Об'єкт досліджень: процес оптимізації виробництва біомаси та насіння проса прутоподібного в умовах Лісостепу України, агроекологічні основи формування і реалізації потенціалу врожайності культури залежно від ґрунтово-кліматичних умов та агротехнологічних факторів. Мета: наукове обґрунтування агроекологічних основ формування врожайності проса прутоподібного для умов недостатнього зволоження Лісостепу України та розробці оптимізованої технології вирощування культури, яка базувалася б на принципах адаптивного рослинництва. Методи: загальнонаукові, спеціальні (польовий, хімічний, підрахунково-ваговий, фізичний, розрахунково-порівняльний), статистичні. Новизна: Уперше для зони Лісостепу України теоретично обґрунтовані та розроблені наукові основи агротехнічних прийомів вирощування проса прутоподібного для біопаливного напряму використання. Встановлені закономірності росту та розвитку рослин під впливом абіотичних факторів, що дозволило оптимізувати технологічні заходи виробництва проса прутоподібного на біомасу та насіння. Вперше вивчено вплив сумісного вирощування проса прутоподібного із люпином жовтим на формування елементів структури врожаю та врожайність біомаси, що дозволяє зменшити дози азотних добрив у підживленні посівів. Розроблено наукову методику обліку врожаю за сухою біомасою з використанням оптимальних значень елементів структури, які застосовані для моделювання технології вирощування проса прутоподібного. Результати: Для умов Лісостепу розроблена оптимізована технологія вирощування, що забезпечує: зменшення впливу нерегульованих факторів навколишнього середовища, одержання високої врожайності культури за сухою масою та зменшення витрат ресурсів на виробництво біомаси. Застосування оптимізованої технології вирощування проса прутоподібного на маргінальних землях, що поєднувала: фон напівпарового основного обробітку ґрунту, дві весняні та передпосівну культивації, допосівне та післяпосівне прикочування ґрунту; весняну сівбу у другій декаді квітня нормою висіву 3 млн. шт. насінин на 1 га; широкорядний спосіб сівби (45 см), сумісно з бобовим компонентом, весняне азотне підживлення рослин у дозі 15–30 кг/га д. р. (розпочинаючи з третього року вегетації культури) дозволяє в умовах Лісостепу України збільшити врожайність біомаси до 15,0 т/га, що на 0,9 т/га більше порівняно із звичайною технологією. Цей комплекс агрозаходів дозволяє зменшити сукупні витрати енергетичних ресурсів на 1 га посівів з 73,0 до 65,3 ГДж, збільшити вихід твердого біопалива на 1,3 т/га, енергії на 26,2 ГДж/га, та підвищити коефіцієнт енергетичної ефективності на 0,9 – від 3,4 (ефективність низька) до 4,3 (ефективність середня). Ступінь впровадження: Результати експериментальних досліджень апробовані на дослідно-селекційних станціях Лісостепової зони України та впроваджені у сільськогосподарських підприємствах Полтавської області на площі 10,0 га, Дніпропетровської області (15 га) та інших областей (9,3 га), використовуються в програмах підвищення кваліфікації керівників і фахівців агропромислового комплексу, під час проведення «Днів поля», семінарів та ін. Сфера впровадження: наукові установи НААН і Міністерства АПВіП України, вищі навчальні заклади, агроформування АПК України.^UObject: Optimization process of biomass and switchgrass seeds production in the conditions of the forest-steppe of Ukraine, agroecological fundamentals for the formation and implementation of crop yields potential depending on the soil and climatic conditions and agrotechnological factors. Objective: Scientific justification of agroecological fundamentals for switchgrass yield formation for the conditions of insufficient moisture of the forest-steppe of Ukraine and development of the optimized cultivation technology based on the principles of adaptive plant growing. Methods: General scientific, special (field, chemical, computational-weight, physical, comparative- computational), statistical. Novelty: The scientific fundamentals for agrotechnical techniques of switchgrass cultivation for biofuel production have been substantiated and developed for the forest-steppe of Ukraine for the first time. Regularities of plants growth and development under the influence of abiotic factors have been defined. This allowed to optimize technological measures of the switchgrass production for biomass and seeds. The influence of mutual growth of switchgrass with lupine yellow on formation of the yield structure elements and biomass yield, which reduces the dose of nitrogen fertilizers in crop fertilization, has been studied for the first time. The scientific methodology of yield accounting according to dry biomass using the optimal values of the structure elements applied for modeling the switchgrass cultivation technology has been developed. Results: The optimized cultivation technology has been developed for the conditions of the forest-steppe. This technology provides: decrease of the unregulated environmental factors effect, high yields according to dry mass and reduction of resources cost for the biomass production. The application of the optimized technology of switchgrass cultivation on marginal lands, which combined: semi-fallow soil tillage, two spring and presowing cultivations, presowing and postsowing packing of the soil; spring sowing in the second decade of April with the seeding rate of 3 million seeds per 1 hectare; wide-row method of sowing (45 cm), combined with the bean component, spring nitrogen fertilization with a dose of 15-30 kg/ha (beginning from the third year of crop vegetation), allows to increase biomass yields up to 15.0 t/ha, which is by 0.9 t/ha more in comparison with the conventional technology. This complex of agrarian measures reduces the aggregate cost of energy resources per 1 hectare from 73.0 to 65.3 GJ, increases the output of solid biofuel by 1.3 t/ha, energy by 26.2 GJ/ha and raise the energy efficiency coefficient by 0.9 - from 3.4 (low efficiency) to 4.3 (average efficiency). Degree of Implementation: The experimental results have been tested at selection experimental stations of the Forest-steppe zone of Ukraine and introduced at the agricultural enterprises of the Poltava region on the area of 10.0 hectares, Dnipropetrovsk region (15 hectares) and other regions (9.3 hectares). They are used in skills upgrading programs for agribusiness managers and specialists, and are shown on Field Days, seminars, etc. Scope of Implementation: scientific institutions of NAAS and the Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine, higher educational establishments, agrarian enterprises of Ukraine.

Рожко І. І. Рівень формування і мінливість елементів насіннєвої продуктивності проса прутоподібного (Panicum virgatum L.) в умовах центрального Лісостепу України. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 201 «Агрономія» (галузь знань 20 “Аграрні науки та продовольство”). – Полтавська державна аграрна академія Міністерства освіти і науки України, Полтава, 2021. У дисертаційній роботі представлено вирішення важливого наукового завдання – підвищення врожайності проса прутоподібного шляхом вивчення кращих іноземних та вітчизняних сортозразків за господарсько-цінними ознаками для виокремлення вихідного матеріалу для селекції. Досліджено особливості формування врожайності насіння проса прутоподібного за елементами структури врожаю у залежності від сортового складу, умов вирощування та застосування відповідних науково-обґрунтованих методик вирощування. На першому етапі дослідження сортозразки проса прутоподібного за тривалістю вегетаційного періоду були розподілені на групи стиглості: ранньостиглі (менше 149 діб), середньостиглі (150–170 діб), та пізньостиглі (понад 170 діб). Визначено, що сорти проса прутоподібного усіх груп стиглості характеризуються високою або середньою стійкістю до вилягання мають найвищу посухо- і морозостійкість окрім сортів Аламо і Канлоу.За ступенем впливу на врожайність насіння сортів проса прутоподібного елементи продуктивності розподілено в порядку спадання: густота стеблостою → параметри волоті → маса 1000 насінин → висота рослин. З-поміж сортименту проса прутоподібного з високими показниками адаптивності та врожайності виокремлено сорти Кейв-ін-рок, Санбурст, в меншій мірі, але на високому рівні – сорти Картрадж і Форесбург. За показниками пластичності, стабільності та врожайності насіння сортозразки проса прутоподібного умовно поділені на три групи. До першої групи віднесено сортозразки Кейв-ін-рок, Шелтер, Картадж, Форесбург, Блеквелл і Патфіндер відносяться до високоврожайних (307,2–340,5 кг/га), та характеризуються низькою пластичністю та високою стабільністю. Ці сортозразки здатні забезпечити високу та стабільну врожайність насіння в ґрунтово-кліматичних умовах центрального Лісостепу. До другої групи віднесено сортозразки проса прутоподібного як середньоврожайні за масою насіння (215,4–286,1 кг/га): Шелтер, Санбурст, та Дакота, що мають середній рівень прояву генотипового ефекту. До третьої групи належать інші сортозразки: Небраска, Канлоу та Аламо (урожайність насіння менше 120,0 кг/га), що характеризуються низьким проявом генотипового ефекту. На другому етапі дослідження за вивчення кращих сортозразків Кейв-ін-рок (ум. ст.), Зоряне, Морозко та Лінія 1307 встановлено, що кількісні показники генеративної частини рослин проса прутоподібного вносять значний вклад у рівень врожайності насіння. Урожайність насіння досліджуваних сортозразків за коефіцієнтом детермінації ознаки (d) залежить на 53–59 % від кількості гілочок першого порядку, на 48–52 % – від кількості волотей, на 12–21 % – від крупності насіння, та на 6–12 % – від довжини та ширини волоті.Виявлено сортозразки Зоряне і Лінія 1307, що мали найстабільніший прояв за показником маси 1000 насінин. Цей показник мав середній вплив за коефіцієнтом кореляції на врожайність насіння сортозразків Зоряне і Лінії 1307. Інші сортозразки мали середній (Морозко) та значний (Кейв-ін-рок) коефіцієнт варіації за даним показником.Встановлено, що сортозразки Зоряне і Лінія 1307 формують високий рівень врожайності та вихід схожого насіння в роки, що за ГТК характеризувався як посушливі та оптимальні, інші сорти порівняно високу насіннєву продуктивність забезпечували у роки з ГТК близьким до 1.За ступенем екологічної пластичності показників урожайності насіння (більше 0,5 т/га) та його крупності (більше 1,5 г) найкращу сумісність стабільності з високим проявом генотипового ефекту даних ознак забезпечили сортозразки проса прутоподібного Зоряне та Лінія 1307. За показниками вегетативної та генеративної частини рослин виокремлено сортозразки Зоряне та Лінія 1307 незалежно від умов вирощування.Виокремлено сортозразки Зоряне та Лінія 1307, які формують ваговите насіння, високу насіннєву врожайність (більше 250 кг/га) схожого насіння (близько 65 %) та можуть бути використані в подальшій селекційній роботі для створення і розширення сортименту проса прутоподібного. Що в перспективі дозволить без додаткових затрат отримувати якісний насіннєвий матеріал, закладати нові енергоплантації для виробництва біомаси рослин для енергетичних цілей та додаткові продукти для різних галузей промисловості.^URozhko I. I. Level of formation and variability of elements of switchgrass (Panicum virgatum L.) seed productivity in the environment of the central Forest-Steppe of Ukraine. – Qualifying scientific work as a manuscript.A thesis for a Doctor of Philosophy degree by specialty 201 Agronomy (field of study 20 Agrarian and Food Sciences). Poltava State Agrarian Academy of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Poltava. – Poltava State Agrarian University of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Poltava, 2021.The thesis presents a solution to an important scientific problem – increasing the yields of switchgrass by studying the best foreign and national variety samples according to economically valuable traits to specify the source material for selection. The peculiarities of the formation of switchgrass seed yields by the elements of yield structure depending on variety assortment, cultivation conditions, and the use of appropriate scientific-based techniques of cultivation are studied. At the first stage of the research, the variety samples of switchgrass were divided into maturity groups according to the length of the growing season: early maturing (less than 149 days), mid-maturing (150–170 days), and late-maturing (over 170 days). It is found that varieties of switchgrass of all maturity groups are characterized by high or medium lodging resistance and have the highest drought and frost resistance except for Alamo and Kanlow. According to the degree of influence on the yields of the seeds of switchgrass varieties, the elements of productivity are presented in decreasing order: density of plant stand → the weight of 1000 seeds → plant height. Among the range of switchgrass varieties with high indices of adaptability and yields, Cave-in-Rock and Sunburst are singled out, to a lesser extent, but at a high level – Carthage and Forestburg varieties. According to the indices of plasticity, stability, and seed yields, the variety samples of switchgrass are conveniently classified into three groups. The first group includes the variety samples Cave-in-Rock, Shelter, Carthage, Forestburg, Blackwell, and Pathfinder as high-yielding ones (307.2–340.5 kg/ha), and they are characterized by low plasticity and high stability. These variety samples can provide high and stable seed yields under soil and climate conditions of the central Forest-Steppe. The second group includes the variety samples of average yield in terms of seed yields (215.4–286.1 kg / ha): Shelter, Sunburst, and Dacotah, which have an average level of genotypic effect expression. The third group is represented by other variety samples: Nebraska, Kanlow and Alamo (seed yields is less than 120.0 kg / ha), characterized by low expression of genotypic effect. At the second stage of the research of the variety samples Cave-in-Rock (conditional standard), Zoriane, Morozko, and Liniia 1307, it was found that the quantitative indices of the generative part of switchgrass plants contribute significantly to the level of seed yields. The seed yields of the variety samples under study according to the coefficient of determination of trait (d) depend on the number of first-order twigs by 53–59%, on the number of heads by 48–52%, on seed size by 12–21% and on the length and width of the head by 6–12%. The variety samples Zoriane and Liniia 1307 are discovered, they have the most stable manifestation in terms of the weight index of 1000 seeds. This index had a moderate effect by the correlation coefficient on the seed yields of Zoriane and Liniia 1307. Other variety samples had an average (Morozko) and significant (Cave-in-Rock) coefficient of variation by this index. It was in studies revealing that the variety samples Zoriane and Liniia 1307 form a high level of yields and conditioned seed efficiency in years which according to the hydrothermal coefficient were characterized as arid and optimal, other varieties provided relatively high seed productivity in years with the hydrothermal coefficient close to 1. According to the degree of ecological plasticity of the seed yields indices (more than 0.5 t / ha) and seed size (more than 1.5 g), the best compatibility of stability with a high expression of the genotypic effect of these traits was provided by Zoriane and Liniia 1307. By the indices of vegetative and generative part of plants, the variety samples Zoriane and Liniia 1307 were distinguished, regardless of cultivation conditions. The variety samples Zoriane and Liniia 1307 are pointed out as those which form heavy seeds, high seed yields (more than 250 kg/ha) of germinated seeds (about 65%) and can be used in further selection work to create and expand the range of switchgrass varieties, which in the long run will enable to obtain high-quality seed material without additional costs, to establish new energy plantations to produce plant biomass for energy purposes and additional products for various industries.