Desenvolvimento e otimização de processos de germinação e produtividade de Salicornia ramosissima para uma escala industrial

Abstract

O aumento da população mundial e o aumento da salinização dos solos, leva a uma necessidade crescente de produzir culturas alternativas de agricultura. As plantas halófitas surgem como uma fonte alternativa de alimento devido à sua capacidade natural de crescer e prosperar em solos salinos. Neste estudo foi considerada a espécie anual Salicornia ramosissima, que apresenta elevado potencial na indústria ambiental (p. ex. fitorremediação) e alimentar (p. ex. elevada quantidade de ácidos gordos). São poucos os estudos publicados sobre esta espécie, particularmente sobre germinação e produtividade de campos de cultivos ao longo de todo o ano. Tendo em conta este contexto, é importante que se conheçam estratégias de germinação e cultivo desta planta halófita. Neste trabalho foram utilizadas sementes provenientes de Portugal e de França. Foram testadas diferentes combinações de temperatura (15, 20, 25 e 30 ºC) e salinidade (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 e 40), para a germinação das sementes em condições controladas. Foi possível verificar uma tendência para uma melhor germinação em salinidades baixas e temperaturas entre os 20-30 ºC. As sementes de origem francesa exibiram germinação numa maior gama de condições, não sendo, contudo, possível determinar diferenças significativas entre as diferentes condições. Em ensaios posteriores, foram realizados trabalhos de germinação em tabuleiros de germinação, e testes de produtividade em leiras industriais de produção, ambos realizados em ambiente de estufa em condições naturais de luminosidade. Nestes ensaios, contrariamente ao verificado no primeiro ensaio, foi verificado uma melhor eficiência de germinação, produtividade e eficiência fotossintética das sementes/plântulas de origem portuguesa, nem sempre com diferenças significativas. As plântulas de origem francesa floresceram prematuramente, evidenciando sinais de senescência, o que pode ter estado relacionado com germinação/crescimento em condição de stresse. Modelos que visem otimizar a produção de plantas halófitas devem ser uma prioridade uma vez que estas não competem pelos mesmos recursos (solo e água) do que os cultivos tradicionais.

The increase in world population and the increase in soil salinization, turn paramount the production of saline crops. Halophyte plants emerge as an alternative food source due to their natural ability to grow and thrive in soils affected by salinity. In this work, it was studied the annual species Salicornia ramosissima a species with high nutritional value for human and animal nutrition, as well as on phytoremediation of contaminated soils or aquaculture effluents. There are few published studies on this species, particularity about germination and crop field productivity throughout the year. Considering this context, it is important to develop studies on germination and cultivation strategies. In this work, two seed ecotypes were used: one from France and other from Portugal. Different combinations of temperature (15, 20, 25 and 30 °C) and salinity (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40) were tested for seed germination under controlled conditions. Here, it was possible to conclude that better germination performances occur in low salinities and temperatures between 20-30 ºC. The French seeds exhibited germination in a higher number of temperature vs. salinity conditions than the Portuguese ones; however it was not possible to determine significant differences between treatments with different combinations of temperature and salinity. In the following assays, it was evaluated the germination, productivity, and photosynthetic efficiency. These were performed preliminary in germination trays and then in industrial conditions, both performed in greenhouse environment with natural light conditions. In these both trials, conversely to what was achieved in the first assay, was verified that seeds/seedlings from Portuguese origin exhibited better germination, productivity, and photosynthetic efficiency that the ones of French origin, although not always with significant differences. French seedlings start to flourish and enter into senescence prematurely, which may be related to the germination/development under a stress condition. Models which aimed to optimize the production of halophyte plants are of paramount importance since these crops do not compete for resources (eg. soil and water) with traditional crops.