Стаття

Отримано 09.01.2025

Доопрацьовано 30.04.2025

Прийнято 24.06.2025

Взято з Том 29, № 2, 2025

Сторінки 34 -49

Chaika, T., & Lotysh, I. (2025). The effect of biopreparations on the adaptive properties of soybean in organic farming under hydrothermal stress. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 29(2), 34-49. https://doi.org/10.56407/bs.agrarian/2.2025.34

Вплив біопрепаратів на адаптивні властивості сої в органічному землеробстві в умовах гідротермічного стресу

Тетяна Чайка Ігор Лотиш

В умовах органічного землеробства та гідротермічного стресу особливого значення набуває використання біологічних препаратів, зокрема арбускулярної мікоризи, ризобіальних бактерій і фітогормональних препаратів, як інструментів підвищення адаптивних властивостей сої. Їх застосування сприяє пом’якшенню негативного впливу абіотичних чинників і підтриманню продуктивності культури. Метою дослідження було провести оцінку адаптивного потенціалу сої в умовах органічного землеробства за дії мікоризних, бактеріальних і фітогормональних біопрепаратів за гідротермічного стресу. На основі польового дослідження в умовах Полтавської області досліджено вплив біопрепаратів різної природи на біохімічні, фізіолого-морфологічні, стрес-індикаторні показники та продуктивність сої сорту Хорол. Застосування біопрепаратів достовірно підвищувало біохімічні, фізіолого-морфологічні показники та продуктивність сої, що свідчить про покращення загального фізіологічного стану рослин. Найвищі концентрації хлорофілів a і b спостерігалися за умов трикомпонентної обробки (Мікофренд із Profix і Віолар) у 2023 році, де приріст Chl a становив у середньому за роки дослідження 42,3 %, а Chl b – 26,7 % порівняно з контролем. Асиміляційна поверхня листків досягала середнього значення 29,24 тис. м²/га, а врожайність – 3,23 т/га, що перевищувало контроль на 28,9 % і 49,0 % відповідно. У посушливому 2024 році завдяки адаптогенному застосуванню біопрепаратів відбулось зменшення втрат площі листкової поверхні в межах 16,4-20,0 % і врожайності – 17,1-20,0 %, тоді як на контролі втрати становили 22,1 % і 24,4 % відповідно. Використання біопрепаратів за гідротермічного стресу 2024 року призвело до зростання концентрації проліну (до 7,27 мг/г) та зниженням вмісту MDA (до 7,14 мг/г), що свідчить про зменшення оксидативного стресу й покращення осморегуляції завдяки синергії мікоризоутворення, азотфіксації та дії фітогормонів. Практичне значення отриманих результатів полягає у розкритті потенціалу комплексної біологічної обробки для підвищення врожайності та стресостійкості сої в умовах органічного землеробства й кліматичних викликів

арбускулярні мікоризні гриби; ризобіальні бактерії; фітогормони; хлорофіл; площа листкової поверхні; врожайність; пролін; малоновий діальдегід
  1. Ashraf, M., & Foolad, M.R. (2007). Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental and Experimental Botany, 59(2), 206-216. doi: 10.1016/j.envexpbot.2005.12.006.
  2. Bogati, K., & Walczak, M. (2022). The impact of drought stress on soil microbial community, enzyme activities and plants. Agronomy, 12(1), article number 189. doi: 10.3390/agronomy12010189.
  3. Chaika, T.O., Liashenko, V.V., & Khomenko, B.S. (2023). The impact of seed inoculation on soybean yield under organic cultivation technology. Taurida Scientific Herald. Series: Rural Sciences, 133, 180-187. doi: 10.32782/22260099.2023.133.24.
  4. Chattaraj, S., Samantaray, A., Ganguly, A., & Thatoi, H. (2025). Employing plant growth promoting rhizobacteria for abiotic stress mitigation in plants: With a focus on drought stress. Discover Applied Sciences, 7, article number 68. doi: 10.1007/s42452-025-06468-6.
  5. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
  6. Di Capua, G., & Rahmstorf, S. (2023). Extreme weather in a changing climate. Environmental Research Letters, 18(10), article number 102001. doi: 10.1088/1748-9326/acfb23.
  7. Easy Leaf Area. (n.d.). Retrieved from https://www.quantitative-plant.org/software/easy-leaf-area.
  8. Fatema, M.K., Mamun, M.A.A., Sarker, U., Hossain, M.S., Mia, M.A.B., Roychowdhury, R., Ercisli, S., Marc, R.A., Babalola, O.O., & Karim, M.A. (2023). Assessing morpho-physiological and biochemical markers of soybean for drought tolerance potential. Sustainability, 15(2), article number 1427. doi: 10.3390/su15021427.
  9. Gouli, S., Majeed, A., Liu, J., Moseley, D., Mukhtar, M.S., & Ham, J.H. (2024). Microbiome structures and beneficial bacteria in soybean roots under field conditions of prolonged high temperatures and drought stress. Microorganisms, 12(12), article number 2630. doi: 10.3390/microorganisms12122630.
  10. Inbaraj, M.P. (2021). Plant-microbe interactions in alleviating abiotic stress – a mini review. Frontiers in Agronomy, 3, article number 667903. doi: 10.3389/fagro.2021.667903.
  11. Koval, I.M., & Bräuning, A. (2024). The effect of climate change on the radial growth of Pinus sylvestris L. and Quercus robur L. in the stands of Kharkiv green zone. Man and Environment. Issues of Neoecology, 41, 130-142. doi: 10.26565/1992-4224-2024-41-10.
  12. Leggett, M., Diaz-Zorita, M., Koivunen, M., Bowman, R., Resek, R., Stevenson, C., & Leister, T. (2017). Soybean response to inoculation with Bradyrhizobium japonicum in the United States and Argentina. Agronomy Journal, 109(3), 1031-1038. doi: 10.2134/agronj2016.04.0214.
  13. Liao, Z., et al. (2025). The regulatory role of phytohormones in plant drought tolerance. Planta, 261, article number 98. doi: 10.1007/s00425-025-04671-8.
  14. Martinez-Garcia, L.B., Garcia, K., Hammer, E.C., & Vayssieres, A. (2013). Mycorrhiza for all: An under-earth revolution. New Phytologist, 198, 652-655. doi: 10.1111/nph.12239.
  15. Miloševi , N.A., Marinkovi , J.B., & Tintor, B.B. (2012). Mitigating abiotic stress in crop plants by microorganisms. Matica Srpska Journal for Natural Sciences, 123, 17-26. doi: 10.2298/ZMSPN1223017M.
  16. Mona, S.A., Hashem, A., Abd-Allah, E.F., Alqarawi, A.A., Soliman, D.W.K., Wirth, S., & Egamberdieva, D. (2017). Increased resistance of drought by Trichoderma harzianum fungal treatment correlates with increased secondary metabolites and proline content. Journal of Integrative Agriculture, 16(8), 1751-1757. doi: 10.1016/ S2095-3119(17)61695-2.
  17. Muhammad, A., Kong, X., Zheng, S., Bai, N., Li, L., Khan, M.H.U., Fiaz, S., & Zhang, Z. (2024). Exploring plantmicrobe interactions in adapting to abiotic stress under climate change: A review. Frontiers in Plant Science, 15, article number 1482739. doi: 10.3389/fpls.2024.1482739.
  18. Nadeem, M., Li, J., Yahya, M., Sher, A., Ma, C., Wang, X., & Qiu, L. (2019). Research progress and perspective on drought stress in legumes: A review. International Journal of Molecular Sciences, 20(10), article number 2541. doi: 10.3390/ijms20102541.
  19. Radzykhovskyi, A. (2019). Mycorrhiza is an effective means of increasing the yield of agricultural crops. Retrieved from https://agrotimes.ua/article/mikoriza-efektivnij-zasib-pidvishchennya-vrozhajnosti-silskogospodarskihkultur.
  20. Ravi, R.K., Balachandar, M., & Muthukumar, T. (2024). Multifaceted role of arbuscular mycorrhizal fungi in crop growth promotion: An overview. In M. Parihar, A. Rakshit, A. Adholeya & Y. Chen (Eds.), Arbuscular mycorrhizal fungi in sustainable agriculture: Nutrient and crop management (pp. 1-54). Singapore: Springer Singapore. doi: 10.1007/978-981-97-0300-5.
  21. Sa, T. (2024). Plant-microbe interactions for enhanced plant tolerance to stress. In Beneficial microbes for sustainable agriculture under stress conditions: Functional traits and regulation. (pp. 1-24). New York: Academic Press. doi: 10.1016/B978-0-443-13193-6.00001-4.
  22. Sanders, J., et al. (2025). Benefits of organic agriculture for environment and animal welfare in temperate climates. Organic Agriculture. doi: 10.1007/s13165-025-00493-w.
  23. Serafin-Andrzejewska, M., Jama-Rodzeńska, A., Helios, W., Kozak, M., Lewandowska, S., Zalewski, D., & Kotecki, A. (2024). Influence of nitrogen fertilization, seed inoculation and the synergistic effect of these treatments on soybean yields under conditions in south-western Poland. Scientific Reports, 14, article number 6672. doi: 10.1038/s41598-024-57008-y.
  24. Sun, W., & Shahrajabian, M.H. (2023). The application of arbuscular mycorrhizal fungi as microbial biostimulant, sustainable approaches in modern agriculture. Plants, 12, article numbers 3101. doi: 10.3390/plants12173101.
  25. Wellburn, A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a, and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology, 144(3), 307-313. doi: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2.
  26. Yang, X., Lu, M., Wang, Y., Wang, Y., Liu, Z., & Chen, S. (2021). Response mechanism of plants to drought stress. Horticulturae, 7(3), article number 50. doi: 10.3390/horticulturae7030050.
  27. Zia, R., Nawaz, M.S., Siddique M.J., Hakim, S., & Imran, A. (2021). Plant survival under drought stress: Implications, adaptive responses, and integrated rhizosphere management strategy for stress mitigation. Microbiological Research, 242, article number 126626. doi:10.1016/j.micres.2020.126626.
  28. Zimmer, S., Messmer, M., Haase, T., Piepho, H.-P., Mindermann, A., Schulz, H., Habekuß, A., Ordonf, F., Wilbois, K.-P., & Heß, J. (2016). Effects of soybean variety and Bradyrhizobium strains on yield, protein content and biological nitrogen fixation under cool growin. European Journal of Agronomy, 72, 38-46. doi: 10.1016/j.eja.2015.09.008.