Розроблення та впровадження енергоощадних технологій вирощування гібридів соняшнику в умовах півдня України
Анотація
Розроблення та впровадження енергоощадних технологій вирощування гібридів соняшнику є важливим напрямком досліджень для забезпечення стійкого розвитку аграрного сектора та збереження навколишнього середовища. Метою дослідження було проаналізувати вплив різних способів обробітку ґрунту на врожайність соняшнику в умовах півдня України. Для досягнення мети проведено польове дослідження на полях Навчально-науково-практичного центру Миколаївського національного аграрного університету у 2021-2023 роках. В результаті виконаного дослідження встановлено, що спосіб обробітку ґрунту має суттєвий вплив на його щільність, запаси вологи та структурну стабільність. Зменшення інтенсивності обробітку, особливо при використанні безвідвального способу (no-till), ефективніше зберігає вологу в ґрунті, проте збільшує його щільність. Зокрема, при no-till перед сівбою соняшника вона становила 1,11 г/см³ на глибині 0-10 см та 1,21 г/см³ перед збиранням культури, тоді як за традиційного обробітку щільність ґрунту була 1.02 г/см³ і 1.1 г/см³ відповідно. Крім того, безвідвальний обробіток ґрунту забезпечив найкращі показники продуктивності соняшника, включаючи масу 1,000 насінин (47,3 г), діаметр кошика (20,2 см) та урожайність (2,6 т/га). Безвідвальний обробіток також покращує якість врожаю соняшника, підвищуючи вміст олеїнової кислоти (86,5 %) та сирого жиру в насінні (48,3 %). Отримані результати сприяють розробленню комплексних підходів до впровадження енергоощадних технологій у вирощуванні гібридів соняшнику на півдні України, що дозволить підвищити ефективність виробництва та знизити витрати на виробництво
Ключові слова
обробіток ґрунту; врожайність; якість насіння; польові та лабораторні досліди; агрофізичні показники ґрунту
[1] Akuaku, J., Melnyk, A., Zherdetska S., Melnyk, T., Surgan, O., & Makarchuk, A. (2020). Yield and quality of confectionery sunflower seeds as affected by foliar fertilizers and plant growth regulators in the left-bank Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Papers. Series A. Agronomy, 63(1), 155-165.
[2] Avgoustaki, D.D., & Xydis, G. (2020). How energy innovation in indoor vertical farming can improve food security, sustainability, and food safety? Advances in Food Security and Sustainability, 5, 1-51. doi: 10.1016/ bs.af2s.2020.08.002.
[3] Basile, B., Brown, N., Valdes, J.M., Cardarelli, M., Scognamiglio, P., Mataffo, A., Rouphael, Y., Bonini, P., & Colla, G. (2021). Plant-based biostimulant as sustainable alternative to synthetic growth regulators in two sweet cherry cultivars. Plants, 10(4), article number 619. doi: 10.3390/plants10040619.
[4] Casali, B., Brenna, E., Parmeggiani, F., Tentori, F., & Tessaro, D. (2022). Multi-step chemo-enzymatic synthesis of azelaic and pelargonic acids from the soapstock of high-oleic sunflower oil refinement. Green Chemistry, 24(5), 2082-2093. doi: 10.1039/D1GC03553C.
[5] Coêlho, E.D.S., Souza, A.R.E., Lins, H.A., Santos, M.G.D., Freitas Souza, M., Tartaglia, F.L., de Oliveira, A.K.S., Lopes, W.A.R., Silveira, L.M., Mendonça, V., & Barros Júnior, A.P. (2022). Efficiency of nitrogen use in sunflower. Plants, 11(18), article number 2390. doi: 10.3390/plants11182390.
[6] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[7] 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.
[8] Demir, I. (2020). Comparing the performances of sunflower hybrids in semi-arid condition. Turkish Journal of Agricultural and Natural Sciences, 7(4), 1108-1115. doi: 10.30910/turkjans.688173.
[9] Domaratskiy, Y., Kovalenko, O., Kachanova, T., Pichura, V., & Zadorozhnii, Y. (2023). Analysis of the effectiveness of biological plant protection on sunflower productivity under different cenosis density in the nonirrigated conditions of the Steppe Zone. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24(9), 45-54. doi: 10.12912/27197050/173004.
[10] Duca, M., Port, A., Burcovschi, I., Joiţa-Păcureanu, M., & Dan, M. (2022). Environmental response in sunflower hybrids: A multivariate approach. Romanian Agricultural Research, 39, 1-14.
[11] Giannini, V., Mula, L., Carta, M., Patteri, G., & Roggero, P.P. (2022). Interplay of irrigation strategies and sowing dates on sunflower yield in semi-arid Mediterranean areas. Agricultural Water Management, 260, article number 107287. doi: 10.1016/j.agwat.2021.107287.
[12] Jan, A.U., Hadi, F., Ditta, A., Suleman, M., & Ullah, M. (2022). Zinc-induced anti-oxidative defense and osmotic adjustments to enhance drought stress tolerance in sunflower (Helianthus annuus L.). Environmental and Experimental Botany, 193, article number 104682. doi: 10.1016/j.envexpbot.2021.104682.
[13] Janmohammadi, M., & Sabaghnia, N. (2023). Tillage intensity by organic fertilization interaction on sunflower performance and some soil properties. Helia, 46(78), 77-87. doi: 10.1515/helia-2023-0005.
[14] Kachanova, T., Manushkina, T., Petrova, O., & Shevchuk, N. (2023). Productivity of high-oleic sunflower when grown in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(1), 41-50. doi: 10.56407/bs.agrarian/1.2023.41.
[15] Kalenska, S., Ryzhenko, A., Novytska, N., Garbar, L., Stolyarchuk, T., Kalenskyi, V., & Shytiy, O. (2020). Morphological features of plants and yield of sunflower hybrids cultivated in the Northern part of the Forest-Steppe of Ukraine. American Journal of Plant Sciences, 11(8), 1331-1344. doi: 10.4236/ajps.2020.118095.
[16] Kolosok, I.O. (2022). Features of the yeild formation of sunflower hybrids in the conditions of the north-eastern Forest Steppe of Ukraine. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series: Agronomy and Biology, 49(3), 32-39. doi: 10.32845/agrobio.2022.3.5.
[17] Kovalenko, O., Domaratskiy, Ye., Panfilova, A., Korkhova, M., & Neroda, R. (2024). Influence of foliar top dressing with microfertilizers on sunflower growth, development and productivity. Ecological Engineering & Environmental Technology, 25(4), 316-324. doi: 10.12912/27197050/184226.
[18] Majeed, Y., Usman Khanm M., Waseem, M., Zahid, U., Mahmood, F., Majeed, F., Sultan, M., & Raza, A. (2023). Renewable energy as an alternative source for energy management in agriculture. Energy Reports, 10, 344-359. doi: 10.1016/j.egyr.2023.06.032.
[19] Melnyk, A., Akuaku, J., Trotsenko, V., Melnyk, T., & Makarchuk, A. (2019). Productivity and quality of high-oleic sunflower seeds as influenced by foliar fertilizers and plant growth regulators in the left-bank Forest-Steppe of Ukraine. AgroLife Scientific Journal, 8(1), 167-174.
[20] Nardón, G.F., Botta, G.F., Aikins, K.A., Rivero, D., Bienvenido, F., & Antille, D.L. (2021). Seeding system configuration effects on sunflower seedling emergence and yield under no-tillage. Soil Systems, 5(4), article number 72. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.124709.
[21] Nobile, C.M., Bravin, M.N., Becquer, T., & Paillat, J.M. (2020). Phosphorus sorption and availability in an andosol after a decade of organic or mineral fertilizer applications: Importance of pH and organic carbon modifications in soil as compared to phosphorus accumulation. Chemosphere, 239, article number 124709. doi: 10.1016/j. chemosphere.2019.124709.
[22] Panfilova, A. (2021). Influence of stubble biodestructor on soil microbiological activity and grain yield of winter wheat (Triticum aestivum L.). Biological Science Notes, 13(4), article number 11035. doi: 10.15835/nsb13411035.
[23] Panfilova, A., Gamayunova, V., & Potryvaieva, N. (2021). The impact of nutrition optimization on crop yield and grain quality of spring barley varieties (Hordeum vulgare l.). Agrarian Science, 32(1), 111-116. doi: 10.15159/ jas.21.18.
[24] Pichura, V., Potravka, L., Domaratskiy, Ye., & Petrovas, S. (2023). Spatiotemporal patterns and vegetation forecasting of sunflower hybrids in soil and climatic conditions of the Ukrainian Steppe zone. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 27(3), 31-45. doi: 10.56407/bs.agrarian/3.2023.31.
[25] Puttha, R., Venkatachalam, K., Hanpakdeesakul, S., Wongsa, J., Parametthanuwat, T., Srean, P., Pakeechai, K., & Charoenphun, N. (2023). Exploring the potential of sunflowers: Agronomy, applications, and opportunities within bio-circular-green economy. Horticulturae, 9(10), article number 1079. doi: 10.3390/horticulturae9101079.
[26] Ryzhenko, A.S., Kalenska, S.M., Prysiazhniuk, O.I., & Mokriienko, V.A. (2020). Yield plasticity of sunflower hybrids in the conditions of the left-bank forest-steppe of Ukraine. Plant Varieties Studying and Protection, 16(4), 402406. doi: 10.21498/2518-1017.16.4.2020.224058.
[27] Sydiakina, O., & Ivaniv, M. (2023). Sunflower hybrids productivity depending on the rates of mineral fertilizers in the south of Ukraine. Helia, 46(79), 245-259. doi: 10.1515/helia-2023-0010.
[28] Trotsenko, V.I., Kabanets, V.M., Yatsenko, V.M., & Kolosok І.O. (2020). Models of sunflower productivity formation and their efficiency in the conditions of the north-eastern Forest-Steppe of Ukraine. Bulletin of Sumy National Agrarian University. Series: Agronomy and Biology, 40(2), 72-78. doi: 10.32782/agrobio.2020.2.9.
[29] Tsyliuryk, O.I., Horshchar, V.I., Izhboldin, O.O., Kotchenko, М.V., Rumbakh, M.Y., Hotvianska, A.S., Ostapchuk, Y.V., & Chornobai, V.H. (2021). The influence of biological products on the growth and development of sunflower plants (Helianthus annuus L.) in the northern steppe of Ukraine. Ukrainian Journal of Ecology, 11(3), 106-116. doi: 10.15421/2021_151.
[30] Vician, T., Černý, I., Ernst, D., Zapletalová, A., & Skopal, J. (2022). Aspects of the production of sunflower (Helianthus annuus L.) depending on the year and different hybrid varieties of sunflower. Journal of Phytotechnics and Zootechnics, 25(2), 130-136. doi: 10.15414/afz.2022.25.02.130-136.