Рослинництво та ґрунтознавство

Оцінка сортів сої овочевої (Glycine max L.) за показниками генотип-середовище: екологічна пластичність, стабільність і адаптивна реакція

Ірина Бобось, Зеновій Сич, Олександр Комар, Іван Федосій, Михайло Ретьман
Завантажити статтю
Анотація

Метою роботи було встановлення кількісних та якісних залежностей між дією абіотичних факторів середовища, типових для Правобережного Лісостепу України, та продуктивністю сортів сої. Основними методологічними підходами до вивчення даної проблеми були польові дослідження, що дозволили проаналізувати елементи технології вирощування, та статистичний аналіз, використаний для верифікації отриманих даних. Установлено, що продуктивність сухого насіння з однієї рослини у сортів сої, призначених для проростків, варіювала в межах від 14,3 до 30,4 г. Максимальні значення цього показника відзначено у сорту Китайська цукрова №1, другим за продуктивністю був сорт Староукраїнська місцева (контрольний варіант), третю позицію посів сорт Соя для проростків №3. Коефіцієнт варіації продуктивності рослин упродовж років досліджень становив від 7,54 до 22,42 %. Сорти Соя для проростків №3, Соя для проростків №4 та ІДО21142 відзначалися високими значеннями коефіцієнта регресії (bi = 1,03-1,16), що вказує на їхню підвищену чутливість до змін агроекологічних умов. Натомість сорт Китайська цукрова №1 характеризувався найнижчим значенням коефіцієнта регресії (bi = 0,73), що свідчить про його нижчу реакцію на зміну умов вирощування. За показником селекційної цінності найбільш перспективними виявилися сорти Китайська цукрова №1 (GBVi = 26,56) та Староукраїнська місцева (контроль) (GBVi = 19,64). Вивчені сорти сої для зеленого горошку характеризувалися широким діапазоном продуктивності сухого насіння – від 29,8 до 52,4 г/рослину, при коефіцієнті варіації в межах від 7,74 до 9,13 %. Серед сортів сої для використання у вигляді зеленого горошку найменш чутливими до покращення умов вирощування виявилися сорти ІДО-200905 (bi = 0,78) та ІR-398 (bi = 0,93), тоді як найбільшу чутливість виявили сорти IR-1030 (bi = 1,02) та Смолянка (контроль) (bi = 1,27). Водночас сорти ІДО-200905 та ІR-398 демонстрували високу гомеостатичність (Hom = 3,48 та 5,07 відповідно) і значну селекційну цінність (GBVi = 20,15 та 23,59 відповідно), що свідчить про ефективне поєднання високої продуктивності та стабільності

Ключові слова

ефективні температури; опади; генотип; стресостійкість; бобові культури

ЦИТУВАТИ
Bobos, I., Sych, Z., Komar, O., Fedosiy, I., & Retman, M. (2025). Assessment of vegetable soybean (Glycine max L.) cultivars according to genotype-environment indicators: Ecological plasticity, stability, and adaptive response. Plant and Soil Science, 16(2), 9-24. https://doi.org/10.31548/plant2.2025.09
Використані джерела
  1. Abdala, L.J., Tamagno, S., Ruiz, A., Schwalbert, R.A., Correndo, A.A., & Martin, N. (2025). Yield environment changes the ranking of soybean genotypes. Field Crops Research, 321, article number 109661. doi: 10.1016/j.fcr.2024.109661.
  2. Abobatta, W.F., ElHashash, E.F., & Hegab, R.H. (2021). Challenges and opportunities for the global cultivation and adaption of legumes. Journal of Applied Biotechnology & Bioengineering, 8(5), 160-172. doi: 10.15406/jabb.2021.08.00270.
  3. Aboltins, A., Rucins, A., Bobos, I., Fedosiy, I., Komar, O., Zavadska, O., Sych, Z., Havrys, I., Retman, M., & Zavgorodniy, V. (2024). Evaluation of productivity and morphological variability of asparagus cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp. subsp. sesquipedalis (L.) Verdc.) cultivars intended for vegetable production. Agronomy, 14(12), article number 2906. doi: 10.3390/agronomy14122906.
  4. Agyenim-Boateng, K.G., et al. (2022). The nutritional composition of the vegetable soybean (maodou) and its potential in combatting malnutrition. Frontiers in Nutrition, 9, article number 1034115. doi: 10.3389/fnut.2022.1034115.
  5. Biliavska, L., Biliavskiy, Y., Mazur, O., & Mazur, O. (2021). Adaptability and breeding value of soybean varieties of Poltava breeding. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 27(2), 312-322.
  6. Bоbоs, I., Kоmаr, O., Havrys, I., Shemetun, O., & Kokoiko, V. (2024). Ecological stability, plasticity, and adaptability of cowpea varieties (Vigna unguiculata (L.) Walp. subsp. sesquipedalis (L.) Verdc.). Scientific Horizons, 27(5), 68-78. doi: 10.48077/scihor5.2024.68.
  7. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
  8. Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973, June). Retrieved from https://cites.org/eng.
  9. Corbellini, M., Bobek, D.V., de Toledo, J.F.F., Ferreira, L.U., Santana, D.C., Gilio, T.A.S., Teodoro, L.P.R., Teodoro, P.E., & Tardin, F.D. (2024). Geographical adaptability for optimizing the recommendation of soybean cultivars in the Brazilian Cerrado. Scientific Reports, 14, article number 13076. doi: 10.1038/s41598-024-63809-y.
  10. Dave, K., Kumar, A., Dave, N., Jain, M., Dhanda, P.S., Yadav, A., & Kaushik, P. (2024). Climate change impacts on legume physiology and ecosystem dynamics: A multifaceted perspective. Sustainability, 16(14), article number 6026. doi: 10.3390/su16146026.
  11. Duan, Z., et al. (2022). Natural allelic variation of GmST05 controlling seed size and quality in soybean. Plant Biotechnology Journal, 20(9), 1807-1818. doi: 10.1111/pbi.13865.
  12. Fedosiy, I., Bobos, І., Zavadska, O., Komar, O., Tonkha, O., Furdyha, M., Polishchuk, S., Margus, A., & Olt, J. (2022). Research into properties of blue melilot and fenugreek cultivated using different sowing times. Agronomy Research, 20(1), 103-123. doi: 10.15159/AR.22.005.
  13. Khatri, P., Kumar, P., Shakya, K.S., Kirlas, M.C., & Tiwari, K.K. (2024). Understanding the intertwined nature of rising multiple risks in modern agriculture and food system. Environment, Development and Sustainability, 26, 24107-24150. doi: 10.1007/s10668-023-03638-7.
  14. Kumar, S., Gopinath, K.A., Sheoran, S., Meena, R.S., Srinivasarao, C., Bedwal, S., Jangir, C.K., Mrunalini, K., Jat, R., & Praharaj, C.S. (2023). Pulse-based cropping systems for soil health restoration, resources conservation, and nutritional and environmental security in rainfed agroecosystems. Frontiers in Microbiology, 13, article number 1041124. doi: 10.3389/fmicb.2022.1041124.
  15. Li, X., Liu, K., Rideout, S., Rosso, L., Zhang, B., & Welbaum, G.E. (2024). Seed physiological traits and environmental factors influence seedling establishment of vegetable soybean (Glycine max L.). Frontiers in Plant Science, 15, article number 1344895. doi: 10.3389/fpls.2024.1344895.
  16. Mazur, O., Kupchuk, I., Biliavska, L., Biliavskyi, Y., Voloshyna, O., Mazur, O., & Razanov, S. (2023). Ecological plasticity and stability of soybean varieties under climate change in Ukraine. Acta Fytotechnica et Zootechnica, 26(4), 398-411. doi: 10.15414/afz.2023.26.04.398-411.
  17. Mazur, V., Didur, I., Tkachuk, O., Pantsyreva, H., & Ovcharuk, V. (2021). Agroecological stability of cultivars of sparsely distributed legumes in the context of climate change. Scientific Horizons, 24(1), 54-60. doi: 10.48077/scihor.24(1).2021.54-60.
  18. Melnyk, A., Romanko, Y., Dudka, A., Chervona, V., Brunyov, M., & Sorokolit, E. (2022). Ecological elasticity of soybean varieties’ performance according to climatic factors in Ukraine. AgroLife Scientific Journal, 11(2), 91-99. doi: 10.17930/AGL2022212.
  19. Monzon, J.P., La Menza, N.C., Cerrudo, A., Canepa, M., Edreira, J.I.R., Specht, J., Andrade, F.H., & Grassini, P. (2021). Critical period for seed number determination in soybean as determined by crop growth rate, duration, and dry matter accumulation. Field Crops Research, 261, article number 108016. doi: 10.1016/j.fcr.2020.108016.
  20. Nair, R.M., Boddepalli, V.N., Yan, M.R., Kumar, V., Gill, B., Pan, R.S., Wang, C., Hartman, G.L., e Souza R.S., & Somta, P. (2023a). Global status of vegetable soybean. Plants, 12(3), article number 609. doi: 10.3390/plants12030609.
  21. Nair, R.M., Yan, M.R., Vemula, A.K., Rathore, A., van Zonneveld, M., & Schafleitner, R. (2023b). Development of core collections in soybean on the basis of seed size. Legume Science, 5(1), article number e158. doi: 10.1002/leg3.158.
  22. Nirmal, N., Anyimadu, C.F., Khanashyam, A.C., Bekhit, A.E.D.A., & Dhar, B.K. (2024). Alternative protein sources: Addressing global food security and environmental sustainability. Sustainable Development, 33(3), 3958-3969.. doi: 10.1002/sd.3338.
  23. Rane, J., Singh, A.K., Kumar, M., Boraiah, K.M., Meena, K.K., Pradhan, A., & Prasad, P.V.V. (2021). The adaptation and tolerance of major cereals and legumes to important abiotic stresses. International Journal of Molecular Sciences, 22(23), article number 12970. doi: 10.3390/ijms222312970.
  24. Rastegaripour, F., Tavassoli, A., Babaeian, M., Fernández-Gálvez, J., & Caballero-Calvo, A. (2024). Assessing the impacts of climate change on water resource management and crop patterns in Eastern Iran. Agricultural Water Management, 295, article number 108774. doi: 10.1016/j.agwat.2024.108774.
  25. Roth, L., Barendregt, C., Bétrix, C.A., Hund, A., & Walter, A. (2022). High-throughput field phenotyping of soybean: Spotting an ideotype. Remote Sensing of Environment, 269, article number 112797. doi: 10.1016/j.rse.2021.112797.
  26. Staniak, M., Czopek, K., Stępień-Warda, A., Kocira, A., & Przybyś, M. (2021). Cold stress during flowering alters plant structure, yield and seed quality of different soybean genotypes. Agronomy, 11(10), article number 2059. doi: 10.3390/agronomy11102059.
  27. Staniak, M., Szpunar-Krok, E., & Kocira, A. (2023). Responses of soybean to selected abiotic stresses-photoperiod, temperature and water. Agriculture, 13(1), article number 146. doi: 10.3390/agriculture13010146.
  28. Tkachuk, O.P., Didur, I.M., & Mazur, O.V. (2022). Adaptability, sustainability and productivity of midearly soybean varieties. Agrarian Innovations, 16, 70-79. doi: 10.32848/agrar.innov.2022.16.12.
  29. Xu, C., Wu, T., Yuan, S., Sun, S., Han, T., Song, W., & Wu, C. (2022). Can soybean cultivars with larger seed size produce more protein, lipids, and seed yield? A meta-analysis. Foods, 11(24), article number 4059. doi: 10.3390/foods11244059.
  30. Yofa, R.D., Perdana, R.P., Aldillah, R., Muslim, C., Sunarsih, & Agustian, A. (2021). Strategies to increase soybean production by increasing the distribution of new superior varieties. In IOP conference series: Earth and environmental science (Vol. 892, article number 012067). Bristol: IOP Publishing. doi: 10.1088/1755-1315/892/1/012067.