Influence of Trichoderma harzianum and Bacillus thuringiensis with reducing rates of NPK on growth, physiology, and fruit quality of Citrus aurantifolia / Influência de Trichoderma harzianum e Bacillus thuringiensis na redução das taxas de NPK no crescimento, fisiologia e qualidade de frutos de Citrus aurantifolia

ABSTRACT

Continuous use of chemical fertilizers gradually shrinks the crop yield and quality, and these adverse effects can be reduced by adopting new sustainable practices such as the use of manure, biofertilizers, and nano fertilizers. Limited information is existed on the application of Trichoderma harzianum and Bacillus thuringiensis microbes to improve lemon seedlings growth, physiology, and fruit formation. Therefore, the current study is aimed to evaluate the effects of T. harzianum and B. thuringiensis microbes mixing with low levels of inorganic fertilizer (NPK) on the plant growth, development, and quality of limau nipis (key lemon) fruits. The lemon seedlings growing media were inoculated during transplanting with T. harzianum and B. thuringiensis at various NPK fertilizers under polybagged conditions. The seedlings were grown around eighteen (18) months after inoculation with biofertilizers followed by Randomized Complete Block Design (RCBD) with five (5) replications. The results showed that T. harzianum with 50 g of NPK treatment (T2) increased the seedling's height, branch number, leaf height, ground area, and absolute growth rate (AGR) plant height by 50.12%, 107.84%, 17.91%, 17.91%, 116.93%, and 56.02%, respectively, over the control treatment. The number of leaves (60.82%), leaf area (42.75%), stem diameter (27.34%), specific leaf area (SLA) (39.07%), leaf area index (LAI) (54.40%), and absolute growth rate for leaf number (73.86%), leaf area (306.85%) and stem diameter (46.8%) of lemon seedlings increased significantly with B. thuringiensis plus 50 g NPK treatment (T3). The applications of B. thuringiensis with 25 g NPK fertilizer treatment (T5) increased leaf fresh weight (LFW), leaf dry weight (LDW), leaf moisture content (LMC), specific leaf weight (SLW), leaf relative growth rate (RGR), and chlorophyll content by 96.45%, 56.78%, 13.60%, 24.76%, 45.45%, and 16.22%, respectively, over the control group. In addition, T5 treatment increased the fruits number, individual fruit weight, fruit diameter, fruit dimension, leaf total soluble solids (TSS), and fruit TSS content of lemon tress by 81.81%, 55.52%, 43.54%, 25.69%, 89.47%, and 70.78% compared to the control treatment. Furthermore, soil inoculation of B. thuringiensis significantly increased the pulp to peel ratio and juice content of lemon fruits. From this study, it can be concluded that soil inoculation of both T. harzianum and B. thuringiensis with 25-50% NPK during transplanting improved plant growth, physiology, and fruit quality of limau nipis trees.

RESUMO

O uso contínuo de fertilizantes químicos diminui gradualmente o rendimento e a qualidade das culturas, e esses efeitos adversos podem ser reduzidos com a adoção de novas práticas sustentáveis, como o uso de esterco, biofertilizantes e nanofertilizantes. A informação limitada existe sobre a aplicação de micróbios Trichoderma harzianum e Bacillus thuringiensis para melhorar o crescimento de mudas de limão, fisiologia e formação de frutos. Portanto, o presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da mistura de micróbios T. harzianum e B. thuringiensis com baixo nível de fertilizante inorgânico (NPK) no crescimento, desenvolvimento e qualidade de frutos de limau nipis (limão-chave). Os meios de cultivo de mudas de limão foram inoculados durante o transplante com T. harzianum e B. thuringiensis em vários fertilizantes NPK sob condições de polybag. As mudas foram cultivadas em torno de 10 meses após a inoculação com biofertilizantes seguidas de delineamento em blocos completos randomizados (RCBD) com 5 repetições. Os resultados mostraram que T. harzianum com 50 g de tratamento NPK (T2) aumentou a altura de plântulas, número de ramos, altura de folha, área do solo e taxa de crescimento absoluto (AGR) em 50,12%, 107,84%, 17,91%, 17,91%, 116,93% e 56,02%, respectivamente, em relação ao tratamento controle. O número de folhas (60,82%), área foliar (42,75%), diâmetro do caule (27,34%), área foliar específica (SLA) (39,07%), índice de área foliar (IAF) (54,40%) e taxa absoluta de crescimento para número de folhas (73,86%), área foliar (306,85%) e diâmetro do caule (46,8%) das mudas de limão aumentaram significativamente com B. thuringiensis mais 50 g de tratamento NPK (T3). As aplicações de B. thuringiensis com 25 g de tratamento com fertilizante NPK (T5) aumentaram a massa fresca da folha (LFW), massa seca da folha (LDW), teor de umidade da folha (LMC), peso específico da folha (SLW), taxa de crescimento relativo da folha (RGR) e teor de clorofila em 96,45%, 56,78%, 13,60%, 24,76%, 45,45% e 16,22%, respectivamente, em relação ao grupo controle. Além disso, o tratamento T5 aumentou o número de frutos, peso individual do fruto, diâmetro do fruto, dimensão do fruto, sólidos solúveis totais foliares (SST) e teor de SST do fruto do limão em 81,81%, 55,52%, 43,54%, 25,69%, 89,47% e 70,78% em relação ao tratamento controle. Além disso, a inoculação no solo de B. thuringiensis aumentou significativamente a relação polpa/casca e o teor de suco de frutos de limão. A partir deste estudo, pode-se concluir que a inoculação no solo de T. harzianum e B. thuringiensis com 25-50% de NPK durante o transplante melhorou o crescimento das plantas, a fisiologia e a qualidade dos frutos de limau nipis.