Рослинництво та ґрунтознавство

Продуктивність сортів пшениці озимої залежно від оптимізації живлення

Антоніна Дробітько, Максим Горбунов, Сергій Жуковський*

s.zhukovskyi@outlook.com

Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було встановити вплив оптимізації системи живлення на формування продуктивності та показників якості зерна сортів пшениці озимої в умовах Південного Степу України. Дослідження проводилося у польових умовах у Миколаївській області України з порівнянням сортів пшениці і систем живлення та подальшим визначенням врожайності, вмісту білка і клейковини в зерні. У результаті було встановлено, що реакція сортів пшениці на системи живлення мала виражений диференційований характер. На контрольних варіантах середня врожайність становила 3,75-4,19 т/га, тоді як за оптимізованого живлення зростала до 5,2 т/га у сорту ‘Благодарка Одеська’, до 5,23 т/га у сорту ‘Астарта’ і до 5,41 т/га у сорту ‘Смуглянка’. Для сортів ‘Благодарка Одеська’, ‘Астарта’ і ‘Смуглянка’ найвищу середню врожайність забезпечував варіант з Органік D2. За показниками якості зерна найбільш збалансовану реакцію виявив сорт ‘Астарта’: середній вміст білка підвищувався до 12,67 %, а клейковини – до 26,66 % за поєднання Мочевина К1 і К2. У сорту ‘Благодарка Одеська’ найвищий середній вміст білка становив 12,35 %, а клейковини – 25,57 %. У сорту ‘Подолянка’ найкращі показники якості формувалися за використання Ескорт-Біо. Практична значимість одержаних результатів полягає в тому, що аграрні підприємства, фермерські господарства та агрономічні служби можуть використати їх для обґрунтованого добору систем живлення під конкретні сорти пшениці озимої з метою підвищення врожайності, покращення білково-клейковинних показників зерна в умовах Південного Степу України

Ключові слова

зерно; клейковина; білок; врожайність; добрива

ЦИТУВАТИ
Drobitko, A., Horbunov, M., & Zhukovskyi, S. (2026). Productivity of winter wheat varieties depending on nutrition optimisation. Plant and Soil Science, 17(3), 7-25. https://doi.org/10.31548/plant3.2026.07
Використані джерела
  1. Andrzejewska, A., Przygocka-Cyna, K., & Grzebisz, W. (2025). Balanced fertilization of winter wheat with potassium and magnesium – an effective way to manage fertilizer nitrogen sustainably. Sustainability, 17(15), article number 6705. doi: 10.3390/su17156705.
  2. Ballagh, B., Ballagh, A., Bushong, J., & Arnall, D.B. (2025). The effect of nitrogen fertilizer placement and timing on winter wheat grain yield and protein concentration. Agronomy, 15(8), article number 1890. doi: 10.3390/agronomy15081890.
  3. Burton, A., Levy Häner, L., Schaad, N., Strebel, S., Vuille-dit-Bille, N., de Figueiredo Bongiovani, P., Holzkämper, A., Pellet, D., & Herrera, J.M. (2024). Evaluating nitrogen fertilization strategies to optimize yield and grain nitrogen content in top winter wheat varieties across Switzerland. Field Crops Research, 307, article number 109251. doi: 10.1016/j.fcr.2024.109251.
  4. Chang, J., Yuan, P., Si, Z., Niu, Y., Noor, H., Ren, Y., Li, L., Ding, P., Ren, A., & Sun, M. (2026). Optimizing nitrogen management across sowing methods and water regimes for wheat production on the Loess Plateau. Nitrogen, 7(1), article number 9. doi: 10.3390/nitrogen7010009.
  5. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf.
  6. Drenjančević, L., Varga, I., Jukić, G., Varnica, I., & Iljkić, D. (2026). Partial factor productivity as a tool to enhance wheat seed quality and yield through nitrogen fertilization management. Seeds, 5(1), article number 12. doi: 10.3390/seeds5010012.
  7. Drobitko, A.V., Smirnova, I.V., & Baysen, I. (2025). Productivity of winter wheat depending on pre-sowing seed treatment in the conditions of Southern Ukraine. Agrarian Innovations, 29, 312-318. doi: 10.32848/agrar.innov.2025.29.48.
  8. Fiorellino, N.M., & Thorne, L.A. (2025). Modified fertilization strategies to increase grain protein of soft red winter wheat in the Mid-Atlantic region. Agrosystems, Geosciences & Environment, 8, article number e70154. doi: 10.1002/agg2.70154.
  9. Gamayunova, V.V., Khonenko, L.G., Baklanova, T.V., & Pylypenko, T.V. (2024). Possibilities of increasing productivity of winter wheat using modern energy-saving technologies in the conditions of climate change and war. In R. Vojegova (Ed.), Proceedings of the international scientific and practical conference of young scientists scientific foundations of the implementation of the principles of climate-oriented agriculture in the agricultural sphere of Ukraine (pp. 50-53). Odesa: Institute of Climate-Oriented Agriculture.
  10. Ghimire, D., Das, S., Mueller, N.D., Creech, C.F., Santra, D., Baenziger, P.S., Easterly, A.C., Maust, B., & Maharjan, B. (2021). Effects of cultivars and nitrogen management on wheat grain yield and protein. Agronomy Journal, 113(5), 4348-4368. doi: 10.1002/agj2.20836.
  11. Hamani, A.K.M., Abubakar, S.A., Fu, Y., Kpalari, D.F., Wang, G., Duan, A., Gao, Y., & Ju, X. (2025). The coupled effects of various irrigation schedules and split nitrogen fertilization modes on post-anthesis grain weight variation, yield, and grain quality of drip-irrigated winter wheat (Triticum aestivum L.) in the North China Plain. Journal of Integrative Agriculture, 24(6), 2123-2137. doi: 10.1016/j.jia.2023.12.037.
  12. He, D., Xu, T., Wang, J., Xu, Y., & Yan, H. (2026). Effects of nitrogen rates on winter wheat growth, yield and water-nitrogen use efficiency under sprinkler irrigation and dry-hot wind stress. Agronomy, 16(2), article number 238. doi: 10.3390/agronomy16020238.
  13. Heinemann, H., et al. (2025). Optimising root and grain yield through variety selection in winter wheat across a European climate gradient. European Journal of Soil Science, 76(2), article number e70077. doi: 10.1111/ejss.70077.
  14. Hernández-Ochoa, I.M., Gaiser, T., Hüging, H., & Ewert, F. (2023). Yield components and yield quality of old and modern wheat cultivars as affected by cultivar release date, N fertilization and environment in Germany. Field Crops Research, 302, article number 109094. doi: 10.1016/j.fcr.2023.109094.
  15. ISO 20483:2013. (2013). Cereals and pulses – determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content – Kjeldahl method. Retrieved from https://www.iso.org/standard/59162.html.
  16. ISO 21415-2:2009. (2009). Wheat and wheat flour. Gluten content. Part 2. Determination of crude gluten by mechanical methods. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=86207.
  17. Jarecki, W. (2024). Response of winter wheat to delayed sowing and varied nitrogen fertilization. Agriculture, 14(1), article number 121. doi: 10.3390/agriculture14010121.
  18. Jiang, X., Li, J., An, Z., Liang, J., Tian, X., Chen, Y., Sun, Y., & Li, Y. (2023). Optimal fertilization strategies for winter wheat based on yield increase and nitrogen reduction on the North China Plain. Sustainability, 15(5), article number 4199. doi: 10.3390/su15054199.
  19. Kang, J., Mi, X., Fan, L., Wang, Z., & He, G. (2026). Nitrogen fertilizer and high-protein varieties work together to increase wheat grain protein concentration and yield. Agricultural Systems, 231, article number 104510. doi: 10.1016/j.agsy.2025.104510.
  20. Kubar, M.S., et al. (2022). Improving winter wheat photosynthesis, nitrogen use efficiency, and yield by optimizing nitrogen fertilization. Life, 12(10), article number 1478. doi: 10.3390/life12101478.
  21. Li, C., Shi, Y., Yu, Z., Zhang, Y., & Zhang, Z. (2025). Optimizing nitrogen application strategies can improve grain yield by increasing dry matter translocation, promoting grain filling, and improving harvest indices. Frontiers in Plant Science, 16, article number 1565446. doi: 10.3389/fpls.2025.1565446.
  22. Li, M., Zhang, L., Li, Y., Cao, Y., Zhang, Y., Gao, Z., Zhang, D., & Lin, W. (2026). Root-canopy coordination drives high yield and nitrogen use efficiency in dryland winter wheat. Plants, 15(1), article number 153. doi: 10.3390/plants15010153.
  23. Liu, S., Lin, X., Wang, W., Zhang, B., & Wang, D. (2022). Supplemental irrigation increases grain yield, water productivity, and nitrogen utilization efficiency by improving nitrogen nutrition status in winter wheat. Agricultural Water Management, 264, article number 107505. doi: 10.1016/j.agwat.2022.107505.
  24. Lyu, X., Liu, Y., Li, N., Ku, L., Hou, Y., & Wen, X. (2022). Foliar applications of various nitrogen (N) forms to winter wheat affect grain protein accumulation and quality via N metabolism and remobilization. The Crop Journal, 10(4), 1165-1177. doi: 10.1016/j.cj.2021.10.009.
  25. Pinto, J.G., Balboa, G.R., Mueller, N.D., Slater, G., Frels, K., dos Santos, C.L., Miguez, F.E., Lollato, R.P., & Puntel, L.A. (2026). Evaluation of APSIM next generation for simulating winter wheat growth, yield response to nitrogen, and nitrogen dynamics. Frontiers in Agronomy, 7, article number 1740421. doi: 10.3389/fagro.2025.1740421.
  26. Rempelos, L., et al. (2023). Breeding bread-making wheat varieties for organic farming systems: The need to target productivity, robustness, resource use efficiency and grain quality traits. Foods, 12(6), article number 1209. doi: 10.3390/foods12061209.
  27. Shepel, A.V. (2025). Productivity of winter wheat varieties depending on the level of nitrogen fertilization in southern Ukraine. Ukrainian Journal of Natural Sciences, 12, 270-276. doi: 10.32782/naturaljournal.12.2025.27.
  28. Ukrainian Hydrometeorological Centre. (2021). Regional offices. Retrieved from https://www.meteo.gov.ua/ua/Oblasni-centri.
  29. Wang, R., Xu, N., Huang, X., Zhao, K., Huang, M., Wang, H., Fu, G., Wu, J., & Li, Y. (2025). Effects of one-off irrigation and nitrogen fertilizer management on grain yield and quality in dryland wheat. Scientia Agricultura Sinica, 58(1), 43-57. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.01.004.
  30. Wang, Y., Peng, Y., Lin, J., Wang, L., Jia, Z., & Zhang, R. (2023). Optimal nitrogen management to achieve high wheat grain yield, grain protein content, and water productivity: A meta-analysis. Agricultural Water Management, 290, article number 108587. doi: 10.1016/j.agwat.2023.108587.
  31. Xu, H., Liu, M., Tang, Y., Zhao, F., Cao, W., He, M., Peng, D., & Dai, X. (2023). Optimized management strategy increased grain yield, promoted nitrogen balance, and improved water productivity in winter wheat. Frontiers in Plant Science, 14, article number 1182568. doi: 10.3389/fpls.2023.1182568.
  32. Yousefi, A., Koocheki, A., Mahallati, M.N., Khorramdel, S., Trenz, J., Malakshahi Kurdestani, A., Ludewig, U., & Maywald, N.J. (2025). Adapting wheat production to global warming in West Asia: Facultative wheat outperforms winter and spring wheat at conventional nitrogen levels. Food and Energy Security, 14(2), article number e70072. doi: 10.1002/fes3.70072.
  33. Zhang, X., & Liu, X.M. (2025). Cultivating high-quality wheat varieties with high nutritional value. Triticeae Genomics and Genetics, 16(4), 148-155. doi: 10.5376/tgg.2025.16.0016.
  34. Zib, B., Ji, W., Ye, T., Tian, J., Liu, B., Tang, L., Cao, W., Xiao, L., Liu, L., & Zhu, Y. (2025). Impact of nitrogen and irrigation on the dynamic pattern of protein and starch concentration in the developing grains of winter wheat. Journal of the Science of Food and Agriculture, 105(14), 8001-8013. doi: 10.1002/jsfa.70047.