Effects of Molasses Application on Agronomic Performance, Grain Quality, and Soil Fertility in Different Hybrid Maize (Zea mays L.) Cultivars

Öz

This study was conducted to evaluate the effects of molasses, an organic by-product of the sugar industry, on agronomic performance, grain quality, and soil chemistry in maize (Zea mays L.) production. The experiment was carried out in the 2024 growing season under irrigated conditions in Karacabey, Bursa (Türkiye), using a randomized complete block design with three replications. It included four commercial hybrid maize cultivars and two molasses treatments. The cultivars used were those commonly preferred by farmers in the region who operate under EU standards for large-scale livestock farming. Molasses was applied only to designated plots at a rate of 4 lt da-1 during sowing. The study involved agronomic evaluations (plant height, ear height, kernel number, yield, etc.), grain quality assessments (protein, starch, oil, fiber, ash), and soil analyses (organic matter, pH, macro- and micronutrients) conducted at three different crop development stages, along with leaf nutrient analyses. The results revealed that molasses application significantly improved traits such as plant height, ear height, kernel number, and yield (P<0.01), with up to a 60% increase in grain yield observed in treated plots. While a direct effect was detected only on ash content among quality traits, cultivar × molasses interactions caused significant variations in protein, oil, fiber, and test weight. Soil and leaf analyses indicated that molasses enhanced organic matter and potassium levels, and increased the uptake of some micronutrients, yet deficiencies in essential macronutrients such as nitrogen and phosphorus remained.

Anahtar Kelimeler

• Microbial amendment
• yield components
• soil chemistry
• leaf nutrient analysis

Farklı Hibrit Mısır (Zea Mays L.) Çeşitlerinde Melas Uygulamasının Agronomik Performans, Kalite Özellikleri ve Toprak Verimliliği Üzerine Etkileri

Öz

Bu çalışma, şeker endüstrisinin organik yan ürünü olan melasın mısır (Zea mays L.) üretiminde agronomik performans, kalite özellikleri ve toprak kimyası üzerine etkilerini değerlendirmek amacıyla yürütülmüştür. Araştırma, 2024 üretim sezonunda Bursa ili Karacabey ilçesinde sulanabilir koşullarda, dört farklı hibrit mısır çeşidi ve iki melas uygulamasının yer aldığı Tesadüf Blokları Deneme Deseni ’ne göre üç tekerrürlü olarak planlanmıştır. Denemede kullanılan hibrit çeşitler, bölgede AB standartlarında büyükbaş hayvancılık yapan üreticiler tarafından yaygın olarak tercih edilen ticari materyallerdir. Melas, sadece ilgili parsellerde ekimle birlikte dekara 4 lt dozunda solüsyon olarak Hassas tarım mibzeri ile uygulanmıştır. Araştırma kapsamında, agronomik (bitki boyu, koçan yüksekliği, dane sayısı, verim vb.) ve kalite (protein, nişasta, yağ, lif, kül) analizlerinin yanı sıra üç farklı dönemde (ekim öncesi, VT-püskül atma dönemi, hasat sonrası) yapılan toprak analizleri (organik madde, pH, makro-mikro elementler) ile yaprak analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, melas uygulaması bitki boyu, koçan yüksekliği, dane sayısı ve verim gibi özelliklerde anlamlı artışlar sağlamış (P<0.01) ve verimi %60’a kadar yükseltmiştir. Kalite açısından yalnızca kül içeriği üzerinde doğrudan etki gözlenmişken, çeşit × melas interaksiyonları protein, yağ, lif ve hektolitre gibi özelliklerde önemli varyasyonlar oluşturmuştur. Toprak ve yaprak analizleri, melasın özellikle organik madde ve potasyum düzeyini artırdığı; bazı mikro elementlerin alımını kolaylaştırsa da azot ve fosfor gibi makro besin maddelerinde eksikliklerin sürdüğünü göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Mikrobiyal uygulama
• verim bileşenleri
• toprak kimyası
• yaprak analizi

Kaynakça

1. Cooke, D., Scott, R. (1993). The Sugar Beet Crop. Chapman and Hall, 1(1), 239-274.
2. Du, Q., Zhao, X., Jiang, C., Wang, X., Han, Y., Wang, J., Yu, H. (2017). Effect of Potassium Deficiency on Root Growth and Nutrient Uptake in Maize (Zea mays L.). Agricultural Sciences, 08(11), 1263-1277.
3. FAO. (2023). FAOSTAT Statistical Database: Crops and livestock products. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL
4. Gobinath, R., Vijayakumar, S., Manasa, V., Basavaraj, K., Jesudas, G., Suvana, S., Kumaresan, P. (2025). Potassium Derived from Molasses (PDM)–A Potassium-Rich Nutrient Gold for Agriculture. Chronicle of Bioresource Management, 9(1), 10-14.
5. Głowacka, A. (2012). Content and uptake of microelements (Cu, Zn, Mn, Fe) by maize (Zea mays L.) and accompanying weeds. Acta Agrobotanica, 65(4), 179-188.
6. Hasan, N., Jone, M., Das, B., Siddique, M., Islam, Y., Kashem, M. (2025). Genetic parameter analysis and evaluation of maize hybrids under local climatic condition of Mymensingh, Bangladesh. Heliyon, 11(1), 1-13.
7. Honma, T., Kaneko, A., Ohba, H., Ohyama, T. (2012). Effect of application of molasses to paddy soil on the concentration of cadmium and arsenic in rice grain. Soil Science and Plant Nutrition, 58(2), 255-260.
8. İdikut, L., Ekinci, M., Gençolan, C. (2024). İkı̇ncı̇ Ürün Hı̇brı̇t Mısır Çeşı̇tlerı̇nı̇n Bazı Tarımsal Karakterlerı̇nı̇n Araştırılması. ADYUTAYAM, 12(2), 45-54.

9. John L, H., Samuel L, T., Werner L, N., James D, B. (2021). Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to Nutrient Management. Pearson, 1, 10-15.
10. Kılınç, S., Karademir, Ç., Ekin, Z. (2018). Bazı Mısır (Zea mays L.) Çeşitlerinde Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 21(6), 809-816.
11. Karaşahin, M. (2022). Farklı Gübreleme Uygulamalarının Tanelik Mısır Üzerine Etkileri. Bahri Dağdaş Bitkisel Araştırma Dergisi, 11(1), 59-68.
12. Kwaido, A., Saleh, S., Nasiru, A. (2024). Composıtıon of Rıce Straw Ensıled Wıth Urea and Molasses At Varyıng Levels. Nigerian Journal of Animal Production, 2(1), 1577-1580.
13. Leventoglu, H., Erdal, İ. (2014). Effect of High Humic Substance Levels on Growth and Nutrient Concentration of Corn under Calcareous Conditions. Journal of Plant Nutrition, 37(12), 2074-2084.
14. Meiri, A., Silk, W., Läuchli, A. (1992). Growth and Deposition of Inorganic Nutrient Elements in Developing Leaves of Zea mays L. Plant Physiology, 99(3), 972-978.
15. Mustaqim, F., Ludfia Windyasmara, , Engkus Ainul Yakin, (2024). Impact of Harvest Age on Corn (Zea Mays) Fodder Productivity. Journal Biological Tropis, 24(3), 755-759.
16. Nugroho, P., Prettl, N., Kotroczó, Z., Juhos, K. (2023). The Effect of Molasses Application on Soil Biological Indicators and Maize Growth of Different Tillage Soil. Journal of Environmental Geography, 16(1-4), 119-124.
17. Salman, M., Javed, M., Tariq, A., Usama, M., Hanif, H., Sadia, B., Naheed, S. (2025). Endophyte Bacterial Metabolites: An Active Syrup for Improvement of Growth, Biomass, and Antioxidant System of Zea mays L. in Drought Condition. Journal of Plant Growth Regulation, 1(1), 5-21.
18. Samavat, S., Samavat, S. (2014). The effects of fulvic acid and sugar cane molasses on yield and qualities of tomato. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 8(3), 266-268.
19. Sharova, N., Astaf'eva, O., Putilov, V., Nepomnyaschiy, A., Moiseev, R. (2024). Molasses Processıng Methods Effect On Lactıc Acıd Synthesıs By Enterococcus Bacterıa. Bulletin of KSAU, 3(10), 200-206.
20. Wang, T., Huang, Z., Zhang, N., Kareem, K., Sun, X., Shang, C., Hua, D., Wang, X. (2025). Effects of molasses on the quality, aerobic stability, and ruminal degradation characteristics of mixed ensilage of seed-used zucchini peel residue and corn stalk. Frontiers in Sustainable Food Systems, 9, 1-11.
21. Zając, G., Maj, G., Szyszlak-Bargłowicz, J., Słowik, T., Krzaczek, P., Gołębiowski, W., Dębowski, M. (2020). Evaluation of the Properties and Usefulness of Ashes from the Corn Grain Drying Process Biomass. Energies, 13(5), 1290-1298.