ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ КРЕМНІЄВМІСНИХ МІКРОДОБРИВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ СТРЕСОСТІЙКОСТІ СОЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.17.2026.23Ключові слова:
соя, біофортифікація, стресостійкість, індукція флуоресценції хлорофілу, вологовіддача, тепловізорна оцінка, урожайністьАнотація
Представлено результати двохрічного циклу вивчення застосування кремнієвмісних мікродобрив у формі листкового підживлення на показники загальної стресостійкості рослин сої шляхом індикації цього процесу через показники індукції флуоресценції хлорофілу, динаміки вологовіддачі, тепловізаційного градієнту температури та результуючого показника урожайності. Застосовано інноваційні підходи із залученням мобільного флуорометра, теплові зорної камери та динамічних лабораторних методів щодо оцінки посухостійкості рослин на основі визначення вологовіддачі їх листків у інтервалі до 5 доби обліку у співставленні до контролю. Як варіанти було застосовано 3 види кремнієвмісних мікродобрив різного виробництва поширених на ринку України та рекомендованих до застосування на сої Chelatin Silicon – KORMIN Silicon Humate – Quantum AquaSil відповідно у три варіанти феностадійного застосування – у фазу гілкування, фазу бутонізації та за поєднання даних строків внесення. Відмічено за використання кремнієвих мікродобрив зростання водного потенціалу листя в інтервалі 16,1–20,2%, зниження загальної стресовості росту в інтервалі 9,3–13,2%, зростання загального індексу життєздатності рослин в інтервалі 19,8–26,2%. Визначено максимальні прирости урожайності сої за використання в підживлення Квантум АкваСил: у фенологічну фазу галуження 4,9%, фазу бутонізації 10,1% та в обидві фази 17,9%. Сформовано ранжирований ряд застосованих кремнієвмісних мікродобрив за порядком зростання позитивного їх впливу на стресостійкість у такому вигляді: Хелатин Кремній – КОРМІН Кремнієвий (Гумат) – Квантум АкваСил.
Посилання
Kobyzieva, L. N., Bezuhla, O. M., Sylenko, S. I., Kolotylov, V. V., Sokol, T. V., Dokukina, K. I., Vasylenko, A. O., Bezuhlyi, I. M., & Vus, N. O. (2016). Metodychni rekomendatsii z vyvchennia henetychnykh resursiv zernobobovykh kultur [Guidelines for the study of genetic resources of grain legume crops]. NAAN, Instytut roslynnytstva im. V. Ya. Yurieva. Kharkiv [in Ukrainian].
Hryhorchuk, N.F., Dontsova, Yu.I., & Yakubenko, O.V. (2017). Otsinka sortiv soi na posukhostiikist [Evaluation of soybean varieties for drought resistance]. Naukovo-tekhnichnyi biuleten Instytutu oliinykh kultur NAAN [Scientific and Technical Bulletin of the Institute of Oilseed Crops of NAAS]. 24, 59–67 [in Ukrainian].
Tsytsiura, Ya.H., & Tomchuk, O.M. (2023). Indykatsiia systemy zhyvlennia ripaku ozymoho za pokaznykamy induktsii fluorestsentsii khlorofilu [Indication of the life system of winter rapeseed by chlorophyll fluorescence induction indicators]. Ahrarni innovatsii [Agrarian Innovations]. 21, 110–118. http://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.21.17 [in Ukrainian].
Abd, El-Aal, M. M. M., & Eid, R. S. M. (2018). Effect of foliar spray with lithovit and amino acids on growth, bioconstituents, anatomical and yield features of soybean plant. Plant Biotechnology. 56, 187–202. https://doi.org/10.21608/assjm.2018.65137 [in English].
Agyenim-Boateng, K.G., Zhang, S., Shohag, M.J.I., Shaibu, A.S., Li J., Li, B., & Sun, J. (2023). Folate biofortification in soybean: Challenges and prospects. Agronomy. 13, 241. https://doi.org/10.3390/agronomy13010241 [in English].
Brestic, M, & Zivcak, M. (2013). PSII fluorescence techniques for measurement of drought and high temperature stress signal in plants: protocols and applications. In: Rout GR, Das AB (eds.) Molecular stress physiology of plants. Springer Dordrecht, 87–131. http://doi.org/10.1007/978-81-322-0807-5_4 [in English].
Chennakesavulu, K., Singh, H., Trivedi, P. K., Jain, M., & Yadav, S. R. (2021). State-of-the-art in CRISPR technology and engineering drought, salinity, and thermo-tolerant crop plants. Plant Cell Reports. 41, 815–831. https://doi.org/10.1007/s00299-021-02681-w [in English].
Choudhary, P., Jhajharia, A., & Kumar, R. (2014). Influence of sulphur and zinc fertilization on yield, yield components and quality traits of soybean (Glycine max L.). Bioscan. 9, 137–142 [in English]. Cohen, I., Zandalinas, S. I., Huck, C., Fritschi, F. B., & Mittler, R. (2021). Meta-analysis of drought and heat stress combination impact on crop yield and yield components. Physiologia Plantarum. 171, 66–76. https://doi.org/10.1111/ppl.13203 [in English].
Cuesta, N. N., Carciochi, W., Wyngaard, N., Rozas, H. S., Silva, S., & Salvagiotti, F. (2023). Zinc fertilization strategies in soybean: plant uptake, yield, and seed concentration. Plant Nutrition. 46, 1134–1144. https://doi.org/10.1080/01904167.2022.2067059 [in English].
Dai, H., Wei, S., & Twardowska, I. (2020). Biofortification of soybean (Glycine max L.) with Se and Zn, and enhancing its physiological functions by spiking these elements to soil during flowering phase. Science of the Total Environment. 740, 139648. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139648 [in English].
Deepak S.B., Mahadev C.R., Ganesh N.C., & Nikam, T. D. (2023). Improvement of Soybean Crop for Yield, Stress Tolerance, and Value-Added Products Using a Transgenic Approach. Advances in Agriculture. 8166928. https://doi.org/10.1155/2023/8166928 [in English].
Ducsay, L.,Zapletalová, A., Slepčan, M., Vicianová, M., Hozlár, P., & Bušo, R. (2021). Selenium effect on wheat grain yield and quality applied in different growth stages. Plant, soil and environment. 2021. 67(3), 147–153. https://doi.org/0.17221/589/2020-PSE [in English]
Genc, Y., Humphries, J. M., Lyons, G. H., & Graham, R. D. (2005). Exploiting genotypic variation in plant nutrient accumulation to alleviate micronutrient deficiency in populations. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 18(4), 319–324. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2005.02.005 [in English].
Han, Ş., Sönmez, İ., Qureshi, M., Güden, B., Gangurde, S.S., & Yol, E. (2024). The effects of foliar amino acid and Zn applications on agronomic traits and Zn biofortification in soybean (Glycine max L.). Frontiers in Plant Science. 15, 1382397. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1382397 [in English].
Hansch, R., & Mendel, R. R. (2009). Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion in Plant Biology. 12, 259–266. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2009.05.006 [in English].
Hatfield, J. L., & Dold, C. Water-use efficiency: Advances and challenges in a changing climate. Frontiers in Plant Science. 2019. 10, 103. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00103 [in English]. Jianing, G., Yuhong, G., Yijun, G., Rasheed, A., Qian, Z., Zhiming, X., Mahmood, A., Shuheng, Z., Zhuo, Z., Zhuo, Z., Xiaoxue, W., & Jian, W. (2022). Improvement of heat stress tolerance in soybean (Glycine max L), by using conventional and molecular tools. Frontiers in Plant Science. 13, 993189. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.993189 [in English].
Jumrani, K., & Bhatia, V. S. (2019). Interactive effect of temperature and water stress on physiological and biochemical processes in soybean. Physiology and Molecular Biology of Plants. 25, 667–681. https://doi.org/10.1007/s12298-019-00657-5 [in English].
Kalaji, H.M., Goltsev, V.N., Żuk–Golaszewska, K., Zivcak, M., Brestic, M. (2017). Chlorophyll Fluorescence. Understanding Crop Performance: Basics and Applications. CRC Press, Boca Raton [in English].
Katam, R., Shokri, S., Murthy, N., Singh, S. K., Suravajhala, P., Khan, M. N. (2020). Proteomics, physiological, and biochemical analysis of cross tolerance mechanisms in response to heat and water stresses in soybean. PLoS One. 15, e0233905. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233905 [in English].
Korobko, A., Kravets, R., Mazur, O., Mazur, O., & Shevchenko, N. (2024). Nitrogen-fixing capacity of soybean varieties depending on seed inoculation and foliar fertilization with biopreparations. Journal of Ecological Engineering. 25(4), 23–37. https://doi.org/10.12911/22998993/183497 [in English].
Kumar, A., Choudhary, A., & Kaur, H. (2025). Exploring the role of silicon in enhancing sustainable plant growth, defense system, environmental stress mitigation and management. Discover Applied Sciences. 7, 406. https://doi.org/10.1007/s42452-025-06866-w [in English].
Makdoh, B., Singh, A.P., & Zhiipao, R.R. (2025). Zinc-based agronomic bio-fortification strategies for soybean in the North Eastern Himalayas of India. Scientific Reports. 15, 36152. https://doi.org/10.1038/s41598-025-17007-z [in English].
Manimaran, G., Duraisamy, S., Subramanium, S., Rangasamy, A., Alagarsamy, S., James, P., Selvamani, P., Perumal, D., Veerappan, M., & Arunan, Y.E. (2025). Silicon-driven approaches to salinity stress tolerance: Mechanisms, uptake dynamics, and microbial transformations. Plant Stress. 16, 100825. https://doi.org/10.1016/j.stress.2025.100825 [in English].
Mrština, T., Praus, L., Száková, J., Kaplan, L., Tlustoš, P. (2024). Foliar selenium biofortification of soybean: the potential for transformation of mineral selenium into organic forms. Frontiers in Plant Science. 15, 1379877. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1379877 [in English].
Romanov, V.O., Artemenko, D.M., & Braiko, Y.O. (2011). Family of portable devices ‘Floratest’: preparation for serial production. Computer tools, networks and systems. 10, 85–93 [in English].
Thavarajah, D., Ruszkowski, J., & Vandenberg, A. (2008). High potential for selenium biofortification of lentils (Lens culinaris L.). Agricultural & Food Chemistry. 56(22), 10747–10753. https://doi.org/10.1021/jf802307h [in English].
Verma, K.K., Song, X.P., Liang, Q., Huang, H.-R., Bhatt, R., Xu, L., Chen, G.L., & Li, Y.R. (2024). Unlocking the role of silicon against biotic stress in plants. Frontiers in Plant Science. 15,1430804. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1430804 [in English].
Wadas, W., & Kondraciuk, T. (2025). The Role of Foliar-Applied Silicon in Improving the Growth and Productivity of Early Potatoes. Agriculture. 15(5), 556. https://doi.org/10.3390/agriculture15050556 [in English].
Wang, Z., Hussain, B., Wang, X., Hamid, Y., Zhang, J., Khan, M.B., He, Z., & Yang, X. (2025). Synergistic Effects of Selenium and Silicon Nanoparticles on Peach Quality Enhancement and Se Biofortification Through Foliar Application. Plants. 14, 3669. https://doi.org/10.3390/ plants14233669 [in English].
Wong, J. (2018). Handbook of Statistical Analysis and Data Mining Applications (Second Edition). Academic Press. http://doi.org/10.1016/C2012-0-06451-4 [in English].
Zapletalová, A., Kolenčík, M., Ducsay, L., Vicianová, M., Vician, T., Černý, I., & Bušo, R. (2025). Approach to Selenium Application in Different Soil Concentrations for Encouraged Yield, Distribution, and Biofortification of Common Buckwheat Seeds (Fagopyrum esculentum Moench). Agriculture-Basel. 15(8), 891 https://doi.org/10.3390/agriculture15080891 [in English].
Zargar, S.M., Mahajan, R., Bhat, J.A., Nazir, M., & Deshmukh, R. (2019). Role of silicon in plant stress tolerance: opportunities to achieve a sustainable cropping system. 3 Biotech. 9(3), 73. https://doi.org/10.1007/s13205-019-1613-z [in English].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.




