Effect of Foliar Salicylic Acid Applications on Yield, Quality and Some Biophysical Properties of Spil Karası and Ece Grape Varieties (Vitis vinifera L.)

Abstract

Salicylic acid is an important plant growth regulator that modulates plant growth, development, and defense responses under stress conditions. In the present study, foliar applications of salicylic acid at 0, 50, 100, 200, and 400 mg L⁻¹ were evaluated for their effects on yield, quality, and biophysical parameters in the table grape cultivars Spil Karası and Ece. In Spil Karası, all characteristics except cluster width remained unaffected by treatment. Conversely, in cv. Ece, the 100 and 200 mg L⁻¹ doses significantly enhanced yield (9 210 and 9 088 g per vine, respectively), cluster weight (383.8 and 378.7 g), as well as cluster length and volume. Berry characteristics were generally unaltered; however, the highest berry‑stem detachment force (650.3 g) was recorded in the untreated control of cv. Ece. Soluble solids content peaked at 15.87 % in cv. Ece under 50 and 400 mg L⁻¹ treatments, while no significant change was observed in Spil Karası. The maximum maturity index values were attained at 50 mg L⁻¹ in Spil Karası (33.89) and at 50 and 100 mg L⁻¹ in Ece (30.98 and 31.34, respectively). Leaf relative water content in cv. Ece differed significantly among the 100 mg L⁻¹, control, and 200 mg L⁻¹ applications. These findings indicate that appropriate foliar doses of salicylic acid can positively influence grape quality and yield, underscoring the need for further research within sustainable viticultural systems.

Keywords

• Grapevine
• biostimulant
• biophysiology
• salicylic acid
• stress.

Spil Karası ve Ece Üzüm Çeşidinde (Vitis vinifera L.) Yapraktan Salisilik Asit Uygulamalarının Verim ve Kalite İle Bazı Biyofiziksel Özellikler Üzerine Etkisi

Abstract

Salisilik asit, bitki büyümesi, gelişimi ve stres koşullarına karşı savunmayı düzenleyen önemli bir bitki büyüme düzenleyicisidir. Bu çalışmada Spil Karası ve Ece sofralık üzüm çeşitlerine yapraktan 0, 50, 100, 200 ve 400 mg L⁻¹ salisilik asit uygulamasının verim, kalite ve biyofiziksel özellikler üzerine etkileri incelenmiştir. Spil Karası’nda salkım genişliği dışındaki parametreler etkilenmezken, Ece çeşidinde 100 ve 200 mg L⁻¹ dozları; verim (sırasıyla, 9210 ve 9088 g omca⁻¹) ve salkım ağırlığı (sırasıyla, 383.8 ve 378.7 g) ile, salkım uzunluğu ve büyüklüğünde artış sağlamıştır. Tane özellikleri genellikle değişmezken, en yüksek tane saptan kopma kuvveti kontrolde (650.3 g) gözlenmiştir. Suda çözünebilir kuru madde içeriği Ece’de 50 ve 400 mg L⁻¹ dozlarında maksimum (%15.87) değer almış, Spil Karası’nda değişim kayda değer bulunmamıştır. Olgunluk indeksi Spil Karası’nda 50 mg L⁻¹ (33.89), Ece’de ise 50 ve 100 mg L⁻¹ (30.98 ve 31.34) dozlarında en yüksek seviyeye ulaşmıştır. Yaprak oransal su içeriğinde Ece’de 100 mg L⁻¹, kontrol ve 200 mg L⁻¹ dozları arasında önemli farklılıklar saptanmıştır. Bulgular, uygun salisilik asit dozlarının kalite ve verim üzerinde olumlu etkiler yapabileceğini göstermiş, sürdürülebilir bağcılık hedefleri doğrultusunda bu alandaki araştırmaların devam etmesi gerektiğini ortaya koymuştur.

Keywords

• Asma
• biyostimülant
• biyofizyoloji
• salisilik asit
• stres

References

1. Abass, M. S. A., Zeen-Elabedeen, A. H. A. (2012) Effect of spraying nutrient solution and salicylic acid on vegetative growth characteristics of Halawani grape variety (Vitis vinifera L.). Kufa Journal of Agricultural Sciences, 4(1): 65-80.
2. Abdelaziz, A. M. R. A., Shaarawi, S. A. M. A., Ibrahim, W. M. (2022) Effect of pre-harvest application of salicylic acid, potassium silicate, ve calcium chloride on storability andquality attributes of table grape. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 50(4): 12940-12940.
3. Abdel-Salam, M. M. (2016) Effect of foliar application of salicylic acid ve micronutrients on the berries quality of "Bez El Naka" local grape cultivar. Middle East Journal of Applied Sciences, 6(1): 178-188.
4. Akay, B., Yıldız, Ö., Yavuz, B., Türk, B., 2023. Türkiye’nin yaş meyve ürünlerindeki rekabet gücünün incelenmesi. Balkan and Near Eastern Journal of Social Sciences, 9: 453-464.
5. Akl, A. M. M. A., Abdelaziz, F. H., El-Sayed, M. A., Mohamed, T. M. M. (2014) Response of Superior grapevines to spraying salicylic and boric acids. World Rural Observations, 6(4): 1-5.
6. Altıncı, N. T., Cangi, R., Üstün, D. (2020) Determining the effects of salicylic acid applications on high temperature stress in Narince grape variety. Turkish Journal of Agriculture - Food Science ve Technology, 8(5): 1227-1231.
7. Babaei, L., Marandi, R. 0., Abbaspour, N. (2014). The effect of salicylic acid on photosynthetic system of two varieties of grapes (Vitis vinifera L.) under drought stress conditions. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences, 4(3): 630-640.
8. Bal, E., Kök, D., Torçuk, A.İ., Seçkin, G.U. (2023) Preharvest Applications of Alginate, Salicylic Acid and Oxalic Acid Have a Synergistic Effect on Quality and Storability of Red Globe Grape Variety (Vitis vinifera L.). Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 11(2): 229-238.

9. Bassiony, S. S., El-Aziz, A., Maha, H., Fahmy, H. M. (2018). Effect of foliar application of putrescine and salicylic acid on yield, fruit quality and storability of "Flame Seedless" Grape (Vitis vinifera L.). Journal of Plant Production, 9(12): 1203-1214.
10. Bernardo, S., Dinis, L. T., Machado, N., Moutinho-Pereira, J. (2018). Grapevine abiotic stress assessment and search for sustainable adaptation strategies in Mediterranean-like climates. A review. Agronomy for Sustainable Development, 38(6): 66.
11. Blanch, G. P., Gómez-Jiménez, M. C., del Castillo, M. L. R. (2020) Exogenous salicylic acid improves phenolic content ve antioxidant activity in table grapes. Plant Foods for Human Nutrition, 75: 177–183.
12. Cantürk, S., Tangolar, S., Tangolar, S., Ada, M. (2025) Volatile composition of seven new hybrid table grape cultivars (Vitis vinifera L.). Applied Fruit Science, 67(1): 1-14.
13. Ceyhan, E. (1995) Yuvarlak Çekirdeksiz üzüm çeşidinde Gibberelik asit (GA3) ve bilezik alma uygulamalarının bazı salkım ve tane özelliklerine etkisi üzerinde araştırmalar. Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi, Antalya, 82 s.
14. Cosme, F., Pinto, T., Vilela, A. (2018) Phenolic compounds and antioxidant activity in grape juices: A chemical and sensory view. Beverages, 4(1): 22.
15. Çelik, H., Ağaoğlu, Y. S., Fidan, Y., Marasalı, B., Söylemezoğlu, G. (1998) Genel Bağcılık. Sunfidan AŞ Mesleki Kitaplar Serisi, 1. Fersa Matbaacılık, Ankara, 253 s.
16. Çelik, S. (2011) Bağcılık (Ampeloloji). Namık Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Cilt 1, 423 s.
17. De Orduna, R. M. (2010) Climate change associated effects on grape and wine quality and production. Food Research International, 43(7): 1844–1855.
18. Ding, C. K., Wang, C. Y. (2003) The dual effects of methyl salicylate on ripening ve expression of ethylene biosynthetic genes in tomato fruit. Plant Science, 164: 589-596.
19. El-Kenawy, M. A. (2017). Effect of chitosan, salicylic acid, ve fulvic acid on vegetative growth, yield, ve fruit quality of Thompson Seedless grapevines. Egyptian Journal of Horticulture, 44(1): 45-59.
20. Elsharawy, M. A., Hassan, A. S. A., A Nomier, S., Mohsen, F. S. (2023) Improving quality and color of Flame Seedless grapes by spraying (Abscisic, ascorbic and salicylic) Acids and ethrel (Ethephon). Zagazig Journal of Agricultural Research, 50(3): 305-319.
21. Ergönül, O., Korkutal, İ., Özer, C., Bahar, E. (2019) Asma ıslahında erkencilik üzerine çalışmalar ve erkenciliğin kökeni. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(4): 1851-1859.
22. Gao, Y., González-Villagra, J., Bravo, L. A., Reyes-Díaz, M. (2023) Pre-harvest salicylic acid application affects fruit quality ve yield under deficit irrigation in Aristotelia chilensis (Mol.) plants. Plants, 12(18): 3279.
23. Gomes, E. P., Borges, C. V., Monteiro, G. C., Belin, M. A. F. (2021) Preharvest salicylic acid treatments improve phenolic compounds ve biogenic amines in ‘Niagara Rosada’ table grape. Postharvest Biology ve Technology, 176: 111505.
24. Hayat, Q., Hayat, S., Irfan, M., Ahmad, A. (2010) Effect of exogenous salicylic acid under changing environment: A review. Environmental and Experimental Botany, 68: 14-25.
25. Kamiloğlu, Ö. (2013). Bazı erkenci sofralık üzüm çeşitlerinde tane kalite özellikleri. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, (2): 65-70.
26. Kılınç Selek, N. (2019) Farklı dönemlerde uygulanan salisilik asit ve 5-klorosalisilik asit elisitörlerinin Syrah üzüm çeşidinde kalite özellikleri üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Tekirdağ, 64 s.
27. Klessig, D. F., Malamy, J. (1994) The salicylic acid signal in plants. Plant Molecular Biology, 26: 1439-1458.
28. Koche, D., Gandhi, R., Rathod, S., Shirsat, R. (2021). An update on role of salicylic acid (SA) in abiotic stress tolerance in crop plants: A review. Agricultural Biology Research, 37: 219-225.
29. Korkutal, İ., Bahar, E., Kök, D., Çelik, S., Uruç, S. (2004) Bazı üzüm çeşitlerinde (Vitis vinifera L.) in vitro testler yardımıyla polen canlılığı ve çimlenme yeteneklerinin incelenmesi. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5(2): 117-126.
30. Mancuso, S., Briand, X., Mugnai, S., Azzarello, E. (2006) Marine bioactive substances (IPA extract) improve foliar ion uptake and water stress tolerance in potted Vitis vinifera plants. Advances in Horticultural Science, 20(2): 1000-1006.
31. Masoud, A. A., Mohamed, A. K., AbouZaid, I. A., El-Hakim, A., Mohamed, H. (2023) Effect of foliar application with some natural ve chemical compounds on yield of Ruby Seedless grape cultivar. Assiut Journal of Agricultural Sciences, 54(1): 198-212.
32. Meşe, N., ve Tangolar, S. (2019) Determination of drought resistance of some American Vine Rootstocks using Polyethylene glycol in in vitro. Journal of Agricultural Sciences, 29(3): 466-475.
33. Metin, E., Güzün, K. (2024) Ülkemizde bağcılığın mevcut durumu ve Elazığ yöresi bağcılığı. Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 1(1): 32-43.
34. Monteiro, E., Gonçalves, B., Cortez, I., Castro, I. (2022) The role of biostimulants as alleviators of biotic and abiotic stresses in grapevine: A review. Plants, 11(3): 396.
35. Nejadsahebi, M., Moallemi, N., Landi, A. (2010) Effects of cycocel and irrigation regimes on some physiological parameters of three olive cultivars. American Journal of Applied Sciences, 7(4): 459-465.
36. OIV. (2024) OIV Statistics. Database. https://www.oiv.int/what-we-do/data-discovery-report?oiv . Erişim Tarihi: 05.12.2024.
37. Ranjbaran, E., Sarikhani, H., Wakana, A., Bakhshi, D. (2011) Effect of salicylic acid on storage life ve postharvest quality of grape (Vitis vinifera L. cv. Bidaneh Sefid). Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University, 56(2): 263-269.
38. Raskin, I. (1992) Role of salicylic acid in plants. Annual Review of Plant Biology, 43(1): 439-463.
39. Rienth, M., Vigneron, N., Darriet, P., Sweetman, C., Burbidge, C., Bonghi, C., Walker, R. P., Famiani, F., Castellarin, S. D. (2021) Grape berry secondary metabolites and their modulation by abiotic factors in a climate change scenario–A review. Frontiers in Plant Science, 12: 643258.
40. Roustakhiz, J., Saboki, E. (2017). Effect of salicylic acid on yield and yield component of grapevine (Vitis vinifera) under salinity stress condition. International Journal of Farming and Allied Sciences, 6(1): 39-42.
41. Samuels, L. J., Setati, M. E., Blancquaert, E. H. (2022) Towards a better under stveing of the potential benefits of seaweed based biostimulants in Vitis vinifera L. cultivars. Plants, 11(3): 348.
42. Şimşek, E., Oğuz, H. İ. (2022) Nevşehir ili bağ alanlarında üzüm üretiminin ekolojik, sosyo-ekonomik durumu ve enerji kullanım etkinliği. Yüksek Lisans Tezi, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, 103 s.
43. TAGEM. (2025) Yeni Tescil Çeşitlerimiz. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/manisabagcilik/Menu/43/Yeni-Tescil-Cesitlerimiz . Erişim Tarihi: 06.07.2025.
44. Tangolar, S., Tangolar, S., Canturk, S. (2022) The role of biostimulants in viticulture. Current agricultural studies in Türkiye: research and reviews. Ankara: IKSAD Publishing House, 203-227.
45. Tangolar, S., Tangolar, S., Cantürk, S., Ada, M., Korkmaz, E. (2023) Melezleme ıslahı ile elde edilen bazı sofralık üzüm çeşitlerinde (Vitis vinifera L.) göz verimliliğinin belirlenmesi. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 38(2): 299-316.
46. Tangolar, S., Tangolar, S., Topcu, S. (2015). Effects of different bud loads and irrigations applied at different leaf water potential levels on Kalecik Karası grape variety. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39(6): 887-897.
47. Tekintaş, A., Dalkılıç, G. (2016) Bitki büyüme düzenleyicilerinin kullanımı ve içsel hormonların biyosentezini arttırıcı uygulamalar. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi: 87-90.
48. Tosun, U. (2019) Sofralık Üzüm çeşitlerinde salkım seyreltme uygulamalarının verim ve kalite üzerine etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat, 74 s.
49. Wang, L. J., Fan, L., Loescher, W., Duan, W., Liu, G. J., Cheng, J. S., Li, S. H. (2010) Salicylic acid alleviates decreases in photosynthesis under heat stress and accelerates recovery in grapevine leaves. BMC Plant Biology, 10(1): 1-10.