Bioensaios com a lentilha d'água (Lemna minor) aplicados à prototipagem e validação de bioinsumos agrícolas à base de extrato comercial da macroalga marrom Ascophyllum nodosum

Abstract

O de extratos bioestimulantes de algas marinhas (EBA) na agricultura tem sido proposto como alternativa aos insumos convencionais para melhorar o crescimento vegetal em condições ambientais adversas. Com o surgimento de novos produtos no mercado de bioestimulantes, torna-se fundamental desenvolver processos de avaliação e padronização de bioensaios para garantir a eficácia destes produtos e garantir a repetibilidade dos efeitos bioestimulantes entre lotes distintos. O estudo objetivou avaliar o efeito de bioestimulantes à base de EBA utilizando Lemna minor como organismo modelo, sugerindo procedimentos iniciais de padronização de um bioensaio estático, rápido e eficiente, em conformidade com respaldo em diretrizes internacionais de ensaios de ecotoxicologia que utilizam L. minor e plantas aquáticas. O bioensaio foi conduzido em condições controladas (25 ± 1°C, fotoperíodo 12/12h, 60 ± 10 μmol m⁻² s⁻¹), em delineamento experimental com 10 tratamentos distribuídos em três grupos: T1: EBA isolado (0, 0,5 e 2,0 mg/L); T2: EBA integrado à solução nutritiva Hoagland e Arnon (0, 0,5 e 2,0 mg/L); e T3: EBA sob condições de estresse salino (NaCl 2,5 g/L) além do controle com água destilada. Foram avaliados parâmetros de crescimento: área de cobertura (%), biomassa seca (mg) e taxa de crescimento específico (TCE). Os resultados indicaram que o EBA isolado não diferiu significativamente do tratamento controle, evidenciando a importância do meio nutritivo para expressão do potencial de crescimento. O tratamento com estresse salino inibiu o crescimento das plantas, sem mitigação observada pelo bioestimulante nas concentrações testadas. O estudo destaca pontos importantes para futuras investigações metodológicas incluindo; ampliação das faixas de concentração do EBA, faixas inferiores ao utilizado para o estresse salino e, diferentes condições ambientais para futuros bioensaios. A L. minor demonstrou potencial como organismo modelo para a proposta deste ensaio. Concluiu-se que, embora promissora, a metodologia requer aprimoramentos para subsidiar um protocolo robusto de avaliação de bioestimulantes.

The use of seaweed-based biostimulant extracts (SBBEs) in agriculture has been proposed as an alternative to conventional inputs to enhance plant growth under adverse environmental conditions. With the emergence of new products in the biostimulant market, it is critical to develop evaluation processes and standardize bioassays to ensure product efficacy and reproducibility of biostimulant effects across different batches. This study aimed to evaluate the effects of SBBEs using Lemna minor as a model organism, proposing initial procedures for standardizing a static, rapid, and efficient bioassay aligned with international ecotoxicology guidelines for tests involving L. minor and aquatic plants. The bioassay was conducted under controlled conditions (25 ± 1°C, 12/12h photoperiod, 60 ±10 μmol m⁻² s⁻¹) using an experimental design with 10 treatments divided into three groups: T1—isolated SBBEs (0, 0.5, and 2.0 mg/L); T2: SBBEs integrated into Hoagland and Arnon nutrient solution (0, 0.5, and 2.0 mg/L); and T3: SBBEs under saline stress (2.5 g/L NaCl), alongside a distilled water control. Growth parameters assessed included coverage area (%), dry biomass (mg), and specific growth rate (SGR). Results indicated that isolated SBBEs did not significantly differ from the control, underscoring the necessity of a nutrient medium for expressing growth potential. Saline stress inhibited plant growth, with no mitigation observed by the biostimulant at tested concentrations. The study highlights key considerations for future methodological investigations, such as expanding SBBE concentration ranges, testing lower saline stress levels, and exploring diverse environmental conditions in subsequent bioassays. L. minor demonstrated potential as a model organism for this assay. In conclusion, while promising, the methodology requires refinement to establish a robust protocol for evaluating biostimulants.