Effects of different nitrogen rate applications during sowing to pumpkin (Cucurbita pepo L.) growth, yield, evapotranspiration and water use efficiency

Abstract

Aims: In this study, effects of different nitrogen applications during sowing to pumpkin growth, yield, evapotranspiration and water use efficiency were investigated under irrigated agriculture in Kayseri province of Middle Anatolian Region of Turkey.

Methods and Results: The study, designed in completely randomized block-plots with 4 replications, was conducted in the experimental area of Erciyes University Agricultural Research and Training Center. Develi pumpkin population (Cucurbita pepo L.) was used. The treatments were N₀, N₂₀, N₄₀, N₆₀, N₈₀ and N₁₀₀ that consisted of applications of 0%, 20%, 40%, 60%, 80% and 100% of pumpkin nitrogen need, respectively. The rest of nitrogen amounts were applied by fertigation in 5 consecutive irrigations and all treatment were received the same amount of nitrogen. Soil moisture of the treatments were monitored by neutron meter. Depleted water from root zone was applied by drip irrigation system. The highest total leaf area was determined in N₁₀₀ while the highest total chlorophyll amounts were determined in N₈₀ and N₁₀₀. Nitrogen applications big than 80% during sowing increased water use efficiency, fruit diameter, fruit yield, seed yield per fruit and seed yield, significantly. Seed yield in N₁₀₀ was found 139.6% higher than seed yield in N₀.  The least nitrogen rate during sowing for Develi pumpkin population was offered as 100 kg per ha under controlled irrigation conditions.

Conclusions: Application of whole nitrogen needs to pumpkin at sowing under controlled irrigation conditions possitively affected pumpkin seed yield and all growth parameters. At least 80% of pumpkin nitrogen need should be applied at sowing to obtaine higher yield and quality.

Significance and Impact of the Study: If pumpkin irrigations are performed by measuring soil moisture deficit in effective root zone, higher seed yield and quality would be obtained by applitying nitrogen need at sowing without dividing several parts.

Keywords

• Nitrogen rates during sowing
• Develi pumpkin population
• plant growth
• water consumption content

Kabak bitkisi (Cucurpita pepo L.) ekiminde uygulanan farklı oranlarda azotun bitki gelişimine, verimine, su tüketimine ve su kullanımına etkisi

Öz

Amaç: Bu çalışmada toprak nem ölçümüne dayalı kontrollü sulama şartlarında çerezlik kabak azot ihtiyacının %100, %80, %60, %40, %20 ve %0 kadarı ekim sırasında uygulanmış ve azotun ekimde uygulanmayan kısmı 5 eşit parçaya bölünerek fertigasyonla uygulanmıştır. Bu şekildeki bir uygulamanın çerezlik kabak su kullanımı ve verimliliği gibi bir takım özelliklerine etkisi incelenmiştir.

Yöntem ve Bulgular: Azotun %100 ve %80’inin ekim sırasında uygulanmasıyla yapraktaki toplam klorofil miktarı gelişme dönemi boyunca diğer konulardan hem daha yüksek bir seyir göstermiş hem de dönem ortalarına doğru arttıktan sonra hasada doğru düşmüştür. Ekim sırasında %100 azot uygulaması sonucunda ortalama yaprak alanı ve toplam yaprak alanı artmıştır.

Genel Yorum: Ekimde azotun en az %80 ve üzerimde uygulanması ve toprak nem ölçümüne dayalı kontrollü sulamalar sonucu sulama suyu kullanım etkinliği, su kullanım etkinliği, bitki meyve sayısı, meyve verimi, meyve tohum verimi, tohum verimi ve 1000 tane ağırlığında önemli artışlar meydana gelmiştir.

Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Çerezlik kabak üretiminde kontrollü sulama şartları altında bitki azot gereksiniminin en az %80’inin ekim sırasında uygulanması verimlilik ve karlılık açısından önemli sonuçlar doğuracaktır.

Anahtar Kelimeler

• Ekim sırasında azot oranları
• develi balkabağı popülasyonu
• bitki büyümesi
• su tüketimi

References

1. Abak K, Sarı N, Pakyürek AY, Daşgan HY, Şensoy S (1990). Gap Yöresinde Sebze Türlerinin Çeşitlendirilmesi. Çerezlik Kabak (Kesin Sonuç Raporu). Gap Yayınları No:102
2. Al-Omran AM, Sheta AS, Flatah AM, Al-Harbi AR (2005). Effect of drip irrigation on squash (Cucurbita pepo L.) yield and water-use efficiency in sandy calcareous amended with clay deposits. Agricultural Water Management 73: 43-55.
3. Amer KH (2011). Effect of irrigation method and quantity on squash yield and quality. Agricultural Water Management 98: 1197-1206.
4. Ayers RS, Westcot DW (1989). Water Quality for Agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper No. 29. pp 174.
5. Bakır R (2017). Birinci ve İkinci Ürün Çerezlik Kabağın (Cucurbita pepo L.) Su Kullanımı, Verim ve Kalitesinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bil. Ens. Biyosistem Mühendisliği ABD. 66s.
6. Cebeci İ, Ünlükara A, Yetişir H, Seçmen H (2017). Kıraç Alanlarda Çerezlik Kabağın Üretiminde Artış Sağlamak İçin Mikro-Havza Su Hasadı Tekniğinin Kullanımı. Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü Proje Sonuç Raporu No. TAGEM/TSKAD/12/A13/P02/1, Ankara.
7. Çakır R (1996). Trakya Koşullarında Yetiştirilen Çekirdeklik Kabağın Su Tüketimi. Toprak ve Su Kaynakları Araştırma Yıllığı 1995, Ankara, 281-296.
8. Çakır R (2000). Değişken iklim koşullarında uygulanan sulama programlarının çekirdeklik kabağın meyve ve çekirdek verimine etkileri, III. Sebze Tarımı Sempozyumu, Isparta syf: 448-455.

9. Ertek A, Şensoy S, Küçükyumuk C, Gedik (2004). Irrigation frequencyand amount effect yield compenent of summer squash (Cucurbita pepo L.). Agricultural Water Management, 67: 63-76.
10. Evett S (2007). Soil water and monitoring technology, In: Irrigation of Agricultural Crops (Eds. Laskano RJ, Sojka RE), American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin. pp. 25-84.
11. Ghanbari A, Nadjafi F, Shabahang J (2007). Effects of irrigation regimes and row arrangement on yield, yield compenent and seed quality of pumpkin (Cucurbita pepo L.). Asian Journal of Plant Sciences, 6 (7): 1072-1079.
12. Hargreaves GH, Merkley GP (2004). Irrigation Fundamentals. Water Resources Publications, LLC, Colorado. pp 182.
13. Haynes RJ, Swift RS (1987). Effect of trickle fertigation with three forms of nitrogen on soil pH, levels of extractable nutrients below the emitter and plant growth. Plant and Soil, 102: 211-221.
14. Hochmuth GJ, Hanlon EA (2016). Principles of sound fertilizer recommendations. Fla. Coop. Extension Seru. Cir. SL. 315. Hess M, Bill M, Jason S (1997). Oregon State University Western Oregon Squash Irrigation Guide, vol.541. Department of Bioresource Engineering, Corvallis, OR, pp. 737-6304.
15. Howell TA, Cuenca RH, Solomon KH (1992). Crop yield response, In: Management of Farm Irrigation System (Eds. Hoffman GJ, Howell TA, Solomon KH). ASAE Monograph Number 9, ASAE 2950 Niles Road St. Joseph. pp 95-122.
16. James LG (1988). Principles of Farm Irrigation System Design. John Wiley Sons Inc., Singapore. pp 512.
17. Keller J, Bliesner RD (1990). Sprinkle and Trickle Irrigation. The Blackburn Press, New Jersey. pp 652.
18. Kirnak H, Irik HA, Unlukara A (2019). Potential use of crop water stress index (CWSI) in irrigation scheduling of drip-irrigated seed pumpkin plants with different irrigation levels. Scientia Horticulturae, 256, doi: 10.1016/j.scienta.2019.108608.
19. Kuslu Y, Sahin U, Kızıloğlu MF, Memis S (2013). Fruit Yield and Quality, and Irrigaion Water Use Efficiency of Summer Squash Drip-Irrigated with Different Irrigation Quantities of Summer Squash Drip-Irrigated with Different Irrigation Quantities in a Semi-arid Agricultural Area. Journal of Integrative Agriculture Advance Online Publication, Doi:10.1016/S20953119(13)60611-5.
20. MGM (2017). Meteorojoji Genel Müdürlüğü, 2017. Retrieved March 05, 2017, from http://mevbis.mgm.gov.tr/mevbis/ui/index.html/Workspace
21. Mohammed MJ (2004). Squash yield, nutrient content and soil fertility parameters in response to methods of fertilizer application and rates of nitrogen fertigation. Nutrient Cyling in Agroecosystems 68: 99-108.
22. Rouphael Y, Colla G (2005). Growth, yield, fruit quality and nutrient uptake of hydroponically cultivated zucchini squash as affected by irrigation systems and growing seasons. Scientia Horticulturae 105: 177-195.
23. Murkoviç M, Winkler J, Pfannhauser W (1997). Improvement of the quality of pumpkin seed (Cucurbita pepo L.) by use of cluster analysis. First İnternational Symposium on Cucurbits, Adana-Turkey, pp. 41-46.
24. Ng’etich OK, Niyokuri AN, Rono JJ, Fashaho A, Ogweno JO (2013). Effect of different rates of nitrogen fertilizer on the growth and yield of zucchini (Cucurbita pepo cv. Diamant L.) Hybrid F1 in Rwandan high altitude zone. Inter J of Agric and Crop Science 5(1):54-62
25. Paksoy M, Aydin C (2004). Some physical properties of edible squash (Cucurbita pepo L.) seeds. Journal of Food Engineering 65:225-231.
26. Olson SM, Santos B (2010). Vegetable production handbook of Florida. Retrieved August 25, 2019, from https://edis.ifas.ufl.edu/topic_vph
27. Sekendur F (2017). Çerezlik kabak bitkisinde (Cucurbita pepo L.) farklı gelişme dönemlerinde uygulanan su stresinin verime ve ürün kalitesine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bil. Ens. Biyosistem Mühendisliği ABD. 56s.
28. Seymen M (2010). Çerezlik Kabaklarda (Cucurbita pepo L.) Tüketici İsteklerine Uygun Genotiplerin Seçimi. Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bil. Ens. Bahçe Bitkileri ABD. 73s.
29. Seymen M, Yavuz D, Yavuz N, Türkmen Ö (2016). Effect on Yield Components of Different Irrigation Levels in Edible Seed Pumpkin Growing. World Academy of Science, Engineering and Technology 10: 275-280.
30. Şeker S (2012). Ülkemizde Yetiştirilen Farklı Çekirdeklik Kabak Popülasyonlarının Bazı Tane Özelliklerinin Saptanması Ve Rapd Yöntemi İle Genetik İlişkilerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Bahçe Bitkileri ABD.
31. Turgut G (2015). Çerezlik Kabak Genotiplerinin Erzurum Şartlarında Adaptasyonu, Verim ve Kalitelerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Bahçe Bitkileri ABD. 93 s.
32. TÜİK (2016). Retrieved March 14, 2017, from https://biruni.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul
33. Ünlükara A (2014). Kabak Su İlişkileri ve Sulama Stratejisi. Çerezlik Kabak Çalıştayı. İl Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü, Kayseri, Türkiye, 26-27 Kasım 2014, pp. 69-80.
34. Ünlükara A, Bakır R (2018). Birinci ve İkinci Ürün Çerezlik Kabağın (Cucurbita pepo L.) Su Kullanımı ve Veriminin Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, I. Uluslararası Tarımsal Yapılar ve Sulama Kongresi Özel Sayısı: 309-318.
35. Ünlükara A, Efilti Ü, İradeli N (2016). Klasik yetiştiricilik ve mikro havza su hasadı tekniği altında çerezlik kabak ekim normu ve su kullanım etkinliğinin belirlenmesi. 13. Ulusal Kültürteknik Kongresi, 12-15 Nisan, Antalya. 284-291.
36. Warid AW, Martinex J, Loaiza M (1993). Productivity of Naked Seed Squash, Cucurbita pepo L. Retrieved December 27, 2017, from http://cuke.hort.ncsu.edu/cgc/cgc16/cgc16-21.html
37. Varol İS, Ünlükara A, Güneş A (2019). Farklı Gübrelerin ve Azot Dozlarının Çerezlik Kabak Üzerine Etkisi. International Erciyes Agriculture, Animal  Food Sciences Conference, 24-27 April 2019, Kayseri/Turkey.
38. Yavuz D, Seymen M, Yavuz N, Türkmen Ö (2015). Effect of irrigation interval and quantity on the yield and quality of confectionary pumpkin grown under field conditions. Agricultural Water Management 159: 290-298.
39. Yegül M, Yıldız M, Ellialtıoğlu Ş, Abak K (2012). Bazı kabuksuz çekirdek kabağı (Cucurbita pepo var. sytrica) ıslah hatlarında tohum verimi ve kalitesi. YYÜ Tarım Bilgisi Dergisi 22 (1):12-19.
40. Zotarelli L, Dukes MD, Scholberg JM, Hanselman T, Le Femminella K, Munoz-Carpena R (2008). Nitrogen and water use efficiency of zucchini squash for a plastic mulch bed system on a sandy soil. Scientia Horticulturae 116: 8-16.