INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ 2587-6740 110192 10.55186/25876740_2025_68_7_944 Научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом Scientific support and management of agrarian and industrial complex Научное обеспечение и управление агропромышленным комплексом Stimulation of the photosynthetic apparatus in buckwheat plants of different years of selection under the influence of urea innoculated by the bacterium Bacillus Subtilis Ch-13 Активация фотосинтетического аппарата у растений гречихи разных лет селекции под воздействием мочевины, инокулированной Bacillus Subtilis Ч-13 https://orcid.org/0000-0002-8746-9586 Иванов Роман Геннадьевич Ivanov Roman Gennad'evich ivanovroman_19@mail.ru

аспирант сельскохозяйственных наук;

graduate student of agricultural sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-6860-0617 Налиухин Алексей Николаевич Naliukhin Aleksey Nikolaevich

доктор сельскохозяйственных наук;

doctor of agricultural sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-4473-4466 Белопухов Сергей Леонидович Belopukhov Sergey Leonidovich

доктор сельскохозяйственных наук;

doctor of agricultural sciences;

 Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева Москва Россия Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy Moscow Russian Federation Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева Москва Россия Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy Moscow Russian Federation Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева Москва Россия Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy Moscow Russian Federation 15 12 2025 15 12 2025 7 944 948 28 07 2025 27 08 2025 https://mshj.ru/en/nauka/article/110192/view

В статье представлены результаты двухлетних полевых исследований (2023-2024 гг.), направленных на выявление ключевых факторов, определяющих урожайность сортов гречихи Дикуль и Даша в условиях применения традиционной мочевины и мочевины, обработанной культурой B.s. Ч-13. Цель исследования — оценить влияние мочевины, инокулированной штаммом Bacillus subtilis Ч-13, на активацию фотосинтетического аппарата у растений гречихи различных лет селекции, а также выявить зависимость эффективности стимуляции от физиологических особенностей сортов, обусловленных их селекционной историей. Установлено, что продуктивность культуры лишь на 50% зависит от степени развития фотосинтетического аппарата, оцениваемой через соотношение Σ Хл/Карот (сумма хлорофиллов а и b к каротиноидам). Для сорта Дикуль превышение дозы (N90) приводит к снижению урожайности зерна (2023: 13.7 ц/га; 2024: 12.5 ц/га) и увеличению доли соломы (2023: 61.0 ц/га; 2024: 59.3 ц/га), что связано с дисбалансом Σ Хл/Карот (>13) и перераспределением ассимилятов в вегетативную массу. Для сорта Даша применение модифицированной мочевины в дозе N60 повышает урожайность на 8–10% по сравнению с немодифицированным карбамидом в той же дозе, вероятно, за счет улучшения фотосинтетической активности (Σ Хл/Карот ~10–11).

The article presents the results of a two-year field study (2023-2024) aimed at identifying the key factors that determine the yield of buckwheat varieties Dikul and Dasha under the conditions of the use of traditional urea and urea treated with the B.s. Ch-13 crop. It has been established that the productivity of the crop depends only 50% on the degree of development of the photosynthetic apparatus, estimated through the ratio Σ ChL/carote (the sum of chlorophylls a and b to carotenoids). The aim of the study was to assess the effect of urea inoculated with the Bacillus subtilis Ch-13 strain on the activation of the photosynthetic apparatus in buckwheat plants of different breeding years, as well as to identify the dependence of stimulation efficiency on the physiological characteristics of varieties due to their breeding history. For the Dikul variety, exceeding the dose (N90) leads to a decrease in grain yield (2023: 13.7 c/ha; 2024: 12.5 c/ha) and an increase in straw (2023: 61.0 c/ha; 2024: 59.3 c/ha), which is associated with an imbalance of Σ ChL/Karot (>13) and the redistribution of assimilates into the vegetative mass. For the Dasha variety, modified nitrogen (N60m) increases yields by 8–10% compared to conventional N60, probably due to improved photosynthetic activity (Σ ChL/Karot ~10–11).

 гречиха хлорофилл а хлорофилл b мочевина B.s. Ч-13 фотосинтез площадь листьев buckwheat chlorophyll a chlorophyll b urea B.s. Ch-13 photosynthesis leaf area

Брескина, Г. М. Роль биопрепаратов и азотных удобрений в формировании продуктивности гречихи в условиях Курской области / Г. М. Брескина, Н. А. Чуян // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 2. С. 39-42. DOI: 10.31857/S2500262721020083. EDN ATZNFV Breskina, G. M. Rol' biopreparatov i azotnyh udobreniy v formirovanii produktivnosti grechihi v usloviyah Kurskoy oblasti / G. M. Breskina, N. A. Chuyan // Rossiyskaya sel'skohozyaystvennaya nauka. 2021. № 2. S. 39-42. DOI: 10.31857/S2500262721020083. EDN ATZNFV Дубенок Н. Н., Заяц О. А., Стрижакова Е. А. Формирование продукционного потенциала гречихи (Fagopyrum escukntum L.) в зависимости от уровня минерального питания и способа посева // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2017. №. 6. С. 29-41. Dubenok N. N., Zayac O. A., Strizhakova E. A. Formirovanie produkcionnogo potenciala grechihi (Fagopyrum escukntum L.) v zavisimosti ot urovnya mineral'nogo pitaniya i sposoba poseva // Izvestiya Timiryazevskoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2017. №. 6. S. 29-41. Калмыкова Е. В., Мельник К. А., Кузьмин П. А. Видовые различия в содержании фотосинтетических пигментов у растений аридных территорий юга России // Аграрный вестник Урала. 2023. №. 3 (232). С. 32-42. Kalmykova E. V., Mel'nik K. A., Kuz'min P. A. Vidovye razlichiya v soderzhanii fotosinteticheskih pigmentov u rasteniy aridnyh territoriy yuga Rossii // Agrarnyy vestnik Urala. 2023. №. 3 (232). S. 32-42. Кононов А. С., Шкотова О. Н. Влияние форм азотных удобрений на содержание хлорофилла в одновидовых и смешанных бобово-злаковых агроценозах // Вестник Брянского государственного университета. 2012. №. 4 (1). С. 103-106. Kononov A. S., Shkotova O. N. Vliyanie form azotnyh udobreniy na soderzhanie hlorofilla v odnovidovyh i smeshannyh bobovo-zlakovyh agrocenozah // Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2012. №. 4 (1). S. 103-106. Маслова Т. Г., Марковская Е. Ф., Слемнев Н. Н. Функции каротиноидов в листьях высших растений (обзор) // Журнал общей биологии. 2020. Т. 81. №. 4. С. 297-310. Maslova T. G., Markovskaya E. F., Slemnev N. N. Funkcii karotinoidov v list'yah vysshih rasteniy (obzor) // Zhurnal obschey biologii. 2020. T. 81. №. 4. S. 297-310. Наполова Г. В., Наполов В. В. Формирование и структура ассимиляционного аппарата растений гречихи // Вестник аграрной науки. 2006. №. 2-3 (2-3). С. 43-46. Napolova G. V., Napolov V. V. Formirovanie i struktura assimilyacionnogo apparata rasteniy grechihi // Vestnik agrarnoy nauki. 2006. №. 2-3 (2-3). S. 43-46. Оценка влияния содержания хлорофилла в листьях гречихи на урожайность и биохимические показатели зерна / О. А. Тимошинова, А. Г. Клыков, Р. В. Тимошинов, Г. А. Муругова // Актуальные проблемы науки и практики в исследованиях молодых ученых : Сборник I международной научно-практической конференции, Новосибирск, 21–22 мая 2024 года. – Новосибирск: ИЦ НГАУ "Золотой колос", 2024. С. 183-186. EDN TGXLJF Ocenka vliyaniya soderzhaniya hlorofilla v list'yah grechihi na urozhaynost' i biohimicheskie pokazateli zerna / O. A. Timoshinova, A. G. Klykov, R. V. Timoshinov, G. A. Murugova // Aktual'nye problemy nauki i praktiki v issledovaniyah molodyh uchenyh : Sbornik I mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii, Novosibirsk, 21–22 maya 2024 goda. – Novosibirsk: IC NGAU "Zolotoy kolos", 2024. S. 183-186. EDN TGXLJF Amelin A. et al. Effect of moisture on photosynthesis and transpiration of buckwheat leaves //E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2023. – Т. 390. – С. 02048. Amelin A. et al. Effect of moisture on photosynthesis and transpiration of buckwheat leaves //E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2023. – T. 390. – S. 02048. Fang X. et al. Effects of nitrogen fertilizer and planting density on the leaf photosynthetic characteristics, agronomic traits and grain yield in common buckwheat (Fagopyrum esculentum M.) // Field Crops Research. 2018. Т. 219. С. 160-168. Fang X. et al. Effects of nitrogen fertilizer and planting density on the leaf photosynthetic characteristics, agronomic traits and grain yield in common buckwheat (Fagopyrum esculentum M.) // Field Crops Research. 2018. T. 219. S. 160-168. Jha R. et al. Global nutritional challenges and opportunities: Buckwheat, a potential bridge between nutrient deficiency and food security // Trends in Food Science & Technology. 2024. Т. 145. С. 104365. Jha R. et al. Global nutritional challenges and opportunities: Buckwheat, a potential bridge between nutrient deficiency and food security // Trends in Food Science & Technology. 2024. T. 145. S. 104365. Lei Q. et al. Effects of Bacillus subtilis on photosynthesis and yield of pakchoi under magnetoelectric brackish water irrigation // Scientia Horticulturae. 2025. Т. 340. С. 113934. Lei Q. et al. Effects of Bacillus subtilis on photosynthesis and yield of pakchoi under magnetoelectric brackish water irrigation // Scientia Horticulturae. 2025. T. 340. S. 113934. Li C. F. et al. Increased grain yield with improved photosynthetic characters in modern maize parental lines // Journal of Integrative Agriculture. 2015. Т. 14. №. 9. С. 1735-1744. Li C. F. et al. Increased grain yield with improved photosynthetic characters in modern maize parental lines // Journal of Integrative Agriculture. 2015. T. 14. №. 9. S. 1735-1744. Maslennikova D. et al. Endophytic plant growth-promoting bacterium bacillus subtilis reduces the toxic effect of cadmium on wheat plants // Microorganisms. 2023. Т. 11. №. 7. С. 1653. Maslennikova D. et al. Endophytic plant growth-promoting bacterium bacillus subtilis reduces the toxic effect of cadmium on wheat plants // Microorganisms. 2023. T. 11. №. 7. S. 1653. Mohamed H. I., Gomaa E. Z. Effect of plant growth promoting Bacillus subtilis and Pseudomonas fluorescens on growth and pigment composition of radish plants (Raphanus sativus) under NaCl stress // Photosynthetica. 2012. Т. 50. С. 263-272. Mohamed H. I., Gomaa E. Z. Effect of plant growth promoting Bacillus subtilis and Pseudomonas fluorescens on growth and pigment composition of radish plants (Raphanus sativus) under NaCl stress // Photosynthetica. 2012. T. 50. S. 263-272. Moraes B. V. et al. Bacillus subtilis inoculated in organic compost could improve the root architecture and physiology of soybean under water deficit //Plant Physiology and Biochemistry. 2025. С. 109540. Moraes B. V. et al. Bacillus subtilis inoculated in organic compost could improve the root architecture and physiology of soybean under water deficit //Plant Physiology and Biochemistry. 2025. S. 109540. Samaniego-Gámez B. Y. et al. Bacillus spp. inoculation improves photosystem II efficiency and enhances photosynthesis in pepper plants //Chilean journal of agricultural research. 2016. Т. 76. №. 4. С. 409-416. Samaniego-Gámez B. Y. et al. Bacillus spp. inoculation improves photosystem II efficiency and enhances photosynthesis in pepper plants //Chilean journal of agricultural research. 2016. T. 76. №. 4. S. 409-416. Siddika A. et al. Harnessing plant growth-promoting rhizobacteria, Bacillus subtilis and B. aryabhattai to combat salt stress in rice: a study on the regulation of antioxidant defense, ion homeostasis, and photosynthetic parameters // Frontiers in Plant Science. 2024. Т. 15. С. 1419764. Siddika A. et al. Harnessing plant growth-promoting rhizobacteria, Bacillus subtilis and B. aryabhattai to combat salt stress in rice: a study on the regulation of antioxidant defense, ion homeostasis, and photosynthetic parameters // Frontiers in Plant Science. 2024. T. 15. S. 1419764. Sun B. O. et al. Application of biofertilizer containing Bacillus subtilis reduced the nitrogen loss in agricultural soil //Soil Biology and Biochemistry. 2020. Т. 148. С. 107911. Sun B. O. et al. Application of biofertilizer containing Bacillus subtilis reduced the nitrogen loss in agricultural soil //Soil Biology and Biochemistry. 2020. T. 148. S. 107911. Yang L. et al. Exogenous Bacillus subtilis can reduce the damage caused by waste drilling fluid to ryegrass (Lolium perenne) // Plant Stress. 2024. Т. 14. С. 100641. Yang L. et al. Exogenous Bacillus subtilis can reduce the damage caused by waste drilling fluid to ryegrass (Lolium perenne) // Plant Stress. 2024. T. 14. S. 100641. Zhang Y. et al. Spatial variation of leaf chlorophyll in northern hemisphere grasslands // Frontiers in Plant Science. 2020. Т. 11. С. 1244. Zhang Y. et al. Spatial variation of leaf chlorophyll in northern hemisphere grasslands // Frontiers in Plant Science. 2020. T. 11. S. 1244.