Biyogübre Destekli Arpa Yetiştiriciliğinde Morfolojik ve Tane Verimlerindeki Değişimler

Abstract

Bu çalışma, farklı mikrobiyal gübre çeşitlerinin arpa (Hordeum vulgare L.) bitkisinde morfolojik ve tane özellikleri üzerine etkilerini belirlemek amacıyla 2024–2025 yetiştirme döneminde Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dardanos Yerleşkesinde yürütülmüştür. Araştırma, tesadüf blokları deneme deseninde üç tekerrürlü olarak kurulmuş olup, bitki materyali olarak Sultan arpa çeşidi kullanılmıştır. Denemede kontrol parseli, optimum NPK gübrelemesi ve çeşitli mikrobiyal gübre uygulamaları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Yürütülen çalışmanın neticesinde mikrobiyal gübrelerin arpanın morfolojik özellikleri üzerinde anlamlı etkiler oluşturduğu belirlenmiştir. Bitki boyu uygulamalara göre 86,49 cm (kontrol) ile 95,09 cm (FT1) arasında değişmiş; başak uzunluğu ise 7,43 cm (kontrol) ile 8,33 cm (NPK) arasında seyretmiştir. Dane verimi bakımından en yüksek değerler optimum NPK (609,6 kg/da) ve FTH2 (603,0 kg/da) uygulamalarında elde edilirken, kontrol uygulamasında bu değer 473,2 kg/da olarak hesaplanmıştır. Sap verimi yönünden en yüksek performansı NPK (1366,6 kg/da) ve FTH2 (1364,9 kg/da) uygulamaları göstermiştir. Mikrobiyal gübrelerin dane kalitesi üzerinde de etkili olduğu; bin tane ağırlığının 39,06 g (kontrol) ile 43,13 g (G4) arasında değiştiği tespit edilmiştir. Fotosentetik kapasitenin önemli bir göstergesi olan klorofil miktarı ise G3B uygulamasında en yüksek düzeye (50,05 SPAD) ulaşmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda, mikrobiyal gübre uygulamalarının arpa yetiştiriciliğinde hem ot verimi hem de kalite parametrelerinde olumlu etkilere neden olduğu, bazı uygulamaların optimum NPK gübrelemesi ile benzer veya ona yakın performans sergilediği gözlenmiştir. Bu durum, mikrobiyal gübrelerin arpa üretiminde kimyasal gübre kullanımının azaltılmasına yönelik önemli bir alternatif oluşturabileceğini, sürdürülebilir tarım uygulamaları kapsamında çevresel yükün azaltılmasına katkı sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.

Keywords

• Arpa
• mikrobiyal gübre
• tane özellikleri
• morfolojik özellikler
• sürdürülebilir tarım

Variations in Morphological and Grain Yields in Biofertilizer-Supported Barley Cultivation

Abstract

This study was conducted during the 2024–2025 growing season at the Dardanos Research and Application Area of the Faculty of Agriculture, Çanakkale Onsekiz Mart University, with the aim of determining the effects of different microbial fertilizer types on the morphological and grain characteristics of barley (Hordeum vulgare L.). The experiment was established in a randomized complete block design with three replications, and the Sultan barley cultivar was used as the plant material. The trial included a control plot, optimum NPK fertilization, and various microbial fertilizer treatments, which were evaluated in a comparative manner. The findings revealed that microbial fertilizers exerted significant effects on the morphological development of barley plants. Plant height varied between 86.49 cm (control) and 95.09 cm (FT1), while spike length ranged from 7.43 cm (control) to 8.33 cm (NPK). Regarding grain yield, the highest values were obtained from the optimum NPK (609.6 kg/da) and FTH2 (603.0 kg/da) treatments, whereas the control yielded 473.2 kg/da. In terms of straw yield, the best performance was observed in the NPK (1366.6 kg/da) and FTH2 (1364.9 kg/da) treatments. Microbial fertilizers also influenced grain quality, as the thousand-kernel weight ranged from 39.06 g (control) to 43.13 g (G4). Additionally, chlorophyll content—an important indicator of photosynthetic capacity—reached its highest level under the G3B treatment (50.05 SPAD). Overall, the results demonstrated that microbial fertilizer applications positively affected both forage yield and quality-related traits in barley cultivation. Several microbial treatments performed similarly to, or nearly as effectively as, optimum NPK fertilization. These outcomes indicate that microbial fertilizers may serve as an important alternative for reducing chemical fertilizer use in barley production, contributing to sustainable agricultural practices by lowering environmental impact.

Keywords

• Barley
• microbial fertilizer
• grain characteristics
• morphological characteristics
• sustainable agriculture

References

1. Altunlu, H., Akat, H., & Akat Saraçoğlu, Ö. (2018). Toprağa arıtma çamuru uygulamasının gül üretiminde bitki gelişimi, verim ve klorofil içeriğine etkileri. Mediterranean Agricultural Sciences, 31(2), 175-180.
2. Aslantaş, R., Çakmakçı, R., & Şahin, F. (2007). Effect of plant growth promoting rhizobacteria on young apple tree growth and fruit yield under orchard conditions. Scientia Horticulturae, 111(4), 371-377. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.12.016
3. Aydın, A., Yıldırım, E., Karaman, M. R., Turan, M., Demirtaş, A., Şahin, F., Güneş, A., Esringü, A., Dizman, M., & Tutar, A. (2012). Humik asit, PGPR ve kimyasal gübre uygulamalarının brokoli (Brassica oleracea) bitkisinin bazı verim parametreleri üzerine etkisi. Sakarya Üniversitesi Fen-Edebiyat Dergisi, 1, 309-316.
4. Bhupenchandra, I., Devi, S. H., Basumatary, A., Dutta, S., Singh, L. K., Kalita, P., Bora, S.S., Devi, S.R., Saikia, A., Sharma, P., Bhagowati, S., Tamuli, B., Dutta, N., & Borah, K. (2020). Biostimulants: Potential and prospects in agriculture. International Research Journal of Pure & Applied Chemistry 21(14): 20-35.
5. Canbolat, M. Y., Bilen, S., Çakmakçı, R., Şahin, F., & Aydın, A. (2006). Effect of plant growth promoting rhizobacteria and soil compaction on barley seedling growth, nutrient uptake, soil properties and rhizosphere microflora. Biology and Fertility of Soils, 42, 350-357. https://doi.org/10.1007/s00374-005-0034-9
6. Çakmakçı, R. (2005). Bitki gelişimini teşvik eden rizobakterilerin tarımda kullanımı. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 36(1), 97-107.
7. Çakmakçı, R., Dönmez, M., & Erdoğan, Ü. (2007a). The effect of plant growth promoting rhizobacteria on barley seedling growth, nutrient uptake, some soil properties, and bacterial counts. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 31(3), 189-199.
8. Çakmakçı, R., Erat, M., Erdoğan, Ü., & Dönmez, M. F. (2007b). The influence of plant growth-promoting rhizobacteria on growth and enzyme activities in wheat and spinach plants. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 170(2), 288-295. https://doi.org/10.1002/jpln.200625105

9. Dey, R., Pal, K. K., Bhatt, D. M., & Chauhan, S. M. (2004). Growth promotion and yield enhancement of peanut (Arachis hypogaea L.) by application of plant growth-promoting rhizobacteria. Microbiological Research, 159(4), 371-394. https://doi.org/10.1016/j.micres.2004.08.004
10. Du Jardin, P. (2012). The science of plant Biostimulants-a bibliographic analysis. Ad hoc Study Report. Brussels: European Commission. http://hdl.handle.net/2268/169257
11. Emilia, D. A., Luisa, D. A., Stefania, D. P., & Petronia, C. (2020). Use of biostimulants to improve salinity tolerance in agronomic crops. Agronomic Crops: volume 3: stress responses and tolerance (pp. 423-441). Singapore: Springer.
12. Ergün, N., Aydoğan, S., Sayım, İ., Karakaya, A., & Oğuz, A. Ç. (2017). Arpa (Hordeum vulgare L.) köy çeşitlerinde tane verimi ve bazı tarımsal özelliklerin incelenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 26(2), 180-189.
13. García de Salamone, I. E., Hynes, R. K., & Nelson, L. M. (2001). Cytokinin production by plant growth promoting rhizobacteria and selected mutants. Canadian Journal of Microbiology, 47(5), 404-411. https://doi.org/10.1139/w01-029
14. Glick, B. R., Jacobson, C. B., Schwarze, M. M. K., & Pasternak, J. J. (1995). 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid deaminase mutants of the plant growth-promoting rhizobacterium Pseudomonas putida GR12-2 do not stimulate canola root elongation. Canadian Journal of Microbiology, 41(10), 911-915.
15. Gouda, S., Kerry, R. G., Das, G., Paramithiotis, S., Shin, H. S., & Patra, J. K. (2018). Revitalization of plant growth promoting rhizobacteria for sustainable development in agriculture. Microbiological Research, 206, 131-140.
16. Gutiérrez-Mañero, F. J., Ramos-Solano, B., Probanza, A., Mehouachi, J., Tadeo, F. R., & Talon, M. (2001). The plant-growth-promoting rhizobacteria Bacillus pumilus and Bacillus licheniformis produce high amounts of physiologically active gibberellins. Physiologia Plantarum, 111(2), 206-211.
17. Jeon, J. S., Lee, S. S., Kim, H. Y., Ahn, T. S., & Song, H. G. (2003). Plant growth promotion in soil by some inoculated microorganisms. Journal of Microbiology, 41(4), 271-276.
18. Joo, G. J., Kim, Y. M., Lee, I. J., Song, K. S., & Rhee, I. K. (2005). Growth promotion of red pepper seedlings by gibberellin-producing Bacillus cereus, Bacillus macroides and Bacillus pumilus. Biotechnology Letters, 27, 487-491. https://doi.org/10.1007/s10529-005-2210-9
19. Karadağ, E. (2022). Mineral gübre ve bitki gelişmesini teşvik edici bakteri uygulamalarının arpa bitkisinin gelişimi ve verimi üzerine etkileri (Yüksek lisans tezi). Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
20. Kocamaz, C. (2023). Farklı mikrobiyal gübre dozlarının çim karışımının kuraklığa toleransı üzerine etkisi (Yüksek lisans tezi). Çankırı Karatekin Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
21. Küçük, Ç., & Güler, İ. (2009). Bitki gelişimini teşvik eden bazı biyokontrol mikroorganizmalar. Elektronik Mikrobiyoloji Dergisi, 7(1), 30-42.
22. Özkan, B. (2021). Ticari mikrobiyal gübrelerin toprağın enzim aktivitesi ve toprak mikroflorası üzerindeki etkileri (Yüksek lisans tezi). Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
23. SAS. (1999). SAS V8 Online Manual. SAS Institute, Cary, NC, USA.Shahrajabian, M.H., Chaski, C., Polyzos, N., Petropoulos, S. A. (2021). Biostimulants application: A low input cropping management tool for sustainable farming of vegetables. Biomolecules, 11: 698. https://doi.org/10.3390/biom11050698
24. Şahin, F., Çakmakçı, R., & Kantar, F. (2004). Sugar beet and barley yield in relation to inoculation with N₂-fixing and phosphate-solubilizing bacteria. Plant and Soil, 265, 123-129. https://doi.org/10.1007/s11104-005-0334-4
25. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı, (2015). Scarpıa, ramata, campagne ve sultan arpa çeşit adaylarının tescili hakkında rapor (Link:https://www.tarimorman.gov.tr/BUGEM/TTSM/Belgeler/Duyuru%20Belgeleri/2015%20tescil/serin%20iklim/Arpa/trakya6sira.pdf) (Erişim tarihi: 31.12.2025). Timmusk, S., Nicander, B., Granhall, U., & Tillberg, E. (1999). Cytokinin production by Paenibacillus polymyxa. Soil Biology and Biochemistry, 31(13), 1847-1852. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00113-3
26. Van Soest, P. J., Robertson, J. B., & Lewis, B. A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. Journal of Dairy Science, 74(10), 3583-3597.
27. Wood, C. W., Reeves, D. W. and Himelrick, D. G., 1992. Relationships between chlorophyll meter readings and leaf chlorophyll concentration.N status and crop yield. A review: Proc. Agro. Sco. N. Z. 23,1-9.
28. Yakhin, O. I., Lubyanov, A. A., Yakhin, I. A., & Brown, P. H. (2017). Biostimulants in plant science: A global perspective. Front. Plant Science, 7: 20-49. doi:10.3389/fpls.2016.02049