Вплив обробки насіння біологічними препаратами  на продуктивність рослин Sorghum bicolor (L.) Moench.  в умовах Правобережного Лісостепу України

І. І. Злиденний

doi:10.47414/np.33.2025.346088

Автор(и)

І. І. Злиденний Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН , Україна https://orcid.org/0009-0004-2787-2287

DOI:

https://doi.org/10.47414/np.33.2025.346088

Ключові слова:

продуктивність, біочар, біопаливо, біомаса, мікоризоутворювальні препарати, норма витрати

Анотація

Мета. Установити оптимальні норми витрати біочару та мікоризоутворювального біопрепарату за передпосівної обробки насіння сорго звичайного (двокольорового), які забезпечують підвищення продуктивності й виходу біопалива з біомаси культури в умовах нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України. Методи. Польові дослідження проводили у 2023–2024 рр. на базі Білоцерківської дослідно-селекційної станції ІБКіЦБ НААН (Київська обл.) на чорноземах типових. Використано схему двофакторного досліду: фактор А – Біочар (0, 4 та 8 г/кг), фактор В – біопрепарат Мікофренд (0, 4 та 8 г/кг насіння). Висівали ранньостиглий гібрид сорго ‘СВАТ’. Оцінювали польову схожість насіння, біометричні параметри рослин (висоту, діаметр стебла, кількість листків), урожайність зеленої та сухої біомаси, вихід насіння. Розрахунковим методом визначали вихід твердого біопалива, біоетанолу та загальний вихід енергії. Статистичну обробку даних здійснювали методами дисперсійного аналізу. Результати. Передпосівна обробка насіння мала виражений вплив на ріст і продуктивність рослин. Мікофренд у нормі 4 г/кг забезпечував інтенсивніше кущіння, збільшуючи кількість стебел на 27,5 % (до 3,25 шт.), а також сприяв потовщенню стебла на 11,9 %. Біочар у нормі 8 г/кг забезпечив максимальну висоту рослин (111,2 см), що на 16,9 % перевищувало контроль. Водночас найвищі показники продуктивності одержано у варіанті комплексної передпосівної обробки насіння Мікофрендом та біочаром (по 4 г/кг). Середня за два роки врожайність сухої біомаси становила 7,9 т/га, що на 31,7 % перевищувало контроль (6,0 т/га). Цей самий варіант забезпечив максимальний урожай насіння – 7,3 т/га (+23,7 %). Збільшення норми біочару до 8 г/кг без мікоризації не підвищувало продуктивність культури. Енергетичний аналіз підтвердив перевагу комплексного варіанта: вихід твердого біопалива становив 8,65 т/га (+32,0 %), потенційний вихід біоетанолу – 2,82 т/га (+23,7 %), загальний вихід енергії – 209,0 ГДж/га, що істотно перевищує показники не лише контролю (161,3 ГДж/га), а й варіантів із роздільною дією препаратів (171–183 ГДж/га). Висновки. Комплексна передпосівна обробка насіння сорго звичайного біочаром і Мікофрендом, передусім за норми їх витрати 4 г/кг, забезпечує істотне підвищення врожайності біомаси, насіння та енергетичної продуктивності культури. Застосування біопрепаратів оптимізує реалізацію біоенергетичного потенціалу рослин і може бути рекомендоване як ефективний елемент технології вирощування сорго в умовах нестійкого зволоження.

Посилання

Pashchenko, Yu. (2009). Prospect of sorghum cultivation. Agroperspectiva, 12, 57–60. http://agro.web-archive.in.ua/archive/2009/12/57-60.pdf [In Ukrainian]

Roik, M. V., Sinchenko, V. M., Bondar, V. S., Fursa, A. V., & Humentyk, M. Ya. (2019). Concept of bioenergy development in Ukraine for the period up to 2035. Bioenergy, 2, 4–9. https://doi.org/10.47414/be.2.2019.229304 [In Ukrainian]

Horshchar, O. A., Horshchar, V. I., & Okselenko, O. M. (2015). The influence of biopreparation Albit on the development of diseases during the vegetation period of spring barley and its yield. Tavrian Scientific Herald, 92, 9–14. [In Ukrainian]

Geletukha, H. (Ed.). (2022). Energy production from biomass in Ukraine: technologies, development and prospects. Akademperiodyka. https://doi.org/10.15407/akademperiodyka.464.373 [In Ukrainian]

Honcharuk, T. (2013). Development and effectiveness of agricultural products production – raw materials for biofuel processing. The Economy of Agro-Industrial Complex, 20(8), 128–133. https://eapk.com.ua/uk/journals/tom-20-8-2013/rozvitok-ta-efektivnist-virobnitstva-silskogospodarskoyi-produktsiyi-sirovini-dlya-pererobki-na-biopalivo [In Ukrainian]

Ivaniuk, O. (2009). Prospects for energy use of biomass. Bulletin of the National University of Water and Environmental Engineering, 1, 83–88. [In Ukrainian]

Makrushyn, M. M. (Ed.). (2006). Plant physiology. Nova Knyha. [In Ukrainian]

Kaletnik, H. M. (2009). Biofuel industry and energy and food security of Ukraine. Bulletin of Agricultural Science, 8, 62–64. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Van_2009_8_18 [In Ukrainian]

Dubrovin, V. O. (2004). Development of technologies for using crop production for energy needs in Ukraine. Agrarian Science and Education, 5(1–2), 86–91. [In Ukrainian]

Kudria, S. O. (Ed.). (2024). Renewable energy sources (2nd ed., rev.). Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine. [In Ukrainian]

Kovalenko, O. A., et al. (2019). Application of biological preparations in the technology of growing grain crops under natural moisture and irrigation conditions in the Southern Steppe zone of Ukraine. MNAU. https://dspace.mnau.edu.ua/jspui/handle/123456789/7266 [In Ukrainian]

Humentyk, M. Ya. (Ed.). (2018). Cultivation of bioenergy crops. Komprint.

Lewis, D. H. (1985). Symbiosis and mutualism: Crisp concepts and soggy semantics. In D. H. Boucher (Ed.), The Biology of Mutualism, Ecology and Evolution (pp. 29–38). Croom Helm. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-0740-0_2

Kopilov, E. (2012). Soil fungi as biotic factor of influence on plants. Agricultural Microbiology, 15, 7–28. https://doi.org/10.35868/1997-3004.15.7-28 [In Ukrainian]

Guralchuk, Z. (2011). Effect of arbuscular mycorrhiza on the uptake of nutrients and plant tolerance to unfavorable environmental factors. Agricultural Microbiology, 12, 7–26. https://doi.org/10.35868/1997-3004.12.7-26 [In Ukrainian]

Patyka, V. P. (Ed.). (2007). Ecology of microorganisms. Osnova. [In Ukrainian]

Nurmuhammedov, A. K., & Hanzhenko, O. M. (2022). Application of biochar in agriculture (literature review). Bioenergy, 1–2, 19–21. https://doi.org/10.47414/be.1-2.2022.271345 [In Ukrainian]

Palviainen, M., Berninger, F., Bruckman, V. J., Vesterlund, N., & Rautio, P. (2018). Effects of biochar on carbon and nitrogen fluxes in boreal forest soil. Plant and Soil, 424(1–2), 71–85. https://doi.org/10.1007/s11104-018-3568-y

Sagrilo, E., Jeffery, S., Hoffland, E., & Kuyper, T. W. (2014). Emission of CO₂ from biochar-amended soils and implications for soil organic carbon. GCB Bioenergy, 7(6), 1294–1304. https://doi.org/10.1111/gcbb.12234

Mandro, Y. N., & Davydova, I. V. (2020). Some prospects for the use of charcoal (biochar) as an effective countermeasure for radioactively contaminated and degraded forest ecosystems. Scientific Bulletin of UNFU, 30(4), 92–98. https://doi.org/10.36930/40300416 [In Ukrainian]