Ascophyllum extract application can promote plant growth and root yield in carrot associated with increased root-zone soil microbial activity

Resumo

O crescimento radicular e a atividade microbiana do solo foram examinados em duas cultivares de cenoura após tratamento com extrato de planta marinha Ascophyllum nodosum. Experimentos de campo foram estabelecidos em campos gerenciados por produtores de cenouras Maverick e Pronto durante 2010 e 2011. O pó de extrato solúvel de Ascophyllum (SAEP) foi aplicado semanalmente, quinzenalmente ou trimestralmente em taxas de 0 (controle), 0,25, 0,50, 0,75 ou 1,0 g L-1 durante 11 a 13 semanas. Os resultados indicam que o tratamento com SAEP aumentou o rendimento de raízes de Maverick e Pronto em cerca de 20 e 15%, respectivamente, reduziu a proporção de raízes menores e melhorou o índice de colheita (HI). O rendimento máximo foi encontrado em ou acima de 0,50 g L-1 SAEP para Maverick e 0,75 g L-1 para Pronto. A contagem de colônias microbianas do solo, a respiração e a atividade metabólica aumentaram após as aplicações do SAEP, mas variaram com a taxa de SAEP e a frequência de aplicação. Usando o sistema de análise microbiana Biolog, o Índice de desenvolvimento médio de cor (AWCD), a diversidade do substrato (H), a uniformidade do substrato (E) e as respostas da riqueza do substrato (S) ao tratamento com extrato geralmente mostraram aumentos sucessivos em 0,50, 0,75 e 1 g L −1 SAEP em frequências de aplicação tri-semanais. Com aplicações mais frequentes, doses abaixo de 1 g L-1 levaram a maior crescimento microbiano, respiração e atividades funcionais. A análise de componentes principais (PCA) mostrou uma forte relação entre o crescimento da cenoura, as populações microbianas do solo e os parâmetros de atividade. Esses resultados sugerem que a aplicação de extrato de algas marinhas pode resultar em um aumento na atividade microbiana do solo associada ao aumento do rendimento em cenouras.

Abstract

Root growth and soil microbial activity were examined in two cultivars of carrot following treatment with Ascophyllum nodosum marine-plant extract. Field experiments were established in grower-managed fields of Maverick and Pronto carrots during 2010 and 2011. Soluble Ascophyllum extract powder (SAEP) was applied weekly, bi-weekly or tri-weekly at rates of 0 (control), 0.25, 0.50, 0.75 or 1.0 g L−1 over 11 to 13 wk. Results indicate that SAEP treatment increased root yields of Maverick and Pronto by about 20 and 15%, respectively, reduced proportion of smaller roots and improved harvest index (HI). Maximum yield was found at or above 0.50 g L−1 SAEP for Maverick and at 0.75 g L−1 for Pronto. Soil microbial colony counts, respiration and metabolic activity increased following SAEP applications, but varied with SAEP rate and application frequency. Using the Biolog microbial analysis system, maximum average well colour development (AWCD), substrate diversity (H), substrate evenness (E), and substrate richness (S) responses to extract treatment generally showed successive increases at 0.50, 0.75 and 1 g L−1 SAEP at tri-weekly application frequencies. With more frequent applications, rates below 1 g L−1 led to greater microbial growth, respiration and functional activities. Principal component analysis (PCA) showed a strong relationship between carrot growth, soil microbial populations and activity parameters. These results suggest that seaweed extract application can result in an increase in soil microbial activity associated with increased yield in carrots.