Can foliar application of seaweed sap improve the quality of rice grown under rice–potato–greengram crop sequence with better efficiency of the system?

Resumo

Produzir arroz com qualidade superior juntamente com maior produtividade é muito necessário para melhorar a segurança alimentar e nutricional. Portanto, este estudo foi projetado para determinar o efeito do extrato de algas marinhas derivadas da alga vermelha Kappaphycus alvarezii (K-sap) na melhoria da qualidade do arroz cultivado sob a sequência de cultivo de arroz-batata-feijão verde. O experimento foi composto por 12 tratamentos envolvendo a aplicação de K-sap e fertilizante químico, com um delineamento em blocos casualizados com três repetições. O estudo foi realizado na aldeia de Uttar Chandamari, Índia, durante dois anos consecutivos de 2013-2014 e 2014-2015. Descobriu-se que com 7,5% K-sap + 100% DRF (dose recomendada de fertilizante) foram encontrados os mais altos níveis de atributos de qualidade física, descascamento, moagem, porcentagem de arroz inteiro (grãos inteiros), e atributos de qualidade bioquímica como teor de amilose e de carboidratos. Este tratamento também exibiu a maior produtividade do sistema de rotação de culturas. Em relação à eficiência do sistema, foi observado que os valores máximos de eficiência agronómica, eficiência fisiológica e fração de recuperação dos nutrientes utilizados foram registrados nas aplicações de 7,5% K-sap + 50% DRF, 0,0% K-sap + 50% DRF e 7,5% K-sap + 100% DRF, respectivamente. Avaliou-se também que a aplicação foliar de K-sap nas doses de 2,5, 5 e 7,5%, juntamente com 100% de DRF apresentaram um balanço nitrogenado (N) positivo do sistema. A partir deste estudo, observou-se que a aplicação foliar de K-sap é capaz de melhorar a qualidade do arroz além de melhorar a produtividade e a eficiência do sistema de rotação de culturas. A obtenção de um balanço positivo de N também foi obtida pela aplicação de K-sap em combinação com DRF.

Abstract

Producing rice grain with superior quality along with higher productivity is very much needed to improve the food and nutrient security. Therefore, this experiment was designed to determine the effect of seaweed sap derived from the red seaweed Kappaphycus alvarezii (K–sap) on quality improvement of rice grown under rice–potato–greengram crop sequence. The experiment consisted of 12 treatments using K–sap and chemical fertilizer application in a randomized complete block design replicated thrice. The study was conducted at Uttar Chandamari village, India, during two consecutive years of 2013–2014 and 2014–2015. It was found that the maximum amounts of physical quality attributes, viz. hulling, milling, head rice recovery and biochemical quality attributes like amylose and carbohydrate contents of rice, were found with 7.5% K–sap + 100% RDF (recommended dose of fertilizer). This treatment also exhibited the highest system productivity. Concerning the efficiency of the system, it was documented that the maximum values of agronomic efficiency, physiological efficiency and recovery fraction of nutrient used were recorded in 7.5% K–sap + 50% RDF, 0.0% K–sap + 50% RDF and 7.5% K–sap + 100% RDF, respectively. It was also evaluated that the foliar spraying of K–sap at 2.5, 5 and 7.5% rate along with 100% RDF showed the positive nitrogen (N) balance of the system. From this study, it was observed that the foliar application of K–sap is able to improve the quality of rice besides improving yield and better system efficiency. Positive N balance was also accomplished through the application of K–sap in combination with RDF.