Formation of productivity of sowing peas depending on technology measures of cultivation in the conditions of the western forest-steppe

In the conditions of the western Forest-steppe, leguminous crops, including sowing peas, are the main and most important source of vegetable protein, which solve the biological and ecological problems of modern agriculture in Ukraine. The article presents the main research results on the study of the effect of mineral fertilizers and growth regulators on the formation of the sowing peas productivity in the conditions of the western Forest-steppe. The field trifactor experiment was laid in the ten-field crop rotation in Podillia Research Center of State Agrarian and Engineering University in Podilya, during 2016–2018. The field experiment was laid down in the research ten-digit crop rotation. In microstages VVSN 55-65 (budding – flowering) crops were sprayed with growth regulators PlantaPeg, Еmistim С and Vympel. The studies carried out showed that the individual productivity of plants of the Chekbek variety was the best of all the varieties that were studied. It was found, that high indices of the mass of 1000 seeds were in the variants, where mineral fertilizers were used at a dose of N30P30K45 with the plant growth regulator Vympel. According to this fertilizer composition, the mass indices of 1000 seeds for peas of the Chekbek variety were 266.4 g, and for the Hotivskyi and Fargus varieties – 260.6 g and 238.4 g, respectively. The grain yield of peas is an integrated indicator of the action of all life factors on the plant organism during its growth and development. To a large extent, it depends on the biological characteristics of the variety, the supply of moisture and nutrients to the plant, technological methods of cultivation, as well as natural and climatic conditions. In our studies, the crops, fed with mineral fertilizers and growth regulators, were significantly less exposed to adverse factors, and the studied technology elements had a positive effect on the productivity of pea grain. The maximum biological yield was for the application of mineral fertilizers in doses of N30P30K45 and the plant growth regulator Vympel. For the varieties of Hotivskyi peas, these indicators were 3.79 t/ha, Chekbek 4.32 t/ha, and Fargus 3.30 t/h

Ecological suitability peas (Pisum sativum) varieties to climate change in Ukraine

Saabunud / Received 19.05.2021 ; Aktsepteeritud / Accepted 29.09.2021 ; Avaldatud veebis / Published online 29.09.2021 ; Vastutav autor / Corresponding author: Ihor Kupchuk [email protected] varieties of peas can realize about 50% of their productive potential. One of the main reasons for this is the wrong choice of variety for specific ecological growing conditions. Therefore, the purpose and task of our research are to analyze the current range of peas, included in the State Register of plant varieties suitable for cultivation in Ukraine in terms of their real productivity and resistance to drought and disease in the context of climate change in the direction of drought and temperature rise. Assessment of agroecological stability of pea varieties was carried out by elaboration of the State Register of Plant Varieties Suitable for Distribution in Ukraine for 2020, 2010 and Official Descriptions of Plant Varieties and Suitability Indicators submitted in the official bulletins "Protection of Plant Variety Rights" published in Information and reference system "Variety". The most resistant to disease in Ukraine are varieties of peas 'Verbal', 'Prystan', 'Есо', 'Atanas', 'Haiduk'. Varieties are marked by the highest drought resistance 'Verbal', 'Album', 'Alssas', 'Kampus'. The most productive varieties were peas 'Kosmai', 'Album', 'Haiduk', 'Trendy'. The increase in the average annual air temperature in Ukraine during 2001–2020 by 19.3% (8.2–9.9 °C) led to a decrease in the yield of peas by 13.7%, but an increase in the score of resistance of pea varieties to diseases by 25.0%, the score of drought resistance – by 18.8%. Comparison of indicators of disease resistance, drought resistance and productivity of pea varieties for 2020 and 2010 showed that the score of resistance of pea varieties sown to diseases in the period from 2010 to 2020 increased from 6.3 to 8.4 points, i.e. by 25.0%. Drought resistance of pea varieties in 2020 compared to 2010 increased from 6.5 to 8.0 points, which is 18.8%. At the same time, the grain productivity of pea varieties in 2020 compared to 2010 decreased from 3.57 t ha–1 to 3.08 t ha–1, which is 13.7%

Biological nitrogen in increasing the productivity of beans (grains)

The results of a field experiment to study the effect of seed treatment with the biological product Rhizoactive (сompany BioNorma, Ukraine) on the formation and functioning of the symbiotic apparatus of common bean (grain) plants are presented. The experiment examined six varieties of common beans (grain), included in the State Register of plant varieties suitable for distribution in Ukraine: Bukovynka, Halaktyka, Slaviia, Ros, Otrada, Nata. The influence of bacterial fertilizer based on nodule bacteria " Rhizoactive " on the indicators of symbiotic and grain productivity of these varieties of common beans was studied. It was found, that the maximum number and raw weight of active nodules in the studied varieties of common beans were formed in the flowering phase. A larger number of nodules, compared to the variety Bukovynka (control), was formed on the root system of bean varieties Ros, Otrada and Nata. The maximum raw weight of rhizobia in the plots without the use of Rhizoactive was formed by the common bean variety Otrada – 0.297 g/plant of active nodules. Inoculation of the seeds of the studied common bean varieties with Rhizoactive increased the raw weight of active nodules in the flowering phase by 0.016–0.042 g/plant. A larger mass of nodules, compared to the Bukovynka variety, was formed on the root system of Ros, Otrada and Nata beans. The maximum raw weight of rhizobia in areas without the use of Rhizoactive was formed by the variety of beans Otrada – 0.297 g/plant of active nodules. Inoculation of seeds of the studied varieties of beans with Rhizoactive increased the raw weight of active nodules in the flowering phase by 0.016–0.042 g/plant. The highest increase in grain yield from seed inoculation was obtained in 2018, which was more favorable in terms of moisture. Thus, the largest increase in grain yield from the use of Rhizoactive was provided by the varieties Halaktyka (0.14 t/ha or 5.7 %), Ros (0.15 t/ha or 5.5 %) and Otrada (0.22 t/ha or 7.7 %). On average, in 2018–2020, inoculation of bean seeds with Rhizoactive, depending on the variety, provided an increase in grain yield from 2.4 to 6.7 %. And the highest level of bean grain yield on average in 2018–2020 was provided by the varieties Otrada (2.60 t/ha), Nata (2.50 t/ha) and Ros (2.40 t/ha) for inoculation of seeds with Rhizoactiv

Метод очищення сільскогосподарських стічних вод на мульдах та біосорбційному біореакторі

We proposed a method for sewage water purification of nitrogen and phosphorus compounds on a disk bioreactor of full displacement. The developed method of sewage water purification on a bioreactor of full displacement is very promising and we can use it for purification of sewage water, which contains a large amount of organic substances. The efficiency of purification of mineral nitrogen reaches 98.9 %, phosphates up to 40‒50 %. The total nitrogen content decreases by 4‒6 times and the total phosphorus content ‒ by 2‒2.5 times. We proposed combined purification of surface runoff from agricultural land and household or industrial sewage water on troughs with filtering nozzles and on a bioreactor of full displacement.The conducted microbiological studies showed that the process of purification removes nitrogen compounds complexly: as a result of nitrite-denitrification and of the process of anoxide oxidation. We observed transformation of nitrogen mineral compounds under nitrification on the surface of biodisks in presence of oxygen and inside structural elements of biodisks, which is characteristic of anoxide oxidation during ANAMMOX process. Efficiency of purification of sewage water from the territories for agricultural purposes makes up: for suspended substances ‒ 98 %; for mineral nitrogen ‒ 99 %; for CCO ‒ 99 %; for phosphates ‒ 50 %. We can use the scheme of purification on troughs and a bioreactor of full displacement for sewage water of dairy industry, livestock farms, communal services, and surface runoff. Application of the proposed methods of sewage water purification will contribute to improvement of aquatic ecosystemsПредложен метод очистки сточных вод от соединений азота и фосфора на дисковом биореакторе полного вытеснения. Разработанный метод очистки сточных вод на биореакторе полного вытеснения является очень перспективным и может применяться для очистки сточных вод, содержащих большое количество органических веществ. Эффективность очистки минерального азота достигает 98,9 %, фосфатов до 40–50 %, уменьшается содержание общего азота в 4–6 раз и общего фосфора в 2–2,5 раза. Предложена совместная очистка поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий и бытовых или промышленных сточных вод на мульдах с фильтрующими насадками и на биореакторе полного вытеснения.Проведенные микробиологические исследования показали, что в процессе очистки соединения азота удаляются комплексно: в результате нитро-денитрификации и процесса аноксидного окисления. Трансформация минеральных соединений азота при нитрификации наблюдалась на поверхности биодискив в присутствии кислорода и внутри структурных элементов биодискив, что характерно для аноксидного окисления во время процесса ANAMMOX. Эффективность очистки сточных вод с территории сельскохозяйственного использования составляет: по взвешенным веществам – 98 %; по минеральному азоту – 99 %; по ХПК – 99 %; по фосфатам – 50 %. Схема очистки на мульдах и биореакторе полного вытеснения может использоваться для сточных вод молочной промышленности, животноводческих ферм, коммунального хозяйства и поверхностного стока. Применение предложенных методов очистки сточных вод будет способствовать оздоровлению водных экосистемЗапропоновано метод очищення стічних вод від сполук азоту і фосфору на дисковому біореакторі повного витіснення. Розроблений метод очищення стічних вод на біореакторі повного витіснення є дуже перспективним і може застосовуватися для очистки стічних вод, які містять велику кількість органічних речовин. Ефективність очищення мінерального азоту досягає 98,9 %, фосфатів до 40–50 %, зменшується вміст загального азоту в 4–6 разів і загального фосфору в 2–2,5 рази. Запропоновано сумісне очищення поверхневого стоку з сільськогосподарських угідь і побутових або промислових стічних вод на мульдах з фільтруючими насадками і на біореакторі повного витіснення.Проведені мікробіологічні дослідження показали, що в процесі очищення сполуки азоту видаляються комплексно: в результаті нітри-денітрифікації та процесу аноксидного окиснення. Трансформація мінеральних сполук азоту при нітрифікації спостерігалася на поверхні біодисків у присутності кисню і всередині структурних елементів біодисків, що характерне для аноксидного окиснення під час процесу ANAMMOX. Ефективність очищення стічних вод з території сільськогосподарського використання складає: за завислими речовинами – 98 %; за мінеральним азотом – 99 %; за ХСК – 99 %; за фосфатами – 50 %. Схема очистки на мульдах і біореакторі повного витіснення може використовуватися для стічних вод молочної промисловості, тваринницьких ферм, комунального господарства і поверхневого стоку. Застосування запропонованих методів очищення стічних вод сприятиме оздоровленню водних екосисте

Виявлення особливостей агрегатоутворення і кінетики осадження твердої фази бурових стічних вод

We have investigated the influence of the concentration of the solid phase of drilling wastewater on a change in the sedimentation rate of the solid phase at aggregation when applying a physical-chemical method of water purification using flocculants and coagulants. This is important because a change in the concentration of the solid phase in wastewater is an uncontrolled process during reagent-based purification and it significantly affects the aggregation mechanism, as well as the kinetics of a solid phase sedimentation.The study was performed using the model wastewater prepared by diluting the used drilling mud with tap water. It was found that the use of flocculants without coagulants is not effective and does not lead to aggregation. It was established that the optimum dose of the coagulant aluminum sulfate that is capable of disrupting the stability of the disperse system of drilling wastewater is 65 mg/g, while increasing the dosage of coagulant has no effect on the rate of flake deposition. Among the flocculants, the most active one is the anionic flocculant A-19. Sludge thickening results in the destruction of floccules; in 9 minutes, the floccule deposition rate is reduced two-fold. Increasing the concentration of a flocculant from 0.8 mg/g to 1.6 mg/g leads to an increase in the deposition rate of the solid phase by 2‒2.5 times.It is shown that the solid phase concentration affects the sedimentation rate of floccules; optimum conditions for aggregation are observed at a concentration of 4‒6 g/l. Mechanical impacts on aggregates exert a destructive effect depending on the concentration of the solid phase. It has been established that changes in the dispersed system can be observed based on a change in pH, which varies depending on the concentration of the solid phase in drilling wastewater. Increasing the concentration of the solid phase from 1 to 10 g/l leads to the change in pH from 7.2 to 8.3; the introduction of coagulant reduces pH, while the subsequent destruction of aggregates leads to an increase in pH. The data obtained in the course of our research, as well as the proposed procedure, could be used in order to select the optimal dosages of reagents during drilling wastewater treatmentИсследовано влияние концентрации твердой фазы буровых сточных вод на изменение скорости оседания твердой фазы при агрегатообразовании во время физико-химического метода очистки воды с использованием флокулянтов и коагулянтов. Это важно, потому что изменение концентрации твердой фазы в сточной воде является неконтролируемым процессом во время реагентной очистки и существенно влияет на механизм агрегатообразования и кинетику оседания твердой фазы.Исследования проводились на модельной сточной воде, составленной путем разбавления отработанного бурового раствора водопроводной водой. Было установлено, что применение флокулянтов без коагулянтов не эффективно и не приводит к агрегатообразованию. Установлено, что оптимальной дозой коагулянта сульфата алюминия для нарушения устойчивости дисперсной системы буровой сточной воды является 65 мг/г, а увеличение дозировки коагулянта не влияет на скорость осаждения хлопьев. Среди флокулянтов наибольшую активность проявляет анионный флокулянт А-19. При сгущении шлама наблюдается разрушение флокул и за 9 минут скорость осаждения флокул снижается вдове. Увеличение концентрации флокулянта с 0,8 мг/г до 1,6 мг/г приводит к увеличению скорости осаждения твердой фазы в 2–2,5 раза.Показано, что концентрация твердой фазы влияет на скорость осаждения флокул, оптимальные условия агрегатообразования наблюдаются при концентрации 4–6 г/л. Механические воздействия на агрегаты оказывают разрушающее действие в зависимости от концентрации твердой фазы. Установлено, что изменения в дисперсной системе можно наблюдать по изменению водородного показателя, который изменяется в зависимости от концентрации твердой фазы в буровой сточной воде. Увеличение концентрации твердой фазы с 1 до 10 г/л приводит к изменению рН от 7,2 до 8,3, после введения коагулянта наблюдается снижение рН, а последующее разрушение агрегатов приводит к увеличению водородного показателя. Полученные в результате исследований данные и предложенная методика могут быть использованы для подбора оптимальных дозировок реагентов при очистке буровых сточных водыДосліджено вплив концентрації твердої фази бурових стічних вод на змінення швидкості осідання твердої фази при агрегатоутворенні під час фізико-хімічного методу очистки води з використанням флокулянтів та коагулянтів. Це важливо, тому що зміна концентрації твердої фази у стічній воді є неконтрольованим процесом під час реагентної очистки та суттєво впливає на механізм агрегатоутворення та кінетику осідання твердої фази.Дослідження проводилися на модельній стічній воді, виготовленій шляхом розбавлення відпрацьованого бурового розчину водопровідною водою. Було встановлено, що застосування флокулянтів без коагулянтів не ефективне і не призводить доагрегатоутворення. Встановлено, що оптимальною дозою коагулянту сульфату алюмінію для порушення стійкості дисперсної системи буровий стічної води є 65 міліграм/г, а збільшення дозування коагулянта не впливає на швидкість осадження пластівців. Серед флокулянтів найбільшу активність проявляє аніонний флокулянт А-19. При згущуванні шламу спостерігається руйнування флокул і за 9 хвилин швидкість осадження флокул знижується вдвічі. Збільшення концентрації флокулянта з 0,8 міліграм/г до 1,6 міліграм/г приводить до збільшення швидкості осадження твердої фази в 2-2,5 разів.Показано, що концентрація твердої фази впливає на швидкість осадження флокул, оптимальні умови агрегатоутворення спостерігаються за концентрації 4–6 г/л. Механічні дії на агрегати призводять до руйнування флокул залежно від концентрації твердої фази. Встановлено, що зміни в дисперсній системі можна спостерігати за зміною водневого показника, який змінюється залежно від концентрації твердої фази в буровій стічній воді. Зростання концентрації твердої фази з 1 до 10 г/л призводить до зміни рН від 7,2 до 8,3, після введення коагулянта спостерігається зниження рН, а подальше руйнування агрегатів приводить до збільшення водневого показника.Одержані в результаті досліджень дані і запропонована методика можуть бути використані для підбору оптимальних дозувань реагентів при очищенні бурових стічних вод

Метод очищення сільскогосподарських стічних вод на мульдах та біосорбційному біореакторі

We proposed a method for sewage water purification of nitrogen and phosphorus compounds on a disk bioreactor of full displacement. The developed method of sewage water purification on a bioreactor of full displacement is very promising and we can use it for purification of sewage water, which contains a large amount of organic substances. The efficiency of purification of mineral nitrogen reaches 98.9 %, phosphates up to 40‒50 %. The total nitrogen content decreases by 4‒6 times and the total phosphorus content ‒ by 2‒2.5 times. We proposed combined purification of surface runoff from agricultural land and household or industrial sewage water on troughs with filtering nozzles and on a bioreactor of full displacement.The conducted microbiological studies showed that the process of purification removes nitrogen compounds complexly: as a result of nitrite-denitrification and of the process of anoxide oxidation. We observed transformation of nitrogen mineral compounds under nitrification on the surface of biodisks in presence of oxygen and inside structural elements of biodisks, which is characteristic of anoxide oxidation during ANAMMOX process. Efficiency of purification of sewage water from the territories for agricultural purposes makes up: for suspended substances ‒ 98 %; for mineral nitrogen ‒ 99 %; for CCO ‒ 99 %; for phosphates ‒ 50 %. We can use the scheme of purification on troughs and a bioreactor of full displacement for sewage water of dairy industry, livestock farms, communal services, and surface runoff. Application of the proposed methods of sewage water purification will contribute to improvement of aquatic ecosystemsПредложен метод очистки сточных вод от соединений азота и фосфора на дисковом биореакторе полного вытеснения. Разработанный метод очистки сточных вод на биореакторе полного вытеснения является очень перспективным и может применяться для очистки сточных вод, содержащих большое количество органических веществ. Эффективность очистки минерального азота достигает 98,9 %, фосфатов до 40–50 %, уменьшается содержание общего азота в 4–6 раз и общего фосфора в 2–2,5 раза. Предложена совместная очистка поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий и бытовых или промышленных сточных вод на мульдах с фильтрующими насадками и на биореакторе полного вытеснения.Проведенные микробиологические исследования показали, что в процессе очистки соединения азота удаляются комплексно: в результате нитро-денитрификации и процесса аноксидного окисления. Трансформация минеральных соединений азота при нитрификации наблюдалась на поверхности биодискив в присутствии кислорода и внутри структурных элементов биодискив, что характерно для аноксидного окисления во время процесса ANAMMOX. Эффективность очистки сточных вод с территории сельскохозяйственного использования составляет: по взвешенным веществам – 98 %; по минеральному азоту – 99 %; по ХПК – 99 %; по фосфатам – 50 %. Схема очистки на мульдах и биореакторе полного вытеснения может использоваться для сточных вод молочной промышленности, животноводческих ферм, коммунального хозяйства и поверхностного стока. Применение предложенных методов очистки сточных вод будет способствовать оздоровлению водных экосистемЗапропоновано метод очищення стічних вод від сполук азоту і фосфору на дисковому біореакторі повного витіснення. Розроблений метод очищення стічних вод на біореакторі повного витіснення є дуже перспективним і може застосовуватися для очистки стічних вод, які містять велику кількість органічних речовин. Ефективність очищення мінерального азоту досягає 98,9 %, фосфатів до 40–50 %, зменшується вміст загального азоту в 4–6 разів і загального фосфору в 2–2,5 рази. Запропоновано сумісне очищення поверхневого стоку з сільськогосподарських угідь і побутових або промислових стічних вод на мульдах з фільтруючими насадками і на біореакторі повного витіснення.Проведені мікробіологічні дослідження показали, що в процесі очищення сполуки азоту видаляються комплексно: в результаті нітри-денітрифікації та процесу аноксидного окиснення. Трансформація мінеральних сполук азоту при нітрифікації спостерігалася на поверхні біодисків у присутності кисню і всередині структурних елементів біодисків, що характерне для аноксидного окиснення під час процесу ANAMMOX. Ефективність очищення стічних вод з території сільськогосподарського використання складає: за завислими речовинами – 98 %; за мінеральним азотом – 99 %; за ХСК – 99 %; за фосфатами – 50 %. Схема очистки на мульдах і біореакторі повного витіснення може використовуватися для стічних вод молочної промисловості, тваринницьких ферм, комунального господарства і поверхневого стоку. Застосування запропонованих методів очищення стічних вод сприятиме оздоровленню водних екосисте

Revealing Patterns in the Aggregation and Deposition Kinetics of the Solid Phase in Drilling Wastewater

We have investigated the influence of the concentration of the solid phase of drilling wastewater on a change in the sedimentation rate of the solid phase at aggregation when applying a physical-chemical method of water purification using flocculants and coagulants. This is important because a change in the concentration of the solid phase in wastewater is an uncontrolled process during reagent-based purification and it significantly affects the aggregation mechanism, as well as the kinetics of a solid phase sedimentation.The study was performed using the model wastewater prepared by diluting the used drilling mud with tap water. It was found that the use of flocculants without coagulants is not effective and does not lead to aggregation. It was established that the optimum dose of the coagulant aluminum sulfate that is capable of disrupting the stability of the disperse system of drilling wastewater is 65 mg/g, while increasing the dosage of coagulant has no effect on the rate of flake deposition. Among the flocculants, the most active one is the anionic flocculant A-19. Sludge thickening results in the destruction of floccules; in 9 minutes, the floccule deposition rate is reduced two-fold. Increasing the concentration of a flocculant from 0.8 mg/g to 1.6 mg/g leads to an increase in the deposition rate of the solid phase by 2‒2.5 times.It is shown that the solid phase concentration affects the sedimentation rate of floccules; optimum conditions for aggregation are observed at a concentration of 4‒6 g/l. Mechanical impacts on aggregates exert a destructive effect depending on the concentration of the solid phase. It has been established that changes in the dispersed system can be observed based on a change in pH, which varies depending on the concentration of the solid phase in drilling wastewater. Increasing the concentration of the solid phase from 1 to 10 g/l leads to the change in pH from 7.2 to 8.3; the introduction of coagulant reduces pH, while the subsequent destruction of aggregates leads to an increase in pH. The data obtained in the course of our research, as well as the proposed procedure, could be used in order to select the optimal dosages of reagents during drilling wastewater treatmen

Method of Agricultural Sewage Water Purification at Troughs and a Biosorption Bioreactor

We proposed a method for sewage water purification of nitrogen and phosphorus compounds on a disk bioreactor of full displacement. The developed method of sewage water purification on a bioreactor of full displacement is very promising and we can use it for purification of sewage water, which contains a large amount of organic substances. The efficiency of purification of mineral nitrogen reaches 98.9 %, phosphates up to 40‒50 %. The total nitrogen content decreases by 4‒6 times and the total phosphorus content ‒ by 2‒2.5 times. We proposed combined purification of surface runoff from agricultural land and household or industrial sewage water on troughs with filtering nozzles and on a bioreactor of full displacement.The conducted microbiological studies showed that the process of purification removes nitrogen compounds complexly: as a result of nitrite-denitrification and of the process of anoxide oxidation. We observed transformation of nitrogen mineral compounds under nitrification on the surface of biodisks in presence of oxygen and inside structural elements of biodisks, which is characteristic of anoxide oxidation during ANAMMOX process. Efficiency of purification of sewage water from the territories for agricultural purposes makes up: for suspended substances ‒ 98 %; for mineral nitrogen ‒ 99 %; for CCO ‒ 99 %; for phosphates ‒ 50 %. We can use the scheme of purification on troughs and a bioreactor of full displacement for sewage water of dairy industry, livestock farms, communal services, and surface runoff. Application of the proposed methods of sewage water purification will contribute to improvement of aquatic ecosystem