The Effects of Foliar Vermicompost Treatment on Yield, Quality, Stoma Characteristics, and Leaf Nutrient Concentrations of Black Magic and Prima Grape Cultivars

Year 2024, Volume: 39 Issue: 2, 497 - 509, 30.12.2024

Sevil Cantürk , Serpil Tangolar , Semih Tangolar , Ayfer Alkan Torun , Rojin Güler

Abstract

Vermicompost is one of the most important organic fertilizers used to ensure sustainability in agriculture and support plant growth. In this study, the effects of foliar applied vermicompost on yield, quality and stomatal characteristics, and nutrient element concentration of the leaves of cv. Prima and Black Magic, which were grafted on 1103 P rootstock, were investigated. Vermicompost treatment was made at 0.05%, 0.1%, and 0.2% at pre-flowering, berry set, and the veráison. All the vermicompost doses increased vine yield and cluster weight; however, the best effect was obtained from the dose of 0.2%. Vine yield varied between 3229 g (Control) and 4530 g (0.2%), and cluster weight varied between 234.6 g (Control) and 304.8 g (0.2%) in both varieties. The dose of 0.2% was the only treatment that enhanced berry characteristics and total soluble solids. The treatments had no significant effect on the nutrient concentrations and stomatal density of the leaves. However, stomata width and length tended to decrease compared to the Control leaves. Stomatal density varied between 200.3-388.3 stoma mm-2 in Prima and 320.3-446.9 stoma mm-2 in Black Magic. Therefore, it was determined that foliar vermicompost treatment was effective on yield and some quality characteristics in cvs. Prima and Black Magic to some extent, and the best results were obtained from the dose of 0.2%.

Keywords

Grapevine, table grape, vermicompost, plant nutrition, quality, stomata

Yapraktan Vermikompost Uygulamasının Black Magic ve Prima Üzüm Çeşitlerinin Verim, Kalite ve Stoma Özellikleri ile Yaprak Besin Elementi Konsantrasyonuna Etkisi

Abstract

Vermikompost, tarımda sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi ve bitki gelişiminin desteklenmesi için kullanılan organik gübrelerin başında gelmektedir. Bu çalışmada, 1103 P anacı üzerine aşılı Prima ve Black Magic üzüm çeşitlerinde yapraktan vermikompost uygulamasının ürün verim ve kalitesi ile yaprak stoma özellikleri ve besin elementi konsantrasyonu üzerine etkisi incelenmiştir. Vermikompost uygulaması %0.05, %0.1 ve %0.2 dozlarında, çiçeklenme öncesi, tane tutumu ve ben düşme döneminde yapılmıştır. Tüm vermikompost dozları omca verimi ve salkım ağırlığında artış sağlamakla birlikte, en güçlü etki %0.2 dozundan elde edilmiştir. Omca verimi her iki çeşitte 3229 g (Kontrol) ile 4530 g (%0.2 dozu), salkım ağırlığı 234.6 g (Kontrol) ve 304.8 g (%0.2 dozu) arasında değişmiştir. Tane özellikleri ve suda çözünebilir kuru maddede de artış sağlayan tek uygulama %0.2 dozu olmuştur. Uygulamalar yaprakların besin elementi konsantrasyonu ile stoma yoğunluğunu etkilememiş, ancak stoma eni ve boyu kontrol göre küçülmüştür. Stoma yoğunluğu Prima’da 200.3-388.3 adet mm-2, Black Magic’de 320.3-446.9 adet mm-2 arasında değişmiştir. Sonuç olarak Prima ve Black Magic üzüm çeşitlerinde yapraktan vermikompost uygulamasının verim ve bazı kalite özellikleri üzerinde etkili olduğu, en iyi sonuçların %0.2 dozundan elde edildiği belirlenmiştir.

Keywords

Asma, sofralık üzüm, vermikompost, bitki besleme, kalite, stoma

References

• Abd El-Rahman, M. M. A., Bakr, A. A. A. (2022) Effect of using vermicompost and biofertilizers as partial alternatives for chemical fertilizers on growth and fruiting of Superior grapevines. Scientific Journal of Agricultural Sciences 4(1):23-32.
• Açıkbaş, B., Bellitürk, K. (2016) Vermikompostun 5 BB/Trakya İlkeren aşı kombinasyonundaki asma fidanlarının kök gelişimine etkisi. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 31(3):179-184 (Özel Sayı).
• Ağaoğlu, S. (2002) Bilimsel ve Uygulamalı Bağcılık. Cilt II. Asma Fizyolojisi, Kavaklıdere Eğitim Yayınları No:5 Ankara.
• Alonso-Villaverde,V., Boso, S., Santiago, J. l., Gago, P., Martínez, M. C. (2011) Variability of the stomata among Albariño (Vitis vinifera L.) clones and its relationship with susceptibility to downy mildew. Vitis 50(1):45–46.
• Amerine, M.A., Ough, C.S. (1980) Methods for analysis of musts and wines. New York Wiley-Interscience.
• Atalan, M., Tangolar, S. (2021) Grape yield, quality and nutritional status of Early Cardinal (V.vinifera L.) in response to growth substrate and fertilizer applications in soilless culture: Agricultural and Natural Research & Reviews. Kunter, B., Keskin, N. (Eds.) 149-171, Livre de Lyon, France.
• Bellitürk, K. (2016) Sürdürülebilir tarımsal üretimde katı atık yönetimi için vermikompost teknolojisi Çukurova Journal of Agriculture and Food Sciences 31(3):1-5 (Özel Sayı)
• Bilir Ekbiç, H., İlhan, M. (2024) Farklı asma anaçlarının tuz stresine dayanımları üzerine solucan gübresinin etkisi. Çukurova Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 39(1):56-67.
• Bremner, J. M. (1965) Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, Agronomy Monograph 9, 2.
• Ceritoğlu, M., Şahin, S., Erman, M. (2019) Vermikompost üretim tekniği ve üretimde kullanılan materyaller. Turkish Journal of Agricultural Research 6(2):230-236.
• Copper, A. W., Koundouras, S., Bastian, S. E., Johnson, T. E., Collins, C. (2022) Assessing the response of Vitis vinifera L. cv. Xynisteri to different irrigation regimes and its comparison to cvs. Maratheftiko, Shiraz and Sauvignon Blanc. Agronomy 12 (3):634.
• Doğan, A., Uyak, C., Akçay, A., Keskin, N., Şensoy, R. İ. G., Çelik, F., Kunter, B., Çavuşoğlu, Ş., Özrenk, K. (2020) Determination of chlorophyll amounts and stoma densities of grape cultivars grown in Hizan (Bitlis) conditions. YYU Journal of Agricultural Science 30(4):652-665.
• Düzenli, S., Ağaoğlu, Y. S. (1992) Vitis vinifera L.’nin bazı çeşitlerinde stoma yoğunluğu üzerine yaprak yaşının ve yaprak pozisyonlarının etkisi. Doğa–Turkish Journal of Agriculture and Forestry 16:63–72.
• Edwards, C. A. (1995) Commercial and environmental potential of vermicomposting. BioCycle 62-63.
• Elsayed, Y.A., El-Shewaikh, Y.M.E. (2023) The efficiency of using vermicompost and some bio-safe stimulants in recovering yield and quality of Flame Seedless cv. in degraded vineyard. Horticulture Research Journal, 1(1): 13:29.
• Flores, K. M. (2014) Root stimulation using vermi-products in grapevine propagations. Wine and Viticulture Department, Viticulture concentration, California Polytechnic State University, San Luis Obispo (CPSU, SLO) https://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/viewcontent.cgi? referer=&httpsredir=1&article=1002&context=wvisp, Accessed: 22 March 2024.
• Fritz, J. I., Franke-White, I. H., Haindl, S., Insam, H., Braun, R. (2012) Microbiological community analysis of vermicompost tea and its influence on the growth of vegetables and cereals. Canadian Journal of Microbiology 58:836-847.
• Gökbayrak, Z., Dardeniz, A., Bal, M. (2008) Stomatal density adaptation of grapevine to windy conditions. Trakia Journal of Sciences 6(1):18-22.
• Güler, S., Kunter, B., Sehit, A. (2024) Stomatal density, type and their relationships with leaf morphological traits in Vitis vinifera L. varieties. International Journal of Agriculture, Environment and Food Sciences 8(1):78-87.
• Huang, K., Li, F., Wei, Y., Chen, X., Fu, X., (2013) Changes of bacterial and fungal community compositions during vermicomposting of vegetable wastes by “Eisenia foetida”. Bioresource Technology 150:235-241.
• İşçi, B., Altındişli, A., Kaçar, E. (2015) Farklı anaçlar üzerine aşılı farklı üzüm çeşitlerinde stoma dağılımı üzerine araştırmalar. COMU Journal of Agriculture Faculty 3(1):35–39.
• Javed, M., Khan, K.S., Akmal, M., Qureshi, K.M. (2017) Vermicompost application improves yield and quality of table grapes var. King’s Ruby (Vitis vinifera). International Journal of Biosciences 10(1):152-164.
• Kacar, B. (1972) Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri: II. Bitki Analizleri, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 453s.
• Koç, B., Bellitürk, K., Çelik, A., Baran, M. F. (2021) Effects of vermicompost and liquid biogas fertilizer application on plant nutrition of grapevine (Vitis vinifera L.). Erwerbs-Obstbau 63 (Suppl 1):S89–S100.
• Kunter, B., Çakmak, G., Keskin, N., Değirmenci-Karataş, D., Kunter, B. (2015) İyonize radyasyon uygulamalarıyla elde edilmiş üzüm genotiplerinde stoma özellikleri üzerinde araştırmalar. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi-A 27 (Özel Sayı):34-39.
• Manyuchi, M. M., Phiri, A., Muredzi, P., Chitambwe, T. (2013) Comparison of vermicompost and vermiwash bio-fertilizers from vermicomposting waste corn pulp. International Scholarly and Scientific Research & Innovation 7(6):389-392.
• Marasalı, B., Aktekin, A. (2003) Sulanan ve sulanmayan bağ koşullarında yetiştirilen üzüm çeşitlerinde stoma sayısının karşılaştırılması. Ankara Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 9(3):370-372.
• Martínez, L.M., Vallone, R.C., Piccoli, P.N., Ratto, S.E. (2018) Assessment of soil properties, plant yield and composition, after different type and applications mode of organic amendment in a vineyard of Mendoza, Argentina. Revista FCA UNCUYO 50(1):17-32.
• Nerva, L., Chitarra, W., Fila, G., Lovat, L., Gaiotti, F. (2023) Variability in stomatal adaptation to drought among grapevine cultivars: genotype-dependent responses. Agriculture 13, 2186.
• Odabaşıoğlu, M. I., Gürsoz, S. (2019) Leaf and stomatal characteristics of grape varieties (Vitis vinifera L.) cultivated under semi arid climate conditions. Fresenius Environmental Bulletin 28(11A):8501-8510.
• OIV, International Organization of Vine and Wine, (2021) Standard on minimum maturity requirements for table grapes. https://www.oiv.int/node/3475.
• Palenzuela, M.d.V., López de Lerma, N., Sánchez-Suárez, F., Martínez-García, R., Peinado, R.A., Rosal, A. (2023) Aroma composition of wines produced from grapes treated with organic amendments. Applied Sciences 13, 8001.
• Rosado, D., Ramos-Tapia, I., Crandall, K. A., Pérez-Losada, M., Domínguez, J. (2022) Grapevine treatment with bagasse vermicompost changes the microbiome of Albariño must and wine and improves wine quality. OENO One 56(3):219–230.
• Sabır, A., Sağdıç, K., Sabır, F. K. (2021) Vermicompost, humic acid and urea pulverizations as sustainable practices to increase grape yield and quality on the face of climatic extremities. International Journal of Agricultural and Natural Sciences 14(2):114-123.
• Tangolar, S., Tangolar, S., Turan, M, Atalan, M., Ada, M. (2022) The effects of different substrates with chemical and organic fertilizer applications on vitamins, mineral, and amino acid content of grape berries from soilless culture: Recent Research and Advances in Soilless Culture. Turan, M., Argin, A., Yildirim, E., Güneş, A. (Eds). IntechOpen, 1-23.
• VIVC, Vitis International Variety Catalogue (2024).https://www.vivc.de/index.php?r= passport%2Fview&id=14398.