Вплив умов вирощування на азотфіксацію та врожайність насіння трьох українських сортів сої

Микола Янаєвич Шевніков, Ольга Григорівна Міленко, Ігор Ігоревич Лотиш, Дмитро Миколайович Шевніков, Оксана Володимирівна Шовкова
Отримано: 03.08.2022 Доопрацьовано: 14.09.2022 Прийнято: 21.10.2022
Взято з Том 25, № 8, 2022 Сторінки: 17-27
Завантажити статтю Читати статтю

Анотація

Актуальність теми досліджень визначається пошуком нових технологічних прийомів вирощування сої. З огляду на це, досліджували особливості формування продуктивності різних сортів сої залежно від низки чинників, таких як: строки, способи сівби та норми висіву. Метою досліджень було теоретичне обґрунтування та практичні рекомендації щодо строків і способів сівби, норм висіву різних сортів сої. Проаналізовано показники впливу інтенсивності освітлення, внесення добрив, зміни норм висіву насіння та різних варіантів ширини міжрядь на біологічну азотфіксацію сої. В результаті встановлено закономірності та здійснено наукове обґрунтування положень, розроблено рекомендації виробництву та науково обґрунтовані прийоми технології вирощування сої, які забезпечують підвищення продуктивності культури на 15–25 %. Розроблені практичні рекомендації щодо збільшення виробництва сої використовуються в господарствах області та за її межами для вирішення важливої проблеми – збільшення виробництва кормового і харчового білка та рослинної олії. Зміна норми висіву з 0,5 до 0,8 млн насінин/га за рядкової сівби сприяла збільшенню висоти прикріплення нижніх бобів, що, в свою чергу, сприяє зменшенню втрат врожаю при збиранні культури. Норма висіву мала більший вплив на урожайність сої, ніж спосіб сівби. Найкращі умови були отримані при висіві 0,7 млн схожих насінин/га. В ході досліджень сорт Романтика показав найвищу врожайність 3,07 т/га за рядкового способу сівби, норми висіву 0,8 млн схожих насінин/га та другого строку сівби

Ключові слова

рослинництво, інтенсивність освітлення, строки сівби, норми і способи, кореневий бульбочок, міжряддя, норма висіву

[1] Arachchige, P.S.P., Morro Rosso, L.H., Hansel, F.D., Ramundo, B., Torres, A.R., Asebedo, R., Ciampitti, I.A., & Krishna Jagdish, S.V. (2020). Temporal biological nitrogen fixation pattern in soybean inoculated with Bradyrhizobium. Agrosystems, Geosciences & Environment, article number 20079. doi: 10.1002/agg2.20079.

[2] Araujo, K.E.C., Vergara, C., Guimarães, A.P., Rouws, J.R.C., Jantalia, С.P., Urquiaga, S., Alves, B.J.R. & Boddey, R.M. (2018). Changes in 15N natural abundance of biologically fixed N2 in soybean due to shading, rhizobium strain and plant growth stage. Plant Soil, 426, 413-428. doi: 10.1007/s11104-018-3627-4.

[3] Atieno, M., & Lesueur, D. (2019). Opportunities for improved legume inoculants: Enhanced stress tolerance of rhizobia and benefits to agroecosystems. Symbiosis, 77, 191-205. doi: 10.1007/s13199-018-0585-9.

[4] Blanco, G., et al. (2014). Drivers, trends and mitigation. In Climate сhange 2014: Mitigation of сlimate сhange. Cambridge: Cambridge University Press. doi: 10.1017/CBO9781107415416.011.

[5] CCAFS. (2019). 2018 Annual report to CGIAR consortium. Retrieved from https://cgspace.cgiar.org/bitstream/handle/10568/101144/CCAFS%202018%20Annual%20Report%20%20-%20Quality%20Assured.pdf.

[6] De Luca, M.J., & Hungria, M. (2014). Plant densities and modulation of symbiotic nitrogen fixation in soybean. The Journal of Agricultural Science, 71, 181-187. doi: 10.1590/S0103-90162014000300002.

[7] FAOSTAT. (2017). Statistics database and datasets of the Food and Agriculture Organization of the United Nations. Retrieved from https://www.fao.org/statistics/en/.

[8] Getachew Gebrehana, Z., & Abeble Dagnaw, L. (2020). Response of soybean to Rhizobial inoculation and starter N fertilizer on Nitisols of Assosa and Begi areas, Western Ethiopia. Environmental Systems Research, 9, article number 14. doi: 10.1186/s40068-020-00174-5.

[9] Gremaud, M.F., & Harper, J.E. (1989). Selection and initial characterization of partially nitrate tolerant nodulation mutants of soybean. Journal of Plant Physiology, 89, 169-173. doi: 10.1104/pp.89.1.169.

[10] Heffer, P., & Prud’Homme, M. (2016). Global nitrogen fertiliser demand and supply: Trend, current level and outlook. In Solutions to improve nitrogen use efficiency for the world: Proceedings of the 2016 International nitrogen initiative conference (pp. 4-8). Melbourne: Australia.

[11] Herridge, D.F., Peoples, M.B., & Boddey, R.M. (2008). Global inputs of biological nitrogen fixation in agricultural systems. Plant and Soil, 311, 1-18. doi: 10.1007/s11104-008-9668-3.

[12] IFA (2009). Energy efficiency and CO2 emissions in ammonia production. Retrieved from https://www.inference.org.uk/sustainable/images/2009_tech_energy_efficiency.pdf.

[13] Jańczak-Pieniążek, M., Bucjek, J., Bobrecka-Jamro, D., Szupunar-Krok, E., & Tobiasz-Salach, J.W. (2021). Morphology, productivity and quality of Soybean (Glycine max (L.) Merr.) cv. Merlin in response to row spacing and seeding systems. Agronomy, 11(2), article number 403. doi: 10.3390/agronomy11020403.

[14] Kaur, J., Cihacek, L.J., & Chatterjee, A. (2018). Estimation of nitrogen and sulfur mineralization in soils amended with crop residues contributing to nitrogen and sulfur nutrition of crops in the North Central U.S. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 49(18), 2256-2266. doi: 10.1080/00103624.2018.1499761.

[15] Kena, K. (2018). Effect of inter row spacing on yield components and yield of soybean (Glycine max (L.) Merill) varieties in Dale Sedi district, Western Ethiopia. Agricultural Research & Technology, 18(4), 190-198. doi: 10.19080/ARTOAJ.2018.18.556068.

[16] Leilah, A.A.A., & Khan, N. (2021). Interactive effects of gibberellic acid and nitrogen fertilization on the growth, yield, and quality of sugar beet. Agronomy, 11, article number 137. doi: 10.3390/agronomy11010137.

[17] Lin, X.-Y., Zhang, N.-N., Yao, B.-H., Zhang, X., Liu, W.-Y., Zhang, W.-Q., Zhang, J-H., Wei, G-H., & Chen, J. (2022). Interactions between hydrogen sulphide and rhizobia modulate the physiological and metabolism process during water deficiency-induced oxidative defense in soybean. Plant, Cell & Environment, 1-26. doi: 10.1111/pce.14431.

[18] Lyu, X., Xia, X., Wang, C., Ma, C., Dong, S., & Gong, Z. (2019). Effects of changes in applied nitrogen concentrations on nodulation, nitrogen fixation and nitrogen accumulation during the soybean growth period. Soil Science and Plant Nutrition, 65(5), 479-489. doi: 10.1080/00380768.2019.1667213.

[19] Mathenge, C., Thuita, M., Masso, C., Gweyi-Onyango, J., & Vanlauwe, B. (2019). Variability of soybean response to rhizobia inoculant, vermicompost, and a legume-specific fertilizer blend in Siaya County of Kenya. Soil and Tillage Research, 194, article number 104290. doi: 10.1016/j.still.2019.06.007.

[20] Natsumi, Y., Sayuri, T., Norikuni, O., Kuni, S., Takashi, S., Kyoko, H., Akihiro, S., & Takuji, O. (2019). Effects of different chemical forms of nitrogen on the quick and reversible inhibition of soybean nodule growth and nitrogen fixation activity. Frontiers in Plant Science, 10. doi: 10.3389/fpls.2019.00131.

[21] Pahari, A., Nayak, S.K., & Mishra, B.B. (2021). Agriculturally important microorganisms. London: CRC Press. doi: 10.1201/9781003245841.

[22] Patil, G., Mian, R., Vuong, T., Pantalone, V., Song, Q., Chen, P., Shannon, G.J., Carter, T.C., & Nguyen, H.T. (2017). Molecular mapping and genomics of soybean seed protein: A review and perspective for the future. Theoretical and Applied Genetics, 130, 1975-1991. doi: 10.1007/s00122-017-2955-8.

[23] Prusinski, J., & Nowicki, R. (2020). Effect of planting density and row spacing on the yielding of soybean (Glycine max L. Merril). Plant, Soil and Environment, 66(12), 616-623. doi: 10.17221/403/2020-PSE.

[24] Reed, H.K., Karsten, H.D., Curran, W.S., Tooker, J.F., & Duiker, S.W. (2019). Planting green effects on corn and soybean production. Agronomy Journal, 111, 2314-2325. doi: 10.2134/agronj2018.11.0711.

[25] Rizzo, G., & Baroni, L. (2018). Soy, soy foods and their role in vegetarian diets. Nutrients, 10, article number 43. doi: 10.3390/nu10010043.

[26] Schutte, M., & Nleya, T. (2019). Row spacing and seeding rate effects on soybean yield. In Soybean – biomass, yield and productivity (pp. 126-130). London: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.80748.

[27] Schwember, A.R., Schulze, J., del Pozo, A., & Cabeza, R.A. (2019). Regulation of symbiotic nitrogen fixation in legume root nodules. Plants, 8, article number 333. doi: 10.3390/plants8090333.

[28] Sobko, O., Hartung, J., Zikeli, S., Claupein, W., & Gruber, S. (2019). Effect of sowing density on grain yield, protein and oil content and plant morphology of soybean (Glycine max L. Merril). Plant Soil Environment, 65(12), 594-601. doi: 10.17221/346/2019-PSE.

[29] Ulafić, A., Varga, I., Stošić, M., Iljkić, D., & Antunović, M. (2020). Analysis of soybean growth in regard to different row-spacing. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 26(3), 533-539.

[30] Umburanas, R.C., Yokoyama, A.H., Balena, L., Lenhani, G.C., Teixeira, Â.M., Krüger, R.L., Reichardt, K., & Kawakami, J. (2018). Sowing dates and seeding rates affect soybean grain composition. International Journal of Plant Production, 12, 181-189. doi: 10.1007/s42106-018-0018-y.

[31] Vinnichek, L., Pogorelova, E., & Dergunov, A. (2018). Oilseed market: Global trends. IOP Conference Series: Earth and Environmental sciences, 274, article number 012030. doi: 10.1088/1755-1315/274/1/012030.

[32] Weil, R.R., & Brady, N.C. (2017). The nature and properties of soil (15th ed.). Columbus: Pearson.

[33] Yang, Z., Du, H., Xing, X., Li, W., Kong, Y., Li, X., & Zhang, C. (2022). A small heat shock protein, GmHSP17.9, from nodule confers symbiotic nitrogen fixation and seed yield in soybean. Plant Biotechnology Journal, 20(1), 103-115. doi: 10.1111/pbi.13698.

Shevnikov, M., Milenko, O., Lotysh, I., Shevnikov, D., & Shovkova, O. (2022). The effect of cultivation conditions on the nitrogen fixation and seed yield of three Ukrainian varieties of soybean. Scientific Horizons, 25(8), 17-27. https://doi.org/10.48077/scihor.25(8).2022.17-27