The Effect of Harvest Time and Nitrogen Fertilizer Application on Grain Yield and Some Quality Properties of Durum Wheat and Triticale Varieties

Abstract

In this study, the effects of nitrogenous fertilizer applications and harvest time on grain yield and some quality characteristics were determined. In addition, the possibility of early harvesting of triticale and using it as freekeh was investigated. The research was established in 3 replications in accordance with the Split-Split-Plot experimental design. Varieties [2 durum (Çeşit-1252 and Kızıltan-91) and 2 triticale (Ümran Hanım and Karma-2000) varieties] were placed in the main plots, nitrogenous fertilizers (NitroPower33 and slow release Dinitroso) in the subplots, and harvest time (late milk, hard dough and ripe) in the sub-subplots. According to the research results, it was determined that the effect of cultivar and harvest time on moisture content (13,92-42,29%), protein content (13,99-16,90%), ash content (1,48-1,61%), thousand grain weight (27,2-32,0 g), test weight (72,72-78,67 kg), grain yield (173,05-287,47 kg da-1) was statistically significant. Although the moisture and protein ratio of the grain decreased due to the progress of the maturation period, the ash rate, thousand grain weight, test weight and grain yield increased. While the effect of different fertilizer applications on the moisture content of the grain, thousand grain weight, test weight and grain yield is not significant, the effect on protein ratio (NP33: 14,98%and Dinitroso: 16,50%) and ash ratio (NP33: 1,50%and Dinitroso: 1,58%) was determined to be significant.As a result, it has been determined that triticale can be used for freekeh with early harvest of triticale, durum wheat and triticale are harvested during the hard dough maturation period for freekeh.

Keywords

• Freekeh
• Wheat
• Triticale
• Nitrogen
• Quality
• Yield

Project Number

2019 YL-0034

Makarnalık Buğday ve Tritikale Çeşitlerinde Hasat Zamanı ve Azotlu Gübre Uygulamasının Tane Verimi ile Bazı Kalite Özelliklerine Etkisi

Abstract

Bu araştırmada, azotlu gübre uygulamalarının ve hasat zamanının tane verimi ve bazı kalite özelliklerine etkisi belirlenmiştir. Ayrıca, tritikalenin erken hasat edilerek firik olarak kullanılabilme olanağı araştırılmıştır. Araştırma, Bölünen Bölünmüş Parseller Deneme Desenine uygun olarak 3 tekerrürlü kurulmuştur. Ana parseller çeşitler [2 makarnalık (Çeşit-1252 ve Kızıltan-91) ve 2 tritikale (Ümran Hanım ve Karma-2000) çeşidi], alt parsellere azotlu gübreler [NitroPower33 ve yavaş salınımlı (slow release) Dinitroso] , alt alt parsellerde ise hasat zamanı [3 hasat zamanı (erken hamur olum, sert hamur olum ve tam olum)] yerleştirilmiştir. Ekimden önce bütün parsellere dekara 7 kg P2O5 fosforlu ve 5 N kg azotlu gübre uygulanmıştır. Azotun diğer yarısı ilkbaharda sapa kalkma başlangıcında parsellere (5 N kg da-1) verilmiştir. Araştırma sonuçlarına göre; nem oranı (%13,92-42,29), protein oranı (%13,99-16,90), kül oranı ( %1,48-1,61), 1000- tane ağırlığı (27,2-32,0 g), hektolitre ağırlığı (72,72-78,67 kg) ve tane verimi (173,05-287,47 kg da-1) üzerine hasat zamanının etkisinin istatistiksel olarak önemli olduğu belirlenmiştir. Olum döneminin ilerlemesine bağlı olarak tanenin nem ve protein oranı azalmasına karşın, kül oranı, 1000-tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı ve tane verimi artmıştır. Farklı gübre uygulamalarının tanenin nem içeriğine, 1000- tane ağırlığına, hektolitre ağırlığına ve tane verimine etkisinin önemsiz; protein oranına (NP33: %14.98 ve Dinitroso: %16,50) ve kül oranına (NP33: %1,50 ve Dinitroso: %1,58) etkisinin ise önemli olduğu belirlenmiştir. Yavaş salınımlı gübre uygulamasının tane verimi üzerine etkisi çeşide ve hasat dönemine göre farklılık göstermiştir. Tritikale çeşitlerinde protein oranı ve kül içeriğinin, makarnalık buğday çeşitlerinde ise 1000-tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı ve tane veriminin daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, tritikalenin erken hasat edilerek firik amacıyla kullanılabileceği, makarnalık buğday ve tritikalenin firik amacıyla sert hamur olum döneminde hasat edilmesinin uygun olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, yavaş salınımlı gübre uygulamasının tane kalitesi ve verimi üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• firik
• buğday
• tritikale
• azot
• kalite
• verim

Supporting Institution

Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri

Project Number

2019 YL-0034

Thanks

2019 YL-0034 No`lu Proje ile bu çalışmayı maddi olarak destekleyen Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimine teşekkür ederiz.

References

1. [1]Anonim 2019. Türkiye İstatistik Kurumu. http://biruni.tuik.gov.tr/medas/?kn = 92&locale=tr. (Erişim Tarihi: 26.10.2020).
2. [2]USDA 2020. Grain and feed update https://apps.fas.usda.gov/newgainapi/api/Report/DownloadReportByFileName?fileName=Grain%20and%20Feed%20Update_Ankara_Turkey_01-30-2019. Erişim tarihi 21.10.2020.
3. [3]Gregory RS. Commercial production of triticale. Span. 1975;18(2), 65-66.
4. [4]Akgün İ, Kara B. Alternatif bir yembitkisi tritikale. S.D.U. Fen Bil. Enst. Dergisi. 2002;6(3): 68-75.
5. [5]Kochetova A, Levitskii A, Federova T. Tritikale. Nutr. Abst. 1987;57(3), 936 p.124.
6. [6]Raun WR, Johnson GV. Improving nitrogen use efficiency for careal production. Agronomy Journal. 1999;91:357-363
7. [7]Mukherjee A, Sinha I, Das R. Application of nanotechnology in agriculture: Future prospects. Outstanding Young Chemical Engineers (OYCE) Conference, March 13-14. 2015. DJ Sanghvi College of Engineering, Mumbai, India.
8. [8]Vallega V. The quality of Triticum monococcum L. in perspective. Pages 129–146 in: Hulled Wheats. S. Padulosi, K. Hammer, and J. Heller, eds.1996. IPGRI Press, Rome, Italy.

9. [9]Williams PC, El-Haremein FJ. Frekeh making in Syria. A Small but significant local industry. Rachis. 1985;3(2), 28-30.
10. [10]Fowler DB, Brydon J, Baker RJ. Nitrogen fertilization of no-till winter wheat and rye. II. Influence on Grain Protein. Agronomy Journal. 1989;81,72-77.
11. [11]Yılmaz MF. Kahramanmaraş koşullarında Ⅱ. ürün mısır bitkisinde (Zea mays l.) farklı sıra üzeri mesafeler ve azot dozlarının verim ve verim unsurları ile tohum kalitesine etkisi. Yüksek lisans tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü; 2005.
12. [12]Elgün A, Ertugay Z, Certal, M, Kotancılar HG. Tahıl ve ürünlerinde analitik kalite kontrolü ve laboratuvar uygulama klavuzu. Atatürk Üniversitesi Yayın No: 867, Ziraat Fakültesi Yayın No: 335, Ders Kitapları Serisi No: 82. 1998;238s.
13. [13]Carsanba E, Akca İ, Timur M. Examination of firik produced in hatay region in terms of nutritional aspect. GIDA the Journal of Food. 2017;42(6),726-730.
14. [14]Hamit MA., Omari MAA. Study of automatization of frekeh industry in Jordan. Dirasat. 1986;13,31-50.
15. [15]Musselman LJ, Mouslem AB. Frikeh, Roasted green wheat. Econ Bot. 2001;55(2),187–189.
16. [16]Dick JW, Matsuo RR. Durum wheat and pasta products. In Y. Pomeranz (Ed.), Wheat Chemistry and Technology. St. Paul, MN: Am. Assoc. Cereal Chem. American Assoc. Cereal Chem. 1988;2, pp. 507-547.
17. [17]Ozkaya B, Ozkaya H, Eren N, Unsal AS, Koksel H. Effects of wheat maturation stage and cooking method on physical and chemical properties of firiks. Food Chem. 1999;66(1), 97-102.
18. [18]Al-Mahasneh M, Rababah T. Effect of moisture content on some physical properties of green wheat. Journal of Food Engineering. 2007;79,1467–1473, Jordan.
19. [19]Durmaz AH. Yavaş ayrışan gübre ve yaprak gübresi uygulamasının ayçiçeği bitkisinin verim ve yağ kalitesi üzerine etkilerinin araştırılması. Yüksek lisans tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü; 2012.
20. [20]Feil B., Fossati D. Mineral composition of triticale grains as related to grain yield and grain protein. Crop. Sci. 1995;35,1426-1431.
21. [21]Atak M, Çiftçi CY. Bazı tritikale çeşit ve hatlarının morfolojik karakterizasyonu. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi. 2006;12 (1), 101-111.
22. [22]Akgün İ, Kaya M, Altındal D. Isparta ekolojik koşullarında bazı tritikale hat/çeşitlerinin verim ve verim unsurlarının belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2007;20(2),171-182.
23. [23]Haile D, Nigussie D, Ayana A. nitrogen use efficiency of bread wheat: effects of nitrogen rate and time of application. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2012;12(3), 389-410.
24. [24]Akgün İ, Ulupınar Ü. The effect of nitrogen dosage applications on yield and quality in durum wheat (Triticum durum Desf.) Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology. 2019;7(2),72-81.
25. [25]Guertal EA. Slow-release nitrogen fertilizers in vegetable production: A Review. HortTechnology. January–March 2009;19(1).
26. [26]Richards JE, Daigle JY, LeBlanc P, Paulin R, Ghanem I. nitrogen availability and nitrate leaching from organomineral fertilizers, Canadian Journal of Soil Science. 1993;73(2), 197–208.
27. [27]Tejada M, Benitez C., Gonzalez JL. Nitrogen mineralization in soil with conventional and organomineral feritlization practices, Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2002;33(19/20), 3679–3702.
28. [28] Blagoveshchenskaya GG, Burlakova LY, Zavalin AA, Zyabkina GA, Merzlaya GE, Dyshko VI. Stability of agrocenoses during long-term use of organic and mineral fertilizers. Russian Agricultural Sciences C/C Of Doklady-Rossiiskaia Akademiia Sel'skokhoziaistvennykh Nauk. 2005;12: 14.
29. [29]Tejada M, Benitez C, Gozalez JL. Effects of application of two organomineral fertilizers on nutrient leaching losses and wheat crop, Agronomy Journal. 2005;97, 960–967.
30. [30]D’Edigio MG, Cecchini C. Immature wheat grains as functional foods. Italian Food and Beverage Technology. 1998;14: 34.
31. [31]Humphries JM, Khachik F. distribution of lutein, zeaxanthin, and related geometrical isomers in fruit, vegetables, wheat, and pasta products. J Agric Food Chem. 2003;51(5), 1322-1327.
32. [32]Bird AR, Mular M. Product analysis: Green wheat freekeh. CSIRO Health Sciences and Nutrition, Product analysis report. 2003;p. 4.
33. [33]Aydın F, Koçak AN, Dağ A. Bazı buğday çeşitlerinin bulgur kalitesinin belirlenmesi üzerine bir araştırma. Makarnalık Buğday ve Mamulleri Sempozyumu, 30 Kasım-3 Aralık 1993, Ankara, 310-315.
34. [34]Budak H, Karaltın S. Bazı makarnalık buğday çeşitlerinin fiziksel ve kimyasal yöntemlerle kalite özelliklerinin belirlenmesi. Anadolu, J. of Aari. 1998;8(2), 66-79.
35. [35]Bulut S. Ekmeklik buğdayda kalite. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2012;28:441-446.
36. [36]Misra SC, Shinde S, Geerts S, Rao VS, Monneveux P. Can Carbon isotope discrimination and ash content predict grain yield and water use efficiency in wheat. Agricultural Water Management. 2010;97,57-65.
37. [37]Garrido–Lestache E, Lopez-Bellido RJ, Lopez-Bellido L. Durum wheat quality under mediterranean conditions as affected by N rate, timing and splitting, N form and S fertilization. European Journal of Agronomy. 2005;23(3),265-278.
38. [38]Menteş-Yılmaz Ö. Türkiye’de yetiştirilen başlıca buğday çeşitlerinin antioksidan akitivitelerinin ve fenolik asit dağılımlarının belirlenmesi ve ekmeğin nar kabuğu ekstratı ile zenginleştirilmesi. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 89 sayfa, Ankara; 2011.
39. [39]Anonim 2016. Buğdayların özellik açısından karşılaştırılması. T.C Kastamonu Valiliği İl Gıda Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü. https://kastamonu.tarim.gov.tr/ (Erişim Tarihi: 10.9.2020)
40. [40]Ünal SS. Buğdayda kalitenin önemi ve belirlenmesinde kullanılan yöntemler. Hububat 2002. Hububat Ürünleri Teknolojisi Kongre ve Sergisi. 3-4 Ekim 2002. Gaziantep. , 2002;25-37
41. [41]Leon AE, Rubıolo A, Anon MC. Use of triticale flours in cookies: Quality Factors Cereal Chem. 1996;73(6),779-784.
42. [42]Mut Z, Erbaş Köse ÖD. Tritikale Genotiplerinin tane verimi ve bazı kalite özellikleri. Bozok Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi. 2018;33,47-57. doi: 10.7161/omuanajas.336108.
43. [43]Haghayegh G, Schoenlechner R. Comparison of functional properties of isolated emmer and einkorn wheat starches. J Food Agric Environ. 2010;8, 239-243.
44. [44]Yaraşır N. farklı dozlarda sıvı biyogaz atıklarının buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinde verim ve kalite üzerine etkisi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 75 sayfa, Aydın; 2018.
45. [45]Ayoub M, Guertin S, Fregeau-Reid J, Smith DL. Nitrogen fertilizer effect on breadmaking quality of hard red spring wheat in eastern canada. Crop. Sci. 1994;34, 1346–1352.
46. [46]Aksu T. Farklı azot ve çiftlik gübre dozlarının ekmeklik buğdayda verim, kalite ve antioksidan aktivitesi üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Aydın; 2017.
47. [47]Dexter JE, Crowle WL, Matsuo RR, Kosmolak FG. Effect of nitrogen fertilization on the quality characteristics of five north american amber durum wheat cultivars. Canadian Journal of Plant Science. 1982;62, 901-912.
48. [48]Akgün İ, Tosun M, Sağsöz S. Erzurum ekolojik koşullarında bazı tritikale hat ve çeşitlerinin verim ve verim unsurları üzerine bir araştırma. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 1997;28(1),103-119.
49. [49]Kılıç H, Dönmez E, Yazar S, Şanal T, Altıkat A. Elazığ ve Malatya şartlarına uygun makarnalık buğday çeşitlerinin belirlenmesi. Bitkisel Araştırma Dergisi. 2007;2, 6-13.
50. [50]Akgün İ, Kaya M, Altındalı D. Isparta ekolojik koşullarında bazı tritikale hat/çeşitlerinin verim ve verim unsurlarının belirlenmesi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2008;20(2),171-182.
51. [51]Lermi AG, Palta Ş. Batı Karadeniz ekolojisinde farklı tritikale (Xtriticosecale Wittmack) çeşitlerinin tohum verimi üzerine araştırma. Bartın Orman Fakültesi Dergisi. 2018;20 (2), 366-372.
52. [52]Yılmaz HA, Dokuyucu T. Kahramanmaraş koşullarına uygun ve yüksek verimli makarnalık buğday çeşitlerinin saptanması. Tarla Bitkileri Kongresi, 25-29 Nisan 1994, İzmir, 1, 9-12.
53. [53]Kendal E, Tekdal S, Aktaş H, Altıkat A, Karaman M, Baran İ. Diyarbakır ekolojik koşullarına uygun yabancı yazlık makarnalık buğday çeşitlerinin belirlenmesi. Türkiye VIII. Tarla Bitkileri Tarım Kongresi. 12-25/09.2011, Bursa. 242-245.
54. [54]Ottman MJ, Doerge TA, Martin EC. Durum grain quality as affected by nitrogen fertilization near anthesis and irrigation during grain fill. Agronomy Journal. 2000;92.5: 1035-1041.
55. [55]Acer S. Bazı makarnalık buğday çeşitlerinin verim ve kalite özellikleri üzerine farklı sulama zamanları ile azot dozlarının etkisi. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü; 2004.
56. [56]Çiftçi AE, Doğan R. Azotlu gübre dozlarının gediz–75 ve Flamura–85 buğday çeşitlerinde verim ve kaliteye etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi. 2013;19(1), 1-11.
57. [57]Guohua M, Tang L, Zhang F, Zhang J. Carbonhydrate storage and utilization during grain filling as regulated by nitrogen application in two wheat cultivars. Journal of Plant Nutrition. 2002;25(2), 213-229.
58. [58]Özseven İ, Bayram EM. Marmara Bölgesinde dört ekmeklik buğday (Triticum Aestivum Var. Aestivum L.) çeşidinde değişik azot dozlarının verim ve verim unsurlarına etkilerinin araştırılması. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi. 2005;14, 1-2.
59. [59]Altuntaş A, Akgün İ. Uşak koşullarında Kızıltan-91 buğday çeşidi üzerinde farklı azot dozu ve sıvı gübre uygulamalarının verim ve verim unsurlarına etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2016;20(3), 496-503.
60. [60]Çiftçi AE, Kınabaş S, Yelbey S, Yağdı K. Bazı tritikale hatlarının kalite özellikleri ve ekmek yapımında kullanılma olanaklarının araştırılması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2010;24(2), 93-102.
61. [61]Kızılgeçi F, Yıldırım M. Bazı tritikale (X Triticosecale Wittmack) genotiplerinin verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Turk J Agric Res. 2017;4(1), 43-49.
62. [62]Tosun M, Akgün İ, Sağsöz S, Taşpınar M. Yazlık ekilen tritikale genotiplerinde verim ve verim ögelerinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2000;31 (1), 1-10.
63. [63]Taghouti M, Gaboun F, Nsarellah N, Rhrib R, El-Haila M, Kamar M, et al. Genotype x environment interaction for quality traits in durum wheat cultivars adapted to different environments. African Journal of Biotechnology. 2010;9(21), 3054-3062.
64. [64]Türköz M, Mut Z. Konya ekolojisinde bazı makarnalık buğday genotiplerinin verim ve kaltie özelliklerinin belirlenmesi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 2017;31(2),27-36.
65. [65]Geren H, Soya H, Ünsal R, Kavut YT, Sevim İ, Avcıoğlu R. Investigations on the grain yield and other yield characteristics of some triticale cultivars grown under Menemen conditions. J. Agric. Fac. Ege Univ. 2012;49(2), 195- 200.
66. [66]Tayyar Ş, Kahrıman F. Biga şartlarında yetiştirilen tritikale genotiplerinin verim ve bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2016;13(2), 23-31.
67. [67]Aydoğan S, Göçmen Akçacık A, Şahin M, Demir B, Önmez H, Türköz M, et al. Bazı makarnalık buğday çeşitlerinin kalite özelliklerinin belirlenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi. 2012;21 (1), 1-7.
68. [68]Ulupınar Ü. Isparta koşullarında makarnalık buğday (Triticum Durum Desf.) çeşitlerinin adaptasyonu ve farklı azot dozu uygulamalarının verim unsurlarına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü; 2017.
69. [69]Bouacha OD, Nouaigui S, Rezgui S. Effects of N and K fertilizers on durum wheat quality in different environments. Journal of Cereal Science. 2014;59(1), 9-14.
70. [70]Kaya Y, Akçura M. Effects of genotype and environment on grain yield and quality traits in bread wheat (Triticum aestivum L.). Food Sci. Technol. Campinas. 2014;34, 386-393.
71. [71]Fowler DB. Crop nitrogen demand and grain protein concentration of spring and winter wheat. Agronomy Journal. 2003;95, 260-265.
72. [72]Guarda G, Padovan S, Delogu G. Grain yield, nitrogen-use efficiency and baking quality of old and modern Italian bread-wheat cultivars grown at different nitrogen levels. Europ. J. Agronomy. 2004;21, 181-192.