Рослинництво та ґрунтознавство

Формування продуктивності міскантуса гігантського (Miscanthus×giganteus) за симбіозу його кореневої системи з грибами та бактеріями

Сергій Георгійович Димитров, Василь Трохимович Саблук, Михайло Ярославович Гументик
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність обраної теми полягає у підвищенні врожайності сухої біомаси рослин міскантуса гігантського за використання грибів та бактерій у технології його вирощування. Метою дослідження є встановлення впливу мікоризації кореневої системи цієї культури грибами та симбіозу з бактеріями на ріст і розвиток рослин та формування їх продуктивності. Польові дослідження проводили в умовах Веселоподільської дослідно-селекційної станції Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України (Полтавська область) упродовж 2017-2019 рр. на чорноземі солонцюватому та слабо солонцюватому. Суттєвість відхилення між варіантами дослідів визначали за показником P-level, розрахованим за критерієм Стьюдента. Використання симбіозу грибів і бактерій з кореневою системою міскантуса гігантського сприяло отриманню позитивних результатів у покращенні росту, розвитку рослин та підвищенні врожайності сухої біомаси. Зокрема, за використання біопрепаратів Мікрофренд, Міковітал, та Флоробацилін (гриби Glomus VS. і Trichoderma harzianum Rifa, Tuber melanosporum Vittad та бактерії Bacillus subtilis Cohn) істотно зростала площа листкового апарату (на 6,9-19,0 %), маса кореневої системи (на 4,1-16,3 %), збільшилась висота рослин (на 3,7-13,6 %) та кількість стебел (на 5,7-15,1 %) порівняно з контролем. Водночас, відмічається покращення вологоутримуючої здатності ґрунту на 10,3-23,7 % і його структурно-агрегатного стану - частка грудочок розміром 0,25-10,0 мм була більшою від контрольних на 3,2-5,7 %. Використання мікоризоутворюючих грибів і азотофіксуючих бактерій сприяє зростанню порівняно з контролем врожайності сухої біомаси рослин на 1,82-6,11 т/га., що має практичне значення у збільшенні сировини для виробництва біопалива

Ключові слова

маса кореневої системи, площа листків, маса листків, вологоутримуюча здатність, структурно агрегатний стан, врожайність

ЦИТУВАТИ
Dymytrov, S., Sabluk, V., & Humentyk, M. (2023). Formation of productivity of giant miscanthus (Miscanthus×giganteus) under symbiosis of its root system with fungi and bacteria. Plant and Soil Science, 14(2), 46-56. https://doi.org/10.31548/plant2.2023.46
Використані джерела

[1] Bielashov, O., Rozhkov, A., Kalenska, S., Karpuk, L., Marenych, M., Kuts, O., Zaitseva, I., Romanov, O., & Muzafarov N. (2022). Influence of pre-sowing application of mineral fertilizers, root and foliar nutrition on productivity of winter tritical plants. Ecological Engineering & Enviromental Technology, 23(6), 1-14. doi: 10.12912/27197050/152118.

[2] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf.

[3] Dymytrov, S., Sabluk, V., Tanchyk, S, Gumentyk, M., & Balagura, O. (2021). Increasing maize productivity by presowing usage of biologies Mycofriend, Mikovital and Florobacillin. E3S Web of Conferences, 255, article number 01006. doi: 10.1051/e3sconf/202125501006.

[4] Gupta, M.M., & Abbott, L.K. (2021). Exploring economic assessment of the arbuscular mycorrhizal symbiosis. Symbiosis, 83, 143-152. doi: 10.1007/s13199-020-00738-0.

[5] Honcharuk, O.M., & Prysiazhniuk, O.I. (2022). Growth and development of Miscanthus giganteus under the influence of agricultural elements in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. The Latest Agricultural Technologies, 10(2). doi: 10.47414/na.10.2.2022.270411.

[6] Ivanina, V.V., Humentyk, M.Y., & Katelevsky, V.M. (2021). Productivity of giant miscanthus and soil fertility after fertilisation. Agrology, 4(3), 131-136. doi: 10.32819/021016.

[7] Kalenska, S., Novytska, N., Kalenskyi, V., Garbar, L., Stolyarchuk, T., Doktor, N., Kormosh, S., & Martunov, A. (2022). The efficiency of combined application of mineral fertilizers, inoculants in soybean growing technology, and functioning of nitrogen-fixing symbiosis under increasing nitrogen rates. Agronomy Research, 20(4), 730-750. doi: 10.15159/AR.22.075.

[8] Katelevskij, V.M. (2020). The effectiveness of the effect of foliar treatment with plant growth regulators on the parameters of miscanthus biomass. Agrology, 3(1), 19-24. doi: 10.32819/020003.

[9] Kurhak, V., & Sliusar, S. (2021). Productivity of perennial herbaceous plants when grown for energy. Bulletin of Agricultural Science, 11(824), 48-54. doi: 10.31073/agrovisnyk202111-06.

[10] Lopushniak, V., Hrytsuliak, Н., Gumentyk, M., Kharytonov, M., Barchak, B., & Jakubovski, T. (2021a). The formation of the leaf surface area and biomass of the Miscanthus giganteus plants depending on the sewage sludge rate. Web of Conferences E3S, 280, article number 06009. doi: 10.1051/e3sconf/202128006009.

[11] Lopushniak, V.I, Hrytsuliak, H.M, Kotsiubynsky, A.O., & Lopushniak, H.S. (2021b). Forecasting the productivity of the agrophytocenoses of the Miscanthus giganteus for the fertilization based on the wastewater sedimentation using artificial neural networks. Ecological Engineering & Environmental Technology, 22(3), 11-19. doi: 10.12912/27197050/134867.

[12] Moyano, J., Dickie, I.A., Rodriguez‐Cabal, M.A., & Nuñez, M.A. (2020). Patterns of plant naturalization show that facultative mycorrhizal plants are more likely to succeed outside their native Eurasian ranges. Ecography, 43(5), 648-659. doi: 10.1111/ecog.04877.

[13] Nedilska, U.І. (2021). Cultivation features and yield potential of energy crop. Podilian Bulletin: Agriculture, Engineering, Economics, 34, 45-51.

[14] Pidlisnyuk, V., Mamirova, A., Newton, R.A., Stefanovska, T., Zhukov, O., Tsygankova, V., & Shapoval, P. (2022). The role of plant growth regulators in Miscanthus ×giganteus growth on trace elements-contaminated soils. Agronomy, 12(12), article number 2999. doi: 10.3390/agronomy12122999.

[15] Polovyi, A.M., Volvach, O.V., Bozhko, L.Yu., & Barsukova, O.A. (2021). Agroecological assessment of climate change impact on growing conditions and productivity of miscanthus plantations in the Northern Steppe. Ecology Sciences, 7(34), 111-117. doi: 10.32846/2306-9716/2021.eco.7-34.19.

[16] Prysiazhniuk, O.I., & Penkova, S.V. (2022). Patterns of changes in biometric parameters and productivity of giant miscanthus depending on mineral fertilisation and foliar feeding in the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe. The Latest Agricultural Technologies, 10(2). doi: 10.47414/na.10.2.2022.270476.

[17] Sabluk, V.T., Dymytrov, S.H., Tanchyk, S.P., & Zapolska, N.M. (2021). Increase in photosynthesis productivity of cereal bioenergy crops depending on leaf water content under mycorrhization of their root system. Scientific papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet, 29, 185-193. doi: 10.47414/np.29.2021.244477.

[18] Semenchuk, V., Olifirovych, V., & Sanduliak, T. (2021). Cultivation of giant miscanthus as a raw material for solid fuels production on sloping lands of the south-western forest-steppe. Bulletin of Agricultural Science, 10(823), 45-50. doi: 10.31073/agrovisnyk202110-06.

[19] Shuvar, A., Rudavska, N. Shuvar, I., & Korpita H. (2021). Realization of genetic potential of fiber flax varieties under the influence of growth stimulators of organic origin. E3S Web of Conferences, 254, article number 03004. doi: 10.1051/e3sconf/202125403004.

[20] Wang, X.X., van der Werf, W., Yu.Y., Hoffland, E., Feng, G., & Kuyper, T.W. (2020). Field performance of different maize varieties in growth cores at natural and reduced mycorrhizal colonization: Yield gains and possible fertilizer savings in relation to phosphorus application. Plant and Soil, 450(1), 613-624. doi: 10.1007/s11104-020-04524-1.

[21] Yu, P., Wang, C., Baldauf, J.A., Tai, H., Gutjahr, C., Hochholdinger, F., & Li, C. (2018). Root type and soil phosphate determine thetaxonomic landscape of colonizing fungi and the transcriptome offield‐grown maize roots. New Phytologist. 217(3), 1240-1253. doi: 10.1111/nph.14893.