Опрацьовано широке коло джерел і літератури та досліджено розвиток агрокультури українського населення Буковини. Значну увагу приділено проблемам впливу природних умов на розвиток землеробства. Висвітлено питання стосовно змін структури посівних площ, асортименту вирощуваних сільськогосподарських культур, а також щодо інноваційних систем землеробства. Розглянуто традиційні способи удобрення грунту. Проаналізовано динаміку розвитку народної агротехніки. Досліджено питання впровадження інновацій у сільське господарство краю та проаналізовано їх вплив на менталітет зі світогляду буковинського села. З'ясовано локальні та загальнослов'янські риси розвитку агрокультури українців Буковини. Охарактеризовано у порівняльному аспекті народну агротехніку, аграрні звичаї й обряди українського та східнороманського населення краю.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено характеристики розсіяного сигналу за умов багаточастотного зондування параметрів грунтів і рослинного покриву. Експерименти проведено за допомогою дистанційних методів у широкому діапазоні частот з борта літака-лабораторії ІЛ-18. Для обробки результатів експериментів використано дані радіолокаторів бічного огляду 3-х см, 23-х см і 180-ти см діапазонів, а також дані скануючого радіометра 8-ми мм діапазону. Використано дані контактних вимірів. Показано переваги багаточастотного радіолокаційного зондування над одноканальними методами для оцінки параметрів грунтів і рослинного покриву. Установлено зв'язки відбитого сигналу з гранулометричним складом грунтів, щільністю та вологістю. Показано можливості багатоканальної ідентифікації агрокультур і визначення ряду їх біометричних параметрів. Наведено результати застосування космічної інформації РБО ШСЗ "Січ-1" для оцінки агрометеорологічної ситуації в осінньо-зимовий період року.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі узагальнено результати досліджень біотичного агроекологічного моніторингу формування рослинно-мікробних комплексів у штучних і природних екосистемах на різних рівнях організації від клітинного і макромолекулярного до угруповань.Сформульовано концепцію «Гравічутливості фотосинтетичного апарату рослин на клітинному і макромолекулярному рівні», що використовується для створення автотрофної ланки біологічних систем життєзабезпечення космічних кораблів і орбітальних станцій. Вперше виявлено морфо-функціональні зміни фотосинтетичного апарату пшениці ярої, які полягали в збільшенні розмір клітин мезофілу, що свідчить про стимулюючий ефект інокуляції на формування фотосинтетичного апарату рослин. За результатами багаторічних досліджень доведено, що морфологічна пластичність мезофілу листків рослин сої, інокульованих біопрепаратами, виявлялася у збільшенні таких показників як: ширина мезофілу, площа клітин мезофілу, коефіцієнт палісадності, частка хлоропластів від загальної площі мезофілу та обʼєму фотомембран. Створена нами інформативна система дослідження архітектоніки мікробного ценозу ефективних рослинно-мікробних систем із паралельним моніторингом фотосинтетичного апарату агрокультур застосовано у комплексному підході до визначення впливу строкатості і мінливості ґрунтових умов на ріст і розвиток бобових рослин за інокуляції високоактивними штамами азотфіксувальних бактерій.^UThe dissertation summarizes the results of research of biotic agroecological monitoring of the formation of plant-microbial complexes in artificial and natural ecosystems at different levels of organization from cellular and macromolecular to groups.Based on the obtained data, we formulated the concept of «Gravity sensitivity of the photosynthetic apparatus of plants at the cellular and macromolecular level», which is used to create an autotrophic link of biological support systems (BSS) of spacecraft and orbital stations.Under the action of different endophytic strains of diazotrophs of the genus Azospirillum we first detected morpho-functional changes in the photosynthetic apparatus of spring wheat, which consisted in increasing the size of mesophilic cells, the number of chloroplasts, the number of grains in the chloroplast, the increase in chlorophyll and on the formation of the photosynthetic apparatus of plants.According to the results of long-term researches it is proved that morphological plasticity of mesophile of leaves of soybean plants inoculated with biologicals was shown in increase of such indicators as: width of mesophile, area of сells of mesophile, coefficient of palisade, share of chloroplasts from the total area of mesophile and volume of photomembranes. The data were confirmed by the effect of increasing the peaks of chlorophyll in the reflection spectrograms than in the control without inoculation.The information technology created by us to study the architectonics of microbial coenosis of effective plant-microbial systems with parallel monitoring of the photosynthetic apparatus of legumes was used in a comprehensive approach to determining the influence of variegation and variability of soil conditions on growth and development of legumes.

Дисертацію присвячено забезпеченню якості механізованих агротехнологій через максимальне наближення агротехнічних можливостеймашинних агрегатів до потреб культур за виконання механізованих технологічних процесів на основних етапах їхнього росту й розвитку.Описано систему функціонування технологічних процесів вирощування культур з урахуванням накопичення енергії залежно від ступеня забезпечення технологічних процесів. Розроблено зв'язок між потребами рослин і можливостями машин для їхнього забезпечення засобами механізації в керованій системі оцінювання якості механізованих процесів. Розроблено систему керованого технологічного процесу, яка включає структуровану інформацію про сучасні сорти та гібриди агрокультур, агрокліматичні умови їхнього вирощування й засоби механізації, які використовуються для забезпечення виконання механізованого технологічного процесу і які входять у дану систему (матриця агрокультур, матриця полів відповідного господарства та стан довкілля, матриця технологічних операцій; матриця Агромашина; матриці енергетичних засобів; матриця систем контролю й розрахунку оцінки якості роботи машинних агрегатів), застосовані методи математичної логіки. Розроблено систему оцінювання якості роботи машинних агрегатів на кожній механізованій операції відповідно до агротехнічних вимог. Розроблено співвідношення для погодження розмірності оцінювання ґрунту щодо питомого опору та його твердості. Уточнено коефіцієнти опору перекочування, зчеплення й буксування залежно від твердості ґрунту, у шарі 0–10 см для сучасних машин з урахуванням зміни ґрунтово-кліматичних умов. Розроблено сучасну структура балансу часу доби роботи машинних агрегатів. Запропоновано структурно-логічні схеми комплектування сучасних машинних агрегатів для обґрунтування їхніх техніко-експлуатаційних параметрів. Розроблено методологію та математичну модель економічної оцінки механізованих агротехнологій з урахуванням коефіцієнта якості забезпечення агротехнологій комплексами машин.^UThe dissertation thesis is devoted to quality assurance of mechanized agrotechnical technologies through meeting the crops need via maximum performance of the machine units at all the main stages of the crop's growth and development. The functioning system of technological processes of crops cultivation has been described, while considering energy accumulation depending on a degree of maintenance of technological processes. The connection between the needs of plants and the machines capabilities to provide them with the relevant mechanization means within a controlled system of mechanized processes quality assessment has been designed. The system of a controlled technological process has been developed, including structured information about modern varieties and hybrids of agriculture, agroclimaticconditions of their cultivation and mechanical means that are used to ensure the implementation of a mechanized technological process and that are included into this system (an agricultural matrix, a field matrix of a relevant farm and the state of the environment, a matrix of technological operations, an Agro Machine matrix, a matrix of energy resources, a systems matrix of control and calculation of quality assessments of machine units functioning), the methods of mathematical logic have been applied. The estimation system of a work quality of machine units on each mechanized operation according to agrotechnical requirements has been presented. There has also been developed a ratio for the scale harmonization of the soil assessment in terms of the resistivity and its hardness. Eventually, there have been clarified the roll-over resistance coefficients, and the coefficients of adhesion and skidding, depending on the hardness of the soil, in a layer of 0–10 cm for modern machines, taking into account changes in soil and climatic conditions. The modern structure of daytime balance for work of machine units has beendeveloped. Structural and logical schemes of assembling the modern machine units for their technical and operational parameters justification have been offered. The methodology and the mathematical model have been designed for the sake of economic evaluation of mechanized agrotechnologies taking into account the quality coefficients of agrotechnological machines complexes.

Наукова новизна. Досліджено раніше нез'ясовані аспекти біосинтетичної здатності S. netropsis IMВ Ac-5025. Вперше виявлено кореляційні взаємозв'язки в біосинтезі стрептоміцетом полієнових антибіотиків з іншими БАР – ауксинами, цитокінінами, абсцизовою кислотою, стеролами. Доведено можливість використання факторного аналізу як методу теоретичного прогнозування для підбору оптимальних умов культивування стрептоміцета і накопичення корисних метаболітів за рахунок внесення екзогенних сполук. Встановлено переваги використання органічного поживного середовища для накопичення полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів за глибинного культивування продуцента. Вперше показано можливість застосування метаболітів ґрунтових стрептоміцетів для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів томату з пролонгованою стійкістю до фітонематод і фітопатогенів, з'ясовано їх роль в праймінг-ефекті у рослин. S. netropsis ІМВ Ас-5025 накопичує найбільшу кількість полієнових антибіотиків в біомасі в стаціонарну фазу (на 7-му добу) за глибинного культивування, а саме: 0,387 мг/г АСБ в синтетичному і 2,318 мг/г АСБ в органічному поживних середовищах. Вперше виявлено, що полієнові антибіотики накопичуються вже на 1 добу культивування, що свідчить про їх структурну роль в метаболізмі стрептоміцетів. Тому для з'ясування впливу екзогенних речовин на біосинтез полієнових антибіотиків і інших БАР штамом доцільно вносити ці речовини в стаціонарну фазу. Факторний аналіз показав, що біосинтез полієнових антибіотиків S. netropsis ІМВ Ас-5025 має найбільший відсоток кореляції із біосинтезом цитокініну – ізопентеніладенозином, ауксину – індол-3-карбінолом і стерольною сполукою – β-ситостеролом. На підставі отриманих даних було сформульовано гіпотезу про можливе регулювання біосинтезу полієнових антибіотиків стрептоміцетом за рахунок внесення екзогенних БАР.Отримані результати доповнюють знання щодо складних взаємозв'язків в біосинтезі речовин в клітинах стрептоміцетів і дають основи для біохімічного регулювання накопичення цінних метаболітів продуцентом в одному біотехнологічному процесі. Для захисту від фітопатогенів – актуально збільшувати вміст полієнових антибіотиків, для праймінг-ефекту – регулювати кількість ауксинів і цитокінінів, для збільшення стійкості рослин до нематод – регулювати кількість стеролів, для покращення резистентності до абіотичних стресів – змінювати накопичення АБК. Результати дослідження розширюють спектр застосування метаболічного біопрепарату Фітовіт (продуцент – S. netropsis IMВ Ac-5025), розробленого у відділі загальної і ґрунтової мікробіології, Інституту мікробіології і вірусології ім Д .К. Заболотного НАНУ. Застосування Фітовіту у рослинництві включає механізми адаптивних можливостей рослин на молекулярному, клітинному і організменному рівнях. Вперше показано ефективність метаболітів S. netropsis ІМВ Ас-5025 для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів Lycopersicon esculentum Mill. сорту Лагідний, стійких до нематодних інвазій і уражень фітопатогенами з пролонгованим ефектом.Практичне значення отриманих результатів. З'ясовано кореляційні взаємозв'язки біосинтезу полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів S. netropsis IMВ Ac-5025, що дає можливість використовувати факторний аналіз як метод теоретичного прогнозування накопичення метаболітів. Показано переваги використання органічного поживного середовища для накопичення полієнових антибіотиків стрептоміцетом і можливість біохмімічного регулювання накопичення цінних метаболітів в одному біотехнологічному процесі. Доведено ефективність застосування метаболітів ґрунтових стрептоміцетів для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів, стійких до фітопаразитичних нематод і фітопатогенів і з покращеною урожайністю за рахунок праймінг-ефекту з пролонгованою дією. Запропоновано схеми вирощування агрокультур з використанням Фітовіту, за яких отримано 13 % приросту урожаю по соняшнику гібриду НК Конді і 23,4 % по кукурудзі гібриду ДКС-4082 за посушливого сезону.^UScientific novelty and practical significance. Previously unexplained aspects of the biosynthetic capacity of S. netropsis IMV Ac-5025 have been studied. Correlations dependence in the biosynthesis of polyene antibiotics with other BAS - auxins, cytokinins, abscisic acid, sterols streptomycetes were found for the first time. The possibility of factor analysis using as a method of theoretical prediction for the selection of optimal conditions for the cultivation of producer and the accumulation of the useful metabolite due to the introduction of exogenous compounds was proved. The advantages of using an organic nutrient medium for the accumulation of polyene antibiotics, phytohormones, and sterols of the producer in biotechnology were showed. The effectiveness of the use of soil streptomycete metabolites for in vitro production of tomato regenerating plants with prolonged resistance to parasitic phytonematodes and phytopathogens has been demonstrated for the first time. The efficiency of Phytovit bioformulation in the priming effect in plants was elucidated.S. netropsis IMV Ac-5025 accumulated the largest amount of polyene antibiotics in biomass in the stationary growth phase (on the 7th day) during the cultivation under the submerged conditions, namely: 386.5 μg/g ADB in synthetic and 2318.2 μg/g ASB in organic nutrient media. It was found that polyene antibiotics accumulate for 1 day of cultivation that indicates their structural role in the metabolism of streptomycetes for the first time. Therefore, the addition of these substances in the stationary growth phase is advisable to determine the effect of exogenous substances on the biosynthesis of polyene antibiotics and other BAS by the strain.Factor analysis showed that the biosynthesis of polyene antibiotics by S. netropsis IMV Ac-5025 is mostly correlated with the biosynthesis of cytokinin - isopentinyladenosine, auxin - indole-3-carbinol and sterol compound - β-sitosterol. The hypothesis about the possible regulation of the biosynthesis of polyene antibiotics by streptomycete due to the introduction of exogenous BAS was formulated based on the obtained data.These results are important for understanding the complex relationships of metabolic pathways in streptomycetes and provide an opportunity to create in one biotechnological process bioproducts with specified properties. For the protection against phytopathogens, it is advisable to increase the polyene antibiotics content, for the priming effect - to regulate the content of auxins and cytokinins, for the increase plant resistance against nematodes - to regulate the content of sterols, for the improved resistance against abiotic stress - to change the accumulation of ABA.Preliminary studies on the range of properties and possibilities of application of metabolic biological products Phytovit (producer - S. netropsis IMV Ac-5025), developed at the Department of General and Soil Microbiology, Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, the National Academy of Sciences of Ukraine. It induces multilevel mechanisms of adaptive capacity of plants at the molecular, cellular, and organismal levels, that allows revealing it biological potential inherent in selection methods.The practical significance of the results. The correlations dependence between the biosynthesis of polyene antibiotics and phytohormones and sterols by S. netropsis IMV Ac-5025 were clarified and confirmed experimentally, which makes it possible to use factor analysis as a method of theoretical prediction of metabolic accumulation. The advantages of using an organic nutrient medium for the accumulation of polyene antibiotics be the producer and the possibility of biochemical regulation of the accumulation of valuable metabolites in one biotechnological process are shown. The efficiency of application of soil streptomycete metabolites for getting in vitro of regenerating plants resistant tagainsto phytoparasitic nematodes and phytopathogens with improved yield due to the priming effect with prolonged action was proved. The schemes of cultivation of crops with the use of Fytovit are offered, according to which 13% increase in yield was obtained for sunflower hybrid NK Kondi and 23.4% for corn hybrid DKS-4082 during the dry season, while costs were reduced by UAH 3,000 per 1 ha.

Наукова новизна. Досліджено раніше нез'ясовані аспекти біосинтетичноїздатності S. netropsis IMВ Ac-5025. Вперше виявлено кореляційнівзаємозв'язки в біосинтезі стрептоміцетом полієнових антибіотиків з іншимиБАР – ауксинами, цитокінінами, абсцизовою кислотою, стеролами. Доведеноможливість використання факторного аналізу як методу теоретичногопрогнозування для підбору оптимальних умов культивування стрептоміцета інакопичення корисних метаболітів за рахунок внесення екзогенних сполук.Встановлено переваги використання органічного поживного середовища длянакопичення полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів за глибинногокультивування продуцента. Вперше показано можливість застосуванняметаболітів ґрунтових стрептоміцетів для отримання в умовах in vitroрослин-регенерантів томату з пролонгованою стійкістю до фітонематод іфітопатогенів, з'ясовано їх роль в праймінг-ефекті у рослин. S. netropsis ІМВАс-5025 накопичує найбільшу кількість полієнових антибіотиків в біомасі встаціонарну фазу (на 7-му добу) за глибинного культивування, а саме: 0,387мг/г АСБ в синтетичному і 2,318 мг/г АСБ в органічному поживнихсередовищах. Вперше виявлено, що полієнові антибіотики накопичуютьсявже на 1 добу культивування, що свідчить про їх структурну роль вметаболізмі стрептоміцетів. Тому для з'ясування впливу екзогенних речовинна біосинтез полієнових антибіотиків і інших БАР штамом доцільно вноситиці речовини в стаціонарну фазу. Факторний аналіз показав, що біосинтезполієнових антибіотиків S. netropsis ІМВ Ас-5025 має найбільший відсотоккореляції із біосинтезом цитокініну – ізопентеніладенозином, ауксину –індол-3-карбінолом і стерольною сполукою – β-ситостеролом. На підставіотриманих даних було сформульовано гіпотезу про можливе регулюваннябіосинтезу полієнових антибіотиків стрептоміцетом за рахунок внесенняекзогенних БАР.Отримані результати доповнюють знання щодо складних взаємозв'язків вбіосинтезі речовин в клітинах стрептоміцетів і дають основи для біохімічногорегулювання накопичення цінних метаболітів продуцентом в одномубіотехнологічному процесі. Для захисту від фітопатогенів – актуальнозбільшувати вміст полієнових антибіотиків, для праймінг-ефекту –регулювати кількість ауксинів і цитокінінів, для збільшення стійкості рослиндо нематод – регулювати кількість стеролів, для покращення резистентностідо абіотичних стресів – змінювати накопичення АБК. Результатидослідження розширюють спектр застосування метаболічного біопрепаратуФітовіт (продуцент – S. netropsis IMВ Ac-5025), розробленого у відділізагальної і ґрунтової мікробіології, Інституту мікробіології і вірусології ім Д.К. Заболотного НАНУ. Застосування Фітовіту у рослинництві включаємеханізми адаптивних можливостей рослин на молекулярному, клітинному іорганізменному рівнях. Вперше показано ефективність метаболітів S.netropsis ІМВ Ас-5025 для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантівLycopersicon esculentum Mill. сорту Лагідний, стійких до нематодних інвазій іуражень фітопатогенами з пролонгованим ефектом. У ризосферному ґрунтітаких рослин підвищується чисельність агрономічно кориснихмікроорганізмів, які беруть участь у трансформації сполук азоту, фосфору івуглецю, що сприяє формуванню продуктивних мікробно-рослинних систем іпідвищує супресивність ґрунту до фітопатогенів. Показано перевагизастосування біопрепарату в польових умовах для підвищення урожайностісоняшнику гібриду НК Конді і кукурудзі гібриду ДКС-4082 в період засухи.Практичне значення отриманих результатів. З'ясовано кореляційнівзаємозв'язки біосинтезу полієнових антибіотиків, фітогормонів і стеролів S.netropsis IMВ Ac-5025, що дає можливість використовувати факторний аналізяк метод теоретичного прогнозування накопичення метаболітів. Показанопереваги використання органічного поживного середовища для накопиченняполієнових антибіотиків стрептоміцетом і можливість біохмімічногорегулювання накопичення цінних метаболітів в одному біотехнологічномупроцесі. Доведено ефективність застосування метаболітів ґрунтовихстрептоміцетів для отримання в умовах in vitro рослин-регенерантів, стійкихдо фітопаразитичних нематод і фітопатогенів і з покращеною урожайністю зарахунок праймінг-ефекту з пролонгованою дією. Запропоновано схемивирощування агрокультур з використанням Фітовіту, за яких отримано 13 %приросту урожаю по соняшнику гібриду НК Конді і 23,4 % по кукурудзігібриду ДКС-4082 за посушливого сезону.^UScientific novelty and practical significance. Previously unexplained aspects of thebiosynthetic capacity of S. netropsis IMV Ac-5025 have been studied. Correlations dependence in thebiosynthesis of polyene antibiotics with other BAS - auxins, cytokinins, abscisic acid, sterolsstreptomycetes were found for the first time. The possibility of factor analysis using as a method oftheoretical prediction for the selection of optimal conditions for the cultivation of producer and theaccumulation of the useful metabolite due to the introduction of exogenous compounds was proved.The advantages of using an organic nutrient medium for the accumulation of polyene antibiotics,phytohormones, and sterols of the producer in biotechnology were showed. The effectiveness of theuse of soil streptomycete metabolites for in vitro production of tomato regenerating plants withprolonged resistance to parasitic phytonematodes and phytopathogens has been demonstrated for thefirst time. The efficiency of Phytovit bioformulation in the priming effect in plants was elucidated.S. netropsis IMV Ac-5025 accumulated the largest amount of polyene antibiotics in biomass inthe stationary growth phase (on the 7th day) during the cultivation under the submerged conditions,namely: 386.5 μg/g ADB in synthetic and 2318.2 μg/g ASB in organic nutrient media. It was foundthat polyene antibiotics accumulate for 1 day of cultivation that indicates their structural role in themetabolism of streptomycetes for the first time. Therefore, the addition of these substances in thestationary growth phase is advisable to determine the effect of exogenous substances on thebiosynthesis of polyene antibiotics and other BAS by the strain. Factor analysis showed that thebiosynthesis of polyene antibiotics by S. netropsis IMV Ac-5025 is mostly correlated with thebiosynthesis of cytokinin - isopentinyladenosine, auxin - indole-3-carbinol and sterol compound - β-sitosterol. The hypothesis about the possible regulation of the biosynthesis of polyene antibiotics bystreptomycete due to the introduction of exogenous BAS was formulated based on the obtained data.These results are important for understanding the complex relationships of metabolic pathwaysin streptomycetes and provide an opportunity to create in one biotechnological process bioproductswith specified properties. For the protection against phytopathogens, it is advisable to increase thepolyene antibiotics content, for the priming effect - to regulate the content of auxins and cytokinins, forthe increase plant resistance against nematodes - to regulate the content of sterols, for the improvedresistance against abiotic stress - to change the accumulation of ABA.Preliminary studies on the range of properties and possibilities of application of metabolicbiological products Phytovit (producer - S. netropsis IMV Ac-5025), developed at the Department ofGeneral and Soil Microbiology, Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, the NationalAcademy of Sciences of Ukraine. It induces multilevel mechanisms of adaptive capacity of plants atthe molecular, cellular, and organismal levels, that allows revealing it biological potential inherent inselection methods. The efficacy of soil streptomycete metabolites for in vitro obtaining tomato plantregeneration (L. esculentum Mill) was shown for the first time. These plants have a higher resistanceagainst parasitic nematode invasions and phytopathogens with a prolonged effect. Technologies forgrowing crops using Phytovit was proposed, thhat resulted in a 13% increase in yield for sunflowerhybrid NK Condy and 23.4% for corn hybrid DKS-4082 during the dry season, while costs werereduced by 3 thousand UAH per 1 ha.The practical significance of the results. The correlations dependence between the biosynthesisof polyene antibiotics and phytohormones and sterols by S. netropsis IMV Ac-5025 were clarified andconfirmed experimentally, which makes it possible to use factor analysis as a method of theoreticalprediction of metabolic accumulation. The advantages of using an organic nutrient medium for theaccumulation of polyene antibiotics be the producer and the possibility of biochemical regulation ofthe accumulation of valuable metabolites in one biotechnological process are shown. The efficiency ofapplication of soil streptomycete metabolites for getting in vitro of regenerating plants resistanttagainsto phytoparasitic nematodes and phytopathogens with improved yield due to the priming effectwith prolonged action was proved. The schemes of cultivation of crops with the use of Fytovit areoffered, according to which 13% increase in yield was obtained for sunflower hybrid NK Kondi and23.4% for corn hybrid DKS-4082 during the dry season, while costs were reduced by UAH 3,000 per 1ha.