The Effect of Harvest Time on Macro Nutrient Concentrations in Sorghum x Sudangrass Hybrid and Sudangrass Varieties

Abstract

In this study, it was aimed to determine the effect of harvest time on some mineral contents in sorghum x sudangrass
hybrids (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense Stapf) and sudangrass [Sorghum sudanense (Piper) Stapf] cultivars grown as
a second crop. In this research, field trials were conducted under semi-arid climate conditions of Diyarbakır province in
Turkey. Plant material of the research was consisted of "Sugar Graze-II" and "Nutri-Honey" sorghum x sudangrass hybrid
varieties and "Gözde-80" sudangrass variety. As the harvest time, completely blooming, milk stage and dough stage were
chosen. Field trials were designed as divided parcels in randomized complete blocks design with 4 replications. According to
results of the research, significant differences were determined between the varieties for phosphorus (P), potassium (K),
calcium (Ca) and magnesium (Mg), and Nutri-Honey sorghum x sudangrass hybrid was the richest (0.35% P, 2.11% K, 0.56%
Ca and 0.19% Mg) in terms of mineral content. As the harvest time is delayed, it was determined that the P, K and Mg amounts
in the plants decreased, while Ca rates were increased. As the average of two years data, the highest P (0.34%), K (2.26%)
and Mg (0.18%) values were obtained in the completely blooming period, and the highest Ca rate was obtained from the plants
harvested in the milk stage (0.55%) and dough stage (0.58%). Sorghum varieties were sufficient to meet the needs of animals

in terms of forage K content; however, P, Ca and Mg ratios were below the limit values that should be in feed rations. Ca/P
ratio did not pose any risk for animal health in terms of both cultivars and harvest times. As a result of the research, K/(Ca+Mg)
ratios varied between 1.80-3.72 according to cultivar and harvest times, and sorghum varieties with an average K/(Ca+Mg)
ratio of 2.71 were found to have a risk of tetanic disease in terms of animal health. According to these results, if the sorghum
varieties are used for roughage alone, it will be appropriate to add P, Ca and Mg substances to feed rations and/or to use
sorghum in animal feeding with these minerals rich feeds.

Keywords

• Sorghum,phosphorus,potassium,calcium,magnesium,herb tetanus

Sorgum x Sudanotu Melezi ve Sudanotu Çeşitlerinde Hasat Zamanının Makro Besin Maddeleri Konsantrasyonlarına Etkisi

Abstract

Bu araştırma, ikinci ürün olarak yetiştirilen sorgum x sudanotu melezi (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense Stapf) ve

sudanotu [Sorghum sudanense (Piper) Stapf] çeşitlerinde hasat zamanının bazı mineral madde içeriklerine etkisinin

belirlenmesi amacıyla planlanmıştır. Araştırmada tarla denemesi, Türkiye’nin yarı kurak iklim kuşağında yer alan Diyarbakır

ilinde yürütülmüştür. Araştırmanın bitkisel materyalini; “Sugar Graze-II” ve “Nutri-Honey” sorgum x sudanotu melezi

çeşitleri ile “Gözde-80” sudanotu çeşidi oluşturmuştur. Hasat zamanı olarak tam çiçeklenme, süt olum ve hamur olum

devreleri ele alınmıştır. Tarla denemesi, tesadüf bloklarında bölünmüş parseller deneme desenine göre 4 tekrarlamalı olarak

kurulmuştur. Araştırma sonucuna göre, fosfor (P), potasyum (K), kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) yönünden ele alınan

çeşitler arasında anlamlı farklılıklar tespit edilmiş; Nutri-Honey sorgum x sudanotu melezi mineral içeriği bakımından en

zengin (% 0.35 P, % 2.11 K, % 0.56 Ca ve % 0.19 Mg) çeşidi oluşturmuştur. Hasat zamanı geciktikçe bitkilerin içerdiği P, K

ve Mg miktarlarının azaldığı, Ca oranlarının ise arttığı tespit edilmiştir. İki yılın ortalaması olarak; en yüksek P (% 0.34),

K (% 2.26) ve Mg (% 0.18) değerleri tam çiçeklenme devresinde, en yüksek Ca oranı ise süt olum (% 0.55) ve hamur olum

(% 0.58) dönemlerinde biçilen bitkilerden elde edilmiştir. Sorgum çeşitlerine ait kaba yemlerin K yönünden hayvanların

ihtiyacını karşılamada yeterli düzeyde olduğu; P, Ca ve Mg oranlarının ise yem rasyonlarında olması gereken sınır değerin

altında olduğu belirlenmiştir. Hem çeşitler hem de hasat zamanları itibariyle kuru otun Ca/P oranı hayvan sağlığı açısından

herhangi bir risk oluşturmadığı verilerden anlaşılmıştır. Araştırma sonucunda, çeşit ve hasat zamanlarına göre K/(Ca+Mg)

oranı 1.80-3.72 arasında değişim göstermiş; ortalama 2.71 K/(Ca+Mg) oranına sahip sorgum çeşitlerinin, hayvan sağlığı

açısından tetani hastalığı riski taşıdığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre; kullanılan sorgum çeşitlerinden elde edilen kuru

otun, tek başına kaba yem olarak kullanılması durumunda yem rasyonlarına P, Ca ve Mg içeren maddelerin ilave edilmesi

ve/veya adı geçen bu minerallerce zengin yemlerle birlikte sorgumun hayvan beslemede kullanılması uygun olacaktır.

Keywords

• Sorgum,fosfor,potasyum,kalsiyum,magnezyum,ot tetanozu

References

1. Açıkgöz, E., 2001. Yem Bitkileri. Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 182, Bursa.
2. Akdağ, A., 2017. Farklı kalsiyum ve fosfor düzeyli karmalarla yemlenen etlik piliçlerin büyüme performansı, et kalitesi ve bazı kan, kemik ve dışkı parametreleri. Yüksek lisans tezi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
3. Anonim, 2016. Diyarbakır İli Bazı İklim Verileri. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Ankara.
4. Anonymous, 2001. Nutrient Requirements of Dairy Cattle. Seventh Revised Edition. (http://books.nap. edu/openbook.php?record_id=9825&page=110), (Erişim tarihi: 15.11.2019).
5. Anonymous, 2019. WinISI 4 Calibration Software: Ground, Expandable Equation Packages, (http:// www.winisi.com/product_calibrations.htm), (Erişim tarihi: 20.05.2019).
6. Bakoğlu, A., Koç, A., Gökkuş, A., 1999a. Erzurum yöresi çayır ve meralarındaki yaygın bitki türlerinin ömür uzunluğu, çiçeklenmeye başlama tarihi ve ot kalitesi ile ilgili bazı özellikleri. Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi, 23(4): 951-957.
7. Bakoğlu, A., Koç, A., Gökkuş, A., 1999b. Dominant mer’a bitkilerinin biomas ve kimyasal kompozisyonlarının büyüme dönemindeki değişimi, II. Kimyasal kompozisyondaki değişimler. Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi, 23(Ek Sayı 2): 495-508.
8. Başbağ, M., Çaçan, E., Aydın, A., Sayar, M.S., 2011. Güneydoğu Anadolu Bölgesi doğal alanlarından toplanan bazı fiğ türlerinin ot kalite özelliklerinin belirlenmesi. Uluslararası Katılımlı I. Ali Numan Kıraç Tarım Kongresi ve Fuarı, 27-30 Nisan, Eskişehir, s. 143-151.

9. Başbağ, M., Çaçan, E., Sayar, M.S., 2018. Bazı buğdaygil bitki türlerinin yem kalite değerlerinin belirlenmesi ve biplot analiz yöntemi ile özellikler arası ilişkilerin değerlendirilmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 27(2): 92-101.
10. Brink, G.E., Sistani, K.R., Oldham, J.L., Pederson, G.A., 2006. Maturity effects on mineral concentration and uptake in annual ryegrass. Journal of Plant Nutrition, 29(6): 1143-1155.
11. Brogna, N., Pacchioli, M.T., Immovilli, A., Ruozzi, F., Ward, R., Formigoni, A., 2009. The use of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) in the prediction of chemical composition and in vitro neutral detergent fiber (NDF) digestibility of Italian alfalfa hay. Italian Journal of Animal Science, 8(Suppl. 2): 271-273.
12. Can, M., Ayan, İ., 2017. Domuz ayrığı (Dactylis glomerata L.) popülasyonlarında gelişme dönemlerine göre verim ve bazı özelliklerin değişimi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 20(2): 160-166.
13. Crawford, R.J., Maisse, M.D., Sleper, D.A., Mayland, H.F., 1998. Use of an experimental high-magnesium tall fescue to reduce grass tetany in cattle. Journal of Production Agriculture, 11: 491-496.
14. Eğritaş, Ö., Önal Aşçı, Ö., 2015. Yaygın fiğ-tahıl karışımlarının bazı mineral madde içeriğinin belirlenmesi. Ordu Üniversitesi Akademik Ziraat Dergisi, 4: 13-18.
15. Elkins, C.B., Haaland, R.L., Honeland, C.S., 1977. Tetany potential of forage species as affected by soil oxygen. Proceedings of the XIII International Grassland Congress, pp. 1505-1507.
16. Engin, B., Mut, H., 2018. Bazı yonca (Medicago sativa L.) çeşitlerinin nispi yem değerleri ile kimi mineral madde içeriklerinin biçim sıralarına göre değişimi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 15(02): 119-127.
17. Ensminger, M.E., Oldfield, J.E., Heinemann, W.W., 1990. Feeds & Nutrition. Second Ed., The Ensminger Publishing Company, California, U.S.A.
18. Espinoza, J.E., McDowell, L.R., Wilkinson, N.S., Conrad, J.H., Martin, F.G., 1991. Forage and soil mineral concentrations over a three-years period in a warm climate region of central Florida. II. Trace minerals. Livestock Research for Rural Development, 3(1): 3-10.
19. Gökkuş, A., Parlak, A.Ö., Baytekin, H., Hakyemez, B.H., 2013. Akdeniz kuşağı çalılı meralarında otsu türlerin mineral içeriklerinin değişimi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 10(1): 1-10.
20. Grunes, D.L., Stout, P.R., Brownell, J.R., 1970. Grass tetany of ruminants. Advances in Agronomy, 22: 331-374.
21. Grunes, D.L., Welch, R.M., 1989. Plant contents of magnesium, calcium, and potassium in relation to ruminant nutrition. Journal of Animal Science, 67: 3485-3494.
22. Gülümser, E., Acar, Z., 2017. Biçim zamanı ve tohum oranlarının macar fiği tahıl karışımlarının bazı kalite özellikleri üzerine etkisi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31(2): 14-21.
23. Gülümser, E., Mut, H., Doğrusöz, M.Ç., Başaran, U., 2017. Baklagil yem bitkisi tahıl karışımların ot kalitesi üzerinde ekim oranlarının etkisi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31(3): 43-51.
24. Gürsoy, E., Macit, M., 2017. Erzurum ili çayır ve meralarında doğal olarak yetişen bazı baklagil ve buğdaygil yem bitkilerinin mineral madde kompozisyonlarının belirlenmesi. Alınteri Zirai Bilimler Dergisi, 32(1): 1-9.
25. Hall, M.H., 2008. Orchardgrass. Agronomy Facts 25, The Penn State Extention.
26. Han, J., Wang, J., Chen, G., Qu, H., Zhang, J., Shi, C., Yan, Y., Cheng, Y. 2016. Effects of calcium to non-phytate phosphorus ratio and different sources of vitamin D ongrowth performance and bone mineralization in broiler chickens. Revista Brasileira de Zootecnia, 45(1): 1-7.
27. Huang, B., 2001. Nutrient accumulation and associated root characteristics in response to drought stress in tall fescue cultivars. American Society for Horticultural Science, 36(1): 148-152.
28. Huang, J.W., Grunes, D.L., 1992. Effects of root temperature and nitrogen form on magnesium uptake antranslocation by wheat seedlings. Journal of Plant Nutrition, 15(6/7): 991-1005.
29. Jones, J.B.Jr., Wolf, B., Milis, H.A., 1991. Plant Analysis Handbook. Micro Macro Publishing, Inc.
30. Judson, G.J., McFarlane, J.D., 1998. Mineral disorders in grazing livestock and the usefulness of soil and plant analysis in the assessment of these disorders. Australian Journal of Experimental Agriculture, 38(7): 707-723.
31. Kacar, B., 2012. Temel Bitki Besleme. I. Basım, Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Tic. Ltd. Şti., Yayın No: 206, Fen Bilimleri No: 18, Ankara.
32. Kacar, B., Katkat, A.V., 2007. Bitki Besleme (2. Baskı). Nobel Yayınevi, Ankara.
33. Kering, M.K., Guretzky, J., Funderburg, E., Mosali, J., 2011. Effect of nitrogen fertilizer rate and harvest season on forage yield, quality, and macronutrient concentrations in midland bermuda grass. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 42: 1958-1971.
34. Khan, Z.I., Hussain, A., Ashraf, M., McDowell, L.R., 2006. Mineral status of soils and forages in Southwestern Punjab-Pakistan: Micro-minerals. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 19(8): 1139-1147.
35. Kidambi, S.P., Matches, A.G., Griggs, T.C., 1989. Variability for Ca, Mg, K, Cu, Zn and K/(Ca+Mg) ratio among 3 wheat grassess and sainfoin on the southern high plains. Journal of Range Management, 42: 316-322.
36. Lätt, K., 2019. Mineral elements in clover- and grass forage in Sweden. Master’s thesis, Swedish University of Agricultural Sciences, Faculty of Veterinary Medicine and Animal Sciences, Department of Animal Nutrition and Management, Uppsala.
37. Lema, M., Cebert, E., Sapra, V., 2004. Evaluation of small grain cultivars for forage in North Alabama. Journal of Sustainable Agriculture, 23(4): 133-145.
38. Lindsay, W.L., Vlek, P.L.G., Chien, S.H., 1989. Phosphate minerals. J.B. Dixon and S.B. Weed (Eds.), Minerals in Soil Environments, Soil Science Society of America, Madison, WI, USA, pp. 1089-1130.
39. Little, D.A., 1982. Utilization of minerals. J.B. Hacker (Ed.), Nutritional Limits to Animal Production from Pastures, Commonwealth Agricultural Bureaux: Slough, UK, pp. 259-283. Manga, İ., Acar, Z., 1988. Yem Kültürünün Genel İlkeleri. Ders Notları, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Yayınları No: 37, Samsun.
40. Markovic, J., Dinic, B., Terzic, D., Andjelkovic, S., Milenkovic, J., Blagojevic, M., Celjaj, B., 2014. Macroelements in red clover (Trifolium pratense L.) relative to cow requirements. Fifth International Scientific Agricultural Symposium „Agrosym 2014“, October 23-26, Jahorina, pp. 863-867.
41. Mayland, H.F., Hasay, K.H., Clark, D.H., 1992. Seasonal trends in herbage yield and quality of Agropvrons. Journal of Range Management, 45: 369-374.
42. McCauley, A., Jones, C., Jacobsen, J., 2009. Nutrient management. Module No. 9, Plant Nutrient Functions and Deficiency and Toxicity Symptoms, Montana State University Extension Service, Publication, 4449-9, pp. 1-16.
43. McDowell, L.R., 1996. Feeding minerals to cattle on pasture. Animal Feed Science and Technology, 60(3-4): 247-271.
44. McDowell, L.R., 1997. Trace element supplementation in Latin America and the potential for organic selenium. In: Biotechnology in the feed Industry, Proc. Alltech's 13th Ann. Symp., Alltech, Inc., U.S.A., pp. 389-417.
45. Muller, L.D., 2009. Dietary Minerals for Dairy Cows on Pasture. (www.das.psu.edu/researchextension/dairy/.../pdf/mineralsforpasture.pdf.), (Erişim tarihi: 25.10.2018).
46. Nordheim-Viken, H., Volden, H., Jørgensen, M., 2009. Effects of maturity stage, temperature and photoperiod on growth and nutritive value of timothy (Phleum pratense L.). Animal Feed Science and Technology, 152(3-4): 204-218.
47. Ozyazici, M.A., Acikbas, S., 2019. Kaba yem amacıyla yetiştirilen sorgum (Sorghum sp.) ve mısır (Zea mays L.) çeşitlerinin mineral içeriklerinin değişimi. International Journal of Scientific and Technological Research, 5(12): 227-237.
48. Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., 2019. Kaba yemlerin fosfor, potasyum, kalsiyum ve magnezyum içeriği ve hayvan beslemedeki önemleri. ISPEC International Conference on Agriculture, Animal Science and Rural Development-III, December 20-22, Van, Turkey, s. 553-568.
49. Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., Turan, N., Kara, M.A., 2018a. Evaluation of some common chickling (Lathyrus sativus L.) genotypes in terms of hay quality and some mineral contents. International Conference on Agriculture, Forest, Food, Veterinary Sciences and Technologies (ICAFOF-2018), 2-5 April, Çeşme-İzmir/ Turkey, p. 215.
50. Özyazıcı, M.A., Eliş, S., Özyazıcı, G., Açıkbaş, S., Turan, N., 2018b. Farklı dallı darı (Panicum virgatum L.) çeşitlerinden elde edilen silajların bazı makro besin maddesi kapsamı. 1. Uluslararası Battalgazi Multi Disipliner Çalışmalar Kongresi, Kongre Tam Metin Kitabı, Cilt III, 7-9 Aralık, Malatya-Türkiye, s. 2398-2407.
51. Polat, H., Bayraklı, F., 2019. Konya bölgesi doğal meraları içerisindeki bazı bitkilerin ham protein ve besin elementi içerikleri. Bahri Dağdaş Bitkisel Araştırma Dergisi, 8(1): 132-147.
52. Rama Rao, S.V., Raju, M.V.L.N., Reddy, M.R., Pavani, P., 2006. Interaction between dietary calcium and non-phytate phosphorus levels on growth, bone mineralization and mineral excretion in commercial broilers. Animal Feed Science and Technology, 131: 135-150.
53. Sabah, E., Çelik, M.Y., 2001. İşçehisar (Afyon) mermer artıklarının hayvan yemi katkı maddesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Türkiye III. Mermer Sempozyumu (Mersem '2001), Bildiriler Kitabı, 3-5 Mayıs, Afyon.
54. Schlegel, P., Wyss, U., Arrigo, Y., Hess, H.D., 2016. Mineral concentrations of fresh herbage from mixedgrassland as influenced by botanical composition, harvest time and growth stage. Animal Feed Science and Technology, 219: 226-233.
55. Selle, P. H., Cowieson, A.J., Ravindran, V., 2009. Consequences of calcium interactions with phytate and phytase for poultry and pigs. Livestock Sci, 124:126-141.
56. Smith, F.W., Loneragon J.F., 1997. Interpretation of plant analysis: concepts and principles. D.J. Reuter and J.B. Robinson (Eds.), Plant Analysis: An Interpretation Manual, CSIRO Publishing: Melbourne, pp. 3-33.
57. Soetan, K.O., Olaiya, C.O., Oyewole, O.E., 2010. The importance of mineral elements for humans, domestic animals and plants: A review. African Journal of Food Science, 4(5): 200-222.
58. Tan, M., 2019. Macro- and micromineral contents of different quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) varieties used as forage by cattle. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 43: 1-8.
59. Tekeli, A.S., Avcıoğlu, R., Ateş, E., 2003. İran üçgülü (Trifolium resupinatum L.)’nde bazı morfolojik ve kimyasal özelliklerin zamana ve toprak üstü biomasına bağlı olarak değişimi. Tarım Bilimleri Dergisi, 9(3): 352-360.
60. Turan, N., Özyazıcı, M.A., Açıkbaş, S., Seydoşoğlu, S., 2018. Fiğ (Vicia sp.) cinslerine ait genotiplerin bazı makro element kapsamlarının belirlenmesi. UMTEB III. Uluslararası Mesleki ve Teknik Bilimler Kongresi, 21-22 Haziran, Tam Metin Kitabı, Cilt-6, Gaziantep, Türkiye, s. 3705-3712.
61. Turk, M., Albayrak, S., Tuzun, C.G., Yuksel, O., 2011. Effects of fertilisation and harvesting stages on forage yield and quality of sainfoin (Onobrychis sativa L.). Bulgarian Journal of Agricultural Science, 17(6): 789-794.
62. Türk, M., Albayrak, S., Yüksel, O., 2007. Effects of phosphorus fertilisation and harvesting stages on forage yield and quality of narbon vetch. New Zealand Journal of Agricultural Research, 50: 457-462.
63. Türk, M., Albayrak, S., Yüksel, O., 2009. Effects of fertilisation and harvesting stages on forage yield and quality of hairy vetch (Vicia villosa Roth.). New Zealand Journal of Agricultural Research, 52: 269-275.
64. Uzun, F., Garipoğlu, A.V., Ocak, N., 2017. Water use efficiency, yield, and nutritive value of maize and sorghum cultivars irrigated in a shallow soil. Anadolu Journal of Agricultural Sciences, 32(3): 358-366.
65. Yurtsever, N., 1984. Deneysel İstatistik Metotlar. T.C. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı, Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Genel Yayın No: 121, Teknik Yayın No: 56, Ankara.