ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ БІОЛОГІЧНИХ ТА РІСТРЕГУЛЮЮЧИХ ПРЕПАРАТІВ ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР У ЗОНІ ПІВДЕННОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

В. С. Алмашова; С. В. Скок

doi:10.32845/agrobio.2022.1.2

В. С. Алмашова http://orcid.org/0000-0001-6180-1096
С. В. Скок http://orcid.org/0000-0003-3178-0292

DOI: https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.1.2

Ключові слова: агроекосистеми, біотехнології, продуктивність сільськогосподарських культур, екологічно безпечна продукція, якість ґрунтів

Анотація

Екстенсивна система землеробства із застосуванням мінеральних добрив та пестицидів призвела до порушення екологічної рівноваги в агроекосистемах, деградації ґрунтів, негативних наслідків в біосфері та проблеми безпечного харчування людини. Встановлено, що перспективним напрямом господарювання, який забезпечує високий потенціал сільськогосподарського виробництва з мінімальним впливом на агроекосистеми є застосування біологічних препаратів та регуляторів росту в рослинництві. Метою дослідження – визначення ефективності застосування біопрепаратів та регуляторів росту для вирощування сільськогосподарських культур в зоні південного Степу України. Дослідження здійснено на основі польових, аналітичних, економіко-статистичних, порівняльних, абстрактно-логічних методів. Дослідження продуктивності сільськогосподарської продукції у посушливих умовах південного Степу України здійснено на основі використання регуляторів росту Грейнактив–С та Нано–Гро. Найбільший приріст врожаю зерна пшениці озимої спостерігався при 3-х кратному обробітку посівів Грейнактивом–С у фазу кущіння, прапорцевого листка, наливу зерна (3,2 ц/га, 18 %). При цьому найбільший ефект спостерігався при обробітку посівів у фазу кущіння, де приріст врожаю становив 2,9 ц/га, +16 % до контролю. Обробіток посівів у фазу прапорцевого листка сприяв збільшенню врожаю на 0,7 ц/га (4 %), а в фазу наливу зерна – 0,8 ц/га (4,5 %). Передпосівний обробіток Нано-Гро насіння гібриду соняшнику та обробіток посівів в фазу вегетації (до цвітіння) сприяв однаковому прирісту – по 0,9 ц/га насіння (+12 % до контролю). Приріст врожаю при обробці соняшнику після цвітіння складав лише 0,32 ц/га (4 %). Найбільший приріст врожаю соняшника спостерігався при 3-х кратному обробітку по вказаних фазах його розвитку 1,6 ц/га (+22 % до контролю). Позитивна дія препарату спостерігалася на початкових етапах розвитку технічної культури за рахунок збільшення кореневої системи та збільшення абсорбції поживних речовин із ґрунту. Встановлено, що препарат Грейнактив-С є екологічно безпечний для навколишнього середовища, швидко розкладається у ґрунті, не створює ефекту звикання, знижує ризик ураження хворобами рослин та збільшує продуктивність сільськогосподарських культур. Передпосівна обробка стимулятором росту Нано-Гро сприяє активізації імунної дії рослин, підвищує їх стійкість до несприятливих погодних умов, захищає від шкідників, сприяє зменшенню пестицидного навантаження на ґрунти.

Посилання

1. Archana Singh, Shalini Tiwari, Jyotsna Pandey, Indrakant, & Singh, K. (2021). Role of nanoparticles in crop improvement and abiotic stress management. Journal of Biotechnology, 337, 57–70. doi: 10.1016/j.jbiotec.2021.06.022 2. Breus, D. S. & Skok, S. V. (2021). Spatial modelling of agro-ecological condition of soils in steppe zone of Ukraine. Indian Journal of Ecology, 48(3), 627−633.
3. Chuhrii, H. A., Viniukov, O. O., & Hyrka, A. D. (2020). Vyvchennia vplyvu biopreparativ za riznykh norm vnesennia na produktyvnist pshenytsi ozymoi v umovakh pivnichnoho stepu Ukrainy [Study of the impact of biological products at different rates of application on the productivity of winter wheat in the northern steppe of Ukraine]. Science Review, 1(28), 9−15 (in Ukrainian). doi: 10.31435/rsglobal_sr/31012020/6867
4. Domaratskyi, Ye. O. (2018). Vplyv ristrehuliuiuchykh preparativ ta mineralnykh dobryv na pozhyvnyi rezhym soniashnyka [Influence of restrictive drugs and mineral fertilizers on the nutrient regime of sunflower]. Naukovi dopovidi Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy, 1, (71) (in Ukrainian). doi: 10.31548/dopovidi2018.01.018
5. Dominique Holtappels, Kiandro Fortuna, Rob Lavigne, & Jeroen Wagemans (2021). The future of phage biocontrol in integrated plant protection for sustainable crop production. Current Opinion in Biotechnology, 68, 60–71. doi: 10.1016/j.copbio.2020.08.016
6. Dubytskyi, O. L. (2015). Urozhainist i yakist zerna ozymoi pshenytsi za biolohizovanykh system udobrennia [Yield and quality of winter wheat grain under biologized fertilizer systems]. Peredhirne ta hirske zemlerobstvo i tvarynnytstvo, 57, 81–86 (in Ukrainian).
7. Farniev A. T., Kozyirev A. H., Sabanova A. A., & Kokoev H. P. (2019). Rol biopreparatov i ih bakovyih smesey v povyishenii bolezneustoychivosti i produktivnosti soi soi [The role of biological products and their tank mixtures in increasing the disease resistance and productivity of soybeans]. Niva Povolzhya, 4, 86−92 (in Russian). doi: 10.36461/NP.2019.52.3.013
8. Hashem, A., Tabassum, B., & Fathi Abd Allah, E. (2019). Bacillus subtilis: a plant-growth promoting Rhizobacterium that also impacts biotic stress. Saudi J. Biol. Sci, 26, 1291–1297.
9. Honcharuk, I. V., Kovalchuk, S. Ia., Tsytsiura, Ya. H., & Lutkovska S. M. (2020). Dynamichni protsesy rozvytku orhanichnoho vyrobnytstva v Ukraini [Dynamic processes of development of organic production in Ukraine]. TOV “TVORY”. Vinnytsia. 478 (in Ukrainian).
10. Hrabovska T. O., & Melnyk H. H. (2017). Vplyv biopreparativ na produktyvnist pshenytsi ozymoi za orhanichnoho vyrobnytstva [Influence of biologicals on the productivity of winter wheat for organic production]. Ahrobiolohiia, 1, 80−85 (in Ukrainian).
11. Jubi Jacob, Gopika Vijayakumari Krishnan, Drissya Thankappan, & Dileep Kumar Bhaskaran Nair Saraswathy Amm (2020). Endophytic bacterial strains induced systemic resistance in agriculturally important crop plants. Microbial Endophytes, 75–105. doi: 10.1016/B978-0-12-819654-0.00004-1
12. Kovalenko, O. A., Kliuchnyk, M. A., & Chebanenko, K. V. (2015). Zastosuvannia biopreparativ dlia obrobky nasinnievoho materialu pshenytsi ozymoi [The use of biological products for the treatment of seeds of winter wheat]. Naukovi pratsi Chornomorskoho derzhavnoho universytetu imeni Petra Mohyly kompleksu Kyievo-Mohylianska akademiia. Seriia: Ekolohiia, 256, 244, 74–77 (in Ukrainian).
13. Kozhushko, M. (2016). Efektyvnist zastosuvannia biopreparativ u tekhnolohii vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur u Zakhidnomu rehioni Ukrainy [The effectiveness of biological products in the technology of growing crops in the Western region of Ukraine]. Tekhnika i tekhnolohii, 5(80), 37–42 (in Ukrainian).
14. Krutiakova, V. I. (2020). Biometod – osnova staloho rozvytku vitchyznianoho zemlerobstva [Biomethod – the basis of sustainable development of domestic agriculture]. Visnyk ahrarnoi nauky, 9 (810), 5–14 (inUkrainian).
15. Kumera Nemea, Ayman Nafady, & Yetenayet Bekele Tola (2021). Application of nanotechnology in agriculture, postharvest loss reduction and food processing: food security implication and challenges, 7, 12. doi: 10.1016/j.heliyon.2021. e08539
16. Kuznetsov, I., Islamgulov, D., Nafikova, A., & Dmitriev, A (2021). Effect of growth regulator Melafen and chelated fertilizer Metallocene on yield and quality of winter wheat. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 38. doi: 10.1016/j.bcab.2021.102198
17. Novokhatskyi, M. Tarhonia, V., & Bondarenko, O. (2018). Kontseptsiia intensyfikatsii biolohichnoho ahrovyrobnytstva [The concept of intensification of organic farming]. Tekhniko-tekhnolohichni aspekty rozvytku ta vyprobuvannia novoi tekhniky i tekhnolohii dlia silskoho hospodarstva Ukrainy, 22, 132–140 (in Ukrainian).
18. Pysarenko, P. V., Samoilik, M. S., Dychenko, O. Iu., Sereda, M. S., & Pohosian, A. A. (2021). Medyko-biolohichna ta toksykolohichna otsinka vykorystannia biopreparativ u zemlerobstvi [Medico-biological and toxicological assessment of the use of biological products in agriculture]. Visnyk PDAA, 1, 187–195 (in Ukrainian).
19. Reda Ben Mrid (2021). Secondary metabolites as biostimulant and bioprotectant agents: A review. Science of The Total Environment, 777. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.146204
20. Samriti Mankotia, Jagannath Swain, & Santosh, B. Satbhai (2022). Chapter 17 – Biotechnological approaches for generating iron-rich crops. Plant Nutrition and Food Security in the Era of Climate Change, 437–451. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822916-3.00011-1
21. Sedilo, H. M. (2015). Zastosuvannia orhano-mineralnykh dobryv na sirykh lisovykh poverkhnevo ohleienykh gruntakh Karpatskoho rehionu. [Application of organo-mineral fertilizers on gray forest surface gleyed soils of the Carpathian region]. Visnyk ahrarnoi nauky, 2, 11–15 (in Ukrainian).
22. Shagufta Afreena, Rishabh Anand Omar, Neetu Talreja, Divya Chauhan, Mangalaraj, R. V., & Mohamma Ashfaqc (2022). Nanostructured materials based on copper/carbon as a plant growth stimulant. Nanobiotechnology for Plant Protection, 367–391. doi: 10.1016/B978-0-12-823833-2.000040
23. Shepilova, T. P.(2019). Vplyv rehuliatoriv rostu na produktyvnist soi v umovakh Pivnichnoho Stepu Ukra yiny [Influence of growth regulators on soybean productivity in the Northern Steppe of Ukraine]. Visnyk PDAA, 3, 80−84 (in Ukrainian).
24. Shuvar, A. M. (2020). Zastosuvannia biolohichnykh preparativ v orhanichnii tekhnolohii vyroshchuvannia pshenytsi ozymoi [Application of biological preparations in organic technology of winter wheat cultivation]. Peredhirne ta hirske zemlerobstvo i tvarynnytstvo, 67(1), 143–155 (in Ukrainian).
25. Thomas Müller, & Undine Behrendt (2021). Exploiting the biocontrol potential of plant-associated pseudomonads – A step towards pesticide-free agriculture? Biological Control, 155. doi: 10.1016/j.biocontrol.2021.104538
26. Tkalich, Yu. I., Tsilyurik, A. I., & Kozechko, V. I. (2018). Agroekologicheskaya effektivnost mikroudobreniy i regulyatorov rosta rasteniy v tehnologii vyiraschivaniya podsolnechnika severnoy Stepi Ukrainyi [Agroecological efficiency of microfertilizers and plant growth regulators in the technology of sunflower cultivation in the northern Steppe of Ukraine]. Vestnik Prikaspiya, 2, 4–9 (in Russian).
27. Vasylenko M. H. (2017). Orhano-mineralni dobryva i rehuliatory rostu roslyn v orhanichnomu zemlerobstvi [Organomineral fertilizers and plant growth regulators in organic farming]. Visnyk ahrarnoi nauky, 8, 11−18 (in Ukrainian).
28. Yashchenko, S. A. (2019). Efektyvnist biopreparatu enteronormin na rannikh etapakh ontohenezu roslyn pshenytsi ozymoi [Efficacy of enteronormin biological product in the early stages of ontogenesis of winter wheat plants]. Ahroekolohichnyi zhurnal, 2, 50–54 (in Ukrainian).
29. Ying Ma (2019). Seed coating with beneficial microorganisms for precision agriculture. Biotechnology Advances, 37, 7. doi: 10.1016/j.biotechadv.2019.107423
30. Zhang, H., Sun, X., & Dai, M. (2022). Improving crop drought resistance with plant growth regulators and rhizobacteria: Mechanisms, applications, and perspectives. Plant Comm, 3. doi: 10.1016/j.xplc.2021.100228