ВПЛИВ НОРМ ВИСІВУ НА РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН СОРГО ЗЕРНОВОГО В УМОВАХ ПІВНІЧНО-СХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Ключові слова:
сорго зернове, сорти, норми висіву, густота стояння рослин, площа листків, розвиток рослин, вміст хлорофілу.
Анотація
Сорго є культурою з високою економічною цінністю, що використовується для харчових потреб, годівлі тварин та як товар для експорту. З сорго пов’язують можливі сценарії майбутнього аграрного виробництва в умовах кліматичних змін. Саме сорго, як стресогенно-стійка культура, може замінити традиційні зернові культури. Біологічні особливості сорго та перспективи вирощування культури в майбутньому привертають увагу багатьох дослідників в різних регіонах світу. Зважаючи на це, дослідження особливостей вирощування сорго в умовах Північно-Східної України є на часі. Пошук оптимальної норми висіву та щільності рослин в агроценозі є основою отримання оптимального стеблестою, досягнення високої врожайності та високого прибутку. Для реалізації максимального потенціалу врожайності необхідна збалансована чисельність особин в популяції рослин, тобто певний рівень густоти посіву. На сьогодні проведено недостатню кількість переконливих досліджень для розуміння ефективності вирощування сучасних удосконалених сортів сорго щодо їх реагування на густоту стеблестою рослин для інтенсифікації виробництва зерна цієї культури. З цією метою в 2020–2022 рр. у Сумському НАУ було закладено досліди з вивчення оптимальних норм висіву сорго зернового та впливу густоти стеблестою (структури агропопуляції) на ріст та розвиток рослин в умовах Північно-Східного Лісостепу України. Вивчали вплив різних норм висіву на ріст та розвиток рослин сортів та гібридів сорго зернового (Янкі, Краєвид, Дніпровський 39, Самаран 6). Отримані дані показали, що зі збільшенням густоти стояння кількість листків на одній рослині істотно зменшувалася за всіма варіантами досліду в усіх сортозразків. Загущення стеблестою (норма висіву 490 тис.га) призводилo до збільшення висоти рослин, негативно впливало на площу листкової поверхні рослин (зменшується кількість листків та їх площа) та вміст пігментів (хлорофілу а та в) в листках. Оптимальною нормою висіву щодо формування вегетативних органів рослин та асиміляційної поверхні була 165 тис/га. Разом з тим, неоднозначна реакція сортозразків на певні варіанти норм висіву вказує на необхідність проведення додаткових досліджень.
Посилання
1. Andrade, F. H., Calvino P., Cirilo, A. & Baebieri, P. (2002). Yield responses to narrow row depend on increased radiation interception. Agronomy Journal, 94(10), 113–118.
2. Ajidahun, J. A.& Sebetha, E. T. (2022) Sorghum Grain Quality as Influenced by Plant Density, Nitrogen Nutrition and Cultivar. Indian Journal of Agricultural Research, 56, 177–182. doi: 10.18805/IJARe.A-656
3. Arunakumari, H. & Rekha S. (2016). Plant density and nitrogen in sorghum. International Journal of Science Natural, 7(4), 702–706
4. Berenguer, M. J. & Faci J. M. (2001). Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) yield compensation processes under different plant densities and variable water supply. European Journal of Agronomy, 15, 43–55.
5. Caliskan, S., Aslan, M., Uremis, I., & Caliskan, M. E. (2007). The effect of row spacing on yield and yield component of full season and double cropped soybean. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 31, 147–154.
6. Carriedo, L. G., Maloof, J. N. & Brady, S. M. (2016). Molecular control of crop shade avoidance. Curr. Opin. Plant Biol., 30, 151–158.
7. Carmi, A., Aharoni, Y., Edelstein, M., Umiel, N., Hagiladi, A., Yosef, E., Nikbachat, M., Zenou, A. & Miron, J. (2006) Effects of irrigation and plant density on yield, composition and in vitro digestibility of a new forage sorghum variety, Tal, at two maturity stages. Animal Feed Science and Technology, 131, 120–132.
8. Carlos, J., Dan, F., Fromme, D. & W. James Grichar (2012) Grain sorghum response to row spacing and plant populations in the texas coastal bend region., International Journal of Agronomy, 2012, Article ID 238634. doi: 10.1155/2012/238634
9. Conley, S. P., Stevens, W. G., & Dunn, D. D. (2005) Grain sorghum response to row spacing, plant density, and planter skips. Crop Management.
10. Christopher, E. Rouse, Nilda R. Burgos, Vijay Singh & Larry Earnest (2020) Evaluation of sweet sorghum planting density and minimal nitrogen input, under irrigated and non-irrigated conditions, for bioethanol feedstock production, Biofuels, 11(5), 577–586. doi: 10.1080/17597269.2017.1378992
11. Dembele, J. S. B., Gano B, Vaksmann, M., Kouressy M., Dembele, L.L., Doumbia, M., Teme, N., Diouf, D. & Audeber, t A. (2020) Response of eight sorghum varieties to plant density and nitrogen fertilization in the Sudano-Sahelian zone in Mali. African Journal of Agricultural Research., 16(10), 1401–1410. doi: 10.5897/AJAR2020.15025
12. Franklin, K. A. & Whitelam, G. C. (2005). Phytochromes and shade-avoidance responses in plants. Ann. Bot. 96, 169–175.
13. Jones, O. R. & G. L. Johnson (1991) Row width and plant density effects on Texas High Plains sorghum, Journal Production Agriculture, 4, 613–621.
14. Gondal, M., Hussain, A., Yasin, S., Musa, M., & Rehman, H. (2018). Effect of seed rate and row spacing on grain yield of sorghum. SAARC Journal of Agriculture, 15(2), 81–91. doi: 10.3329/sja.v15i2.35154
15. Hrytsaienko, Z. M Hrytsaienko, A . A. & Karpenko, V. P. Metody biolohichnykh ta ahronomichnykh doslidzhen roslyn i hruntiv. [ Methods of biological and agronomic research of plants and soils]. Kyiv, Nichlava, 2003, 320. (in Ukranian)
16. Kebrom, T. H. & Mullet, J. E. (2016). Transcriptome profiling of tiller buds provides new insights into PhyB regulation of tillering and indeterminate growth in sorghum. Plant Physiol. 170, 2232–2250. doi: 10.1104/pp.16.00014
17. Kebrom, T. H. (2017). A growing stem inhibits bud outgrowth—the overlooked theory of apical dominance. Front. Plant Sci., 8, 1874. doi: 10.3389/fpls.2017.01874
18. Kalenska, S. M., & Naidenko, V. M. (2018). Urozhainist sorho zernovoho zalezhno vid shyryny mizhriad ta systemy udobrennia [Harvest of grain sorghum depending on the width of the rows and the fertilization system]. Scientific Papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 26, 67–75. (in Ukrainian). doi: 10.47414/np.26.2018.211203
19. Kapanigowda, M. H., Perumal, R., Djanaguiraman, M., Aiken, R.M., Tesso, T., Prasad,P. V.V. & Little, C. R. (2013). Genotypic variation in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] exotic germplasm collections for drought and disease tolerance. Springer Plus, 2, 2–13.
20. Karazhbei, H. M., & Tehun, S. V. (2012). Produktyvnist sorho zvychainoho dvokolorovoho (Sorghum bicolor L.) zalezhno vid rivnia mineralnoho zhyvlennia ta hustoty stoiannia. [Productivity of two-color sorghum (Sorghum bicolor L.) depending on the level of mineral nutrition and plant density] Scientific papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 14, 67–70. (in Ukrainian).
21. Lafarge, T.A. & Hammer, G. L. (2002). Predicting crop leaf area production: shoot assimilate accumulation and partitioning, and leaf area ratio, are stable for a range of sorghum population densities. Field Crops Research, 137–151.
22. Lukeba J.-C. L., Vumilia R.K, Nkongolo K.C.K., Mwabila M. L., & Tsumbu, M. (2013) Growth and Leaf Area Index Simulation in Maize (Zea mays L.) Under Small-Scale Farm Conditions in a Sub-Saharan African Region”, American Journal of Plant Sciences, 4 (3), 575–583. doi:10.4236/ajps.2013.43075
23. Maulana, F. & Tesso, T. T. (2013). Cold temperature episode at seedling and flowering stages reduces growth and yield components in sorghum. Crop Science, 53, 564–574.
24. Myers , R. J. K. & M. A. Foale (1981). Row spacing and population density in grain sorghum 0 a simple analysis. Field Crops Res., 4, 147–154.
25. Oyier, M. O., Owuoche, J.O., Oyoo, M. E., Cheruiyot, E., Mulianga, B. & Rono, J. (2017). Effect of harvesting stage on sweet sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes in Western Kenya. The Scientific World Journal, Article ID 8249532, 10 pages. doi: 10.1155/2017/8249532
26. Parmar, N.G. & S.V. Chandra (2002). Growth analysis using curve fitting method in early and late son sunflower. Planr Breeding and Seed Science 46(1), 61–69. 27. Pravdyva, L. A. (2021). Features of growth of sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] plants depending on the width of rows and seeding rate in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Plant Varieties Studying and Protection, 17(2),139–145. doi: 10.21498/2518-1017.17.2.2021.236521
28. Rozhkov, A. O. & Puzik, V. K. (2013.) Dynamika formuvannia pihmentnykh rechovyn u lystkakh roslyn pshenytsi tverdoi yaroi za dii riznykh variantiv tsenotychnoi napruhy mizh roslynamy v posivakh [The dynamics of the formation of pigment substances in the leaves of durum spring wheat plants under the influence of different variants of the coenotic tension between plants in crops]. Bulletin of the Poltava State Academy , 3, 7–12 (in Ukranian).
29. Saberi A. R. & Siti Aishah H. (2013) Nutrient Concentration of Forage Sorghum (Sorghum Bicolor L) Varieties Under Influenced Of Salinity and Irrigation Frequency. The International Journal of Biotechnology. Pak Publishing Group, 2(10), 163–170.
30. Sana Qasim Hussein, & Ali Kareem Hussein. (2021). Effect of Plant Densities on Some Growth Traits of Varieties of Sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench). Annals of the Romanian Society for Cell Biology, 4455–4463. Access mode: https: //www.annalsofrscb.ro/index.php/journal/article/view/1941
31. Schwechheimer, C. & Willige, B. C. (2009) Shedding light on gibberellic acid signalling. Curr. Opin. Plant Biol., 12, 57–62.
32. Silva, J. M. F. D., Dutra, A. S., Camara, F. T. D.a, Pinto, A. A., & Silva, F. E. D.a (2017). Row spacing, plant density, sowing and harvest times for sweet sorghum. Pesquisa Agropecuária Tropical, 47, 408–415. doi: 10.1590/1983-40632017 v474858
33. Stamm, P. & Kumar, P. P. (2010). The phytohormone signal network regulating elongation growth during shade avoidance. J. Exp. Bot., 61, 2889–2903
34. Tang, C., Sun, C., Du, F., Chen, F., Ameen, A., Fu, T. & Hui Xie G. (2018). Effect of Plant Density on Sweet and Biomass Sorghum Production on Semiarid Marginal Land. Sugar Tech., 20, 312–322. doi: 10.1007/s12355-017-0553-3
35. Thomison, P. R. & Jordan, D. M. (1995) Plant population effects on corn hybrids differing in ear growth habit and prolificacy. Journal of Production Agriculture, 8, 394–400. doi: 10.2134/jpa1995.0394
36. Volkodav V. V. Metodyka sortovyprobuvannia s.-h. kultur / V. V. Volkodav, A. V. Andrushchenko, A. V. Pilkevych. [Methodology of crop variety testing]. Kyiv, 2000. – 100 (in Ukranian)
37. Yu, K. M. J., McKinley, B. & Rooney, W. L. (2021). High planting density induces the expression of GA3-oxidase in leaves and GA mediated stem elongation in bioenergy sorghum. Sci Rep., 11, 46. doi: 10.1038/s41598-020-79975-8
38. Wang, Y., Sun, J., Ali, Sameh S.; Gao, L.; Xingnan, N., Xia, L., Yanfang, W. & Jianxiong, J. (2020). Identification and expression analysis of Sorghum bicolor gibberellin oxidase genes with varied gibberellin levels involved in regulation of stem biomass. Ind. Crops Prod., 145, 111951.
2. Ajidahun, J. A.& Sebetha, E. T. (2022) Sorghum Grain Quality as Influenced by Plant Density, Nitrogen Nutrition and Cultivar. Indian Journal of Agricultural Research, 56, 177–182. doi: 10.18805/IJARe.A-656
3. Arunakumari, H. & Rekha S. (2016). Plant density and nitrogen in sorghum. International Journal of Science Natural, 7(4), 702–706
4. Berenguer, M. J. & Faci J. M. (2001). Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) yield compensation processes under different plant densities and variable water supply. European Journal of Agronomy, 15, 43–55.
5. Caliskan, S., Aslan, M., Uremis, I., & Caliskan, M. E. (2007). The effect of row spacing on yield and yield component of full season and double cropped soybean. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 31, 147–154.
6. Carriedo, L. G., Maloof, J. N. & Brady, S. M. (2016). Molecular control of crop shade avoidance. Curr. Opin. Plant Biol., 30, 151–158.
7. Carmi, A., Aharoni, Y., Edelstein, M., Umiel, N., Hagiladi, A., Yosef, E., Nikbachat, M., Zenou, A. & Miron, J. (2006) Effects of irrigation and plant density on yield, composition and in vitro digestibility of a new forage sorghum variety, Tal, at two maturity stages. Animal Feed Science and Technology, 131, 120–132.
8. Carlos, J., Dan, F., Fromme, D. & W. James Grichar (2012) Grain sorghum response to row spacing and plant populations in the texas coastal bend region., International Journal of Agronomy, 2012, Article ID 238634. doi: 10.1155/2012/238634
9. Conley, S. P., Stevens, W. G., & Dunn, D. D. (2005) Grain sorghum response to row spacing, plant density, and planter skips. Crop Management.
10. Christopher, E. Rouse, Nilda R. Burgos, Vijay Singh & Larry Earnest (2020) Evaluation of sweet sorghum planting density and minimal nitrogen input, under irrigated and non-irrigated conditions, for bioethanol feedstock production, Biofuels, 11(5), 577–586. doi: 10.1080/17597269.2017.1378992
11. Dembele, J. S. B., Gano B, Vaksmann, M., Kouressy M., Dembele, L.L., Doumbia, M., Teme, N., Diouf, D. & Audeber, t A. (2020) Response of eight sorghum varieties to plant density and nitrogen fertilization in the Sudano-Sahelian zone in Mali. African Journal of Agricultural Research., 16(10), 1401–1410. doi: 10.5897/AJAR2020.15025
12. Franklin, K. A. & Whitelam, G. C. (2005). Phytochromes and shade-avoidance responses in plants. Ann. Bot. 96, 169–175.
13. Jones, O. R. & G. L. Johnson (1991) Row width and plant density effects on Texas High Plains sorghum, Journal Production Agriculture, 4, 613–621.
14. Gondal, M., Hussain, A., Yasin, S., Musa, M., & Rehman, H. (2018). Effect of seed rate and row spacing on grain yield of sorghum. SAARC Journal of Agriculture, 15(2), 81–91. doi: 10.3329/sja.v15i2.35154
15. Hrytsaienko, Z. M Hrytsaienko, A . A. & Karpenko, V. P. Metody biolohichnykh ta ahronomichnykh doslidzhen roslyn i hruntiv. [ Methods of biological and agronomic research of plants and soils]. Kyiv, Nichlava, 2003, 320. (in Ukranian)
16. Kebrom, T. H. & Mullet, J. E. (2016). Transcriptome profiling of tiller buds provides new insights into PhyB regulation of tillering and indeterminate growth in sorghum. Plant Physiol. 170, 2232–2250. doi: 10.1104/pp.16.00014
17. Kebrom, T. H. (2017). A growing stem inhibits bud outgrowth—the overlooked theory of apical dominance. Front. Plant Sci., 8, 1874. doi: 10.3389/fpls.2017.01874
18. Kalenska, S. M., & Naidenko, V. M. (2018). Urozhainist sorho zernovoho zalezhno vid shyryny mizhriad ta systemy udobrennia [Harvest of grain sorghum depending on the width of the rows and the fertilization system]. Scientific Papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 26, 67–75. (in Ukrainian). doi: 10.47414/np.26.2018.211203
19. Kapanigowda, M. H., Perumal, R., Djanaguiraman, M., Aiken, R.M., Tesso, T., Prasad,P. V.V. & Little, C. R. (2013). Genotypic variation in sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] exotic germplasm collections for drought and disease tolerance. Springer Plus, 2, 2–13.
20. Karazhbei, H. M., & Tehun, S. V. (2012). Produktyvnist sorho zvychainoho dvokolorovoho (Sorghum bicolor L.) zalezhno vid rivnia mineralnoho zhyvlennia ta hustoty stoiannia. [Productivity of two-color sorghum (Sorghum bicolor L.) depending on the level of mineral nutrition and plant density] Scientific papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 14, 67–70. (in Ukrainian).
21. Lafarge, T.A. & Hammer, G. L. (2002). Predicting crop leaf area production: shoot assimilate accumulation and partitioning, and leaf area ratio, are stable for a range of sorghum population densities. Field Crops Research, 137–151.
22. Lukeba J.-C. L., Vumilia R.K, Nkongolo K.C.K., Mwabila M. L., & Tsumbu, M. (2013) Growth and Leaf Area Index Simulation in Maize (Zea mays L.) Under Small-Scale Farm Conditions in a Sub-Saharan African Region”, American Journal of Plant Sciences, 4 (3), 575–583. doi:10.4236/ajps.2013.43075
23. Maulana, F. & Tesso, T. T. (2013). Cold temperature episode at seedling and flowering stages reduces growth and yield components in sorghum. Crop Science, 53, 564–574.
24. Myers , R. J. K. & M. A. Foale (1981). Row spacing and population density in grain sorghum 0 a simple analysis. Field Crops Res., 4, 147–154.
25. Oyier, M. O., Owuoche, J.O., Oyoo, M. E., Cheruiyot, E., Mulianga, B. & Rono, J. (2017). Effect of harvesting stage on sweet sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes in Western Kenya. The Scientific World Journal, Article ID 8249532, 10 pages. doi: 10.1155/2017/8249532
26. Parmar, N.G. & S.V. Chandra (2002). Growth analysis using curve fitting method in early and late son sunflower. Planr Breeding and Seed Science 46(1), 61–69. 27. Pravdyva, L. A. (2021). Features of growth of sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] plants depending on the width of rows and seeding rate in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Plant Varieties Studying and Protection, 17(2),139–145. doi: 10.21498/2518-1017.17.2.2021.236521
28. Rozhkov, A. O. & Puzik, V. K. (2013.) Dynamika formuvannia pihmentnykh rechovyn u lystkakh roslyn pshenytsi tverdoi yaroi za dii riznykh variantiv tsenotychnoi napruhy mizh roslynamy v posivakh [The dynamics of the formation of pigment substances in the leaves of durum spring wheat plants under the influence of different variants of the coenotic tension between plants in crops]. Bulletin of the Poltava State Academy , 3, 7–12 (in Ukranian).
29. Saberi A. R. & Siti Aishah H. (2013) Nutrient Concentration of Forage Sorghum (Sorghum Bicolor L) Varieties Under Influenced Of Salinity and Irrigation Frequency. The International Journal of Biotechnology. Pak Publishing Group, 2(10), 163–170.
30. Sana Qasim Hussein, & Ali Kareem Hussein. (2021). Effect of Plant Densities on Some Growth Traits of Varieties of Sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench). Annals of the Romanian Society for Cell Biology, 4455–4463. Access mode: https: //www.annalsofrscb.ro/index.php/journal/article/view/1941
31. Schwechheimer, C. & Willige, B. C. (2009) Shedding light on gibberellic acid signalling. Curr. Opin. Plant Biol., 12, 57–62.
32. Silva, J. M. F. D., Dutra, A. S., Camara, F. T. D.a, Pinto, A. A., & Silva, F. E. D.a (2017). Row spacing, plant density, sowing and harvest times for sweet sorghum. Pesquisa Agropecuária Tropical, 47, 408–415. doi: 10.1590/1983-40632017 v474858
33. Stamm, P. & Kumar, P. P. (2010). The phytohormone signal network regulating elongation growth during shade avoidance. J. Exp. Bot., 61, 2889–2903
34. Tang, C., Sun, C., Du, F., Chen, F., Ameen, A., Fu, T. & Hui Xie G. (2018). Effect of Plant Density on Sweet and Biomass Sorghum Production on Semiarid Marginal Land. Sugar Tech., 20, 312–322. doi: 10.1007/s12355-017-0553-3
35. Thomison, P. R. & Jordan, D. M. (1995) Plant population effects on corn hybrids differing in ear growth habit and prolificacy. Journal of Production Agriculture, 8, 394–400. doi: 10.2134/jpa1995.0394
36. Volkodav V. V. Metodyka sortovyprobuvannia s.-h. kultur / V. V. Volkodav, A. V. Andrushchenko, A. V. Pilkevych. [Methodology of crop variety testing]. Kyiv, 2000. – 100 (in Ukranian)
37. Yu, K. M. J., McKinley, B. & Rooney, W. L. (2021). High planting density induces the expression of GA3-oxidase in leaves and GA mediated stem elongation in bioenergy sorghum. Sci Rep., 11, 46. doi: 10.1038/s41598-020-79975-8
38. Wang, Y., Sun, J., Ali, Sameh S.; Gao, L.; Xingnan, N., Xia, L., Yanfang, W. & Jianxiong, J. (2020). Identification and expression analysis of Sorghum bicolor gibberellin oxidase genes with varied gibberellin levels involved in regulation of stem biomass. Ind. Crops Prod., 145, 111951.
Опубліковано
2023-01-20
Як цитувати
Коваленко, М. О., & Жатова, Г. О. (2023). ВПЛИВ НОРМ ВИСІВУ НА РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН СОРГО ЗЕРНОВОГО В УМОВАХ ПІВНІЧНО-СХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 49(3), 25-31. https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.3.4
ISSN 
ISSN 
