Effect of two species of cyanobacteria as biofertilizers on some metabolic activities, growth, and yield of pea plant

Resumo

Duas espécies de cianobactérias ( Nostoc entophytum e Oscillatoria angustissima) foram testados como biofertilizantes, substituindo o fertilizante químico normalmente utilizado, por ervilha. A inoculação do solo com uma suspensão de cada espécie ou uma combinação das duas espécies aumentou significativamente a porcentagem de germinação e estimulou os outros parâmetros de crescimento medidos e as frações de pigmento fotossintético da ervilha. No entanto, a inoculação do solo com uma espécie de cianobactéria e a adição da dose recomendada ou metade da dose recomendada de fertilizante químico foram geralmente mais eficazes e também aumentaram os teores de carboidratos e proteínas das sementes de ervilha produzidas. No entanto, a biofertilização combinada com metade da dose recomendada do fertilizante químico costuma ser mais eficaz do que a adição da dose total do fertilizante químico, podendo permitir uma economia de 50% do fertilizante químico utilizado. O perfil proteico das sementes produzidas apresentou aparecimento e desaparecimento de algumas bandas proteicas em resposta aos tratamentos de adubação em relação ao controle. Análises de algas verdes azuis mostram queN. entophytum fixou mais N, produziu mais exopolissacarídeo e continha mais auxina e citocinina do que O. angustissima , este último continha mais giberelinas. Esses dados podem explicar suas diferentes influências no crescimento e rendimento da ervilha.

Abstract

Two cyanobacterial species (Nostoc entophytum and Oscillatoria angustissima) were tested as biofertilizers, substituting the normally used chemical fertilizer, for pea plant. Inoculation of soil with a suspension of each species or a combination of the two species significantly increased the germination percentage and stimulated the other measured growth parameters and photosynthetic pigment fractions of pea. However, the soil inoculation with one cyanobacterial species and the addition of the recommended dose or half the recommended dose of chemical fertilizer were usually more effective and also increased carbohydrate and protein contents of produced pea seeds. However, biofertilization combined with half the recommended dose of the chemical fertilizer was usually more effective than the addition of the full rate of the chemical fertilizer, and this may allow saving 50% of the used chemical fertilizer. The protein profile of the produced seeds showed appearance and disappearance of some protein bands in response to fertilization treatments compared to the control. Blue green algae analyses show that N. entophytum fixed more N, produced more exopolysaccharide, and contained more auxin and cytokinin than O. angustissima, the latter contained more gibberellins. These data may explain their different influences on growth and yield of pea.