Оцінка колекційних зразків гуару (Cyamopsis tetragonoloba L.) за господарсько-цінними ознаками
Анотація
Для ефективного впровадження гуару в виробництво, необхідно використовувати сорти, адаптовані до Південного Степу України, створення яких неможливе без добре дослідженого колекційного матеріалу, що є актуальним і важливим. Гуар користується широким попитом у світі в харчовій та нафтовидобувній промисловості, а головне – завдяки здатності до симбіотичної фіксації азоту, покращує якість ґрунту рентабельним і природним шляхом. Проте є зовсім новою культурою для України. Метою наукової роботи було проведення дослідження генофонду рослин гуару та виділити кращі за господарсько-цінними ознаками. В роботі було використано польовий, лабораторний, статистичний методи. Результати проведених досліджень впродовж 2020-2022 рр. дозволили виділити кращі інтродуковані зразки гуару за толерантністю до високої температури та посушливого клімату Південного Степу України. Найбільш приспособленими до цієї зони є IU07466 Haldi bhati та IU074658 Pusa Naubahar. Вони сформували максимальні показники врожайності: IU07466 Haldi bhati – 262,5 г/м2 , IU074658 Pusa Naubahar – 329,0 г/м2 , яка, по відношенню до стандарту, становить більше 135%. Вище згадані зразки характеризувались тривалістю періоду вегетації 133,5 та 129,5 діб, відповідно, що в середньому за два роки досліджень перевищувало тривалість періоду «сходи – дозрівання» стандартного сорту IU074657 Ankur на 4,5-8,5 діб. Кореляційно-регресійний аналіз отриманих даних результатів досліджень інтродукованих зразків генофонду гуару свідчить, що існує пряма залежність між показниками маси насіння з одного метра квадратного та кількістю бобів і насінин на рослину. Коефіцієнт кореляції складає 0,997-0,986, відповідно. Виділені джерела цінних ознак рекомендується використовувати для подальшого ефективного впровадження в селекційні та дослідницькі програми наукових закладів з метою створення самозапилених ліній, синтетичних популяцій, сортів, адаптивних до екстремальних умов Південного Степу України
Ключові слова
гуар; генофонд рослин; тривалість періоду вегетації; адаптивність; продуктивність
[1] Acharya, B.R., Sandhu, D., Dueñas, C., Ferreira, J.F.S., & Grover, K. (2022). Deciphering molecular mechanisms involved in salinity tolerance in Guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) using transcriptome analyses. Plants, 11(3), article number 291. doi: 10.3390/plants11030291.
[2] Ahmadi, S., Hatamzadeh, A., Sahraroo, A., & Biglueii, M.H. (2017). Effect of irrigation period on some morphological traits of Guar (Cyamopsis Tetragonoloba) in Karaj region. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 11(1), 225-233.
[3] Alshameri, A., Al-Qurainy, F., Khan, S., Nadeem, M., Gaafar, A-R, Alameri, A., Tarroum, M., Alansi, S., & Ashraf, M. (2019). Morpho-physiological responses of guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) to multiple stresses of drought, heat and salinity. Pakistan Journal of Botany, 51(3). doi: 10.30848/PJB2019-3(5).
[4] Amiri, M., Jahan, M., & Moghaddam, P. (2022). An exploratory method to determine the plant characteristics afecting the fnal yield of Echium amoenum Fisch. & C.A. Mey. under fertilizers application and plant densities. Scientific Reports, 12, article number 1881. doi: 10.1038/s41598-022-05724-8.
[5] Garcia, A., Grover, K., Leeuwen, D., Stringam, B., & Schutte, B. (2023). Growth and performance of guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) genotypes under various irrigation regimes with and without biogenic silica amendment in arid Southwest US. Plants, 12(13), article number 2486. doi: 10.3390/plants12132486.
[6] Goloborodko, S.P., & Kokovkhin, S.V. (2014). Field study methodology. Kherson: Green D.S.
[7] Gresta, F., Cristaudo, A., Trostle, C., Anastasi, U., Guarnaccia, P., Catara, S., & Onofri, A. (2018). Germination of guar (Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.) genotypes with reduced temperature requirements. Australian Journal of Crop Science, 12(6), 954-960. doi: 10.21475/ajcs.18.12.06.PNE1049.
[8] Hussain, S., et al. (2020). Irrigation scheduling for cotton cultivation. In Cotton production and uses (pp. 59-80). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-15-1472-2_5.
[9] Ismail, S., Rao, N., & Dagar, J. (2019). Identification, evaluation, and domestication of alternative crops for saline environments. In J. Dagar, R. Yadav & P. Sharma (Eds.) Research developments in saline agriculture (pp. 505-536). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-13-5832-6_17.
[10] Jaramillo, G.R., Lozano-Contreras, M.G., & Silva, J.H.R. (2019). Potential areas for growing Cyamopsis tetragonoloba (L.) under rainfed conditions in Mexico. Agricultural Sciences, 10(10), 1370-1380. doi: 10.4236/ as.2019.1010100.
[11] Kobyzieva, L.N., Ryabchun, V.K., Bezugla, O.M., Drepina, T.O., Drepin, I.M., Potemkina, L.M., Sokol, T.V., Bozhko, T.M., Sadovyi, O.O., & Bilyavska, L.G. (2004). A broad unified classifier of the genus Glycine max. (L.) Merr. Kharkiv: Ukrainian Academy of Agricultural Sciences.
[12] Kuhns, R.J., & Shaw, G.H. (2018). Navigating the energy maze. Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-319-22783-2.
[13] Mahdipour-Afra, M., AghaAlikhani, M., Abbasi, S., & Mokhtassi-Bidgoli, A. (2021). Growth, yield and quality of two guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) ecotypes affected by sowing date and planting density in a semi-arid area. PLoS One, 16(9), article number e0257692. doi: 10.1371/journal.pone.0257692.
[14] Mealing, V.S., & Landis, A.E. (2021). A life cycle assessment of guar agriculture. Research Square. doi: 10.21203/ rs.3.rs-689948/v1.
[15] Sandhu, D., Pallete, A., Pudussery, M.V., & Grover, K. (2021). Contrasting responses of guar genotypes shed light on multiple component traits of salinity tolerance mechanisms. Agronomy, 11(6), article number 1068. doi: 10.3390/agronomy11061068.
[16] Sandhu, D., Pallete, A., William, M., Ferreira, J.F.S., Kaundal, A., & Grover, K. (2022). Salinity responses in 24 guar genotypes are linked to multigenic regulation explaining the complexity of tolerance mechanisms in planta. Crop Science, 63(2), 585-597. doi: 10.1002/csc2.20872.
[17] Santonoceto, C., Mauceri, A., Lupini, A., Gresta, F., Chiera, E., Sunseri, F., Mercati, F., & Anastasi, U. (2019). Morphoagronomic characterization and genetic variability assessment of a guar germplasm collection by a novel SSR panel. Industrial Crops and Products, 138, article number 111568. doi: 10.1016/j.indcrop.2019.111568.
[18] Shakir, M., Sadaqat, H.A., Farooq, Q., Shabir, M., Sodagar, A., Nadeem, M., Zafar, T., Ullah, A., Rafiq, F., Anwar, R., Rizwi, A., Amjad, S., & Sajida, A. (2020). A review on guar (Cyamopsis tetragonoloba L.): A cash crop. International Research Journal of Pharmacy, 11(4), 1-7. doi: 10.7897/2230-8407.110433.
[19] Shrestha, R., Adams, C.B., & Rajan, N. (2021). Does the drought tolerance of guar [Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub.] extend belowground to root nodules? Journal of Agronomy and Crop Science, 208(5), 599-608. doi: 10.1111/jac.12494.
[20] Singh, J., Guzman, I., Begna, S., Trostle, С., & Angadi, S. (2021). Germination and early growth response of guar cultivars to low temperatures. Industrial Crops & Products, 159, article number 113082. doi: 10.1016/j. indcrop.2020.113082.
[21] Thapa, S., Adams, C., & Trostle, C. (2018). Root nodulation in guar: Effects of soils, Rhizobium inoculants, and guar varieties in a controlled environment. Industrial Crops and Products, 120, 198-202. doi: 10.1016/j.indcrop.2018.04.060.
[22] Volkodav, V.V. (2001). Methodology of state variety testing of agricultural crops. Kyiv: Alefa.
[23] Vozhegova, R.A., Borovyk, V.O., & Marchenko, T.Y. (2022). Guar is a promising niche crop for irrigated agriculture in southern Ukraine. In Main, rare and non-traditional plant species - from study to development (agricultural and biological sciences): Proceedings of the VI International Scientific and Practical Conference (within the framework of the VII Scientific Forum “Scientific Week in Kruty – 2022”) (pp. 38-41). Obukhiv: Printing house of V.M. Guliaev.
[24] Vozhegova, R.A., Borovik, V.O., Grabovsky, M.B., Marchenko, T.Yu., & Grabovskaya, T.O. (2022). Niche cultures – new opportunities for the agro-industrial complex of Ukraine. Agrarian Innovations, 13, 181-189. doi: 10.32848/ agrar.innov.2022.13.27.
[25] Zhu, Q., Ma, J., Chen, F., Li, X., Zhang, S., & Liu, G. (2019). Treatment of hydraulic fracturing flowback water using the combination of gel breaking, magnetic-enhanced coagulation, and electrocatalytic oxidation. Separation Science and Technology, 55(10), 1883-1890. doi: 10.1080/01496395.2019.1614061.