The Effect of Cultivar and Biostimulant Treatment on the Carrot Yield and its Quality

Abstract

Summary Modifications in growing techniques can affect the yield and nutritional quality of various cultivated plants. Among them, the use of biostimulants is environmental friendly method of stimulating crop productivity, stress resistance, and affecting yield or chemical composition of the plants. The aim of the investigation was determining of the effect of biostimulant treatment on yield and its quality of carrot grown for summer harvest. The experiment was carried out in 2009-2011 in the experimental station of the University of Agriculture in Krakow, south Poland. Two experimental factors were taken into consideration: (1) cultivar: Nandrin F1 and Napoli F1 (2) dose of Aminoplant (foliar application): 1.5 and 3.0 dm3∙ha-1 and control (without Aminoplant). Total and marketable yield, root length, its diameter, leaf mass and leaf : root mass ratio were assessed. The dry matter, soluble sugar, carotenoids and nitrate ions contents were analyzed as main determinants of carrot nutritional quality. Aminoplant influenced not only carrot productivity, but mainly chemical composition of the roots. The present results also suggest that carrot reaction to biostimulant treatment was depended on a cultivar more than on environmental conditions in particular growing seasons. The significant effect of Aminoplant in a dose of 1.5 dm3∙ha-1 on the yield of roots and leaf rosette mass of ‘Nandrin F1’ appeared only in the first year of the experiment. Spraying with Aminoplant in a dose of 3.0 dm3∙ha-1 significantly increased the soluble sugars content in carrot roots of both cultivars but only in 2011. Dry matter content was also affected by biostimulant treatment mainly for ‘Napoli F1’, which showed the lowest dry matter content when sprayed with Aminoplant in a dose of 1.5 dm3∙ha-1. In 2010 control plants contained the greater amount of carotenoids, while in next year roots of plants treated with Aminoplant in a dose of 3.0 dm3∙ha-1 had more these compounds. The significant effect of Aminoplant on nitrates content in carrot roots was observed but were not repeatable in the experimental years, so different climatic conditions modified carrot reaction on biostimulant spraying. Streszczenie We współczesnym ogrodnictwie stosowane są szeroko nowoczesne techniki optymalizujące wysokość i jakość plonu. Wśród nich wykorzystanie biostymulatorów jest przyjazną środowisku metodą zwiększającą produktywność roślin, tolerancję na czynniki stresowe, jak również plon i wartość odżywczą. Celem prezentowanych badań była ocena wpływu biostymulatora na wysokość i jakość plonu marchwi, uprawianej na zbiór letni. Eksperyment przeprowadzono w latach 2009-2011 w Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie, obejmował on dwa czynniki badawcze: (1) odmiana: Nandrin F1 i Napoli F1, (2) dawka biostymulatora Aminoplant, zastosowanego dolistnie: kontrola (bez aplikacji biostymulatora), 1.5 i 3.0 dm3∙ha-1. Określono plon ogólny i handlowy marchwi, długość korzenia, jego średnicę, masę rozety liściowej oraz stosunek masy liści do masy korzenia. Oznaczono zawartość suchej masy, cukrów rozpuszczalnych, karotenoidów i azotanów, jako głównych wyznaczników wartości odżywczej marchwi. Aplikacja Aminoplantu wpłynęła nie tylko na produktywność marchwi, ale przede wszystkim na skład chemiczny korzeni. Prezentowane wyniki pozwalają na stwierdzenie, że reakcja marchwi na dolistne zastosowanie biostymulatora zależała przede wszystkim od odmiany oraz od warunków środowiskowych w latach badań. W pierwszym roku zaznaczył się istotny wpływ Aminoplantu w dawce 1.5 dm3∙ha-1 na plon korzeni i masę rozety odmiany Nandrin F1. Aplikacja biostymulatora w dawce 3.0 dm3∙ha-1 istotnie zwiększyła zawartość cukrów rozpuszczalnych w korzeniach badanych odmian, ale tylko w 2011 roku. W korzeniach odmiany Napoli F1 najniższą zawartość suchej masy stwierdzono przy oprysku dawką biostymulatora 1.5 dm3∙ha-1. W 2010, najwyższy poziom karotenoidów stwierdzono w roślinach kontrolnych, podczas gdy w roku następnym - w roślinach traktowanych Aminoplantem w dawce 3.0 dm3∙ha-1. Odnotowano również istotny wpływ badanego biostymulatora na zawartość azotanów, ale bez powtarzalnych tendencji w poszczególnych latach badań. W przypadku tego parametru odmienne warunki klimatyczne modyfikowały reakcję roślin na opryskiwanie biostymulatorem.