Ви є тут

Фізико-хімічні аспекти впливу біопрепаратів на вміст абсцизової кислоти в умовах гідротермічного стресу у сої (Glycine max L. Merr.): інтеграція біохімічних та агрономічних маркерів адаптації

Гідротермічний стрес залишається одним із ключових чинників, що обмежують продуктивність сої, особливо в умовах органічного землеробства. Представлене дослідження спрямоване на вивчення впливу біопрепаратів на вміст абсцизової кислоти, а також фізіолого-біохімічні та агрономічні показники адаптаційної здатності сої сорту Хорол за вирощування в умовах гідротермічного стресу. Польові експерименти проведено у Полтавській області у 2022–2024 роках. Передпосівну обробку насіння та обприскування посівів здійснювали біопрепаратами на основі мікоризних грибів, ризосферних і азотфіксуючих бактерій та фітогормонів. Вивчено динаміку абсцизової кислоти, відносного вмісту води в листках, продихової провідності, концентрацій проліну та малонового діальдегіду за використання біопрепаратів та їх сумішей і показаний їх зв'язок з урожайністю. Встановлено, що застосування біопрепаратів сприяло зниженню вмісту абсцизової кислоти на 8–34 %, що свідчить про послаблення стресового навантаження на рослини; підвищенню відносного вмісту води на 10–28 %, що забезпечує оптимальний водний статус клітин; покращенню продихової провідності на 19–65 % завдяки оптимізації відкриття продихів для підтримки фотосинтезу та контролю втрат води, зменшенню концентрації малонового діальдегіду на 22–48 %, що вказує на ефективний захист клітинних мембран від оксидативного стресу, і у підсумку, приводить до зростання врожайності на 13–47 %. Доведено, що в умовах водного стресу обробка біопрепаратами модулює біосинтез абсцизової кислоти та оптимізує її регуляторну функцію, що проявляється у координованих змінах осмопротекторних механізмів, антиоксидантного захисту та водного режиму рослин. Потрійна комбінація біопрепаратів найбільш ефективно вплинула на фізіолого-біохімічні показники адаптації, забезпечуючи баланс між фітогормональною регуляцією, водним режимом, антиоксидантним захистом і продуктивністю культури сої в умовах гідротермічного стресу.

Ключові слова: пролін, малоновий діальдегід, відносний вміст води, продихова провідність, урожайність.

Посилання: 
1. Capua G.D., Rahmstorf S. Extreme weather in a changing climate. Environmental Research Letters. 2023. No 18. 102001. DOI: 10.1088/1748- 9326/acfb23
2. Bogati K., Walczak M. The impact of drought stress on soil microbial community, enzyme activities and plants. Agronomy. 2022. Vol. 12. No 1. 189. DOI: 10.3390/agronomy12010189
3. Resilience of soybean cultivars to drought stress during flowering and early-seed setting stages / S. Poudel et al. Scientific Reports. 2023. Vol. 13. 1277. DOI: 10.1038/s41598-023-28354-0
4. Чайка Т.О., Ляшенко В.В., Хоменко Б.С. Вплив інокуляції насіння на врожайність сої за органічної технології вирощування. Таврійський науковий вісник. Сільськогосподарські науки. 2023. № 133. С. 180–187. DOI: 10.32782/2226-0099.2023.133.24
5. Агробіологічні основи вирощування сої та шляхи максимальної реалізації її продуктивності: монографія / Г.М. Заболотний та ін. Вінниця: ФОП Корзун Д.Ю., 2020. 276 с.
6. Soybean and meal market 2025. URL: https:// www.apk-inform.com/uk/conferences/soybeanmeal-market-2025/about.
7. Чайка Т.О. Вирощування сої та нішевих культур в Україні за органічними технологіями: перспективи, економічна ефективність і технологічні аспекти. Ресурсозберігаючі технології вирощування культурних рослин: І міжнар. наук.- практ. конф. Біла Церква: БНАУ, 2025. С. 9–13.
8. Changes in the frequency of sharp cold snaps in spring during the XXI century in Ukraine and their impact on agricultural production / V.O. Balabukh et al. Agricultural Science and Practice. 2024. Vol. 11. No 3. P. 3–22. DOI: 10.15407/agrisp11.03.003
9. Abscisic acid signaling and abiotic stress tolerance in plants: a review on current knowledge and future prospects / K. Vishwakarma et al. Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. 161. DOI: 10.3389/fpls.2017.00161
10. Phytohormonal signaling in plant resilience: advances and strategies for enhancing abiotic stress tolerance / S. Das et al. Plant Growth Regulation. 2025. Vol. 105. P. 329–360. DOI: 10.1007/s10725- 025-01279-6
11. The role of ABA and MAPK signaling pathways in plant abiotic stress responses / A. Danquah et al. Biotechnology Advances. 2013. Vol. 32. P. 40–52.
12. Awan F.K., Khurshid M.Y., Mehmood A.J.I.J.I.R.B. Plant growth regulators and their role in abiotic stress management. International Journal of Innovative Biosciences Research. 2017. Vol. 1. P. 9–21.
13. Peleg Z., Blumwald E. Hormone balance and abiotic stress tolerance in crop plants. Current Opinion in Plant Biology. 2011. Vol. 14. P. 290–295. DOI: 10.1016/j.pbi.2011.02.001
14. He M., He C.Q., Ding N.Z. Abiotic stresses: general defenses of land plants and chances for engineering multistress tolerance. Frontiers in Plant Science. 2018. Vol. 9. 1771. DOI: 10.3389/ fpls.2018.01771
15. Lee S.B., Suh M.C. Advances in the understanding of cuticular waxes in Arabidopsis thaliana and crop species. Plant Cell Reports. 2015. Vol. 34. P. 557–572. DOI: 10.1007/s00299-015-1772-2
16. Abhilasha А., Choudhury S.R. Molecular and Physiological Perspectives of Abscisic Acid Mediated Drought Adjustment Strategies. Plants (Basel). 2021. Vol. 10. No 12. 2769. DOI: 10.3390/ plants10122769
17. Abscisic acid: emergence of a core signaling network / S.R. Cutler et al. Annual Review of Plant Biology. 2010. Vol. 61. P. 651–679. DOI: 10.1146/ annurev-arplant-042809-112122.
18. Mathivanan S. Abiotic Stress-Induced Molecular and Physiological Changes and Adaptive Mechanisms in Plants. In: Fahad S., Saud S., Chen Y., Wu C., Wang D. Abiotic stress in plants. IntechOpen; London UK: 2021. DOI: 10.5772/intechopen.93367
19. The abscisic acid signaling negative regulator OsPP2C68 confers drought and salinity tolerance to rice / B. Wang et al. Scientific Reports. 2025. Vol. 15. 6730. DOI: 10.1038/s41598-025-91226-2
20. Potential role of root-associated bacterial communities in adjustments of desert plant physiology to osmotic stress / Z. Zhang et al. Plant Physiology and Biochemistry. 2023. Vol. 204. 108124. DOI: 10.1016/j.plaphy.2023.108124
21. Orozco-Mosqueda M.d.C., Santoyo G., Glick B.R. Recent advances in the bacterial phytohormone modulation of plant growth. Plants. 2023. Vol. 12. No 3. 606. DOI: 10.3390/plants12030606
22. Yaghoubian I., Modarres-Sanavy S.A.M., Smith D.L. Plant growth promoting microorganisms (PGPM) as an eco-friendly option to mitigate water deficit in soybean (Glycine max L.): Growth, physio-biochemical properties and oil content. Plant Physiology and Biochemistry. 2022. Vol. 191. P. 55–66. DOI: 10.1016/j.plaphy.2022.09.013
23. Inter-organismal signaling in the rhizosphere / M. Antar et al. In: Gupta V.V.S.R., Sharma A.K. Rhizosphere biology: interactions between microbes and plants. rhizosphere biology. Springer, Singapore. 2021. DOI: 10.1007/978-981-15-6125-2_13
24. Lactobacillus helveticus EL2006H cellfree supernatant enhances growth variables in Zea mays (maize), Glycine max L. Merill (soybean) and Solanum tuberosum (potato) exposed to NaCl stress / J. Naamala et al. Frontiers in Microbiology. 2023. Vol. 13. 1075633. DOI: 10.3389/ fmicb.2022.1075633
25. Role of plant growth promoting rhizobacteria in agricultural sustainability -Microbial inoculants in sustainable agriculture: advancements, challenges, and future directions / A.M. Díaz-Rodríguez et al. Plants. 2025. Vol. 14. No 2. 191. DOI: 10.3390/ plants14020191
26. Relative water content, proline, and antioxidant enzymes in leaves of long shelf-life tomatoes under drought stress and rewatering / C. Patanè et al. Plants. 2022. Vol. 11. 3045. DOI: 10.3390/ plants11223045
27. Interference-free determination of abscisic acid and gibberellin in plant samples using excitation-emission matrix fluorescence based on oxidation derivatization coupled with second-order calibration methods / Y.-N. Li et al. Analytical Methods. 2009. Vol. 1. P. 115–122. DOI: 10.1039/B9AY00048Н
28. Stomatal conductance is a key parameter to assess limitations to photosynthesis and growth potential in barley genotypes / Q. Jiang et al. Plant Biology. 2006. Vol. 8. P. 515–521. DOI: 10.1055/s2006-923964
29. Assessing morpho-physiological and biochemical markers of soybean for drought tolerance potential / M.K. Fatema et al. Sustainability. 2023. Vol. 15. No 2. 1427. DOI: 10.3390/su15021427
30. Filipović A. Water plant and soil relation under stress situations. Meena R.S., Datta R. Soil moisture importance. IntechOpen. 2020. DOI: 10.5772/ intechopen.93528
31. Physiological and biochemical aspects of pre-sowing treatment of soybean (Glycine max L. Merr.) seeds / T. Chaika et al. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. 2025. Vol. 21. No 2. Р. 106–119. DOI: 10.31548/dopovidi/2.2025.106
32. Чайка Т.О., Короткова І.В. Вплив передпосівної обробки насіння сої біопрепаратами на вміст фотосинтетичних пігментів і врожайність за умов нестійкого зволоження й органічного землеробства. Агробіологія. 2025. № 1. С. 188–198. DOI: 10.33245/2310-9270-2025-195-1-188-198
Завантажити статью: 
ДолученняРозмір
PDF icon chaika_2_2025.pdf727.61 КБ