Performance of Barley (Hordeum vulgare L.) Genotypes in Heat and Drought Stress Season: I Yield and Quality Changes

Öz

The objective of this study was to assess the performance of barley (Hordeum vulgare L.) genotypes of diverse origins under conditions of drought and heat stress during a single growing season. The research was conducted at Diyarbakır condition, during the 2020-2021 growing season. A total of 16 different barley genotypes were employed. The genotypes were evaluated for morphological, phenological, agronomic and quality traits. The results demonstrated significant differences among the genotypes in terms of the examined traits. In particular, local cultivars were found to have higher yield and quality characteristics than commercial cultivars. Yield and biological yield were positively correlated with plant height and grain weight, indicating that these two traits can be used to identify barley genotypes with high adaptability. The results showed that high temperatures and droughts had a greater impact on grain yield than biological yield, resulting in low harvest index values. Furthermore, the study suggested that breeding programs should focus on developing barley genotypes with increased tolerance to high temperatures and drought conditions in order to improve overall grain yield. Additionally, the research highlighted the importance of utilizing local cultivars in agricultural practices to maximize productivity and sustainability in barley production.

Anahtar Kelimeler

• Barley
• heat and drought stress
• local variety
• quality and adaptation

Sıcak ve Kurak Stresli Sezonda Arpa (Hordeum vulgare L.) Genotiplerinin Performansları: I Verim ve Kalite Değişimleri

Öz

Bu çalışmada, farklı kökenli arpa (Hordeum vulgare L.) genotiplerinin sıcak ve kurak stresli yetiştirme sezonundaki performanslarının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Araştırma, 2020-2021 yetiştirme sezonunda Diyarbakır koşullarında yürütülmüştür. Toplamda 16 farklı arpa genotipi kullanılmıştır. Genotipler, morfolojik, fenolojik, agronomik ve kalite özellikleri açısından değerlendirilmiştir. Bulgular, incelenen özellikler yönünden genotipler arasında önemli farklılıkların olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle, yerel çeşitlerin ticari çeşitlere göre daha yüksek verim ve kalite özelliklerine sahip olduğu tespit edilmiştir. Verim ve biyolojik verim, bitki boyu ve bin dane ağırlığı ile olumlu korelasyona sahiptir. Bu durum, bu iki özelliğin adaptasyon yeteneği yüksek olan arpa genotiplerinin belirlenmesinde kullanılabileceğini göstermektedir. Yüksek sıcaklık ve kuraklık tane verimini biyolojik verime göre daha fazla etkilemiş ve düşük hasat indeksi değerleri elde edilmiştir. Sonuçlar, yerel arpa çeşitlerinin modern çeşitlere göre avantajlı olduğunu ve ıslah çalışmalarında kullanımının faydalı olabileceğini ortaya koymuştur. Islah programlarında genel tane verimini artırmak için yüksek sıcaklıklara ve kuraklık koşullarına karşı daha toleranslı arpa genotipleri geliştirmeye odaklanılması gerekmektedir. Araştırma ayrıca, arpa üretiminde verimliliği ve sürdürülebilirliği en üst düzeye çıkarmak için tarımsal uygulamalarda yerel çeşitlerin kullanılmasının önemini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Arpa
• sıcaklık ve kuraklık stresi
• yerel çeşitler
• kalite ve adaptasyon

Kaynakça

1. Akkaya, A., Akten, İ. (1985). Farklı seviyelerdeki azot ve fosforlu gübrelemenin yazlık ekilen Tokak 157/37 arpa çeşidinin verim ye bazı verim unsurlarına etkisi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(1-4).
2. Allard, R.W., ve Bradshaw A.D. (1964). Implications of genotype-environment interaction in applied plant breeding, Crop Science, 4: 503-508.
3. Altuner, F., Erol, O., Ülker, M. (2018). Bazı arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinde verim ve verim unsurlarının belirlenmesi. Bahri Dağdaş Bitkisel Araştırma Dergisi, 7 (2), 11-22.
4. Bayhan, M., Özkan, R., Yıldırım, M., Akıncı, C. (2019). Arpa genotiplerinin Diyarbakırda kurak geçen sezonda verim ve fizyolojik özellikler yönünden incelenmesi. 2. Uluslararası Mardin Artuklu Bilimsel Araştırmalar Kongresi, Bildiriler: 23-25 Ağustos, Mardin, 170-176.
5. Beigzadeh S, Fatahi K, Sayedi A, Fatahi F. (2013) Study of theeffects of late-season drought stress on yield and yieldcomponents of irrigated barley lines within Kermanshahprovince temperate regions. World Appl Program. 3(6):226-231.
6. Bell, M. A., & Fischer, R. A. (1994). Guide to plant and crop sampling, measurements and observations for agronomic and physiological research in small grain cereals. Wheat Special Report, No:32 Mexico, D.F. CIMMYT, pp.66.
7. Blattner, F.R. (2018). Taxonomy of the genus Hordeum and barley (Hordeum vulgare). In The Barley Genome (pp. 11-23). Springer, Cham.
8. Budaklı, E., Bayram, G., Türk, M., Çelik, N. (2005). Bazı iki sıralı arpa (Hordeum vulgare conv. distichon) çeşitlerinde farklı azot dozlarının verim, verim unsurları ve kalite üzerine etkileri. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(2),1-11.

9. Çöken, İ. ve Akman, Z. (2016). Isparta ekolojik koşullarında bazı arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin verim ve kalite özelliklerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20(1), 91-97.
10. Doğan, Y., Kendal, E., Karahan, T., Çiftçi, V. (2014). Diyarbakır koşullarında bazı arpa genotiplerinde verim ve bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 31 (2), 31-40.
11. Ergün, N., Aydoğan, S., Sayım, İ., Karakaya, A., Oğuz, A.Ç. (2017). Arpa (Hordeum vulgare L.) köy çeşitlerinde tane verimi ve bazı tarımsal özelliklerin incelenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 26(2), 180-189.
12. Haddadin MF. (2015) Assessment of drought tolerant barleyvarieties under water stress. Int J Agric For. 5(2): 131-137.
13. Harlan, J.R.1960. Barley: Origin, Botany, Culture, Winterhardiness, Genetics, Utilization, Pests. Agriculture Handbook. No.338 p. 929
14. Karahan, T. ve Sabancı, C. (2010.) Güneydoğu Anadolu ekolojik koşullarında bazı arpa (Hordeum vulgare L.) çeşitlerinin verim ve verim öğelerinin belirlenmesi. Derim, 27(1), 1-11.
15. Kaydan, D. ve Yağmur, M. (2007). Van ekolojik koşullarında bazı iki sıralı arpa çeşitlerinin (Hordeum vulgare L. conv. distichon) verim ve verim öğeleri üzerine bir araştırma. Journal Of Agricultural Sciences, 13 (03) , 269-278.
16. Kızılgeçi, F., Yıldırım, M., Albayrak, Ö., Akıncı, C. (2016a). Bazı arpa genotiplerinin Diyarbakır ve Mardin koşullarında verim ve kalite parametrelerinin incelenmesi. Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Der. / Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech. 6(3): 161-169.
17. Kızılgeçi, F., Akıncı, C., Albayrak, Ö., Biçer, B. T., Başdemir, F., Yıldırım, M. (2016b). Bazı arpa genotiplerinin Diyarbakır ve Şanlıurfa koşullarında verim ve kalite özellikleri açısından incelenmesi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 2016, 25 (Özel Sayı-1):146-150.
18. Kızılgeçi, F., Yıldırım, M., Akıncı, C., Albayrak, Ö. (2019). Arpada tane verimi ve kalite özellikleri üzerine genotip ve çevrenin etkileşimi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 22(3), 346-353.
19. Kün, E., Avcı, M., Uzunlu, V., Zencirci, N. (1995). Serin iklim tahıllarında tüketim projeksiyonları ve üretim hedefleri. Ziraat Mühendisliği 4. Teknik Kongresi. Ankara. 417-428.
20. Sirat, A. ve Sezer, İ. (2013). Samsun ekolojik koşullarında bazı iki ve altı sıralı arpa (Hordeum Vulgare L.) genotiplerinin verim ve verim unsurları ile kalite özelliklerinin belirlenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi, 23(1), 10-17.
21. van Oosterom, E.J., Acevedo, E. (1992). Adaptation of barley (Hordeum vulgare L.) to harsh Mediterranean environments. Euphytica 62, 29–38 https://doi.org/10.1007/BF00036084
22. Zhukovsky, P.M., Orlov, A. A. (1933). La Turquıe agricole. Editions de l'etat, Moscow and Leningrad.
23. Abou-Elwafa, S.F. (2016). Association mapping for drought tolerance in barley at the reproductive stage, Comptes Rendus Biologies, Volume 339, Issue 2, Pages 51-59,