Abstract

Avena fatua L. (yabani yulaf), buğday tarlalarında verim kayıplarına neden olan ve tarımsal üretimi tehdit eden önemli bir yabancı ot türüdür. Etkili yönetim stratejileri geliştirebilmek için bu türün morfolojik çeşitliliğini anlamak önemlidir. Popülasyonlar arasındaki morfolojik farklılıklar, bitkinin çevre koşullarına uyum sağlama yeteneğini ve rekabet gücünü yansıtır ve uygun mücadele yöntemlerinin seçiminde yardımcı olabilir. Bu çalışma, Iğdır ili ve çevresindeki buğday ekim alanlarında yaygın olarak bulunan ve önemli bir yabancı ot sorunu oluşturan A. fatua popülasyonlarının morfolojik çeşitliliğini ortaya koymak amacıyla yürütülmüştür. Gövde çapı hariç tüm parametrelerde %1 düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar bulunmuştur (p<0,01). Bitki boyu 163,00 cm ile 83,25 cm arasında, yaprak uzunluğu 32,50 cm ile 15,75 cm arasında, başak uzunluğu 43,75 cm ile 24,00 cm arasında, çiçek sayısı 57,50 ile 24,00 arasında, taze ağırlık 26,50 g ile 15,75 g arasında ve kuru ağırlık 13,50 g ile 2,75 g arasında değişmiştir. Özellikle IĞR22 ve IĞR30 gibi populasyonlar yüksek bitki boyu ve çiçek sayısı ile ön plana çıkmıştır. Ayrıca çok değişkenli analiz ile populasyonlar arasındaki benzerlik ve farklılıklar görsel olarak değerlendirilmiş ve IĞR8, IĞR30, IĞR7, IĞR22 ve IĞR18 gibi populasyonların diğerlerinden belirgin bir şekilde ayrıldığı görülmüştür. Çalışma, A. fatua popülasyonları arasında önemli morfolojik çeşitlilik olduğunu ortaya koymaktadır. Bu çeşitlilik, farklı çevre koşullarına uyum sağlama ve tarım alanlarında daha etkili bir şekilde yayılma kapasitesine sahip olmasını sağlar. Bu bağlamda, A. fatua'nın morfolojik özelliklerinin daha detaylı bir şekilde incelenmesi, etkili yabancı ot kontrol stratejilerinin geliştirilmesine katkıda bulunacaktır.

Keywords

• Avena fatua
• buğday
• morfolojik çeşitlilik
• Yabancı ot

Morphological Diversity of Wild Oat (Avena fatua L.) in Wheat Cultivation Areas of Iğdır Province, Türkiye

Abstract

Avena fatua L. (wild oat) is a major weed species that causes yield losses in wheat fields and threatens agricultural production. In order to develop effective management strategies, it is essential to understand the morphological diversity of this species. Morphological differences between populations reflect the plant's ability to adapt to environmental conditions and its competitiveness, which can help in the selection of appropriate control methods. This study was conducted to reveal the morphological diversity of A. fatua populations, which are common and constitute an important weed problem in wheat cultivation areas of Iğdır province and its surroundings. For all parameters except stem diameter, statistically significant differences were found at the 1% level (p<0.01). The plant height ranged from 163.00 cm to 83.25 cm, leaf length from 32.50 cm to 15.75 cm, spike length from 43.75 cm to 24.00 cm, flower count from 57.50 to 24.00, fresh weight from 26.50 g to 15.75 g, and dry weight from 13.50 g to 2.75 g. Particularly, populations such as IĞR22 and IĞR30 stood out with high plant height and flower count. Furthermore, through multivariate analysis, similarities and differences between the populations were visually assessed, and it was observed that populations such as IĞR8, IĞR30, IĞR7, IĞR22, and IĞR18 were distinctly separated from others. The study demonstrates that there is significant morphological diversity among A. fatua populations. This diversity allows it to have the capacity to adapt to different environmental conditions and to spread more effectively in agricultural areas. In this context, a more detailed study of the morphological characteristics of Avena fatua will contribute to the development of effective weed control strategies.

Keywords

• Avena fatua
• Wheat
• morphological diversity
• weed

References

1. Ahmad-Hamdani, M. S., Yu, Q., Han, H., Cawthray, G. R., Wang, S. F. and Powles, S. B. (2013). Herbiside resistance endowed by enhanced rates of herbiside metabolism in wild oat (Avena spp.). Weed Science, 61(1), 55-62.
2. Aibar, J., Ochoa, M. J. and Zaragoza, C. (1991). Field emergence of Avena fatua L. and A. sterilis ssp. ludoviciana (Dur.) Nym. in Aragon, Spain. Weed Research, 31(1), 29-32.
3. Akelma, Z., Gürbüz, R., and Alptekin, H. (2022). Iğdır ili domates ekim alanlarında yabancı ot sorununun belirlenmesi. Turkish Journal of Weed Science, 25(2), 111-121.
4. Almaghrabi, O.A. (2012). Control of wild oat (Avena fatua) using some phenolic compounds I–Germination and some growth parameters. Saudi journal of biological sciences, 19(1), 17-24.
5. Alptekin, H., and Gürbüz, R. (2022). The effect of organic mulch materials on weed control in cucumber (Cucumis sativus L.) Cultivation. Journal of Agriculture, 5(1), 68-79.
6. Alptekin, H., Gürbüz, R., Özkan, A., and Bozhüyük, A. U. (2022). Mardin ili yabancı ot sorununun ve kimyasal mücadele durumunun belirlenmesi. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 23(1), 84-93.
7. Alptekin, H., Ozkan, A., Gurbuz, R., and Kulak, M. (2023). Management of weeds in maize by sequential or individual applications of pre-and post-emergence herbicides. Agriculture, 13(2), 421.
8. Armin, M., and Asghripour, M. (2011). Effect of plant density on wild oat competition with competitive and non-competitive wheat cultivars. Agricultural Sciences in China, 10(10), 1554-1561.

9. Bajwa, A. A., Akhter, M. J., Iqbal, N., Peerzada, A. M., Hanif, Z., Manalil, S., Hashim, S., Ali, H.H., Kebaso, L., Frimpong, D., Namubiru. H. and Chauhan, B. S. (2017). Biology and management of Avena fatua and Avena ludoviciana: two noxious weed species of agro-ecosystems. Environmental Science and Pollution Research, 24(24), 19465-19479.
10. Balyan, R. S., Malik, R. K., Panwar, R. S. and Singh, S. (1991). Competitive ability of winter wheat cultivars with wild oat (Avena ludoviciana). Weed Science, 154-158.
11. Barroso, J., Fernàndez‐Quintanilla, C., Ruiz, D., Hernaiz, P. and Rew, L. J. (2004). Spatial stability of Avena sterilis ssp. ludoviciana populations under annual applications of low rates of imazamethabenz. Weed Research, 44(3), 178-186.
12. Beckie, H. J., Francis, A. and Hall, L. M. (2012). The biology of Canadian weeds. 27. Avena fatua L.(updated). Canadian Journal of Plant Science, 92(7), 1329-1357.
13. Boylu, D., and Altop, E. K. (2021). Buğday Alanlarında Sorun Olan Alopecurus myosuroides Huds.’un Morfolojik ve Genetik Çeşitliliğinin Belirlenmesi. Turkish Journal of Weed Science, 24(2), 108-127.
14. Boz, Ö., Doğan, M. N. and Dura, S., (2000). Denizli ili buğday ekim alanlarındaki yabancı otların yaygınlık ve yoğunluklarının saptanması. Türkiye Herboloji Dergisi, 3(1), 37-52.
15. Bozhüyük, A. U., Gürbüz, R., Alptekin, H., and Kaycı, H. (2022). The use of different waste mulch materials against weeds which are problems in tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivation. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 36(2), 226-232.
16. CABI, 2024. https://www.cabi.org/isc/datasheet/8058#toDistributionMaps Erişim tarihi (10.07.2024).
17. Caırns, A. L. P. and Vıllıers, O. T. (1986). Breaking dormancy of Avena fatua L. seed by treatment with ammonia. Weed Research, 26(3), 191–198.
18. Chhokar, R. S., Sharma, R. K. and Sharma, I. (2012). Weed management strategies in wheat-A review. Journal of Wheat Research, 4(2), 1-21.
19. Cudney, D. W., Jordan, L. S. and Hall, A. E. (1991). Effect of wild oat (Avena fatua) infestations on light interception and growth rate of wheat (Triticum aestivum). Weed Science, 39(2), 175-179.
20. Curtis, B.C., Rajaram, S. and Gómez Macpherson, H. (2002). Bread Wheat; Improvement and Production. FAO Plant Production and Protection Series No. 30. FAO, Rome.
21. Dai, J., Wiersma, J. J., Martinson, K. L. and Durgan, B. R. (2012). Influence of time of emergence on the growth and development of wild oat (Avena fatua). Weed Science, 60(3), 389-393.
22. Davis, P.H., 1965-1988. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Edinburg University Press, Volume; 1-10, Edinburg. UK.
23. Délye, C., Jasieniuk, M., and Le Corre, V. (2013). Deciphering the evolution of herbicide resistance in weeds. Trends in Genetics, 29(11), 649–658.
24. Feldman, M., (2001). Origin of cultivated wheat. The world wheat book: a history of wheat breeding, 3-53.
25. Fernandez‐Quinantilla, C., Andujar, J. G. and Appleby, A. P. (1990). Characterization of the germination and emergence response to temperature and soil moisture of Avena fatua and A. sterilis. Weed Research, 30(4), 289-295.
26. Gibson A. C. and Prigge B. A. (2024). Avena fatua L. https://w3.biosci.utexas.edu/ prc/K12/pages/Avena%20fatua.html Access Date; 18.12.2024
27. Gökalp, Ö. and Üremiş, İ. (2015). Mardin buğday ekim alanlarında bulunan yabancı ot türlerinin, yaygınlıklarının ve yoğunluklarının belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(1), 13-22.
28. Gurbuz, R., Cağlar, S., Alptekın, H., Okatan, V., and Kahramanoğlu, İ. (2025). The effect of different mulch materials with varying thicknesses on weed control and yield in eggplant cultivation. Folia Hort, 37(1), 1-21.
29. Güncan, A. (2019). Yabancı ot mücadelesi. Selçuk Üniversitesi Yayınevi, Konya, 309 s.
30. Gürbüz, R., Alma, M. H., Alptekin, H., and Tülek, C. (2024). Performance of Some Organic Mulch Materials for Weed Suppression, Soil Conditions and Yield in Capsicum annuum L. Cultivation. Journal of the Institute of Science and Technology, 14(1), 18-38.
31. Gürbüz, R., and Alptekin, H. (2024). Effect of pre-and post-emergence herbicides on weed control and yield in sunflower (Helianthus annuus L.). Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 11(2), 141-156.
32. Harker, K. N., O’Donovan, J. T., Turkington, T. K., Blackshaw, R. E., Lupwayi, N. Z., Smith, E. G., Johnson, E.N., Pageau, D., Shirtliffe, S.J., Gulden, R.H., Rowsell, J., Hall, L.M. and Willenborg, C. J. (2016). Diverse rotations and optimal cultural practices control wild oat (Avena fatua). Weed Science, 64(1), 170-180.
33. Hatcher, P. E., and Melander, B. (2003). Combining physical, cultural and biological methods: prospects for integrated non‐chemical weed management strategies. Weed research, 43(5), 303-322.
34. Heap, I. (2014). Global perspective of herbicide‐resistant weeds. Pest Management Science, 70(9), 1306–1315. Holm, L. G., Plucknett, D. L., Pancho, J. V. and Herberger, J. P. (1977). The world's worst weeds. Distribution and biology. University press of Hawaii.
35. Ionescu, A. M. (2016). Fruits diversity of Avena fatua L. in the winter wheat crop in Teleorman County. Scientific Papers. Series A. Agronomy, 59, 245–248.
36. Kadıoğlu, İ. (1989). Çukurova Bölgesi buğday ekiliş alanlarında görülen yabani yulaf (Avena spp.) türleri, gelişme biyolojileri, buğday ile karşılıklı etkileşimleri ve kontrol olanakları üzerinde araştırmalar. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Araştırma Yayınları Serisi, Yayın, 66.
37. Karasu, H. and Sönmez, S., (1978). Marmara bölgesi’nde buğday tarlalarında sorun olan yabancı otlara karşı ilaç denemeleri. Zirai Mücadele Yıllığı, 2: 145-147.
38. Kaya, Y. ve Zengin, H. (2000). Pasinler Ovasındaki buğday tarlalarında sorun oluşturan yabancı otlarla, rastlama sıklıkları, hayat formları ve fitocoğrafik bölgelerinin belirlenmesi. Türkiye Herboloji Dergisi, 3(1), 17-26.
39. Khan, I. A., Hassan, G. and Marwat, K. B. (2008). Interaction of wild oats (Avena fatua L.) with spring wheat (Triticum aestivum L.) seeded at different rates. Pakistan Journal of Botany, 40(3), 1163-1167.
40. Kitiş, Y. E. and Boz, Ö., (2003). Isparta ili buğday ekim alanlarındaki yabancı otların yaygınlık ve yoğunluklarının saptanması. Türkiye Herboloji Dergisi, 6(1), 16-38.
41. Kon, K. F., Follas, G. B., and James, D. E. (2007). Seed dormancy and germination phenology of grass weeds and implications for their control in cereals. New Zealand Plant Protection, 60, 174-182.
42. Kordali, Ş. and Zengin, H., (2009). Bayburt ili’nde arpa, buğday ve mercimek tohumluklarındaki yabancı ot türlerinin belirlenmesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 40(2), 43-55.
43. Lehnhoff, E. A., Keith, B. K., Dyer, W. E., and Menalled, F. D. (2013). Impact of biotic and abiotic stresses on the competitive ability of multiple herbicide resistant wild oat (Avena fatua). PloS one, 8(5), e64478.
44. Mahajan, G., Loura, D., Raymont, K. and Chauhan, B. S. (2020). Influence of soil moisture levels on the growth and reproductive behaviour of Avena fatua and Avena ludoviciana. PLoS One, 15(7), e0234648.
45. Martín, A. N. and Scursoni, J.A. (2018). Avena fatua L. escapes and delayed emergence in wheat (Triticum aestivum L.) crops of Argentina. Crop Protection, 103, 30-38.
46. Mennan, H. (1998). Samsun İli Buğday Ekim Alanlarında Önemli Zarara Neden Olan Kokarot (Bifora radians Bieb.) ve Yapışkanotu (Galium aparine L.)’nun Ekonomik Zarar Eşiklerinin ve Bazı Biyolojik Özelliklerinin Araştırılması. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 137.
47. Miller, S.D., Nalewaja, J.D. and Mulder, C.E.G. (1982). Morphological and physiological variation in wild oat 1. Agronomy Journal, 74(5), 771-775.
48. Morıkawa, T. (1989). Genetic analysis on dwarfness of wild oats, Avena fatua. The Japanese Journal of Genetics, 64(5), 363-371.
49. Morrison, I. N., and Dushnicky, L. (1982). Structure of the covering layers of the wild oat (Avena fatua) caryopsis. Weed Science, 30(4), 352-359.
50. Ņečajeva, J., Bleidere, M., Jansone, Z., Gailīte, A., and Ruņģis, D. (2021). Variability of seed germination and dormancy characteristics and genetic analysis of Latvian Avena fatua populations. Plants, 10(2), 235.
51. Özaslan, C., (2011). Diyarbakır ili buğday ve pamuk ekim alanlarında sorun olan yabancı otlar ile üzerindeki fungal etmenlerin tespiti ve bio-etkinlik potansiyellerinin araştırılması. Doktora tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 218.
52. Pala, F. and Mennan, H. (2017). Diyarbakır ili buğday tarlalarında bulunan yabancı otların belirlenmesi. Bitki Koruma Bülteni, 57(4), 447-461.
53. Pavlovic, D., Anđelković, A., Savić, A., Božić, D., and Vrbničanin, S. (2020). Common wild oat (Avena fatua L.) spikelet and seed morphology variation in Bosnia and Herzegovina. In Proceedings of the IX International Symposium on Agricultural Sciences AgroReS 2020, 24.09. 2020 Banja Luka 9-18. University of Banja Luka, Faculty of Agriculture.
54. Ramírez-González, R. H., Borrill, P., Lang, D., Harrington, S. A., Brinton, J., Venturini, L. and Uauy, C. (2018). The transcriptional landscape of polyploid wheat. Science, 361(6403), eaar6089.
55. Rooney, J.M. (1990). Competition between winter wheat and different forms of Avena fatua L. Symposium on integrated weed management in cereals. Proceedings of an EWRS symposium, Helsinki, Finland Wageningen, Netherlands; European Weed Research Society, 205-210.
56. Sarwar, M., Ali, A., Maqbool, M. M., Ahmad, M., Mahmood, R., and Haq, T. U. (2013). Suppressing Impact of Avena fatua and Phlaris minor on the Growth and Yield in Wheat. Pakistan Journal of Nutrition, 12(10), 912.
57. Shiferaw, B., Smale, M., Braun, H. J., Duveiller, E., Reynolds, M. and Muricho, G. (2013). Crops that feed the world 10. Past successes and future challenges to the role played by wheat in global food security. Food Security, 5(3), 291-317.
58. Sırma, M. and Kadıoğlu, İ., (2010), Erzincan ili Otlukbeli ilçesi buğday ekim alanlarında saptanan önemli yabancı ot türleri, rastlanma sıklıkları ve yoğunlukları. GOÜ. Ziraat Fakültesi Dergisi, 27(1), 27-34.
59. Sizer, V. and Tepe, I., (2016). Diyarbakır’da buğday alanlarında bulunan kısır yabani yulaf (Avena sterilis L.) biyotiplerinin clodinafop-propargyl ve mesosulfuron-methyl+iodosulfuron-methyl-sodium’a karşı duyarlıklarının belirlenmesi. Turkish Journal of Weed Science, 19 (2), 10-19.
60. Somody, C. N., Nalewaja, J. D., and Miller, S. D. (1984). Wild oat (Avena fatua) and Avena sterilis morphological characteristics and response to herbicides. Weed Science, 32(3), 353-359. Sönmez, S. (1973). Buğday tarlalarında yabancı otlara karşı ilaç denemesi. Zirai Mücadele Yıllığı, 7, 92.
61. SPSS, (1991). Statistical Package For The Social Sciences (SPSS/PC+). Chicago, IL. Taştan, B. and Erciş, A., (1991). Orta Anadolu Bölgesi buğday ekim alanlarında gözlenen yabancı otların yayılış ve yoğunlukları üzerinde araştırmalar. Bitki Koruma Bülteni, 31(1-4), 39-60.
62. Travlos, I. S., and Giannopolitis, C. N. (2010). Assessment of distribution and diversity of Avena sterilis L. and Avena fatua L. in cereal crops of Greece based on a 3-year survey and selected morphological traits. Genetic Resources and Crop Evolution, 57(3), 337-341.
63. Tursun, N., (2002). Kahramanmaraş ili ve ilçelerinde buğday ekim alanlarında sorun olan yabancı otların belirlenmesi. Türkiye Herboloji Dergisi, 5(1), 1-11.
64. Tülek, C., Gürbüz, R., and Alptekin, H. (2022). Organik malç materyallerinin domates (Solanum lycopersicum L.)’te yabancı ot kontrolüne etkisi. Journal of Agriculture, 5(2), 86-101.
65. Uludağ, A., (1993). Diyarbakır ve yöresinde buğday, mercimek kültürlerindeki önemli yabancı otların dağılışı ve bunların biyolojik özellikleri üzerinde araştırmalar. Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tokat. 58.
66. Uygur, F.N., Koch, W. and Walter, H. (1986). Çukurova Bölgesi Buğday-Pamuk Ekim Sistemindeki Önemli Yabancı Otların Tanımı. PLTS 4(1). Josef Margraf, Aichtal.
67. Ücrak, M., Gürbüz, R. and Çoruh, İ., (2019). Iğdır ili buğday ekim alanlarında segetal floranın belirlenmesi ve bazı yabancı otların gelişme biyolojilerinin incelenmesi. Journal of the Institute of Science and Technology, 9(4), 1887-1900.
68. Walsh, M., and Powles, S. B. (2007). Management strategies for herbicide-resistant weed populations in Australian dryland crop production systems. Weed Technology, 21(2), 332–338.
69. Wang, L., Sun, J., Wang, C. and Shangguan, Z. (2018). Leaf photosynthetic function duration during yield formation of large-spike wheat in rainfed cropping systems. PeerJ, 6, e5532.
70. Yu, Q., Ahmad-Hamdani, M. S., Han, H., Christoffers, M. J. and Powles, S. B. (2013). Herbiside resistance-endowing ACCase gene mutations in hexaploid wild oat (Avena fatua): insights into resistance evolution in a hexaploid species. Heredity, 110(3), 220-231.