Determining effects of foliar boron applications on yield and fruit quality of apricot trees for reducing water stress

Year 2022, Volume: 27 Issue: 1, 47 - 60, 08.04.2022

Berkant Ödemiş , Sultan Uncu

https://doi.org/10.37908/mkutbd.1009679

Cited By: 2

Abstract

Aims: The research was carried out to determine the effects of different boron doses on yield, yield components and quality on 5-6 years old apricot trees of Mogador variety, which were exposed to water stress in the Amik Plain in 2019.

Methods and Results: The factorial experimental design was conducted on apricot trees of Mogador variety, using four doses of foliar boron (ppm) (0-B0, 150-B150, 225-B225 and 300-B300 ppm) and four irrigation levels (100%-I100, 75%-I75, 50%-I50 and 25%-I25 of available water holding capacity) in four replications. Each replication consisted of two apricot trees. The quantity of irrigation water applied in the experiment ranged from 179 to 742 mm, while the evapotranspiration varied between 295 and 832 mm during the irrigation season. Irrigation water use efficiency (IWUE) and water use efficiency (WUE) varied between 3.51-5.18 kg m^-3 and 2.89-4.17 kg m^-3, respectively. Boron doses did not cause significant differences in WUE and IWUE values. Each unit increase in crop water use caused an average yield increase of 16.8 kg ha-1. Relative to the full irrigation (I100), fruit weight decreased by 13 and 3% in I25 and I50, respectively, but increased by 2% in I75. Relative to the control group (B0), fruit weight increased by 2, 4, and 2% with B150, B225, and B300, respectively. Average fruit size varied between 47.40 (I75) and 42.99 mm (I25); total soluble solids (TSS) between 16.13 (I100) and 12.65 (I25); and pH between 3.16 (I100) and 3.30 (I50). The increased boron dose did not cause a significant difference in fruit size and width. The leaf boron content increased up to the B225 dose and tended to decrease at the B300 dose.

Conclusions: Boron element provides an increase in yield in deficit irrigation conditions, the yield increase is higher in fully irrigated apricot trees. In full irrigation treatment (I100), the B225 treatment was more effective on the yield.

Significance and Impact of the Study: The boron element is an important element that causes an increase in photosynthesis by light adsorption. There is not a lot of research investigating the effects of nutrient elements to relieve the negative effect of water stress in orchards. This research is important in terms of revealing the effects of the element boron in water stress conditions.

Keywords

Apricot, deficit irrigation, foliar boron application, evapotranspiration

Supporting Institution

This study was supported by MKU Scientific Research Projects Commission.

Project Number

Project no: 18YL062.

Su stresinin azaltılmasında yapraktan bor uygulamalarının kayısı ağaçlarında verim ve meyve kalitesi üzerine etkileri

Abstract

Amaç: Araştırma, 2019 yılında Amik Ovasında su stresine maruz bırakılan 5-6 yaşlı Mogador çeşidi kayısı ağaçlarında farklı bor dozu uygulamalarının verim, verim bileşenleri ve kalite üzerine olan etkileri belirlemek amacıyla yürütülmüştür.

Yöntem ve Bulgular: Araştırma Mogador çeşidi kayısı ağaçlarında, yapraktan uygulanacak tanık konusu (B0) dışında 3 farklı dozda yapraktan bor B150 (150 ppm), B225 (225 ppm) B300 (300 ppm), elverişli kapasitenin 4 farklı sulama düzeyinde I100, I75, I50 ve I25, 4 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Her tekerrür 6 sıradan oluşturulmuştur. Denemede uygulanan sulama suyu miktarı 179 mm ile 742 mm, bitki su tüketimleri 295 mm ile 832 mm arasında gerçekleşmiştir. Sulama ve su kullanma randımanları 3.51-5.18 kg m^-3 ile 2.89-4.17 kg m^-3 arasında değişmiştir. Bor dozları WUE ve IWUE değerlerinde anlamlı farklara neden olmamıştır. Bitki su tüketimindeki her birim artış verimde ağaç başına ortalama 16.8 kg ha-1‘lık artışa neden olmuştur. Tam sulama konusu I100 esas alındığında meyve ağırlığı I25 ve I50 konularında sırasıyla %13 ve %3 azalırken, I75 konusunda %2 artmıştır. B0 konusu esas alındığında ise meyve ağırlığı B150, B225, B300 konularında %2, %4 ve %2 oranında arttığı gözlenmiştir. Sulama düzeylerinde ortalama meyve boyu değeri 47.40 mm (I75) ve 42.99 mm (I25); suda çözünebilir kuru madde miktarı (TSS) değerleri 16.13 (I100) ve 12.65 (I25) ile; pH değerleri ise 3.16 (I100) ve 3.30 (I50) arasında gerçekleşmiştir. Bor dozlarındaki artış meyve boyunda ve meyve eninde anlamlı bir farklılığa neden olmamıştır. Yaprak bor içeriği B225 dozuna kadar artmış B300 dozunda ise azalma eğilimi göstermiştir.

Genel Yorum: Bor elementi kısıtlı sulama koşullarında verim artışı sağlarken, tam sulanan kayısı ağaçlarında verim artışı daha fazladır. Tam sulama uygulamasında (I100), B225 uygulaması verim üzerinde daha etkili olmuştur.

Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Bor elementi ışık adsorpsiyonu ile fotosentezin artmasına neden olan önemli bir elementtir. Meyve bahçelerinde su stresinin olumsuz etkisini gidermek için besin elementlerinin etkilerini araştıran çok fazla araştırma bulunmamaktdır. Bu araştırma bor elementinin su stresi koşullarında etkilerini ortaya koyması açısından önemlidir.

Keywords

Kayısı, su kısıtı, yapraktan bor uygulaması, bitki su tüketimi, su kullanma randımanı

Project Number

Project no: 18YL062.

References

• Ahmed M, Hassen UF, Khursıd Y (2011) Does silicon and ırrigation have ımpact on drought tolerance mechanism of sorghum. Agricultural Water Management, 98 (12): 1808 – 1812.
• Anonymous (2016a) Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü El Kitabı, https://www.boren.gov.tr. Erişim tarihi: Ocak 2019.
• Anonymous (2016b) Meteoroloji Genel Müdürlüğü. https://www.mgm.gov.tr/ FILES/ arastirma/ yagis-degerlendirme/ 2016alansal.pdf. Erişim tarihi: Ocak 2020.
• Anonymous (2020) https://www.parlarfidan.com Erişim tarihi: Ocak 2020.
• Bek Y and Efe E (1988) Araştırma ve Deneme Medotları I. Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Ders Kitabı No:71, 395 s.
• Bellaloui N, Yanbo H, Mengistu A, Kassem MA, Abel, CA (2013) Effects of foliar boron application on seed composition, cell wall boron and seed 15N and 13C iso-topes in water - stressed soybean plants. Frontiers in Plant Science, https://doi.org/10.3389/fpls, 00270.
• Bilir R (2020) Yapraktan uygulanan bor gübresinin bazı makarnalık buğday çeşitlerinin verim ve verim unsurları üzerine etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, 45 s.
• Burt CM, O’connor K, Ruehr T (1995) Fertigation. 295 pp.
• Bos MG, Richard K, Allen G, Molden DJ (2009) Evapotranspiration: Water requirements for ırrıgation and the environment, 10.1007/978.
• Bozkurt S, Ödemiş B, Durgaç C (2015) Effects of deficit irrigation treatments on yield and plant growth of young apricot trees. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 1-12.
• Chartzoulakis K, Michelakis H, Stefanoudaki E (1999) Water use, growth, yield and fruit quality of ‘Bonanza’oranges under different soil water regimes. Adv Hortic. Sci, 13: 6- 11.
• Demir F and Ozcan M (2001) Chemical and technological properties of rose (Rosa canina L.) fruits grown wild in Turkey. Journal of Food Engineering, 47, 333–336.
• Doğan M, Avu A (2013) Kuraklık stresine karşı bor bileşiklerinin soyada (Glycine max. L.) büyüme parametrelerine etkisi. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2 (2): 1 – 13.
• Dordas C, Apostolides GE, Goundra O (2007) Boron application affects seed yield and seed quality of sugar beets. Journal of Agricultural Science. 145: 377 - 384.
• FAO (2019) FAOSTAT online database, available at link http://faostat.fao.org
• Garg BK, Burman U, Kathju S (2004) The influence of phosphorus nutrition on the physiological response of moth bean genotypes to drought. J. Plant Nutr. Soil Sci., 167: 503–508.
• Gezgin S, Hamurcu M, Dursun N, Gökmen F (2007) Değişik bor dozları ve uygulama şekillerinin farklı lokasyonlarda yetiştirilen şeker pancarının yaprak bor içeriği, verim ve kalite üzerine etkisi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 21(42): 25 - 35.
• Gündeşli M (2005) İlkbaharda yapraktan bor uygulamasının gemlik zeytin çeşidinde meyve tutumu üzerine etkisi. Sütçü İmam Üniversitesi Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, 38 s.
• Hassan MM and Seif SA (1999) Water use of apricot trees. Egyptian Journal of Horticulture, 26 (1): 77-83.
• Howell TA, Davis KR, Mc-Cormick RL, Yamada H, To- Walhood V, Meek DW (1990) Water use efficiency of narrow row cotton. Irrig. Sci., 5: 195 - 214.
• Hu Y, Burucs Z, Schmıdhalter U (2008) Effect of foliar fertilization application on the growth and mineral nutrient content of maize seedlings under drought and salinity. Soil Science and Plant Nutrition, 54: 133 – 141.
• Iba K (2002) Aclimative response to temperature stres in higher plants: Approaches of gene engineering for temperature tolerance, Annu, Rev., Plant. 3: 32-55.
• Kaçar B and Ünal A (2008) Bitki Analizleri. Nobel Yayınları. Ankara
• Kazgöz CD and Ödemiş B (2018) Yapraktan uygulanan farklı kükürt dozlarının pamuk bitkisinin (Gossypium hirsutum L.) değişik gelişme dönemlerindeki su stresinin azaltılması üzerine etkileri. Derim, 35 (2): 161 – 172.
• Li-Na Z, Dong Q, Li-Li S, Wei-Jie Y (2005) Effects of sulfur fertilization on the contents of photosynthetic pigments and mda under drought stress. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2005 - 08.
• Mitchell PD, Van Den Ende B, Jerie PH, Chalmers DJ (1989) Response of ‘Bartlett’pear to withholding irrigation regulated deficit irrigation and tree spacing. American Soc., Hort. Sci, 114: 15-19.
• Matuskovic J, Owais S, Hribik J (2002) The course of soil moisture content and the ırrigation regime in apricot growing. Acta Horticulturae et Regiotecturae, 5(2):36 – 39.
• Onay A, Tilkat E, Ersalı Y, Ayaz TE, Süzerer V (2012) Antepfıstığının (Pistacia vera l.) morfolojik ve biyolojik özellikleri ile verimini etkileyen faktörler. Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, 2 (1): 116-131.
• Ödemiş B, Akışcan Y, Akgöl B, Can D, Demirel E, Karazincir K (2017) Kısıtlı su koşullarında yapraktan uygulanan farklı kükürt dozlarının pamuk bitkisinin kuraklık toleransına etkileri. TÜBİTAK sonuç raporu. 2017/8/1 133 s.
• Ödemiş B and Delice H (2018) The Effect of different boron levels on the yield and some physiological properties of cotton plant under deficit ırrigation cond. XIX. World Cong. of CIGR, 1(1): 28-36.
• Perez-Pastor A, Domingo R, Torrecillas A, Ruiz-Sanchez MC (2009) Response of apricot trees to deficit irrigation strategies. Irrig. Sci, 27: 231-242.
• Seidel EP, Egewarth WA, Piano JT, Egewarth J (2015) The effect of foliar application rates of calcium and boron on yield and yield attributes of soybean (Glycine max). African Journal of Agricultural, 10 (4): 170 – 173.
• Shalhevet J, Mantell A, Bielorai H, Shimshi D (1979) Irrigation of field and orchard crops under semi - arid conditions. III C No 1 (Revised Version), 124 pp, Israel.
• Solmaz B and Saltalı K (2019) Yüksek pH ve kireçli topraklara kükürt (S) uygulamasının bazı toprak özelliklerine etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı, 32 s.
• Şahin M, Tarakçıoğlu C, Aşkın TB (2010) Gübrelemenin fındık bitkisinin verim ve yapraklarının bazı bitki besin maddesi içerikleri üzerine etkisi. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Dergisi, Özel Sayısı 5, Ulusal Bitki Besleme ve Gübre Kongresi Bildiriler Kitabı, 15 - 17 Eylül 2010, Bornova, İZMİR.
• Ullah S, Khan A, Malik U, Afzal I, Shahid M, Razzaq K (2012) Folıar applıcatıon of boron ınfuences the leaf mıneral status, vegetatıve and reproductıve growth, yıeld and fruıt qualıty of ‘Kınnow’mandarın (cıtrus retıculata blanco). Journal of Plant Nutrition, 35: 2067 – 2079.