Vine growth, yield, berry quality attributes and leaf nutrient contentof grapevines as influenced by seaweed extract (Ascophyllumnodosum) and nanosize fertilizer pulverizations

Resumo

Fatores de estresse ambiental, como seca, salinidade e temperaturas extremas, podem reduzir o rendimento das principais culturas e limitar a produção agrícola em todo o mundo. Portanto, a investigação sobre o desenvolvimento de métodos sustentáveis para aliviar tais tensões deve ser uma prioridade. No entanto, os estudos experimentais para detectar evidências e os efeitos das deficiências de macro e microelementos nas uvas ainda são insuficientes para corresponder à necessidade de conhecimento claro para resolver problemas relacionados com a prática nutricional da vinha em condições de stress. Este estudo foi assim conduzido na investigação das respostas fisiológicas, de crescimento, aquisição de minerais, rendimento e qualidade da videira, cultivada em solo alcalino, ao extrato de algas marinhas (Ascophyllum nodosum) e fertilizante nanométrico ao longo de dois anos. As investigações foliares revelaram que a existência de fertilizantes nanométricos à base de Ca levou a melhorias notáveis no desenvolvimento foliar e na concentração de clorofila das vinhas cultivadas em solo alcalino. As algas marinhas também aumentaram o teor de clorofila Zn nas folhas das uvas. A maioria dos macro e microelementos determinados nas vinhas estavam em níveis normais ou próximos deles, exceto o Zn, que variou em torno de níveis questionáveis. Os tratamentos, principalmente o nanofertilizante, aumentaram consideravelmente a aquisição de Zn. Certas características dos frutos e o rendimento também aumentaram especialmente com nanofertilizante sozinho ou com algas marinhas (A. nodosum) mais tratamento com nanofertilizante. As investigações gerais revelaram que o nanofertilizante teve uma contribuição particular para a melhoria do crescimento da videira, do rendimento, dos atributos de qualidade dos frutos e do teor de nutrientes nas folhas das videiras (cv. ‘Narince’) cultivadas em condições de solo alcalino. Portanto, este produto seria recomendado para aliviar os efeitos adversos de tal condição de estresse abiótico para a produção sustentável de uvas.

Abstract

Environmental stress factors such as drought, salinity, and temperature extremes can reduce the yield of major crops and limit agricultural production worldwide. Therefore, research into developing sustainable methods to alleviate such stresses should be a priority. However, experimental studies to detect evidence and the effects of macro- and micro-element deficiencies in grapes are still insufficient to match necessity of clear knowledge to solve problems related with vineyard nutrition practice under stress conditions. This study was thus conducted on the investigation of the physiological, growth, mineral acquisition, yield and quality responses of grapevine, grown on alkaline soil, to seaweed extract (Ascophyllum nodosum) and nanosize fertilizer over two years. Leaf investigations revealed that the existence of nano-size Ca-based fertilizer led to remarkable enhancements in foliar development and chlorophyll concentration of the vines cultivated on alkaline soil. Seaweed also enhanced the leaf Zn chlorophyll content of the grapes. Most of macro- and micro-elements determined across the vines were in, or near, normal levels, except for Zn which varied around questionable levels. The treatments, particularly nano-fertilizer, considerably increased the Zn acquisition. Certain berry characteristics and the yield also increased with especially nano-fertilizer alone or with sea weed (A. nodosum) plus nano-fertilizer treatment. Overall investigations revealed that nano-fertilizer had particular contribution to improvement of vine growth, yield, berry quality attributes and leaf nutrient content of grapevines (cv. ‘Narince’) grown under alkaline soil condition. Therefore this product would be recommended to use for alleviating the adverse effects of such abiotic stress condition for sustainable grape production.