Application of biostimulants in agriculture: Effects on plant growth and yield

Abstract

The study aimed to evaluate the effectiveness of the use of biostimulants, such as humic acid preparation, Seaweed algae extract and microbial preparation Baikal-EM, on plant growth and yield. The impact of biostimulants on plant development and crop yields was studied on sugar beet (Beta vulgaris) and maize (Zea mays). To achieve this goal, field studies were conducted to compare different biostimulants in terms of germination and yield (total crop weight, weight of a single fruit, sugar, starch and protein content). The study was conducted in April-August 2023 in the Sumy district of the Sumy region. Standard agronomic methods, including soil cultivation, measurement of plant growth and yield parameters, and statistical processing of the data were used in the study. The results showed that humic acids and algae extract, when applied separately, provided the highest seed germination and yield. Among all the variants of combined application, the most significant increase in germination rates for beetroot was provided by treatment with a combination of Seaweed and Baikal-EM – 91.7%. For maize, Seaweed with humic acids and Seaweed with Baikal-EM are 92% each. The combination of Seaweed and humic acids had the best effect on the yield of both crops: 460.9 c/ha for beetroot (compared to 325 c/ha without treatment) and 61 c/ha for corn (41.5 c/ha without treatment). The microbial preparation Baikal also demonstrated a positive effect, but its results were lower, and it proved effective in combination with humic acids. The results obtained indicate the feasibility of using humic acids and algae extract to increase plant productivity, while Baikal can be useful for improving the general condition of soil and plants in combination with other fertilisers.

Метою роботи була оцінка ефективності використання біостимуляторів, таких як препарат гумінових кислот, екстракт водоростей Seaweed та мікробний препарат Байкал-ЕМ, на показники росту та врожайності рослин. Досліджувався вплив біостимуляторів на розвиток рослин та врожайність сільськогосподарських культур: цукрового буряка (Beta vulgaris) та кукурудзи (Zea mays). Для досягнення мети були проведені польові дослідження, в яких порівнювалися різні біостимулятори за показниками схожості та врожайності (загальна маса врожаю, вага окремого плоду, вміст цукру, крохмалю та білка). Дослідження проведене в період квітня-серпня 2023 року в Сумському районі Сумської області. У дослідженні використовувалися стандартні агрономічні методи, включаючи обробку ґрунту, вимірювання параметрів росту та врожайності рослин та статистичну обробку отриманих даних. Результати показали, що гумінові кислоти та екстракт водоростей при окремому внесенні забезпечили найвищі показники схожості насіння та врожайності. Серед усіх варіантів комбінованого внесення, для буряка найбільш суттєвий ріст показників схожості забезпечила обробка комбінацією Seaweed з Байкал-ЕМ – 91,7 %. Для кукурудзи – Seaweed з гуміновими кислотами та Seaweed з Байкал-ЕМ – по 92 %. Комбінація Seaweed з гуміновими кислотами найкраще вплинули на врожайність обох культур: 460,9 ц/га для буряка (порівняно з 325 ц/га без обробки) та 61 ц/га для кукурудзи (41,5 ц/га без обробки). Мікробний препарат Байкал також продемонстрував позитивний вплив, але його результати були дещо нижчими, ефективно показав себе в комбінації з гуміновими кислотами. Отримані результати свідчать про доцільність використання гумінових кислот і екстракту водоростей для підвищення продуктивності рослин, тоді як препарат Байкал може бути корисним для покращення загального стану ґрунту та рослин у комплексі з іншими добривами.