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Efficacy of microalgal extracts as biostimulants through seed treatment and foliar spray for tomato cultivation

Resumo

Uma estratégia provável para aumentar a sustentabilidade econômica da tecnologia de algas envolveria a utilização da biomassa de microalgas como biofertilizante, compensando os altos custos de produção. O presente estudo se concentra na utilização de consórcios mistos de algas como biofertilizante para analisar a taxa de crescimento do tomateiro. Extratos de algas (20-100%) na forma de primer de sementes e pulverização foliar foram usados como bioestimulantes para o crescimento do tomateiro. A caracterização do consórcio de algas mostrou a presença de 40,90% de carboidratos e 26,18% de proteínas que poderiam atuar como precursores de compostos bioativos para estimular o crescimento das plantas. Uma porcentagem de germinação mais rápida foi encontrada com concentrações de extrato variando de 20 a 60% em 3 dias, em comparação com as sementes não tratadas. As sementes tratadas com extratos celulares de concentração de 40% também apresentaram uma taxa de crescimento mais rápida após a semeadura em termos de aumento no comprimento do caule de 19,86 ± 0,51 cm e comprimento da raiz de 14,87 ± 0,63 cm, com um peso fresco e seco de 3,47 ± 0,04 g e 0,389 ± 0,036 g, respectivamente, após 20 dias. A pulverização foliar de extratos de algas a 60% resultou em uma altura total da planta de 7,98 ± 0,19 cm com comprimento da raiz de 5,8 ± 0,16 cm, 46% maior em comparação com o controle. Também foram obtidas 11 ± 0,35 folhas com teor de clorofila de 13,45 ± 0,307 mg g-1 após 20 dias, com teor de biomassa fresca e seca de 0,416 ± 0,015 g e 0,062 ± 0,005 g, respectivamente. Assim, os extratos celulares de microalgas podem atuar como uma alternativa ecológica e econômica aos fertilizantes líquidos sintéticos para promover a agricultura sustentável.



Abstract

A probable strategy for increasing the economic sustainability of algal technology would involve the utilization of microalgal biomass as biofertilizer by off-setting the high production costs. The present study focusses on the utilization of mixed algal consortia as biofertilizer for analysing the growth rate of tomato plant. Algal extracts (20-100%) in the form of seed primer and foliar spray were used as biostimulants for the growth of tomato plant. Characterization of algal consortium showed the presence of 40.90% carbohydrates and 26.18% proteins that could potentially act as precursors for bioactive compounds to stimulate plant growth. Faster germination percentage was found with extract concentrations ranging from 20-60% in 3 days compared to the untreated seeds. Seeds treated with cellular extracts of 40% concentration also showed faster plant growth rate after sowing in terms of increase in shoot length 19.86 ± 0.51 cm and root length of 14.87 ± 0.63 cm with a fresh and dry weight of 3.47 ± 0.04 g and 0.389 ± 0.036 g respectively after 20 days. Foliar spraying of 60% algal extracts resulted in total plant height of 7.98 ± 0.19 cm with root length of 5.8 ± 0.16 cm, 46% higher compared to the control. 11 ± 0.35 leaves with chlorophyll content of 13.45 ± 0.307 mg g-1 were also obtained after 20 days, with fresh and dry biomass content of 0.416 ± 0.015 g and 0.062 ± 0.005 g respectively. Thus, microalgal cellular extracts could act as an environmental-friendly and economical alternative to synthetic liquid fertilizer for promoting sustainable agriculture.


K. V. Supraja
B. Behera
P. Balasubramanian

2020 - Industrial Crops and Products

Palavras-chave:

Bioestimulantes, microalgas, pulverização foliar, germinação, pré-tratamento de sementes, crescimento das plantas

Termos de indexação:

Consórcio de microalgas, tratamento de sementes, germinação acelerada, crescimento vegetal, clorofila, extratos celulares

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