Application of biostimulant products and biological control agents in sustainable viticulture: A review

  • K. Jindo
  • T. L. Goron
  • P. Pizarro-Tobías
  • M. A. Sánchez-Monedero
  • Y. Audette
  • A. O. Deolu-Ajayi
  • A. van der Werf
  • M. G. Teklu
  • M. Shenker
  • C. P. Sudré
  • J. G. Busato
  • R. Ochoa-Hueso
  • M. Nocentini
  • J. Rippen
  • R. Aroca
  • S. Mesa
  • M. J. Delgado
  • G. Tortosa
2022 - Frontiers in Plant Science
Palavras-chave: Agentes biológicos, bioestimulantes, videira, orgânico, vinhedo, viticultura, vinho
Termos de indexação: Ácidos húmicos, extratos de algas, microrganismos, micorrizas, biocontrole, agentes biológicos
 

Resumo

As mudanças climáticas atuais e contínuas no Antropoceno exigem práticas agrícolas sustentáveis. Além disso, devido às mudanças nas preferências dos consumidores, as abordagens orgânicas de cultivo estão ganhando popularidade. O mercado global de uvas orgânicas, produtos derivados da uva e vinho está crescendo. Produtos bioestimulantes e de biocontrole são frequentemente aplicados em vinhedos orgânicos e podem reduzir as necessidades de fertilizantes sintéticos, pesticidas e fungicidas de um vinhedo. A promoção do crescimento das plantas após a aplicação também é observada sob uma variedade de condições desafiadoras associadas ao aquecimento global. Este artigo revisa diferentes grupos de bioestimulantes e seus efeitos na viticultura, incluindo microrganismos, hidrolisados proteicos, ácidos húmicos, materiais pirogênicos e extratos de algas. De interesse especial são os bioestimulantes com utilidade na proteção de plantas contra os efeitos das mudanças climáticas, incluindo estresse hídrico e térmico. Embora muitos efeitos benéficos tenham sido relatados após a aplicação desses materiais, a maioria dos estudos carece de uma explicação mecanicista, e parâmetros importantes são frequentemente indefinidos (por exemplo, características do solo e disponibilidade de nutrientes). Recomendamos um aumento no estudo dos mecanismos subjacentes desses produtos para permitir a seleção de bioestimulantes adequados, métodos de aplicação e dosagem na viticultura. Uma compreensão detalhada dos processos que ditam os efeitos benéficos em vinhedos após a aplicação pode permitir bioestimulantes com maior eficácia, absorção e sustentabilidade.

 

Abstract

Current and continuing climate change in the Anthropocene epoch requires sustainable agricultural practices. Additionally, due to changing consumer preferences, organic approaches to cultivation are gaining popularity. The global market for organic grapes, grape products, and wine is growing. Biostimulant and biocontrol products are often applied in organic vineyards and can reduce the synthetic fertilizer, pesticide, and fungicide requirements of a vineyard. Plant growth promotion following application is also observed under a variety of challenging conditions associated with global warming. This paper reviews different groups of biostimulants and their effects on viticulture, including microorganisms, protein hydrolysates, humic acids, pyrogenic materials, and seaweed extracts. Of special interest are biostimulants with utility in protecting plants against the effects of climate change, including drought and heat stress. While many beneficial effects have been reported following the application of these materials, most studies lack a mechanistic explanation, and important parameters are often undefined (e.g., soil characteristics and nutrient availability). We recommend an increased study of the underlying mechanisms of these products to enable the selection of proper biostimulants, application methods, and dosage in viticulture. A detailed understanding of processes dictating beneficial effects in vineyards following application may allow for biostimulants with increased efficacy, uptake, and sustainability.

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