Seaweed extract as organic bio-stimulant improves productivity and quality of rice in eastern Himalayas

Resumo

Aumentar a produtividade através da gestão integrada de nutrientes é pertinente para a intensificação sustentável dos ecossistemas agrícolas. Nesse sentido foram realizados experimentos de campo na região lestes dos Himalaias entre 2012 e 2013, empregando extratos derivados de Kappaphycus alvarezii (Ksap) e Gracilaria edulis (Gsap), com o objetivo de avaliar seus efeitos no crescimento, produtividade e melhoria da qualidade do arroz (Oryza sativa). Além disso, também foi conduzido um experimento em placa de Petri para avaliar a eficácia da aplicação dos extratos de algas em melhorar a porcentagem de germinação e o vigor das plântulas de arroz. O experimento de campo incluiu pulverização foliar de Ksap e Gsap (concentrações de 2,5, 5, 10 e 15%) com dose 100% recomendada de fertilizantes (DRF) juntamente com pulverização de água + 100% de DRF (controle). As sementes de arroz embebidas com menores concentrações (2,5 e 5%) de Ksap e Gsap apresentaram maior porcentagem de germinação, comprimento de raiz e parte aérea e índice de vigor de plântulas em relação as embebidas em água. Enquanto a imersão em maiores concentrações (7,5% e acima) reduziu a porcentagem de germinação e o índice de vigor das plântulas. A aplicação foliar de Ksap ou G sap a 5% e acima das concentrações + 100% DRF aumentou significativamente a altura de plantas, o acúmulo de matéria seca, o índice de clorofila, a taxa de crescimento da cultura, os atributos de produtividade e a produtividade do arroz (5,4 a 18,4% maior) em relação ao controle. A aplicação de Ksap ou Gsap nas concentrações de 10% + 100% de DRF também aumentou a concentração de micronutrientes (Fe, Cu, Zn e Mn) e proteína nos grãos de arroz. Assim, a aplicação foliar de 10% de Ksap ou Gsap juntamente com 100% de DRF é uma opção recomendável para melhorar o rendimento e a qualidade do arroz e sustentar a fertilidade do solo no leste do Himalaia e em agroecossistemas similares em outros lugares.

Abstract

Enhancing productivity through integrated nutrient management is pertinent to sustainable intensification of agricultural ecosystems. Field experiments were conducted during 2012 and 2013 in Eastern Himalayas with extracts from Kappaphycus alvarezii (K sap) and Gracilaria edulis (G sap) to assess growth, productivity and quality enhancement of rice (Oryza sativa). A Petri dish experiment was also conducted to assess the efficacy of saps in improving germination percentage and seedling vigour of rice seedlings. Field experiment included foliar spray of K and G saps (2.5, 5, 10 and 15% concentrations) with 100% recommended dose of fertilizers (RDF) along with water spray + 100% RDF (control). The rice seeds soaked with lower concentrations (2.5 and 5%) of K and G saps recorded higher germination percentage, root and shoot length and seedling vigour index as compared to water soaking. Whilst soaking in higher concentrations (7.5% and above) reduced the germination percentage and seedling vigour index. Foliar spray of K or G sap at 5% and above concentrations + 100% RDF significantly increased plant height, dry matter accumulation, chlorophyll index, crop growth rate, yield attributes and yield of rice (5.4 to 18.4% higher) as compared to control. Application of K or G sap at 10% concentrations + 100% RDF also increased micro-nutrient (Fe, Cu, Zn and Mn) and protein concentration in rice grains. Thus, foliar application of 10% K or G sap along with 100% RDF is a recommendable option for improving yield and quality of rice and sustaining soil fertility in eastern Himalayas and similar agroecosystems elsewhere.