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Abstract

LE PROVE svolte in pien’aria e in vasi in serra su pomodoro hanno permesso di evidenziare come l’impiego di fungicidi a base di strobilurine, oltre alla loro principale funzione, possa migliorare lo stato idrico della pianta, in particolare in condizioni di stress idrico. Inoltre il loro utilizzo ha determinato un aumento dell’efficienza d’uso dell’acqua e della produzione totale e commerciabile.
migliorando l’ef cienza d’uso dell’ac-
qua, soprattutto in condizioni di caren-
za idrica (Venancio et al., 2003).
Scopo della prova
In considerazione delle evidenze spe-
rimentali descritte e della carenza di
lavori sugli effetti complementari delle
strobilurine sulla coltura di pomodoro,
è stata realizzata una ricerca per valu-
tare gli effetti del pyraclostrobin sulle
produzioni, la qualità e la WUE del po-
modoro sottoposto a tre regimi irrigui.
Come varia lo stato
idrico della pianta
La variazione della disponibilità idri-
ca nella zona radicale (gra co 1) ha pro-
vocato il cambiamento dello stato idri-
co della pianta durante il ciclo coltu-
rale per i diversi trattamenti irrigui,
mostrando una generale riduzione del-
la conduttanza stomatica e del poten-
ziale idrico della pianta al crescere del
de cit idrico del suolo.
Questo studio ha messo in evidenza
la capacità del pomodoro di sopravvi-
vere a lunghi periodi di stress idrico.
Infatti, le piante del trattamento I0,
anche se hanno subìto un forte de cit
idrico già dalla fase di  oritura, pre-
sentavano valori di conduttanza sto-
matica intorno a 0,09 mol/m/s (media
dei due anni), che dimostra una cer-
ta attività siologica  no alla fase di
maturazione. Questi risultati sono in
accordo con Patanè e Cosentino (2010)
e Topcu et al. (2007), che hanno osser-
vato scambi gassosi soddisfacenti in
presenza di un contenuto idrico del
Le strobilurine su pomodoro
migliorano le rese e luso dellacqua
di
F. Boari, M. Todorovic,
R. Albrizio, M.H. Sellami,
M.I. Schiattone, V. Cantore
L
e strobilurine sono una classe di
fungicidi (ad esempio pyraclo-
strobin e azoxystrobin) ad am-
pio spettro (Bartlett et al., 2002).
Azione complementare
delle strobilurine
Oltre allazione primaria di fungi-
cida, le strobilurine determinano an-
che effetti positivi sulla  siologia del-
la pianta, tra cui l’aumento della bio-
sintesi di acido abscissico (ABA) e di
alcuni enzimi (superossido-dismuta-
si, catalasi, perossidasi) coinvolti nel-
lo stress ossidativo (ROS), che posso-
no tradursi in un miglioramento degli
scambi gassosi e dell’ef cienza d’uso
dell’acqua (WUE), soprattutto in con-
dizioni di stress idrico (Giuliani et al.,
2011; Cantore et al., 2016).
I ROS sono composti altamente reat-
tivi che, in assenza di meccanismi di
protezione, possono danneggiare lipi-
di, proteine e acidi nucleici (Meloni et
al., 2003). Infatti, diversi studi hanno
dimostrato che le specie tolleranti al-
lo stress incrementano l’attività degli
enzimi e dei composti antiossidanti in
risposta agli stress (Sergio et al., 2012).
Studi su specie diverse riportano
gli effetti  siologici del pyraclostro-
bin, tra cui l’aumento dell’attività ni-
trato-reduttasica con conseguente mi-
glioramento del metabolismo dell’a-
zoto, variazioni della produzione di
diversi tormoni, risparmio idrico e
ritardo della senescenza (Fagan et al.,
2010; Joshi et al., 2014), a cui si collega
un signi cativo aumento della produ-
zione (Köehle et al., 2003; Venancio et
al., 2003). Köehle et al. (2003) riportano
che il pyraclostrobin inibisce la biosin-
tesi dell’etilene, mentre stimola quella
dell’ABA, a cui vengono associati una
maggiore resistenza al freddo e l’adat-
tamento della pianta a condizioni di
carenza idrica. Infatti, l’ABA interviene
nel controllo dell’apertura stomatica,
PROVE SVOLTE A VALENZANO (BARI) NEL 2011-2012 E 2015
LE PROVE svolte in pien’aria e in vasi in serra su
pomodoro hanno permesso di evidenziare come
l’impiego di fungicidi a base di strobilurine, oltre
alla loro principale funzione, possa migliorare lo
stato idrico della pianta, in particolare in condizioni di stress idri-
co. Inoltre il loro utilizzo ha determinato un aumento dell’effi cien-
za d’uso dell’acqua e della produzione totale e commerciabile.
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suolo vicino al punto di appassimento
per un periodo prolungato.
In pien’aria, in tutti i trattamenti
irrigui l’applicazione di Cabrio® Duo
(F2) ha determinato una leggera ridu-
zione della conduttanza stomatica e
un corrispondente miglioramento del
potenziale idrico fogliare, rispetto alle
piante su cui non era stato applicato
alcun fungicida (F0) e a quelle a cui
erano stati applicati fungicidi privi di
strobilurine (F1).
Risultati simili sono stati osservati
sulle piante allevate in vaso dove, oltre
agli effetti sulla conduttanza stomati-
ca, è stata registrata la tendenza a una
riduzione dell’assimilazione netta e,
in maggior misura, della traspirazio-
ne, come conseguenza dell’applica-
zione del Cabrio® Duo.
Questo risultato conferma studi pre-
cedenti (Grossmann et al., 1999; Nason
et al., 2007), secondo cui il pyraclostro-
bin, promuovendo la formazione di A BA,
è in grado di migliorare lo stato idrico
della pianta soprattutto in condizioni
di stress idrico. Analogamente, Giuliani
et al. (2011) hanno riportato un migliora-
mento dello stato idrico della pianta di
pomodoro anche in termini di potenzia-
le osmotico, contenuto idrico relativo e
indice di stress idrico, come conseguen-
za dell’applicazione di azoxystrobin.
Aumento di produzione
L’applicazione di strobilurina (Ca-
brio® Duo) (F2) ha determinato lau-
mento della produzione totale (19 e
9,8%) e commerciabile (22,5 e 15,9%)
rispetto alla coltura trattata con fungi-
cidi privi di strobilurine (F1) e al con-
Come è stata impostata la ricerca
Sono state condotte due prove spe-
rimentali:
la prova A è stata realizzata in
pien’aria presso i campi sperimentali
dell’Istituto agronomico mediterra-
neo di Bari (CIHEAM-IAMB) a Valen-
zano (Bari) durante il periodo estivo
del 2011 e 2012, su suolo sabbioso-ar-
gilloso-limoso, profondo 50-60 cm;
la prova B è stata realizzata nel
2015, in vasi di 50 L posti in serra, con-
tenenti lo stesso terreno della prova A.
Prova A
Le condizioni climatiche durante il
ciclo colturale della prova di pien’a-
ria hanno rispecchiato la tipicità del
clima mediterraneo. In particolare, il
primo anno è stato più fresco e pio-
voso rispetto al secondo: nel 2011 la
temperatura media dell’aria relativa
all’intero ciclo colturale è risultata di
0,9 °C più bassa, mentre le precipita-
zioni (145,6 mm) sono state del 34%
più elevate rispetto al 2012 (95,8 mm).
Inoltre, l’evapotraspirazione di rife-
rimento (ETo) è stata di 96 mm più
bassa nel 2011 rispetto al 2012.
Su pomodoro cv Tomito sono stati
confrontati tre regimi irrigui, corri-
spondenti alla restituzione del 100%,
50% e 0% dell’evapotraspirazione (in-
dicati rispettivamente con I100, I50 e
I0), in combinazione con tre modalità
di applicazione di fungicidi:
il controllo senza fungicidi (F0);
applicazione di fungicidi privi di stro-
bilurine (Forum R, Score, Topas) (F1);
applicazione di un fungicida a base
di pyraclostrobin (40 g/L) e dimetho-
morph (72 g/L) (Cabrio® Duo) (F2).
I fungicidi sono stati applicati dall’i-
nizio della  oritura, tre volte con fre-
quenza di 10-11 giorni, alle dosi ripor-
tate in etichetta.
È stato adottato il disegno sperimen-
tale a split plot con 3 ripetizioni, posizio-
nando i regimi irrigui nelle parcelle e i
trattamenti fungicidi nelle sub-parcelle.
La programmazione irrigua è sta-
ta effettuata con il metodo del bilan-
cio idrico giornaliero, con l’aiuto di
un foglio di calcolo Excel (Todorovic,
2006). L’ETc è stata stimata attraverso
il prodotto tra l’ETo (metodo di Pen-
man-Monteith) e i coef cienti colturali
(Kc) della letteratura (Allen et al., 1998).
L’irrigazione è stata eseguita con il
metodo a goccia, quando dallo strato
di terreno maggiormente esplorato
dalle radici del trattamento I100 si
perdeva il 40% dell’acqua disponibile.
Subito dopo il trapianto e dopo una
settimana sono state eseguite due
adacquate di 20 mm ciascuna in tut-
ti i trattamenti, per garantire l’attec-
chimento uniforme delle piantine.
Successivamente, in I100 e I50 (cor-
rispondenti alla restituzione del 100%
e del 50% dell’evapotraspirazione)
sono stati somministrati, rispetti-
vamente, 295 e 147,5 mm nel 2011 e
441,5 e 220,7 mm nel 2012 attraverso
15 (2011) e 20 (2012) adacquate.
Durante il ciclo colturale, oltre al ri-
lievo dei principali parametri clima-
tici necessari per la stima dell’ETo e
il calcolo del bilancio idrico, è stata
misurata la conduttanza stomatica
per mezzo di un porometro.
Alla raccolta, eseguita il 14 luglio
2011 e il 23 luglio 2012, sono stati de-
terminati la biomassa epigea, la pro-
duzione totale e commerciabile, il pe-
so medio, il contenuto di sostanza
secca, solidi solubili, acidità titolabi-
le, pH, la consistenza e le caratteristi-
che cromatiche delle bacche. Inoltre,
è stata determinata l’ef cienza d’uso
dell’acqua (WUE) riferita sia alla pro-
duzione commerciabile sia alla bio-
massa secca epigea, rispettivamente
come rappor to tra la produzione com-
merciabile e l’evapotraspirazione del-
la coltura (ETc) (Y_WUE), e tra la bio-
massa secca epigea e l’ETc (B_WUE).
Prova B
In questa prova, realizzata nel pe-
riodo agosto-novembre, è stata im-
piegata la stessa cultivar. Il piano
sperimentale ha previsto il confronto
di due regimi irrigui, indicati rispet-
tivamente con I100 e I50, in combi-
nazione con tre modalità di applica-
zione di fungicidi (le medesime della
prova A). L’unità elementare (sub-par-
cella) era composta da due vasi, cia-
scuno contenente una pianta.
A differenza dell’altra prova, il bi-
lancio idrico necessario per la pro-
grammazione irrigua è stato eseguito
con il metodo delle pesate successi-
ve. Le adacquate sono state eseguite
manualmente.
Durante il ciclo colturale sono state
eseguite le misure degli scambi gas-
sosi su scala di singola foglia.
Analisi statistica
I dati sperimentali sono stati sotto-
posti all’analisi della varianza con il
pacchetto statistico SAS/STAT e, co-
me test di separazione delle medie, è
stata utilizzata la minima differenza
signi cativa (DMS).
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trollo non trattato (F0), rispettivamen-
te (gra co 2). Inoltre, l’applicazione di
strobilurina non ha in uenzato i para-
metri qualitativi delle bacche.
Questi risultati sono coerenti con i
precedenti risultati ottenuti sul po-
modoro utilizzando altre strobilurine
(Giuliani et al., 2011). Tuttavia, contra-
riamente alle osservazioni di questi
ultimi autori, questo studio ha eviden-
ziato un’interazione positiva tra regimi
irrigui e l’applicazione di strobilurina,
oltre che un moderato miglioramento
dello stato idrico delle piante, sia in
termini di conduttanza stomatica, sia
di potenziale idrico fogliare.
Diversi studi precedenti hanno ri-
portato gli effetti  siologici del pyra-
clostrobin sulle piante, come l’aumen-
to dellattività della nitrato-riduttasi, il
cambiamento dellequilibrio ormonico,
la conservazione dell’acqua e un ritardo
della senescenza (Fagan et al., 2010; Jo-
shi et al., 2014). Questi effetti sono stati
messi anche in relazione al migliora-
mento produttivo (Venancio et al., 2003).
Tuttavia, gli effetti  siologici positivi
della strobilurina sulla risposta delle
piante non sempre sono stati eviden-
ziati (Swoboda e Pedersen, 2009).
Effi cienza d’uso
dell’acqua
Lefficienza d’uso dell’acqua rife-
rita alla produzione commerciabile
(Y_WUE) e alla biomassa epigea (B_WUE)
è diminuita con l’aumentare della ca-
renza d’acqua nella zona radicale. Ciò
indica che la riduzione di biomassa e di
produzione commerciabile è stata pro-
porzionalmente maggiore rispetto alla
quantità di acqua utilizzata dalla coltu-
ra. La risposta alla carenza idrica in ter-
mini di WUE dipende dal livello e dalla
durata dello stress idrico a cui è stata
sottoposta la coltura. In condizioni di
lieve stress idrico, quando si veri ca una
leggera chiusura degli stomi, la traspi-
razione diminuisce più della fotosinte-
si e, di conseguenza, aumenta la WUE
(Patanè et al., 2011; Chen et al., 2013). Al
contrario, un forte stress idrico può por-
tare alla completa chiusura degli stomi e
alla diminuzione della produzione e del-
la WUE (Nuruddin et al., 2003). Tuttavia,
risultati contrastanti con quelli appena
descritti sono stati ottenuti da autori di-
versi (Wang et al., 2011; Liu et al., 2013).
Il pomodoro è in grado di sviluppare
un apparato radicale molto profondo,
compatibilmente con la profondità del
terreno (Rubino, 1987), che aumenta po-
tenzialmente la disponibilità di acqua
per le piante e attenua gli effetti negati-
vi del de cit idrico. Questo può rendere
la coltura più tollerante lo stress idrico
e può favorire una maggiore ef cienza
d’uso dell’acqua. In suoli poco profon-
di, come nel nostro caso, lo sviluppo
radicale era molto limitato. Ciò si è tra-
dotto in un grave stress idrico, con un
impatto molto negativo sulla produzio-
ne e sull’ef cienza dell’uso dell’acqua.
Nel nostro studio l’applicazione del
Cabrio® Duo ha migliorato del 25 e del
17% l’ef cienza d’uso dell’acqua riferi-
0
20
40
60
80
100
20
40
60
80
100
Deficit idrico del terreno (mm)
Giorni dal trapianto (n.)
0 20406080100
120
GRAFICO 1 - Defi cit idrico del suolo per i 3 regimi
irrigui durante il ciclo colturale del pomodoro
in pien’aria (2011- 2012)
Le linee rappresentano i dati stimati dal modello di bilancio idrico.
I punti, i quadrati e i triangoli rappresentano i dati misurati.
GRAFICO 2 - Produzione totale e commerciabile del pomodoro in
pien’aria in relazione ai trattamenti fungicidi (media dei due anni)
La strobilurina (tesi F2) ha determinato sia un aumento della produzione totale
che commerciabile.
Lettere diverse indicano valori signifi cativamente differenti secondo la MDS (P = 0,05).
Per confrontare le tesi vedi riquadro a pag. 43.
60
40
20
0
Produzione totale (t/ha)
bb
a
60
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20
0
Produzione
commerciabile (t/ha)
bb
a
F0 F1 F2
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F0 F1 F2
Tesi
Foto V. Cantore
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ta, rispettivamente, all’assimilazione
netta (p_WUE, rapporto tra assimilazio-
ne netta e traspirazione) (gra co 3) e al-
la produzione commerciabile (Y_WUE,
rapporto tra produzione ed evapotra-
spirazione) (gra co 4), come osservato
sulla medesima specie da Giuliani et
al. (2011) utilizzando altre strobilurine.
Strobilurine utili
anche per migliorare resa
ed effi cienza dellacqua
Questo studio ha analizzato l’effet-
to combinato dell’applicazione di un
fungicida a base di strobilurina (Ca-
brio® Duo) e di regimi irrigui diversi
su coltura di pomodoro con l’obietti-
vo di fornire indicazioni per il miglio-
ramento delle pratiche di gestione in
condizioni di limitata disponibilità di
acqua. Quindi, è utile per de nire nuo-
ve e più ef cienti strategie di gestio-
ne per migliorare la resa e l’ef cienza
dell’uso dell’acqua nelle regioni aride
e semiaride.
I risultati hanno confermato che una
grave restrizione idrica ha un effetto
negativo sulla produzione e sull’ef -
cienza d’uso dell’acqua del pomodoro,
mentre produce effetti bene ci sulla
qualità dei frutti.
L’applicazione di fungicidi a base di
stobilurine può attenuare gli effetti
negativi dello stress idrico sullo stato
idrico della pianta, sulla produzione
e sull’ef cienza d’uso dell’acqua. Per-
tanto, per la gestione tosanitaria del
pomodoro questo studio suggerisce
l’uso di agrochimici a base di strobilu-
rine, in particolare per le colture esti-
ve in condizioni di rifornimento idrico
limitato e in assenza di precipitazioni
durante la stagione di crescita.
Francesca Boari
Vito Cantore
Istituto di scienze delle produzioni alimentari
Cnr, Bari
Mladen Todorovic
Istituto agronomico mediterraneo di Bari
(CIHEAM-IAMB) Valenzano (Bari)
Rossella Albrizio
Mohamed Houssemeddine Sellami
Istituto per i sistemi agricoli e forestali
del Mediterraneo, Cnr, Ercolano (Napoli)
Maria Immacolata Schiattone
Scuola Safe, Università degli studi
della Basilicata, Potenza
Si ringrazia no S. Tarlazzi, G. Ronga, G. Rosa
di Basf per la collaborazione nelle prove.
Per commenti all’articolo, chiarimenti
o suggerimenti scrivi a:
redazione@informatoreagrario.it
Per consultare gli approfondimenti
e/o la bibliografi a:
www.informatoreagrario.it/
rdLia /17ia05_8760_web
Misura dell’umidità del suolo
con tensiometro.
GRAFICO 3 - Effi cienza
d’uso dell’acqua riferita
all’assimilazione netta (p_WUE)
del pomodoro allevato in vaso
in relazione ai trattamenti
fungicidi
GRAFICO 4 - Effi cienza d’uso
dell’acqua riferita alla produzione
commerciabile (Y_WUE)
del pomodoro in pien’aria
in relazione ai trattamenti
fungicidi (media di due anni)
Con la strobilurina aumenta del 25% e del 17% l’effi cienza d’uso dellacqua riferita, rispet-
tivamente, all’assimilazione netta (p_WUE) e alla produzione commerciabile (Y_WUE).
Lettere diverse indicano valori signifi cativamente differenti secondo la MDS (P = 0,05).
Per confrontare le tesi vedi riquadro a pag. 43.
8
6
4
2
0
p_WUE (μmol CO2/mmol H2O)
F0 F1 F2
bb
a
Tesi
15
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6
3
0
Y_WUE (kg/m3)
bb
a
F0 F1 F2
Tesi
Foto V. Cantore
Foto V. Cantore
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Le strobilurine su pomodoro
migliorano le rese e l’uso dellacqua
ARTICOLO PUBBLICATO SU L’INFORMATORE AGRARIO N. 5/2017 A PAG. 42
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ORTICOLTURA
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... It has been drawing attention from vegetable operators due to its In recent years, several studies have highlighted the possibility of exploiting the complementary properties of strobilurin-based agrochemicals, normally used for plant protection, to improve production and resources' use efficiency. In fact, after the application of these fungicides, several positive effects on plant physiology have been observed, such as an increase in the production of abscissic acid (ABA) and some enzymes involved in oxidative stress, such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX) [20,23,24], which can therefore improve gas exchange and WUE [25][26][27]. Positive effects on cell proliferation [28], nitrogen metabolism, and on the limitation of nitrate accumulation have been also highlighted. These effects are probably due to the stimulating action of nitrate reductase activity [19,29,30], as observed following the application of Azoxystrobin on lettuce [31] and spinach baby leaf, on which an increase in chlorophyll, ascorbic acid, and total phenol content has been also observed [32]. ...
... Azoxystrobin also improved the WUE, in accordance with the findings of other authors on tomatoes [19,25,26,80]. This result is the direct consequence of the positive effect of Azoxystrobin on biomass production and yield. ...
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Wild rocket (Diplotaxis tenuifolia L. DC) is an emerging vegetable which market requires high-quality standards that can be obtained through appropriate cultivation techniques such as the right level of nitrogen and the application of biostimulant substances. These include strobilurins, marketed mainly as fungicides that can have complementary positive effects on the yield, quality and resources’ use efficiency of many crops. For this reason, a trial in an unheated greenhouse, in Southern Italy, to evaluate the possibility of using Azoxystrobin to improve the production of wild rocket subjected to different nitrogen inputs, was carried out. Two N levels (40 and 140 kg ha⁻¹), Azoxystrobin-based biostimulant (Azo+) and control without Azoxystrobin (Azo−) were compared. The yield, morphological characteristics, nitrogen and water use efficiency (NUE, WUE), antioxidant activity, the content of dry matter, chlorophyll, carotenoids, phenols, and nitrates were assessed. A higher N level resulted in a 16.3% yield increase that was matched by a 12.5% reduction in NUE, 15.8, 7.3, and 16.1% increases in yield WUE (Y_WUE), biomass WUE (B_WUE), and irrigation yield WUE (IY_WUE), respectively, and a worsening of some qualitative characteristics such as a 8.5% rise in nitrates, and a decline by 11.5, 10.1, and 26.1% in the carotenoids, phenols, and antioxidant activity, respectively. Azo+ increased the yield by 10.3%, NUE by 8.9%, and Y_WUE, B_WUE, and IY_WUE, by 13.9, 9.1, and 13.8% respectively. Moreover, Azo+ improved some qualitative characteristics such as total phenols (+9.4%), chlorophyll (+15.2%), carotenoids (+9.7%), and antioxidant activity (+17.4%), while it did not affect the nitrate content. Azoxystrobin can be an additional tool available for farmers to ensure high-quality standards of wild rocket.
... In fact, after the application of these fungicides, a change in the plant metabolism has been observed, often with positive physiological effects, including the increase in the production of abscisic acid (ABA) and the activation of some enzymes involved in oxidative stress (SOD, POD, CAT, APX) (Köehle et al., 2003;Liang et al., 2018) which may improve gas exchange and water use efficiency (WUE), especially under water stress conditions (Venancio et al., 2003;Joshi et al., 2014). Experimental findings on tomato under water stress and treated with strobilurins showed an improvement in the water status of the plant in terms of osmotic potential, relative water content and water stress index, gas exchange, yield and WUE (Giuliani et al., 2011;Cantore et al., 2016;Boari et al., 2017;Giuliani et al., 2018). In addition, a positive effect on nitrate reductase activity, which results in improved nitrogen metabolism, was observed (Joshi et al., 2014;Amaro et al., 2018). ...
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Processing tomato is a widespread crop in the Mediterranean area where often there are problems of high salinity of irrigation water with considerable harmful effects on yield. Pyraclostrobin is a strobilurin based fungicide (PBF) having a broad range of applications. Strobilurins are reported to have biostimulant effect on plant mitigating abiotic stress. Therefore, the objective of this work was to investigate the ability of PBF to improve gas exchange parameters, chlorophyll, activity of antioxidative enzymes as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), yield characteristics, and water use efficiency (WUE) of tomato under salinity. A two-year research was carried out in Southern Italy, on tomato cv Coronel grown in pots under plastic greenhouse, to compare two soil salinity levels (electrical conductivity, ECe = 1.1 and 5.4 dS m⁻¹) in combination with or without PBF. As expected, salinity had harmful effects on physiological and biochemical parameters of tomato that in turn affected yield and WUE, but improved fruit quality. In fact, salinity reduced fruit mean weight (19.0%) and yield (21.4%), and increased fruit blossom-end rot (55.7%), total soluble solids (18.2%) and dry matter (18.5%) content. Overall, PBF increased leaf chlorophyll content (6.1%) and the activity of SOD, POD, CAT and APX, mainly under salinity. Moreover, it reduced stomatal conductance (12.5%) and transpiration (11.7%), but improved assimilation rate (7.8%) and intrinsic WUE (23.3%), that in turn increased yield (8.1%) and yield WUE (6.5%). The improvement in yield produced by PBF was highest in salt stressed plants. In view of the positive effects of PBF, its use should be promoted in defence programs of tomato crop, above all in areas with salinity problems.
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The use of biostimulants in agriculture is an emerging technique that can contribute to improved production and resource use efficiency. This research was carried out in southern Italy to evaluate the biostimulating effects of seaweed extract (SW) and azoxystrobin (AZ) on wild rocket subjected to two water regimes (WRs) and three nitrogen levels (NLs), and grown in pots under unheated greenhouse conditions. The following treatments were compared: (i) two WRs: restoration of 100% (WR100) and 50% (WR50) of crop evapotranspiration; (ii) three NLs: 0 (N0), 75 (N75), or 150 (N150) kg ha⁻¹ of N; and (iii) three biostimulants (BSs): an untreated control (C), and the application of AZ or SW. This paper reports the effects on N uptake (Nup), N use efficiency (NUE), and water use efficiency (WUE). The following indicators of NUE were assessed: apparent recovery efficiency (RE), internal utilization efficiency (IE), partial productivity factor (PFPn) of N supplied, agronomic efficiency (AE), and physiological efficiency (PE). The following indicators of WUE were assessed: photosynthetic WUE (p_WUE), yield WUE (Y_WUE), biomass WUE (B_WUE), and irrigation yield WUE (IY_WUE). The indicators of NUE were affected differently by treatments. RE was 20% higher with SW. IE was higher with AZ. PFPn increased by 10.4 and 8.1% with AZ and SW, respectively. AE increased by 10.9 and 19.9% after applying AZ and SW, respectively. PE rose by 6.7 and 9.3% after applying AZ and SW. AZ and SW improved p_WUE, mainly under water deficit (interaction of WR × BS). With AZ application, Y_WUE, B_WUE, and IY_WUE were higher by 17.8, 13.8, and 19.3%, respectively, while the application of SW resulted in a smaller increase (9.5–7.7 and 9.9%). SW and AZ were shown to be effective through the moderate improvement of wild rocket’s nitrogen and water use efficiency. The two biostimulants were more effective at improving p_WUE in water deficit conditions, proving to be particularly useful for farmers operating with water scarcity. Therefore, they can provide valuable support to farmers by improving the sustainability of resource use.
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Wild rocket is an expanding vegetable crop, especially as a fresh-cut product that requires high quality standards. These can be achieved through appropriate management of agronomic practices such as water supply and nitrogen nutrition, in combination with emerging techniques such as the application of biostimulating substances. Hence, this study is focused on evaluating the response of the wild rocket to the application of two biostimulants in relation to different water regimes and nitrogen levels. The combined effect of two watering regimes (WR) (restoration of 50% and 100% of crop evapotranspiration-ETc, named WR50 and WR100, respectively); three N levels (NL) (0, 75 and 150 kg ha⁻¹ N, named N0, N75 and N150, respectively); two biostimulants (BS) based on seaweed extract (SW), Azoxystrobin (AZ) and an untreated control (C) are investigated. The split-split plot experimental design with three replicates was used by arranging WR in the main plots, NL in the subplots and BS in the sub-subplots. Experiment was carried out in an unheated greenhouse during two growth cycles. Water shortage caused root biomass/total biomass ratio (RR) increase by 11.3% and 31.1% drop in yield, mainly because of the reduction in leaf size and number. Total phenols (TP), total antioxidant activity (TAA), total carotenoids (TCa) and nitrate (Ni) content were higher in WR50 in respect to WR100 by 10.4%, 18.7%, 12.0%, and 35.5%, respectively, while total chlorophyll (TCh) was lower by 5.3%. The increase of NL between N0 and N150 raised yield (222%), TCh (32.5%) and Ni (288.3), but reduced RR (43%), TP (16.2%), TAA (21.4%) and TCa (31.0%). SW and AZ increased yield respectively by 10.3% and 16.9%, mainly because raised leaf number for SW and leaf size for AZ. Moreover, SW increased RR by 7.2%, while AZ reduced it by 17.2%. SW and AZ improved TP, TAA, TCh and TCa respectively by 8.8%, 13.1%, 10.2% and 23.8% and by 10.8%, 19.7%, 16.0% and 35.6%. BS reduced Ni content by 21.5 (SW) and 36.8% (AZ). SW and AZ have shown good biostimulating efficacy by increasing yield and improving quality, reducing the harmful effects of water deficit. Tested BSs can be a useful tool for wild rocket farmers, especially under scarce water resources.
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