Біологічні системи: теорія та інновації

Агрокліматичні фактори та продуктивність різних за скоростиглістю сортів сої за ендофітно-ризобіальної інокуляції в умовах неполивного землеробства Південного Степу України

С.П. Голобородько, Галина Іутинська, Л.В. Титова, О.Д. Дубинська, Н.В. Шевчук
Завантажити статтю
Анотація

У статті наведено результати досліджень погодно-кліматичних умов при проходженні продукційних процесів у період формування урожаю різних за скоростиглістю сортів сої за передпосівної ендофітно-ризобіальної інокуляції, а також функціональної активності ризосферної мікробіоти і продуктивності рослин в умовах неполивного землеробства Півдня України. Визначено за міжфазними періодами середню температуру, відносну вологість повітря й кількість атмосферних опадів – основні показники, які впливають на величину випаровуваності, дефіциту вологозабезпечення та коефіцієнту зволоження. Експерименти проведено на дослідному полі Одеської державної сільськогосподарської дослідної станції, розташованої в зоні Південного Степу України. Ґрунт дослідного поля відноситься до важкосуглинкового чорнозему південного. Показники вологозабезпечення свідчать, що південна частина зони Степу Одеської області протягом вегетаційного періоду сільськогосподарських культур (квітень-вересень) 2023 р. відносилася до напівсухої зони, а в липні й вересні – до пустелі. Випаровуваність і дефіцит вологозабезпечення протягом вегетаційного періоду рослин обох сортів сої (ультраскоростиглого Діона та середньостиглого Святогор) суттєво змінювалися й залежали від середньомісячної температури, відносної вологості повітря та кількості атмосферних опадів. Випаровуваність досягала 1045,1-1244,0 мм, внаслідок чого дефіцит вологозабазпечення зростав до 913,3-1100,4 мм. Через недостатню кількість атмосферних опадів у червні, липні й серпні на більшості посівів сільськогосподарських рослин спостерігалось зростання дефіциту вологозабезпечення. Застосування комплексних термотолерантних і посухостійких мікробних інокулянтів зі стресопротекторними функціями зменшувало негативний вплив агрокліматичних факторів на рослини сої і на ризосферну мікробіоту, що надзвичайно актуально в умовах негативних глобальних змін клімату. Основними напрямками наукової й господарської діяльності для отримання в південній частині зони Степу України стабільно високих урожаїв сільськогосподарських культур є структуризація посівних площ з оптимальною часткою у них зрошуваних земель та застосування інноваційних біопрепаратів

 

Ключові слова

соя; ендофітно-ризобіальна інокуляція; неполивне землеробство; дефіцит вологозабезпеченості; ризосферна мікробіота; продуктивність

ЦИТУВАТИ
Goloborodko, S., Iutynska, G., Tytova, L., Dubynska, O., & Shevchuk, N. (2024). Agroclimatic factors and productivity of different maturity groups soybean cultivars under endophytic-rhizobial inoculation in conditions of non-irrigated agriculture of the Southern Steppe of Ukraine. Biological Systems: Theory and Innovation, 15(1), 5-16. https://doi.org/10.31548/biologiya15(1).2024.001
Використані джерела

[1] Dombrowski, J.E., Hollenbeck, V.G., & Martin, R.C. (2017). Isolation and identification of bacterial endophytes from grasses along the oregon coast. American Journal of Plant Sciences, 8(3), 574-601. doi: 10.4236/ajps.2017.83040.

[2] Dubey, A., Saiyam, D., Kumar, A., Hashem, A., Abd-Allah, E.F., & Khan, M.L. (2021). Bacterial root endophytes: Characterization of their competence and plant growth promotion in soybean (Glycine max (L.) Merr.) under drought stress. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(3), article number 931. doi: 10.3390/ijerph18030931.

[3] Dymov, O.M., & Holoborodko, S.P. (2022). Water supply of the steppe zone of Ukraine and rational use of irrigated lands in the steppe zone of Ukraine. Irrigated Agriculture, 77, 27-31.  doi: 10.32848/0135-2369.2022.77.6.

[4] Gopal, M., & Gupta, A. (2016). Microbiome selection could spur next-generation plant breeding strategies. Frontiers in Microbiology, 7, article number 1971. doi: 10.3389/fmicb.2016.01971.

[5] Gudz, S.P., Hnatush, S.O., Yavorska, G.V., Bilinska, I.S., & Borsukevich, B.M. (2014). Workshop on microbiology. Lviv: Ivan Franko National University of Lviv.

[6] Iutynska, G.O., Bilyavska, L.O., Tytova, L.V., et al. (2018). Application of the latest biological preparations in crop production. Kyiv: Zabolotny National Academy of Sciences Institute of Microbiology and Virology.

[7] Iutynska, G.O., Goloborodko, S.P., Tytova, L.V., & Dubynska, O.D. (2022). Effectiveness of endophytic-rhizobial seed inoculation of (Glycine max (L.) Merr.) cultivated in irrigated soil. Journal of Central European Agriculture, 23(1), 40-53. doi: 10.5513/jcea01/23.1.3397. 

[8] Kamran, M., Imran, Q. M., Ahmed, M. B., Falak, N., Khatoon, A., & Yun, B.-W. (2022). Endophyte-mediated stress tolerance in plants: A sustainable strategy to enhance resilience and assist crop improvement. Cells, 11(20), article number 3292. doi: 10.3390/cells11203292.

[9] Kryvenko, A.I. (2019). Scientific substantiation of biological technologies for growing winter grain crops in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. (Doctoral thesis, Kherson State Agrarian University, Kherson, Ukraine).

[10] Ludwig-Müller, J. (2015). Plants and endophytes: Equal partners in secondary metabolite production? Biotechnology Letters, 37(7), 1325-1334. doi: 10.1007/s10529-015-1814-4.

[11] Mahmud, K., Makaju, S., Ibrahim, R., & Missaoui, A. (2020). Current progress in nitrogen fixing plants and microbiome research. Plants, 9(1), article number 97. doi: 10.3390/plants9010097.

[12] Maitra, S., Pramanick, B., Dey, P., Bhadra, P., Shankar, T., & Anand, K. (2021). Thermotolerant soil microbes and their role in mitigation of heat stress in plants. Soil Microbiomes for Sustainable Agriculture, 27, 203-242. doi: 10.1007/978-3-030-73507-4. 

[13] Romanenko, V.A. (1961). Calculation of autumn soil moisture from a universal ratio for a large area. Proceedings of the Ukrainian Research Hydrometeorological Institute, 34(1), 35-68. Retrieved from https://www.scirp.org/reference/referencespapers?referenceid=2151471.

[14] Santoyo, G., Moreno-Hagelsieb, G., del Carmen Orozco-Mosqueda, M., & Glick, B.R. (2016). Plant growth-promoting bacterial endophytes. Microbiological Research, 183, 92-99. doi: 10.1016/j.micres.2015.11.008.

[15] Singh, V.K., Singh, A.K., & Kumar, A. (2017). Disease management of tomato through PGPB: current trends and future perspective. 3 Biotech, 7(4), article number 255. doi: 10.1007/s13205-017-0896-1.

[16] Tanchyk, S., Litvinov, D., Butenko, A., Litvinova, O., Pavlov, O., Babenko, A., Shpyrka N., Onychko, V., Masyk, I., & Onychko, T. (2021). Fixed nitrogen in agriculture and its role in agrocenoses. Agronomy Research, 19(2), 601-611. doi: 10.15159/AR.21.086.

[17] Ushkarenko, V.O., Vozhegova, R.A., Holoborodko, S.P., & Kokovikhin, S.V. (2024). Methodology of field experiment (irrigated agriculture). Kherson: Oldi+.  

[18] Zhao, C., Liu, B., Piao, S., Wang, X., Lobell, D.B., Huang, Y., Huang, M., Yao, Y., Bassu, S., Ciais, P., Durand, J.-L., Elliott, J., Ewert, F., Janssens, I.A., Li, T., Lin, E., Liu, Q., Martre, P., Müller, C., Asseng, S., et al. (2017). Temperature increase reduces global yields of major crops in four independent estimates. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(35), 9326-9331. doi: 10.1073/pnas.1701762114.