Substâncias húmicas e biomassa de microalga como biofertilizantes no cultivo orgânico da cebola

Abstract

Resumo: O potencial agrícola das microalgas tem despertado interesse, principalmente devido à identificação de substâncias que são sintetizadas por estes organismos, tais como aminoácidos, proteínas, carboidratos e fitohormônios, que aplicados em plantas promovem o desenvolvimento e crescimento das partes aérea e radicular. As substâncias húmicas, dentre estas o ácido húmico e fúlvico, também apresentam efeito de promoção do crescimento vegetal, sendo o estímulo ao crescimento das raízes o mais pesquisado. Deste modo, com a finalidade de estudar o potencial da aplicação da microalga Scenedesmus subspicatus (Sc) em associação com substâncias húmicas no cultivo orgânico de duas cultivares de cebola (BR-29 e Perfecta F1), foram instalados experimentos na área de Olericultura Orgânica da Universidade Federal do Paraná (UFPR). As cepas de Sc foram produzidas em cultivo axênico autotrófico semi-contínuo em fotobiorreatores utilizanto meio de cultura WC no Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade da UFPR e as frações utilizadas das substâncias húmicas foram o ácido húmico (HA) e fúlvico (FA) foram obtidos por extração do mineral leonardita. As etapas da pesquisa são apresentadas em quatro capítulos. Inicialmente, o objetivo foi verificar o efeito do HA e da associação do HA+Sc por meio de bioensaios utilizando a planta modelo Vigna radiata, cuja finalidade foi determinar as melhores concentrações e combinações a serem utilizados em plantas de cebola. Com base nos resultados dos bioensaios, testou-se a aplicação via imersão das raízes de duas cultivares de cebola no momento do transplantio, em soluções contendo HA+Sc, posteriormente cultivadas em vasos e a campo no sistema orgânico. Foram analisadas as variáveis biométricas no desenvolvimento inicial das plantas em vasos. Na sequência, quantificou-se no campo a produtividade, concentração de macro e micronutriente, bem como alterações bioquímicas nos bulbos. No segundo capítulo, avaliou-se a influência dos tratamentos HA+Sc via imersão de raízes de plantas cultivadas no campo, no armazenamento de duas cultivares de cebola, aferindo a perda de massa e alterações bioquímicas dos bulbos. No terceiro capítulo verificou-se a bioatividade do FA, da Sc e combinação (FS) através de bioensaio. Após determinar as melhores concentrações os tratamentos consistiram em aplicações foliares em diferentes cultivares de cebola em vaso e a campo. Posteriormente, analisaram-se as variáveis biométricas de plantas em vaso e a campo, produtividade de bulbos, alterações bioquímicas e influência dos tratamentos no armazenamento de bulbos. Por fim, no quarto capítulo avaliou-se a capacidade antioxidante dos tratamentos contendo HA+Sc via imersão de raízes em bulbos de duas cultivares de cebola cultivadas no campo. Como resultados, a aplicação de HA+Sc por imersão de raízes promoveu o crescimento vegetal em plantas de cebola, proporcionando ganhos na produtividade e concentração de açúcares nos bulbos, com redução da perda de massa no armazenamento e aumento na capacidade antioxidante em bulbos da cultivar de polinização aberta. Além disso, a aplicação via foliar do FA, da Sc e FS proporcionaram aumento da parte aérea de plantas em vaso, incrementando a produtividade e concentração de açúcares nos bulbos, refletindo em menores perdas de massa durante o armazenamento. Desta forma, conclui-se que a aplicação de substâncias húmicas (HA e FA) e da Sc no cultivo orgânico de cebola apresenta potencial biofertilizante. Palavras-chave: Allium cepa L.; Ácido Húmico; Ácido Fúlvico; Agricultura Orgânica, Crescimento vegetal.

Abstract: The agricultural potential of microalgae has aroused interest, mainly due to the identification of substances that are synthesized by these organisms, such as amino acids, proteins, carbohydrates and phytohormones, which applied in plants promote the development and growth of the aerial and root parts. The humic substances, among these humic acid and fulvic also have the effect of promoting plant growth and stimulating growth of the roots. Thus, in order to study the potential application of the microalga Scenedesmus subspicatus (Sc) in combination with humic substances in the organic cultivation of two onion cultivars (BR-29 and Perfecta F1), experiments were installed in Organic Vegetable Crops Area Federal University of Paraná (UFPR). The Sc strains were grown in autotrophic axenic semi-continuous cultivation system in a photobioreactor using WC culture medium maintained at constant temperature and light, at the Plant Science and Crop Protection Department of the Federal University of Paraná and fractions used humic substances were humic acid (HA) and fulvic acids (FA) were obtained by extraction of leonardite mineral. The research steps are presented in four chapters. Initially, the objective was to verify the effect of HA and the association of HA + Sc by bioassays using the Vigna radiata model plant, whose purpose was to determine the best concentrations and combinations to be used in onion plants. Based on the results of bioassays, the application was tested by immersion of two onion root cultivars at the time of transplanting, in solutions containing HA + Sc subsequently grown in pots and in the organic field. Biometric variables were analyzed in the initial development of potted plants. In the sequence, the yield, macro and micronutrient concentration were quantified in the field, as well as biochemical changes in the bulbs. In the second chapter, we evaluated the influence of HA + Sc treatments by immersing roots of field grown plants in the storage of two onion cultivars, measuring the mass loss and biochemical changes of the bulbs. In the third chapter examined the bioactivity of FA, SC and combination (FS) by bioassay. After determining the best concentrations the treatments consisted of foliar applications in different potted and field onion cultivars. Subsequently, the biometric variables of potted and field plants, bulb yield, biochemical changes and influence of treatments on bulb storage were analyzed. Finally, in the fourth chapter, the antioxidant capacity of treatments containing HA + Sc was evaluated via root immersion in bulbs of two onion cultivars grown in the field. As a result, the application of HA + Sc by root immersion promoted plant growth in onion plants, providing gains in productivity and sugar concentration in the bulbs, with reduction of mass loss in storage and increase in antioxidant capacity in open pollinated cultivar bulbs. In addition, the foliar application of FA, Sc and FS provided increase in the aerial part of potted plants, increasing the yield and sugar concentration in the bulbs, reflecting in lower mass losses during storage. Thus, it is concluded that the application of humic substances (HA and FA) and Sc in the organic cultivation of onions has biofertilizer potential. Keywords: Allium cepa L.; Humic Acid; Fulvic Acid; Organic Farming; Plant Growth.