Exogenous Application of Amino Acids Improves the Growth and Yield of Lettuce by Enhancing Photosynthetic Assimilation and Nutrient Availability

Resumo

Como estimuladores naturais do crescimento das plantas, os aminoácidos são amplamente utilizados para melhorar o rendimento e a qualidade das culturas. Vários estudos ilustraram os efeitos de diferentes aminoácidos em partes de plantas de alface. No entanto, os efeitos da aplicação separada de aminoácidos no crescimento das raízes permanecem elusivos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da aplicação radicular de L-metionina sobre o crescimento da alface. Neste estudo, foram conduzidos dois experimentos sucessivos em alface manteiga sob condições hidropônicas. Três aminoácidos, L-metionina (20 mg/L), L-glicina (210 mg/L) e L-triptofano (220 mg/L), foram aplicados separadamente. A L-metionina aumentou significativamente o desempenho do crescimento em 23,60%, enquanto o crescimento usando L-triptofano e L-glicina diminuiu em 98,78% e 27,45%, respectivamente. Considerando os resultados do primeiro experimento, um segundo experimento foi estabelecido com diferentes concentrações de L-metionina (2200 mg/L, 220 mg/L, 22 mg/L, 2.2 mg/L, 0.2 mg/L e 0.02 mg/L). As plantas foram cultivadas por quatro semanas. Foram avaliadas, a largura da folha, área da planta, área foliar, conteúdo de clorofila, etc. Os resultados mostram que o crescimento da planta melhorou significativamente pela aplicação de L-metionina nas menores concentrações de 0.2 mg/L e 0.02 mg/L, o que pode, portanto, melhorar a produção hidropônica de alface e, consequentemente, a nutrição humana.

Abstract

As natural plant growth stimulators, amino acids are widely used to improve the yield and quality of crops. Several studies have illustrated the effects of different amino acids on lettuce plant parts. However, the effects of applying single amino acids on root growth remain elusive. The objective of this study was to evaluate the effect of root application of L-methionine on the growth of lettuce. In this study, two successive experiments on butterhead lettuce were conducted under hydroponic conditions. Three amino acids, L-methionine (20 mg/L), L-glycine (210 mg/L), and L-tryptophan (220 mg/L), were applied separately. L-methionine significantly increased the growth performance by 23.60%, whereas growth using L-tryptophan and L-glycine decreased by 98.78% and 27.45%, respectively. Considering the results of the first experiment, a second experiment was established with different concentrations of L-methionine (2200 mg/L, 220 mg/L, 22 mg/L, 2.2 mg/L, 0.2 mg/L, and 0.02 mg/L). The plants were allowed to grow for four weeks. Leaf width, plant area, leaf area, chlorophyll contents, etc., were evaluated. The results show that plant growth significantly improved by applying L-methionine at the lowest concentrations of 0.2 mg/L and 0.02 mg/L, which can, therefore, improve hydroponic production of lettuce and, accordingly, human nutrition.