Параметри газообміну та функціональний стан фотосистеми міскантусу гігантського за різних систем удобрення та підживлення гуматом калію
DOI:
https://doi.org/10.47414/be.2026.No1.pp77-83Ключові слова:
міскантус гігантський, інтенсивність фотосинтезу, ефективність використання води, транспірація, провідність продихів, Fv/Fm, PI(abs), OJIP-тест, флуоресценція хлорофілу, Леонардит, гумат каліюАнотація
Мета. Установити закономірності зміни параметрів газообміну (інтенсивності фотосинтезу, транспірації, провідності продихів і ефективності використання води) та показників флуоресценції хлорофілу [Fv/Fm, PI(abs)] міскантусу гігантського залежно від системи удобрення і позакореневого підживлення гуматом калію. Методи. Дослідження проводили упродовж 2021–2025 рр. у ВП НУБіП «Великоснітинське ім. О. В. Музиченка» на чорноземі опідзоленому сильнозмитому. Схема досліду включала три системи удобрення: без добрив, органічну (Леонардит, 100 кг/га) та мінеральну (N₆₀P₁₆K₈₀), а також чотири варіанти підживлення гуматом калію (2 л/га). Параметри газообміну визначали системою LI-6200, показники флуоресценції хлорофілу – флуориметром Handy PEA. Статистичну обробку результатів здійснювали методом дисперсійного аналізу. Результати. Установлено, що покращення умов мінерального живлення та застосування гумату калію сприяли синхронному підвищенню всіх параметрів газообміну. Інтенсивність фотосинтезу зростала від 16,2–22,7 до 24,1–33,7 мкмоль CO₂/м²·с залежно від року та варіанта досліду. Максимальні значення отримано за поєднання мінеральної системи удобрення з дворазовим підживленням гуматом калію, де приріст фотосинтезу відносно контролю становив 40,1%. Мінеральна система забезпечувала найвищі показники фотосинтетичної активності, однак органічна система характеризувалася кращим функціональним станом фотосистеми ІІ: Fv/Fm становив 0,797, PI(abs) – 3,39, що перевищувало відповідні значення за мінерального удобрення. Виявлено високу чутливість PI(abs) до змін умов живлення порівняно з Fv/Fm. Доведено тісний лінійний зв’язок між інтенсивністю фотосинтезу та провідністю продихів (r = 0,99), що свідчить про домінування продихового механізму регуляції фотосинтезу. Дворазове підживлення гуматом калію підвищувало фотосинтез на 11,7–12,9%, а провідність продихів – на 12,5–13,5%. Органічна система з використанням гуматів забезпечувала близько 72% ефекту мінерального удобрення. Висновки. Поєднання удобрення з позакореневим підживленням гуматом калію суттєво активізує газообмін та поліпшує функціональний стан фотосинтетичного апарату міскантусу гігантського. Мінеральна система є найбільш ефективною для підвищення фотосинтетичної продуктивності, тоді як органічна сприяє стабілізації роботи фотосистеми ІІ та оптимізації фізіологічного стану рослин.
Посилання
Long, S. P., Zhu, X., Naidu, S. L., & Ort, D. R. (2006). Can improvement in photosynthesis increase crop yields? Plant, Cell & Environment, 29(3), 315–330. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2005.01493.x
Naidu, S. L., & Long, S. P. (2004). Potential mechanisms of low-temperature tolerance of C4 photosynthesis in Miscanthus × giganteus: An in vivo analysis. Planta, 220(1), 145–155. https://doi.org/10.1007/s00425-004-1322-6
Dohleman, F. G., & Long, S. P. (2009). More productive than maize in the Midwest: How does miscanthus do it? Plant Physiology, 150(4), 2104–2115. https://doi.org/10.1104/pp.109.139162
Ghannoum, O. (2008). C4 photosynthesis and water stress. Annals of Botany, 103(4), 635–644. https://doi.org/10.1093/aob/mcn093
Lawson, T., & Blatt, M. R. (2014). Stomatal size, speed, and responsiveness impact on photosynthesis and water use efficiency. Plant Physiology, 164(4), 1556–1570. https://doi.org/10.1104/pp.114.237107
Maxwell, K., & Johnson, G. N. (2000). Chlorophyll fluorescence—A practical guide. Journal of Experimental Botany, 51(345), 659–668. https://doi.org/10.1093/jexbot/51.345.659
Baker, N. R. (2008). Chlorophyll fluorescence: A probe of photosynthesis in vivo. Annual Review of Plant Biology, 59(1), 89–113. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092759
Strasser, R. J., Tsimilli-Michael, M., & Srivastava, A. (2004). Analysis of the chlorophyll a fluorescence transient. In G. C. Papageorgiou & Govindjee (Eds.), Advances in photosynthesis and respiration (pp. 321–362). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-3218-9_12
Stirbet, A., Lazár, D., Kromdijk, J., & Govindjee, G. (2018). Chlorophyll a fluorescence induction: Can just a one-second measurement be used to quantify abiotic stress responses? Photosynthetica, 56(Special Issue), 86–104. https://doi.org/10.1007/s11099-018-0770-3
Malinská, H., Pidlisnyuk, V., Nebeská, D., Erol, A., Medžová, A., & Trögl, J. (2020). Physiological response of Miscanthus × giganteus to plant growth regulators in nutritionally poor soil. Plants, 9(2), Article 194. https://doi.org/10.3390/plants9020194
Rose, M. T., Patti, A. F., Little, K. R., Brown, A. L., Jackson, W. R., & Cavagnaro, T. R. (2014). A meta-analysis and review of plant-growth response to humic substances. Advances in Agronomy, 124, 37–89. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800138-7.00002-4
Canellas, L. P., Olivares, F. L., Aguiar, N. O., Jones, D. L., Nebbioso, A., Mazzei, P., & Piccolo, A. (2015). Humic and fulvic acids as biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, 196, 15–27. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.013
Shah, Z. H., Rehman, H. M., Akhtar, T., Alsamadany, H., Hamooh, B. T., Mujtaba, T., Daur, I., Al Zahrani, Y., Alzahrani, H. A. S., Ali, S., Yang, S. H., & Chung, G. (2018). Humic substances: Determining potential molecular regulatory processes in plants. Frontiers in Plant Science, 9, Article 263. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00263
Shen, J., Guo, M., Wang, Y., Yuan, X., Wen, Y., Song, X., Dong, S., & Guo, P. (2020). Humic acid improves the physiological and photosynthetic characteristics of millet seedlings under drought stress. Plant Signaling & Behavior, 15(8), Article 1774212. https://doi.org/10.1080/15592324.2020.1774212
Pogrzeba, M., Rusinowski, S., Sitko, K., Krzyżak, J., Skalska, A., Małkowski, E., Ciszek, D., Werle, S., McCalmont, J. P., Mos, M., & Kalaji, H. M. (2017). Relationships between soil parameters and physiological status of Miscanthus × giganteus cultivated on soil contaminated with trace elements under NPK fertilisation vs. microbial inoculation. Environmental Pollution, 225, 163–174. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.03.058
Prysiazhniuk, O. I., Klymovych, N. M., Polunina, O. V., Yevchuk, Ya. V., Tretiakova, S. O., Kononenko, L. M., Voitovska, V. I., & Mykhailovyn, Yu. M. (2021). Methodology and organization of scientific research in agriculture and food technologies. Nilan-LTD. https://doi.org/10.47414/978-966-924-927-2 [In Ukrainian]
Feng, X. P., Chen, Y., Qi, Y. H., Yu, C. L., Zheng, B.-S., Brancourt-Hulmel, M., & Jiang, D.-A. (2012). Nitrogen enhanced photosynthesis of Miscanthus by increasing stomatal conductance and phosphoenolpyruvate carboxylase concentration. Photosynthetica, 50(4), 577–586. https://doi.org/10.1007/s11099-012-0061-3
Nardi, S., Pizzeghello, D., Muscolo, A., & Vianello, A. (2002). Physiological effects of humic substances on higher plants. Soil Biology and Biochemistry, 34(11), 1527–1536. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(02)00174-8
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 В. Г. Носенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
"Біоенергетика" дотримується авторських прав та дозволів CREATIVE COMMONS для журналів із відкритим доступом.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори лишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License, яка дає змогу іншим особам вільно поширювати опубліковане дослідження з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі;
- автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи такою, якою її було опубліковано цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
