Effects of Calcium Chloride and Lysophosphatidylethanolamine Applications on the Yield and Quality of Strawberries Grown in Soilless Culture

Abstract

Duygu CAYMAZ¹, Kazım GÜNDÜZ², Sedat SERÇE³, Emine ÖZDEMİR4 ¹Ziraat Yük. Müh., Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Yalova; ORCID: 0000-0002-4046-3144 ²Prof. Dr., Malatya Turgut Özal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Battalgazi, Malatya; ORCID: 0000-0002-6473-5909 ³Prof. Dr., Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Tarım Bilimleri ve Teknolojileri Fakültesi, Tarımsal Genetik Mühendisliği Bölümü, Niğde; ORCID: 0000-0003-4584-2028 4Prof. Dr.,Emekli Öğretim Üyesi ÖZ Ülkemizde ve Dünya’da topraksız kültürde çilek yetiştiriciliği yaygınlaşmaktadır. Topraksız kültürde bitki besin elementleri uygulamalarının optimizasyonu büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada yetişme ortamı olarak kokopit kullanılan iki katlı topraksız kültür yetiştirme sisteminde ‘Fortuna’ ve ‘Festival’ çeşitleri kullanılarak bitkilere, hasattan 15 gün önce yapraktan kalsiyum (Ca), Lysophosphatidylethanolamine (LPE) ve Ca + LPE uygulanmaya başlanmış ve yetiştiricilik döneminin sonuna kadar 15 gün aralıklarla devam edilmiştir. ‘Fortuna’ çeşidinde ilk ürünler Ocak ayının ikinci haftasında alınırken, ‘Festival’ çeşidinde ise, ilk ürünler Şubat ayının üçüncü haftasında alınmıştır. Erkenci ürün eldesinde uygulamalar arasında Ca + LPE daha iyi sonuç vermiştir. Bitki başına ve birim alana verim bakımından ‘Fortuna’ çeşidi ‘Festival’ çeşidine göre daha verimli bulunmakla birlikte, ‘Festival’ çeşidinde etkili olmuş en yüksek verim değeri LPE uygulamasından alınmıştır. En yüksek titre edilebilir asit içeriği her iki çeşitte de Ca + LPE uygulamalarından alınmıştır. Meyve eti sertliği yönünden Ca uygulamaları olumlu etkide bulunmuştur. LPE uygulamasında da kontrole göre renklenmede biraz artış görülmüştür. Sonuçlar, erkenci çilek yetiştiriciliğinde bazı çeşitlerde Ca ve LPE uygulamalarının meyve kalitesini artırmak için kullanılabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Çilek, topraksız kültür, LPE, CaCl₂, meyve kalitesi EFFECTS OF CALCIUM CHLORIDE AND Lysophosphatidylethanolamine APPLICATIONS ON THE YIELD AND QUALITY OF STRAWBERRIES GROWN IN SOILLESS CULTURE ABSTRACT Strawberry culture in soilles culture is getting more popular in Turkey and the World. The optimization of the plant nutrient application is critical in this sytem. ‘Fortuna’ and ‘Festival’ strawberry cultivars were used in the two-story production system using the cocopeat as growing media where the plants were treated with calcium (Ca), Lysophosphatidylethanolamine (LPE), Ca + LPE 15 days before harvest. The first fruits were harvested in the second week of January for ‘Fortuna’ while ‘Festival’ as the first fruits were harvested in the third week of February. Among the treatments, Ca + LPE resulted in favorable results for earliness. While ‘Fortuna’ was found the higher yield than ‘Festival’ for yield per plant or yield per area the highest yield was recovered from LPE treatment for ‘Festival’. The highest acidity was recovered from Ca + LPE treatment for neither of the cultivars. For fruit firmness, Ca treatments increased the fruit firmness. LPE had some effect on color formation when compared to control. The results suggest that Ca and LPE treatments may be used to enhance fruit quality characteristics for early strawberry production. Keywords: Strawberry, soilless culture, LPE, CaCl₂, fruit quality

Keywords

• Strawberry
• soilless culture
• LPE
• CaCl₂
• fruit quality

Topraksız Kültür Çilek Yetiştiriciliğinde Kalsiyum Klorür ve Lysophosphatidylethanolamine Uygulamalarının Meyve Verim ve Kalitesine Etkisi

Abstract

Duygu CAYMAZ¹, Kazım GÜNDÜZ², Sedat SERÇE³, Emine ÖZDEMİR4 ¹Ziraat Yük. Müh., Atatürk Bahçe Kültürleri Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Yalova; ORCID: 0000-0002-4046-3144 ²Prof. Dr., Malatya Turgut Özal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Battalgazi, Malatya; ORCID: 0000-0002-6473-5909 ³Prof. Dr., Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Tarım Bilimleri ve Teknolojileri Fakültesi, Tarımsal Genetik Mühendisliği Bölümü, Niğde; ORCID: 0000-0003-4584-2028 4Prof. Dr.,Emekli Öğretim Üyesi ÖZ Ülkemizde ve Dünya’da topraksız kültürde çilek yetiştiriciliği yaygınlaşmaktadır. Topraksız kültürde bitki besin elementleri uygulamalarının optimizasyonu büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada yetişme ortamı olarak kokopit kullanılan iki katlı topraksız kültür yetiştirme sisteminde ‘Fortuna’ ve ‘Festival’ çeşitleri kullanılarak bitkilere, hasattan 15 gün önce yapraktan kalsiyum (Ca), Lysophosphatidylethanolamine (LPE) ve Ca + LPE uygulanmaya başlanmış ve yetiştiricilik döneminin sonuna kadar 15 gün aralıklarla devam edilmiştir. ‘Fortuna’ çeşidinde ilk ürünler Ocak ayının ikinci haftasında alınırken, ‘Festival’ çeşidinde ise, ilk ürünler Şubat ayının üçüncü haftasında alınmıştır. Erkenci ürün eldesinde uygulamalar arasında Ca + LPE daha iyi sonuç vermiştir. Bitki başına ve birim alana verim bakımından ‘Fortuna’ çeşidi ‘Festival’ çeşidine göre daha verimli bulunmakla birlikte, ‘Festival’ çeşidinde etkili olmuş en yüksek verim değeri LPE uygulamasından alınmıştır. En yüksek titre edilebilir asit içeriği her iki çeşitte de Ca + LPE uygulamalarından alınmıştır. Meyve eti sertliği yönünden Ca uygulamaları olumlu etkide bulunmuştur. LPE uygulamasında da kontrole göre renklenmede biraz artış görülmüştür. Sonuçlar, erkenci çilek yetiştiriciliğinde bazı çeşitlerde Ca ve LPE uygulamalarının meyve kalitesini artırmak için kullanılabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Çilek, topraksız kültür, LPE, CaCl₂, meyve kalitesi EFFECTS OF CALCIUM CHLORIDE AND Lysophosphatidylethanolamine APPLICATIONS ON THE YIELD AND QUALITY OF STRAWBERRIES GROWN IN SOILLESS CULTURE ABSTRACT Strawberry culture in soilles culture is getting more popular in Turkey and the World. The optimization of the plant nutrient application is critical in this sytem. ‘Fortuna’ and ‘Festival’ strawberry cultivars were used in the two-story production system using the cocopeat as growing media where the plants were treated with calcium (Ca), Lysophosphatidylethanolamine (LPE), Ca + LPE 15 days before harvest. The first fruits were harvested in the second week of January for ‘Fortuna’ while ‘Festival’ as the first fruits were harvested in the third week of February. Among the treatments, Ca + LPE resulted in favorable results for earliness. While ‘Fortuna’ was found the higher yield than ‘Festival’ for yield per plant or yield per area the highest yield was recovered from LPE treatment for ‘Festival’. The highest acidity was recovered from Ca + LPE treatment for neither of the cultivars. For fruit firmness, Ca treatments increased the fruit firmness. LPE had some effect on color formation when compared to control. The results suggest that Ca and LPE treatments may be used to enhance fruit quality characteristics for early strawberry production. Keywords: Strawberry, soilless culture, LPE, CaCl₂, fruit quality

Keywords

• Çilek
• topraksız kültür
• LPE
• CaCl₂
• meyve kalitesi

References

1. Amaro, A.L.I.F., 2012. Modulation of aroma volatiles and phytochemical quality of fresh-cut melon (Cucumis melo L.) by oxygen levels, 1-Methylcyclopropene and Lysophosphatidylethanolamine (Doctoral Theses). Universidade Católica Portuguesa Escola Superior de Biotecnologia, Portugal, pp:28-55.
2. Cantliffe, D.J., Castellanos, J.Z., Paranjpe, A.V., 2007. Yield and quality of greenhouse-grown strawberries as affected by nitrogen level in coco coir and pine bark media. Proc. Fla. State. Hort. Soc., 120:157-161.
3. Castro, G., Rodriguez, D., Hoyos, M., 2005. Marginal mineral nutrition of strawberry (Fragaria × ananassa) plants grown hydroponically. Acta Hort., pp:697.
4. Çeler, A.G., Gündüz, K., Serçe, S., 2019.Çilekte Lysophosphatidylethanolamine (LPE) uygulamalarının derim sonrası muhafazasında pomolojik ve fitokimyasal özellikler üzerindeki etkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 24(3):188-197.
5. Cheour, F., Willemot, C., Arul, J., Desjardins, Y., Makhlouf, J., Charest, P.M., Gosselin, A., 1990. Foliar application of calcium chloride delays postharvest ripening of strawberry. J. Amer. Soc. Hort., 115(5):789-792.
6. Cheour, F., Willemot, C., Arul, J., Makhlouf, J., Desjardins, Y., 1991. Postharvest response of two strawberry cultivars to foliar application of CaCl₂. HortScience, 26(9):186-1188.
7. Correia, P.J., Pestana, M., Martinez, F., Ribeiro, E., Gama, F., Saavedra, T., Palencia, P., 2011. Relationship between strawberry fruit quality attributes and crop load. Sci. Hort., 130:398-403.
8. Cowan, A.K., 2009. Plant growth promotion by 18:0-Lysophosphatidylethanolamine involves senescence delay. Plant Signal Behav., 4(4):324-327.

9. Daugaard, H., 2007. Leaf analysis in strawberries: Effects of cultivars, plant age and sampling time on nutrient levels. J. Plant Nutr., 30:549-556.
10. Dunn, J.L., Able, A.J. 2006. Pre-harvest calcium effects on sensory quality and calcium mobility in strawberry fruit. Acta Hort., 708:307-312.
11. FAOSTAT, 2022. Food and Agriculture Organization of the United Nations of Statically Data, (https://www.fao.org/faostat/en/#data/qcl).
12. Farag, K.M., Palta, J.P., 1991. Enhancing ripening and keeping quality of apple and “Cranberry” fruits using Lsophatidylethanolamine, a natural lipid. HortScience, 26:6683.
13. Farag, K.M., Palta, J.P., 2003. Use of natural lipids to accelerate ripening and enhance storage life of Tomato fruit with and without etaphon. HortTechnology, 3(1):62-65.
14. Garcia, M.J., Herrare, S., Morilla, A., 1996. Effect of postharvest in calcium chloride on strawberry. J. Agric. Food Chem., 44(1):30-33.
15. Gündüz, K., Özdemir, E., 2003. Amik ovasında yüksek tünel ve açıkta yetiştirilen çileklerde renklenmenin objektif yöntemle belirlenmesi. Türkiye 5. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, 4-7 Eylül 2007, Erzurum. 1:120-122.
16. Hong, J.H., Chung, G.H., 2006. Effect of application of Lsophatidylethanolamine on marketable yield and storability in pepper (Capsicum annum L.). Hort. Environ. Biotechnol., 47:55-58.
17. Hong, J.H., Hwang, S.K., Chung, G.H., Cowan, A.K., 2007. Influence of Lsophatidylethanolamine application on fruit quality of Thompson Seedless grapes. J. Appl. Hort., 9(2):112-114.
18. Huil, Z., Yinghua, L., Binbin, C., Haiying, Y., 2006. Effect of phospholipase D inhibitor treatment on postharvest quality of strawberry fruits. Post. Biol. Techn., 62(3):288-294.
19. Kader, A.A., 1991. The strawberry into the 21. Century. In: A. Dale, J.J. Luby (Eds.): Quality and its maintenance in relation to the postharvest physiology of strawberry. Timber Press, Portland, Oregon, USA, pp:145-152.
20. Kaur, N., Palta, J.P., 1997. Postharvest dip in a natural lipid, Lysophosphatidylethanolamine, may prolong vase life of Snapdragon flowers. HortScience, 32:888-890.
21. Kazemi, M., 2013. Foliar application of salicylic acid and calcium on yield, yield component and chemical properties of strawberry. Bull. Env. Pharmacol. Life Sci., 11:19-23.
22. Lanauskas, J., Uselis, N, Valiuskaite, A., Viskelis, P., 2006. Effect of foliar and soil applied fertilizers on strawberry healthiness, yield and berry quality. Agronomi Research, 4:247-250.
23. Langer, S.E., Marina, M., Burgos, J.L., Martinez, G.A., Civello P.M., Villarreal, N., 2019. Calcium chloride treatment modifies cell wall metabolism and activates defense responses in strawberry fruit (Fragaria × ananassa Duch.). J. Sci. Food Agric., 99(8).
24. Makus, D.J., Morris, J.R., 1989. Influence of soil and foliar applied calcium on strawberry fruit nutrients and post-harvest quality. Acta Hort., 265:443-448.
25. McGuire, R.G., 1992. Reporting of objective color measurements. HortScience, 27:1254-1255.
26. Morard, P., 1987. Strawberry. In: P. Martin-Prevel, J.J. Gagnard, P. Gautier (Eds.): Plant analysis as a guide to the nutrient requirements of temperate and tropical crops. Lavoisier Abonnements, New York, USA, pp:688-695.
27. Naphun, W., Kawada, K., Matsui, T., Yoşhida, Y., Kusunuki, M., 1997. Effect of calcium spray on the quality of Nyoho strawberry grown by peat-bag substrate bench culture. Kasetsart J. (Nat. Sci.), 32:9-14.
28. Naphun, W., Kazuhude, K., Toşhiyuki, M., 1999. Effect of pre-harvest calcium application on postharvest quality of Nyoho strawberries. Food Preser. Sci., 25(2):63-68.
29. Oktay, M., Çakıcı, H., Özeker, E., Çavuşgil, V., Ülker, A., 1998. Effect of different calcium nitrate rates on yield and some quality characteristics of strawberry plants. Hortic. Abst., 10358.
30. Özdemir, E., 1992. Kumul alanlarda çilek yetiştiriciliğinde erkencilik, verim ve kalite üzerine solarizasyon, fide materyali, yetiştirme ortamı ve yüksek plastik tünellerin etkileri (Doktora Tezi). Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Adana, s:292.
31. Özgen, M., Farag, K., Özgen, S., Palta, J.P., 2004. Lysophosphatidylethanolamine accelerates color development and promotes shelf life of cranberries. Hort. Sci., 40(1):127-130.
32. Özgen, M., Serçe, S., 2012. “LPE”, yeni bir doğal bitki büyümeyi düzenleyici. Hasad, 316:74-75.
33. Özgen, M., Serçe, S., Akça, Y., Hong, J.H., 2015. Lysophosphatidylethanolamine (LPE) improves fruit size, color, quality and phytochemical contents of sweet cherry c.v. ‘0900 Ziraat’. Korean J. Hort. Sci. Techn., 33(2):196-201.
34. Plocharski, W., 1989. Strawberries-quality of fruits, their storage life and suitability for processing. Part V. Variability and classification of strawberry cultivars in respect to some chemical components. Fruit Sci. Rpts, 3:109-124.
35. Qureshi, K.M., Chughtai, S., Qureshi, U.S., Abbasi, N.A., 2013. Impact of exogenous of salt and growth regulators on growth and yield of strawberry. Pak. J. Bot., 45(4):1179-1185.
36. Rozbiany, P.M.K., Taha, S.M., 2020. Influence of calcium foliar application to increase growth and yield of two strawberry cultivars (Fragaria × ananassa Duch.). Zanco J. Pure Appl. Sci., 2218-0230.
37. Sacks, E., Shaw, D.V., 1994. Optimum allocation of objective color measurement for evaluating fresh strawberries. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 119(2):330-334.
38. Sarıdaş, M.A., Paydaş Kargı, S., Kafkas, E., 2012. Farklı dozlarda kalsiyum nitrat uygulamalarının bazı çilek çeşitlerinin yapraklarındaki besin elementleri üzerine etkileri. IV. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 483-490.
39. Singh, R., Sharma, R.R., Tyagi, S.K., 2007. Pre-harvest foliar application calcium and boron influences physiological disorders, fruit yield and quality of strawberry (Fragaria × ananassa Duch.). Sci. Hort., 112(2):215-220.
40. Smolarz, K., Sas, L., Markowski, J., 1997. Effect of ‘Wuxal Kombi’ and ‘Wuxal Calcium’ fertilizers on the quality of strawberry fruits. Acta Hort., 439(2):743-746.
41. Suutarinen, J., Honkapaa, K., Autio, K., Mokkila, M., 2002. The effect of CaCl₂ and PME pre-freezing treatment in a vacuum on the structure of strawberries. Acta Hort., 567:783-785.
42. Toivonen, P.M.A., Stan, S., 2001. Effect of pre-harvest CaCl₂ sprays on the postharvest quality of Rainier and Totem strawberries. Acta Hort., pp:564.
43. Wan Zaliha, W.S., Sing, Z., 2013. Lysophosphatidylethanolamine improves fruit colour and accumulation of anthocyanin in “Cripps Pink” apples. Acta Hort., pp:227-232.
44. Wojcik, P., Lewandowski, M., 2003. Effect of calcium and boron sprays on yield and quality of “Elsanta” strawberry. J. Plant Nutr., 26:671-682.
45. Yanar, Y., Belgüzar, S., Gerçekçioğlu, R., 2013. Çilekte hasat öncesi kalsiyum klorit uygulamasının kurşuni küf (Botrytis cinerea) gelişimi üzerine etkisi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 6(1):46-49.
46. Yeşiloğlu, C., 2012. Topraksız ortamda çilek yetiştiriciliği. 4. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 3-5 Ekim 2012, Antalya, s:20-21.
47. Yılmaz, H., 2007. Çileklerde besin elementlerinin faydaları ve eksikliklerinde ortaya çıkan belirtileri-1 (N, P, K, Ca, Mg, S). (www.üzumsü.com; Erişim Tarihi: 04.12.2014).