ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
Objective. To determine the effect of herbicides of various chemical groups and methods of the main soil cultivation on the functional activity of nitrogen-fixing bacteria Azotobacter chroococcum 2.1 and Azospirillum brasilense 137 and their effectiveness in sunflower cultivation in the Polissia reg...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/548 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Agriciltural microbiology |
| Download file: |  |
Institution
Agriciltural microbiology| _version_ | 1871466348461162496 |
|---|---|
| author | Дука, О. С. Козар, С. Ф. Воробей, Ю. О. Логоша, О. В. Білоконська, О. М. |
| author_facet | Дука, О. С. Козар, С. Ф. Воробей, Ю. О. Логоша, О. В. Білоконська, О. М. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О. С. Дука",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "С. Ф. Козар",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "Ю. О. Воробей",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "О. В. Логоша",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
},
{
"author": "О. М. Білоконська",
"institution": "Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН"
}
] |
| author_sort | Дука, О. С. |
| baseUrl_str | https://smic.in.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T10:10:52Z |
| description | Objective. To determine the effect of herbicides of various chemical groups and methods of the main soil cultivation on the functional activity of nitrogen-fixing bacteria Azotobacter chroococcum 2.1 and Azospirillum brasilense 137 and their effectiveness in sunflower cultivation in the Polissia region of Ukraine. Methods. Field studies were conducted in Chernihiv region on sod-podzolic light loamy soil. The research scheme included two methods of main soil cultivation (plowing and deep loosening), as well as two options for herbicide application (pre-sowing: Sora-net 1.8 l/ha (propyzochlor) + Perun 1.6 l/ha (prometryn); post-sowing: Kaptora 1.0 l/ha (imazamox + imazapyr)). Seeds of the SI Experto sunflower hybrid were treated with diazotrophs A. chroococcum 2.1 and A. brasilense 137. The nitrogen-fixing activity of diazotrophs was determined using the acetylene method. Results. It has been determined that deep soil loosening provides a better field germination compared to plowing. A differentiated effect of herbicides on nitrogen fixation has been observed: the use of post-sowing preparations provides a higher nitrogenase activity in the flowering phase than the use of pre-sowing soil preparations. At the same time, it has been found that despite higher nitrogen fixation activity, post-sowing herbicide treatments resulted in lower sunflower productivity. The lack of correlation between high nitrogen fixation activity and yield may indicate the phytotoxic effect of post-sowing herbicides on the plant, which negates the benefits of nitrogen fixation. The highest average crop yield for three years has been obtained in the variant with bacterization, deep loosening, and pre-sowing herbicides — 3.09 t/ha, which is 18.8 % higher than the control indicator. Conclusions. Sunflower productivity is limited by the phytotoxic effect of post-sowing herbicides on the host plant. The optimal technological model is defined as a combination of deep soil loosening, the use of pre-sowing soil herbicides, and pre-sowing inoculation of seeds with diazotrophs A. chroococcum 2.1 and A. brasilense 137. This complex approach minimizes chemical stress during critical phases of plant development, which contributes to the biological potential of the crop realization. |
| doi_str_mv | 10.35868/1997-3004.42.72-82 |
| first_indexed | 2026-03-18T02:00:08Z |
| format | Article |
| fulltext |
72
Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42. С. 72–82.
ISSN 1997-3004
https://doi.org/10.35868/1997-3004.42.72-82
УДК 633.854.78: 631.51:632.954:579.64
ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ
ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ
І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
О. С. Дука1, https://orcid.org/0009-0006-5138-2805,
С. Ф. Козар1,2, https://orcid.org/0000-0003-1341-5603,
Ю. О. Воробей1, https://orcid.org/0000-0003-4505-6676,
О. В. Логоша1,2, https://orcid.org/0000-0002-4725-9381,
О. М. Білоконська1, https://orcid.org/0000-0001-5080-7302
1Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН
вул. Шевченка, 97; м. Чернігів, 14030, Україна
2Національний університет «Чернігівська політехніка»
вул. Шевченка, 95; м. Чернігів, 14030, Україна
e-mail: kozarsf@gmail.com
Мета. Встановити вплив гербіцидів різних хімічних груп і способів основного обробіт-
ку ґрунту на функціональну активність азотфіксувальних бактерій Azotobacter chroococ-
cum 2.1 і Azospirillum brasilense 137 та їхню ефективність при вирощуванні соняшнику в
умовах Полісся України. Методи. Польові дослідження проведені у Чернігівській області на
дерново-підзолистому легкосуглинковому ґрунті. Схема дослідів передбачала два способи
основного обробітку ґрунту (оранка і глибоке рихлення), а також два варіанти застосуван-
ня гербіцидів (досходові: Сора-нет 1,8 л/га (пропізохлор) + Перун 1,6 л/га (прометрин); піс-
лясходові: Каптора 1,0 л/га (імазамокс + імазапір)). Насіння соняшнику гібриду СІ Експерто
обробляли діазотрофами A. chroococcum 2.1 та A. brasilense 137. Азотфіксувальну актив-
ність діазотрофів визначали ацетиленовим методом. Результати. Встановлено, що глибо-
ке рихлення ґрунту забезпечує кращу польову схожість у порівнянні з оранкою. Зафіксовано
диференційований вплив гербіцидів на азотфіксацію: застосування післясходових препаратів
забезпечує вищу нітрогеназну активність у фазі цвітіння, ніж використання досходових
ґрунтових. Водночас виявлено, що незважаючи на вищу азотфіксувальну активність, варіа-
нти з післясходовими гербіцидами продемонстрували нижчу продуктивність соняшнику.
Відсутність залежності між високою активністю азотфіксації та врожайністю може
свідчити про фітотоксичний вплив післясходових гербіцидів на рослину, що нівелює переваги
азотфіксації. Найвища середня за три роки врожайність культури отримана у варіанті
з бактеризацією, глибоким рихленням і досходовими гербіцидами — 3,09 т/га , що на 18,8 %
перевищує контрольний показник. Висновки. Продуктивність соняшнику лімітується фі-
тотоксичним впливом післясходових гербіцидів на рослину-господаря. Оптимальною техно-
логічною моделлю визначено поєднання глибокого рихлення ґрунту, застосування досходових
ґрунтових гербіцидів і передпосівної інокуляції насіння діазотрофами A. chroococcum 2.1 і
A. brasilense 137. Такий комплексний підхід забезпечує мінімізацію хімічного стресу в кри-
тичні фази розвитку рослин, що сприяє реалізації біологічного потенціалу культури.
Ключові слова: діазотрофи, гербіциди, глибоке рихлення, оранка, соняшник, урожай-
ність.
© О. С. Дука, С. Ф. Козар, Ю. О. Воробей, О. В. Логоша, О. М. Білоконська, 2025
73
Вступ. Соняшник (Helianthus annuus L.)
є важливою та високорентабельною експор-
тно орієнтованою культурою для аграрного
сектору України. В останні десятиліття спо-
стерігається інтенсифікація його вирощуван-
ня, що привело до розширення посівних
площ до понад 6 млн га [1]. Таке нарощу-
вання обсягів виробництва сформувало си-
туацію, яка характеризується підвищеним
антропогенним навантаженням, ризиками
виснаження ґрунтів і погіршенням фітосані-
тарного стану агроценозів.
На фоні прогресуючої деградації родю-
чості певної частини ґрунтів і постійного
зростання вартості енергоресурсів збільшу-
ється залежність сучасних агротехнологій
вирощування соняшнику від мінеральних
добрив. Економічна необхідність зниження
собівартості продукції, а також екологічні
ризики, пов’язані із забрудненням довкілля
та потребою у збереженні родючості ґрунтів,
зумовлюють необхідність пошуку альтерна-
тивних, екологічно безпечних методів жив-
лення рослин [2; 3].
У цьому контексті інтерес до біологіч-
них методів підтримки продуктивності агро-
ценозів соняшнику набуває важливого зна-
чення. Використання мікробних препаратів
на основі ефективних штамів азотфіксуваль-
них бактерій варто розглядати не як альтер-
нативу мінеральному азоту, а як важливий
компонент інтегрованих технологій, що здій-
снює комплексний вплив на фізіологічний
стан рослин і функціонування ризосфери.
Діазотрофи, зокрема представники родів
Azotobacter та Azospirillum, здатні перетво-
рювати атмосферний азот у доступні для ро-
слин форми, але їхня роль є комплексною та
охоплює також синтез фітогормонів, покра-
щення розвитку кореневої системи й оптимі-
зацію біологічних процесів у ризосфері [3].
Проте функціональна активність цих мікро-
організмів не є стабільною. Вона істотно ва-
ріюється залежно від фізико-хімічних влас-
тивостей ґрунту, які трансформуються під
впливом агротехнологічних прийомів (обро-
бітку ґрунту, застосування гербіцидів) [4], а
також детермінується біологічними особли-
востями рослини-господаря. Необхідно вра-
ховувати, що соняшник формує специфічний
склад ризосфери, що додатково впливає на
розвиток мікробних асоціацій [5]. Тому в
реальних агроценозах реалізація біологічно-
го потенціалу діазотрофів лімітується комп-
лексною дією антропогенних і біотичних
факторів.
Отже, дослідження впливу агротехноло-
гічних чинників на активність інтродукова-
них азотфіксувальних бактерій має важливе
значення для розробки ефективних техноло-
гій вирощування соняшнику.
Аналіз останніх досліджень і публіка-
цій. Аналіз публікацій показує, що в Україні
мікробні препарати активно досліджуються
та впроваджуються у системах сталого сіль-
ського господарства [6; 7]. Зокрема, їх вико-
ристовують для підвищення продуктивності
соняшнику [8; 9], водночас ефект інокуляції
у польових умовах розглядається не як аль-
тернатива мінеральному азоту, а як комплек-
сний біостимулювальний вплив на рослину
й ризосферу.
Проте ефективність використання біоп-
репаратів на основі діазотрофів у сучасних
агротехнологіях може обмежуватися впли-
вом окремих технологічних заходів, у т. ч.
способів обробітку ґрунту й застосуванням
гербіцидів [4; 10].
Опубліковані дослідження підтверджу-
ють прямий зв’язок активності мікрооргані-
змів із різними системами обробітку [11–14].
З одного боку, технології консерваційного
обробітку ґрунту, накопичуючи органічні
рештки у верхньому шарі ґрунту, створюють
сприятливе енергетичне середовище для діа-
зотрофів, які потребують великої кількості
вуглецю для енергозатратного процесу азот-
фіксації. З іншого, ці ж технології можуть за
певних умов створювати несприятливе для
бактерій середовище, що формується за ра-
хунок підвищення кислотності ґрунту, що
негативно впливає на функціональну актив-
ність діазотрофів і може змінювати їхній
внесок у біологічні процеси ризосфери [15].
Крім того, такі умови часто сприяють домі-
нуванню грибів над бактеріями [16], що по-
силює біологічну конкуренцію при застосу-
ванні бактеріальних інокулянтів [17].
Інший, більш критичний, фактор впли-
ву на діазотрофи — гербіциди, які є не-
від’ємною частиною сучасних технологій
вирощування сільськогосподарських куль-
тур. Дослідження in vitro [4] доводять пряму
цитотоксичність цих пестицидів для азо-
тобактера. Вплив гербіцидів передбачає не
лише пригнічення росту, але й поверхневі
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
74
морфологічні пошкодження (розриви, дезор-
ганізацію клітин) і пошкодження клітинної
мембрани. Пестициди здатні інгібувати син-
тез бактеріями індоліл-3-оцтової кислоти. Це
означає, що гербіцид може не знищити бак-
терію, а позбавити її здатності стимулювати
ріст рослини-господаря [4], що зменшує по-
тенціал мікроорганізмів як фітобіостимуля-
торів. За даними Mertens et al. [18], деякі гер-
біциди, включно з гліфосатом, можуть утво-
рювати стабільні комплекси з мікроелемен-
тами, що потенційно змінює їхню біодоступ-
ність у ґрунтовому середовищі. Такі зміни
можуть впливати на металозалежні мікробні
процеси, у тому числі й на активність нітро-
генази.
Окрему проблему становить вплив гер-
біцидів на саму рослину. Наприклад, за дії
гербіцидів у рослини-господаря порушується
синтез амінокислот, а також послаблюється
асоціативний зв’язок із мікроорганізмами
через інгібування ацетолактатсинтази [19],
що унеможливлює ефективну взаємодію з
діазотрофами. Це особливо актуально для
гербіцидів, що використовуються при виро-
щуванні соняшнику. Деякі публікації під-
тверджують, що застосування імідазолінонів
(імазамокс, імазапір) в технологіях Clear-
field® може провокувати у гібридів соняш-
нику тимчасове пожовтіння (хлороз) і за-
тримку росту [19]. Цей фітотоксичний ефект,
хоч і тимчасовий, значно посилюється, коли
рослина вже перебуває в умовах стресу (по-
суха, спека) [20] або на ґрунтах з підвище-
ною кислотністю та ущільненням [21]. За та-
ких обставин фітотоксичний вплив здатен
суттєво зменшувати ефективність взаємодії
рослини з інтродукованими бактеріями.
Отже, бактерії, які є основою інокулянта,
стикаються з комплексним стресом [4; 19;
22]: фізичним (від обробітку ґрунту), прямим
хімічним (цитотоксичність гербіциду) і не-
прямим хімічним (фітотоксичність на росли-
ну-господаря). Це пояснює, чому ефектив-
ність біопрепаратів у польових умовах ви-
значається не лише потенціалом азотфікса-
ції, а сукупною взаємодією рослини, мікро-
організмів і агротехнологічних чинників.
Саме тому необхідними є польові дослід-
ження, які моделюють різні агротехнологічні
сценарії та дозволяють оцінити реальну ефе-
ктивність інтродукції діазотрофів за різних
умов вирощування соняшнику.
Матеріали та методи досліджень. По-
льові дослідження проводили в 2021, 2024 та
2025 роках у Куликівському районі Черні-
гівської області в господарстві ТОВ «Дес-
нянські зорі» (зона Полісся України). Ґрунт
дослідної ділянки — дерново-підзолистий
легкосуглинковий. Агрохімічна характерис-
тика орного шару: вміст гумусу — 1,4 %;
pHвод. — 6,39; вміст загального азоту —
16,35 мг/кг ґрунту; рухомого фосфору (за
Кірсановим) — 93,5 мг/кг ґрунту; обмінного
калію (за Масловою) — 64,08 мг/кг ґрунту.
Дослід — польовий, закладений методом
розщеплених ділянок у чотириразовій пов-
торності. Площа облікової ділянки — 360 м2.
Попередник — кукурудза.
Схему досліду наведено нижче.
Блок 1. Без бактеризації:
1) глибоке рихлення + досходові ґрунто-
ві гербіциди (ДҐГ);
2) оранка + ДҐГ;
3) глибоке рихлення + післясходові гер-
біциди (ПГ);
4) оранка + ПГ.
Блок 2. Бактеризація A. chroococcum 2.1 +
A. brasilense 137:
5) глибоке рихлення + ДҐГ;
6) оранка + ДҐГ;
7) глибоке рихлення + ПГ;
8) оранка + ПГ.
Використано високоолеїновий гібрид со-
няшнику СІ Експерто (Syngenta), стійкий до
технології Clearfield®. Для бактеризації ви-
користовували штами A. chroococcum 2.1 та
A. brasilense 137 з робочої колекції лабора-
торії фізіології мікроорганізмів Інституту
сільськогосподарської мікробіології та агро-
промислового виробництва НААН.
Агротехнічні заходи в досліді передба-
чали два способи основного обробітку ґрун-
ту: глибоке рихлення на глибину 38–40 см та
оранку на глибину до 28 см.
Система гербіцидного захисту передба-
чала використання досходових ґрунтових
гербіцидів, а саме бакової суміші препаратів
Сора-нет (1,8 л/га) та Перун (1,6 л/га), а та-
кож післясходових гербіцидів із застосуван-
ням препарату Каптора з нормою витрати
1,0 л/га.
Потенційну азотфіксувальну активність
(ПАА) ризосферного ґрунту визначали аце-
тиленовим методом [23]. Зразки ґрунту ма-
сою 3 г поміщали у флакони, додавали 10 мл
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
75
напіврідкого середовища Nfb (г/л: малат на-
трію — 5,0; K2HPO4 — 0,5; KH2PO4 — 0,5;
MgSO4·7H2O — 0,2; NaCl — 0,1; CaCl2 —
0,02; агар — 2,0; мл/л: розчин мікроелемен-
тів — 2,0; бромтимоловий синій (0,5 %-ий
спиртовий розчин) — 2,0) [24], модифікова-
ного додаванням маніту й глюкози (по 5,0 г/л).
Закривали ватно-марлевими пробками й ви-
тримували в термостаті за температури 26–
28 °С. Через 3 доби флакони герметизували,
вводили ацетилен (10 % від об’єму газової
фази у флаконі) та інкубували протягом доби
за температури 26–28 °С. Після закінчення
строку інкубації зразки аналізували на га-
зовому хроматографі Chrom-4 з полум’яно-
іонізаційним детектором. Сорбційні колонки
зі сталі заповнені сорбентом Porapak Q 60–
80 mesh. Температура термостату 40 °С.
Витрата газів: водню — 15 см3/хв., азоту —
100 см3/хв., повітря — 500 см3/хв. Розраху-
нок проводили у нмоль C2H4 на грам ґрунту
за годину.
Облік польової схожості, густоти стоян-
ня, біометричних показників (висота, суха
маса) і врожайності проводили за загально-
прийнятими методиками [25; 26].
Статистичну обробку даних проводили
методом дисперсійного аналізу [27; 28].
Результати досліджень та їх обгово-
рення. Початкові фази органогенезу соняш-
нику визначають основу подальшого розвит-
ку рослин, тому агротехнічні умови цього
періоду мають важливе значення для форму-
вання майбутньої продуктивності посівів.
Аналіз отриманих результатів засвідчив, що
спосіб основного обробітку ґрунту впливає
на польову схожість (табл. 1). Глибоке рих-
лення (38–40 см) забезпечувало стабільно
вищі показники у порівнянні з оранкою (до
28 см). Це можна пояснити покращенням
аераційного режиму, зменшенням щільності
орного шару та рівномірнішим розподілом
вологи в зоні проростання насіння, що ство-
рює сприятливі умови для формування пер-
винної кореневої системи.
Застосування гербіцидів виявило дифе-
ренційований вплив на початкові етапи роз-
витку культури. Варіанти з післясходовим
гербіцидом забезпечили вищу польову схо-
жість, як порівняти з варіантами, де викорис-
товувалися досходові препарати. Така різни-
ця свідчить про можливий фітотоксичний
ефект ґрунтових гербіцидів (пропізохлор + про-
метрин) саме на стадії проростання насіння,
коли рослина є чутливою до хімічних чинни-
ків. Пестициди можуть створювати локальну
токсичність у прикореневій зоні, що усклад-
нює формування первинного кореня або за-
тримує появу сходів. Натомість післясходові
гербіциди застосовуються пізніше, минаючи
критичну фазу проростання, що зменшує ри-
зик негативного впливу на появу сходів.
Передпосівна бактеризація позитивно
вплинула на рослини у всіх варіантах, під-
вищивши польову схожість на 3,4–6,2 %
залежно від агрофону. Найвищий показник
Таблиця 1. Польова схожість насіння та густота стояння рослин соняшнику зале-
жно від агрозаходів та бактеризації (польовий дослід), 2021 рік
Варіанти досліду Польова
схожість, %
Густота рослин, тис./га
дві пари
листків
початок
цвітіння
перед
збиранням
Без бактеризації
Глибоке рихлення + ДҐГ 82,0 50,2 48,0 47,5
Оранка + ДҐГ 79,7 48,7 46,9 46,4
Глибоке рихлення + ПГ 85,4 52,3 49,0 48,3
Оранка + ПГ 84,9 51,7 48,4 47,4
Бактеризація A. chroococcum 2.1 + A. brasilense 137
Глибоке рихлення + ДҐГ 86,1 52,4 50,8 50,3
Оранка + ДҐГ 83,7 51,3 49,7 49,2
Глибоке рихлення + ПГ 89,2 54,7 52,6 52,6
Оранка + ПГ 87,8 53,9 51,7 51,6
НІР05 2,8 2,1 2,5 3,2
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
76
схожості (89,2 %) та, як наслідок, найвищу
густоту стояння перед збиранням (52,6 тис./га)
відзначено у варіанті «глибоке рихлення +
ПГ + бактеризація».
Важливим показником ефективності ін-
тродукції діазотрофів є нітрогеназна актив-
ність у ризосфері. Дані, отримані у фазі цві-
тіння (табл. 2), демонструють, що всі дослі-
джені фактори мали вплив на ПАА. По-пер-
ше, інокуляція штамами A. chroococcum 2.1
та A. brasilense 137 істотно підвищила актив-
ність азотфіксації. В середньому за варіанта-
ми бактеризація підвищила активність із 37,7
(контроль) до 80,5 нмоль C2H4 / г ґрунту за год.
По-друге, глибоке рихлення (38–40 см) за-
безпечувало вищу ПАА, ніж оранка (до 28 см).
Наприклад, у варіантах із бактеризацією та
ДҐГ, ПАА при глибокому рихленні станови-
ла 74,6 нмоль C2H4 / г ґрунту за год., тоді як
при оранці — 61,7 нмоль C2H4 / г ґрунту за
год. Це може свідчити, що покращена аера-
ція ґрунту при глибокому безполицевому
обробітку створює сприятливіші умови для
аеробних бактерій роду Azotobacter і мікро-
аерофільних діазотрофів роду Azospirillum.
По-третє, виявлено різницю у негативному
впливі гербіцидів на потенційну активність
азотфіксації ризосферного ґрунту. Досходові
ґрунтові гербіциди (пропізохлор + промет-
рин) помітно пригнічували ПАА. Натомість
післясходові гербіциди (імазамокс + імаза-
пір) виявилися менш токсичними. У варіанті
з глибоким рихленням і бактеризацією за-
стосування ПГ сприяло досягненню ПАА
рівня 97,3 нмоль C2H4/г ґрунту за год, що на
30 % вище, ніж в аналогічному варіанті з
ДҐГ (74,6 нмоль C2H4 / г ґрунту за год.).
Аналіз біометричних показників виявив
позитивну дію діазотрофів за різних варіан-
тів агрозаходів (табл. 2). Бактеризація пози-
тивно вплинула на лінійний ріст: висота рос-
лин у варіантах з A. chroococcum 2.1 і A. bra-
silense 137 досягла 196,8–199,9 см, що на
9,9–13,7 см перевищує відповідні показники
варіантів без обробки.
Накопичення сухої маси також варію-
вало під впливом технологічних прийомів.
Найвищий показник (3,91 т/га) зафіксовано
у варіанті з азотобактером і азоспірилами за
глибокого рихлення у поєднанні з ґрунтови-
ми гербіцидами, тоді як у варіантах з оран-
кою та післясходовими гербіцидами біомаса
була меншою.
Урожайність є інтегральним показником,
що відображає сукупний вплив усіх агроза-
ходів. Співставлення результатів мікробіоло-
гічних аналізів (2021 р.) із продуктивністю
культури виявило, що максимальна нітроге-
назна активність не збігалася з найвищим
урожаєм. Зокрема, у 2021 році варіант із
найвищою ПАА (глибоке рихлення + ПГ +
бактеризація) поступився за продуктивністю
аналогічному варіанту з ґрунтовими гербі-
цидами (3,44 проти 3,68 т/га). Ця закономір-
ність щодо переваги варіантів із ДҐГ зберег-
лася і в наступні роки досліджень (табл. 3).
Таблиця 2. Вплив агрозаходів і бактеризації на біометричні показники соняшнику
та азотфіксувальну активність ризосферного ґрунту (польовий дослід, фаза цвітіння),
2021 рік
Варіанти досліду ПАА, нмоль C2H4 / г сухого
ґрунту за годину Висота рослин, см Суха маса
рослин, т/га
Без бактеризації
Глибоке рихлення + ДҐГ 33,7 ± 3,2 186,2 ± 2,1 3,42 ± 0,09
Оранка + ДҐГ 21,2 ± 1,8 184,7 ± 2,7 3,09 ± 0,07
Глибоке рихлення + ПГ 53,3 ± 4,7 187,5 ± 3,0 3,50 ± 0,10
Оранка + ПГ 42,6 ± 4,0 186,6 ± 2,9 3,18 ± 0,07
Бактеризація A. chroococcum 2.1 + A. brasilense 137
Глибоке рихлення + ДҐГ 74,6 ± 5,3 199,9 ± 2,9 3,91 ± 0,08
Оранка + ДҐГ 61,7 ± 5,9 198,0 ± 3,7 3,59 ± 0,09
Глибоке рихлення + ПГ 97,3 ± 7,8 197,4 ± 3,2 3,54 ± 0,10
Оранка + ПГ 88,5 ± 8,2 196,8 ± 3,4 3,29 ± 0,06
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
77
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
78
Проте варіант із помітно нижчою ПАА
(глибоке рихлення + ДҐГ + бактеризація)
забезпечив максимальну середню продук-
тивність — 3,09 т/га. Найвищі показники в
цьому варіанті отримано як у рік визначення
азотфіксації (3,68 т/га у 2021 р.), так і в на-
ступні роки (3,13 та 2,47 т/га). Така невідпо-
відність між найвищою азотфіксувальною
активністю, встановленою на фоні післясхо-
дових гербіцидів, та фактичною врожайні-
стю вказує на наявність іншого лімітуючого
чинника, не пов’язаного з азотфіксацією, а
саме — фітотоксичного стресу рослини-гос-
подаря.
Наше припущення щодо стресу від піс-
лясходових гербіцидів групи імідазолінонів
прямо підтверджується біометричними дани-
ми (табл. 2). Незважаючи на найвищу ПАА
(97,3 нмоль C2H4 / г за год.) у варіанті з гли-
боким рихленням, післясходовими гербіци-
дами і бактеризацією, суха маса рослин у фа-
зі цвітіння (3,54 т/га) була нижчою від варі-
анту «глибоке рихлення + ДҐГ + бактериза-
ція» (3,91 т/га). Отже, гербіцидний стрес на
початку розвитку соняшнику виявився насті-
льки значним, що рослини не змогли реалі-
зувати переваги впливу інтродукованих діа-
зотрофів.
Узагальнення спостережень та аналіз от-
риманих експериментальних даних свідчать,
що ефективність інокулянту в агроценозах
соняшнику визначається комплексом фак-
торів і лімітується не лише безпосереднім
впливом пестицидів на мікроорганізми, а й
фізіологічним станом рослини-господаря.
Встановлено, що система основного обро-
бітку ґрунту є вагомим фактором регулю-
вання активності діазотрофів: глибоке без-
полицеве рихлення створює сприятливіші
умови для функціонування інтродукованих
бактерій у порівнянні з оранкою, що узгод-
жується з результатами інших дослідників
щодо впливу агротехнічних заходів на стру-
ктуру мікробних угруповань [13]. Однак за-
фіксована нами відсутність прямої залежнос-
ті між максимальною азотфіксувальною ак-
тивністю ризосфери й кінцевою продуктив-
ністю культури вказує на домінантну роль
фітотоксичного стресу в реалізації потенціа-
лу мікроорганізмів.
Найбільш показовим є виявлений ефект
у варіантах із застосуванням післясходових
гербіцидів групи імідазолінонів. Хоча ці пре-
парати виявили меншу токсичність щодо
мікробіоти in situ, забезпечуючи високі по-
казники нітрогеназної активності, кінцева
врожайність соняшнику була достовірно
нижчою, як порівняти з використанням ґрун-
тових гербіцидів. Це пояснюється специфіч-
ним фітотоксичним впливом імідазолінонів
на рослину-господаря, який може проявля-
тися у вигляді пригнічення фотосинтетичної
активності та тимчасової затримки росту
[19], особливо коли дія гербіциду посилю-
ється абіотичними факторами [20]. Ослабле-
на хімічним навантаженням рослина не здат-
на ефективно підтримувати асоціативні зв’яз-
ки з мікроорганізмами.
Натомість застосування ґрунтових дос-
ходових гербіцидів, попри їхню вищу інгібу-
вальну дію на азотфіксацію, дозволило уни-
кнути критичного фізіологічного наванта-
ження на вегетуючі рослини. Завдяки відсу-
тності прямого гербіцидного стресу в крити-
чні фази розвитку у поєднанні з глибоким
рихленням, рослини змогли повною мірою
реалізувати позитивний вплив інокулянту,
що забезпечило формування найвищої про-
дуктивності в досліді. Отримані результати
підтверджують необхідність комплексного
підходу при інтеграції хімічних і біологіч-
них методів, де варто враховувати не лише
пряму токсичність пестицидів для діазотро-
фів [4], а передусім їхній вплив на фізіологі-
чний стан культури, яка є важливою ланкою
рослинно-мікробної системи.
Висновки. На основі комплексного ана-
лізу експериментальних даних встановлено,
що висока потенційна нітрогеназна актив-
ність ризосферного ґрунту не супроводжува-
лася формуванням максимальної продуктив-
ності соняшнику, що пояснюється впливом
фітотоксичного стресу рослини-господаря
на реалізацію біотехнологічного потенціалу
інокулянту. Виявлено диференційовану дію
гербіцидів різних хімічних груп на компоне-
нти агроценозу: післясходові препарати гру-
пи імідазолінонів виявляють меншу токсич-
ність щодо інтродукованих в агроценоз діа-
зотрофів A. chroococcum і A. brasilense, за-
безпечуючи високі показники азотфіксації,
проте вони спричиняють фізіологічну депре-
сію культури, яка нівелює позитивний ефект
від бактеризації. Натомість застосування
ґрунтових досходових гербіцидів, попри їхню
вищу інгібувальну дію на мікробіоту, дозво-
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
79
ляє уникнути критичного хімічного наван-
таження на вегетуючі рослини, що у поєд-
нанні з глибоким безполицевим рихленням
(38–40 см) і передпосівною інокуляцією на-
сіння формує оптимальну агротехнологічну
модель вирощування. За такої системи ство-
рюються сприятливі агрофізичні умови для
функціонування мікробно-рослинної асоціа-
ції, що забезпечує максимальну в досліді се-
редню врожайність на рівні 3,09 т/га.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Qadir A., Skakun S., Becker-Reshef I., Kus-
sul N., Shelestov A. Estimation of sunflower planted
areas in Ukraine during full-scale russian invasion:
Insights from Sentinel-1 SAR data. Science of
remote sensing. 2024. Vol. 10. 100139. https://doi.
org/10.1016/j.srs.2024.100139
2. Коць С. Я. Біологічна фіксація азоту: до-
сягнення та перспективи розвитку. Фізіологія
рослин і генетика. 2021. Т. 53, № 2. С. 128–159.
https://doi.org/10.15407/frg2021.02.128
3. Sawicka B., Barbaś P., Vambol V., Skiba D.,
Pszczółkowski P., Niazi P., Bienia B. Applied mi-
crobiology for sustainable agricultural development.
Applied microbiology. 2025. Vol. 5, № 3. P. 78.
https://doi.org/10.3390/applmicrobiol5030078
4. Shahid M., Zaidi A., Ehtram A., Khan M. S.
In vitro investigation to explore the toxicity of dif-
ferent groups of pesticides for an agronomically im-
portant rhizosphere isolate Azotobacter vinelandii.
Pesticide biochemistry and physiology. 2019. Vol. 157.
P. 33–44. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2019.
03.006
5. Ambrosini A., Stefanski T., Lisboa B. B.,
Beneduzi A., Vargas L. K., Passaglia L. M. P. Dia-
zotrophic bacilli isolated from the sunflower rhizo-
sphere and the potential of Bacillus mycoides B38V
as biofertiliser. Annals of Applied Biology. 2015.
Vol. 168, № 1. P. 93–110. https://doi.org/10.1111/
aab.12245
6. Бердніков О. М., Волкогон В. В., Потапе-
нко Л. В., Козар С. Ф. Агрохімічна оцінка ефек-
тивності біопрепаратів у вузькоспеціалізованій
сівозміні. Сільськогосподарська мікробіологія.
2020. № 31. С. 44–50. https://doi.org/10.35868/
1997-3004.31.44-50
7. Бунас А. А., Ткач Є. Д., Дворецький В. В.
Біопрепарати в Україні та світі: сучасні тренди
й перспективи. Агроекологічний журнал. 2024.
№ 4. C. 132–145. https://doi.org/10.33730/2077-4893.
4.2024.317163
8. Domaratskiy Y., Kovalenko O., Kachano-
va T., Pichura V., Zadorozhnii Y. Analysis of the
effectiveness of biological plant protection on sun-
flower productivity under different cenosis density
in the non-irrigated conditions of the steppe zone.
Ecological engineering & environmental technolo-
gy. 2023. Vol. 24, № 9. P. 45–54. https://doi.org/10.
12912/13797050/173004
9. Panfilova A., Drobitko A., Markova N., Do-
maratskiy Y. Influence of biological products on the
productivity of high oleic sunflower hybrids. Scien-
tific Horizons. 2024. № 27(10). P. 91–101. https://
doi.org/10.48077/scihor10.2024.91
10. Hu X., Liang A., Yao Q., Liu Z., Yu Z.,
Wang G., Liu J. Ridge tillage improves soil proper-
ties, sustains diazotrophic communities, and enhan-
ces extensively cooperative interactions among dia-
zotrophs in a clay loam soil. Frontiers in microbio-
logy. 2020. Vol. 11. https://doi.org/10.3389/fmicb.
2020.01333
11. Hsu S.-F., Buckley D. H. Evidence for the
functional significance of diazotroph community
structure in soil. The ISME Journal. 2008. Vol. 3,
№ 1. P. 124–136. https://doi.org/10.1038/ismej.
2008.82
12. Khare E., Arora N. K. Effects of soil envi-
ronment on field efficacy of microbial inoculants.
Plant microbes symbiosis: applied facets. New Del-
hi, 2014. P. 353–381. https://doi.org/10.1007/978-
81-322-2068-8_19
13. Li Y., Li T., Zhao D., Wang Z., Liao Y.
Different tillage practices change assembly, compo-
sition, and co-occurrence patterns of wheat rhizo-
sphere diazotrophs. Science of the total environment.
2021. Vol. 767. 144252. https://doi.org/10.1016/j.
scitotenv.2020.144252
14. Shi Y., Gahagan A. C., Morrison M. J.,
Gregorich E., Lapen D. R., Chen W. Stratified ef-
fects of tillage and crop rotations on soil microbes in
carbon and nitrogen cycles at different soil depths
in long-term corn, soybean, and wheat cultivation.
Microorganisms. 2024. Vol. 12, № 8. 1635. https://
doi.org/10.3390/microorganisms12081635
15. Rousk J., Brookes P. C., Bååth E. Con-
trasting soil pH effects on fungal and bacterial
growth suggest functional redundancy in carbon
mineralization. Applied and environmental micro-
biology. 2009. Vol. 75, № 6. P. 1589–1596. https://
doi.org/10.1128/aem.02775-08
16. Helgason B. L., Walley F. L., Germida J. J.
Fungal and bacterial abundance in long-term no-till
and intensive-till soils of the northern great plains.
Soil science society of america journal. 2009. Vol. 73,
№ 1. P. 120–127. https://doi.org/10.2136/sssaj2007.
0392
17. Wang C., Kuzyakov Y. Mechanisms and
implications of bacterial-fungal competition for soil
resources. The ISME Journal. 2024. Vol. 18, № 1.
wrae073. https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae073
18. Mertens M., Höss S., Neumann G., Afzal J.,
Reichenbecher W. Glyphosate, a chelating agent —
relevant for ecological risk assessment? Environmen-
tal science and pollution research. 2018. Vol. 25,
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
80
№ 6. P. 5298–5317. https://doi.org/10.1007/s11356-
017-1080-1
19. Balabanova D. A., Paunov M., Goltsev V.,
Cuypers A., Vangronsveld J., Vassilev A. Photosyn-
thetic performance of the imidazolinone resistant
sunflower exposed to single and combined treatment
by the herbicide imazamox and an amino acid ext-
ract. Frontiers in plant science. 2016. Vol. 7. https://
doi.org/10.3389/fpls.2016.01559
20. Bhattacharyya A., Pablo C. H. D., Mavro-
di O. V., Weller D. M., Thomashow L. S., Mavro-
di D. V. Rhizosphere plant-microbe interactions un-
der water stress. Advances in applied microbiology.
2021. https://doi.org/10.1016/bs.aambs.2021.03.001
21. Шевченко С. М., Шевченко М. С., Дере-
венець-Шевченко К. А., Шевченко О. М., Завер-
талюк О. В. Ефективність прийомів основного
обробітку ґрунту та контролювання бур’янів при
вирощуванні соняшника. Український журнал
природничих наук. 2025. № 11. С. 242–249. https://
doi.org/10.32782/naturaljournal.11.2025.26
22. Hamzei J., Seyyedi M. Energy use and
input-output costs for sunflower production in sole
and intercropping with soybean under different
tillage systems. Soil and tillage research. 2016.
Vol. 157. P. 73–82. https://doi.org/10.1016/j.still.
2015.11.008
23. Експериментальна ґрунтова мікробіоло-
гія / за ред. В. В. Волкогона. Київ : Аграрна нау-
ка, 2010. 464 с.
24. Baldani J. I., Reis V. M., Videira S. S.,
Boddey L. H., Baldani V. L. D. The art of isolating
nitrogen-fixing bacteria from non-leguminous plants
using N-free semi-solid media: a practical guide for
microbiologists. Plant and soil. 2014. Vol. 384,
№ 1–2. P. 413–431. https://doi.org/10.1007/s11104-
014-2186-6
25. Єщенко В. О., Копитко П. Г., Оприш-
ко В. П., Костогриз П. В. Основи наукових дослід-
жень в агрономії: підручник / за ред. В. О. Єще-
нка. Київ : Дія, 2005. 288 с.
26. Основи науково-дослідної справи в агро-
номії: навч. посіб. / С. А. Балюк, В. В. Кифорен-
ко, В. О. Єщенко та ін.; за ред. В. О. Єщенка.
Харків : ХНАУ, 2015. 344 с.
27. Hinkelmann K., Kempthorne O. Design and
Analysis of Experiments. Vol. 1: Introduction to Ex-
perimental Design. 2nd ed. Hoboken, New Jersey :
J. Wiley and Sons, 2008. 631 p.
28. Hinkelmann K., Kempthorne O. Design and
Analysis of Experiments. Vol. 2: Advanced Experi-
mental Design. 1st ed. Hoboken, New Jersey : John
Wiley & Sons, Inc., 2005. 780 p.
Отримано: 02.09.2025
Прийнято до друку: 07.10.2025
Опубліковано онлайн: 29.12.2025
https://doi.org/10.35868/1997-3004.42.72-82
UDC 633.854.78: 631.51:632.954:579.64
EFFECTIVENESS OF SUNFLOWER BACTERIZATION
BY DIASOTROPHES UNDER THE IMPACT OF VARIOUS
HERBICIDES AND SOIL TREATMENT METHODS
О. S. Duka1, https://orcid.org/0009-0006-5138-2805,
S. F. Kozar1,2, https://orcid.org/0000-0003-1341-5603,
Yu. О. Vorobei1, https://orcid.org/0000-0003-4505-6676,
О. V. Lohosha1,2, https://orcid.org/0000-0002-4725-9381,
О. M. Bilokonska1, https://orcid.org/0000-0001-5080-7302
1Institute of Agricultural Microbiology and Agroindustrial Manufacture, NAAS, Chernihiv
2Chernihiv Polytechnic National University
e-mail: kozarsf@gmail.com
Objective. To determine the effect of herbicides of various chemical groups and methods of the
main soil cultivation on the functional activity of nitrogen-fixing bacteria Azotobacter chroococcum
2.1 and Azospirillum brasilense 137 and their effectiveness in sunflower cultivation in the Polissia
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
81
region of Ukraine. Methods. Field studies were conducted in Chernihiv region on sod-podzolic
light loamy soil. The research scheme included two methods of main soil cultivation (plowing and
deep loosening), as well as two options for herbicide application (pre-sowing: Sora-net 1.8 l/ha
(propyzochlor) + Perun 1.6 l/ha (prometryn); post-sowing: Kaptora 1.0 l/ha (imazamox + ima-
zapyr)). Seeds of the SI Experto sunflower hybrid were treated with diazotrophs A. chroococ-
cum 2.1 and A. brasilense 137. The nitrogen-fixing activity of diazotrophs was determined using the
acetylene method. Results. It has been determined that deep soil loosening provides a better field
germination compared to plowing. A differentiated effect of herbicides on nitrogen fixation has
been observed: the use of post-sowing preparations provides a higher nitrogenase activity in the
flowering phase than the use of pre-sowing soil preparations. At the same time, it has been found
that despite higher nitrogen fixation activity, post-sowing herbicide treatments resulted in lower
sunflower productivity. The lack of correlation between high nitrogen fixation activity and yield
may indicate the phytotoxic effect of post-sowing herbicides on the plant, which negates the benefits
of nitrogen fixation. The highest average crop yield for three years has been obtained in the variant
with bacterization, deep loosening, and pre-sowing herbicides — 3.09 t/ha, which is 18.8 % higher
than the control indicator. Conclusions. Sunflower productivity is limited by the phytotoxic effect of
post-sowing herbicides on the host plant. The optimal technological model is defined as a combina-
tion of deep soil loosening, the use of pre-sowing soil herbicides, and pre-sowing inoculation of
seeds with diazotrophs A. chroococcum 2.1 and A. brasilense 137. This complex approach minimi-
zes chemical stress during critical phases of plant development, which contributes to the biological
potential of the crop realization.
Key words: diazotrophs, herbicides, deep loosening, plowing, sunflower, yield.
REFERENCES
1. Qadir, A., Skakun, S., Becker-Reshef, I., Kus-
sul, N., & Shelestov, A. (2024). Estimation of sun-
flower planted areas in Ukraine during full-scale
Russian invasion: Insights from Sentinel-1 SAR da-
ta. Science of Remote Sensing, 10, 100139. https://
doi.org/10.1016/j.srs.2024.100139
2. Kots, S. Ya. (2021). Biolohichna fiksatsiia
azotu: dosiahnennia ta perspektyvy rozvytku [Bio-
logical nitrogen fixation: achievements and pro-
spects of development]. Fiziolohiia roslyn i henety-
ka — Physiology of Plants and Genetics, 53(2),
128–159 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg
2021.02.128
3. Sawicka, B., Barbaś, P., Vambol, V., Ski-
ba, D., Pszczółkowski, P., Niazi, P., & Bienia, B.
(2025). Applied microbiology for sustainable agri-
cultural development. Applied Microbiology, 5(3),
78. https://doi.org/10.3390/applmicrobiol5030078
4. Shahid, M., Zaidi, A., Ehtram, A., & Khan, M. S.
(2019). In vitro investigation to explore the toxicity
of different groups of pesticides for an agronomical-
ly important rhizosphere isolate Azotobacter vine-
landii. Pesticide Biochemistry and Physiology, 157,
33–44. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2019.03.006
5. Ambrosini, A., Stefanski, T., Lisboa, B. B.,
Beneduzi, A., Vargas, L. K., & Passaglia, L. M. P.
(2015). Diazotrophic bacilli isolated from the sun-
flower rhizosphere and the potential of Bacillus my-
coides B38V as biofertiliser. Annals of Applied Bi-
ology, 168(1), 93–110. https://doi.org/10.1111/aab.
12245
6. Berdnikov, O. M., Volkogon, V. V., Pota-
penko, L. V., & Kozar, S. F. (2020). Agrokhimichna
otsinka efektyvnosti biopreparativ u vuz’kospetsiali-
zovanii sivozmini [Agrochemical evaluation of the
effectiveness of biopreparations in a narrow-specia-
lized crop rotation]. Silskohospodarska mikrobiolo-
hiia — Agricultural Microbiology, 31, 44–50 [in
Ukrainian]. https://doi.org/10.35868/1997-3004.31.
44-50
7. Bunas, A. A., Tkach, Ye. D., & Dvoretskyi, V. V.
(2024). Biopreparaty v Ukraini ta sviti: suchasni
trendy y perspektyvy [Biopreparations in Ukraine
and worldwide: current trends and prospects]. Ahro-
ekolohichnyi zhurnal — Agroecological Journal, 4,
132–145 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.33730/
2077-4893.4.2024.317163
8. Domaratskiy, Y., Kovalenko, O., Kachano-
va, T., Pichura, V., & Zadorozhnii, Y. (2023). Ana-
lysis of the effectiveness of biological plant protec-
tion on sunflower productivity under different ceno-
sis density in the non-irrigated conditions of the
steppe zone. Ecological Engineering & Environmen-
tal Technology, 24(9), 45–54. https://doi.org/10.12912/
27197050/173004
9. Panfilova, A., Drobitko, A., Markova, N., &
Domaratskiy, Y. (2024). Influence of biological
products on the productivity of high oleic sunflower
hybrids. Scientific Horizons, 27(10), 91–101. https://
doi.org/10.48077/scihor10.2024.91
10. Hu, X., Liang, A., Yao, Q., Liu, Z., Yu, Z.,
Wang, G., & Liu, J. (2020). Ridge tillage improves
soil properties, sustains diazotrophic communities,
and enhances extensively cooperative interactions
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
82
among diazotrophs in a clay loam soil. Frontiers in
Microbiology, 11. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.
01333
11. Hsu, S.-F., & Buckley, D. H. (2008). Evi-
dence for the functional significance of diazotroph
community structure in soil. The ISME Journal,
3(1), 124–136. https://doi.org/10.1038/ismej.2008.82
12. Khare, E., & Arora, N. K. (2014). Effects of
soil environment on field efficacy of microbial ino-
culants. In Plant microbes symbiosis: Applied facets
(pp. 353–381). Springer India. https://doi.org/10.
1007/978-81-322-2068-8_19
13. Li, Y., Li, T., Zhao, D., Wang, Z., & Liao, Y.
(2020). Different tillage practices change assembly,
composition, and co-occurrence patterns of wheat
rhizosphere diazotrophs. Science of the Total En-
vironment, 767, 144252. https://doi.org/10.1016/j.
scitotenv.2020.144252
14. Shi, Y., Gahagan, A. C., Morrison, M. J.,
Gregorich, E., Lapen, D. R., & Chen, W. (2024).
Stratified effects of tillage and crop rotations on soil
microbes in carbon and nitrogen cycles at different
soil depths in long-term corn, soybean, and wheat
cultivation. Microorganisms, 12(8), 1635. https://
doi.org/10.3390/microorganisms12081635
15. Rousk, J., Brookes, P. C., & Bååth, E.
(2009). Contrasting soil pH effects on fungal and
bacterial growth suggest functional redundancy in
carbon mineralization. Applied and Environmental
Microbiology, 75(6), 1589–1596. https://doi.org/10.
1128/aem.02775-08
16. Helgason, B. L., Walley, F. L., & Germi-
da, J. J. (2009). Fungal and bacterial abundance in
long-term no-till and intensive-till soils of the nor-
thern great plains. Soil Science Society of America
Journal, 73(1), 120–127. https://doi.org/10.2136/
sssaj2007.0392
17. Wang, C., & Kuzyakov, Y. (2024). Mecha-
nisms and implications of bacterial-fungal compe-
tition for soil resources. The ISME Journal, 18(1),
wrae073. https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae073
18. Mertens, M., Höss, S., Neumann, G., Af-
zal, J., & Reichenbecher, W. (2018). Glyphosate, a
chelating agent — relevant for ecological risk as-
sessment? Environmental Science and Pollution Re-
search, 25(6), 5298–5317. https://doi.org/10.1007/
s11356-017-1080-1
19. Balabanova, D. A., Paunov, M., Goltsev, V.,
Cuypers, A., Vangronsveld, J., & Vassilev, A. (2016).
Photosynthetic performance of the imidazolinone
resistant sunflower exposed to single and combined
treatment by the herbicide imazamox and an amino
acid extract. Frontiers in Plant Science, 7. https://
doi.org/10.3389/fpls.2016.01559
20. Bhattacharyya, A., Pablo, C. H. D., Mavro-
di, O. V., Weller, D. M., Thomashow, L. S., & Mav-
rodi, D. V. (2021). Rhizosphere plant-microbe inter-
actions under water stress. In Advances in Applied
Microbiology. Elsevier. https://doi.org/10.1016/bs.
aambs.2021.03.001
21. Shevchenko, S. M., Shevchenko, M. S., De-
revenets-Shevchenko, K. A., Shevchenko, O. M., &
Zavertaliuk, O. V. (2025). Efektyvnist’ pryiomiv os-
novnoho obrobitku gruntu ta kontroliuvannia bur’ia-
niv pry vyroshchuvanni soniashnyka [Effectiveness
of primary tillage practices and weed control in sun-
flower cultivation]. Ukrainskyi zhurnal pryrodny-
chykh nauk — Ukrainian Journal of Natural Scien-
ces, 11, 242–249 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.
32782/naturaljournal.11.2025.26
22. Hamzei, J., & Seyyedi, M. (2016). Energy
use and input-output costs for sunflower production
in sole and intercropping with soybean under diffe-
rent tillage systems. Soil and Tillage Research, 157,
73–82. https://doi.org/10.1016/j.still.2015.11.008
23. Volkohon, V. V. (Ed.). (2010). Ekspery-
mentalna gruntova mikrobiolohiia: monohrafiia [Ex-
perimental soil microbiology: monograph]. Kyiv:
Ahrarna nauka [in Ukrainian].
24. Baldani, J. I., Reis, V. M., Videira, S. S.,
Boddey, L. H., & Baldani, V. L. D. (2014). The art
of isolating nitrogen-fixing bacteria from non-legu-
minous plants using N-free semi-solid media: A pra-
ctical guide for microbiologists. Plant and Soil,
384(1–2), 413–431. https://doi.org/10.1007/s11104-
014-2186-6
25. Yeshchenko, V. O., Kopytko, P. H., Opry-
shko, V. P., & Kostohryz, P. V. (2005). Osnovy nau-
kovykh doslidzhen v ahronomii [Fundamentals of
scientific research in agronomy]. Kyiv: Diia [in Uk-
rainian].
26. Baliuk, S. А., Kyforenko, V. V., & Ye-
shchenko, V. O. (2015). Osnovy naukovo-doslidnoi
spravy v ahronomii: navchalnyi posibnyk [Funda-
mentals of research work in agronomy: a textbook].
Kharkiv: KhNAU [in Ukrainian].
27. Hinkelmann, K., & Kempthorne, O. (2008).
Design and analysis of experiments. Vol. 1: Intro-
duction to experimental design (2nd ed.). Hoboken,
NJ: John Wiley & Sons.
28. Hinkelmann, K., & Kempthorne, O. (2005).
Design and analysis of experiments. Vol. 2: Advan-
ced experimental design (1st ed.). Hoboken, NJ:
John Wiley & Sons.
Received: 02.09.2025
Accepted: 07.10.2025
Published online: 29.12.2025
ISSN 1997-3004 Сільськогосподарська мікробіологія. 2025. Вип. 42.
|
| id | oai:ojs2.smic.in.ua:article-548 |
| institution | Agriciltural microbiology |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-23T01:16:30Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | smicinua/72/99aca51795ecbfd00f37fc41f47c3972.pdf |
| spelling | oai:ojs2.smic.in.ua:article-5482026-07-22T10:10:52Z EFFECTIVENESS OF SUNFLOWER BACTERIZATION BY DIASOTROPHES UNDER THE IMPACT OF VARIOUS HERBICIDES AND SOIL TREATMENT METHODS ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ Дука, О. С. Козар, С. Ф. Воробей, Ю. О. Логоша, О. В. Білоконська, О. М. diazotrophs, herbicides, deep loosening, plowing, sunflower, yield діазотрофи, гербіциди, глибоке рихлення, оранка, соняшник, урожайність Objective. To determine the effect of herbicides of various chemical groups and methods of the main soil cultivation on the functional activity of nitrogen-fixing bacteria Azotobacter chroococcum 2.1 and Azospirillum brasilense 137 and their effectiveness in sunflower cultivation in the Polissia region of Ukraine. Methods. Field studies were conducted in Chernihiv region on sod-podzolic light loamy soil. The research scheme included two methods of main soil cultivation (plowing and deep loosening), as well as two options for herbicide application (pre-sowing: Sora-net 1.8 l/ha (propyzochlor) + Perun 1.6 l/ha (prometryn); post-sowing: Kaptora 1.0 l/ha (imazamox + imazapyr)). Seeds of the SI Experto sunflower hybrid were treated with diazotrophs A. chroococcum 2.1 and A. brasilense 137. The nitrogen-fixing activity of diazotrophs was determined using the acetylene method. Results. It has been determined that deep soil loosening provides a better field germination compared to plowing. A differentiated effect of herbicides on nitrogen fixation has been observed: the use of post-sowing preparations provides a higher nitrogenase activity in the flowering phase than the use of pre-sowing soil preparations. At the same time, it has been found that despite higher nitrogen fixation activity, post-sowing herbicide treatments resulted in lower sunflower productivity. The lack of correlation between high nitrogen fixation activity and yield may indicate the phytotoxic effect of post-sowing herbicides on the plant, which negates the benefits of nitrogen fixation. The highest average crop yield for three years has been obtained in the variant with bacterization, deep loosening, and pre-sowing herbicides — 3.09 t/ha, which is 18.8 % higher than the control indicator. Conclusions. Sunflower productivity is limited by the phytotoxic effect of post-sowing herbicides on the host plant. The optimal technological model is defined as a combination of deep soil loosening, the use of pre-sowing soil herbicides, and pre-sowing inoculation of seeds with diazotrophs A. chroococcum 2.1 and A. brasilense 137. This complex approach minimizes chemical stress during critical phases of plant development, which contributes to the biological potential of the crop realization. Мета. Встановити вплив гербіцидів різних хімічних груп і способів основного обробітку ґрунту на функціональну активність азотфіксувальних бактерій Azotobacter chroococcum 2.1 і Azospirillum brasilense 137 та їхню ефективність при вирощуванні соняшнику в умовах Полісся України. Методи. Польові дослідження проведені у Чернігівській області на дерново-підзолистому легкосуглинковому ґрунті. Схема дослідів передбачала два способи основного обробітку ґрунту (оранка і глибоке рихлення), а також два варіанти застосування гербіцидів (досходові: Сора-нет 1,8 л/га (пропізохлор) + Перун 1,6 л/га (прометрин); післясходові: Каптора 1,0 л/га (імазамокс + імазапір)). Насіння соняшнику гібриду СІ Експерто обробляли діазотрофами A. chroococcum 2.1 та A. brasilense 137. Азотфіксувальну активність діазотрофів визначали ацетиленовим методом. Результати. Встановлено, що глибоке рихлення ґрунту забезпечує кращу польову схожість у порівнянні з оранкою. Зафіксовано диференційований вплив гербіцидів на азотфіксацію: застосування післясходових препаратів забезпечує вищу нітрогеназну активність у фазі цвітіння, ніж використання досходових ґрунтових. Водночас виявлено, що незважаючи на вищу азотфіксувальну активність, варіанти з післясходовими гербіцидами продемонстрували нижчу продуктивність соняшнику. Відсутність залежності між високою активністю азотфіксації та врожайністю може свідчити про фітотоксичний вплив післясходових гербіцидів на рослину, що нівелює переваги азотфіксації. Найвища середня за три роки врожайність культури отримана у варіанті з бактеризацією, глибоким рихленням і досходовими гербіцидами — 3,09 т/га , що на 18,8 % перевищує контрольний показник. Висновки. Продуктивність соняшнику лімітується фітотоксичним впливом післясходових гербіцидів на рослину-господаря. Оптимальною технологічною моделлю визначено поєднання глибокого рихлення ґрунту, застосування досходових ґрунтових гербіцидів і передпосівної інокуляції насіння діазотрофами A. chroococcum 2.1 і A. brasilense 137. Такий комплексний підхід забезпечує мінімізацію хімічного стресу в критичні фази розвитку рослин, що сприяє реалізації біологічного потенціалу культури. Institute of Agrocultural Microbiology and Agro-industrial Manufacture of NAAS of Ukraine 2025-12-29 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/548 10.35868/1997-3004.42.72-82 Agricultural microbiology; Vol. 42 (2025): Agriciltural microbiology; 72-82 Сільськогосподарська мікробіологія; Том 42 (2025): Сільськогосподарська мікробіологія; 72-82 1997-3004 10.35868/1997-3004.42 uk https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/548/616 Авторське право (c) 2025 О. S. Duka, S. F. Kozar, Yu. О. Vorobei, О. V. Lohosha, О. M. Bilokonska https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | діазотрофи гербіциди глибоке рихлення оранка соняшник урожайність Дука, О. С. Козар, С. Ф. Воробей, Ю. О. Логоша, О. В. Білоконська, О. М. ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title | ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title_alt | EFFECTIVENESS OF SUNFLOWER BACTERIZATION BY DIASOTROPHES UNDER THE IMPACT OF VARIOUS HERBICIDES AND SOIL TREATMENT METHODS |
| title_full | ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title_fullStr | ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title_full_unstemmed | ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title_short | ЕФЕКТИВНІСТЬ БАКТЕРИЗАЦІЇ СОНЯШНИКУ ДІАЗОТРОФАМИ ЗА ДІЇ РІЗНИХ ГЕРБІЦИДІВ І СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ |
| title_sort | ефективність бактеризації соняшнику діазотрофами за дії різних гербіцидів і способів обробітку ґрунту |
| topic | діазотрофи гербіциди глибоке рихлення оранка соняшник урожайність |
| topic_facet | diazotrophs herbicides deep loosening plowing sunflower yield діазотрофи гербіциди глибоке рихлення оранка соняшник урожайність |
| url | https://smic.in.ua/index.php/journal/article/view/548 |
| work_keys_str_mv | AT dukaos effectivenessofsunflowerbacterizationbydiasotrophesundertheimpactofvariousherbicidesandsoiltreatmentmethods AT kozarsf effectivenessofsunflowerbacterizationbydiasotrophesundertheimpactofvariousherbicidesandsoiltreatmentmethods AT vorobejûo effectivenessofsunflowerbacterizationbydiasotrophesundertheimpactofvariousherbicidesandsoiltreatmentmethods AT logošaov effectivenessofsunflowerbacterizationbydiasotrophesundertheimpactofvariousherbicidesandsoiltreatmentmethods AT bílokonsʹkaom effectivenessofsunflowerbacterizationbydiasotrophesundertheimpactofvariousherbicidesandsoiltreatmentmethods AT dukaos efektivnístʹbakterizacíísonâšnikudíazotrofamizadííríznihgerbícidívísposobívobrobítkugruntu AT kozarsf efektivnístʹbakterizacíísonâšnikudíazotrofamizadííríznihgerbícidívísposobívobrobítkugruntu AT vorobejûo efektivnístʹbakterizacíísonâšnikudíazotrofamizadííríznihgerbícidívísposobívobrobítkugruntu AT logošaov efektivnístʹbakterizacíísonâšnikudíazotrofamizadííríznihgerbícidívísposobívobrobítkugruntu AT bílokonsʹkaom efektivnístʹbakterizacíísonâšnikudíazotrofamizadííríznihgerbícidívísposobívobrobítkugruntu |