Ефективність комплексного застосування біопрепаратів при вирощуванні сої в лабораторних та польових умовах

Юлія Коломієць, Наталія Сергійчук, Тетяна Рожкова
Анотація

Метою дослідження було оцінити ефективність біопрепаратів через реакцію сої за посівними, ростовими, фітосанітарними, симбіотичними та продуктивними параметрами в лабораторних і польових умовах. У дослідженні використовували спектрофотометрію, метод К’єльдаля, екстракцію Сокслета та дисперсійний аналіз. У лабораторних умовах комплексна обробка насіння Фітовітом і Аверкомом забезпечувала найвищу енергію проростання – 88,7 %, що перевищувало контроль на 10,1 в. п. Лабораторна схожість за цієї схеми становила 94,3 % і була вищою за контроль на 7,9 в. п., тоді як ураженість проростків мікрофлорою знижувалася до 4,2 %, тобто була меншою на 7,6 в. п. У польових умовах застосування біопрепаратів позитивно позначалося на формуванні сходів, густоті рослин, розвитку листкового апарату та кореневої системи. За комплексного використання препаратів польова схожість становила 87,1 %, а кількість бульбочок у фазі V5 досягала 20,6 шт./рослину. Фітосанітарний стан посівів також змінювався в напрямі зменшення ураження хворобами й пошкодження шкідниками: поширення кореневих гнилей знижувалося до 6,3 %, а біологічна ефективність захисту становила 59,6 %. У фазі цвітіння комплексна обробка сприяла формуванню більш розвиненого асиміляційного та симбіотичного апарату рослин. Індекс листкової поверхні досягав 4,0 м²/м², кількість активних бульбочок – 25,9 шт./рослину, а їхня маса – 0,58 г/рослину, що відображало активніше функціонування листкової поверхні та кореневої системи в період переходу рослин до генеративного розвитку. Збереження листкового апарату й формування бульбочок поєднувалися з подальшим наливом насіння та накопиченням продуктивної маси. Урожайність насіння за поєднання Фітовіту й Аверкому становила 3,01 т/га, приріст до контролю – 24,4 %, вміст білка – 39,1 %, а олії – 21,0 %. Практична цінність дослідження полягає в можливості використання його результатів агрономами, фермерами, насіннєвими господарствами та дослідниками для обґрунтування біологічної обробки сої з урахуванням проростання, фітосанітарного стану, бульбочкоутворення, урожайності та якості насіння

Ключові слова

фітосанітарний стан; густота рослин; коренева система; кількість бульбочок; генеративні органи

ЦИТУВАТИ
Kolomyets, Yu., Serhiychuk, N., & Rozhkova, T. (2026). Efficacy of the combined application of biological products in soybean cultivation under laboratory and field conditions. Biological Systems: Theory and Innovation, 17(2), 106-124. https://doi.org/10.31548/biologiya/2.2026.106
Використані джерела
  1. Afzal, A., & Mukhtar, T. (2024). Revolutionizing nematode management to achieve global food security goals: An overview. Heliyon, 10(3), article number e25325. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e25325.
  2. Berdin, S.I., Murach, O.M., Kolisnyk, O.M., & Tryus, V.O. (2024). Soybean yield depending on pre-sowing seed treatment schemes with biological preparations of different action. Agrarian Innovations, 24, 24-30. doi: 10.32848/agrar.innov.2024.24.3.
  3. Bueno, A.D.F., Sutil, W.P., Jahnke, S.M., Carvalho, G.A., Cingolani, M.F., Colmenarez, Y.C., & Corniani, N. (2023). Biological control as part of the soybean integrated pest management (IPM): Potential and challenges. Agronomy, 13(10), article number 2532. doi: 10.3390/agronomy13102532.
  4. Compant, S., Cassan, F., Kostić, T., Johnson, L., Brader, G., Trognitz, F., & Sessitsch, A. (2025). Harnessing the plant microbiome for sustainable crop production. Nature Reviews Microbiology, 23, 9-23. doi: 10.1038/s41579-024-01079-1.
  5. Convention on Biological Diversity. (2016, May). Retrieved from https://www.cbd.int/convention/text.
  6. Dass, A., Singh, A., Nithinkumar, K., Rajanna, G.A., Verma, R.K., Rathore, S.S., & Meena, V.S. (2025). Synergies and trade-offs of integrating bio-formulations with mineral fertilizers in soybean under the climate crisis: Implications for productivity, profitability, and nutrient-use efficiency. Journal of Agriculture and Food Research, 24, article number 102474. doi: 10.1016/j.jafr.2025.102474.
  7. Dymytrov, S., & Sabluk, V. (2023). Effectiveness of seed treatment with biopreparations for increasing soybean (Glycine max (L.) Merr.) productivity. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 2(3), 67-81. doi: 10.46299/j.isjea.20230203.07.
  8. Gonçalves e Silva, J.A., et al. (2024). Integration crop-livestock system increases the sustainability of soybean cultivation through improved soil health and plant physiology. Agriculture, Ecosystems & Environment, 359, article number 108770. doi: 10.1016/j.agee.2023.108770.
  9. ISTA. (n.d.). International rules for seed testing. Retrieved from https://www.seedtest.org/en/international-rules-for-seed-testing-_content---1--1083.html.
  10. Johnson, R., Joel, J.M., & Puthur, J.T. (2024). Biostimulants: The futuristic sustainable approach for alleviating crop productivity and abiotic stress tolerance. Journal of Plant Growth Regulation, 43(3), 659-674. doi: 10.1007/s00344-023-11144-3.
  11. Khan, A., Singh, A.V., Gautam, S.S., Agarwal, A., Punetha, A., Upadhayay, V.K., Kukreti, B., Bundela, V., Jugran, A.K., & Goel, R. (2023). Microbial bioformulation: A microbial assisted biostimulating fertilization technique for sustainable agriculture. Frontiers in Plant Science, 14, article number 1270039. doi: 10.3389/fpls.2023.1270039.
  12. Khan, M.T., Aleinikovienė, J., & Butkevičienė, L.-M. (2024). Innovative organic fertilizers and cover crops: Perspectives for sustainable agriculture in the era of climate change and organic agriculture. Agronomy, 14(12), article number 2871. doi: 10.3390/agronomy14122871.
  13. Khosravi, H., Khoshru, B., Nosratabad, A.F., & Mitra, D. (2024). Exploring the landscape of biofertilizers containing plant growth-promoting rhizobacteria in Iran: Progress and research prospects. Current Research in Microbial Sciences, 7, article number 100268. doi: 10.1016/j.crmicr.2024.100268.
  14. Kozhushko, K.S. (2025). Comparative analysis of the effect of biostimulants on soybean sowing qualities under laboratory conditions. Agrarian Innovations, 33, 147-151. doi: 10.32848/agrar.innov.2025.33.24.
  15. Lamichhane, J.R., Corrales, D.C., & Soltani, E. (2022). Biological seed treatments promote crop establishment and yield: A global meta-analysis. Agronomy for Sustainable Development, 42, article number 45. doi: 10.1007/s13593-022-00761-z.
  16. Majidian, P., Ghorbani, H.R., & Farajpour, M. (2024). Achieving agricultural sustainability through soybean production in Iran: Potential and challenges. Heliyon, 10(4), article number e26389. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e26389.
  17. Mirriam, A., Mugwe, J., Raza, M.A., Seleiman, M.F., Maitra, S., & Gitari, H.H. (2022). Aggrandizing soybean yield, phosphorus use efficiency and economic returns under phosphatic fertilizer application and inoculation with BradyrhizobiumJournal of Soil Science and Plant Nutrition, 22, 5086-5098. doi: 10.1007/s42729-022-00985-8.
  18. Nagrale, D.T., Chaurasia, A., Kumar, S., Gawande, S.P., Hiremani, N.S., Shankar, R., Gokte-Narkhedkar, N., Renu, & Prasad, Y.G. (2023). PGPR: The treasure of multifarious beneficial microorganisms for nutrient mobilization, pest biocontrol and plant growth promotion in field crops. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 39, article number 100. doi: 10.1007/s11274-023-03536-0.
  19. Neuhoff, D., Neumann, G., & Weinmann, M. (2024). Testing plant growth promoting microorganisms in the field: A proposal for standards. Frontiers in Plant Science, 14, article number 1324665. doi: 10.3389/fpls.2023.1324665.
  20. Panday, S.C., et al. (2024). Long-term fertilization strategies for improving productivity, profitability and water-use efficiency of soybean-wheat cropping systems. The Journal of Agricultural Science, 162(5), 444-457. doi: 10.1017/S0021859624000558.
  21. Paramesh, V., Kumar, R.M., Rajanna, G.A., Gowda, S., Nath, A.J., Madival, Y., Jinger, D., Bhat, S., & Toraskar, S. (2023). Integrated nutrient management for improving crop yields, soil properties, and reducing greenhouse gas emissions. Frontiers in Sustainable Food Systems, 7, article number 1173258. doi: 10.3389/fsufs.2023.1173258.
  22. Patyal, D., Sachdeva, K., Sharma, K., Renuka, Panigrahi, C.K., Tutlani, A., & Khan, R.R. (2025). An innovative and sustainable seed coating technology for improving seed quality and crop performance. Journal of Scientific Research and Reports, 31(5), 597-607. doi: 10.9734/jsrr/2025/v31i53056.
  23. Raza, A., Khare, T., Zhang, X., Rahman, M., Hussain, M., Gill, S.S., Chen, Z.-H., Zhou, M., Hu, Z., & Varshney, R.K. (2025). Novel strategies for designing climate‐smart crops to ensure sustainable agriculture and future food security. Journal of Sustainable Agriculture and Environment, 4(2), article number e70048. doi: 10.1002/sae2.70048.
  24. Reed, L., & Glick, B.R. (2023). The recent use of plant-growth-promoting bacteria to promote the growth of agricultural food crops. Agriculture, 13(5), article number 1089. doi: 10.3390/agriculture13051089.
  25. Santos, F.M., Viera, L.S., Camargo, D.P., Muniz, M.F.B., Costa, I.F.D., Guedes, J.V.C., Santos, J.R.P., & Silva, J.C.P. (2022). Integrating a Bacillus‐based product with fungicides by foliar application to protect soybean: A sustainable approach to avoid exclusive use of chemicals. Pest Management Science, 78(11), 4832-4840. doi: 10.1002/ps.7104.
  26. Sible, C., & Below, F. (2023). Role of biologicals in enhancing nutrient efficiency in corn and soybean. Crops & Soils, 56(2), 13-19. doi: 10.1002/crso.20263.
  27. Tyagi, A., et al. (2024). A review on biocontrol agents as sustainable approach for crop disease management: Applications, production, and future perspectives. Horticulturae, 10(8), article number 805. doi: 10.3390/horticulturae10080805.
  28. Villavicencio-Vásquez, M., Espinoza-Lozano, F., Espinoza-Lozano, L., & Coronel-León, J. (2025). Biological control agents: Mechanisms of action, selection, formulation and challenges in agriculture. Frontiers in Agronomy, 7, article number 1578915. doi: 10.3389/fagro.2025.1578915.
  29. Wan, N.-F., Dainese, M., Wang, Y.-Q., & Loreau, M. (2024). Cascading social-ecological benefits of biodiversity for agricultureCurrent Biology, 34(12), 587-603.
  30. Wu, Z., Chen, X., Lu, X., Zhu, Y., Han, X., Yan, J., Yan, L., & Zou, W. (2025). Impact of combined organic amendments and chemical fertilizers on soil microbial limitations, soil quality, and soybean yield. Plant and Soil, 507, 317-334. doi: 10.1007/s11104-024-06733-4.
  31. Zhong, Y.T., & Zhong, S.L. (2024). Advances in agronomic practices for high-yield soybean cultivation. Bioscience Methods, 15(6), 337-347. doi: 10.5376/bm.2024.15.0033.
  32. Zhou, W., Arcot, Y., Medina, R.F., Bernal, J., Cisneros-Zevallos, L., & Akbulut, M.E.S. (2024). Integrated pest management: An update on the sustainability approach to crop protectionACS Omega, 9(40), 41130-41147.