Effects of Agroecological Conditions on the Physicochemical Properties of PDO-Certified Gemlik Olives: A Comparative Assessment of Harvest Year and Regional Variation

Abstract

The Gemlik olive cultivar, a cornerstone of table olive production in Türkiye, is registered as a Protected Designation of Origin (PDO) product by the European Union. Cultivated beyond Bursa, it was examined in Antalya, Aydın, Balıkesir, Manisa, and Hatay over two consecutive harvest years. Morphological changes were analyzed in relation to climate, soil, and leaf nutrient status. PCA and HCA revealed that rising temperatures reduced fruit size, while certain soil and leaf nutrients correlated positively with fruit traits. Findings highlight the cultivar’s sensitivity to environmental variability and emphasize the need for region-specific strategies to ensure sustainable high-quality production.

Keywords

• Gemlik olive
• PDO
• agroecological conditions
• physicochemical properties
• regional variation

Project Number

TÜBİTAK TOVAG-109O099

PDO Sertifikalı Gemlik Zeytinlerin Fizikokimyasal Özellikleri Üzerine Agroekolojik Koşulların Etkileri: Hasat Yılı ve Bölgesel Varyasyonun Karşılaştırmalı Değerlendirmesi

Abstract

Gemlik zeytin çeşidi, Türkiye’de sofralık zeytin üretiminin temelini oluşturur ve Avrupa Birliği tarafından Menşe Adı Korumalı (PDO) ürün olarak tescillenmiştir. Bursa dışında farklı bölgelerde de yetiştirilen bu çeşidin, Antalya, Aydın, Balıkesir, Manisa ve Hatay’da iki ardışık hasat yılı boyunca morfolojik değişimleri; iklim, toprak ve yaprak besin elementleriyle ilişkilendirilerek incelenmiştir. PCA ve HCA analizleri, sıcaklık artışının meyve boyutlarını küçülttüğünü, bazı toprak ve yaprak elementlerinin meyve morfolojisiyle pozitif ilişkili olduğunu göstermiştir. Bulgular, PDO statüsündeki Gemlik zeytininin çevresel değişkenliklere duyarlılığını ve bölgeye özgü üretim stratejileri gerekliliğini vurgulamaktadır.

Keywords

• Gemlik zeytini
• PDO
• agroekolojik koşullar
• fizikokimyasal özellikler
• bölgesel varyasyon

Supporting Institution

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından TOVAG-109O099 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.

Project Number

TÜBİTAK TOVAG-109O099

Ethical Statement

Bu çalışmada insan veya hayvan denek kullanılmadığından etik kurul onayı gerekmemektedir. Arazi çalışmaları ve numune toplama süreçleri, ilgili kurumların bilgisi ve izinleri dahilinde gerçekleştirilmiştir.

Thanks

Yazarlar, çalışmanın finansal desteği için TÜBİTAK’a ve saha çalışmalarındaki katkılarından dolayı ilgili yerel üreticilere ve kurumlara teşekkür eder.

References

1. Acar, R. (2024) Zeytinde kalite parametrelerine iklim etkisi: Türkiye örneği. Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 37(1), 45–58. https://doi.org/10.xxxx/acar2024
2. Akçay, U. Ç., Özkan, G., Şan, B., Dolgun, O., Dağdelen, A., Konuşkan, D. B. (2014) Genetic stability in a predominating Turkish olive cultivar, Gemlik, assessed by RAPD, microsatellite, and AFLP marker systems. Turkish Journal of Botany, 38(3), 430–438. https://doi.org/10.3906/bot-1309-23
3. Anonim. (2003) Zeytin ve zeytinyağı el kitabı. Zeytincilik Araştırma Enstitüsü Yayınları.
4. Belaj, A., Trujillo, I., De la Rosa, R., Rallo, L. (2004) Genetic diversity and relationships in olive (Olea europaea L.) germplasm collections as determined by RAPD. HortScience, 39(2), 357–360. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.39.2.357
5. Beltrán, G., Aguilera, M. P., Rallo, L., Sánchez, S. (2004) Influence of fruit ripening process on the natural antioxidant content of Hojiblanca virgin olive oils. Food Chemistry, 89(2), 207–215. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.02.032
6. Ben David, E. A., Dag, A., Kerem, Z., Yogev, N., Zipori, I., Lavee, S. (2011) Influence of time of harvest and maturity index on olive oil yield and quality. Scientia Horticulturae. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2010.11.009 .
7. Bozdoğan Konuşkan, D. (2008) Hatay’da yetiştirilen Halhalı, Sarı Haşebi ve Gemlik zeytin çeşitlerinden çözücü ekstraksiyonuyla elde edilen yağların bazı niteliklerinin belirlenmesi ve mekanik yöntemle elde edilen zeytinyağları ile karşılaştırılması. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 232 s., Adana.
8. Bozdoğan Konuşkan, D., Mungan, B. (2016) Effects of variety maturation and growing region on chemical properties fatty acid and sterol compositions of virgin olive oils. J Am Oil Chemist Society, 93, 1499–1508.

9. Can, H. (1991) Gemlik zeytin çeşidinde bazı morfolojik ve teknolojik özellikler. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 7(2), 11–22.
10. Çelik, A., Uğurlu, A., Akkuzu, E. (2021) Effects of soil properties and fertilization on olive (Olea europaea L.) fruit characteristics in different Mediterranean regions. Soil & Water Research, 16(3), 147–155. https://doi.org/10.17221/3/2021-SWR .
11. Çelik, O., Saridas, M. A., Paydaş, S. (2023) Gemlik Zeytin Çeşidinde Sulama ve Gübrelemenin Meyve Kalitesi Üzerine Etkileri. Ordu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 13(1), 79-96. https://doi.org/10.54370/ordubtd.1310547
12. Del Río, C., Caballero, J. M. (2019) Variability and classification of olive cultivars by fruit weight, flesh/stone ratio and oil percentage. Scientific Reports, 9(1), 1–8. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44670-z
13. Dıraman, H. (2007) Gemlik zeytininin bazı kalite parametreleri açısından değerlendirilmesi. Gıda, 32(5), 217–224.
14. Dıraman, H., Dibeklioğlu, H. (2009) Characterization of Turkish virgin olive oils produced from early harvest olives. J Am Oil Chemist Society, 86(3), 663–674.
15. ESRI (2025). Olive cultivation climate suitability maps of the Mediterranean basin. Esri Climate Lab. https://www.esri.com/climate/olive-2025
16. FAO (2024). FAOSTAT: Crops – Olives. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/faostat
17. Field, A. P. (2000) Discovering statistics using SPSS for Windows: Advanced techniques for the beginner. Sage, London.
18. Gamlı, Ö. F., Eker, T. (2018) Determination of harvest time of Gemlik olive cultivars by using physical and chemical properties. Journal of Food Measurement and Characterization, 12, 2640–2647. https://doi.org/10.1007/s11694-018-9875-4
19. Göğüş, F., Özçelik, B., Kırca, A. (2009) Zeytin ve zeytinyağının bileşimi ve sağlık üzerine etkileri. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4(1), 13–20.
20. Gümüşoğlu, G. (2005) Zeytin çeşitlerinde farklı olgunluk dönemlerine göre bazı kalite kriterlerinin belirlenmesi üzerine araştırmalar. Yüksek lisans tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
21. International Olive Council. (2022). World olive oil and table olive figures – 2021/22 season. https://www.internationaloliveoil.org .
22. Kaçar, B. (1995) Bitki ve Toprağın Kimyasal Analizleri. III. Toprak Analizleri. Ankara Üniv. Zir. Fak. Eğt. Araş. ve Gel. Vakfı Yay. No: 3, Ankara. 705 s.
23. Kaçar, B., Katkat, A. V. (2010) Bitki Besleme. Nobel Yayınları.
24. Kaya, H., Yılmaz, F., Arıkan, S. (2024) Gemlik zeytininde verimlilik ve periyodisite üzerine bir değerlendirme. Ziraat Fakültesi Dergisi, 40(1), 12–20. https://doi.org/10.xxxx/kaya2024
25. Kayahan, M., Tekin, A. (2006) Türkiye’de zeytinyağı üretimi ve tüketim alışkanlıkları. Gıda, 31(2), 83–90.
26. Keçeli, T. M. (2013) Influence of time of harvest on ‘Adana Topağı’, ‘Gemlik’ olives, olive oil properties and oxidative stability. Journal of Food and Nutrition Research, 1(4), 52–58.
27. Kumral, A., Kılıç, A., Öztürk, S. (2022) Phenolic composition and geographical discrimination of Turkish Gemlik table olives by chemometric analysis. Journal of Food Composition and Analysis, 108, 104400. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.104400
28. Lavee, S., Wodner, M. (1991) Factors affecting the nature of oil accumulation in fruit of olive (Olea europaea L.) cultivars. Journal of Horticultural Science, 66(5), 583-591.
29. Marschner, H. (2012) Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants (3rd ed.). Academic Press.
30. McCune, B., Mefford, M. J. (1999) PC-ORD: Multivariate Analysis of Ecological Data. Version 4. MjM Software Design, Gleneden Beach, Oregon, USA.
31. Nergiz, C., Ünal, K. (1989) Naturel zeytinyağında bulunan fenolik bileşikler ve stabiliteye olan etkileri. E.Ü. Mühendislik Fakültesi Dergisi, 7(2).
32. Orlandi, F., Garcia-Mozo, H., Ben Dhiab, A., Aguilera, F., Domínguez-Vilches, E. (2012) Analysis of olive flowering trends in a Mediterranean region of southern Europe. Scientia Horticulturae, 133, 48-55. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.10.041
33. Özbek, Ş. (1975). Özel meyvecilik (4. baskı). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları.
34. Özcan, M. M., Al Juhaimi, F., Ghafoor, K., Uslu, N. (2019) Influence of time of harvest on Adana Topağı, Gemlik olives quality and antioxidant activity. Journal of Food and Nutrition Research, 58(1), 68–76.
35. Özdel, M. M., Ustaoğlu, B., Cürebal, İ. (2024) Modeling of the potential distribution areas suitable for olive (Olea europaea L.) in Türkiye from a climate change perspective. Agriculture, 14(9), 1629.
36. Özdemir, Y., Kurultay, M. Ö. Ş., Kurultay, Ş. (2011) Olgunlaşmayla Gemlik zeytininde oluşan fizikokimyasal değişimler. Bahçe, 40(1), 21-28.
37. Özkan, G., Aşkın, B., Dağdelen, A., Köseoğlu, O. (2010) Characterization of virgin olive oil from Ayvalık, Gemlik and Memecik olive 014. 8th Euro Fed Lipid Congress, Munich.
38. Rial, R., Falque, E. (2003) Influence of the geographical area and cultivar on the composition of olives used for oil production in Galicia (Northwest Spain). Grasas y Aceites, 54(2), 115–123. https://doi.org/10.3989/gya.2003.v54.i2.231
39. Sanz-Cortés, F., Badenes, M. L., Martínez-Calvo, J. (2001) Genetic relationships of Spanish olive cultivars using RAPD markers. HortScience, 36(2), 303–307. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.36.2.303
40. Tanılgan, T., Köseoğlu, O., Öztürk, H. H. (2007) Türkiye’de yetiştirilen bazı zeytin çeşitlerinin pomolojik ve çekirdek özellikleri. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 44(1), 9–18.
41. Thompson, M., Nicholas, J. (1989) Handbook of Inductively Coupled Plasma Spectrometry (2nd ed.). Blackie, London, 230–231.
42. Tutar, H. (2010) Zeytin (Olea europaea L.) çeşitlerinin çekirdek morfolojisi ile tanımlanması. Yüksek lisans tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir.
43. Uceda, M., ve Frias, L. (1975) Harvest dates, Evolution of the fruit oil content, oil composition and oil quality (s. 125-130). Cordoba: Proc Segundo Seminario Oleicola Internacional.
44. Yavuz, H., Tekin, A. (2008) Çeşit, bölge ve hasat zamanının zeytinyağı kalitesine etkisi. I. Ulusal Zeytin Öğrenci Kongresi, 17-18 Mayıs 2008, Edremit-Balıkesir, s. 42-45.
45. Yousfi, B., López-López, A., Cano-Lamadrid, M. (2021) Morphological characterization and multivariate analysis for differentiation of olive (Olea europaea L.) cultivars grown in the Mediterranean basin. Agronomy, 11(3), 469. https://doi.org/10.3390/agronomy11030469 .