Формування фотоасиміляційного апарату посівів гороху (Pisum sativum L.) за дії біостимуляторів в посушливих умовах Південного Степу України
Анотація
Південний Степ України характеризується рядом несприятливих агрокліматичних умов, що призводить до гальмування ростових процесів, порушення фізіологічних процесів та втрати врожаю сільськогосподарських культур. Застосування екологічно безпечних біорегуляторів стимулює ростові процеси, оптимізує азотне живлення, підвищує адаптивність зернобобових культур до несприятливих умов і збільшує урожайність. Метою роботи було з’ясувати особливості впливу біостимуляторів на формування фотоасиміляційного апарату гороху посівного сорту Оплот в умовах Південного Степу України. Було проведено 3-х річні дрібноділянкові дослідження в ході яких визначали індекс листкової поверхні, вміст загального хлорофілу та чисту продуктивність фотосинтезу в посівах гороху. Біостимуляторами проводили передпосівний та позакореневий обробіток посівів гороху в фазі бутонізації у концентраціях, описаних в методології. Було встановлено, що Стимпо (25 мл/т + 20 мл/га) збільшував індекс листкової поверхні у різних фазах вегетації гороху сорту Оплот в 1,12-1,54 рази та Регоплант (250 мл/т +50 мл/га) збільшував індекс листкової поверхні в 1,18-1,38 рази порівняно з контролем. Вірогідне збільшення вмісту хлорофілу в прилистках рослин гороху було зафіксовано після фоліарної обробки посівів біостимуляторами та перебільшувало значення контрольних рослин на 9,0-10,4 % в період ВВСН 61(65) – 75(79). За 3-х річними результатами доведено позитивний вплив біостимуляторів на чисту продуктивність фотосинтезу. Так, Стимпо та Регоплант збільшували чисту продуктивність фотосинтезу посівів гороху на 35 % та 22 % відповідно у фазі бутонізація (BBCH 51-61) і цвітіння (ВВСН 55-65). Одержані наукові результати сприяють широкому використанню досліджуваних біостимуляторів в технології вирощування гороху в зоні Південного Степу України з метою підвищення продуктивності культури та отримання врожаю високої якості
Ключові слова
бобові; регулятори росту рослин; Регоплант; Стимпо; чиста продуктивність фотосинтезу; індекс листкової поверхні; хлорофіл
[1] Cobon, D. H., Baethgen, W. E., Landman, W., Williams, A., van Garderen, E. A., Johnston, P., Malherbe, J., Maluleke, Ph., Kgakatsi, I.B., & Davis, P. (2020). Agroclimatology in grasslands. Agroclimatology: Linking Agriculture to Climate, 60, 369-423. doi: 10.2134/agronmonogr60.2016.0013.
[2] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
[3] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1979, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.
[4] DSTU 4362:2004. (2006). Soil quality. Indicators of soil fertility. Retrieved from https://online.budstandart.com/ ua/catalog/doc-page?id_doc=67099.
[5] Dubey, A., Kumar, A., & Khan, M.L. (2020). Role of biostimulants for enhancing abiotic stress tolerance in Fabaceae plants. In The plant family Fabaceae- biology and physiological responses to environmental stresses (pp. 223-236). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-15-4752-2_8.
[6] 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.
[7] 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 e0232926. doi: 10.1371/journal.pone.0231426.
[8] Khodanitska, О.О., Shevchuk, O.A., Tkachuk, O.O., & Shevchuk, V.V. (2019). Features of the anatomical structure of the autonomic organs and flax oil yield (Linum usitatissimum L.) at applications growth stimulants. Science Rise: Biological Science, 4(20), 35-40. doi: 10.15587/2519-8025.2019.188317.
[9] Kim, V.V., & Narimanov, A.A. (2021). Influence of different growth stimulators on the formation of a photosynthetic apparatus in vegetable soybean plants. Central Asian Journal of Medical and Natural Science, 2(6), 125-130. doi: 10.17605/cajmns.v2i6.494.
[10] Kolesnikov, M., Gerasko, T., Paschenko, Yu., Pokoptseva, L., Onyschenko, O., & Kolesnikova, A. (2023). Effect of water deficit on maize seeds (Zea mays L.) during germination. Agronomy Research, 21(1), 156-174. doi: 10.15159/AR.23.016.
[11] Kolesnikov, M., Pashchenko, Y., Ninova, H., Kapinos, M., & Kolesnikova, A. (2019). Effect of preparations Methyure (6-Methyl-2-Mercapto-4-Hydroxypyrimidine) on corn (Zea mays L.) biological productivity under saline soil conditions. In V. Nadykto (Ed.), Modern development paths of agricultural production (pp. 719-728). Cham: Springer. doi: 10.1007/978–3–030–14918–5_70.
[12] Kolosovskaya, V.V. (2019). Agroecological features of the formation of pea productivity in conditions of climate change in the forest-steppe zone of Ukraine. In I.O. Yasnolob, T.O. Chayki & O.O. Gorba (Eds), Alternative energy sources in increasing energy efficiency and energy independence of rural areas (pp. 87-94). Poltava: Astraya Publishing House.
[13] Kulyk, H.А., Reznichenko, V.P., Trykina, N.M., & Malakhovska, V.О. (2020). Efficiency of applying growth regulators at sugar beet cultivation in the Central Ukraine. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 2, 43-49. doi: 10.31210/visnyk2020.02.05.
[14] Kumar, B. (2021). Plant bio-regulators for enhancing grain yield and quality of legumes: A review. Agricultural Reviews, 2(2), 175-182. doi: 10.18805/ag.R-2068.
[15] Lemishko, S.M., Chernykh, S.A., & Yarchuk, I.I. (2022). Increasing the manifestation of the effect of symbiotic nitrogen fixation of peas and the productivity of crops using growth regulators, preparations of nitrogen-fixing bacteria and organic biostimulators in the conditions of the Northern Steppe of Ukraine. Agrarian Innovations, 15, 47-52. doi: 10.32848/agrar.innov.2022.15.7.
[16] Makogonenko, S.Yu., Baranov, V.I., & Terek, O.I. (2019). Influence of Regoplant and Stimpo on content of free amino acids and intensity of lipid peroxidation in Brassica napus L. at cultivation on technozem. The Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series Biology, 1(46), 47-53.
[17] Mazur, V., Tkachuk, O., Pantsyreva, H., Kupchuk, I., Mordvaniuk, M., & Chynchyk, O. (2021). Ecological suitability peas (Pisum Sativum) varieties to climate change in Ukraine. Agraarteadus. Journal of Agricultural Science, 32(2), 276-283. doi: 10.15159/jas.21.26.
[18] Medkov, A.I., Stefanovska, T.R., & Borodai, V.V. (2021). Optimization of the micromycete cultivation process – basics of growth regulators and biotesting their growth-stimulating activity concerning to Miscanthus giganteus. Agrology, 4(1), 40-46. doi: 10.32819/021005.
[19] Meier, U. (2018). Growth stages of mono- and dicotyledonous plants. Quedlinburg: Open Agrar Repositorium. doi: 10.5073/20180906-074619.
[20] Nadeem, M., Li, J., Yahya, M., Sher, A., Ma, C., Wang, X., & Qiu, L. (2019). Research progress and perspective on drought stress in legumes: A review. International Journal of Molecular Sciences, 20(10), article number 2541. doi: 10.3390/ijms20102541.
[21] Nebaba, K.S. (2020). The formation of the photosynthetic apparatus of seed pea depending on technological methods in the conditions of the Western Forest Steppe. Balanced Nature Management, 3, 139-145. doi: 10.33730/2310-4678.3.2020.212616.
[22] Nebaba, K.S. (2023). Influence of mineral fertilizers and growth regulators on the quality of sowing pea grain in the forest-steppe. Podilian Bulletin: Agriculture, Engineering, Economics, 38, 99-103. doi: 10.37406/27069052-2023-1.14.
[23] Netwal, M., Choudhary, M.R., Jakhar, R.K., Garhwal, O.P., & Choudhary, G. (2022). Effect of bio-regulators and plant growth promoting bacteria on growth attributes of Indian bean (Lablab purpureus L. var. typicus). International Journal of Horticulture and Food Science, 4(2), 219-222. doi: 10.33545/26631067.2022.v4.i2c.140.
[24] Novytska, N.V., & Ponomarenko, O.V. (2022). Photosynthetic parameters of winter pea sowings under the effect of nitrogen fertilization and seed inoculation in the Right Bank Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 30, 43-53. doi: 10.47414/np.30.2022.270118.
[25] Onyshchenko, O., Pokoptseva, L., Kolesnikov, M., & Gerasko T. (2023). Photosynthetic activity of sunflower hybrids under growth regulators in the Steppe of Ukraine. Scientific Horizons, 26(6), 58-70. doi: 10.48077/ scihor6.2023.58.
[26] Pidlisnyuk, V., Stefanovska, T., Zhukov, O., Medkow, A., Shapoval, P., Stadnik, V., & Sozanskyi, M. (2022). Impact of plant growth regulators to development of the second generation energy crop Miscanthus×giganteus produced two years in marginal post-military soil. Applied Sciences, 12(2), article number 881. doi: 10.3390/app12020881.
[27] Pyda, S.V., Kononchuk, O.B., Tryguba, O.V., & Gurska, O.V. (2021). The effectiveness of Ryzobofit and Ryzohumin microbiological preparations use for beans biometric indicators (Faba bona Medic). Agrobiology, 1, 115-121. doi: 10.33245/2310-9270-2021-163-1-115-121.
[28] Ram, H.H. (2023). Principles of plant breeding New Delhi: India Publishing Agency.
[29] Rodriguez, I.R., & Miller, G.L. (2000). Using a chlorophyll meter to determine the chlorophyll concentration, nitrogen concentration, and visual quality of St. Augustinegrass. HortScience, 35(4), 751-754.
[30] Shepilova, T.P., Petrenko, D.I., Leshchenko, S.M., & Artemenko, D.Yu. (2021). Formation of soybean productivity depending on sowing time and plant growth regulators. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 4, 30-35. doi: 10.31210/visnyk2021.04.03.
[31] Titarenko, O.S., & Karpuk, L.M. (2022). Photosynthetic efficiency of sorghum (Sorghum bicolor) under the effect of elements of cultivation technology. Advanced Agritechnologies, 10(3). doi: 10.47414/na.10.3.2022.287179.
[32] Tsygankova, V.A., Spivak, S.I., Shysha, O.M., Pastukhova, N.L., Yemets, A.I., & Blume, Y.B. (2021). The application of biostimulants regoplant and stimpo to increase wheat resistance to salinity conditions. Factors of Experimental Evolution of Organisms, 28, 117-122. doi: 10.7124/FEEO.v28.1386.
[33] 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.
[34] Wu, A., Hammer, G.L., Doherty, A., von Caemmerer, S., & Farquhar, G.D. (2019). Quantifying impacts of enhancing photosynthesis on crop yield. Nature Plants, 5, 380-388. doi: 10.1038/s41477-019-0398-8.
[35] Yeshchenko, V.O., Kopytko, P.G., & Opryshko, V.P. (2005). Fundamentals of scientific research in agronomy. Kyiv: Action.