Sustainable aspects of millet (Panicum miliaceum) productivity: Optimization of sowing rate and mineral nutrition

Abstract

This study focuses on developing a resource-saving technology for cultivating millet (variety Omriyane) in the North-Eastern Forest-Steppe of Ukraine by optimizing mineral fertilization and seeding rates. The relevance of the work is driven by millet’s multifaceted significance (food, feed, and industrial uses) and its critically low proportion in the region’s crop structure due to outdated agricultural practices and the high cost of fertilizers. Five-year field experiments, conducted on typical chernozem soil, demonstrated that the level of mineral nutrition is the crucial factor in determining millet productivity. It was established that applying the most intensive (calculated) fertilizer rate ensures maximum morphological parameters (plant height, grain count) and, consequently, the highest crop yield. The seeding rate factor, while influencing plant stand density, had a less pronounced effect on the final yield. The main conclusion is that to fully realize the potential of the Omriyane millet variety in the North-Eastern Forest-Steppe, it is necessary to implement an intensive mineral nutrition system combined with an increased seeding rate. This approach will ensure stable productivity growth and enhance the economic efficiency of cultivating this valuable crop. Це дослідження зосереджено на розробці ресурсозберігаючої технології вирощування проса (сорт Омріяне) у Північно-Східному Лісостепу України шляхом оптимізації мінерального удобрення та норм висіву. Актуальність роботи зумовлена багатогранним значенням проса (харчове, кормове та промислове використання) та його критично низькою часткою у структурі посівів регіону через застарілі агротехніку та високу вартість добрив. П'ятирічні польові досліди, проведені на типовому чорноземному ґрунті, показали, що рівень мінерального живлення є вирішальним фактором, що визначає продуктивність проса. Встановлено, що застосування найінтенсивнішої (розрахункової) норми удобрення забезпечує максимальні морфологічні показники (висота рослин, кількість зерен) і, як наслідок, найвищий урожай культури. Фактор норми висіву, хоча й впливав на густоту стояння рослин, мав менш виражений вплив на кінцевий урожай. Основний висновок полягає в тому, що для повної реалізації потенціалу проса сорту Омріяне у Північно-Східному Лісостепу необхідно впроваджувати інтенсивну систему мінерального живлення у поєднанні зі збільшеною нормою висіву. Такий підхід забезпечить стабільне зростання продуктивності та підвищить економічну ефективність вирощування цієї цінної культури.