Effect of mineral fertilizer, pig manure, and Azospirillum rugosum on growth and nutrient contents of Lactuca sativa L.

Resumo

Os benefícios da aplicação de bactérias promotoras de crescimento de plantas na agricultura dependem, em grande parte, das interações complexas entre vários fatores, inclusive a natureza dos fertilizantes selecionados. Este estudo foi projetado para determinar a sintonia fina entre as bactérias inoculadas e os diferentes fertilizantes e seu efeito sobre o crescimento das plantas de alface (Lactuca sativa L.). A promoção do crescimento das plantas por uma nova espécie do gênero Azospirillum, a saber, A. rugosum IMMIB AFH-6, foi testada por meio de estudos bioquímicos, bioensaios e estudos em estufa. Os tratamentos usados no estudo em estufa foram: controle não fertilizado (branco), meia dose recomendada de fertilizante químico (1/2CF), dose completa recomendada de fertilizante químico (1CF), fertilizante de esterco suíno (PMF), fertilizante de esterco suíno + meia dose recomendada de fertilizante químico (PMF + 1/2CF) e fertilizante de esterco suíno + dose completa recomendada de fertilizante químico (PMF + 1CF). Todos esses tratamentos, quando inoculados com A. rugosum IMMIB AFH-6, foram, respectivamente, In-Blank, In-1/2CF, In-1CF, In-PMF, In-PMF + 1/2CF e In-PMF + 1CF. O tratamento In-Blank apresentou um aumento significativo na biomassa da planta e no N, P, Ca e Fe dos brotos. O crescimento da planta no solo corrigido com PMF e A. rugosum IMMIB AFH-6 foi significativamente menor do que no solo tratado com o fertilizante químico, mas a inoculação combinada com o fertilizante químico elevou significativamente a biomassa da planta. O tratamento In-PMF + 1/2CF apresentou o maior rendimento. O A. rugosum IMMIB AFH-6 facilitou o acúmulo de minerais residuais em concentrações mais altas quando o PMF foi combinado com o 1CF. Para examinar os benefícios da inoculação com A. rugosum IMMIB AFH-6, propusemos um novo tipo de análise de dados que considera a biomassa e o conteúdo de nutrientes das plantas. Esse novo tipo de análise demonstrou a importância do conteúdo mineral da planta.

Abstract

Benefits from the application of plant growth-promoting bacteria in agriculture largely depend on the complex interactions between several factors including the nature of fertilizers selected. This study was designed to determine the fine tuning between the inoculated bacteria and different fertilizers and their effect on the growth of lettuce plants (Lactuca sativa L.). Plant growth promotion by a novel species of the genus Azospirillum, namely A. rugosum IMMIB AFH-6, was tested by biochemical, bioassay, and greenhouse studies. The treatments used in the greenhouse study were; unfertilized control (Blank), half recommended dose of chemical fertilizer (1/2CF), full recommended dose of chemical fertilizer (1CF), pig manure fertilizer (PMF), pig manure fertilizer + half recommended dose of chemical fertilizer (PMF + 1/2CF), and pig manure fertilizer + full recommended dose of chemical fertilizer (PMF + 1CF). All these treatments when inoculated with A. rugosum IMMIB AFH-6 inoculation were, respectively, In-Blank, In-1/2CF, In-1CF, In-PMF, In-PMF + 1/2CF, and In-PMF + 1CF. Significant increase in plant biomass and shoot N, P, Ca, and Fe was shown in the In-Blank treatment. Plant growth in soil amended with PMF and A. rugosum IMMIB AFH-6 was significantly lower than in soil treated with the chemical fertilizer, but inoculation combined with chemical fertilizer significantly elevated the plant biomass. The In-PMF + 1/2CF treatment showed the highest yield. A. rugosum IMMIB AFH-6 facilitated the accumulation of trace minerals in higher concentrations when PMF was combined with 1CF. To examine the benefits of inoculation by A. rugosum IMMIB AFH-6, we have proposed a new type of data analysis which considers both biomass and nutrient content of plants. This new type of analysis has shown the importance of the mineral content of plant.