Вплив профілактичних обробок біопрепаратами на продуктивність кукурудзи

Андрій Науменко, Віталій Коваленко
Анотація

Метою дослідження було встановити вплив різних профілактичних схем захисту на фітосанітарний стан посіву, ріст рослин, формування врожаю та якість зерна в умовах дефіциту вологи. Було використано метод дисперсійного аналізу, метод середніх величин, метод оцінки похибки середнього, метод визначення найменшої істотної різниці. Встановлено, що хімічний захист найсильніше обмежував розвиток шкідливих організмів: розвиток кореневих гнилей знизився з 18,6 % до 5,1 %, листкових плямистостей – з 22,4 % до 6,3 %, а пошкодженість кукурудзяним метеликом – з 21,7 % до 4,1 %. Технічна ефективність проти хвороб досягла 74,8 %, проти шкідників – 81,2 %. Водночас біологічний захист супроводжувався вищим рівнем збереження хижих видів членистоногих і актиноміцетів – 54,1 %, а при поєднанні біопрепаратів зі стимулятором росту – 57,6 % проти 16,3 % у хімічній схемі. Комбінований біологічний варіант характеризувався кращими біометричними показниками: польова схожість становила 90,2 %, висота рослин – 229,4 см, площа листкової поверхні – 47,6 дм², вміст хлорофілу – 47,2 од. У структурі врожаю за цього варіанта довжина качана досягла 20,7 см, середня маса качана – 238,0 г, кількість зерен у качані – 694 шт., маса 1000 зерен – 332 г. Урожайність зерна зросла з 13,68 до 15,88 т/га, а збереження врожаю становило 16,1 %. Якість зерна також покращилася: натура підвищилася з 712 до 733 г/л, вміст білка – з 8,6 % до 9,1 %, частка виповненого зерна – з 84,2 % до 90,6 %, тоді як частка пошкодженого зерна зменшилася з 9,8 % до 5,0 %. Практична цінність дослідження полягає у можливості використання його результатів агрономами, фермерами, консультантами із захисту рослин і науковцями для вибору профілактичних схем вирощування кукурудзи за посушливих умов

Ключові слова

стимулятор росту; врожайність; кореневі гнилі; листкові плямистості; біологічний захист

ЦИТУВАТИ
Naumenko, A., & Kovalenko, V. (2026). The effect of preventive treatments with biological preparations on maize productivity. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 22(3),22-44. https://doi.org/10.31548/dopovidi/3.2026.22
Використані джерела
  1. Abdo, A.I., El-Sobky, E.-S.E.A., & Zhang, J. (2022). Optimizing maize yields using growth stimulants under the strategy of replacing chemicals with biological fertilizers. Frontiers in Plant Science, 13, article number 1069624. doi: 10.3389/fpls.2022.1069624.
  2. Akbar, W.A., Rahim, H.U., Irfan, M., Alatalo, J.M., Mudasssir, M., & Bundschuh, J. (2024). Effects of incorporating pine-woodchip biochar with reduced NP fertilizer on calcareous soil characteristics, organic carbon, NPK availability, and maize productivity. Journal of Soils and Sediments, 24, 177-188. doi: 10.1007/s11368-023-03617-5.
  3. Antoniadis, V., Molla, A., Grammenou, A., Apostolidis, V., Athanassiou, C.G., Rumbos, C.I., & Levizou, E. (2023). Insect frass as a novel organic soil fertilizer for the cultivation of spinach (Spinacia oleracea): Effects on soil properties, plant physiological parameters, and nutrient status. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 23, 5935-5944. doi: 10.1007/s42729-023-01451-9.
  4. Aulakh, C.S., Sharma, S., Thakur, M., & Kaur, P. (2022). A review of the influences of organic farming on soil quality, crop productivity and produce quality. Journal of Plant Nutrition, 45(12), 1884-1905. doi: 10.1080/01904167.2022.2027976.
  5. Berhe, M., Subramanyam, B., Chichaybelu, M., Demissie, G., Abay, F., & Harvey, J. (2022). Post-harvest insect pests and their management practices for major food and export crops in East Africa: An Ethiopian case study. Insects, 13(11), article number 1068. doi: 10.3390/insects13111068.
  6. Boiko, P., Kovalenko, N., Yurkevych, Ye., Albul, S., & Valentiuk, N. (2024). The efficiency of maize production under the conditions of climate change in Ukraine: The use of highly productive hybrids and scientific technologies with elements of biologizationBulgarian Journal of Agricultural Science, 30(4), 739-746.
  7. Cano Camacho, V., Potter, S.W., McDaniel, M.D., & Licht, M.A. (2023). Impact of biological seed treatments on maize (Zea mays L.) and soil: Crop growth and yield. Agronomy Journal, 115(6), 2877-2887. doi: 10.1002/agj2.21445.
  8. Cardarelli, M., Woo, S.L., Rouphael, Y., & Colla, G. (2022). Seed treatments with microorganisms can have a biostimulant effect by influencing germination and seedling growth of crops. Plants, 11(3), article number 259. doi: 10.3390/plants11030259.
  9. Darwesh, O.M., & Elshahawy, I.E. (2023). Management of sunflower charcoal-rot and maize late-wilt diseases using the aqueous extract of vermicompost (vermitea) and environmental-safe biochar derivative (wood vinegar). Scientific Reports, 13, article number 17387. doi: 10.1038/s41598-023-43974-2.
  10. Degani, O., & Gordani, A. (2022). New antifungal compound, 6-pentyl-α-pyrone, against the maize late wilt pathogen, Magnaporthiopsis maydisAgronomy, 12(10), article number 2339. doi: 10.3390/agronomy12102339.
  11. Drobitko, A., & Kachanova, T. (2023). Development of biologically engineered corn growing technologies. Plant and Soil Science, 14(3), 47-59. doi: 10.31548/plant3.2023.47.
  12. Ethics and data protection. (2021). Retrieved from https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/docs/2021-2027/horizon/guidance/ethics-and-data-protection_he_en.pdf.
  13. Gai, Y., & Wang, H. (2024). Plant disease: A growing threat to global food security. Agronomy, 14(8), article number 1615. doi: 10.3390/agronomy14081615.
  14. Hou, P., Li, B., Cao, E., Jian, S., Liu, Z., Li, Y., Sun, Z., & Ma, C. (2025). Optimizing maize yield and mitigating salinization in the Yellow River Delta through organic fertilizer substitution for chemical fertilizers. Soil and Tillage Research, 249, article number 106498. doi: 10.1016/j.still.2025.106498.
  15. Lamlom, S.F., Irshad, A., & Mosa, W.F.A. (2023). The biological and biochemical composition of wheat (Triticum aestivum) as affected by the bio and organic fertilizers. BMC Plant Biology, 23, article number 111. doi: 10.1186/s12870-023-04120-2.
  16. Matthews, S., Ali, A., Siddiqui, Y., & Supramaniam, C.V. (2022). Plant bio-stimulant: Prospective, safe and natural resources. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 22, 2570-2586. doi: 10.1007/s42729-022-00828-6.
  17. Matthews, S., Siddiqui, Y., & Ali, A. (2025). Unleashing the power of bio-stimulants for enhanced crop growth, productivity, and quality: A comprehensive review. Journal of Plant Nutrition, 48(4), 703-725. doi: 10.1080/01904167.2024.2412736.
  18. Mazur, V., Shevchenko, N., & Yakovets, L. (2023). Agro-biological features of growing maize hybrids for bioethanol production under the conditions of the Right-Bank Forest-Steppe. Vinnytsia: LLC “Druk”.
  19. Montemayor, E., Andrade, E.P., Bonmatí, A., & Antón, A. (2022). Critical analysis of life cycle inventory datasets for organic crop production systems. The International Journal of Life Cycle Assessment, 27, 543-563. doi: 10.1007/s11367-022-02044-x.
  20. Nada, S., Nikola, T., Bozidar, U., Ilija, D., & Andreja, R. (2022). Prevention and practical strategies to control mycotoxins in the wheat and maize chain. Food Control, 136, article number 108855. doi: 10.1016/j.foodcont.2022.108855.
  21. Nazir, N., Badri, Z.A., Bhat, N.A., Bhat, F.A., Sultan, P., Bhat, T.A., Rather, M.A., & Sakina, A. (2022). Effect of the combination of biological, chemical control and agronomic technique in integrated management pea root rot and its productivity. Scientific Reports, 12, article number 11348. doi: 10.1038/s41598-022-15580-1.
  22. Ninkuu, V., Liu, Z., Qin, A., Xie, Y., Song, X., & Sun, X. (2025). Impact of straw returning on soil ecology and crop yield: A review. Heliyon, 11(2), article number e41651. doi: 10.1016/j.heliyon.2025.e41651.
  23. Omotayo, O.P., & Babalola, O.O. (2023). Fusarium verticillioides of maize plant: Potentials of propitious phytomicrobiome as biocontrol agents. Frontiers in Fungal Biology, 4, article number 1095765. doi: 10.3389/ffunb.2023.1095765.
  24. Phares, C.A., Amoakwah, E., Danquah, A., Afrifa, A., Beyaw, L.R., & Frimpong, K.A. (2022). Biochar and NPK fertilizer co-applied with plant growth promoting bacteria (PGPB) enhanced maize grain yield and nutrient use efficiency of inorganic fertilizer. Journal of Agriculture and Food Research, 10, article number 100434. doi: 10.1016/j.jafr.2022.100434.
  25. Sande, T.J., Tindwa, H.J., Alovisi, A.M.T., Shitindi, M.J., & Semoka, J.M. (2024). Enhancing sustainable crop production through integrated nutrient management: A focus on vermicompost, bio-enriched rock phosphate, and inorganic fertilisers – a systematic review. Frontiers in Agronomy, 6, article number 1422876. doi: 10.3389/fagro.2024.1422876.
  26. Sharma, N., & Rayamajhi, M. (2022). Different aspects of weed management in maize (Zea mays L.): A brief review. Advances in Agriculture, 2022, article number 7960175. doi: 10.1155/2022/7960175.
  27. Sible, C., & Below, F. (2023). Role of biologicals in enhancing nutrient efficiency in corn and soybean. Crops & Soils, 56(2), 13-19. doi: 10.1002/crso.20263.
  28. Suryani, R., Sutikarini, S., Masulili, A., & Suyanto, A. (2023). Improvement of corn plant yield through the application of biochar and trichocompost from rice harvest wasteInternational Journal of Multi Discipline Science, 6(2), 117-125.
  29. Tang, F.H.M., Wyckhuys, K.A.G., Li, Z., Maggi, F., & Silva, V. (2025). Transboundary impacts of pesticide use in food production. Nature Reviews Earth & Environment, 6, 383-400. doi: 10.1038/s43017-025-00673-y.
  30. Tataridas, A., Jabran, K., Kanatas, P., Oliveira, R.S., Freitas, H., & Travlos, I. (2022). Early detection, herbicide resistance screening, and integrated management of invasive plant species: A review. Pest Management Science, 78(10), 3957-3972. doi: 10.1002/ps.6963.
  31. Convention on Biological Diversity. (2016). Retrieved from https://www.cbd.int/convention/text.
  32. Time and Date. (n.d.). Climate & weather averages in Khmelnytskyi, Ukraine. Retrieved from https://www.timeanddate.com/weather/ukraine/khmelnytskyi/climate
  33. Vijay, F.V., Manivannan, V., Marimuthu, S., & Sritharan, N. (2022). Effect of zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) on yield attributes and yield of hybrid maize (Zea mays L.). The Pharma Innovation, 11(8), 225-228. doi: 10.22271/tpi.2022.v11.i8c.14670.