Peculiarities of the operation of the photosynthetic apparatus of soybeans in short-rotational crop rotations
Abstract
Purpose. To investigate the dynamics and features of the formation of the net productivity of photosynthesis and the accumulation of dry matter in soybean crops epending on the system of protection against harmful organisms in short-rotational crop rotations and permanent crops. Methods. Field method combined with metric and visual observation, physiological method, thermogravimetric method. Results. The rectilinear nature of the dynamics of the accumulation of dry matter by soybean crops was established with its maximum indicator (4.53–5.63 t/ha) in the phase of full maturity, while the dynamics of the net productivity of photosynthesis had a sinusoidal character with two peaks in the periods of the 3rd trifoliate leaf – the beginning of flowering (4.0–6.1 g/m2 per day) and the end of flowering – seed pouring (2.0–2.9 g/m2 per day). It was found that the crop rotation factor and the system of protection against harmful organisms significantly influenced the formation of dry matter in soybean crops. The maximum rate of accumulation of dry matter by soybean crops (5.63 t/ha) was noted for systems of protection against diseases, which included pre-sowing treatment of seeds with a poison Maxim XL 035 FS (1.0 l/t) and spraying crops in the phases of budding and bean formation with the fungicide Abacus (1.5 l/ha) in a short-rotation crop rotation with a ratio of soybean and corn crops as 1:3, which is 19.5 % more compared to the control without the protection system. It should be noted that an increase in the share of soybeans in short-rotation crop rotations from 25 % to 33.3 and 50 % led to a decrease in the dry matter accumulation index by 4.3–6.4 % and 15.8 %, respectively, compared to unchanged soybean sowing. A similar dependence was noted with the formation of the indicator of the net productivity of photosynthesis. The maximum (6.1 g/m2 per day) this indicator was formed on the variant with a disease protection system in a short-rotational crop rotation with a ratio of soybean and corn crops as 1:3, which is 8.9 % more compared to the control without a protection system and more than 12.9 % compared to a short-rotational crop rotation with a ratio of 1:2 and by 24.5 % compared to short-rotation crop rotation with a ratio of 1:1 and unchanged sowing of soybeans. Conclusions. Thus, the ratio of soybean and corn crops in short-rotational crop rotations and the system of protection against diseases significantly influenced the operation of the soybean photosynthetic apparatus. Based on the regression analysis, the dependence of the accumulation of dry matter and the net productivity of photosynthesis on the above-mentioned technological methods of cultivation was established. The coefficients of determination, respectively, were R2 = 0.893 and R2 = 0.948.
References
2. Вожегова Р. А., Мельник М. А. Особливості накопичення сирої маси та сухої речовини, фотосинтетична діяльність сої при вирощуванні в умовах Півдня України. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2014. Вип. 4(81). С. 114–121.
3. Вожегова Р. А., Боровик В. О., Марченко Т. Ю., Рубцов Т. Ю. Вплив густоти рослин і доз добрив на фотосинтетичну діяльність і врожайність сої середньостиглого сорту Святогор в умовах зрошення. Вісник аграрної науки. 2020. Вип. 4. С. 62–68. DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202004-09
4. Чинчик О. С., Оліфірович С. Й. Фотосинтетична продуктивність посівів сої залежно від впливу елементів технології вирощування. Подільський вісник: сільське господарство, техніка, економіка. 2023. Вип. 38. С. 55–63.
5. Чинчик О. С. Фотосинтетична діяльність та врожайність сортів сої залежно від удобрення. Збірник нау- кових праць Уманського національного університету садівництва. 2017. Вип. 90(1). С. 246–255.
6. Andrade J. F., Rattalino Edreira J. I., Mourtziniset S. Assessing the influence of row spacing on soybean yield using experimental and producer survey data. Field Crops Res. 2019. № 230. P. 98–106. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.10.014
7. Чорна В. М. Фотосинтетична та насіннєва продуктивність сої залежно від інокуляції та ретарданта в умо- вах правобережного Лісостепу України. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. 2016. Вип. 235. С. 48–58.
8. Огурцов Є. М., Міхєєв В. Г., Бєлінський Ю. В., Клименко І. В. Адаптивна технологія вирощування сої у Східному Лісостепу України: монографія /за ред. д-ра с.-г. наук, проф., чл.-кор. НААН України М. А. Бобро. Харків: ХНАУ, 2016. 268 с.
9. Пилипенко О. В. Вплив рівня вологозабезпечення і площі живлення на структуру врожаю сої та їх значення для насінництва. Український журнал природничих наук. 2025. № 12. С. 211–221.
10. Бабич А. О., Венедіктов О. М. Фотосинтетична діяльність та урожайність насіння сої залежно від строків сівби та системи захисту від хвороб в умовах Лісостепу України. Корми і кормовиробництво. 2004. Вип. 53. С. 83–88.
11. Mikheeva О., Klymenko I., Mikheev V, Golovan L., Dychenko O., Stankevych S., Chechui H., Laslo O., Chupryn Y., Nahorna S.The effects of seeding rate and row spacing on the photosynthetic activity of soybean (Glycine max (L.) Merr.). Applied Ecology and Environmental Research. 2021. Р. 4169–4184. DOI: http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1905_41694184
12. Milenko O., Shevnikov M., Solomon Yu., Rybalchenko A., Shokalo N. Influence of foliar top-dressing on the yield of soybean varieties. Scientific Horizons. 2022. № 25(4). P. 61–66. https://doi.org/10.48077/scihor.25(4).2022.61-66
13. Голодна А. В., Грицюк Я. В. Фотосинтетична діяльність рослин сої за різних варіантів удобрення та передпосівного оброблення насіння. Тенденції та виклики сучасної аграрної науки: теорія і практика: матеріали IIІ Міжнар. наук. інтернет-конф., м. Київ, 20-22 жовтня 2021 р. Київ. НУБІП України, 2021. С. 78
14. Тарабріна А.-М. О., Панфілова А. В. Вплив технології вирощування та сортових особливостей на фотосинтетичну діяльність посівів сої в умовах Північного Степу України. Тавріський науковий вісник. 2024 Вип. 140. С. 285–292. DOI: https://doi.org/10.32782/2226-0099.2024.140.35
15. Бондаренко В. М., Гаврилянчик Р. Ю. Особливості формування показників фотосинтетичної продуктивності сої залежно від позакореневого удобрення. Інноваційні технології в рослинництві: зб. матеріалів VIII Всеукр. наук. інтернет-конф., м. Кам’янець-Подільський 25 квітня 2025 р. Кам’янець-Подільський, 2025.С. 29–31.
16. Бахмат О. М. Фотосинтетична активність та врожайність сої залежно від сорту, способу сівби й удобрення. Вісник аграрної науки. 2010. № 7. С. 27–30.
17. Дідора В. Г., Ступніцька О. С. Фотосинтетична активність та урожайність сої залежно від елементів технології вирощування в умовах Полісся України. Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. 2014. Вип. 2(1). С. 106–112
18. Шепілова Т. П. Вплив способів сівби і норм висіву насіння на чисту продуктивність фотосинтезу сої. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН. 2010. Вип. 15. С. 135–138.
19. Темрієнко О. О. Фотосинтетична та насіннєва продуктивність посівів сої залежно від технологічних прийомів вирощування в умовах Лісостепу Правобережного. Таврійський науковий вісник. 2018. Вип. 100. Т. 2. С. 75–85.
20. Мостов’як І. І., Кравченко О. В. Формування фотосинтетичної продуктивності посівів сої за використання різних видів фунгіцидів та інокулянта у Правобережному Лісостепу України. Вісник Уманського національного університету садівництва. 2018. Вип. 2. С. 21–24.
21. Коник Г., Стасів О. Формування фотосинтетичного потенціалу сортів сої в умовах Західного Лісостепу. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2025. Вип. 77(2). С. 64–72. DOI: https://doi.org/ 10.32636/01308521.2025-(77)-2-6
22. Чорна В. М. Ефективність застосування регулятора росту хлормекват-хлорид при вирощуванні сої. Корми і кормовиробництво. 2017. Вип. 84. С. 126–132.
23. Єщенко В. О., Копитко П. Г., Опришко В. П., Костогриз П. В. Основи наукових досліджень в агрономії: підручник /За ред. В. О. Єщенка. К. : Дія. 2005. 288 с.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
