Increased soybean tolerance to water deficiency through biostimulant based on fulvic acids and Ascophyllum nodosum (L.) seaweed extract

Resumo

Para atender à crescente demanda por soja é necessário aumentar a produtividade das culturas, mesmo em condições de baixa disponibilidade hídrica. Para contornar os efeitos negativos do déficit hídrico, foi adotada a aplicação de bioestimulantes com efeito anti-stress, incluindo produtos à base de ácidos fúlvicos e extratos de algas Ascophyllum nodosum (L.). Neste estudo, determinamos qual formulação e dosagem de um bioestimulante é mais eficiente na promoção da recuperação de plantas de soja após estresse devido ao déficit hídrico. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial duplo com dois fatores adicionais, quatro repetições e onze tratamentos constituídos por três formulações bioestimulantes (F1, F2 e F3), e três dosagens (0,25; 0,50 e 1 kg ha 1); um controlo com défice hídrico e um controlo sem défice hídrico. As plantas de soja foram mantidas a 50% da capacidade hídrica do vaso por três dias, depois reidratadas e submetidas à aplicação de tratamentos com bioestimulante. Após dois dias de recuperação, foram avaliados parâmetros fisiológicos, bioquímicos e de produtividade. Todas as plantas que receberam a aplicação do bioestimulante produziram mais do que as plantas de controle com estresse hídrico. O bioestimulante proporcionou maiores taxas fotossintéticas, mecanismos mais eficientes para dissipação do excesso de energia e maior atividade de enzimas antioxidantes. As plantas tratadas com bioestimulante foram mais eficientes na recuperação das atividades metabólicas após rega, resultando em aumento da tolerância da soja ao déficit hídrico e redução das perdas de produtividade. O melhor resultado obtido foi através da aplicação da formulação 2 do bioestimulante na dosagem de 0,25 kg ha⁻¹.

Abstract

To meet the growing demand for soybean it is necessary to increase crop yield, even in low water availability conditions. To circumvent the negative effects of water deficit, application of biostimulants with anti-stress effect has been adopted, including products based on fulvic acids and Ascophyllum nodosum (L.) seaweed extracts. In this study, we determined which formulation and dosage of a biostimulant is more efficient in promoting the recovery of soybean plants after stress due to water deficit. The experiment was conducted in a greenhouse, in a double-factorial randomized block design with two additional factors, four repetitions and eleven treatments consisting of three biostimulant formulations (F1, F2 and F3), and three dosages (0.25; 0.50 and 1.0 kg ha⁻¹); a control with water deficit and a control without water deficit. Soybean plants were kept at 50% of the pot’s water capacity for three days, then rehydrated and submitted to the application of treatments with biostimulant. After two days of recovery, growth, physiological, biochemical and yield parameters were evaluated. All plants that received the application of the biostimulant produced more than the water-stressed control plants. The biostimulant provided higher photosynthetic rates, more efficient mechanisms for dissipating excess energy and higher activities of antioxidant enzymes. Plants treated with biostimulant were more efficient in the recovery of the metabolic activities after rewatering, resulting in increased soybean tolerance to water deficit and reduced yield losses. The best result obtained was through the application of formulation 2 of the biostimulant at a dosage of 0.25 kg ha⁻¹.