ВПЛИВ УДОБРЕННЯ НА ВМІСТ БІЛКА ТА ЙОГО АМІНОКИСЛОТНИЙ СКЛАД У ЗЕРНІ СОРТІВ СОЇ РІЗНИХ ГРУП СТИГЛОСТІ В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Анотація
Важлива перевага сої (Glycine max (L.) Merr.) перед іншими культурами полягає у високому вмісті білка та збалансованому амінокислотному складі. Зважаючи на це актуальним є питання використання сортів сої, вирощування яких могло б забезпечити потреби харчової промисловості, а також розроблення оптимальної системи удобрення, що дозволить розкрити генотиповий потенціал якісних показників зерна сої. Попри збалансований природний хімічний склад зерна сої внесення мінеральних добрив здатне підвищити його якісні показники. Нині в Україні недостатньо вивчене питання впливу сортових особливостей та різних норм мінеральних добрив на амінокислотний склад зерна сої. Дослідження були спрямовані на вивчення особливостей формування вмісту білка та амінокислот у зерні сої залежно від погодних умов, сортових особливостей та удобрення в зоні Лівобережного Лісостепу України. Дослідження впливу розрахункової (N45P65K85) та рекомендованої (N60P60K60) норм добрив на формування якості зерна сої сортів різних груп стиглості (Командор, Тріада та Тенор) проводили в умовах навчально-науково-виробничого комплексу Сумського національного аграрного університету впродовж 2020–2022 років. За результатами досліджень установлено вплив погодних умов на вміст білка в зерні сої, де розподіл температурного режиму та опадів 2020 року був найбільш сприятливим для формування максимального вмісту білка (41,3 %) у зерні сої за досліджувані роки. Виявлено і вплив сортових особливостей на цей показник. Найбільш білковим серед сортів виявився сорт Тенор (42,1 %). Дещо менший вміст білка мав скоростиглий сорт Командор – 41,9 %. Найменшим вмістом білка характеризувався ранньостиглий сорт Тріада – 40,0 %. Серед досліджуваних норм мінеральних добрив найбільший вміст білка отримано за внесення розрахункової та рекомендованої норми добрив – 41,7–41,8 % відповідно. У процесі досліджень спостерігалася певна тенденція до підвищення вмісту більшості амінокислот у середньораннього сорту Тенор. Зафіксовано підвищення вмісту як замінних, так і незамінних амінокислот у зерні сої за внесення мінеральних добрив. Винятком став лише абсолютно незамінний метіонін, вміст якого зменшувався за внесення мінеральних добрив на 0,04–0,09 г/100 г порівняно із контролем.
Посилання
2. Basson, A. R., Ahmed, S., Almutairi, R., Seo, B. & Cominelli, F. (2021). Regulation of Intestinal Inflammation by Soybean and Soy-Derived Compounds. Foods, 10, 774. doi: 10.3390/foods10040774.
3. Batsmanova, L., Taran, N., Konotop, Y., Kalenska, S. & Novytska, N. (2020). Use of a colloidal solution of metal and metal oxide-containing nanoparticles as fertilizer for increasing soybean productivity. Journal of Central European Agriculture, 21(2), 311–319. doi: 10.5513/JCEA01/21.2.2414
4. Chen, K.I., Erh, M.H., Su, N.W., Liu, W.H., Chou, C.C. & Cheng, K.C. (2012) Soyfoods and soybean products: From traditional use to modern applications. Appl. Microbiol. Biotechnol. 96, 9–22. doi: 10.1007/s00253-012-4330-7.
5. Egli, D. B. & Crafts-Brandner, S. J. (2017). «Soybean» in Photoassimilate Distribution Plants and Crops Source-Sink Relationships. New York, NW, Routledge, 595–624. doi: 10.1201/9780203743539.
6. Furman, V. A., Furman, O. V. & Svystunova, I. V. (2022). Urozhainist ta yakist nasinnia soi zalezhno vid inokuliatsii ta udobrennia v umovakh Pravoberezhnoho Lisostepu [Yield and quality of soybean seeds depending on inoculation and fertilizing in the conditions of the right bank Forest Steppe]. Naukovi dopovidi NUBiP, 2(96). (in Ukrainian). doi: 10.31548/dopovidi2022.02.004
7. Hertzler, S.R., Lieblein-Boff, J.C., Weiler, M. & Allgeier, C. (2020). Plant proteins: assessing their nutritional quality and effects on health and physical function. Nutrients, 12(12), 3704. doi: 10.3390/nu12123704.
8. Hou, Y., Yin, Y. & Wu, G. (2015). Dietary essentiality of “nutritionally non-essential amino acids” for animals and humans. Exp Biol Med (Maywood), 240(8), 997–1007. doi: 10.1177/1535370215587913.
9. Hughes, G. J., Ryan, D. J., Mukherjea, R. & Schasteen, C. S. (2011). Protein digestibility-corrected amino acid scores (PDCAAS) for soy protein isolates and concentrate: criteria for evaluation. J Agric Food Chemistry, 59, 1270, 7–12. doi: 10.1021/jf203220v.
10. Jarecki, W. & Bobrecka-Jamro, D. (2015). Effect of fertilization with nitrogen and seed inoculation with nitragina on seed quality of soya bean (Glycine max (L) Merrill). Acta Scientiarum Polonorum Agricultura, 14(3), 51–59.
11. Kaur, G., Serson, W., Orlowski, J., McCoy, J., Golden, B. & Bellaloui, N. (2017). Nitrogen sources and rates affect soybean seed composition in Mississippi, Agronomy, 7(4), 77.
12. Kalenska, S., Novytska, N., Kalenskyi, V.,Garbar, L., Stolyarchuk, T., Doktor, N., Kormosh, S. & Martunov, A. (2022). The efficiency of combined application of mineral fertilizers, inoculants in soybean growing technology, and functioning of nitrogen-fixing symbiosis under increasing nitrogen rates. Agronomy Research, 20(4), 730–750, doi: 10.15159/AR.22.075.
13. Kudełka, W, Kowalska, M & Popis, M. (2021) Quality of Soybean Products in Terms of Essential Amino Acids Composition. Molecules, 26(16), 5071. doi: 10.3390/molecules26165071.
14. Maestri, D. M., Labuckas, D. O., Meriles, J. M., Lamarque, A. L., Zygadlo, J. A. & Guzmán, C. A. (1998). Seed composition of soybean cultivars evaluated in different environmental regions. J. Sci. Food Agric., 77, 494–498.
15. Marowka, M., Peters, G. W., Kantas, N., & Bagnarosa, G. (2020). Factor-augmented Bayesian cointegration models: A case-study on the soybean crush spread. Journal of the Royal Statistical Society, Applied Statistics, Series C, 69(2), 483–500. doi: 10.1111/rssc.12395.
16. Medic, J., Atkinson, C. & Hurburgh, C. R. (2014). Current knowledge in soybean composition. J. Am. Oil Chem. Soc., 91, 363–384 doi: 10.1007/s11746-013-2407-9.
17. Melnyk, A. V. & Romanko, Yu. O. (2016) Urozhainist nasinnia soi zalezhno vid tekhnolohii vyroshchuvannia v umovakh Livoberezhnoho Lisostepu Ukrainy [Soybean seeds yield capacity depending on the cultivation technology under the conditions of Left-bank Forest-steppe Ukraine]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu : naukovyi zhurnal. - Ser. «Ahronomiia i biolohiia», 2(31), 133–137 (in Ukrainian).
18. Melnyk, A. V., Romanko, Yu. O., Romanko, A. Yu. & Dudka, A. A. (2019) Vplyv pohodno-klimatychnykh parametriv na vrozhainist zerna suchasnykh sortiv soi v umovakh Pivnichno-skhidnoho Lisostepu Ukrainy. [Effect of weather and climate parameters on the crop productivity of modern soybean varieties in the north-eastern Forest steppe of Ukraine]. Tavriiskyi naukovyi visnyk, 109(1), 76–83. doi: 10.32851/2226-0099.2019.109-1.12 (in Ukraine).
19. Melnyk, A., Romanko, Y., Dudka, A., Chervona, V., Brunyov, M. & Sorokolit, E. (2022) Ecological elasticity of soy varieties’ performance according to climatic factors in Ukraine. AgroLife Scientific Journal, 11(2), 91–99. doi: 10.17930/AGL2022212.
20. Modgil, R. & Kumar, V. (2021). Soybean (Glycine max) In: Tanwar A., Goyal A., editors. Oilseeds: Health Attributes and Food Applications. Springer; Singapore.
21. Monte Singer, W., Zhang, B., Rouf Mian, M. A. & Huang, H. (2020) Soybean Amino Acids in Health, Genetics, and Evaluation. Soybean for Human Consumption and Animal Feed. IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.89497
22. Novytska, N., Gadzvsokiy, G., Mazurenko, B., Kalenska, S., Svistunova, I. & Martynov, O. (2020). Effect of seed inoculation and foliar fertilizing on structure of soybean yield and yield structure in Western Polissya of Ukraine Agronomy Research, 18(4). doi: 10.15159/ar.20.203
23. Pfarr, M. D, Kazula, M. J, Miller-Garvin, J. E. & Naeve, S. L. (2018) Amino acid balance is affected by protein concentration in soybean. Crop Science. 58(5), 2050–2062. doi: 10.2135/cropsci2017.11.0703.
24. Philis, G., Gracey, E. O., Gansel, L. C., Fet, A. M. & Rebours, C. (2018). Comparing the primary energy and phosphorus consumption of soybean and seaweed-based aquafeed proteins – A material and substance flow analysis. J. Clean. Prod, 200, 1142–1153. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.07.247.
25. Posylaieva, O. O., Kyrychenko, V. V., & Sheliakina, T. A. (2014). Vplyv defitsytu volohy i pidvyshchenykh temperatur na nakopychennia bilku v nasinni su-chasnykh sortiv soi [Іnfluence of moisture deficiency and high temperature on protein accumulation in seeds of modern soybean varieties]. Selektsiia i nasinnytstvo, 105, 149–156 (in Ukrainian).
26. Sá, A., Moreno, Y. & Carciofi, B. (2020). Food processing for the improvement of plant proteins digestibility. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 60 (20), 3367–3386. doi: 10.1080/10408398.2019.1688249.
27. Salvagiotti, F., Cassman, K. G, Specht, J. E., Walters, D. T., Weiss, A. & Dobermann, A. (2008). Nitrogen uptake, fixation and response to fertilizer N in soybeans: a review. Field rops Research, 108, 1, 1–13.
28. Schapire, A. L., Valpuesta, V., & Botella, M. A. (2009). Plasma membrane repair in plants. Trends in Plant Sciences, 14(12), 645–652. doi: 10.1016/j.tplants.2009.09.004.
29. Singh, N., & Nisha, K. (2012). Role of potassium fertilizer on nitrogen fixation in Chickpea (Cicer arietinum L.) under quantified water stress. Journal of Agricultural Technology, 8(1), 377–392.
30. Sudaric, A.; Simic, D. & Vrataric, M. (2006). Characterization of genotype by environment interactions in soybean breeding programmes of southeast Europe. Plant Breed, 125, 191–194.
31. Szostak, B., Głowacka, A., Kasiczak, A., Kiełtyka-Dadasiewicz, A. & Bąkowski, M. (2020). Nutritional value of soybeans and the yield of protein and fat depending on a cultivar and the level of nitrogen application. J. Elem., 25(1), 45–57. doi: 10.5601/jelem.2019.24.2.1769.
32. Tairo, E. V., & Ndakidemi, P. A. (2014). Micronutrients uptake in soybean (Glycine max L.) as affected by Bradyrhizobium japonicum inoculation and phosphorus (p) supplements. World Journal of Soil and Crop Science s Research,
1(1), 1–9. doi:10.4236/ajps.2014.54063.
33. Tessari, P., Lante, A. & Mosca, G. (2016). Essential amino acids: master regulators of nutrition and environmental footprint? Sci. Rep., 6, 26074.
34. Tsekhmeystruk, M. G., Sheliakin, V. O., Glubokyy, O. M. & Sheliakinа, Т. А. (2020). Vplyv foniv mineralnoho zhyvlennia na urozhainist ta yakist sortiv soi. Selektsiia i nasinnytstvo. [Іnfluence of mineral nutrition on yields and quality of soybean varieties]. Selektsiia i nasinnytstvo, 117, 206–214. (in Ukrainian). doi: 10.30835/2413-7510.2020.207183
35. Trotsenko, V., Kabanets, V., Yatsenko, V. & Kolosok, I. (2020). Modeli formuvannia produktyvnosti soniashnyku ta yikh efektyvnosti v umovakh pivnichno-skhidnoho Lisostepu Ukrainy. [Models of sunflower productivity formation and their efficiency in the conditions of the North-Eastern Forest Steppe of Ukraine]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Ahronomiia ta biolohiia, 40 (2), 72–78 (in Ukrainian). doi: 10.32782/agrobio.2020.2.9
36. Vollmann, J., Fritz, C.N., Wagentristl, H. & Ruckenbauer, P. (2000). Environmental and genetic variation of soybean seed protein content under Central European growing conditions. J. Sci. Food Agric., 80, 1300–1306.
37. Wang, Y. & Frei, M. (2011). Stressed Food – The Impact of Abiotic Environmental Stresses on Crop Quality. Agric. Ecosyst. Environ., 141, 271–286. doi: 10.1016/j.agee.2011.03.017.
38. Zambiazzi, E. V., Bruzi, A. T., Carvalho, M. L. M., Soares, I. O., Zuffo, A. M., Rezende, P. M., & Miranda, D. H. (2014). Potassium fertilization and physiological soybean seed quality. Agricultural Sciences, 5(11), 984–991. doi: 10.4236/as.2014.511106.