Biostimulant action of a plant-derived protein hydrolysate produced through enzymatic hydrolysis

Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar a bioatividade (atividade semelhante a hormônio, absorção de nitrogênio e estimulação do crescimento) de um hidrolisado de proteína de origem vegetal por meio de dois bioensaios laboratoriais: um teste de taxa de alongamento de coleóptilo de milho (Zea mays L.) (Experimento1) ,teste de enraizamento em estacas de tomate (Experimento2); e dois experimentos em casa de vegetação: um teste de crescimento de ervilha-anã (Pisum sativum L.) (Experimento3) e um teste de absorção de nitrogênio de tomate (Solanum lycopersicum L.) (Experimento4). Tratamentos com proteína hidrolisada de milho causaram aumento na taxa de alongamento do coleóptilo quando comparados ao controle, de forma dose-dependente, sem diferenças significativas entre as concentrações 0,75, 1,5 e 3,0ml/L, e tratamento com ácido inodole-3-acético . O efeito semelhante à auxina do hidrolisado de proteína no milho também foi observado no experimento de enraizamento de estacas de tomate. A parte aérea, o peso seco da raiz, o comprimento da raiz e a área da raiz foram significativamente maiores em 21,35,24 e 26%, respectivamente, em plantas de tomate tratadas com o hidrolisado de proteína a 6ml/L do que em plantas não tratadas. No Experimento 3, a aplicação do hidrolisado proteico em todas as doses (0,375,0,75,1,5 e 3,0ml/L) aumentou significativamente o comprimento da parte aérea das plantas de ervilha anã deficientes em giberelina em um valor médio de 33% em comparação com o tratamento de controle. O aumento da concentração do hidrolisado protéico de 0 para 10ml/L aumentou a biomassa seca total, o índice SPAD e o teor de nitrogênio foliar em 20,5, 15 e 21,5%, respectivamente. Assim, a aplicação de hidrolisado de proteína de origem vegetal contendo aminoácidos e pequenos peptídeos provoca atividade semelhante a hormônio, maior absorção de nitrogênio e, consequentemente, desempenho das culturas.

Abstract

The aim of this study was to evaluate the biostimulant action (hormone like activity, nitrogen uptake, and growth stimulation)of a plant-derived protein hydrolysate by means of two laboratory bioassays: a corn (ZeamaysL.) coleoptile elongation rate test (Experiment1),a rooting test on tomato cuttings(Experiment2); and two greenhouse experiments: a dwarf pea (PisumsativumL.) growth test (Experiment3), and a tomato (SolanumlycopersicumL.) nitrogen uptake trial (Experiment4). Protein hydrolysate treatments of corn caused an increase in coleoptile elongation rate when compared to the control, in a dose-dependent fashion, with no significant differences between the concentrations 0.75, 1.5,and 3.0ml/L, and inodole-3-acetic acid treatment. The auxin-like effect of the protein hydrolysate on corn has been also observed in the rooting experiment of tomato cuttings. The shoot, root dry weight, root length, and root area were significantly higher by 21,35,24, and 26%,respectively, in tomato treated plants with the protein hydrolysate at 6ml/L than untreated plants. In Experiment 3, the application of the protein hydrolysate at all doses (0.375,0.75,1.5,and3.0ml/L) significantly increased the shoot length of the gibberellin-deficient dwarf pea plants by an average value of 33% in comparison with the control treatment. Increasing the concentration of the protein hydrolysate from 0 to 10ml/L increased the total dry biomass, SPAD index, and leaf nitrogen content by 20.5, 15,and 21.5%, respectively. Thus the application of plant-derived protein hydrolysate containing amino acids and small peptides elicite da hormone-like activity, enhanced nitrogen uptake and consequently crop performances.