РОСЛИННІ ПРОБІОТИКИ: ВПЛИВ НА РОСЛИНИ В УМОВАХ СТРЕСУ

Світове сільське господарство стоїть на порозі нової революції. Агровиробники прагнуть використовувати менше мінеральних добрив та пестицидів і при цьому отримувати високі врожаї. Одим із інструментів, що можуть сприяти цьому, є рослинні пробіотики. Тому мета цієї статті дослідити вплив корисних мікроорганізмів на сільськогосподарські культури, а саме на те які бактерії чи гриби можуть сприяти в боротьбі рослин проти стресу від посухи, засолених ґрунтів чи патогенів. Важливим аспектом дослідження стала також інформація про те, що міроорганізи позитивно впли-вають на поглинання рослинами поживних речовин. Всі ці фактори негативно впливають на вирощування кукурудзи на силос (Zea mays L.), особливо в умовах швидкої зміни клімату. Для проведення дослідження було проаналізовано літера-турні джерела зарубіжних та вітчизняних авторів. В результаті дослідження було з’ясовано, що на стрес від посухи у посівах кукурудзи впливає Azospirillum lipoferum. На засолених ґрунтах рослини кукурудзи краще переживають стрес за інокуляції рослин Pseudomonas syringae, Enterobacter aerogenes, P. fluorescens, Bacillus aquimaris, Serratia liquefaciens, Gracilibacillus, Staphylococcus, Virgibacillus, Salinicoccus, Bacillus, Zhihengliuella, Brevibacterium, Oceanobacillus, Exiguobacterium, Pseudomonas, Arthrobacter, Halomonas та ін. Дію на патогени в посівах кукурудзи виявляють Pseudomonas fluorescens, Fusarium oxysporum, Fusarium verticillioides, Pseudomonas, Bacillus cereus. На засвоєння рослинами кукурудзи по-живних речовин впливають Pseudomonas alcaligenes, Bacillus polymyxa, Mycobacterium phlei, Burkholderia, Bacillus spp., Herbaspirillum, Enterobacteriales, Streptomyces pseudovenezuelae, Ruminobacter amylophilus, Fibrobacter succinogenes, Enterococcus faecium, Арбускулярні мікоризні гриби, Enterobacter E1S2, Klebsiella MK2R2, Bacillus B2L2, Azospirillum brasilence, Micromonospora, Streptomyces, Bacillus, Hyphomicrobium, Rhizobium, Azohydromonas spp., Azospirillum spp. та інші. Цікавим фактом, що було виявлено в результаті цієї статті стало те, що деякі мікроорганізми можуть виявляти позитивну дію на рослину-госоподаря не лише в одному напрямку як наприклад, Pseudomonas fluorescens.

ПОТЕНЦІАЛ СОРТІВ КАРТОПЛІ ЩОДО СТОЛОВИХ ЯКОСТЕЙ БУЛЬБ ЗА ВИПРОБУВАННЯ В УМОВАХ ПІВНІЧНО-СХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Наведені результати дослідження з визначення потенціалу сортів картоплі щодо прояву столових якостей бульб, які виконані впродовж 2018‒2020 років та по два обліки щорічно. Незважаючи на вплив на прояв консистенції бульб умов вирощування та зберігання, виявлений високий потенціал окремих з них за вираженням показника. Частка зразків з макси-мальною консистенцією бульб (9 балів) була в межах 1,8‒8,9 %, а середній бал прояву ознаки – 4,8. Доведена можливість виділення сортів з дуже борошнистими бульбами (9 балів). Частка зразків з такою характе-ристикою залежно від років виконання дослідження, обліків була в межах 1,7‒12,9 %, а середній бал прояву ознаки – 3,8‒5,6. Виділені сорти, яким властиві не водянисті бульби. Водночас, на вираження показника впливали умови років виконання дослідження та зберігання чим пояснюється відмінність в частці зразків з максимальним проявом ознаки – 3,5-15,0 %, а середнього вираження показника – 4,9‒5,7 бали. У 2018 та 2019 роках не виділено сортів з дуже неприємним запахом бульб. Водночас, у окремих випадках малою виявилась частка зразків з дуже приємним запахом – 0,9‒14,2 %. Відмінності середнього вираження показника також були значними – 5,1‒6,4 бали. Тільки за другого обліку урожаю 2019 року не виділено сортів з не розварюваними бульбами. Проте, частка зразків з максимальним вираженням показника знаходилась в межах 8,9‒33,6 %, а середній бал – 4,7‒6,2. Частка зразків з не темніючи м’якушем була у межах 7,1‒12,4 %, причому однаково найбільшою за обох обліків урожаю 2018 року. Незначною відмінністю характеризувалось середнє вираження показника – 4,3‒5,2 бали. Тільки за другого обліку урожаю 2020 року виділений сорт з дуже поганим смаком. Максимальним проявом ознаки також характеризувався один сорт під час першого обліку 2019 року. За середнім вираженням показника за роками, обліки відрізнялись не значною мірою – 5,3‒5,9 балів.

ВПЛИВ РЕТАРДАНТІВ НА РІСТ РОСЛИН ТА СТРУКТУРУ УРОЖАЙНОСТІ СОНЯШНИКУ

У статті висвітлені результати лабораторних та польових досліджень з вивчення реакції рослин соняшнику на застосування ретарданту Моддус. За результатами змін в анатомічній будові гіпокотиля рослин визначено, що макси-мальний очікуваний рівень скорочення стебла, за рахунок зменшення прозенхімності клітин, складає біля 30 %. В умовах польового досліду із клиновидним розміщенням рядків вивчали реакцію рослин соняшнику на різні способи використання препарату. Досліджували зміни висоти стебла та алгоритм формування урожайності, залежно від рівня внутрішньовидової конкуренції. Дослідження проводили у діапазоні густоти від 20 до 160 тис. шт./ га , вивчали варіанти із обробкою насіння, обробкою вегетуючих рослин та комбінованим застосуванням ретарданту. Встановлено, що фактичний рівень зменшення висоти стебла визначається фазою розвитку рослин та рівнем внутрішньовидової конкуренції у посіві. Ефект зростав за комбінованого використання ретарданту та зі збільшенням густоти стояння рослин. Фактором зниження розрахункової урожайності були зміни у структурі продуктивності рослин, що супроводжувалися звуженням та зміщенням діапазону показників оптимальної густоти посіву.

РЕГУЛЮВАННЯ МІКОФЛОРИ НАСІННЯ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ШЛЯХОМ ОБПРИСКУВАННЯ

Деякі представники мікофлори насіння пшениці озимої з’являються у ній з моменту цвітіння до збору врожаю. Тому обприскування рослин на початку цвітіння та пізніше повинно істотно впливати на мікокомплекс зерна. Впродовж 2018–2020 рр. провели вивчення впливу обприскування на формування мікофлори насіння пшениці озимої в умовах північно-схід-ного Лісостепу України. До дослідження залучили такі препарати: Фалькон, к.е, Імуноцитофіт, тб, Трихофіт, р., Гауп-син, р. і Хітозан, тб. Аналіз мікокомплексу провели на картопляно-глюкозному агарі. Хімічний та біологічні препарати істотно регулювали формування мікофлори. Цей захід не лише змінив кількість виділених видів/родів, але і загальний склад грибів. У 2018 р. вони зменшили кількість домінуючих альтернарієвих грибів і викликали появу мукорових, особливо у варіанті з одночасним застосуванням Фалькону, к.е та Імуноцитофіту, тб. У 2019 р. застосування фунгіцидів призвело до зменшення кількості домінуючих А. pullulans й Alternaria sp. та до збільшення виділення небезпечного N. oryzae, що істотно вплинуло на довжину проростків. Найвищу кількість цього виду відмітили у варіантах із застосуванням Фалькону, к.е. У 2020 р. відмітили найбільшу зміну складу мікофлори за три роки вивчення ефективності фунгіцидів. Всі препарати знизили кількість домінуючих альтернарієвих грибів та викликали значну появу A. pullulans, який був відсутній на контролі. Трирічний аналіз випробування Фалькону, к.е. та Трихофіту, р. проти домінуючих альтернарієвих грибів показав істотні зміни їх чисельності. Середній показник ефективності за три роки у першого препарату склав 65,1 %, у другого – 26,2 %. Обприскування фунгіцидами також істотно вплинуло на масу 1000 насінин. Здебільшого їх застосування збільшило цей показник, за винятком 2018 р., коли у мікофлорі насіння вони спровокували появу мукорових грибів. Найбільш виповне-ним насіння сформувалось у варіантах з обприскуванням біологічними препаратами. Вивчення впливу обприскування рос-лин на довжину рослин за проростання насіння показало найкращі результати у варіантах також з біофунгіцидами. Отже, обприскування пшениці озимої хімічним та біологічними препаратами викликає зменшення домінуючих видів у мікофлорі насіння, що призводить до появи чи збільшення інших її складових. Дуже часто одні представники замінюють інші гриби.

РІВЕНЬ ГЕТЕРОЗИСУ ТА СТУПІНЬ ФЕНОТИПОВОГО ДОМІНУВАННЯ ОСНОВНИХ ОЗНАК ПРОДУКТИВНОСТІ У F1 ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОГО

При створенні сортів тритикале озимого для досягнення більш високих результатів продуктивності, а саме ово-лодіння ефектом гетерозису, необхідно попередньо оцінити батьківські форми. Найбільш повну характеристику ма-теріалу, що досліджується, можна отримати, використовуючи метод діалельного аналізу, який базується на результа-тах оцінки F1 і дає змогу визначити комбінаційну здатність форм, які беруть участь у схрещуванні. Наведені результати досліджень (2014–2017 рр.) прояву ефектів гетерозису та характеру успадкування основних ознак продуктивності у 30 гібридних популяціях (F1). У схрещуваннях за схемою повного діалельного аналізу використали шість сортів тритикале озимого різного еколого-географічного походження та прояву цінних господарських ознак: Поло-вецьке (Україна), Амос (Україна), Каприз (Росія), Цекад 90 (Росія), Дубрава (Білорусія), і Pawo (Польща). Визначення ступеня фенотипового домінування та рівня ефектів гетерозису дозволив виявити за продуктивною кущистістю 16 кращих гібридних комбінацій, порівняно з батьківськими формами; кількістю зерен з колосу – 6 гібридних комбінації; масою зерна з колосу – 15 гібридних комбінації; масою зерна з рослини – 16 гібридних комбінації. Отримані результати досліджень щодо ефектів гетерозису та ступеня фенотипового домінування в гібридних комбінаціях (F1) тритикале озимого. Виявлено, що різні ознаки мали різні типи успадкування. Так, за ознаками «продук-тивна кущистість», «маса зерна з колосу» та «маса зерна з рослини» спостерігався переважно гетерозис, тоді як за «кількістю насіння з колосу» – проміжне успадкування. За окремими комбінаціями спостерігалося частково позитивне домінування, частково від’ємне успадкування та депресія. Виділено та пропонуються до використання в селекційному процесі кращі гібридні комбінації тритикале озимого за ознаками «продуктивна кущистість» – Дубрава / Амос та Амос / Дубрава, у яких hp становив 27,6 і 16,7, гіпотетичний гетерозис – 15,5 % та 9,4 %, справжній гетерозис – 14,8 % та 8,7 % відповідно; «кількість зерен з колосу» – Половецьке / Каприз (hp = 29,1), гіпотетичний гетерозис – 28,1 %, справжній гетерозис – 26,9 %; «маса насіння з колосу» – Дубрава / Каприз (hp = 95,7), гіпотетичний гетерозис – 32,1 %, справжній гетерозис – 31,7 %; «маса зерна з рослини» ‒ Дубрава / Каприз (hp = 603), гіпотетичний гетерозис – 169,9 %, справжній гетерозис – 169,1 %.

ФІТОСАНІТАРНІ РИЗИКИ ПОШИРЕННЯ ТА РОЗМНОЖЕННЯ КАРАНТИННИХ БУР’ЯНІВ, КОНТРОЛЬ ЇХ ЧИСЕЛЬНОСТІ В УМОВАХ СУМСЬКОЇ ОБЛАСТІ УКРАЇНИ

Проаналізовано забур'яненість земель різного призначення Сумської області України карантинними бур’янами: амброзією полинолистою та повитицею польовою. Дослідження проводили у 2018‒2020 рр. в умовах Сумської області, яка територіально входить до складу північно-східної частини лівобережного Лісостепу України. Методика досліджень була загальноприйнятою. У списку карантинних організмів, обмежено поширених в Україні (А-2), на території нашої країни поширені 5 видів комах, 5 збудників хвороб, 1 вид нематод та 6 видів бур'янів. На території Сумської області поширені: американський білий метелик (АБМ), золотиста картопляна нематода, амброзія полинолиста та повитиця польова. Станом на 2020 р. американський білий метелик поширений у 6 районах області: Великописарівському, Конотопському, Охтирсь-кому, Роменському, Тростянецькому та Сумському на площі відповідно 10,0; 40,0; 5,0; 167,0; 11,2 та 5,6 га. Загальна площа ураження склала 238,81 га. Золотиста картопляна нематода виявлена у 4 районах області на площі 569,95 га: Охтирський (17,19 га), Середино-Будський (140,43 га), Сумський (335,21 га) та Ямпільський (77,12 га). Амброзія полиноли-ста виявлена у 18 районах області (Білопільський, Буринський, Великописарівський, Глухівський, Конотопський, Красно-пільський, Кролевецький, Лебединський, Липоводолинський, Недригайлівський, Охтирський, Путивльський, Роменський, Середино-Будський, Сумський, Тростянецький, Шосткинський, Ямпільський), у 209 населених пунктах, на площі 1834,3 га. Найбільша площа зараження спостерігається у Буринському, Великописарівському, Конотопському, Красно-пільському районах та м. Суми: відповідно 200,7; 188,9; 237,5; 371,7 та 100,0 га. У більшості районів заражені землі несільськогосподарського призначення, винятком є лише Буринський, Конотопський, Краснопільський та Липоводолин-ський райони. Приватні присадибні ділянки громадян виявилися вільними від амброзії. Повитицю польову виявлено у Великописарівському районі на площі 1 га.

ВИНОС БІОГЕННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПРОДУКЦІЄЮ РІПАКУ ОЗИМОГО ЗАЛЕЖНО ВІД ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ І ВАПНЯКОВИХ МЕЛІОРАНТІВ

Наведено вплив застосування N120Р90К120 сумісно з S40, позакореневим підживленням мікродобривом, а також різних доз і видів вапнякових меліорантів на вміст і винос азоту, фосфору, калію основною та побічною продукцією ріпаку озимого. Мета досліджень – встановити специфіку розподілу біогенних елементів у насінні та соломі ріпаку озимого, залежно від удобрення і вапнування, їх винос на формування одиниці продукції. Методи досліджень: польові, агрохімічні, статистичні. За вирощування ріпаку озимого на дерново-підзолистому ґрунті Західного Полісся застосування вапнякових меліо-рантів на фоні N120Р90К120 забезпечило істотне зростання врожайності насіння на 1,08–2,07 т/га, соломи – на 2,09–3,40 т/га до контролю (без добрив) та формування відношення насіння до побічної продукції на рівні 1,95–2,32. Вміст еле-ментів живлення у насінні ріпаку озимого, залежно від удобрення та вапнування, коливався у межах 3,17–3,56 % азоту, 0,85–0,95 фосфору, 1,09–1,17 % калію; у соломі – 1,05–1,24 % азоту, 0,22–0,35 фосфору, 1,39–1,52 % калію. Найбільш ваго-мий вплив на показники мало застосування на фоні мінерального удобрення 1,0 дози НГ доломітового борошна у поєднанні з сіркою та мікродобривом. Господарський винос елементів живлення урожаєм і побічною продукцією, головним чином, залежав від поєднання компонентів удобрення та доз вапнування. Максимальним він був за внесення доломітового борошна 1,0 дози НГ сумісно з S40 і мікродобривом Нутрівант Плюс олійний та 1,5 дози НГ на фоні N120Р90К120: азоту 156,7 і 163,9 кг/га, фосфору 42,8 і 40,3 кг/га, калію 106,1 і 110,9 кг/га. Встановлено, що найвищий нормативний показник виносу елементів живлення на формування 1 т насіння та від-повідної кількості побічної продукції спостерігався за внесення 1,0 дози НГ доломітового борошна із S40 та мікродобривом на фоні N120Р90К120 і становив 59,1 кг азоту, 16,1 фосфору та 40,1 кг калію.

ВПЛИВ ВОЛОГОСТІ ЛОЖЕ ДЛЯ ПРОРОЩУВАННЯ НАСІННЯ ПРОСА ПРУТОПОДІБНОГО (PANICUM VIRGATUM L.) НА ЙОГО СХОЖІСТЬ

У статті наведено результати досліджень з впливу режимів зволоження ложа для пророщування насіння на його енергію проростання і схожість залежно від сортових особливостей для зниження стану спокою насіння та підвищення його якості. Встановлено, що найкраще проростало насіння проса прутоподібного за вологості ложа, яке створювали кіль-кістю води 30 мл на одну ростильню – у середньому за роки досліджень по чотирьох сортах на 10-у добу (енергія проростання) отримано 25 % сходів, а на 15-у добу (схожість) – 26 %. За вологості ложе, яке створювали кількістю води 15 (недостатнє зволоження) або більше 35 мл/ростильню (надмірне зволоження) як енергія проростання, так і схожість були достовірно мен-шими, порівняно з пророщуванням насіння на ложе, які створювали кількістю води 30 мл/ростильню. При зволоженні ложе за додавання води 20‒25 та більше 30 мл на одну ростильню, кількість пророслого насіння зменшувалася, порівняно з пророщу-ванням на ложе, де додавали 30 мл води і достовірно збільшувалася, порівняно з пророщуванням на ложе, де води додавали 15 та 35 мл/ростильню. Закономірності з інтенсивності проростання насіння сортів різного походження та груп стиглості, залежно від ступеню зволоження, були аналогічними. Найвищі показники якості всіх сортів були за зволоження ложе водою у кількості 25 та 30 мл/ростильню. Зменшення чи збільшення води призводило до зниження інтенсивності проростання насіння. Найкраще на збільшення ступеню зволоження реагував середньостиглий сорт Морозко української селекції, в усі дати обліку кількість насіння, що проросло була найбільшою. Найнижчі показники якості насіння за всіх режимів зволоження отримані у пізньостиглого сорту Alamo: на 15-у добу кількість пророслого насіння при зволоженні 15 та 20 мл води на рос-тильну була меншою на 4 %, за режимів зволоження 30 та 35 мл/ростильню, відповідно – на 7 та 11 %, порівняно з сортом Морозко (НІР 0,05 сорт = 1,0 %). З’ясовано, що для проростання насіння проса прутоподібного потреба у воді становить 33,3–40,0 % від його власної маси. Як недостатнє та надмірне зволоження ложа за пророщування насіння проса прутоподібного, так і його сортові особливості достовірно впливали на інтенсивність проростання насіння. Найнижчі показники якості на-сіння були у пізньостиглого сорту Alamo, найвищі – в сорту Морозко.

Features of the rhiospheric microbiota of medicinal plants

Medicinal plants are the source of biologically active compounds that are in constant demand for the pharmacological industry. Active production of plant secondary metabolites is possible only under optimal conditions of plant growth and development. The state of medicinal plants is controlled not only by genotype and environmental conditions but by the qualitative and quantitative composition of their microbiota as well. The study of the structure and function of the rhizospheric communities of medicinal plants is important for obtaining of high quality medicinal raw materials. Microorganisms are the constant companions of higher plants, which can be used as a medicinal raw material. The rhizosphere microbiota is highly specific, even between different varieties of the same plant species. Each plant species has a specific microbiome of the rhizosphere, depending on the existing soil community. The rhizosphere of medicinal plants is marked by a special highly specific microbiome due to the specificity of root exudates. Active cell secretion of the roots provides nutrient substrates with microorganisms that form strong associations both inside the root tissues and on the root surface as well as in the soil around the roots. The purpose of the research was to study the effect of medicinal plants of different systematic groups on the composition of the microbial communities of the rhizosphere. The experiments were conducted in 2018–2019 at the nursery medicinal plant plot of the Department of ecology and botany of Sumy National Agrarian University. Ecological-trophic groups of microorganisms associated with the roots of medicinal plants in the experiment were represented by ammonifying bacteria, nitrogen-fixing bacteria and bacterias that destroyed of plant residues (cellulose-destroying bacteria). In the analysis of the total number of microorganisms of the rhizosphere revealed differences in the quantitative and qualitative composition of microbiota, due to the specific features of a medicinal plant. Positive influence on the development of microflora in the area of the roots and individual ecological-trophic groups had Mentha longifolia (L)., and a negative effect was observed in plants of Bergenia crassifolia L. It has been established that the number of microorganisms and the diversity of ecological-trophic groups is due to the belonging of a medicinal plant to a particular taxon. The number of microorganisms and their diversity decreased in the direction of: Mentha longifolia – Lysimachia vulgaris – Aristolochia clematitis – Achillea submillefolium – Bergenia crassifolia.

Features of vitality structure of planting of Ginkgo biloba L. plants in the Ukrainian North-East

Today, there are about 12,000 plants in the world that have healing properties and are used in both traditional and folk medicine. One of these plants is Ginkgo biloba L. In recent years, interest in its cultivation has increased in Ukraine, and improving the technology of growing this plant in the Ukrainian North-East is a relevant problem. Studies of G. biloba plants growing in the experimental area of Sumy NAU were conducted. On the basis of morphometric analysis, a number of morphoparameters were measured (plant height, annual growth of shoots, number of leaves, leaf size and leaf area, phytomass of the shoots, phytomass of leaves and phytomass of the stem, diameter of the shoots). The vital analysis, as well as the variance, correlation and regression analyses were carried out. G. biloba seedlings up to 3–4 years of life with different growing technology have a height of 25–30 cm and form 13–17 leaves per plant. The totality of morphometric characteristics in all variants of the G. biloba plant experiment corresponded to an equilibrium population of equilibrium type, in which in close proportions individuals of all three vitality types are present: a, b, and c. But at the same time a higher proportion (40 %) of individuals of class "a" was in the variant with the cultivation of G. biloba in greenhouse. The smallest part of individuals of high viability (only 20 %) was formed by cultivation of G. biloba in open soil without protection of the agro-grid. The ecological-coenotic stability of G. biloba has been noted many times, a certain limitation of G. biloba cultivation may be that this plant is light loving and thermophilic, but the climatic conditions of the Ukrainian North-East are favorable for it. Complex studies have shown the prospects and feasibility of growing G. biloba in the conditions of t the Ukrainian North-East as medicinal raw materials. Despite the stressful growing conditions for G. biloba, this species is characterized by high stability and adaptability, which is confirmed by our comparative morphometric and vital analysis of plants. Given that the age of the seedlings is negligible, further studies to determine the adaptability of G. biloba plants to growing conditions are not only desirable but also necessary.