Rock powder application combined with bacterial inoculation enhances the early growth of coffee plants

Abstract

The use of rock powder combined with nutrient-solubilizing and growth-promoting bacteria represents a promising alternative for nutrient supply to the soil and improved crop development. This study aimed to evaluate the development of coffee seedlings treated with rock dust and inoculated with Bacillus species. Six types of rock powder (slate, black slate, gneiss, kamafugite, pyroxenite, and a mixture of mica schist and granite) were added to standard fertilizer in the presence or absence of a Bacillus mixture (Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens) during coffee cultivation. We measured plant height, stem diameter, leaf number, shoot and root dry biomass, and nutrient levels in the soil and coffee leaves after. In the kamafugite treatment, adding a bacterial mixture increased plant height. When the bacterial application was considered alone, it resulted in an 85% increase in the plants’ total dry biomass. Rock powder and bacteria showed a substantial interaction effect, particularly for nutrients. Gneiss and kamafugite treatments increased phosphorus availability in the soil, whereas bacterial presence boosted calcium and magnesium content. The combination of nutrient-solubilizing and growth-promoting bacteria and rock powder improved soil chemical properties and the early development of coffee plants.O uso de pó de rocha com bactérias solubilizadoras de nutrientes e promotoras de crescimento representa uma alternativa promissora para o fornecimento de nutrientes e melhor desenvolvimento das culturas. O objetivo do estudo foi avaliar o desenvolvimento de mudas de café com pó de rocha e Bacillus. Seis tipos de pó de rocha (ardósia, ardósia preta, gnaisse, kamafugito, piroxenito e uma mistura de mica xisto e granito) foram usados com o fertilizante padrão, na presença ou ausência de uma mistura de bactérias (Bacillus subtilis e Bacillus amyloliquefaciens) no cultivo do café. Avaluou-se altura das plantas, diâmetro do caule, número de folhas, biomassa seca da parte aérea e das raízes, teores de nutrientes no solo e nas folhas. No tratamento com kamafugito, a adição das bactérias aumentou a altura das plantas. Quando considerada isoladamente, a aplicação das bactérias resultou em um aumento de 85% na biomassa seca total das plantas. O pó de rocha e as bactérias mostraram um efeito de interação substancial, especialmente para os nutrientes. Os tratamentos com gnaisse e kamafugito aumentaram a disponibilidade de fósforo no solo, enquanto a presença das bactérias elevou os teores de cálcio e magnésio. A combinação de bactérias solubilizadoras de nutrientes e promotoras de crescimento com pó de rocha melhorou as propriedades químicas do solo e o desenvolvimento inicial das plantas de café.