Vermikompost ve Kimyasal Gübre Kombinasyonlarının Arpa (Hordeum vulgare L.) Verim ve Kalite Özellikleri Üzerine Etkisi

Yıl 2026, Cilt: 23 Sayı: 2, 905 - 919, 16.03.2026

Nihal Ceren Alıcı , Ayten Namlı

https://doi.org/10.33462/jotaf.1808442

https://izlik.org/JA34MA68JM

Öz

Kimyasal gübrelerin uzun süreli ve yoğun kullanımı, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinde bozulmalara yol açmıştır. Bu bozulmalar organik madde kaybı, besin elementleri dengesizlikleri, mikrobiyal aktivitenin azalması gibi sorunlara ve bunlara bağlı olarak toprak verimliliğinde düşüşe neden olmaktadır. Bugün tarımsal üretim sistemlerinin sürdürülebilirliğini tehdit eden bu durum karşısında, organik içerikli girdilerin tarımsal üretime entegre edilmesi, toprak sağlığının korunması ve kimyasal gübrelere olan bağımlılığın azaltılması stratejik bir gereklilik haline gelmiştir. Bu gereklilikten yola çıkarak yürütülen çalışmada arpa (Hordeum vulgare L.) yetiştiriciliğinde farklı oranlarda uygulanan vermikompost ve kimyasal gübre kombinasyonlarının verim ve kalite parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma, Ankara’da, tesadüf parselleri deneme desenine göre, tarla koşullarında gerçekleştirilmiştir. Uygulamalar; %75 kimyasal gübre + %25 vermikompost (AKV1), %50 kimyasal gübre + %50 vermikompost (AKV2), yalnızca vermikompost (V) ve yalnızca kimyasal gübre (KG) olmak üzere dört grup olarak belirlenmiş, bu uygulamalar kontrol (K) grubu ile karşılaştırılmıştır. Bulgular, bitki boyu, sap kalınlığı, başakta tane sayısı, bin tane ağırlığı, toplam tane ağırlığı, tane ve sap azot içeriği ile ham protein oranı bakımından uygulamalar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar olduğunu göstermiştir (p < 0.05). En yüksek değerler %50 kimyasal gübre + %50 vermikompost (AKV2) uygulamasında elde edilmiştir. Vermikompost uygulamaları, toprak mikrobiyal biyokütlesini ve enzimatik aktiviteleri artırarak besin mineralizasyonunu hızlandırmış; kök gelişimi, besin alımı ve fotosentetik etkinliği desteklemiştir. Bu biyolojik iyileşme, kimyasal gübrelerle birlikte kullanıldığında sinerjik bir etkileşim oluşturarak verim ve kalite artışını maksimum düzeye taşımıştır. Sonuçlar, vermikompostun arpa üretiminde çevre dostu ve ekonomik bir gübreleme stratejisi sunduğunu ve Entegre Besin Yönetimi (INM) ilkeleriyle uyumlu biçimde kimyasal gübre kullanımını %50 oranında azaltırken verim ve kalite parametrelerinde herhangi bir kayba yol açmadığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Toprak verimliliği , Organik düzenleyici , Besin kullanım etkinliği , Entegre besin yönetimi , Sürdürülebilir tarım

Etik Beyan

Bu çalışma için etik kuruldan izin alınmasına gerek yoktur.

Proje Numarası

-

Teşekkür

Bu çalışma, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı’nda Prof. Dr. Ayten Namlı danışmanlığında yürütülen “Arpada (Hordeum vulgare L.) Farklı Dozlarda Vermikompost Uygulamalarının Verim ve Kalite Parametreleri Üzerine Etkilerinin Araştırılması” başlıklı yüksek lisans tezinden türetilmiştir.

Effects of Vermicompost and Chemical Fertilizer Combinations on Yield and Quality Characteristics of Barley (Hordeum vulgare L.)

https://izlik.org/JA34MA68JM

Öz

The long-term and intensive use of chemical fertilizers has led to the deterioration of the physical, chemical, and biological properties of soils. These deteriorations have caused adverse effects such as the loss of organic matter, decreased microbial activity, nutrient imbalances, and reduced soil fertility. In the face of this situation, which threatens the sustainability of agricultural production systems today, the integration of organic-based inputs into agricultural production, the protection of soil health, and the reduction of dependency on chemical fertilizers have become a strategic necessity. Based on this necessity, this study was conducted to determine the effects of different combinations of vermicompost and chemical fertilizers applied at varying rates on yield and quality parameters in barley (Hordeum vulgare L.) cultivation. The study was carried out under field conditions in Ankara, Türkiye, according to the completely randomized design (CRD). The treatments consisted of four groups: 75% chemical fertilizer + 25% vermicompost (AKV1), 50% chemical fertilizer + 50% vermicompost (AKV2), vermicompost alone (V), and chemical fertilizer alone (KG), which were compared with a control (K) group. The findings showed statistically significant differences (p < 0.05) among treatments in terms of plant height, stem thickness, number of grains per spike, thousand-grain weight, total grain weight, grain and straw nitrogen content, and crude protein ratio. The highest values were obtained from the 50% chemical fertilizer + 50% vermicompost (AKV2) treatment. Vermicompost applications increased soil microbial biomass and enzymatic activities, accelerated nutrient mineralization, and supported root development, nutrient uptake, and photosynthetic efficiency. This biological improvement created a synergistic interaction when combined with chemical fertilizers, maximizing yield and quality. The results indicate that vermicompost offers an environmentally friendly and economical fertilization strategy for barley production and, in accordance with the principles of Integrated Nutrient Management (INM), allows a 50% reduction in chemical fertilizer use without compromising yield and quality parameters.

Anahtar Kelimeler

Soil fertility , Organic amendment , Nutrient use efficiency , Integrated Nutrient Management , Sustainable agriculture

Etik Beyan

Bu çalışma için etik kuruldan izin alınmasına gerek yoktur.

Proje Numarası

-

Teşekkür

Bu çalışma, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Anabilim Dalı’nda Prof. Dr. Ayten Namlı danışmanlığında yürütülen “Arpada (Hordeum vulgare L.) Farklı Dozlarda Vermikompost Uygulamalarının Verim ve Kalite Parametreleri Üzerine Etkilerinin Araştırılması” başlıklı yüksek lisans tezinden türetilmiştir.

Kaynakça

• Açıkbaş, B. ve Bellitürk, K. (2016). Vermikompostun Trakya İlkeren/5BBAşı kombinasyonundaki asma fidanlarının bitki besin elementi içeriklerine etkisi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 13(04): 131-138.
• Adhikary, S. (2012). Vermicompost, the story of organic gold: A review. Agricultural Sciences, 3(7): 905–917. https://doi.org/10.4236/as.2012.37110
• Aechra, S., Meena, R. H., Meena, S. C., Mundra, S. L., Lakhawat, S. S., Mordia, A. and Jat, G. (2021). Soil microbial dynamics and enzyme activities as influenced by biofertilizers and split application of vermicompost in rhizosphere of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Environmental Biology, 42: 1370–1378. https://doi.org/10.22438/jeb/42/5/MRN-1520
• Aira, M., Monroy, F. and Domínguez, J. (2007). Earthworms strongly modify microbial biomass and activity triggering enzymatic activities during vermicomposting independently of the application rates of pig slurry. Science of the Total Environment, 385: 252-261. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.06.031
• Al-Maamori, H. A., Juma, S. S. and Ahmed, F. W. (2025). Effect of vermicompost extract and mineral fertilizer on growth, yield of barley and some nutrients availability in the soil. Iraqi Journal of Agricultural Sciences, 56(2): 935–945. https://doi.org/10.36103/d8tsm607
• Alsudays, I. M., Alshammary, F. H., Alabdallah, N. M., Alatawi, A., Alotaibi, M. M., Alwutayd, K. M., Alharbi, M. M., Alghanem, S. M., Alzuaibr, F. M., Gharib, H. S. and Awad-Allah, M. M. A. (2024). Applications of humic and fulvic acid under saline soil conditions to improve growth and yield in barley. BMC Plant Biology, 24(1): 191. https://doi.org/10.1186/s12870-024-04863-6
• Anonim. (2023). Ankara İli Meteorolojik Verileri (2021–2022). Türkiye Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü (TSMS), Ankara, Türkiye.
• Arancon, N. Q., Edwards, C. A., Bierman, P., Welch, C. and Metzger, J. D. (2004). Influences of vermicomposts on field strawberries: Part 1. Effects on growth and yields. Bioresource Technology, 93(2): 145-153. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2003.10.014
• Atiyeh, R. M., Subler, S., Edwards, C. A., Bachman, G., Metzger, J. D. and Shuster, W. (2000). Effects of vermicomposts and composts on plant growth in horticultural container media and soil. Pedobiologia, 44(5): 579-590. https://doi.org/10.1078/S0031-4056(04)70073-6
• Barlas, N. T., Cönkeroğlu, B., Unal, C. and Bellitürk, K. (2018). The effect of different vermicompost doses on wheat (Triticum vulgaris L.) nutrition. Journal of Tekirdag Agricultural Faculty, 15(2): 1-4.
• Blake, G. R. and Hartge, R. K. (1986). Bulk Density. In: Methods of Soil Analysis: Part 1. Physical and Mineralogical Methods Ed(s): Klute A., 2nd Ed., Agronomy Monograph No. 9, ASA & SSSA.
• Blouin, M., Barrère, J., Meyer, N., Lartigue, S., Barot, S., Mathieu, J. and Lévêque, J. (2019). Vermicompost significantly affects plant growth: A meta-analysis. Agronomy for Sustainable Development, 39(1): 34. https://doi.org/10.1007/s13593-019-0579-x
• Bouyoucos, G. J. (1951). A recalibration of the hydrometer for making mechanical analysis of soils. Agronomy Journal, 43: 434–438. https://doi.org/10.2134/agronj1951.00021962004300090005x
• Bremner, J. M. (1965). Total Nitrogen. In: Methods of soil Analysis: Part 2. Chemical and Microbiological Properties Ed(s): Black, C. A., Agronomy Monograph, No. 9, pp., ASA & SSSA.
• Canellas, L. P., Olivares, F. L., Aguiar, N. O., Jones, D. L., Nebbioso, A., Mazzei, P. and Piccolo, A. (2015). Humic and fulvic acids as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, 196: 15–27. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.013
• De Boodt, M. and Verdonck, O. (1972). The Physical Properties of the Substrates in Horticulture. III Symposium on Peat in Horticulture, https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1972.26.5
• Edwards, C. A., Arancon, N. Q. and Sherman, R. L. (2011). Vermiculture Technology: Earthworms, Organic Wastes, and Environmental Management. CRC Press, Boca Raton, U. S. A. https://doi.org/10.1201/b10453
• FAO (Gıda ve Tarım Örgütü) (2017). Gıdanın ve Tarımın Geleceği – Eğilimler ve Zorluklar. Roma, İtalya. http://www.fao.org/publications (Erişim Tarihi: 15.10.2025).
• Gabriels, R. and Verdonck, O. (1992). Physical and chemical characterization of plant substrates: A comparative study. Acta Horticulturae, 302: 249–256. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1992.302.31
• Ghosh, P. K., Ramesh, P., Bandyopadhyay, K. K., Tripathi, A. K., Hati, K. M. and Misra, A. K. (2004). Comparative effectiveness of cattle manure, poultry manure, phosphocompost and fertilizer-NPK on three cropping systems in vertisols of central India. Bioresource Technology, 95(1): 77–83. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.02.011
• Gram, G., Magaju, C., Kihara, J. and Sommer, R. (2020). Meta-analysis of integrated soil fertility management effects on crop yield and nutrient efficiency in sub-Saharan Africa. PLOS ONE, 15(3): e0230797. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230797
• Guo, L., Wu, G., Li, C., Liu, W., Yu, X., Cheng, D., … and Jiang, G. (2015). Vermicomposting with maize increases agricultural benefits by 304%. Agronomy for Sustainable Development, 35: 1149–1155. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0307-0
• Güçdemir, İ. H. (2006). Türkiye Gübre ve Gübreleme Rehberi (Güncelleştirilmiş ve Genişletilmiş 5. baskı). T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Toprak ve Gübre Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Ankara, Türkiye.
• Hati, K. M., Mandal, K. G., Misra, A. K., Ghosh, P. K. and Bandyopadhyay, K. K. (2006). Effect of inorganic fertilizer and farm-yard manure on soil physical properties, root distribution, and water-use efficiency of soybean in Vertisols of central India. Bioresource Technology, 97(16): 2182–2188. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2005.09.008
• Hu, Y., Javed, H. H., Asghar, M. A., Peng, X., Brestic, M., Skalický, M., Ghafoor, A. Z., Cheema, H. N., Zhang, F-F. and Wu, Y-C. (2022). Enhancement of lodging resistance and lignin content by application of organic carbon and silicon fertilization in Brassica napus L. Frontiers in Plant Science, 13: 807048. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.807048
• IPCC (Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli). (2023). İklim Değişikliği 2023: Sentez Raporu, Cenevre, İsviçre. https://doi.org/10.59327/IPCC2023
• Jackson, M. L. (1958). Soil Chemical Analysis. Prentice-Hall, N. J., U. S. A.
• Kacar, B. and Kütük, C. (2010). Toprak Analizleri (Genişletilmiş 2. baskı). Nobel Yayın Dağıtım, Türkiye.
• Karol, A., Sharma, P. K., Raj, A., Kehokhunu, Rawat, A. and Shaji, A. (2023). Effect of integrated nutrient management on growth and yield of barley (Hordeum vulgare L.). International Journal of Environment and Climate Change, 13(10): 2968-2976. https://doi.org/10.9734/ijecc/2023/v13i102963
• Kemper, W. D. and Rosenau, R. C. (1986). Aggregate Stability and Size Distribution. In: Methods of Soil Analysis: Part 1: Physical and Mineralogical Methods. Ed(s): Klute, A. 2nd Ed., Agronomy Monograph, No. 9, ASA & SSSA.
• Kon, H. (2019). Orta Anadolu koşullarında bazı arpa çeşitlerinin verim, kalite ve azot kullanım randımanlarının azotlu gübreleme miktarına göre belirlenmesi. (Doktora Tezi) Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye.
• Lazcano C. and Domínguez J. (2011). The Use of Vermicompost in Sustainable Agriculture: Impact on Plant Growth and Soil Fertility. In: Soil Nutrients. Ed(s): Miransari, M., Nova Science Publishers, U. S. A. ISBN 978-1-61324-785-3.
• Nardi, S., Pizzeghello, D., Muscolo, A. and Vianello, A. (2002). Physiological effects of humic substances on higher plants. Soil Biology and Biochemistry, 34(11): 1527–1536. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(02)00174-8
• Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. and Dean, L. A. (1954). Estimation of Available Phosphorus In Soils By Extraction with Sodium Bicarbonate. U.S. Department of Agriculture Circular, No. 939. U.S. Government Printing Office, U. S. A.
• Orak, A., Şen, C., Nizam, İ., Güler, N., Ersoy, H., Tenikecier, H. S., Salık, V., Demirkan, A. K., Yıldırım, H. and Yence, K. (2017). Trakya bölgesinde yetişen fiğ (Vicia spp.) türlerinin belirlenmesi, toplanması, karakterizasyonu ve değerlendirilmesi. TÜBİTAK-TOVAG (113O297) Proje Sonuç Raporu.
• Ovega, F., Martínez-Santos, D., López, G. and Rivera, A. (2023). Meta-analysis of vermicompost effects on yield, nutrient efficiency, and stress tolerance in major cereal crops. Applied Soil Ecology, 189: 104902. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2023.104902
• Padbhushan, R., Shankar, T. and Jha, P. (2021). Meta-Analysis approach to measure the effect of ıntegrated nutrient management on crop yield, soil carbon, and microbial activity in Indian soils. Frontiers in Environmental Science, 9: 724702. https://doi.org/10.3389/fenvs.2021.724702
• Peyvast, G., Olfati, J. A., Madeni, S. and Forghani, A. (2008). Effect of vermicompost on the growth and yield of spinach (Spinacia oleracea L.). Journal of Food, Agriculture & Environment, 6(1): 110–113.
• Ramazanoğlu, E. (2024). Effects of vermicompost on the growth of wheat (Triticum aestivum L.), soil enzyme activities, and nutrient uptake. Cogent Food & Agriculture, 10(1): 2373872. https://doi.org/10.1080/23311932.2024.2373872
• Riahi, A., Hdider, C., Sanaa, M., Tarchoun, N., Kheder, M. B. and Guezal, I. (2009). Effect of compost and manure on yield and quality of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Applied Horticulture, 11(2): 87–91. https://doi.org/10.37855/jah.2009.v11i02.09
• Srinivasarao, C., Singh, S. P., Kundu, S., Abrol, V., Lal, R., Abhilash, P. C., Chary, G. R., Thakur, P. B. and Venkateswarlu, B. (2021). Integrated nutrient management improves soil organic matter and agronomic sustainability of semiarid rainfed Inceptisols of the Indo-Gangetic Plains. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 184(2): 203-213. https://doi.org/10.1002/jpln.202000312
• Taştekin, D. (2020). Dış ortamda ve in vitro koşullarda yetiştirilen kantaron (Hypericum perforatum L.) bitkisinin fitokimyasal içeriğinin karşılaştırılması. (Yüksek Lisans Tezi). Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ, Türkiye.
• Tian, M., Wang, H., Sun, Y. and Li, Y. (2024). Effect of vermicompost application on soil microbial community, enzyme activity and melon quality. Agronomy, 14(11): 2536. https://doi.org/10.3390/agronomy14112536 TİGEM (Tarım İşletmeleri Genel Müdürlüğü). (2023). Arpa Çeşit Kataloğu (Tarm-92). Tarım İşletmeleri Genel Müdürlüğü (TİGEM), Ankara, Türkiye.
• U. S. Salinity Laboratory Staff. (1954). Diagnosis and İmprovement of Saline and Alkali Soils (Agriculture Handbook No. 60). U. S. Department of Agriculture, U. S. A.
• Wu, Q., Chen, B., Wu, J. and Zhang, H. (2023). Effects of biochar and vermicompost on microorganisms and enzymatic activities in greenhouse soil. Frontiers in Environmental Science, 10: 1060277. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.1060277
• Zaghloul, E. A. M., Awad, E. S., Mohamed, I. R., … and El-Tarabily, K. A. (2024). Co-application of organic amendments and natural biostimulants on plants enhances wheat production and defense system under salt-alkali stress. Scientific Reports, 14: 29742. https://doi.org/10.1038/s41598-024-77651-9
• Zaller, J. G. (2007). Vermicompost as a substitute for peat in potting media: Effects on germination, biomass allocation, yields and fruit quality of three tomato varieties. Scientia Horticulturae, 112(2): 191–199. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2006.12.023