Фотосинтетична активність гібридів соняшнику за дії регуляторів росту в умовах Степу України
Анотація
Клімат південної зони Степу України за останні роки характеризується суттєвим потеплінням, з низькою, нерівномірною кількістю опадів протягом вегетації рослин, що призводить до зниження запасів продуктивної вологи в ґрунті, у рослин виникає гідротермічний стрес. Можливостями підвищення адаптації рослин до несприятливих факторів є використання регуляторів росту рослин та застосування різних способів обробітку ґрунту, направлених на збереження вологи. Мета досліджень – дослідити вплив регулятору росту рослин АКМ+Са на роботу фотосинтетичного апарату гібридів соняшнику на фоні різних способів основного обробітку ґрунту в умовах південного Степу України. При виконанні досліджень використовували наступні методи: польовий, хімічний (для визначення якісних показників) та статистичний (для оцінки достовірності даних). Польові дослідження проводили впродовж 2017-2019 років на чорноземах південних важкосуглинкових. У досліді використовували модифікований регулятор росту рослин АКМ+Са для передпосівної обробки насіння та позакореневого обприскування рослин соняшнику (фаза початку бутонізації) гібридів Таленто і Коломбі на фоні глибокого рихлення або оранки. Встановлено, що застосування глибокого рихлення, на відміну від оранки, сприяє збільшенню показників вмісту сухої речовини в рослинах соняшнику і чистої продуктивності фотосинтезу за рахунок кращого збереження вологи у ґрунті. Використання регулятора росту рослин АКМ+Са, незалежно від способу обробітку ґрунту, сприяє наростанню площі листкової поверхні до 31,2 %, збільшує фотосинтетичний потенціал рослин до 21,6 % та чисту продуктивність фотосинтезу до 15,9 % протягом вегетації, а також підвищує вміст сухої речовини, порівняно з контролем. Частка впливу регулятора росту рослин АКМ+Са на формування площі листової поверхні становить 54,2 %. Максимальний позитивний ефект отримано при сумісному застосуванні препарату АКМ+Са для передпосівної обробки і обприскування рослин соняшнику по вегетації на фоні глибокого рихлення ґрунту. Результати досліджень можуть бути використані для корегування елементів агротехнологій вирощування соняшнику, підвищення продуктивності культури та ведення прибуткового агробізнесу
Ключові слова
фотосинтетичний потенціал; чиста продуктивність фотосинтезу; соняшник; регулятор росту рослин; оранка; глибоке рихлення
[1] Almashova, V.S., & Skok, S.V. (2022). Effectiveness of application of biological preparations and plant growth regulators for growing agricultural crops in the southern steppe zone of Ukraine. Bulletin of Sumy National Agrarian University Series “Agronomy and Biology”, 1(47), 11-17. doi: 10.32845/agrobio.2022.1.2.
[2] Aslam, A., Khan, S., Ibrar, D., Irshad, S., Bakhsh, A., Gardezi, S.T.R., Ali, M., Hasnain, Z., Al-Hashimi, A., Noor, M.A., Brestic, M., Skalicky, M., & Zuan, A.T.K. (2021). Defensive impact of foliar applied potassium nitrate on growth linked with improved physiological and antioxidative activities in sunflower (Helianthus annuus L.) hybrids grown under salinity stress. Agronomy, 11(10), article number 2076. doi: 10.3390/agronomy11102076.
[3] Bielashov, O., Rozhkov, A., Kalenska, S., Karpuk, L., Marenych, M., Kuts, O., Zaitseva, I., Romanov, O., & Muzafarov, N. (2022). Influence of pre-sowing application of mineral fertilizers, root and foliar nutrition on productivity of winter tritical plants. Ecological Engineering & Enviromental Technology, 23(6), 1-14. doi: 10.12912/27197050/152118.
[4] Chaika, T.O., Yasnolob, I.O., Gorb, O.O., Lotysh, I.I., & Bereznytskyi, Y.V. (2019). Eco-balance of soil tillage systems to restore and increase soil fertility. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 3, 92-102. doi: 10.31210/ visnyk2019.03.12.
[5] Degani, О., Gordani, А., Becher, Р., Chen, А., & Rabinovitz, О. (2022). Crop rotation and minimal tillage selectively affect maize growth promotion under late wilt disease stress. Journal of Fungi, 8(6), article number 586. doi: 10.3390/jof8060586.
[6] Domaratskyi, Y. (2021). Leaf area formation and photosynthetic activity of sunflower plants depending on fertilizers and growth regulators. Journal of Ecological Engineering, 22(6), 99-105. doi: 10.12911/22998993/137361.
[7] Fedchyshyn, D., Ignatenko, I., Shulga, M., & Danilik, D. (2022). Legal problems of rational use and protection of agricultural land in Ukraine. Justicia, 27(41), 43-52. doi: 10.17081/just.27.41.5404.
[8] Galliano, D., Magrini, M.B., Tardy, C., & Triboulet, P. (2018). Eco-innovation in plant breeding: Insights from the sunflower industry. Journal of Cleaner Production, 172, 2225-2233. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.11.189.
[9] Gamayunova, V., Khonenkо, L., Moskva, I., Kudrina, V., & Glushko, T. (2019). The influence of nutrition optimization on the productivity of spring oil crops on the southern chernozem in the zone of Ukrainian steppe under the influence of biopreparations. Bulletin of Lviv National Environmental University: Agronomy, 23, 112-118. doi: 10.31734/agronomy2019.01.112.
[10] Hilwa, D., Marajan, W.A., & Idris, B.E.M. (2019). Influence of sowing date on growth and yield components of sunflower (Helianthus annuus L.) in Semi-Arid Zone. Journal of Agronomy Research, 2(2), article number 36. doi: 10.14302/issn.2639-3166.jar-19-2961.
[11] Hrytsaenko, Z.M., Hrytsaenko, A.O., & Karpenko, V.P. (2003). Methods of biological and agrochemical research of plants and soils. Kyiv: Nichlava.
[12] Jan, A.U., Hadi, F., Akbar, F., & Shah, A. (2019). Role of potassium, zinc and gibberellic acid in increasing drought stress tolerance in sunflower (Helianthus annuus L.). Pakistan Journal of Botany, 51(3), 809-815. doi: 10.30848/ PJB2019-3(4).
[13] Kalytka, V.V., Ivanchenko, O.A., Zolotukhina, Z.V., Yalokha, T.M., & Zhernovy, O.I. (2011). Retrieved from https://uapatents.com/7-58260-antistresova-kompoziciya-dlya-peredposivno-obrobki-nasinnyasilskogospodarskikh-kultur.html.
[14] Karpenko, V.P., & Shutko, S.S. (2018). Chlorophyll content and photosynthetic productivity in soriz while applying of Pik 75 WG herbicide and Regoplant plant growth regulator. Proceedings of Uman National University of Horticulture, 93(1), 23-32. doi: 10.31395/2415-8240-2018-93-1-23-32.
[15] Khan, N., Bano, A.M.D., & Babar, A. (2020). Impacts of plant growth promoters and plant growth regulators on rainfed agriculture. PLoS ONE, 15(4), article number e0231426. doi: 10.1371/journal.pone.0231426.
[16] Kohut, I.M., Valentiuk, N.O., & Shchetinikova, L.A. (2020). The formation of productiveness of the sunflower depending on the spacing of the plants in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Taurida Scientific Herald. Series: Rural Sciences, 112, 93-98. doi: 10.32851/2226-0099.2020.112.13.
[17] Kolesnikov, M., & Pashchenko, Yu. (2022). The production process of peas (Pisum sativum L.) under the influence of Ryzohumin and biostimulants in the Southern Steppe of Ukraine. Agrobiology, 1, 24-35. doi: 10.33245/2310-9270-2022-171-1-24-35.
[18] Liabah, S. (2022). Influence of soil cultivation method and fertilization system on the yield of sunflower (Helianthus L.) when growing in conditions of Central Polissia of Ukraine. Аgroecological Journal, 4, 130-135. doi: 10.33730/2077-4893.4.2022.273259.
[19] Ma, T., Chen, K., He, P., Dai, Y., Yin, Y., Peng, S., Ding, J., Yu, Sh., & Huang, J. (2022). Sunflower photosynthetic characteristics, nitrogen uptake, and nitrogen use efficiency under different soil salinity and nitrogen applications. Water, 14(6), article number 982. doi: 10.3390/w14060982.
[20] Melnyk, A., Akuaku, J., Melnyk, T., & Makarchuk, A. (2020). Influence of photosynthetic apparatus on the productivity of high-oleic sunflower depending on climatic conditions in the left-bank forest-steppe of Ukraine. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 26, 800-808.
[21] Novytska, N., Gadzovskiy, G., Mazurenko, B., Kalenska, S., Svistunova, I., & Martynov, O. (2020). Effect of seed inoculation and foliar fertilizing on structure of soybean yield and yield structure in Western Polissya of Ukraine. Agronomy Research, 18(4), 2512-2519. doi: 10.15159/AR.20.203.
[22] Sadak, M.S., Hanafy, R.S., Elkady, F.M., Mogazy, A.M., & Abdelhamid, M.T. (2023). Exogenous calcium reinforces photosynthetic pigment content and osmolyte, enzymatic, and non-enzymatic antioxidants abundance and alleviates salt stress in bread wheat. Plants, 12(7), article number 1532. doi: 10.3390/plants12071532.
[23] Shafiq, B.A., Nawaz, F., & Majeed, S. (2021). Sulfate-based fertilizers regulate nutrient uptake, photosynthetic gas exchange, and enzymatic antioxidants to increase sunflower growth and yield under drought stress. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 21, 2229-2241. doi: 10.1007/s42729-021-00516-x.
[24] Sitko, K., Gieroń, Ż., Szopiński, M., Zieleźnik-Rusinowska, P., Rusinowski, S., Pogrzeba, M., & Małkowski, E. (2019). Influence of short-term macronutrient deprivation in maize on photosynthetic characteristics, transpiration and pigment content. Scientific Reports, 9(1), article number 14181. doi: 10.1038/s41598-019-50579-1.
[25] Tsyliuryk, О.I., Shevchenko, S.M., Gonchar, N.V., Shevchenko, O.M., Derevenets-Shevchenko, K.A., & Svets, N.V. (2021). Soil biological activity of short rotation crop at the maximum saturation with sunflower. Scientific and Technical Bulletin of the Institute of Oilseed Crops NAAS, 30, 105-115. doi: 10.36710/ioc-2021-30-11.
[26] Vozhegova, R.A., Netis, I.T., Onufran, L.I., Sakhatsky, G.I., & Sharata, N.H. (2021). Climate change and aridization of the Southern Steppe of Ukraine. Agrarian Innovations, 7, 16-20. doi: 10.32848/agrar.innov.2021.7.3.
[27] Yashchuk, V.U., Vashchenko, V.M., Koretskyi, A.P., Kryvosheya, R.M., & Chaikovska, V.V. (2016). List of permitted pesticides and agrochemicals for use in Ukraine. Kyiv: “Univest Media” LLC.
[28] Yeremenko, O., & Onyshchenko, О. (2020). Dynamics of changes in biometric indicators of sunflower plants depending on basic tillage methods and growth regulator in the Southern steppe of Ukraine. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 4, 93-103. doi: 10.31210/visnyk2020.04.11.
[29] Yeremenko, O., & Pokoptseva, L. (2018). Improvement of oilseed crops sowing qualities at the effect of physiologically active antistress substances. Scientific Horizons, 1(64), 41-48.
[30] Yeshchenko, V.O., Kopytko, P.G., & Opryshko, V.P. (2005). Fundamentals of scientific research in agronomy. Kyiv: Action.
[31] Zimaroieva, A., Zhukov, O.V., Fedoniuk, T., Pinkina, T., & Vlasiuk, V. (2021). Edaphoclimatic factors determining sunflower yields spatiotemporal dynamics in northern Ukraine. Oilseeds and Fats, Crops and Lipids, 28(26), 1-13. doi: 10.1051/ocl/2021013.