Determination of yield and yield components of some sweet sorghum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.] genotypes grown as a second crop

Year 2024, Volume: 61 Issue: 1, 87 - 102, 18.04.2024

Mızgin Göler Mehmet Arif Özyazıcı

https://doi.org/10.20289/zfdergi.1361997

Cited By: 1

Abstract

Objective: In this research is intended to be determined performances of sweet sorghum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.] genotypes in terms of yield and some yield components grown as a second crop.
Material and Methods: In the study, Gülşeker, Sorge, Erdurmuş, Ulusoy, Uzun, M81-E, Tracy, Cowley, Smith and USDA Taiwan genotypes were used as plant material. The field experiment was conducted according to the randomized complete blocks design with 3 replications. Forage and grain yield, some yield components and forage quality parameters were examined in sweet sorghum genotypes.
Results: The significant (p<0.01) differences were found between genotypes in terms of all examined characteristics. According to genotypes, plant height ranged from 133.6 to 363.0 cm, green herbage yield ranged from 2247 to 12029 kg/da, stem yield ranged from 1809 to 10009 kg/da, dry matter yield ranged from 572.4 to 3346.7 kg/da, grain yield ranged from 88.89 to 195.27 kg/da, crude protein (CP) content ranged from 11.27% to 13.81%, CP yield ranged from 64.7 to 462.1 kg/da, acid detergent fiber content ranged from 27.69% to 35.65%, and neutral detergent fiber content ranged from 51.45% to 65.61%.
Conclusion: Based on the results of the study, Gülşeker and USDA Taiwan genotypes for forage production while Uzun variety for grain production can be recommended genotypes.

Keywords

Genotype, crude protein ratio, crude protein yield, dry matter yield, sweet sorghum

Project Number

BAP, Proje No; 2022-SİÜFEB-003

İkinci ürün olarak yetiştirilen bazı tatlı sorgum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.] genotiplerinin verim ve verim ögelerinin belirlenmesi

Abstract

Amaç: Bu araştırmada, tatlı sorgum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.] genotiplerinin ikinci ürün koşullarında verim ve bazı verim ögeleri yönünden performanslarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Yöntem: Araştırmada; Gülşeker, Sorge, Erdurmuş, Ulusoy, Uzun, M81-E, Tracy, Cowley, Smith ve USDA Tayvan genotipleri bitkisel materyal olarak kullanılmıştır. Tarla denemesi tesadüf blokları deneme desenine göre 3 tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Tatlı sorgum genotiplerinde ot ve tane verimi ile bazı verim öğeleri ve ot kalite parametreleri incelenmiştir.
Araştırma Bulguları: İncelenen tüm özellikler yönünden genotipler arasında anlamlı (p<0.01) farklılıklar saptanmıştır. Genotiplere göre; bitki boyu 133.6-363.0 cm, yeşil ot verimi 2247-12029 kg/da, sap verimi 1809-10009 kg/da, kuru madde verimi 572.4-3346.7 kg/da, tane verimi 88.89-195.27 kg/da, ham protein (HP) oranı %11.27-13.81, HP verimi 64.7-462.1 kg/da, asit deterjanda çözünmeyen lif oranı %27.69-35.65 ve nötral deterjanda çözünmeyen lif oranı %51.45-65.61 arasında değişim göstermiştir.
Sonuç: Araştırma sonuçlarına göre, ot üretimi amacıyla Gülşeker ve USDA Tayvan, tane üretimi amacıyla da Uzun çeşidi önerilmektedir.

Keywords

Genotip, ham protein oranı, ham protein verimi, kuru madde verimi, tatlı sorgum

Supporting Institution

Siirt Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Project Number

BAP, Proje No; 2022-SİÜFEB-003

Thanks

Bu çalışma Siirt Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından finansal olarak desteklenmiştir (BAP, Proje No; 2022-SİÜFEB-003). Yazarlar finansal destek için teşekkür eder.

References

• Acikbas, S. & M.A. Ozyazici, 2019. Buğday samanının yem değerinin belirlenmesi: Türkiye, Siirt ili örneği. International Journal of Scientific and Technological Research, 5 (12): 238-243.
• Açıkgöz, N. & N. Açıkgöz, 2001. Tarımsal araştırmaların istatistiki değerlendirilmesinde yapılan bazı hatalar: I. tek faktörlü denemeler. Anadolu, 11 (1): 135-147.
• Adıyaman, C., E. Erbil, A. Efendioğlu Çelik, H. Hatipoğlu, M. Aksoy, M. Acar & M. Dok, 2020. İkinci ürün tatlı sorgum [Sorghum bicolor (L.) Moench]’un Şanlıurfa koşullarında bazı tarımsal ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (4): 3084-3094.
• Almodares, A. & D.S.M. Mostafafi, 2006. Effects of planting date and time of nitrogen application on yield and sugar content of sweet sorghum. Journal of Environmental Biology, 27: 601-605.
• Almodares, A. & M.R. Hadi, 2009. Production of bioethanol from sweet sorghum: a review. African Journal of Agricultural Research, 4 (9): 772-780.
• Almodares, A., M.R. Hadi & H. Ahmadpour, 2008b. Sorghum stem yield and soluble cabohdrates under phonological stages and salinity levels. African Journal of Biotechnology, 7: 4051-4055.
• Almodares, A., R. Taheri & S. Adeli, 2008a. Categorization of sweet sorghum cultivars and lines as sweet, dual purpose and grain sorghum. Journal of Tropical Agriculture, 46: 62-63.
• Almodares, A., R. Taheri & S. Adeli, 2008c. Stalk yield and carbohydrate composition of sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] cultivars and lines at different growth stages. Malaysian Applied Biology, 37 (1): 31-36.
• Anglani, C., 1998. Sorghum carbohydrates-a review. Plant Foods for Human Nutrition, 52: 77-83.
• Avcıoğlu, E., 2018. Harran Ovası Koşullarında Bazı Tatlı Sorgum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L). Mohlenbr.) Genotiplerinin Verim ve Verim Ögelerinin Belirlenmesi. Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Şanlıurfa, 60 s.
• Barbanti, L., S. Grandi, A. Vecchi & G. Venturi, 2006. Sweet and fibre sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), energy crops in the frame of environmental protection from excessive nitrogen loads. European Journal of Agronomy, 25: 30-39.
• Bilen, Y. & M. Türk, 2021. Banaz şartlarında ikinci ürün sorgum-sudanotu melezlerinin yetiştirilmesi olanakları üzerine bir araştırma. Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16 (1): 46-51.
• Brogna, N., M.T. Pacchioli, A. Immovilli, F. Ruozzi, R. Ward & A. Formigoni, 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.
• Budak, F. & F. Budak, 2014. Yem bitkilerinde kalite ve yem bitkileri kalitesini etkileyen faktörler. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 1: 1-6.
• Budaklı Carpıcı, E. & N. Celık, 2014. Forage yield and quality of common vetch mixtures with triticale and annual ryegrass. Turkish Journal of Field Crops, 19 (1): 66-69.
• Carlier, L., C. Van Waes, I. Rotar, M. Vlahova & R. Vidican, 2009. Forage quality evaluation. Bulletin UASVM Agriculture, 66 (1): 216-230.
• Çelik, M.A. & M.E. Sönmez, 2013. Kızıltepe ilçesinin tarımsal yapısındaki değişimlerin Modis NDVI verileri kullanılarak izlenmesi ve incelenmesi. Marmara Coğrafya Dergisi, 27: 262-281.
• Chavan, U.D., J.V. Patil & M.S. Shinde, 2009. An assessment of sweet sorghum cultivars for ethanol production. Sugar Technology, 11 (4): 319-323.
• Dündar, M., C. Yücel, M. Ünlü & A. Oluk, 2020. Çukurova koşullarında farklı su düzeylerinin tatlı sorgumun biyokütle verimine ve yem kalitesine etkileri. Derim, 37 (1): 86-94.
• Farrant, J.M. & H. Hilhorst, 2022. Crops for dry environments. Current Opinion in Biotechnology, 74: 84-91.
• Fazaeli, H., H.A. Golmohhammadi, A. Almodares, S. Mosharraf & A. Shaei, 2006. Comparing the performance of sorghum silage with maize silage in feedlot calves. Pakistan Journal of Biological Sciences, 9: 2450-2455.
• Geren, H., B. Kır & Y.T. Kavut, 2019. Farklı biçim zamanlarının tatlı darı (Sorgum bicolor var. saccharatum) çeşitleri üzerinde verim ve bazı yem kalite unsurlarına etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 56 (2): 249-55.
• Geren, H., R. Avcıoğlu, Y.T. Kavut, Ç. Sakinoğlu Oruç & H. Öztarhan, 2011. “İkinci ürün olarak yetiştirilen şeker darısının (Sorghum bicolor (L.) Moench var. saccharatum) verim ve verimle ilgili diğer bazı özellikleri üzerinde bir ön araştırma, 525-530”. Türkiye IV. Tohumculuk Kongresi (14-17 Haziran 2011, Samsun) Bildirileri.
• Girgin, V.Ç., 2012. Bornova Koşullarında İkinci Ürün Olarak Yetiştirilen Tatlı Sorgum (Sorghum bicolor L.)’da Farklı Azot Dozlarının Bazı Tarımsal ve Teknolojik Özelliklere Etkisi Üzerinde Araştırmalar. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Bornova-İzmir, 42 s.
• Gnansounou, E., A. Dauriat & C.E. Wyman, 2005. Refining sweet sorghum to ethanol and sugar: economic tradeoffs in the context of north China. Bioresource Technology, 96 (9): 985-1002.
• Gürsoy, E. & M. Macit, 2014. Erzurum ili meralarında doğal olarak yetişen bazı buğdaygil yem bitkilerinin in vitro gaz üretim değerlerinin belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 24 (3): 218-227.
• Gürsoy, E. & M. Macit, 2017. Erzurum ili çayır ve meralarında doğal olarak yetişen bazı buğdaygil yem bitkilerinin nispi yem değerleri bakımından karşılaştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 27 (3): 309-317.
• Hiroshi, U., W. Takeshi, R. Karri, L.S. Kanwar, M. Subramanian, P.W. Suhas & I. Osamu, 2015. Dynamics of fertilizer nitrogen applied to sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) in the semi-arid tropics. Japan Agricultural Research Quarterly, 49 (4): 409-418.
• Hu, Y., S. Kang, R. Ding & Q. Zhao, 2021. A crude protein and fiber model of alfalfa incorporating growth age under water and salt stress. Agricultural Water Management, 255: 107037.
• İptaş, S. & A.A. Acar, 2003. “Silajlık mısırda genotip ve sıra aralığının verim ve bazı agronomik özelliklere etkisi, 458-462”. Türkiye V. Tarla Bitkileri Kongresi (13-17 Ekim 2003, Diyarbakır) Bildirileri.
• Kaplan, S., 2021. Diyarbakır Koşullarında Farklı Tatlı Sorgum Çeşitlerinin Biyokütle Verimi ve Silaj Kalite Özelliklerinin Saptanması. Şırnak Üniversitesi Lisansüstü Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Şırnak, 56 s.
• Kesen, Z. & H. Geren, 2020. Farklı biçim sıklıklarının dallı darı (Panicum virgatum)’da kuru madde verimi ve bazı yem kalite özelliklerine etkisi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 57 (1): 95-103.
• Khaled, M., 2013. Effect of different nitrojen levels on growth, productivity and bioethanol production of sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) genotypes. Seed and Plant Production Journal, 29 (4): 539-551.
• Khalilian, M.E., D. Habibi, F. Golzardi, F. Aghayari & A. Khazaei, 2022. Effect of maturity stage on yield, morphological characteristics, and feed value of sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] cultivars. Cereal Research Communications, 50: 1095-1104.
• Lee, M.A., A.P. Davis, M.G. Chagunda & P. Manning, 2017. Forage quality declines with rising temperatures, with implications for livestock production and methane emissions. Biogeosciences, 14 (6): 1403-1417.
• Lemaire, G. & G. Belanger, 2019. Allometries in plants as drivers of forage nutritive value: a review. Agriculture, 10 (1): 5.
• Meen, A., 2001. Forage quality on the Arizona strip. Rangelands, 23 (1): 7-12.
• Meki, M.N., J.L. Snider, J.R. Kiniry, R.L. Raper & A.C. Rocateli, 2013. Energy sorghum biomass harvest thresholds and tillage effects on soil organic carbon and bulk density. Industrial Crops and Products, 43: 172-182.
• MGM, 2023. İllerimize ait genel istatistik verileri, Mardin. (Web sayfası: https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A&m= MARDIN) (Erişim tarihi: Ocak 2023).
• Mishra, J.S., R. Kumar & S.S. Rao, 2017. Performance of sweet sorghum (Sorghum bicolor) cultivars as a source of green fodder under varying levels of nitrogen in semi-arid tropical India. Sugar Technology, 19 (5): 532-538.
• MKTM, 2023. Coğrafya. (Web sayfası: https://mardin.ktb.gov.tr/TR-56481/cografya.html) (Erişim tarihi: Ocak 2023).
• Murray, S.C., W.L. Rooney, S.E. Mitchell, A. Sharma, P.E. Klein, J.E. Mullet & S. Kresovich, 2008. Genetic improvement of sorghum as a biofuel feedstock: II. QTL for stem and leaf structural carbohydrates. Crop Science, 48: 2180-2193.
• Öktem, A., A.G. Öktem & D. Demir, 2021b. Geç olum süresine sahip bazı tatlı sorgum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) genotiplerinin biyokütle verimi ve yem kalitesinin belirlenmesi. Uluslararası Tarım ve Yaban Hayatı Bilimleri Dergisi, 7 (2): 315-325.
• Oktem, A., C. Yucel & A.G. Oktem, 2021. Assesment of biochemical forage quality of sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench ssp. saccharatum]. Asian Journal of Chemical Sciences, 9 (3): 1-9.
• Öktem, A., D. Demir & A.G. Öktem, 2021a. Geç olgunlaşma süresine sahip bazı tatlı sorgum (Sorghum bicolor var. saccaharatum (L.) Mohlenbr.) genotiplerinin tane verimi ve biyoyakıt öğelerinin belirlenmesi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 36 (3): 488-500.
• Özge, A., C. Yücel & T. Taş, 2022. GAP koşullarında bazı tane sorgum genotiplerinin verim potansiyellerinin saptanması. ISPEC Tarım Bilimleri Dergisi, 6 (4): 708-718.
• Özmen, S., 2017. Bingöl Koşullarında Farklı Sorgum Türlerinin Ot Verimi ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. Bingöl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (Basılmamış) Yüksek Lisans Tezi, Bingöl, 64 s.
• Pinnamaneni, S.R., A.K.G. Somanna, P. Ramu, J.K.P. Vanamala & R.K. Srivastava, 2022. Assessment of phenotypic and genotypic diversity in elite temperate and tropical sweet sorghum cultivars. Sugar Technology, 24 (6): 1670-1679.
• Reddy, B.V.S., S. Ramesh, P.S. Reddy, B. Ramaiah, P.M. Salimath & R. Kachapur, 2005. Sweet sorghum-a potential alternate raw material for bio-ethanol and bio-energy. International Sorghum and Millets Newsletter, 46: 79-86.
• Rohweder, D.A., R.F. Barnes & N. Jorgensen, 1978. Proposed hay grading standards based on laboratory analyses for evaluating quality. Journal of Animal Science, 47 (3): 747-759.
• Rutto, L.K., Y. Xu, M. Brandt, S. Ren & M.K. Kering, 2013. Juice, ethanol, and grain yield potential of five sweet sorghum (Sorghum bicolor [L.] Moench) cultivars. Journal of Sustainable Bioenergy Systems, 3: 113-118.
• Samarth, A.G., D.R. More & I. Hashmġ, 2018. Studies on physico-chemical properties and nutritional profile of sweet sorghum. International Journal of Chemical Studies, 6: 2.
• Skamarokhova, A.S., N.A. Yurina, N.A. Bedilo, D.A. Yurin & Y.N. Ashinov, 2020. “Evaluation of the air-dry mass of vetch-cereal grass mixtures according to their optimality in the ratio of neutral-detergent (NDF) and acid-detergent fiber (ADF), 1-7”. Topical Problems of Agriculture, Civil and Environmental Engineering (TPACEE 2020), E3S Web of Conferences, 224: p. 04030.
• Sönmez, A.C., 2020. Kışlık yulaf (Avena sativa L.) ıslah materyalinde biyolojik verim ve bazı fizyolojik özelliklerinin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (4): 3042-3051.
• Soudek, P., Š. Petrová, R. Vaňková, J. Song & T. Vaněk, 2014. Accumulation of heavy metals using Sorghum sp. Chemosphere, 104: 15-24.
• Staude, I.R., D.M. Waller, M. Bernhardt-Romermann, A.D. Bjorkman, J. Brunet, P. De Frenne & L. Baeten, 2020. Replacements of small- by large-ranged species scale up to diversity loss in Europe’s temperate forest biome. Nature Ecology and Evolution, 4: 802-808.
• Stokes, S.R. & E.P. Prostko, 1998. Understanding forage quality analysis. Produced by AgriLife Communications & Marketing, The Texas A&M System (Web sayfası: https://core.ac.uk/download/pdf/147131164.pdf) (Erişim tarihi: Ağustos 2022).
• Tekin, S., 2018. Siirt İli İkinci Ürün Koşullarında Bazı Sorgum (Sorghum bicolor L.), Sudanotu [Sorghum sudanense (Piper) Stapf], Sorgum X Sudanotu Melezi (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense Stapf) ve Mısır (Zea mays L.) Çeşitlerinin Verim ve Bazı Verim Unsurlarının Belirlenmesi. Siirt Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (Basılmamış) Yüksek Lisans Tezi, Siirt, 59 s.
• Tesso, T.T., L.E. Claflin & M.R. Tuinstra, 2005. Analysis of stalk rot resistance and genetic diversity among drought tolerant sorghum genotypes. Crop Science, 45: 645-652.
• Tsuchihashi, N. & Y. Goto, 2004. Cultivation of sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and determination of its harvest time to make use as the raw material for fermentation, practiced during rainy season in dry land of Indonesia. Plant Production Science, 7 (4): 442-448.
• TTSM, 2010. Tarımsal değerleri ölçme denemeleri teknik talimatı: sorgum (Sorghum spp.). (Web sitesi: https://www.tarimorman.gov.tr/BUGEM/TTSM/Belgeler/Tescil/Teknik%20Talimatlar/S%C4%B1cak%20%C4%B0klim%20Tah%C4%B1llar%C4%B1/sorgum%20teknik%20talimat%C4%B1.pdf) (Erişim tarihi: Mayıs 2021).
• Uygur Göçer, E. & Y. Karadağ, 2022. Tokat koşullarında ikinci ürün olarak yetiştirilen sorgum (Sorghum bicolor L) çeşitlerinin verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Journal of Agriculture, 5 (1): 18-24.
• Van Soest, P.J., 1994. Nutritional Ecology of the Ruminant (2nd Edition). Cornell University Press, Ithaca, 476pp.
• Wahyono, T., W.M. Indiratama & S. Human, 2021. White midrib (WMR) vs brown midrib (BMR) sorghum: perspective of nutrient value for ruminant forage. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 788 (1): 012164.
• WinISI, 2022. WinISI 4 calibration software: ground, expandable equation packages (Web sayfası: http://www.winisi.com/product_calibrations.htm) (Erişim tarihi: Haziran 2022).
• Yavuz, T., H. Kır & V. Gül, 2020. Türkiye’de kaba yem üretim potansiyelinin değerlendirilmesi: Kırşehir ili örneği. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 7 (3): 345-352.
• Yılmaz, Ş., M. Şanverdi & Ş. Kaya, 2007. “Silaj sorgumxsudanotu melezlerinde ekim zamanının silaj kalitesine etkisi, 289-292”. Türkiye VII. Tarla Bitkileri Kongresi (25-27 Haziran 2007, Erzurum) Bildirileri.
• Yönter, F., S. Zere Taşkın & U. Bilgili, 2022. Effects of different nitrogen doses on forage yield of some sweet sorghum [Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenb.] varieties. Journal of Agricultural Faculty of Bursa Uludag University, 36 (1): 119-128.
• Yücel, C., İ. İnal, F. Gündel, D. Yücel, A. Aktaş, H.A. Karaağaç, R. Hatipoğlu & İ. Dweikat, 2017. Biyoetanol üretiminde kullanılmış tatlı sorgum saplarının silaj kalite özelliklerinin belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi, 20 (Özel Sayı): 144-148.
• Zhao, Y.L., A. Dolat, Y. Steinberger, X. Wanga, A. Osman & G.H. Xie, 2009. Biomass yield and changes in chemical composition of sweet sorghum cultivars grown for biofuel. Field Crops Research, 111: 55-64.