Особливості формування фотосинтетичних показників посівів проса за органічного виробництва у Правобережному Лісостепу України
DOI:
https://doi.org/10.47414/np.32.2024.324679Ключові слова:
просо, сорти, фотосинтетичний потенціал, чиста продуктивність фотосинтезу, біологічні препарати, органічне виробництвоАнотація
Мета. Визначити ефективність застосування біопрепаратів у технології вирощування проса, зокрема їх впливу на фотосинтетичний потенціал, чисту продуктивність фотосинтезу та накопичення сухої речовини.
Методи. Польові експерименти проводили впродовж 2022–2024 рр. на дослідній ділянці ПСП ім. Т. Г. Шевченка (Київська обл.). Досліджували сорти проса ‘Омріяне’ та ‘Біла Альтанка’, застосовуючи біопрепарати Біокомплекс-БТУ та Органік-Баланс у різних варіантах: обробка насіння, обприскування посівів на різних етапах вегетації та їх комплексне застосування. Оцінювали показники фотосинтетичної активності, площу асиміляційної поверхні та накопичення сухої речовини.
Результати. Використання біопрепаратів сприяло підвищенню фотосинтетичного потенціалу та чистої продуктивності фотосинтезу. У фазі кущіння – викидання волоті фотосинтетичний потенціал сорту ‘Омріяне’ досягав 1,03 млн м² × днів/га, а у фазі викидання волоті – дозрівання – 1,32 млн м² × днів/га, що на 17,5 % перевищувало контрольні варіанти. Аналогічна тенденція спостерігалася у сорту ‘Біла Альтанка’. Чиста продуктивність фотосинтезу у фазі дозрівання підвищувалася до 7,64 г/м² на добу у сорту ‘Омріяне’, що також перевищувало контрольні показники. Біопрепарати сприяли збільшенню площі асиміляційної поверхні рослин на 15,0–17,2 %, що позитивно вплинуло на накопичення сухої речовини. У фазі дозрівання максимальний рівень накопичення сухої речовини становив 15,98 т/га у сорту ‘Омріяне’ та 14,63 т/га у сорту ‘Біла Альтанка’.
Висновки. Застосування біологічних препаратів є ефективним засобом підвищення продуктивності проса, зокрема в умовах органічного землеробства. Біопрепарати позитивно впливають на фотосинтетичний апарат рослин, сприяють покращенню водного режиму, підвищують стійкість до стресових факторів і забезпечують стабільну врожайність культури. Отримані результати можуть бути використані для розробки ефективних агротехнологій вирощування проса з урахуванням особливостей органічного виробництва.
Посилання
Averchev, O. V., & Nikitenko, M. P. (2024). Agroecological justification of adaptive millet cultivation technologies under global climate change conditions. In Climate Change and Agriculture. Challenges for Agrarian Science and Education: Proceedings of the VII International Scientific and Practical Conference (pp. 154–157). Kyiv. [In Ukrainian]
Averchev, O. V., & Nikitenko, M. P. (2024). Biological characteristics of millet as factors of its adaptation to climate change. In Proceedings of the III International Scientific and Practical Conference "Modern Technologies of Agro-Industrial Production" (pp. 87–89). Kropyvnytskyi: CNTU. [In Ukrainian]
Kalenska, S. M., & Chernii, V. P. (2017). Productivity of millet crops depending on elements of biologization of cultivation technology. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 2. Retrieved from http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Dopovidi/article/view/8456/7922
Chernii, V. P. (2015). Millet yield under biologization of its cultivation in the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Bulletin of Zhytomyr Agroecological University, 2(1), 458–464. [In Ukrainian]
Stepanchenko, V. (2019). Photosynthetic activity of millet varieties. In Agrarian Science and Education in the Conditions of European Integration: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference (Vol. 1, pp. 156–158). Ternopil: Krok. [In Ukrainian]
Liubchych, O. H. (2020). Features of millet sowing in Polissia and Forest-Steppe under the conditions of spring 2020. Retrieved from https://zemlerobstvo.com/news/osoblivosti-sivbi-prosa-v-polissi-ta-lisostepu-v-umovah-vesni-2020-r/ [In Ukrainian]
Vasylenko, R. M. (2011). Effect of sowing methods and seeding rates on the productivity of Italian millet (Setaria italica Maxma) in the south of Ukraine. Taurian Scientific Herald, 76, 45–49. [In Ukrainian]
Nikitenko, M. P. (2023). Influence of multifunctional complex preparations on the photosynthetic potential of common millet (Panicum miliaceum L.). Taurian Scientific Herald. Series: Agricultural Sciences, 134, 361–367. [In Ukrainian]
Kaminskyi, V. F., & Hlieieva, O. V. (2014). Leaf area and photosynthetic productivity of millet crops under different levels of mineral nutrition. Collection of Scientific Papers of the National Scientific Center "Institute of Agriculture NAAS", 3, 79–84. [In Ukrainian]
Musich, V. V., & Prysiazhniuk, O. I. (2022). Patterns of changes in photosynthetic parameters of switchgrass grown on marginal lands of the Right Bank Forest Steppe of Ukraine. Advanced Agritechnologies, 10(2). doi: 10.47414/na.10.2.2022.270474 [In Ukrainian]
Taylor, S. H., Lowry, D. B., Aspinwall, M. J., Bonnette, J. E., Fay, P. A., & Juenger, T. E. (2016). QTL and drought effects on leaf physiology in lowland Panicum virgatum. BioEnergy Research, 9(4), 1241–1259. doi: 10.1007/s12155-016-9768-5
Massey, J., Antonangelo, J., & Zhang, H. (2020). Nutrient dynamics in switchgrass as a function of time. Agronomy, 10(7), Article 940. doi: 10.3390/AGRONOMY1007094027
Yang, J. T., Preiser, A. L., Li, Z., Weise, S. E., & Sharkey, T. D. (2016). Triose phosphate use limitation of photosynthesis: short-term and long-term effects. Planta, 243(3), 687–698. doi: 10.1007/s00425-015-2436-8
Yang, J., & Udvardi, M. (2018). Senescence and nitrogen use efficiency in perennial grasses for forage and biofuel production. Journal of Experimental Botany, 69(4), 855–865. doi: 10.1093/JXB/ERX241
Feng, Y., Yang, D., & Zhao, F. (2024). Comprehensive evaluation of photosynthetic performance of foxtail millet varieties and screening of high photosynthetic efficiency varieties. Journal of Henan Agricultural Sciences, 53(5), 40–48. doi: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.005
Lu, H. B., Qiao, Y. M., Gong, X. C., Li, H. Q., Zhang, Q., Zhao, Z. H., & Meng, L. L. (2015). Influence of drought stress on the photosynthetic characteristics and dry matter accumulation of hybrid millet. Photosynthetica, 53(2), 306–311. doi: 10.1007/s11099-015-0120-7
Pavithra, K. S., Senthil, A., Babu Rajendra Prasad, V., Ravikesavan, R., & Djanaguiraman, M. (2020). Variations in photosynthesis associated traits and grain yield of minor millets. Plant Physiology Reports, 25(3), 418–425. doi: 10.1007/s40502-020-00525-5
Bhatt, D., Negi, M., Sharma, P., Saxena, S. C., Dobriyal, A. K., & Arora, S. (2011). Responses to drought induced oxidative stress in five finger millet varieties differing in their geographical distribution. Physiology and Molecular Biology of Plants, 17(4), Article 347. doi: 10.1007/s12298-011-0084-4
Flood, P. J., Harbinson, J., & Aarts, M. G. (2011). Natural genetic variation in plant photosynthesis. Trends in Plant Science, 16(6), 327–335. doi: 10.1016/j.tplants.2011.02.005
Padulosi, S., Mal, B., King, O., & Gotor, E. (2015). Minor millets as a central element for sustainably enhanced incomes, empowerment, and nutrition in rural India. Sustainability, 7(7), 8904–8933. doi: 10.3390/su7078904
Yuan, X. Y., Zhang, L. G., Huang, L., Qi, X., Wen, Y. Y., Dong, S. Q., … Guo, P. Y. (2017). Photosynthetic and physiological responses of foxtail millet (Setaria italica L.) to low-light stress during grain-filling stage. Photosynthetica, 55, 491–500. doi: 10.1007/s11099-016-0645-4
Hao, X. Y., Li, P., Li, H. Y., Zong, Y. Z., Zhang, B., Zhao, J. Z., & Han, Y. H. (2017). Elevated CO₂ increased photosynthesis and yield without decreasing stomatal conductance in broomcorn millet. Photosynthetica, 55(1), 176–183. doi: 10.1007/s11099-016-0226-6
Ministry of Agrarian Policy of Ukraine. (2004). Methodology of state variety testing of agricultural crops (Vol. 3). Kyiv.
Prysiazhniuk, O. I., Karazhbei, H. M., Leshchuk, N. V., Tsyba, S. V., Mazhuga, K. M., Brovkin, V. V., … Maslechkin, V. V. (2016). Statistical analysis of agronomic research data in the Statistica 10 package: Methodical guidelines. Nilan-LTD. [In Ukrainian]
Zhang, Y.-q., Li, S.-w., Fu, W., & Wen, H.-d. (2014). Effects of nitrogen application on yield, photosynthetic characteristics and water use efficiency of hybrid millet. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 20(5), 1119–1126. doi: 10.11674/zwyf.2014.0508
Yang, J., Zhao, H., & Zhang, T. (2004). Diurnal patterns of net photosynthetic rate, stomatal conductance, and chlorophyll fluorescence in leaves of field‐grown mungbean (Phaseolus radiatus) and millet (Setaria italica). New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 32(3), 273–279. doi: 10.1080/01140671.2004.9514306
Sun, C. Q., Guo, Z. L., & Qu, F. (2014). The influence of different fertilization conditions on chlorophyll content of hybrid millet. Crops, 3, 72–76. doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2014.03.019
Reddy, Y. A. N. (2020). Studies on photosynthetic rate, anatomical characters, and grain yield in finger millet genotypes. Current Journal of Applied Science and Technology, 39(23), 31–39. doi: 10.9734/cjast/2020/v39i2330854
Choudhury, N., Ajay, & Choudhury, M. S. A. (2024). Millets in organic agricultural system. In Millets and other potential crops: Ensuring climate resilience and nutritional security (pp. 69–90). London: CRC Press. doi: 10.1201/9781003531937-6
