ФОТОСИНТЕТИЧНІ ПАРАМЕТРИ КУКУРУДЗИ ТА СОЇ В МОНО- ТА БІНАРНИХ ПОСІВАХ

В.А. Мокрієнко

doi:10.32848/agrar.innov.2026.36.48

В.А. Мокрієнко Національний університет біоресурсів і природокористування України https://orcid.org/0000-0002-5604-442X

DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2026.36.48

Ключові слова: кукурудза, соя, бінарні посіви, площа листкової поверхні, LAI, фотосинтетичний потенціал, чиста продуктивність фотосинтезу

Анотація

Формування врожайності польових культур визначається ефективністю функціонування асиміляційного апарату, зокрема площею листкової поверхні, фотосинтетичним потенціалом (ФП) та чистою продуктивністю фотосинтезу (ЧПФ). В умовах сучасних технологій вирощування особливого значення набувають бінарні посіви, у яких взаємодія компонентів може призводити до синергетичного підвищення фотосинтетичної активності агроценозу. Метою досліджень було встановлення особливостей формування фотосинтетичних параметрів кукурудзи та сої в моно- та бінарних посівах залежно від рівня мінерального живлення в умовах Лісостепу України.
Методи. Дослідження проводили протягом 2021–2025 рр. на чорноземі типовому малогумусному. Вивчали динаміку площі листкової поверхні, індексу листкової поверхні (LAI), фотосинтетичного потенціалу та чистої продуктивності фотосинтезу за систем удобрення: без добрив, N₆₀P₄₅K₄₅ т а N ₉₀P₆₀K₆₀. Результати. Встановлено, що в монокультурі кукурудзи максимальна площа листкової поверхні становила 38,3–45,5 тис. м²/га (LAI 3,83–4,55), тоді як у бінарних посівах сумарна площа зростала до 65,6–68,1 тис. м²/га, що на 44,2–49,8% перевищує монокультуру. Сумарний фотосинтетичний потенціал бінарних посівів досягав 4,00–4,32 млн м²·днів/га, перевищуючи монокультуру кукурудзи на 42,9–54,3%, а сої – у 2,1–2,2 рази. Максимальна сумарна ЧПФ у бінарних посівах становила 8,63–10,78 г/м²·добу, що на 43,6–117,7% більше, ніж у монокультурі кукурудзи. Підвищення ЧПФ кукурудзи в бінарних посівах становило 10,8–27,3%, сої – 10,9–26,1%, що свідчить про синергетичну взаємодію компонентів.
Висновки. Отримані результати підтверджують, що бінарні посіви кукурудзи з соєю забезпечують істотне зростання фотосинтетичного потенціалу та ефективності використання ФАР, що є фізіологічною основою підвищення продуктивності агроценозів.

Посилання

1. Erenstein, O., Jaleta, M., Sonder, K., Mottaleb, K., & Prasanna, B.M. (2022). Global maize production, consumption and trade: trends and R&D implications. Food Secur. 14:1295–319. https://doi.org/10.1007/s12571-022-01288-7.
2. Ladha, J.K., Tirol-Padre, A., Reddy, C.K., Cassman, K.G., Verma, S., Powlson, D.S., van Kessel, C., de Richter, B., Chakraborty, D., & Pathak, D. (2016). Global nitrogen budgets in cereals: a 50-year assessment for maize, rice and wheat production systems. Sci Rep. 6:19355. https://doi.org/10.1038/srep19355.
3. Sieling, K., & Kage, H. (2021). Apparent fertilizer N recovery and the relationship between grain yield and grain protein concentration of different winter wheat varieties in a long-term field trial. Eur J. Agron. 124:126246. https://doi.org/10.1016/j.eja.2021.126246.
4. Ali, M.A., Ghazy, A.I., Alotaibi, K.D., Ibrahim, O.M., & Al-Doss, A.A. (2022). Nitrogen efficiency indexes association with nitrogen recovery, utilization, and use efficiency in spring barley at various nitrogen application rates. Agron J. 114:2290–309. https://doi.org/10.1002/agj2.21128.
5. Zhu, X., Ros, G.H, Xu, M., Cai, Z., Sun, N., Duan, Y., & de Vries, W. (2023). Long-term impacts of mineral and organic fertilizer inputs on nitrogen use efficiency for different cropping systems and site conditions in Southern China. Eur J. Agron. 146:126797. https://doi.org/10.1016/j.eja.2023.126797.
6. Banger, K., Yuan, M., Wang, J., Nafziger, E.D., & Pittelkow, C.M. (2017). A Vision for Incorporating Environmental effects into Nitrogen Management decision support tools for U.S. Maize production. Front Plant Sci. 8:1270. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01270.
7. Qiao, J., Wang, J., Zhao, D., Zhu, N., Tang, J., Zhou, W., Schwenke, G., Yan, T., & Yang, L. (2022). Effect of continuous N fertilizer reduction on N losses and wheat yield in the Taihu Lake region, China. J. Clean Prod. 364:132475. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132475.
8. Galindo, F.S., Teixeira Filho, M.C.M., Buzetti, S., Pagliari, P.H., Santini, J.M.K., Alves, C.J., Megda, M.M., Nogueira, T.A.R., Andreotti, M., & Arf, O. (2019). Maize yield response to Nitrogen Rates and Sources Associated with Azospirillum brasilense. Agron J. 111:1985–97. https://doi.org/10.2134/agronj2018.07.0481.
9. Albahri, G., Alyamani, A.A., Badran, A., Hijazi, A., Nasser, M., Maresca, M., & Baydoun, E. (2023). Enhancing essential grains yield for sustainable Food Security and Bio-safe Agriculture through latest innovative approaches. Agron. 13:1709. https://doi.org/10.3390/agron omy13 071709.
10. Galindo, F.S., Da Silva, E.C., Pagliari, P.H., Fernandes, G.C., Rodrigues, W.L., Biagini, A.L.C., Baratella, E.B., Da Silva Júnior, C.A., Moretti Neto, M.J., Muraoka, T., & Teixeira Filho, M.C.M. (2021). Nitrogen use efficiency and recovery in a wheat-corn rotation under tropical savannah conditions. Nutr Cycl Agroecosystems. 119:291–305. https://doi.org/10.1007/s10705-020-10115-4.
11. Govindasamy, P., Muthusamy, S.K., & Bagavathiannan, M., et al. (2023). Nitrogen use efficiency a key to enhance crop productivity under a changing climate. Front Plant Sci. 14:1121073. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.11210 73.
12. Galindo, F.S., Pagliari, P.H., Fernandes, G.C., Rodrigues, W.L., Boleta, E.H.M., Jalal, A., Céu, E.G.O., Lima, B.H.D., Lavres, J., & Teixeira Filho, M.C.M. (2022). Improving sustainable field-grown wheat production with Azospirillum brasilense under Tropical conditions: a potential Tool for improving Nitrogen Management. Front Environ Sci. 10:821628. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.821628.
13. Sinha, E., Calvin, K.V., Kyle, P.G., Hejazi, M.I., Waldhoff, S.T., Huang, M., Vishwakarma, S., & Zhang, X. (2022). Implication of imposing fertilizer limitations on energy, agriculture, and land systems. J. Environ Manage. 305:114391. https://doi.org/10.1016/j.jenvm an.2021.114391.
14. Galindo, F.S., Rodrigues, W.L., Fernandes, G.C., Boleta, E.H.M, Jalal, A., Rosa, P.A.L., Buzetti, S., Lavres, J., & Teixeira Filho, M.C.M. (2022). Enhancing agronomic efficiency and maize grain yield with Azospirillum brasilense inoculation under Brazilian savannah conditions. Eur J. Agron. 134:126471. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126471.
15. Heath, R.L., & Packer, L. (1968). Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Arch Biochem Biophys. 125:189–98. https://doi. org/10.1016/0003-9861(68)90654-1.