Tatlı Sorgumda (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) Yakın Kızılötesi Yansıma Spektroskopisi ile Yem Kalitesinin Belirlenmesi

Aylin Oluk; Hatice Yücel; İlker İnal; Feyza Bilgin; Ertan Yazgan; Ugur Serbester

doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.877978

EN TR

Determination of Forage Quality by Near-Infrared Reflectance Spectroscopy in Sweet Sorghum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.)

Abstract

Sweet sorghum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) is a high yield forage plant as silage and hay that can be grown for silage and hay production in the Mediterranean region under adverse conditions. In this study, it was aimed to develop a sorghum specific near infrared (NIR) spectroscopy calibration by using 380 samples consisting of different sorghum lines and varieties. The calibrations performed over the dry matter, crude protein, acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF) and crude ash parameters of mean laboratory values, mean NIR predicted values and R2 were 91.13, 91.62, 0.662; 5.08, 5.17, 0.937; 30.28, 30.56, 0.871; 46.77, 47.03, 0.918; 5.92, 5.86, 0.662, respectively. It is possible to predict the feed quality parameters of sweet sorghum with the calibration model obtained in the NIR spectroscopy in terms of the characteristics dealt with by the data obtained, and it will be possible to determine these characteristics in future breeding studies for sweet sorghum with the prediction models developed in this study.

Keywords

Tatlı Sorgumda (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) Yakın Kızılötesi Yansıma Spektroskopisi ile Yem Kalitesinin Belirlenmesi

Öz

Tatlı sorgum (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) Akdeniz bölgesinde su sıkıntısı yaşanan ve marjinal alanlarda dahi verim potansiyeli yüksek olan, silaj ve kuru ot üretimi amacı ile yetiştirilebilen verimli bir yem bitkisidir. Bu çalışmada, farklı sorgum hat ve çeşitlerinden oluşan 380 örneğin kullanılmasıyla sorguma özel yakın kızılötesi (NIR) spektroskopisi kalibrasyonu geliştirilmesi amaçlanmıştır. Kuru madde, ham protein, asit deterjan lif (ADF), nötr deterjan lif (NDF) ve ham kül parametrelerinin üzerinden yapılan kalibrasyonda ortalama laboratuvar değerleri, ortalama NIR tahmini değerleri ve determinasyon katsayısı (R2) sırasıyla 91.13, 91.62,0.662; 5.08, 5.17, 0.937; 30.28, 30.56, 0.871; 46.77, 47.03, 0.918; 5.92, 5.86, 0.662 olarak belirlenmiştir. Geliştirilen NIR kalibrasyon modelinin tatlı sorgumun yem kalite parametrelerinin belirlenmesi ve ileride yürütülecek ıslah çalışmalarında kullanılması mümkün olabilecektir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

TAGEM

Project Number

TAGEM/ TBAD / B/ 19 /A7 /P8 / 926

References

AOAC 2000. Official methods of analysis of the AOAC, 20th ed. Methods 990.03. Association of official analytical chemists. Arlington, VA, USA
Blanco M, Villarroya I 2002. NIR spectroscopy: a rapid-response analytical tool. Trends Analyt Chem 21 (4): 240-250
Blosser TH, Reeves JB, Bond J 1988. Factors affecting analysis of chemical composition of tall fescue with near infrared reflectance spectroscopy. J Dairy Sci 71(2):398-407.
Bozhanska T, Churkova B 2020. Correlation and regression relationships between quantitative and qualitative indicators of perennial grass and legume mixtures. Bulg J Agric Sci 26 (3): 567-573.
Contreras-Govea FE, Marsalis MA, Lauriault LM, Bean BW 2010. Forage sorghum nutritive value: A review. Online. Forage and Grazinglands 8 (1): 1-6 doi:10.1094/FG2010-0125-01-RV.
Cozzolino D, Delluchi I, Kholi M, Vazquez D 2006. Use of near infrared reflectance spectroscopy to evaluate quality characteristics in whole-wheat grain, Agric Téc 66(4):370-375.
Çakmakçı S, Gündüz İ, Çeçen S, Aydınoğlu B 1999. Sorgumun silajlık kullanımında farklı biçim devrelerinin verim ve kalite üzerine etkileri, Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi 23 (3): 603-611.
Çeçen S, Öten M, Erdurmuş C 2005. Batı Akdeniz sahil kuşağında sorgum (Sorghum bicolor L.) , sudanotu (Sorghum sudanense Staph.) ve mısırın (Zea mays L.) ikinci ürün olarak değerlendirilmesi Mediterr Agric Sci 18(3): 337-341.

Davies AMC, Grant A 1987. Review: Near-infrared analysis of foods. Int J Food Sci Tech 22 (3): 191-207.
Elçi Ş, Sağlamtimur T, İnal İ 1999. Türkiye’de yem bitkileri yetiştiriciliğinin ekim nöbetindeki yeri ve sorunları, Çayır-Mera Amenajmanı ve Islahı. Mera kanunu eğitim ve uygulama el kitabı-1, Tarımsal Üretim ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, Çayır-Mera Yem Bitkileri ve Havza Geliştirme Daire Başkanlığı, Ankara,1999, S:81-92 .
García J, Cozzolino D 2006. Uso de la espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIR) para predecir la composición química de forrajes en modelos de calibración amplia. Agric Téc 66(1):41-47
Güneş A, Acar R 2005. Karaman ekolojik koşullarında silajlık sorgum x sudanotu melezinin ikinci ürün olarak yetiştirme imkanlarının belirlenmesi, S.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi 19: 8-15.
Kahrıman F, Egesel O 2011. Development of a calibration model to estimate quality traits in wheat flour using NIR (Near infrared reflectance) spectroscopy, Res J Agric Sci 43(3): 392-400.
Karadağ Y, Özkurt M 2014. İkinci ürün olarak yetiştirilebilecek silajlık sorgum (Sorghum Bicolor (L). Moench) çeşitlerinde farklı sıra aralıklarının verim ve kalite üzerine etkisi. JAFAG 31(1):19-24.
Khaleduzzaman ABM, Enamul HAQ, Hazary M, Emdadul Haque M, Shafıqul Islam M 2013. Nitrogen and phosphorus fertilization for jumbo (Sorghum bicolor x Sorghum sudanese) forage production and evaluation by using Near infrared reflectance spectroscopy. Int J Agron Plant Prod 4(S): 3576-3582.
Maccarthy DS, Vlek PLG 2012. Impact of climate change on sorghum production under different nutrient and crop residue management in semi-arid region of Ghana: a modeling perspective. Afr Crop Sci J 20(2):243– 259.
Marsalis MA, Kirksey RE, Contreras-Govea PE, Carrasco L, O’neill MK, Lauriault LM, Place M 2010. New Mexico 2009 corn and sorghum performance tests. agricultural experiment station variety test reports. New Mexico State University. Las Cruces, Agricultural Experiment Station Cooperative Extension Service 62 pages,
Nazlı İR 2011. Sorgum x sudanotu melezi (Sorghum bicolor x Sorghum bicolor var. Sudanense) tarımında bazı organik atıkların kullanım olanakları. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 69 sy.
Özkurt M 2013. Tokat ekolojik koşullarında ikinci ürün olarak yetiştirilebilecek silajlık sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) çeşitlerinde farklı sıra aralıklarının bazı morfolojik ve tarımsal özellikleri üzerine etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarla Bitkileri Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 69 sy.
Park RS, Agnew RE, Gordon FJ, Steen RWJ 1998. The use of near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) on undried samples of grass silage to predict chemical composition and digestibility parameters. Anim Feed Sci Technol 72 (1-2): 155-167.
Patil AG, Oak MD, Taware SP, Tamhankar SA, Rao VS 2010. Nondestructive estimation of fatty acid composition in soybean [Glycine max (L.) Merrill] seeds using near-infrared transmittance spectroscopy. Food Chem 120 (4): 1210-1217.
Prażak R 2016. Prospects for sorghum cultivation in Poland. Acta Agrobot 69(2):1661-1669.
Rezende RP, Golin HO, Abreu VLS, Theodoro GF, Franco GL, Brumatti RC, Fernandes PB, Bento ALL, Rocha RFAT 2020. Does intercropping maize with forage sorghum effect biomass yield, silage bromatological quality and economic viability? Res Soc Dev 9(4):1-25.
Shenk JS, Westerhaus MO 1994. The application of near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) to forage analysis, In: G.C. Fahey et al. (ed.) Forage quality, evaluation, and utilization. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI. pp 406-409.
Siefers MK, Turner JE, Huck GL, Young MA, Anderson SA, Pope RV, Bolsen KK 1997. Agronomic and silage quality traits of forage sorghum cultivars in 1995, Kansas Agric Exp Sta Rep Prog 783: 76-80.
Soya H 1999. İkinci ürün olarak yem bitkileri tarımı, Çayır-Mera Amenajmanı ve Islahı. Mera kanunu eğitim ve uygulama el kitabı-1, Tarımsal Üretim ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, Çayır-Mera Yem Bitkileri ve Havza Geliştirme Daire Başkanlığı, Ankara,1999, S:93-102.
Swart E, Brand TS, Engelbrecht J 2012. The use of near infrared spectroscopy (NIRS) to predict the chemical composition of feed samples used in ostrich total mixed rations. S Afr J Anim Sci 42(5): 550-554.
Tabacco E, Righi F, Quarantelli A, Borreani G 2011. Dry matter and nutritional losses during aerobic deterioration of corn and sorghum silages as influenced by different lactic acid bacteria inocula. J Dairy Sci 94(3) :1409-1419
Torrecilla, M, Cantamutto MA, Bertoia LM 2011. Head and stover contibutin to digestible dry matter yield on grain and dual-purpose sorghum crop. Aust J Crop Sci 5 (2): 116-122.
Tosunoğlu S, Mut H 2015. Yozgat şartlarında ana ve ikinci ürün olarak yetiştirilebilecek sorgum, sudan otu ve sorgum sudan otu melez çeşitlerinin belirlenmesi. Türkiye 11. Tarla Bitkileri Kongresi, Çanakkale
TS EN ISO 2171(2010).Tahıllar, baklagiller ve yan ürünleri - Yakılarak kül muhtevasının tayini, 22 sy.
TS EN ISO 712 (2012). Tahıl ve tahıl ürünleri-Rutubet muhtevası tayini- Referans yöntem, 14 sy.
Van Soest PJ, Robertson JB, Lewis BA 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J Dairy Sci 74 (10): 3583-3597.
Velasco L, Becker CH 1998. Estimating the fatty acid composition of the oil in intactseed rapeseed (Brassica napus L.) by near infrared reflectance spectroscopy. Euphytica, 101:221-230
Vranıć M, Bošnjak K, Rukavına I, Glavanovıć S, Pıntıć Pukec S, Babıć A, Vranıć I 2020. Prediction of forage chemical composition by NIR spectroscopy. J Cent Eur Agric 21(3): 554-568
Williams PC, Norris K 2001. Near-Infrared Technology in the Agricultural and Food Industries. St Paul, MN, USA: American Association of Cereal Chemists.312 p.
Yücel C, Yücel D, İnal İ, Gündel F, Hatipoğlu R, Dweikat I 2017a. Determining of bio-ethanol production potential of different sweet sorghum genotypes under Mediterranean conditions. Abstract Proceeding Book of ICAFOF Conference p:942.
Yücel C, İnal İ, Gündel F, Yücel D, Aktaş A, Karaağaç HA, Hatipoğlu R, Dweikat İ 2017b. Biyoetanol üretiminde kullanılmış tatlı sorgum saplarının silaj kalite özelliklerinin belirlenmesi. KSÜ Tarım ve Doğa Derg 20 (Özel Sayı): 144-148.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Agricultural, Veterinary and Food Sciences

Journal Section

Research Article

Authors

Aylin Oluk ^*
0000-0001-8939-3610
Türkiye

Hatice Yücel
0000-0003-2813-5639
Türkiye

İlker İnal
0000-0002-5891-8004
Türkiye

Feyza Bilgin
0000-0002-7435-4130
Türkiye

Ertan Yazgan
0000-0001-5610-7788
Türkiye

Ugur Serbester
0000-0003-4460-3797
Türkiye

Publication Date

April 30, 2022

Submission Date

February 10, 2021

Acceptance Date

May 20, 2021

Published in Issue

Year 2022 Volume: 25 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.877978

IZ

https://izlik.org/JA56AF44DE

Cite

RIS / Bibtex

APA

Oluk, A., Yücel, H., İnal, İ., Bilgin, F., Yazgan, E., & Serbester, U. (2022). Tatlı Sorgumda (Sorghum bicolor var. saccharatum (L.) Mohlenbr.) Yakın Kızılötesi Yansıma Spektroskopisi ile Yem Kalitesinin Belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 25(2), 415-422. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.877978

Cited By

Kırklareli Koşullarında Farklı Sulama Suyu Seviyelerinin Şeker Sorgumu ve Silajlık Mısır Bitkilerinin Verim ve Kalite Parametrelerine Etkisi

ANADOLU Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi

https://doi.org/10.18615/anadolu.1570912