Effects of Different Nitrogen Fertilizer Forms and Varieties on Potato Growth, Yield and Quality

Abstract

It is important to determine the favorable management practices that will give the most economic yield in potato in different climate conditions. This study was carried out the effects of nitrogen fertilizer forms to on growth, development and quality of potato varieties with different maturity duration in Erzurum. In this study, the four potato varieties having different maturation time, i.e, Binella (early), Natascha (medium early), Granola (medium late), and Bamba (very late), and three nitrogen fertilizer forms (ammonium sulfate, ammonium nitrate and urea) were tested. The experimental design was a randomized complete block design with three replicates. The results obtained showed that potato varieties and nitrogen fertilizer forms had highly significant differences for specific gravity and starch (%) ratio among the examined characters. Ammonium sulfate gave in terms of important characteristics as tuber yield (1628,9 kg da-1), specific gravity (1,081 g cm-3), dry matter (21,9%) and starch rates (14,0%). The medium erarly Natascha was superior to the other varieties in terms of specific gravity (1,083 g cm-3), dry matter (22,3%) and starch (14,4%) rates and Binella have also been a remarkable genotype in terms of tuber yield (1702,9 kg da-1). As a result, the use of ammonium sulphate as a form of nitrogen fertilizer could be suggested for potato cultivation under regional conditions. As for variety selection, medium early (Natascha) and early (Binella) varieties could be preferred in terms of quality and yield, respectively.

Keywords

• Potato, Solanum tuberosum L., nitrogen fertilizer form, yield, quality

Farklı Olgunlaşma Sürelerine Sahip Patates Çeşitlerinin Büyüme, Verim ve Kalitesine Azotlu Gübre Formlarının Etkisi

Öz

Farklı iklim koşullarında patatesten en ekonomik verimi sağlayacak uygulamaların belirlenmesi agronomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çalışma, azotlu gübre formlarının farklı olgunlaşma sürelerine sahip patates çeşitlerinin büyüme, gelişme ve kalite unsurlarına etkilerini belirlemek amacıyla Erzurum’da yürütülmüştür. Araştırma da, farklı olgunlaşma sürelerine sahip dört patates çeşidi (erkenci: Binella, orta erkenci: Natascha, orta geççi: Granola, çok geçci: Bamba) ve 3 azotlu gübre formu (amonyum sülfat, amonyum nitrat ve üre) yer almış ve “Tesadüf Blokları” deneme desenine göre 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Elde edilen sonuçlar, patates çeşitleri ve azotlu gübre formlarının bitki boyu, ocak başına yumru sayısı, toplam yumru verimi ve kuru madde haricinde, özgül ağırlık ve nişasta (%) oranı için oldukça önemli farklılıklara sahip olduklarını göstermiştir. Amonyum sülfatın yumru verimi (1628,9 kg/da), özgül ağırlık (1,081 g/cm3), kuru madde (%21,9) ve nişasta oranı (%14,0) gibi önemli karakterler bakımından ön plana çıktığı belirlenmiştir. Patates çeşitleri içerisinde orta erkenci Natascha özellikle kalite özelliklerinde (özgül ağırlık (1,083), kuru madde (%22,3), nişasta (%14,4) oranları, erkenci Binella ise yumru veriminde (1702,9 kg/da) dikkate değer çeşitler olmuştur. Sonuç olarak, bölge koşullarında patates tarımında azotlu gübre formu olarak amonyum sülfat kullanımı önerilebilir. Çeşit seçimi olarak ise, kalite açısından orta erkenci (Natascha), verim açısından ise erkenci (Binella) çeşitleri tercih edilebilir.

Anahtar Kelimeler

• Patates
• Solanum tuberosum L.
• azotlu gübre form
• verim

References

1. Anabousi, O.A.N., Hattar, B.J., & Suwwan, M.A. (1997). Effect of Rate and Source of Nitrogen on Growth, Yield and Quality of Potato (Solanum tuberosum) Under Jordon Valley Conditions. Agricultural Sciences, 24 (2), 242-259.
2. Anonymous, (2000). Niğde Patates Araştırma enstitüsü Müdürlüğü yıllık araştırma raporları.
3. Arıoğlu, H.H. (1986). Çukurova Turfanda Patates Yetiştiriciliğinde Farklı Kökenli Patates Çeşitlerinin Verim ve Tarımsal Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerinde Bir Araştırma DOGA, Tr. Tar. Or. D., 10 (2) , 141-148.
4. Arslan, B., & Kevseroğlu, K. (1991). Bitki sıklığının bazı patates (Solanum tuberosum L.) çeşitlerinin verimi ve önemli özelliklerine etkileri. Yüzüncü Yıl Üniv. Ziraat Fak. Der. 1/3, 89-111.
5. Arslan, B., Tunctürk, M., Eryiğit, T., Ekin, Z., & Kaya, A.R. (2002). Van-Erciş’de bazı patates genotiplerinin verim ve verim komponentlerinin belirlenmesi. III. Ulusal Patates Kongresi, 23-27 Eylül 2002, 381-391. Bornova İzmir.
6. Brown, P.H. (2007). The canon of potato science: 37. stolonization, tuber induction and tuberization. Potato Res. 50, 363-365.
7. Bundy, L.G., Wolkowski, R.P., & Weis, G.G. (1986). Nitrogen Sources Evaluation for Potato Production on Irrigated Sandy Soils. Am. Potato J., 63: 385-397.
8. Chang, D.C., Park, C.S., Kim, S.Y. & Lee, Y.B. (2012). Growth and tuberization of hydroponically grown potatoes. Potato Res. 55, 69-81.

9. Çalışkan, M.E. (2001). Farklı Olgunlaşma Grubuna Giren Bazı Patates Çeşitlerinin Hatay Ekolojik Koşullarındaki Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. MKÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 6(1-2), 39-50.
10. Davis, J.M., Loescher, W.H, Hammond, M.W., & Thornton, R.E. (1986). Response of potatoes to nitrogen form and to change in nitrogen form at tuber initiation. Journal of the American Society for Horticultural Science, 111, 70–72.
11. Dean, B.B. (1994). Managing The Potato Production System. Food Products Pres, USA, 59-61.
12. Dede, Ö. (2004). Ordu Ekolojik Koşullarında Değişik Olumlu Patates Çeşitlerinin (Solanum tuberosum L.) Bazı Agronomik ve Teknolojik Özelliklerinin Belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 35(3-4), 159-164.
13. Ekin, Z. (2009). Bazı Patates (Solanum tuberosum L.) Çeşitlerinin Ahlat Ekolojik Koşullarındaki Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. HR.Ü.Z.F.Dergisi, 13(3), 1- 10.
14. Elgharably, A., Marschner, P., & Rengasamy, P. (2010). Wheat growth in a saline sandy loam soil as affected by N form and application rate. Plant and Soil 328, 303–312.
15. Errebhi, M., Rosen, C.J., Gupta, S.C., & Birong, D.E. (1998). Potato yield response and nitrate leaching as influenced by nitrogen management. Agronomy Journal ,90, 10-12.
16. Errebhi, M., Rosen, C.J., Lauer, F.I., Martin, M.W., & Bamberg, J.B. (1999). Evaluation of tuber-bearing Solanum species for nitrogen use efficiency and biomass partitioning. American Journal of Potato Research ,76, 143-151.
17. Ewing, E.E., & Wareing, P.F. (1978). Shoot, stolon, and tuber formation on potato (Solanum tuberosum L.) cuttings in response to photoperiod. Plant Physiol. 61, 348-353.
18. Gao, Y., Jia, L., Hu, B., Alva, A., & Fan, M. (2014). Potato stolon and tuber growth influenced by nitrogen form. Plant Production Science, 17, 138–143.
19. Gou, J., Sun, R., He, J., Qin, S., Xiao, H., Zhou, R., & Yuan, L. (2011). Effect of different cropping patterns and nitrogenous fertilizer forms on potato yield and quality. Chinese Potato Journal, 25, 36–41.(in Chinese with English abstract).
20. Günel, E., & Karadoğan, T. (1992). Bazı patates çeşitlerin Erzurum ekolojik koşullarına adaptasyonu ile verim ve verim unsurları üzerine bir araştırma. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(1):2-15, Erzurum.
21. Haverkort, A.J., Van de Waart, M., & Bodlaender, K.B.A. (1990). The effect of early drought stress on numbers of tubers and stolons of potato in controlled and field conditions. Potato Res. 33, 89-96.
22. Helder, H., Van der Maarl, A., Vreugdenhil, D., & Struik, P.C. (1993). Stolon characteristics and tuber initiation in a wild potato species (Solanum demissum Lindl.). Potato Res. 36, 317-326.
23. Jiao, F., Wang, P., & Zhai, R. (2012). Effects of forms of nitrogen fertilizer on N accumulation and distribution of potato. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2, 39–44 (in Chinese with English abstract).
24. Kara, K., Günel E., & Oral, E. (1986). Erzurum Ekolojik Koşullarında Bazı Patates Çeşitlerinin Verim ve Adaptasyonu. Atatürk Üniv. Ziraat Fakültesi Dergisi, 17 (1-4), 53-67.
25. Kara, K. (1996). Değişik Sürelerde Depolanan Patates Çeşitlerinin Bazı Özellikleri Üzerine Bir Araştırma. Gıda, 21(3), 215-225.
26. Karadogan, T. (1994). Bazı Patates Çeşitlerinin Cips ve Parmak (Kızarmış) Patates Kalitesi Üzerinde Bir Araştırma. Atatürk Üni. Zir. Fak. Der. 25(l), 30-38.
27. Karadoğan, T., Arpaçoğlu K., & Özer, H. (1997). Bazı Patates Çeşitlerinin Üretim Gayesine Göre Uygun Hasat Zamanlarının Belirlenmesi. Türkiye II. Tarla Bitkileri Kongresi, 295-299, 22-25, Samsun.
28. Kleinkopf, G.E., Westermann, D.T., & Dwelle, R.B. (1981). Dry-Matter Production and Nitrogen-Utilization by 6 Potato Cultivars. Agronomy Journal, 73, 799-803.
29. Lorenz, O.A., Weir, B.L., & Bishop, J.C. (1974). Effect of sources of nitrogen on yield and nitrogen absorption of potatoes. Am Potato J., 52, 56-65.
30. Marschner, H. (1995). Mineral Nutrition of Higher Plants, p. 64. London, UK: Academic Press.
31. Mohamedali, G. H. (1989). The erformance of Several Dutch Potato Cultivars in the Arid Tropics of Northern Sudan. Potato Research, 32 (4), 471-475.
32. Öztürk, E. (2001). Değişik Zamanlarda ve Miktarlarda Farklı Formlarda Uygulanan Gübrelerin Patates (Solanum tuberosum L.)’in Verim ve Verim Unsurlarına Etkileri. Atatürk Üniv. Ziraat Fak. Tarla Bitkileri Bölümü (Yüksek Lisans Tezi).
33. Öztürk, E., Kara, K. & Polat, T. (2007). Azotlu Gübre Formları ve Uygulama Zamanlarının Patatesin Verimi ile Yumru Büyüklüğü Üzerine Etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 4 (2), 127-135.
34. Öztürk, E., Polat, T., Kavurmacı, Z. & Kara, K. (2008). Bazı Patates (Solanum tuberosum L.) Çeşitlerinin Erzurum Koşullarında Yumru Verimi ve Verim Unsurlarının Belirlenmesi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi 1 (1), 15-18.
35. Pavek, M.J., & Thornton, R.E. (2009). Planting depth influences potato plant morphology and economic value. Am. J. Potato Res., 86, 56-67.
36. Pelacho, A.M., & Mingo-Castel, A.M. (1991). Effects of photoperiod on kinetin-induced tuberization of isolated potato stolons cultured in vitro. Am. Potato J., 68, 533-541.
37. Polat, T., Öztürk, E., Kavurmacı, Z., & Kara, K. (2008). Erzurum Ekolojik Koşullarında Bazı Patates (Solanum tuberosum) Çeşitlerinin Kalıntı Özeliklerinin Belirlenmesi. Alınteri, 15 (13), 33-39.
38. Randhawa, K.S., & Kooner, K.S. (1994). Evalution of New Cultivars of Potato (Solanum tuberosum L.) in Relation to Time of Sowing and Harvesting Acta Horticulturae, 371 ,227-233.
39. Sattelmacher, B., Klotz, F., & Marschner, H. (1990). Influence of the nitrogen level on root growth and morphology of two potato varieties differing in nitrogen acquisition. Plant and Soil, 123, 131-137.
40. Sezen, Y. (1991). Gübreler ve Gübreleme Ders Notları. Atatürk Üniv. Ziraat Fakültesi. Toprak Bölümü; Erzurum, 39-41.
41. Sharifi, M., Zebarth, B.J., & Coleman, W. (2007). Screening for nitrogen-use efficiency in potato with a recirculating hydroponic system. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38, 359-370.
42. Sharma, U.C., & Grewal, J.S. (1987). Effect of sources, levels and methods of nitrogen application on the yield and nitrogen uptake of potato. Indian J. Agric. Sci., 57 (9), 640-645.
43. Sharma, U.C. (1990). Effect of Sources and Methods of Nitrogen Application on Yield and Nitrogen Uptake of Potato (Solanum tuberosum) in Meghalaya. Indian J. of Agricultural Sci., 60 (2) 119-122.
44. Singh D., Singh, M., & Sandhu, H.S. (1979). Effects of Different Nitrogen Sources and of Biuret in Urea on The Growth and Yield of Potato and Its Nutrient Uptake. Indian J. Agric. Sci., 49, 641-648, Processing.
45. Struik, P.C., Geertsema, J., & Custers, C.H.M.G. (1989). Effects of shoot, root and stolon temperature on the development of the potato (Solanum tuberosum L.) plant. II. Development of stolons. Potato Res., 32, 143-149.
46. Susnochi M. (1982). Growth and Yield Studies of Potatoes Developed in a Semi-arid Region. 1. Yield Response of Several Varieties Grown as a Double Crop, Potato Research, 25 (1), 59-69.
47. Şenol, S., & Arıoğlu, H.H. (1991). Farklı Kökenli Patates Çeşitlerinin Çukurova Bölgesinde Turfanda Olarak Yetiştirilebilme Olanakları. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, 6 (2), 97-110.
48. Tekalign, T., Hammes, P.S. (2005). Growth and Productivity of Potato as Influenced By Cultuvar and Reproductive Growth: II. Growth Analysis, Tuber Yield and Quality. Scentia Horticulturae, 105, 29-44.
49. Van der Veeken, A.J.H., & Lommen, W.J.M. (2009). How planting density affects number and yield of potato minitubers in a commercial glasshouse production system. Potato Res., 52, 105-119.
50. Wurr, D.C.E., Hole, C.C., Fellows, J.R., Milling, J., Lynn, J.R., & O’Brien, P.J. (1997). The effect of some environmental factors on potato tuber numbers. Potato Res., 40, 297-306.
51. Yılmaz, G., & Tuğay, M.E. (1999). Patateste Çeşit x Çevre Etkileşimleri. II. Çevresel Faktörler Yönünden İrdeleme. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23, 107-118.
52. Yılmaz, H.A., & Güllüoğlu., L, (2002). Harran Ovası Koşullarında Yetiştirilen Kimi Patates Çeşitlerinin Tarımsal Ve Bazı Kalite Özellikleri Üzerinde Bir Araştırma. III. Ulusal Patates Kongresi, Bornova, İzmir, 179- 192.
53. Yılmaz, G., & Karan, Y.B. (2007). Harika Bir Yerel Patates Çeşidi: Başçiftlik Beyazı. Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi, 25-27 Haziran, Erzurum, s. 728-731.
54. Zabuncuoğlu, N., & Karaçal, İ. (1986). Gübreler ve Gübreleme. Ankara Üniv. Zir. Fak. Yay. 993, 329, Ankara. Zebarth, B.J., Leclerc, Y., & Moreau, G. (2004). Rate and timing of nitrogen fertilization of Russet Burbank potato: Nitrogen use efficiency. Canadian Journal of Plant Science, 84, 845-854.