tekanan.
Ini menunjukkan bahawa biostimulan boleh mempengaruhi sistem regulasi dalaman tanaman, bukan sekadar memberi kesan fizikal luaran.
Satu bahan sahaja atau gabungan banyak molekul?
Menariknya, keberkesanan sesuatu biostimulan mungkin bukan disebabkan oleh satu sebatian tunggal.
Dokumen menyatakan bahawa kesannya boleh berlaku melalui tindakan sinergistik pelbagai molekul bioaktif dalam sesuatu formulasi.
Ini sangat penting untuk memahami produk berasaskan bahan organik atau fermentasi, kerana komposisinya kadangkala kompleks dan mengandungi banyak sebatian serentak.
Biostimulan bukan baja
Perbezaan ini sering mengelirukan.
Baja bertujuan membekalkan unsur seperti nitrogen, fosforus, kalium dan nutrien lain secara langsung.
Biostimulan pula tidak semestinya mempunyai kandungan NPK yang tinggi. Fungsinya lebih kepada meningkatkan kecekapan nutrien yang sudah tersedia atau membantu tanaman menjalankan proses fisiologinya dengan lebih baik.
Jadi, sesuatu bahan boleh mempunyai kesan biostimulan walaupun nilai NPK-nya rendah.
Biostimulan bukan racun perosak
Biostimulan juga tidak ditakrifkan berdasarkan keupayaan membunuh serangga, kulat atau bakteria patogen secara langsung.
Dokumen menegaskan bahawa ia tidak mempunyai tindakan langsung terhadap perosak.
Walaupun tanaman yang lebih sihat mungkin lebih tahan menghadapi tekanan tertentu, itu tidak menjadikan biostimulan sama dengan racun perosak.
Contoh biostimulan bukan mikrob
Antara bahan bukan mikrob yang dinyatakan dalam dokumen ialah asid humik dan fulvik.
Bahan lain termasuk:
- hidrolisat protein,
- ekstrak rumpai laut,
- kitosan,
- fosfit,
- silikon.
Bahan-bahan ini berbeza dari segi komposisi, tetapi digunakan kerana kesannya terhadap proses fisiologi dan pertumbuhan tanaman.
Contoh biostimulan mikrob
Kumpulan mikrob pula termasuk mikroorganisma yang membantu pertumbuhan tanaman.
Contohnya:
- kulat mikoriza arbuskula,
- bakteria penggalak pertumbuhan tumbuhan atau PGPR,
- Trichoderma spp.,
- Rhizobium.
Dalam konteks ini, mikroorganisma bukan sekadar “ada” dalam larutan atau tanah, tetapi perlu memberi kesan yang berkaitan dengan peningkatan fungsi tanaman.
Kenapa biostimulan semakin penting?
Salah satu sebab utama ialah pertanian moden berdepan tekanan seperti perubahan iklim, kemarau dan kemasinan.
Biostimulan dilihat sebagai salah satu pendekatan yang boleh membantu tanaman mengekalkan prestasi dalam keadaan kurang optimum.
Ia juga selari dengan pendekatan pertanian input rendah dan pertanian lestari.
Bagaimana ia ditakrifkan dari sudut perundangan?
Kesatuan Eropah mentakrifkan biostimulan sebagai produk yang merangsang proses nutrisi tumbuhan tanpa mengira kandungan nutriennya.
Di Amerika Syarikat pula, Farm Bill 2018 menggambarkan biostimulan sebagai bahan atau mikroorganisma yang merangsang proses semula jadi untuk meningkatkan:
- kecekapan nutrien,
- toleransi tekanan abiotik,
- kualiti tanaman,
- hasil tanaman.
Ini menunjukkan bahawa konsep biostimulan kini semakin jelas dari sudut sains dan regulatori.
Pasaran biostimulan berkembang pesat
Dokumen melaporkan bahawa pasaran global biostimulan dianggarkan sekitar USD 2.6 bilion pada 2019 dan diunjurkan melebihi USD 4 bilion menjelang 2025.
Pertumbuhan ini menunjukkan peningkatan minat industri terhadap bahan yang boleh menyokong produktiviti tanaman dengan input yang lebih cekap.
Tetapi keberkesanan tidak selalu konsisten
Satu perkara penting ialah biostimulan bukan “produk ajaib”.
Dokumen menyatakan bahawa keberkesanannya menunjukkan kebolehubahan yang besar, terutama dalam ujian lapangan.
Keputusan boleh berubah mengikut:
- jenis tanaman,
- keadaan tanah,
- cuaca,
- dos,
- masa aplikasi,
- komposisi produk.
Bahan organik sangat kompleks
Salah satu cabaran utama ialah bahan mentah organik sering mempunyai komposisi yang sangat kompleks.
Dokumen menyatakan bahawa kerumitan ini menyukarkan penyelidik mengenal pasti sebatian yang paling aktif dalam sesuatu formulasi.
Ini sangat relevan bagi produk fermentasi, ekstrak tumbuhan atau bahan organik yang mengandungi pelbagai jenis metabolit.
Pendekatan multi-omics dicadangkan
Untuk memahami bagaimana biostimulan benar-benar berfungsi, penyelidik mencadangkan penggunaan pendekatan multi-omics.
Pendekatan ini boleh menggabungkan analisis seperti:
- genomik,
- transkriptomik,
- proteomik,
- metabolomik.
Tujuannya ialah memahami kesan biostimulan secara menyeluruh pada tahap sel.
Jadi, apa definisi paling mudah?
Secara ringkas:
Baja memberi nutrien.
Biostimulan membantu tanaman menggunakan nutrien dan menghadapi stres dengan lebih cekap.
Itulah perbezaan asas yang paling mudah difahami berdasarkan dokumen ini.
Kesimpulan
Biostimulan ialah bahan atau mikroorganisma yang digunakan untuk meningkatkan kecekapan nutrien, toleransi terhadap tekanan abiotik dan kualiti tanaman, tanpa bergantung pada kandungan nutriennya sendiri.
Ia terbahagi kepada dua kumpulan utama, iaitu biostimulan mikrob dan bukan mikrob. Contoh bukan mikrob termasuk asid humik, fulvik, hidrolisat protein dan ekstrak rumpai laut, manakala contoh mikrob termasuk mikoriza, PGPR, Trichoderma dan Rhizobium.
Kesan biostimulan termasuk peningkatan penyerapan nutrien, rangsangan akar, pengaktifan metabolit sekunder serta peningkatan toleransi terhadap kemarau, kemasinan dan suhu suboptimum.
Namun, keberkesanannya boleh berubah mengikut keadaan lapangan dan komposisi bahan. Oleh itu, biostimulan paling tepat dilihat sebagai alat sokongan fisiologi tanaman, bukannya pengganti baja atau racun perosak.
Sumber Rujukan
Bhupenchandra, I., et al. (2022). Role of biostimulants in mitigating the effects of climate change on crop performance. Frontiers in Plant Science, 13.
Calvo, P., Nelson, L., & Kloepper, J. (2014). Agricultural uses of plant biostimulants. Plant and Soil, 383, 3–41.
Drobek, M., Fr?c, M., & Cybulska, J. (2019). Plant Biostimulants: Importance of the Quality and Yield of Horticultural Crops and the Improvement of Plant Tolerance to Abiotic Stress—A Review. Agronomy.
Franzoni, G., Cocetta, G., Prinsi, B., Ferrante, A., & Espen, L. (2022). Biostimulants on Crops: Their Impact under Abiotic Stress Conditions. Horticulturae.
Grammenou, A., et al. (2023). Biostimulants in the Soil–Plant Interface: Agro-environmental Implications—A Review. Earth Systems and Environment, 7, 583–600.
Hamid, B., et al. (2021). Bacterial Plant Biostimulants: A Sustainable Way towards Improving Growth, Productivity, and Health of Crops. Sustainability.
Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae, 196, 3–14.
Jiang, Y., et al. (2024). Plant Biostimulant as an Environmentally Friendly Alternative to Modern Agriculture. Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Johnson, R., Joel, J. M., & Puthur, J. T. (2023). Biostimulants: The Futuristic Sustainable Approach for Alleviating Crop Productivity and Abiotic Stress Tolerance. Journal of Plant Growth Regulation, 43, 659–674.
Malik, A., et al. (2020). Biostimulant-Treated Seedlings under Sustainable Agriculture: A Global Perspective Facing Climate Change. Agronomy.
Mannino, G. (2025). Plant-biostimulants interaction: scientific trends, markets dynamics, and real-world implication. Journal of Plant Interactions, 20.
Oosten, M., Pepe, O., Pascale, S., Silletti, S., & Maggio, A. (2017). The role of biostimulants and bioeffectors as alleviators of abiotic stress in crop plants. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 4, 1–12.
Ricci, M., Tilbury, L., Daridon, B., & Sukalac, K. (2019). General Principles to Justify Plant Biostimulant Claims. Frontiers in Plant Science, 10.
Rouphael, Y., & Colla, G. (2018). Synergistic Biostimulatory Action: Designing the Next Generation of Plant Biostimulants for Sustainable Agriculture. Frontiers in Plant Science, 9.
Shahrajabian, M. H., Chaski, C., Polyzos, N., & Petropoulos, S. (2021). Biostimulants Application: A Low Input Cropping Management Tool for Sustainable Farming of Vegetables. Biomolecules, 11.
Sible, C. N., Seebauer, J., & Below, F. (2021). Plant Biostimulants: A Categorical Review, Their Implications for Row Crop Production, and Relation to Soil Health Indicators. Agronomy.
Sun, W., & Shahrajabian, M. H. (2023). The Application of Arbuscular Mycorrhizal Fungi as Microbial Biostimulant, Sustainable Approaches in Modern Agriculture. Plants, 12.
Sun, W., Shahrajabian, M. H., Kuang, Y., & Wang, N. (2024). Amino Acids Biostimulants and Protein Hydrolysates in Agricultural Sciences. Plants, 13.
Yakhin, O. I., Lubyanov, A. A., Yakhin, I. A., & Brown, P. (2017). Biostimulants in Plant Science: A Global Perspective. Frontiers in Plant Science, 7.
Keyword: biostimulan, plant biostimulant, biostimulan tumbuhan, baja, mikrob, PGPR, mikoriza, Trichoderma, Rhizobium, asid humik, asid fulvik, ekstrak rumpai laut, hidrolisat protein, kitosan, silikon, kecekapan nutrien, pertumbuhan akar, toleransi kemarau, toleransi kemasinan, tekanan abiotik, metabolit sekunder, hormon tumbuhan, pertanian lestari, makanan tanaman, kesihatan tanah, biofertilizer, input pertanian
