Evaluation of Gelatin as a Biostimulant Seed Treatment to Improve Plant Performance

Resumo

O efeito da gelatina, utilizada como bioestimulante, foi investigado no crescimento das plantas em estudos em casa de vegetação. Bioestimulantes são materiais que estimulam o crescimento das plantas, e a gelatina, um hidrolisado de proteína animal, é classificada como um tipo de bioestimulante. A gelatina possui composição única de aminoácidos com alto percentual de prolina e hidroxiprolina. Numa série de experiências, cápsulas de gelatina (gelatina dura #3) contendo 7,1 mg de nitrogênio cada, foram colocadas adjacentes a sementes de diferentes espécies de culturas, na altura da sementeira, em recipientes de crescimento individuais e vários parâmetros de crescimento foram medidos. Diferentes tipos de colágeno hidrolisado, incluindo gelatina granulada, hidrolisado de gelatina e misturas de aminoácidos simulando a composição da gelatina foram comparados no crescimento de plantas de pepino. Além disso, misturas de aminoácidos sem prolina, hidroxiprolina ou aplicadas em combinação foram investigadas no crescimento do pepino. Todos os tratamentos com cápsulas melhoraram significativamente o crescimento da colheita em comparação com o controle. O tratamento com duas cápsulas de gelatina colocadas adjacentes a cada semente aumentou o peso seco da parte aérea de pepino, pimenta, brócolis, tomate, rúcula e milho em 138, 244, 50, 45, 41 e 18 por cento, respectivamente. Numa experiência apenas com pepino, houve uma relação linear positiva entre o número de cápsulas de gelatina de 0 a 3 cápsulas no crescimento da planta e o teor de N da planta. O crescimento do pepino e o teor de nitrogênio da planta foram maiores no tratamento com colágeno hidrolisado em comparação com o hidrolisado de gelatina de baixo peso molecular, uma mistura de aminoácidos ou ureia e todos os tratamentos forneceram uma quantidade equivalente de nitrogênio. A prolina e/ou hidroxiprolina não foram responsáveis pelo efeito bioestimulante. Em resumo, a gelatina forneceu nitrogênio que melhorou o crescimento das plantas. Além disso, a gelatina foi um bioestimulante eficaz, pois o crescimento da planta e o teor de nitrogênio foram maiores com duas cápsulas de gelatina em comparação com a mistura de aminoácidos na mesma proporção e quantidade da gelatina.

Abstract

The effect of gelatin, used as a biostimulant, was investigated on plant growth in greenhouse studies. Biostimulants are materials that stimulate plant growth, and gelatin, an animal protein hydrolysate, is classified as one type of biostimulant. Gelatin has a unique amino acid composition with a high percentage of proline and hydroxyproline. In a series of experiments gelatin capsules (#3 hard gelatin) containing 7.1 mg nitrogen each, were placed adjacent to seeds of different crop species, at sowing time in individual growing containers and several growth parameters were measured. Different types of hydrolyzed collagen, including granulated gelatin, gelatin hydrolysate, and amino acid mixtures simulating the composition of gelatin were compared on cucumber plant growth. In addition, amino acid mixtures without proline, hydroxyproline, or applied in combination were investigated on cucumber growth. All capsule treatments significantly enhanced crop growth compared to the non-treated control. The treatment with two gelatin capsules placed adjacent to each seed increased shoot dry weight of cucumber, pepper, broccoli, tomato, arugula, and field corn, by 138, 244, 50, 45, 41, and 18 percent, respectively. In an experiment with cucumber alone, there was a positive linear relationship between the number of gelatin capsules from 0 to 3 capsules on plant growth and plant nitrogen content. Cucumber growth and plant nitrogen content was greater from the hydrolyzed collagen treatment compared with the low molecular weight gelatin hydrolysate, a mixture of amino acids or urea and all treatments provided an equivalent amount of nitrogen. Proline and/or hydroxyproline were not responsible for the biostimulant effect. In summary, gelatin provided nitrogen that enhanced plant growth. Moreover, gelatin was an effective biostimulant as the plant growth and nitrogen content was greater from two gelatin capsules compared to amino acid mixture of the same proportion and amount as the gelatin.