The Effect of Different Nitrogen and Phosphorus Doses on Hay Yield and Quality of Quinoa

Abstract

Most of the agronomic studies carried out in the world and in our country have been carried out on seed production since quinoa is generally preferred in human nutrition. Therefore, there is no research about especially fertilization in ecological conditions of Turkey for the purpose of forage production. In this study, different nitrogen (N0, N5, N10 ve N15 kg da-1) and phosphorus (P0, P3, P6 ve P9 kg da-1) fertilizer levels were applied as a combination, and plant height (PH), dry hay yield (DHY), dry hay ratio (DHR), crude protein ratio (CPR), crude protein yield (CPY) and neutral detergent fibre (NDF) of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) were examined. The research was established in randomized blocks according to factorial design with 3 replications in Igdir irrigated conditions in 2015. The highest PH, DHY, DHR, CPR and CPY were determined at the dose of N15 and the NDF ratio was determined as N0. In terms of phosphorus dose, the highest DHY and CPY were measured at P9 dose, NDF ratio at P0 dose, plant height and DHR at P6 and P9 doses, and crude protein ratio at P3, P6 and P9 doses. In terms of N x P interaction, the highest DHY and CPY were obtained from the combination of N15-P9 while the highest DHR was obtained from the combination of N10-P9. In addition, regression analysis showed that there was a significant positive linear relationship between DHY, CPR and CPY, and a negative linear relationship between NDF content with increasing nitrogen and phosphorus doses. According to these results, in order to obtain optimum yield and quality values in quinoa, it has been decided that higher doses of nitrogen and phosphorus fertilizer experiments should be carried out in subsequent studies.

Keywords

• Chenopodium quinoa,Iğdır,hay yield,irrigation conditions,forage value

Farklı Dozlarda Uygulanan Azot ve Fosforlu Gübrelemenin Kinoa’nın Ot Verimi ve Kalitesine Etkisi

Abstract

Kinoa genellikle insan beslenmesinde tercih edildiğinden Dünya’da ve ülkemizde yürütülen agronomik çalışmaların büyük bir kısmı tohum üretimi üzerine yapılmıştır. Dolayısıyla ot üretim amacıyla ülkemiz ekolojik koşullarında özellikle de gübreleme ilgili araştırma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, farklı azot (N0, N5, N10 ve N15 kg da-1) ve fosfor (P0, P3, P6 ve P9 kg da-1) gübre seviyeleri komibanasyon halinde uygulanarak, kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)’nın bitki boyu (BB), kuru ot verimi (KOV), kuru ot oranı (KOO), ham protein oranı (HPO), ham protein verimi (HPV) ve doğal çözücülerde çözünemeyen lif (NDF) oranı üzerine etkilerine bakılmıştır. Araştırma, 2015 yılında Iğdır ili sulu koşullarda tesadüf bloklarında faktöriyel deneme desenine göre 3 tekrarlamalı olarak kurulmuştur. Analiz sonucu en yüksek BB, KOV, KOO, HPO ve HPV genellikle N15 dozunda, NDF oranı ise N0’da belirlenmiştir. Fosfor dozu açısından en yüksek bitki boyu ve KOO P6 ve P9 dozlarında, KOV ve HPV P9 dozunda, ham protein oranı P3, P6 ve P9 dozlarında, NDF oranı ise P0 dozunda ölçülmüştür. Önemli bulunan N x P interaksiyonu açısından en yüksek kuru ot oranı N10-P9 uygulamasından, KOV ve HPV ise N15-P9 kombinasyonundan elde edilmiştir. Ayrıca regresyon analiz sonucu, artan azot ve fosfor dozu uygulaması ile KOV, HPO ve HPV arasında önemli pozitif doğrusal bir ilişki, NDF içeriği arasında ise negatif lineer bir ilişki olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlara göre kinoa bitkisinde optimum verim ve kalite değerlerinin elde edilebilmesi için, sonraki çalışmalarda daha yüksek dozlarda azot ve fosforlu gübre denemelerinin yürütülmesinin uygun olacağına karar verilmiştir.

Keywords

• Chenopodium quinoa,Iğdır,ot verimi,sulu koşullar,yem değeri

References

1. Açıkgöz E, 2001. Yem Bitkileri (3. Baskı). Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 182, Bursa.
2. Aguilar PC, Jacobsen SE, 2003. Cultivation of quinoa on the peruvian altiplano. Food Reviews International, 19: 31-41.
3. AOAC, 1997. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists. 16th ed. 3rd revision. Arlington, VA, USA. 125 p.
4. Assuero SG, Mollier A, Pellerin S, 2004. The decrease in growth of phosphorus-deficient maize leaves is related to a lower cell production. Plant Cell Environment, 27: 887-895.
5. Basra SMA, Iqbal S, Afzal I, 2014. Evaluating the response of nitrogen application on growth, development and yield of quinoa genotypes. International Journal of Agriculture & Biology, 16(5): 886-892.
6. Bertero HD, Ruiz RA, 2010. Reproductive partitioning in sea level quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Field Crops Research, 118: 94-101.
7. Bhargava A, Shukla S, Ohri D, 2006. Chenopodium quinoa. An Indian perspective. Industrial Crops and Products, 23:73-87.
8. Carlsson R, Hanczakowski P, Kaptur T, 1984. The quality of the green fraction of leaf protein concentrate from Chenopodium quinoa willd. Grow at different levels of fertilizer nitrogen. Animal Feed Science Technology, 11: 239-245.

9. Colomb B, Kınıry RJ, Debaeke P, 2000. Effect of Soil Phosphorus on Leaf Development and Senescence Dynamics of Field-Grown Maize. Agronomy J., 2: 428-435.
10. David JR, Gibert P, Pla E, Pétavy G, Karan D, Moreteau B 1998. Cold stress tolerance in Drosophila: analysis of chill coma recovery in D. melanogaster. Journal of Thermal Biology, 23: 291-299.
11. De la Torre-Herrera J, 2003. Current use of quinoa in Chile. Food Reviews International, 19:155-165.
12. El-Behri A, Patnam DH, Schitt M, 1993. Nitrogen fertilizer and cultivar effects on yield and nitrogen use efficiency of grain amaranth. Agronomy of Journal, 85: 120-128.
13. FAO, 1994. Plant Production and Protection Series. In: Hernandez, J.E, Leon, J. (Eds.), Neglected crops 1492 from a different perspective. No. 26, Available at http://www.fao.org/ docrep/T0646E/T0646E00.htm (accessed March 2014).
14. Geren H, Güre E, 2017. Farklı azot ve fosfor seviyelerinin kinoa (Chenopodium quinoa Willd.)’da tane verimi ve bazı verim unsurlarına etkisi üzerinde bir ön araştırma. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 54 (1): 1-8.
15. Gomaa EF, 2013. Effect of nitrogen, phosphorus and biofertilizers on quinoa plant. Journal of Applied Sciences Research, 9(8): 5210-5222.
16. Hajnal-Jafari T, 2015. Yield response of quinoa to fertilization and irrigation. Agriculture & Food, 3: 226-233.
17. Jacobsen SE, Stolen O, 1993. Quinoa- morphology, phenology and prospects for its production as a new crop in Europe. European Journal of Agronomy, 2: 19-29.
18. Jacobsen SE, Jorgensen I, Stolen O, 1994. Cultivation of quinoa (Chenopodium quinoa) under temperate climatic conditions in Denmark. Journal of Agricultural Science, 122: 47-52.
19. Jacobsen SE, Mujica A, Jensen RC, 2003. The resistance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to adverse abiotic factors. Food Reviews International, 19: 99-109.
20. Kacar B, Katkat V, 1999. Gübreler ve Gübreleme Tekniği. Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 144, Vipaş Yayın No:20, s. 531, Bursa.
21. Kakabouki I, Bilalis D, Karkanis A, Zervas G, Tsiplakou E, Hela D, 2014. Effects of fertilization and tillage system on growth and crude protein content of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.): An alternative forage crop. Emir Journal of Food Agriculture, 26:18-24.
22. Khasawneh FE, Sample EC, Kamprath EJ, 1980. The Role of Phosphorus in Agriculture. ASA - CSSA- SSSA. 677 South Segoe Road, Madison, WI. 53711, USA.
23. Kır AE, Temel S, 2016. Iğdır ovası kuru koşullarında farklı kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) çeşit ve populasyonlarının tohum verimi ile bazı tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniv. Fen Bilimleri Enst. Derg., 4(6): 145-154.
24. Kır AE, Temel S, 2017. Sulu koşullarda farklı kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) genotiplerinin tohum verimi ile bazı tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniv. Fen Bilimleri Enst. Derg., 7(1): 353-361.
25. MGM, 2015. Başbakanlık DMİ Genel Müdürlüğü Meteroloji Bültenleri. Ankara.
26. Mujica A, 1977. Tecnologia del cultivo de la quinua. Fondo Simon Bolivar. Ministerio de Alimentación. Zona Agraria XII. Puno: IICA, UNTA.
27. Popišil A, Pospišil M, Varga B, Svečnjak Z, 2006. Grain yield and protein concentration of two amaranth species as influenced by nitrogen fertilization. European Journal of Agrononmy, 25 (3): 250-253.
28. Schulte auf’m Erley G, Kaul G, Kruse M, Aufhammer W, 2005. Yield and nitrogen utilization efficiency of the pseudocereals amaranth, quinoa and buckwheat under different nitrogen fertilization. European Journal of Agronomy, 22, 95-100.
29. Sezer S, Yanbeyi S, 1997. Çarşamba ovasında yetiştirilen cin mısırda (Zea mays L. everta) bitki sıklığı ve azotlu gübrenin tane verimi, verim komponentleri ve bazı bitkisel karakterler üzerine etkileri. Türkiye 2. Tarla Bitkileri Kongresi, 22-25 Eylül- 128-133. Samsun.
30. Shams AS, 2012. Response of quinoa to nitrogen fertilizer rates under sandy soil conditions, Proc. 13th International Conference Agronomy., Faculty of Agriculture. Benha Univ., Egypt, 9-10 September 2012, p: 195-205.
31. Sigsgaard L, Jacobsen SE, Christiansen JL, 2008. Quinoa, Chenopodium quinoa, provides a new host for native herbivores in northern Europe: Case studies of the moth, Scrobipalpa atriplicella, and the tortoise beetle, Cassida nebulosa. Journal of Insect Science, 8(49): 1-4.
32. Tan M, 2018. Baklagil ve Buğdaygil Yem Bitkileri. Erzurum Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Yayınları No: 256, Erzurum.
33. Tan M, Temel S, 2017a. Studies on the adaptation of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to Eastern Anatolia Region of Turkey. Agrofor Int. J., 2: 33-39.
34. Tan M, Temel S, 2017b. Erzurum ve Iğdır şartlarında yetiştirilen farklı kinoa genotiplerinin kuru madde verimi ve bazı özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(4): 257-263.
35. Tan M, Temel S, 2018. Performance of some quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) genotypes grown in different climate conditions. Turkish J. Field Crops, 23(2): 180-186.
36. Tan M, Temel S, 2019. Her yönüyle Kinoa: Önemi, Kullanılması ve Yetiştiriciliği. İKSAD Publishing House, Ankara, Turkey. s. 182. ISBN: 978-605-7875-88-4.
37. Van Schooten HA, Pinxterhuis JB, 2003. Quinoa as an alternative forage crop in organic dairy farming. Optimal Forage Systems for Animal Production and the Environment Grassland Science in Europe, Vol: 8.
38. Van Soest PJ, Robertson JD, Lewis BA, 1991. Methods For Diatery Fibre, Neutral Detergent Fibre And Non-Starch Polysaccharides In Relation To Animals Nutrition. Journal of Dairy Science, 74: 3583-3597.
39. Yolcu S, 2018. Iğdır Yöresi Sulu Koşullarda Kinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Bitkisinin Ot Verimi ve Kalitesi Üzerine Ekim ve Hasat Zamanlarının Belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Iğdır.
40. Yun SJ, Kaeppler SM, 2001. Induction of maize acid phosphatase activity under phosphorus starvation. Plant Soil, 237: 109-115.