Вплив термінів сівби на екологічну стабільність, пластичність та адаптивність доліхоса (Dolichos lablab L)
Анотація
Розуміння результатів впливу ґрунтово-кліматичних умов на сільськогосподарські рослини є основою для розробки та впровадження інноваційних технологій та стратегій, які мінімізують негативний вплив на фермерські господарства та сільське господарство в цілому. Мета досліджень – вивчення впливу різних термінів сівби доліхоса для розширення потенційних можливостей вирощування цієї культури в умовах Правобережного Лісостепу України. Для вивчення цієї проблеми використано наступні методи: польовий – для вивчення взаємодії об'єкта дослідження з біотичними та абіотичними факторами та статистичний – для аналізу результатів досліджень з метою визначення параметрів адаптивності доліхоса. Встановлено, що максимальна врожайність зеленого горошку доліхоса (2,1 т/га) досягалася за сівби в I декаді травня, що на 0,3 т/га (16,7 %) перевищувало показник контрольного варіанту (III декада квітня – 1,8 т/га). Мінімальна врожайність (1,5 т/га) спостерігалася за сівби в I декаді червня. Дослідження також виявило залежність врожайності від тривалості вегетаційного періоду (r=0,68), суми активних температур (>10 °С) (r=0,72) та суми опадів (r=0,74). Встановлено сильну позитивну кореляцію між врожайністю доліхоса та загальною адаптивною здатністю (r = 0,99), пластичністю (r = 0,67), гомеостатичністю (r = 0,91) та селекційною цінністю (r = 0,71). З іншого боку, виявлено негативну кореляцію між врожайністю та коефіцієнтом варіації (r = -0,75) та відносною стабільністю (r = -0,50). Відносна стабільність врожайності (Sgi) варіювалася від 1,45 % до 3,74 %. Коефіцієнт варіації врожайності коливався від 11,11 % до 17,64 % залежно від терміну сівби. В агрокліматичних умовах проведення досліджень високою пластичністю володіли варіанти за сівби доліхоса від III декади квітня (контроль) до III декади травня, а низьке значення bі було лише за сівби в I декаді червня, отже, доліхос мав низьку екологічну пластичність. Найвища селекційна цінність генотипу (GBVi = 1,09-1,33) спостерігалася для варіантів за сівби в III декаді квітня (контроль) та I декаді травня, тоді як найнижча (GBVi = -0,275) – в I декаді червня
Ключові слова
кліматичні фактори; генотип; урожайність; продовольча безпека; бобові
[1] Aboltins, A., Rucins, A., Bobos, I., Fedosiy, I., Komar, O., Zavadska, O., Sych, Z., Havrys, I., Retman, M., & Zavgorodniy, V. (2024). Evaluation of productivity and morphological variability of asparagus cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp. subsp. sesquipedalis (L.) Verdc.) cultivars intended for vegetable production. Agronomy, 14(12), article number 2906. doi: 10.3390/agronomy14122906.
[2] Adamopoulos, T., & Restuccia, D. (2022). Geography and agricultural productivity: Cross-country evidence from micro plot-level data. The Review of Economic Studies, 89(4), 1629-1653. doi: 10.1093/restud/rdab059.
[3] Almogdad, M., Lavrukaitė, K., & Semaškienė, R. (2024). Temporal analysis of the relationship between black bean aphid (Aphis fabae) infestation and meteorological conditions in faba bean (Vicia faba). Agronomy, 14(6), article number 1182. doi: 10.3390/agronomy14061182.
[4] Baum, M.E., Licht, M.A., Huber, I., & Archontoulis, S.V. (2020). Impacts of climate change on the optimum planting date of different maize cultivars in the central US Corn Belt. European Journal of Agronomy, 119, article number 126101. doi: 10.1016/j.eja.2020.126101.
[5] Bhattacharjee, P., Warang, O., Das, S., & Das, S. (2022). Impact of climate change on fruit crops-a review. Current World Environment, 17(2), 319-330. doi: 10.12944/cwe.17.2.4.
[6] Bobos, I., Fedosiy, I., & Z.D Sych (2020). The impact of landing period on growth and development of dolichos plants. Plant and Soil Science, 11(2), 59-66. doi: 10.31548/agr2020.02.059.
[7] Bobos, І., Fedosiy, I., Zavadska, O., Komar, O., Tonkha, O., Furdyha, M., & Rucins, A. (2022). Impact of sowing dates on the variability of different traits of fenugreek. Rural Sustainability Research, 47(342), 37-46. doi: 10.2478/ plua-2022-0006.
[8] Cafaro, V., Alexopoulou, E., Cosentino, S.L., & Patanè, C. (2023). Germination response of different castor bean genotypes to temperature for early and late sowing adaptation in the Mediterranean regions. Agriculture, 13(8), article number 1569. doi: 10.3390/agriculture13081569.
[9] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[10] 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.
[11] Cui, X., & Xie, W. (2022). Adapting agriculture to climate change through growing season adjustments: Evidence from corn in China. American Journal of Agricultural Economics, 104(1), 249-272. doi: 10.1111/ajae.12227.
[12] Dinkale, T., Debela, M., & Gadisa, B. (2022). Determination of optimum sowing dates of dolichos lablab intercropping with sorghum in West Hararghe, Oromia, Ethiopia. Computational Biology and Bioinformatics, 10(1), 20-26. doi: 10.11648/j.cbb.20221001.14.
[13] Elahi, E., Khalid, Z., Tauni, M.Z., Zhang, H., & Lirong, X. (2022). Extreme weather events risk to crop-production and the adaptation of innovative management strategies to mitigate the risk: A retrospective survey of rural Punjab, Pakistan. Technovation, 117, article number 102255. doi: 10.1016/j.technovation.2021.102255.
[14] Fedosiy, I., Bobos, І., Zavadska, O., Komar, O., Tonkha, O., Furdyha, M., Polishchuk, S., Margus, A., & Olt, J. (2022). Research into properties of blue melilot and fenugreek cultivated using different sowing times. Agronomy Research, 20(1), 103-123. doi: 10.15159/AR.22.005.
[15] Ganapathi, M., & Akshay, A. (2020). Variability, heritability and genetic advance for yield and yield attributing characters in dolichos bean (Dolichos lablab L.) genotypes under hill zone of Karnataka. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences (IJCMAS), 9(10), 201-207. doi: 10.20546/ijcmas.2020.910.026.
[16] Geetha, K., & Divya, S. (2021). Genetic studies on diversity and variability in dolichos bean (Lablab purpureus L.). Electronic Journal of Plant Breeding, 12(4), 1189-1194. doi: 10.37992/2021.1204.163.
[17] González-Villagra, J., Tighe-Neira, R., González, T., González, A., Reyes-Díaz, M., & Inostroza-Blancheteau, C. (2023). Photosynthetic and antioxidant-related properties in blueberry under low-and high-density covering material. Agronomy Journal, 115(4), 1856-1866. doi: 10.1002/agj2.21327.
[18] Hernández-Herrerías, L.B., De León-González, F., Rodríguez-Sánchez, L.M., Barrales-Brito, E., Moreno, C.H., & Fuentes-Ponce, M.H. (2022). Green manure as a soil fertility and environmental option in semiarid agrosystems: Mineralization rate and N content. Agrociencia, 56(3), 1-14. doi: 10.47163/agrociencia.v56i3.2806.
[19] Huang, K., Zhao, H., Huang, J., Wang, J., & Findlay, C. (2020). The impact of climate change on the labor allocation: Empirical evidence from China. Journal of Environmental Economics and Management, 104, article number 102376. doi: 10.1016/j.jeem.2020.102376.
[20] Jahnavi, A.P., Madhu, B., Vinay, H.T., & Nagaraja, Y. (2023). Yield estimation of dolichos bean (Lablab purpureus L.) using different clustering techniques. Journal of Experimental Agriculture International, 45(2), 38-46. doi: 10.9734/jeai/2023/v45i22103.
[21] Kimani, P.N., Kumar, S.N., Harit, R., & Kumar, Y. (2022). Interactive effect of irrigation and temperature regimes on growth and development of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Agrometeorology, 24(2), 196-199. doi: 10.54386/jam.v24i2.1637.
[22] Litvinova, O., Dehodiuk, S., Litvinov, D., Havryliuk, O., Kyrychenko, A., Borys, N., & Dmytrenko, O. (2023). Efficiency of technology elements for growing winter wheat on typical chernozem. Agronomy Research, 21(3), 1199-1212. doi: 10.15159/AR.23.079.
[23] Meier, U., et al. (2009). The BBCH system to coding the phenological growth stages of plants – history and publications. Journal für Kulturpflanzen, 61(2), 41-52. doi: 10.5073/jfk.2009.02.01.
[24] Minde, J.J., Venkataramana, P.B., & Matemu, A.O. (2021). Dolichos Lablab-an underutilized crop with future potentials for food and nutrition security: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61(13), 22492261. doi: 10.1080/10408398.2020.1775173.
[25] Mwani, C.N., Nyaanga, J., Cheruiyot, E.K., Ogendo, J.O., Bett, P.K., Mulwa, R., Stevenson, P.C., Arnold, S.E.J., & Belmain, S.R. (2021). Intercropping and diverse field margin vegetation suppress bean aphid (Homoptera: Aphididae) infestation in dolichos (Lablab purpureus L.). Journal of Plant Protection Research, 61(3), 290-301. doi: 10.24425/jppr.2021.137953.
[26] Nageswara, R.G. (2018). Statistics for agricultural sciences (3rd ed.). Telangana: BSP Books.
[27] Pachkhande, D.N., Mankar, G.S., Shamkuwar, S.G., Afsar, S.A.S., & Malge, N.P. (2021). Morphological variation and yield performance of photo-insensitive Dolichos bean [Dolichos lablab (L.) Sweet] genotypes. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 10(1), 1203-1205.
[28] Preetham, R., Suchitra, V., Saidaiah, P., & Nithish, A. (2020). Evaluation of dolichos genotypes (Dolichos lablab L.) under Northern Telangana zone. International Journal of Bio-resource and Stress Management, 11(6), 501-507. doi: 10.23910/1.2020.2154.
[29] Shahzad, A., Ullah, S., Dar, A.A., Sardar, M.F., Mehmood, T., Tufail, M. A., Shakoor, A., & Haris, M. (2021). Nexus on climate change: Agriculture and possible solution to cope future climate change stresses. Environmental Science and Pollution Research, 28, 14211-14232. doi: 10.1007/s11356-021-12649-8.
[30] Shashank, P., Sadarunnisa, S., Syamsundar, R.P., Srinivasa, D.R., Lakshmidevi G. (2024). Assessment and correlation analysis of pod yield and yieldrelated traits in m6 mutants of dolichos bean (lablab purpureus var. Lignosus L. Prain). Plant Archives, 24(2), 1748-1752. doi: 10.51470/plantarchives.2024.v24.no.2.250.
[31] Sun, J., Tan, X., Li, Q., Francis, F., & Chen, J. (2022). Effects of different temperatures on the development and reproduction of Sitobion miscanthi from six different regions in China. Frontiers in Ecology and Evolution, 10, article number 794495. doi: 10.3389/fevo.2022.794495.
[32] Suo, R., Kulbir, S., You, F., Conner, R., Cober, E., Wang, M., & Hou, A. (2024). Low temperature and excess moisture affect seed germination of soybean (Glycine max L.) under controlled environments. Canadian Journal of Plant Science, 104(4), 375-387. doi: 10.1139/cjps-2023-0162.
[33] Syromyatnikov, Y., Semenenko, I., Maksimovich, K., Troyanovskaya, I., Karnaukhov, A., Orekhovskaya, A., & Voinash, S. (2023). Influence of agrotechnical practices and sowing time in various weather on soybean yield. Acta Technologica Agriculturae, 26(1), 9-16. doi: 10.2478/ata-2023-0002.
[34] Venkatesan, K., Jegadeeswari, V., Vijayalatha, K.R., Prabhu, M., Senthamizhselvi, B., Mohanalakshmi, M., & Padmadevi, K. (2024). Studies on seasonal influence on yield and quality of dolichos bean genotypes. Legume Research, 47(7), 1099-1103. doi: 10.18805/LR-5315.
[35] Vinay, H., Jahnavi, A., Rebasiddanavar, R.M., & Madhu, B. (2022). Influence of weather parameters on yield of Dolichos bean (Lablab purpureus L.). Pharma Innovation, 11(11), 1556-1559.
[36] Zavadska, O., Bobos, І., Fedosiy, I., Podpriatov, H., Komar, O., Mazur, B., & Olt, J. (2021). Suitability of various onion (allium cepa) varieties for drying and long-term storage. Agronomy Research, 19(3), 1675-1690. doi: 10.15159/ AR.21.117.
[37] Zeipiņa, S., Vågen, I. M., & Lepse, L. (2022). Possibility of vegetable soybean cultivation in north Europe. Horticulturae, 8(7), article number 593. doi: 10.3390/horticulturae8070593.