Закономірності мінливості врожайності та якості насіння сої залежно від упливу гідротермічних чинників навколишнього середовища

Автор(и)

  • С. С. Рябуха Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Ukraine
  • П. В. Чернишенко Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Ukraine
  • І. М. Безуглий Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Ukraine
  • Л. Н. Кобизєва Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Ukraine
  • В. П. Коломацька Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Ukraine
  • М. Г. Голохоринська Буковинська державна сільськогосподарська дослідна станція Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2022.260997

Ключові слова:

соя, урожайність, математична модель, якість насіння, кореляція, сортовипробування, чинники довкілля

Анотація

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є встановлення закономірностей упливу гідротермічного режиму довкілля на показники врожайності та якості насіння сої у східному Лісостепу України, визначення мінливості ознак під впливом чинників середовища.

Матеріали і методи дослідження. Матеріалом були сорти та селекційні номери конкурсного сортовипробування 2008–2018 рр. у кількості від 60 до 153 зразків. Технологія вирощування типова для зони, повторність–чотириразова, площа ділянки 25 м2. Залежність мінливості ознак урожайності і якості насіння сої від гідротермічних чинників визначали за допомогою кореляційного аналізу та методу математичного моделювання.

Обговорення результатів. За період вегетації найбільш тісний зв’язок урожайність насіння сої мала із відносною вологістю повітря (r=0,712) та сумою опадів (r=0,468). Між урожайністю і середньою температурою повітря встановлено неістотний негативний зв’язок (r=-0,266). Із сумою ефективних температур урожайність не мала зв’язку (r=0,081). Найменший рівень урожайності (0,40–0,60 т/га) спостерігається при максимальних значеннях середньої температури (20,0 оС) і відносної вологості повітря (52 %). Зростання відносної вологості повітря до 64 % при максимальній температурі призводить до підвищення врожайності до рівня 1,40–1,60 т/га. При мінімальній відносній вологості повітря, зростання температури суттєво зменшує врожайність – від 1,40–1,60 т/га до 0,40–0,60 т/га. Найвища врожайність, згідно математичної моделі, досягалась при сполученні середнього рівня температури (18,0–18,5 ºС) і високого рівня відносної вологості повітря (64 %). Урожайність насіння визначала збір білка та олії з 1 га (r=0,994), не мала істотного зв’язку з вмістом білка (неістотний r=-0,106) і мала слабкий негативний зв’язок із умістом олії (r=-0,220) та сумарним умістом білка і олії (r = -0,192). Між умістом білка і олії зафіксована середня негативна кореляція (r = -0,403). Сумарний уміст білка та олії в насінні визначається вмістом білка (r = 0,948) і не залежить від умісту олії (r = -0,091). Уміст білка мав середній негативний зв’язок із відносною вологістю (r = -0,582) та середньою температурою повітря (r = -0,437) та слабкий зв’язок із сумою опадів (r = -0,213). Уміст олії в насінні мав позитивні зв’язки із середньою температурою за період вегетації (r = 0,435) та відносною вологістю повітря (r = 0,376). Збір білка та олії не залежав від умісту білка (неістотний r = -0,006) і має негативну кореляцію із умістом олії (r = -0,223). На сумарний вміст в насінні білка і олії негативно впливали відносна вологість (r = -0,502) та середня температура повітря (r = -0,325) і сума опадів (r = -0,175). Збір білка і олії, як і врожайність, позитивно корелював із чинниками зволоження – відносною вологістю повітря (r = 0,686) та сумою опадів (r = 0,603), і мав негативний зв’язок із термічними факторами – середньою температурою повітря (r = -0,706) та сумою ефективних температур (r = -0,362). Установлено певні відмінності кореляцій між чинниками довкілля та господарськими ознаками загалом за весь період вегетації та окремо за першу (квітень–червень ) та другу (липень–вересень) половини періоду вегетації сої.

Висновки. Визначено провідну роль відносної вологості повітря у формуванні врожайності сої. Залежність урожайності від суми опадів за період вегетації була середньою, роль опадів зростала у першій половині вегетації (r = 0,525) порівняно із другою половиною (r = 0,342). Між урожайністю та середньою температурою повітря спостерігався середній негативний зв’язок (r = -0,666), як і між урожайністю та сумою ефективних температур за період вегетації (r = -0,373). Між умістом білка і олії була середня негативна кореляція (r = -0,403). Сумарний уміст білка та олії в насінні визначається вмістом білка (r = 0,948) і не залежить від умісту олії (r = -0,091). Збір білка та олії не залежав від умісту білка (r = -0,006) і мав негативну кореляцію із умістом олії (r = -0,223). На сумарний вміст у насінні білка і олії негативно впливали відносна вологість (r = -0,502), середня температура повітря (r = -0,325) і сума опадів (r = -0,175). Збір білка і олії позитивно корелював із відносною вологістю повітря (r = 0,686) та сумою опадів (r = 0,603) і мав негативний зв’язок із середньою температурою повітря (r = -0,706) та сумою ефективних температур (r = -0,362). Побудовано математичну модель залежності врожайності сої від гідротермічних умов довкілля.

Посилання

Snihovyi SV. Ecological and economic preconditions for increasing soybean production in Ukraine. Kormy I kormovyrobnytstvo. 2004; 53: 179–185.

Gangelo NH. Inheritance of performance traits and peculiarities of the breeding of non-shedding pea varieties. [dissertation]. Plant Breeding and Genetics Institute−National Center of Seed and Cultivar Investigation, Ukraine. Odesa, 1990.

Yevdokimova TH, Baranova TA, Fadieeva AN. Results of pea breeding within complex breeding programs. Breeding and seed production of legumes. In: Selektsiia I semenovodstvo zernobobovykh kultur. Orel, 1987. P. 36–38.

Zubov AE. Pea breeding for increased suitability for mechanized harvesting (produceability). Selektsiia I semenovodstvo. 1997; 2: 14–18.

Kaminskyi VF. The value of a variety in modern technologies for growing legumes. Kormy I kormovyrobnytstvo. 2006; 57: 84–94.

Kaminskyi VF. The main objectives and legume breeding effectiveness in the NSC "Institute of Agriculture NAAS". 2016. Legumes and soybeans for sustainable development of agricultural production in Ukraine: proc. of Internat. conf. 2016 Aug 11–12. Vinnytsia, 2016.P. 12–14.

Palamarchuk VD, Klymchuk OV, Polishchuk IS, Kolisnyk OM, Borivskyi AF. Ecological, biological and technological principles of growing field crops. Vinnytsia, 2010. 36 p.

Rodin YeA. Influence of seed size on pea yield.SelektsiiaIsemenovodstvo. 1971; 5: 41–42.

TsyhanskaOV. Influence of mineral nutrition and methods of microfertilizer treatment on soybean fruit organ formation in the Right-Bank Forest-Steppe.Kormy I kormovyrobnytstvo. 2015; 81: 82–87.

Babych AO, Ivaniuk SV, Kokhaniuk NV. Identification of plants by vegetative traits in soybean breeding. Kormy I kormovyrobnytstvo. 2013; 76: 3–7.

Yusova OA, Asanov AM, Omelianiuk LV. Yield and seed quality of soybean varieties bred by the Siberian Research Institute of Agriculture in the southern Forest-Steppe of Western Siberia. Maslichnyie kultury. 2017; 4(172): 18–24.

Babych AO, Ivaniuk SV, Babiy SI. Manifestation of transgression for major quantitative traits of the performance of fodder beans in F2. Kormy I kormovyrobnytstvo. 2010; 66: 20–24.

KlymenkoVH, KlubanSS. Hydroclimatic resources of Kharkiv region. Kharkiv: KhNU nd a V.N. Karazin, 2011. 34 p.

Leshchenko AK, Sichkar VI, Mikhaylov VH, Maryushkin VF. Soybean (genetics, breeding, seed production). Kyiv: Naukova dumka, 1987. 256 p.

Soybean. In: YuP Miakushko, VF Baranov, reds. Moscow: Коlos, 1984. 331 p.

Soybean. Biology and technology of cultivation. In: VF Baranov, VM Lukomets, reds. Krasnodar, 2005. 430 p.

Babych AO, Petrychenko VF, Ivaniuk SV. Influence of hydrothermal conditions on expression of major economically valuable features of soybeans in the Forest-Steppe of Ukraine. Bulletin of Agricultural Sciences. 1997;12: 15–17.

Bellaloui N, Bruns HA, Abbas HK, Mengistu A, Fisher DK, Reddy KN. Agricultural practices altered soybean seed protein, oil, fatty acids, sugars, and minerals in the Midsouth USA. Front. Plant Sci. 2015; 6: 31.https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00031.

Yermolina OV, Antonov SI, Korotkova OV. Changes in the soybean seed quality in breeding on the Don. Zernovoie Khoziaystvo Rossii. 2011; 6: 20–28.

Ojo DK, Adebisi MA, Tijani BO. Influence of environment on protein and oil contents of soybeans seed (Glycine max (L.) Merril). Global J. Agric. Sci. 2002;1(1): 27–32.https://doi.org/10.4314/gjass.v1s1.2199.

Sudaric A, Simic D, Vrataric M. Characterization of genotype by environment interactions in soybean breeding programmes of Southeast Europe. Plant Breed. 2006; 125: 191–194.https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2006.01185x.

Piper E, Boote KI. Temperature and cultivar effects on soybean seed oil and protein concentrations. J. Am. Oil Chem. Soc. 1999; 76(10): 1233–1241.https://doi.org/10.1007/S11746-999-0099y.

Song W, Yang R, Wu T, Wu C, Sun S, Zhang S, Jiang B, Tian S, LiuX, Han T. Analyzing the effects of climate factors on soybean protein, oil contents, and composition by extensive and high-density sampling in China. J.Agric. Food Chem. 2016; 64(20): 4121–4130.https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b00008.

Babych AO, Babych-Poberezhna AA. Breeding, production, trade and use of soybeans in the world. Kyiv: Agrarna nauka, 2011. 548 p.

Petrychenko VF, Korniychuk OV, Zadorozhna IS. Formation and development of feed production in Ukraine. Bulletin of Agricultural Sciences. 2018; 11: 54–62.https://doi.org/10.31073/agrovisnyk20181108.

Sichkar VI. The role of legumes in solving the protein problem in Ukraine. Kormy I kormovyrobnytstvo. 2004; 53: 110–115.

Babych AO. The protein problem: current status, prospects for soybean production and use Kormy I kormovyrobnytstvo. 1992; 33: 3–13.

Sichkar VI, Adamovska V, Sherstobytov V, Dryha M. Soybean varieties, chemical and technological features of this groats crop. Zerno I Khlib. 1999; 2: 27.

Sherepitko VV. Scientific approaches to soybean breeding for increased adaptability in the Forest-Steppe of Ukraine. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho DAU. 2001. С. 72–78.

Kushnir MV. Effect of pre-treatment of seeds and foliar fertilizing on yield and seed quality of modern soy-bean varieties. Sel. Nasinn. 2014; 106: 134–140. https://doi.org/10.30835/2413-7510.2014.42142.

Yusova OA, Asanov AM, Omelianiuk LV. Characteristics of promising soybean sources with improved seed quality and yield in the southern forest-steppe of Western Siberia. Maslichnyie kultury. 2018; 3(175): 40–45.https://doi.org/10.25230/2412-608x-2018-3-175-40-45.

Petibskaia VS. Soybean: chemical composition and use. In: VM Lukomets, red. Maykop: ОАО «Poligraf YuG», 2012. 432 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-07-08

Номер

Розділ

МЕТОДИ І РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ