Arpada (Hordeum vulgare L.) biyogaz atığı uygulamalarının agronomik ve bazı kalite özellikleri üzerine etkisi

Year 2022, Volume: 59 Issue: 4, 633 - 643, 31.12.2022

Ruziye Karaman , Cengiz Türkay

https://doi.org/10.20289/zfdergi.1098688

Cited By: 1

Abstract

Amaç: Bu çalışmada ahır gübresinden elde edilen biyogaz atığı uygulamalarının, Tarm 92 arpa çeşidinde verim, verim öğeleri ve kalite özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Yöntem: Araştırma 2019-20 ve 2020-21 yıllarında Akdeniz iklimi ve karasal iklimin arasında geçiş ikliminin görüldüğü bölgede yer alan Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme alanlarında tarla denemesi olarak yürütülmüştür. Çalışma tesadüf blokları deneme deseninde 4 tekerrürlü olarak kurulmuştur. Çalışmada 0, 1, 2, 3 ve 4 ton da-1 dozlarında biyogaz atığı uygulanmıştır.
Araştırma Bulguları: Araştırmada incelenen özellikler üzerine biyogaz atığı uygulamaları olumlu etkide bulunmuş, arpa yetiştiriciliğinde 3 ton da-1 biyogaz atığı uygulamasının verim ve kalite özellikleri üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. Bu dozdan sonra bazı özelliklerde (başak uzunluğu, başakta tane ağırlığı, bin tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı ve tane verimi) azalmalar gözlemlenmiştir. Özellikle tane verimi bakımından, 3 ton da-1 dozunda ortalama 478 kg da-1 ile en yüksek değer elde edilmiş, bu değerin arpada verim yönünden üst sınır dozu olduğu belirlenmiştir. Biyogaz atığı uygulamaları, kontrol uygulamasına göre bin tane ağırlığını %10.6, hektolitre ağırlığını %6.0, kül içeriğini %10.5 ve protein içeriğini %8.4 oranında artırmıştır.
Sonuç: Arpa yetiştiriciliğinde 3 ton da-1 biyogaz atığı kullanılarak hem verim ve kalite özellikleri üzerinde en iyi sonuçlar alındığı, hem de yenilenebilir enerji atıkları değerlendirildiği ifade edilebilir.

Keywords

Arpa, biyogaz atığı, verim, verim öğeleri, kalite

Effect of biogas waste applications on agronomic and some quality traits in barley (Hordeum vulgare L.)

Abstract

Objective: The objective of this study was to determine the effects of biogas waste applications obtained from barnyard manure on yield, yield components and quality characteristics of Tarm 92 barley variety.
Materials and Methods: The study was carried out as a field experiment in the experimental areas of the Faculty of Agriculture, Isparta University of Applied Sciences, located in the region where the transition climate between the Mediterranean climate and the continental climate is observed in 2019-20 and 2020-21. The study was set up in a randomized block design with 4 replications. In the study, biogas waste was applied at doses of 0, 1, 2, 3 and 4 tons da-1.
Results: Biogas waste applications had a positive effect on the properties examined and it was determined that 3 ton da-1 biogas waste application in barley cultivation was effective on yield and quality characteristics. After this dose, decreases were observed in some properties (head length, grain weight per spike, thousand grain weight, test weight and grain yield). Especially in terms of grain yield, the highest value was obtained with an average of 478 kg da-1 at the dose of 3 tons da-1, and it was determined that this value was the upper limit dose in terms of yield in barley. Biogas waste applications increased 1000 seed weight by 10.6%, test weight by 6.0%, ash content by 10.5% and protein content by 8.4% compared to control application.
Conclusion: It can be stated that application of 3 ton da-1 biogas waste in barley cultivation revealed the best results on yield and quality characteristics so that renewable energy wastes are evaluated.

Keywords

Barley, biogas waste, yield, yield components, quality

References

• Abera, T., T. Tufa, T. Midega, H. Kumbi & B. Tola, 2018. Effect of integrated inorganic and organic fertilizers on yield and yield components of barley in Liben Jawi District. International Journal of Agronomy, 1-7. doi:10.1155/2018/2973286
• Akdamar, M., Ş. Tayyar & A. Gökkuş, 2002. Effects of different sowing times on yield and yieldrelated traits in bread wheat grown in Çanakkale. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15 (2): 81-87.
• Alaboz, P., O. Dengiz & S. Demir, 2021. Barley yield estimation performed by ANN integrated with the soil quality index modified by biogas waste application. Zemdirbyste-Agriculture, 108 (3): 217-226. doi: 10.13080/z-a.2021.108.028
• Alam, M. Z., S. A. Haider & N. K. Paul, 2007. Yield and yield components of barley (Hordeum vulgare L.) in relation to sowing times. Journal of Bio-Science, 15: 139-145 doi: 10.3329/jbs. v15i0.2154
• Altuner, F., O. Erol & M. Ülker, 2018. Bazı arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinde verim ve verim unsurlarının belirlenmesi. Bahri Dağdaş Bitkisel Araştırma Dergisi, 7 (2): 11-22.
• Asmus, F., H. Görlitz, G. Blüttchen, 1990. Ergebnisseauseinem 30 einfluss langjährigen dauerversuchzu fragen der organischen düngungauf tieflehm- fahlerde in gross-kreutzArchiv für Acker- und Pflanzenbau und Bodenkunde, 34: 41-46.
• Aydoğan, S., M. Şahin, A. G. Akçacık, B. Demir, S. Hamzaoğlu & İ. Kara, 2017. Arpa genotiplerinin farklı lokasyonlardaki kalite özelliklerinin değerlendirilmesi. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 31 (2): 8-13. doi: 10.15316/SJAFS.2017.13
• Bachmann, S., S. Wentzel & B. Eichler‐Löbermann, 2011. Codigested dairy slurry as a phosphorus and nitrogen source for Zea mays L. and Amaranthus cruentus L. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 174 (6): 908-915. doi: 10.1002/jpln.201000383
• Bilgin, O. & K. Z. Korkut, 2005. Bazı ekmeklik buğday çeşit ve hatlarının (T. aestivum L.) tane verimi ve bazı fenolojik özelliklerinin belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 2 (1): 57-65.
• Budaklı, E., G. Bayram, M. Türk & N. Çelik, 2005. Bazı iki sıralı arpa (Hordeum vulgare conv. distichon) çeşitlerinde farklı azot dozlarının verim, verim unsurları ve kalite üzerine etkileri. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19 (2): 1-11.
• Bulut, S., 2012. Ekmeklik Buğdayda Kalite. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 28 (5): 441-446.
• Cao, Y., J. Wang, H. Wu, S. Yan, D. Guo, G. Wang & Y. Ma, 2016. Soil chemical and microbial responses to biogas slurry amendment and its effect on Fusarium wilt suppression. Applied Soil Ecology, 107: 116-123. doi: 10.1016/j.apsoil.2016.05.010
• Cheraghi, Y., F. A. Mohyedi & M. Kalhor, 2016. Effects of organic and chemical fertilizers on yield components of common wheat (Triticum aestivum L.). Applied Research in Biological Sciences, 7 (8): 82-86.
• Çarpıcı, E. B. & N. Çelik, 2012. Correlation and path coefficient analyses of grain yield and yield components in two-rowed of barley (Hordeum vulgare convar. distichon) varieties. Notulae Scientia Biologicae, 4 (2): 128-131.
• Demiralay, İ., 1993. Toprak Fiziksel Analizleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 143, 131 s.
• Demirel, M. & O. Erekul, 2020. Farklı dozlarda katı biyogaz atıklarının buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinin toplam fenol içeriği ve antioksidan aktivitesi üzerine etkisi. Ziraat Fakültesi Dergisi, Özel Sayı: 87-94.
• Demirel, M., 2018. Farklı Dozlarda Katı Biyogaz Atıklarının Buğday (Triticum aestivum L.) Bitkisinin Verim ve Kalitesi Üzerine Etkisi. Aydın Adnan Menderes Üniveristesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Aydın, 95 s.
• Doğan, Y. & E. Kendal, 2012 Ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin tane verimi ve bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 29 (1): 113-121.
• FAO, 2021. Food and agriculture organization of the united nations. (Web sayfası: http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor) (Erişim tarihi: Mart 2022).
• Ferdous, Z., H. Ullah, A. Datta, A. Attia, A. Rakshit & S. H. Molla, 2020. Application of biogas slurry in combination with chemical fertilizer enhances grain yield and profitability of maize (Zea Mays L.). Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51 (19): 2501-2510.
• Galvez, A., T. Sinicco, M. L. Cayuela, M. D. Mingorance, F. Fornasier & C. Mondini, 2012. Short term effects of bioenergy by-products on soil C and N dynamics, nutrient availability and biochemical properties. Agriculture, Ecosystems & Environment, 160: 3-14. doi: 10.1016/j.agee.2011.06.015
• Gülüt, K. Y., 2021. The effect of different fertilizer applications on the spad values of wheat, green part yield and n concentration. Turkish JAF Sci. Tech., 9 (5): 919-925. doi:10.24925/turjaf.v9i5.919-925.4387
• Gümüş, İ. & C. Şeker, 2014. Farklı organik gübrelerin mısır-buğday ekim nöbetinde buğdayın verimine bakiye etkileri. Toprak Su Dergisi, 3 (1):1-5.
• Gümüş, T. & İ. Akgün, 2021. Isparta koşullarında kavuzsuz arpa (Hordeum vulgare L. var. nudum) çeşit/hatlarının verim ve bazı tarımsal özelliklerinin belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (31): 624-628.
• Gürsoy, M., 2011. Bazı iki sıralı arpa (Hordeum vulgare L.) hat ve çeşitlerinde farklı azot dozlarının verim ve kalite ögelerine etkileri. Ecological Life Sciences, 6 (4): 114-123.
• İlker, E., 2006. Arpa melezlerinde verim ve verim özellikleri arasındaki ilişkiler. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 43 (3): 1-11.
• Kacar, B. & A. İnal, 2008. Bitki Analizleri, Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti. Yayınları, Yayın No: 1241; Fen Bilimleri: 63, (I. Basım) Ankara.
• Kacar, B., 2009. Toprak Analizleri. Nobel Yayın No: 1387, 459 s.
• Kandemir, N., 2004. Tokat-Kazova şartlarına uygun maltlık arpa çeşitlerinin belirlenmesi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (2): 94-100
• Kara, B. & H. Gül, 2013. Alternatif gübrelerin farklı ekmeklik buğday çeşitlerinin tane verimi, verim komponentleri ve kalite özelliklerine etkileri. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 8: (2): 88-97
• Kara, E., M. Sürmen & H. Erdoğan, 2019. Katı biyogaz atığı uygulamalarının sorgum ve sorgum x sudanotu melezi bitkilerinde yem verimi ve kalitesi üzerine etkileri. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 5 (2): 355-361. doi: 10.24180/ijaws.621094
• Khan, S.A., L. C. Malav, S. Kumar, M. K. Malav & N. Gupta, 2012. Resource utilization of biogas slurry for better yield and nutritional quality of baby corn. Advances in Agriculture and Environmental Science, 32: 382-394.
• Kızılgeçi, F., M. Yıldırım, C. Akıncı & Albayrak, Ö. 2019. Arpada tane verimi ve kalite özellikleri üzerine genotip ve çevrenin etkileşimiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22 (3): 346-353. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.499013
• Kızılgeçi, F., M. Yıldırım, C. Akıncı & Ö. Albayrak, 2016. Bazı arpa genotiplerinin Diyarbakır ve Mardin koşullarında verim ve kalite parametrelerinin incelenmesiIğdır University Journal of the Institute of Science, 6 (3): 161-169.
• Kilercioğlu, B., 2020. Güney Marmara Koşullarında Farklı Azot Dozlarının Kavuzsuz Arpa Çeşidinin (Hordeum vulgare L. Var. Nudum hook.ef.) Verim ve Verim Öğeleri Üzerine Etkisi. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Bursa, 53 s.
• Koca, Y. O., O. Erekul, S. Sabancı, A. Zeybek & A. Yiğit, 2015. Akdeniz kuşağında yetiştirilen arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinde verim unsurları ve tane kalite özelliklerinin belirlenmesi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12 (1): 9-15.
• Kon, H. İ. F., 2019. Orta Anadolu Koşullarında, Bazı Arpa çeşitlerinin Verim, Kalite ve Azot Kullanım Randımanlarının Azotlu Gübreleme Miktarlarına Göre Belirlenmesi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara, 115 s.
• Kumar, S., L. C. Malav, M. K. Malav & S. A. Khan, 2015. Biogas slurry: source of nutrients for eco-friendly agriculture. Journal of Extensive Research, 2 (2): 42-46.
• Kün, E., 1996. Tahıllar I (Serin İklim Tahılları). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları Yayın No: 1451, 322 s.
• Mut, Z., A. Sirat & İ. Sezer, 2014. Samsun koşullarında bazı iki sıralı arpa (Hordeum vulgare conv. distichon) genotiplerinde tane verimi ile başlıca tarımsal özelliklerin belirlenmesi ve stabilite analizi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 24 (1): 60-69. doi: 10.29133/yyutbd.235917
• Mutlu, A., 2018. The effect of organic fertilizer on spike characteristics of barley (Hordeum vulgare L.). JoCREST, 4 (2): 125-134. doi: 10.26579/jocrest-4.2.10
• Mutlu, A., 2021. The effect of organic fertilizers on grain yield and some yield components of barley (Hordeum vulgare L.). Fresenius Environmental Bulletin, 29 (12): 10840-10846.
• Mutlu, A., T. Taş & A. B. Uçak, 2020. The effect of organic liquid fertilizer given in different periods on grain yield, yield components and quality in durum wheat (Triticum durum L.). Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 8 (9): 2025-2033. doi: 10.24925/turjaf.v8i9.2025-2033.3800
• Nyang’au, J., E. Gatebe, C. Nyagah & S. Ahenda, 2016. Evaluation of biogas slurry as an alternative organic fertilizer: a case study in Kenya. International. Journal of Extensive Research, 9: 10-14.
• O’Donovan, J. T., T. K. Turkington, M. J. Edney, P. E. Juskiw, R. H. McKenzie, K. N. Harker, G. W. Clayton, G. P. Lafond, C. A. Grant, S. Brandt, E. N. Johnson, W. E. May & E. Smith, 2012. Effect of seeding date and seeding rate on malting barley production in western Canadian Journal of Plant Science, 92 (2): 321-330. doi: 10.4141/cjps2011-130
• Odlare, M., V. Arthurson, M. Pell, , K. Svensson, E. Nehrenheim & J. Abubaker, 2011. Land application of organic waste-effects on the soil ecosystem. Applied Energy, 88 (6): 2210-2218. doi: 10.1016/j.apenergy.2010.12.043
• OGÇ, 2018. Organomineral gübre çalıştayı. (Web sayfası: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/viewer.html?pdfurl=https%3A%2F%2Fwww.sutas.com.tr%2Fuploads%2Fimages%2FTEMA-organomineral-gubre-calistayi-bildirileri.pdf%23page%3D43&clen=7550605&chunk=true) (Erişim tarihi: Mart 2022).
• Öztürk, A. & Ş. Akten, 1999. Kışlık buğdayda bazı morfofizyolojik karakterler ve tane verimine etkileri. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 23 (2): 409-422.
• Öztürk, A., S. Bulut, N. Yildiz & M. Karaoğlu, 2012. Effects of organic manures and non-chemical weed control on wheat: I-Plant growth and grain yield. The Journal of Agricultural Science, 18 (1): 9-20. doi: 10.1501/Tarimbil_0000001188
• Petrie, S., P. Hayes, K. Rhinhart, N. Blake, J. Kling & A. Corey, 2003. Fertilizer management for winter malting barley. Agriculrural Experiment Station, Oregon University Special Report, 1047.
• Sirat, A. & İ. Sezer, 2005. Samsun ekolojik koşullarına uygun arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 20 (3): 72-81.
• Sirat, A. & İ. Sezer, 2016. Bazı iki sıralı arpa (Hordeum vulgare conv. distichon) çeşitlerinin verim ve verim unsurları ile bazı kalite özellikleri üzerine bir araştırma. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 25 (özel sayı-1): 151-157.
• Sirat, A., 2014. Orta Karadeniz Bölgesi koşullarına uygun maltlık ve yemlik arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin belirlenmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 11 (1): 9-17.
• Smith, J., A. Abegaz, R. B. Matthews, M. Subedi, E. R. Orskov, V. Tumwesige & P. Smith, 2014. What is the potential for biogas digesters to improve soil fertility and crop production in Sub-Saharan Africa?. Biomass and Bioenergy, 70: 58-72. doi: 10.1016/j.biombioe.2014.02.030
• Sushila, R. & G. I. R. I. Gajendra, 2000. Influence of farmyard manure, nitrogen and biofertilizers on growth, yield attributes and yield of wheat (Triticum aestivum) under limited water supply. Indian Journal of Agronomy, 45 (3): 590-595.
• Şeker, C. & S. Karakaplan, 1999. Konya ovasında toprak özellikleri ile kırılma değerleri arasındaki ilişkiler. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 29: 183-190.
• U.S Salinity Laboratory Staff., 1954. Diagnosis and Improvement of Salina and Alkali Soils. Agricultural Handbook, 60, U.S.D.A.
• Weiland, P., 2010. Biogas production: current state and prespectives. Applied Microbiology and Biotechnology, 85: 849-860. doi: 10.1007/s00253-009-2246-7
• Yang, C. H., S. B. Lee, T. K. Kim, J. H. Ryu, C. H. Yoo, J. J. Lee, J. D. Kim & K. Y. Jung, 2008. The effect of tillage methods after application of liquid pig manure on silage barley growth and soil environment in paddy field. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer, 41 (5): 285-292.
• Yaraşır, N., 2018. Farklı Dozlarda Sıvı Biyogaz Atıklarının Buğday (Triticum aestivum l.) Bitkisinde Verim ve Kalite Üzerine Etkisi. Adnan Menderes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Aydın, 75 s.
• Yaraşır, N., O. Erekul & A. Yiğit, 2018. Farklı dozlarda sıvı biyogaz fermentasyon atıklarının ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) bitkisinin verim ve kalite üzerine etkisi. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 15 (2): 9-16. doi:10.25308/aduziraat.409364
• Yılmaz, M. F., 2005. Kahramanmaraş Koşullarında II. Ürün Mısır Bitkisinde (Zea mays L.) Farklı Sıra Üzeri Mesafeler ve Azot Dozlarının Verim ve Verim Unsurları ile Tohum Kalitesine Etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş, 65 s.
• Yolcu, H., 2008. Kaba yem olarak kullanılan arpa ve buğday çeşitlerinde ahır gübresi uygulamasının morfolojik, verim ve kalite özelliklerine etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 23 (3): 137-144.