Combining nitrogen fertilization and biostimulant application in durum wheat: Effects on morphophysiological traits, grain production, and quality

  • A. Rossini
  • R. Ruggeri
  • F. Rossini
2025 - Italian Journal of Agronomy
Palavras-chave: Glicina betaína, BPCP, extratos de algas marinhas, Triticum turgidum L. subsp. durum, vaterita
Termos de indexação: Fertilização nitrogenada, produtividade de grãos, qualidade de grãos, condições de sequeiro, teor de proteína, desempenho agronômico
 

Resumo

Novas estratégias de nutrição de culturas são necessárias para atingir a meta de “produzir mais consumindo menos”. Um experimento de campo foi conduzido sob condições de sequeiro em Viterbo (Itália central), durante duas safras (2022–23 e 2023–24), para explorar o efeito de diferentes combinações de bioestimulantes e fertilização nitrogenada no desempenho agronômico do trigo duro. Foi utilizado um delineamento de parcelas subdivididas com três repetições. O nível de fertilização nitrogenada foi testado nas parcelas principais, enquanto a aplicação de bioestimulante nas subparcelas. A cultivar de trigo duro ‘Iride’ foi utilizada, e três doses de adubação nitrogenada de cobertura foram testadas: 50, 100 e 150 kg ha⁻¹. Nas subparcelas, três produtos experimentais contendo diferentes bioestimulantes (por exemplo, extratos de algas, glicina betaina, vaterita micronizada e bactérias promotoras de crescimento) foram comparados. Para cada parcela, os seguintes parâmetros foram registrados em diferentes estádios de crescimento: comprimento e peso seco das raízes, teor de clorofila, produtividade total, componentes de rendimento, teor de proteína do grão e peso hectolitro. As plantas de trigo tratadas com produtos bioestimulantes superaram as plantas controle tanto no desenvolvimento radicular (mais que o dobro em comprimento e peso seco) quanto no teor de clorofila (variação de +75% a +82%). Em relação ao rendimento de grãos, a aplicação de bioestimulantes foi mais eficaz em doses baixas e médias de nitrogênio. Especificamente, uma mistura de extratos de algas e microrganismos na dose média de N (100 kg ha⁻¹) permitiu que o trigo atingisse um rendimento de grãos similar ao do tratamento controle na dose padrão de N (150 kg ha⁻¹), economizando assim 33% de N. Em termos de qualidade do grão, os tratamentos foliares com bioestimulantes aumentaram o teor de proteína do grão em 4% e aumentaram o peso hectolitro em 1 a 2%, em comparação com o controle.

 

Abstract

New crop nutrition strategies are needed to accomplish the goal of “producing more while consuming less”. A field experiment was conducted under rainfed conditions in Viterbo (central Italy), during two growing seasons (2022–23 and 2023–24), to explore the effect of different combinations of biostimulants and N fertilization on the agronomic performances of durum wheat. A split-plot design with three replicates was used. Nitrogen fertilization level was tested in the whole plots, while biostimulant application in the subplots. Durum wheat cv. ‘Iride’ was used, and three topdressing N fertilizer rates were tested: 50, 100 and 150 kg ha-1. In sub-plots, three experimental products containing different biostimulants (e.g., seaweed extracts, glycine betaine, micronized vaterite and plant growth-promoting bacteria) were compared. For each plot, the following traits were recorded at different growth stages: length and dry weight of roots, chlorophyll content, total yield, yield components, grain protein content and test weight. Wheat plants treated with biostimulant products outperformed the control plants for both root development (more than doubled in length and dry weight) and chlorophyll content (ranging from +75 % to +82 %). Regarding grain yield, the application of biostimulants was most effective at low and medium nitrogen doses. Specifically, a mixture of seaweed extracts and microorganisms at medium N dose (100 kg ha-1) allowed wheat to reach a grain yield similar to that of the control treatment at the standard N dose (150 kg ha-1), thus saving 33 % N. In terms of grain quality, the foliar treatments with biostimulants increased grain protein content by 4 %, and increased the test weight by 1 to 2 %, as compared to the control.

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