SavedAdd your journal

Journals / Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi / 2025 / Cilt: 40 Sayı: 3

The Effects of External Applications at Different Nitrogen Doses on Yield and Yield Components of Some Bread Wheat Cultivars

Farklı Azot Dozlarında Dışsal Uygulamaların Bazı Ekmeklik Buğday Çeşitlerinde Verim ve Verim Öğeleri Üzerine Etkileri

Medet Öztürk(ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ)0009-0002-5248-2964
Elif Öztürk Ay(ONDOKUZ MAYIS UNIVERSITY, FACULTY OF AGRICULTURE)0000-0001-9723-6092
Hasan Akay(ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, ZİRAAT FAKÜLTESİ)0000-0003-1198-8686
Pages
527–542
Publication Date
2025-10-31
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The results indicated that glycine betaine application significantly enhanced plant height and spike length.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:As a globally dominant cereal, wheat (Triticum aestivum L.) plays a pivotal role in food security and agricultural sustainability.
📊
Key Findings & Data:This study assessed the interactive effects of varying nitrogen rates and external treatments on yield-related traits in selected bread wheat cultivars.
💡
Conclusion & Impact:The results indicated that glycine betaine application significantly enhanced plant height and spike length.
🔬Design:Experimental Field Trial
📍Scope:2021–2022 Verileri
⚙️Variables:Buğday · Azot dozu · Glisin betain

Abstract

As a globally dominant cereal, wheat (Triticum aestivum L.) plays a pivotal role in food security and agricultural sustainability. This study assessed the interactive effects of varying nitrogen rates and external treatments on yield-related traits in selected bread wheat cultivars. Field trials were carried out during the 2021–2022 growing season in Bafra (Samsun province, Türkiye), under controlled agronomic practices. Two bread wheat cultivars (Altındane and Pandas), five nitrogen doses (0, 8, 16, 24, and 32 kg da⁻¹), and two external applications (100 mM glycine betaine and 40 μM cytokinin) were evaluated using a split-split plot design with three replications. The results indicated that glycine betaine application significantly enhanced plant height and spike length. Cytokinin application (zeatin) positively affected main stem thickness, spike length, kernel yield, number of spikes per square meter, and thousand kernel weight, and demonstrated a superior performance compared to other treatments and the control group. In particular, under the highest nitrogen dose (32 kg da⁻¹), glycine betaine increased grain yield by 8%, while zeatin application led to a 21% improvement compared to the control. Overall, the findings suggest that exogenous applications hold substantial potential for improving kernel yield and yield components in bread wheat cultivation.

Özet

Küresel ölçekte temel bir tahıl olan buğday (Triticum aestivum L.), gıda güvenliği ve tarımsal sürdürülebilirlik açısından önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, seçilmiş ekmeklik buğday çeşitlerinde farklı azot dozları ve dış uygulamaların verimle ilişkili özellikler üzerindeki etkileşimli etkileri değerlendirilmiştir. Tarla denemeleri, 2021-2022 yetiştirme sezonunda Bafra'da (Samsun-Türkiye) kontrollü tarımsal uygulamalar altında gerçekleştirilmiştir. Araştırma, 2021-2022 yetiştirme sezonunda Samsun ili Bafra ilçesinde yürütülmüş olup, iki ekmeklik buğday çeşidi (Altındane ve Pandas), beş farklı azot dozu (kontrol, 8, 16, 24 and 32 kg da-1) ve iki dışsal uygulama faktörü (Glisin betain 100 mM ve sitokinin 40μM) ile üç tekerrürlü olarak bölünen bölünmüş parseller deneme desenine göre kurulmuştur. Glisin betain uygulamasının, bitki boyu ve başak uzunluğunu artırıcı bir etki gösterdiği belirlenmiştir. Zeatin uygulaması ise ana sap kalınlığı, başak uzunluğu, tane verimi, metrekaredeki başak sayısı ve bin tane ağırlığı gibi özellikler üzerinde olumlu etkiler oluşturmuş ve diğer uygulamalar ile kontrole uygulamasına göre ön plana çıkmıştır. Tane verimi bakımından değerlendirildiğinde, dekara 32 kg azot uygulanan parsellerde, kontrol grubuna kıyasla Glisin betain uygulamasının verimi %8, Zeatin uygulamasının ise %21 oranında artırdığı tespit edilmiştir. Genel sonuçlar, dışsal uygulamaların ekmeklik buğdayda tane verimi ve verim öğeleri üzerinde önemli bir iyileştirici potansiyele sahip olduğunu ortaya koymuştur.

🔖

Cite This Article

Öztürk, M., Ay, E. Ö., Akay, H. (2025). The Effects of External Applications at Different Nitrogen Doses on Yield and Yield Components of Some Bread Wheat Cultivars. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, Cilt: 40 Sayı: 3, 527–542. https://doi.org/10.7161/omuanajas.1697819

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (55)

  1. Abedi, T., Alemzadeh, A., Kazemeini, S. A. 2011. “Wheat yield and grain protein response to nitrogen amount and timing”. Australian of Journal Crop Science, 5(3): 330-336.
  2. Aghdam S. M., Samadiyan F., 2014. Effect of nıtrogen and cultıvars on some of traıts of barley (Hordeum vulgare L.), International journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2(2): 295-299.
  3. Akgün İ., Altındal D., Kara B., 2012. “Isparta ekolojik koşullarında ekmeklik ve makarnalık bazı buğday çeşitlerinin uygun ekim zamanlarının belirlenmesi”. Journal of Agricultural Sciences, 171: 300-309.
  4. Altaf, A., Amir S., Sadia G., Shahid H., Muhammad F., Ahmad, Aamir S., Ad Miah, Min Zhu, Xinkai Zhu. (2022). “Progress in modern crop science research in wheat biology”. Journal of Global Innovations in Agricultural Sciences, 10: 43-49. https://doi.org/10.22194/JGIAS/10.953
  5. Anwaar, H. A., Rashida, P., Muhammad, Z. M., Muhammad, A., Zahid, M. S., Hafiz, M. A., Ummad, U., Muhammad, S., Hafiz, M. U. A, Muhammad, M. A., Muhammad, R., Rao, M. I., Suliman, M., Sulima, A., Abdul, R., Khalid, A. K. 2020. “Assessment 89 of grain yield indices in response to drought stress in wheat (Triticum aestivum L.)”. Saudi Journal of Biological Sciences, 27: 1818-1823. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.12.009
  6. Aydın, N., Mut, Z., Bayramoğlu, H. O., Özcan, H. 2005. “Samsun ve Amasya koşullarında ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) genotiplerinin verim ve bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma”. Ondokuz Mayıs Üniveristesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(2): 45-51.
  7. Bilgin, O. ve Korkut, K. Z. 2005. “Bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşit ve hatlarının dane verimi ve bazı fenolojik özelliklerinin belirlenmesi”. Trakya Üniversitesi Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 2(1): 56-59.
  8. Boz, H., Gercekaslan, K. E., Karaoğlu, M. M., Kotancilar, H. G. 2012. “Differences in some physical and chemical properties of wheat grains from different parts within the spike”. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 36(3): 309-316. https://doi.org/10.3906/tar-1102-41
  9. Cammarano, D., Basso, B., Holland, J., Gianinetti, A., Baronchelli, M., Ronga, D. 2021. “Modeling spatial and temporal optimal N fertilizer rates to reduce nitrate leaching while improving grain yield and quality in malting barley”. Computers and Electronics in Agriculture, 182: 105997. https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.105997
  10. Carrera, C. S., Savin, R., Slafer, G. A. 2024. “Critical period for yield determination across grain crops”. Trends in Plant Science, 29(3): 329-342. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.08.012
  11. Çifci, E. A., Doğan, R. 2012. “Azotlu gübre dozlarının Gediz-75 ve Flamura-85 buğday çeşitlerinde verim ve kaliteye etkisi”. Tarım Bilimleri Dergisi, 19: 1-11.
  12. Çöken, İ., Akman, Z. 2016. “Isparta Ekolojik Koşullarında Bazı Arpa (Hordeum vulgare L.) Çeşitlerinin Verim ve Kalite Özelliklerinin Belirlenmesi”. SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20: 91-97. https://doi.org/10.19113/sdufbed.23066
  13. de Oliveira Silva, A., Ciampitti, I. A., Slafer, G. A., Lollato, R. P. 2020. “Nitrogen utilization efficiency in wheat: A global perspective”. European Journal of Agronomy, 114: 126008. https://doi.org/10.1016/j.eja.2020.126008
  14. de San Celedonio, R. P., Abeledo, L. G., Miralles, D. J. 2018. “Physiological traits associated with reductions in grain number in wheat and barley under waterlogging”. Plant and Soil, 429: 469-481. https://doi.org/10.1007/s11104-018-3708-4
  15. Demir, İ., Turgut, İ., Yüce, S., Konak, C., Sever, C., Tosun, M. 1997. “Ege Bölgesinde farklı lokasyonlarda yetiştirilen ekmeklik buğdayların verim ve bazı verim öğeleri üzerinde bir araştırma”. Türkiye II. Tarla Bitkileri Kongresi, 22-25 Eylül 1997, Samsun.
  16. Donald, C., Hablin, J. 1976. “The biological yield and harvest index of cerealas plant breeding criteria”. Advances In Argononmy, 28: 361-405.
  17. Ejigu, D., Tana, T., and Eticha, F., 2018. “Effect of Nitrogen Fertilizer Levels on Yield Components and Grain Yield of Malt Barley (Hordeum vulgare L.) Varieties at Kulumsa”, Central Ethiopia. Research & Reviews: Journal of Crop Science and Technology, 4(3): 11-21
  18. FAO. 2023. “FAO Tahıl Arz ve Talep Özeti | Dünya Gıda Durumu | Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü”. Geliş tarihi 10.06.2023 (https://www.fao.org/worldfoodsituation/csdb/e).
  19. Gençtan, T. ve Sağlam, N. 1987. “Ekim zamanı ve ekim sıklığının üç ekmeklik buğday çeşidinde verim ve verim unsurlarına etkisi”. Türkiye Tahıl Sempozyumu, 6-9 Ekim, 171-183, Bursa.
  20. Guarda, G., Padovan, S., Delogu, G. 2004. “Grain yield, nitrogen-use efficiency and baking quality of old and modern Italian bread-wheat cultivars grown at different nitrogen levels”. Europ. J. Agronomy Volume 21, 181-192. https://doi.org/10.1016/j.eja.2003.08.001
  21. Iqtidar, H.0, Ayyaz, K. M. and Ahmad K. E. 2006. “Bread wheat varieties as influenced by different nitrogen levels”. J. Zhejiang University Science, 7: 70-78. doi:10.1631/jzus.2006.B0070
  22. Kırtok, Y., Genç, İ., Yağbasanlar, T., Çölkesen, M., Kılınç, M. 1988. “Tescilli bazı ekmeklik (T. aestivum L.em thell) ve makarnalık (T. durum desf.) buğday çeşitlerinin çukurova koşullarında başlıca tarımsal karakterleri üzerinde çalışmalar”. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, 3: 96-105.
  23. Koca, Y. O., Öncan-Sümer, Ö., Erekul, O. 2010. “Farklı buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinde bitki sıklığı ve azot dozlarının verim, verim öğeleri ve ekmeklik kalite özellikleri üzerine etkisi”. Anadolu, J. Of AARI, 20(2): 28-44.
  24. Köse Erbaş, Ö. D., Mut, Z., Kardeş, Y. M., Akay, H. (2023). “Grain-bran quality parameters and agronomic traits of bread wheat cultivars.” Turkish Journal Of Field Crops, 28(2): 269-278.
  25. Koç, M., Genç, İ. 1988. “Tahıllarda ürün oluşumunun morfolojik ve fizyolojik esasları”. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Kitabı, (8), 58. Adana.
  26. Korkut, K. Z., Başer, G., Bilir, S. 1993. “Makarnalık buğdaylarda korelasyon ve path katsayıları üzerine çalışmalar”. Makarnalık Buğday ve Mamülleri Sempozyumu, 30 Kasım -3 Aralık 1993, 183-187, Ankara.
  27. Kumar, A., Antil, S. K., Rani, V., Antil, P., Jangra, D., Kumar, R., Pruncu, C. I. 2020. “Characterization on physical, mechanical, and morphological properties of Indian wheat crop”. Sustainability, 12(5): 2067. https://doi.org/10.3390/su12052067
  28. Kün, E. 1996. “Tahıllar-I Serin İklim Tahılları”. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Yayın No:1451, Ankara.
  29. Ma, Q. Q., Wang, W., Li, Y. H., Li, D. Q., Zou, Q. 2006. “Alleviation of photoinhibition in drought-stressed wheat (Triticum aestivum) by foliarapplied glycinebetaine”. Journal Plant Physiol, 16(3): 165–175. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2005.04.023
  30. Mălinaş, A., Vidican, R., Rotar, I., Mălinaş, C., Moldovan, C. M. and Proorocu, M. 2022. “Current status and future prospective for nitrogen use efficiency in wheat (Triticum aestivum L.)”. Plants, 11(2): 217. https://doi.org/10.3390/plants11020217
  31. Markova Ruzdik, N., Valcheva, D., Valchev, D., Mihajlov, L., Karov, I., Ilieva, V. 2015. “Correlation between grain yield and yield components in winter barley varieties”. Agricultural science and technology, 7(1): 40-44.
  32. Martre, P., Dueri, S., Guarin, J. R., Ewert, F., Webber, H., Calderini, D., Asseng, S. 2024. “Global needs for nitrogen fertilizer to improve wheat yield under climate change”. Nature Plants, 10(7): 1081-1090.
  33. Matsuyama, H. and Ookawa, T. 2020. “The effects of seeding rate on yield, lodging resistance and culm strength in wheat”. Plant Production Science, 23(3): 322-332. https://doi.org/10.1080/1343943X.2019.1702469
  34. Miralles, D. J., Abeledo, L. G., Prado, S. A., Chenu, K., Serrago, R. A., Savin, R. 2021. “Barley. In Crop physiology case histories for major crops”. Academic Press, 164-195.
  35. Mok, D. W., Mok, M. C. 2001. “Cytokinin metabolism and action”. Annual review of plant biology, 52(1): 89-118. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.52.1.89
  36. Mut, Z. 2004. “Bazı ekmeklik buğday (Triticum aestivum L.) çeşitlerinde genotip x çevre interaksiyonları ve çevre çeşitlerin stabilitelerinin belirlenmesi üzerine bir araştırma”. Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, 238, Samsun.
  37. Nagar, S. H., Arora, A. J., Singh, V. P., Ramakrishnan, S., Umesh, D. K., Kumar, S. H., Saini, R. P. 2015. “Effect of cytokinin analogues on cytokinin metabolism and stress responsive genes under osmotic stress in wheat”. Bioscan, 10: 67-72.
  38. Naghdyzadegan Jahromi, M., Razzaghi, F., Zand-Parsa, S. 2023. “Strategies to increase barley production and water use efficiency by combining deficit irrigation and nitrogen fertilizer”. Irrigation Science, 41(2): 261-275. https://doi.org/10.1007/s00271-022-00811-0
  39. Poole, N., Jason D., Olaf E. 2021. “Viewpoint: Agri-Nutrition Research: Revisiting the Contribution of Maize and Wheat to Human Nutrition and Health”. Food Policy 100:101976. https://doi.org/10.1016/j.foodpol.2020.101976
  40. Prasad, K. V. S. K., Saradhi, P. P. 2004. “Enhanced Tolerance to Photoinhibition in Transgenic Plants Through Targeting of Glycinebetaine Biosynthesis into the Chloroplasts”. Plant Science, 166: 1197–1212. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2003.12.031
  41. Rajala, A., Hakala, K., Mäkelä, P., Peltonen‐Sainio, P. 2011. “Drought effect on grain number and grain weight at spike and spikelet level in six‐row spring barley”. Journal of Agronomy and Crop Science, 197(2): 103-112. https://doi.org/10.1111/j.1439-037X.2010.00449.x
  42. Raza, A., Mehmood, S. S., Tabassum, J., & Batool, R. 2019. Targeting plant hormones to develop abiotic stress resistance in wheat. Wheat production in changing environments: responses, adaptation and tolerance, 557-577.
  43. Sade, B. and Topal, A and Soylu, A. 1999. A review on the agronomic techniques of wheat and barley cultivation under Konya ecological conditions. Symposium on Problems and Solutions of Grain Production in Central Anatolia, 8-11 Haziran, Konya, Turkey, pp. 164-177.
  44. Santamaria P. 2006. “Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation”. Journal of the Science of Food Agriculture, 86: 10-17. https://doi.org/10.1002/jsfa.2351
  45. Savin, R., Cossani, C. M., Dahan, R., Ayad, J. Y., Albrizio, R., Todorovic, M., Slafer, G. A. 2022. “Intensifying cereal management in dryland Mediterranean agriculture: Rainfed wheat and barley responses to nitrogen fertilisation”. European Journal of Agronomy, 137: 126518. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126518
  46. Serrago, R. A., García, G. A., Savin, R., Miralles, D. J., Slafer, G. A. 2023. “Determinants of grain number responding to environmental and genetic factors in two-and six-rowed barley types”. Field Crops Research, 302: 109073. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.109073
  47. Sezal, M., Kara, M., Kaplan, A., Dokuyucu, T., Akkaya, A. 2007. “Kahramanmaraş koşullarında farklı azot seviyelerinin üç ekmeklik buğday çeşidinde (Triticum aestivum L.) fenolojik dönemler, verim ve verim unsurlarına etkisi”. Kahraman Maraş Sütçüimam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 10(1): 106- 115.
  48. Shilev, S., Mitkov, A., Popova, V., Neykova, I., Minev, N., Szulc, W., Yanev, M. 2024. “Fertilization Type Differentially Affects Barley Grain Yield and Nutrient Content, Soil and Microbial Properties”. Microorganisms, 12(7): 1447. https://doi.org/10.3390/microorganisms12071447
  49. Simane, B., Struik, P. C,. Nachit, M. M., Peacock, J. M. 1993. “Ontogenetic analysis of yield component and yield stability of durum wheat in water-limited enviroments”. Euphytica 71:211-219.
  50. Stupar, V., Paunović, A., Madic, M., Knežević, D., Durović, D. 2021. “Influence of genotype, nitrogen fertilisation and weather conditions on yield variability and grain quality in spring malting barley”. Journal of Central European Agriculture, 22(1): p.86-95.
  51. Tehulie, N. S., Eskezia, H. 2021. “Effects of nitrogen fertilizer rates on growth, yield components and yield of food Barley (Hordeum vulgare L.): A Review”. J. Plant Sci. Agric. Res, 5: 46.
  52. Thilakarathna, S. K., Hernandez‐Ramirez, G., Puurveen, D., Kryzanowski, L., Lohstraeter, G., Powers, L. A., Tenuta, M. 2020. “Nitrous oxide emissions and nitrogen use efficiency in wheat: Nitrogen fertilization timing and formulation, soil nitrogen, and weather effects”. Soil Science Society of America Journal, 84(6): 1910-1927. https://doi.org/10.1002/saj2.20145
  53. Turgut, İ., Bulur, V., Çelik, N., Doğan, R. 1996. “Farklı ekim sıklığı ve azot dozlarının Otholom ekmeklik buğday çeşidinde verim ve verim komponentlerine etkisi”, Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 12: 137-148.
  54. Yıldırım M., Bahar, B., Genc, İ. Korkmaz, K., Karnez, E. 2007. “Diallel Analysis of Wheat Parents and Their F2 Progenies under Medium and Low Level of Available N in Soil”. Journal of Plant Nutrition, 30: 937-945.
  55. Yu, X., Keitel, C., Zhang, Y., Wangeci, A. N., Dijkstra, F. A.2022. “Global meta-analysis of nitrogen fertilizer use efficiency in rice, wheat and maize”. Agriculture, Ecosystems & Environment, 338: 108089. https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108089