Estimation of effectivity of new growth regulators on winter wheat productivity and quality

Abstract

Triazole derivatives are powerful agronomic tools that regulate multiple plant processes. In wheat, they help balance veget a tive and reproductive growth, enhance tolerance to abiotic and biotic stresses, and support stable, high yields with improved grain quality. Their dual functionality as growth regulators and broad-spectrum fungicides enables integrated, resource-efficient pr o grams that couple crop protection with physiological stimulation. In this study, seeds from five winter wheat varieties (1.000 grains per treatment) were primed in aqueous solutions of two triazole-type compounds, CA-64 and CA-79, at 0.01%, 0.02% and 0.04%. Soaking lasted 24 hours under standard protocols for plant growth stimulants; water-soaked seeds served as controls. Triazole - based seed priming is increasingly used to fine-tune early crop physiology, yet concentration-response windows and genotype specificity remain underdefined for winter wheat. Two triazole agents have been evaluated across varieties and me a surement systems and a narrow, repeatable stimulatory window was found at 0.01–0.02% with a consistent toxicity threshold at 0.04%. Within the effective range, CA-79 outperformed CA-64 for photosynthetic status (SPAD and calculated chlorophyll), grain yield, yield components (grain weight per main spike, total grain weight per plant, thousand-grain weight (TGW) and grain quality ) . Responses were robust across years and genotypes, with the largest advantage of CA-79 at 0.02%, particularly in MIP Feeriya and the western ecotypes (MV Nador, MV Menrot), while still conferring clear gains in local varieties (Pozitsia Odeska, Tenor). CA-79 (0.02%) reliably increased protein and wet gluten and shifted the glutenin profile toward higher HMW fractions without inflating LMW glutenins , which was an advantageous pattern for baking strength. CA-64 at 0.02% was a safe, positive alternative, though the magnitude of improvement was generally smaller. At 0.04%, both agents depressed photosynthetic indic a tors, yield, and quality indices; HMW glutenins declined most, underscoring a clear toxicity boundary that should be avoided. Genotype conditioning was evident. Local genotypes showed predictable uplift at 0.02% (CA-79 preferred, CA-64 dependable as fallback). Western ecotypes benefited at 0.01–0.02%, with CA-79 providing a broader margin; doses above 0.02% are not re c ommended. Operationally, CA-79 at 0.02% is the default choice for maximal, balanced improvements in photosynthetic capac i ty, yield, and baking quality. Where risk aversion or seed-lot sensitivity warrants caution, 0.01% offers a gentler yet significant uplift. CA-64 (0.01–0.02%) remains a practical second line when access or regulatory status limits CA-79. 0.04% should be avoided for both compounds. These findings delineate concentration-genotype operating zones for triazole priming in winter wheat and highlight CA-79 as the leading option at 0.02% concentration. Ongoing work will extend the assessment to micron u trient enrichment (Fe, Zn, Cu, Mn) to link physiological stimulation with nutritional quality gains.

Похідні триазолу є потужними агрономічними інструментами, що регулюють численні процеси рослин. У пшениці вони допомагають збалансувати вегетативний та репродуктивний ріст, підвищують стійкість до абіотичних та біотичних стресів і підтримують стабільні, високі врожаї з покращеною якістю зерна. Їхня подвійна функціональність як регуляторів росту та фунгіцидів широкого спектру дії дозволяє реалізувати інтегровані, ресурсоефективні програми, що поєднують захист рослин з фізіологічною стимуляцією. У цьому дослідженні насіння п'яти сортів озимої пшениці (1000 зерен на обробку) було протруєне водними розчинами двох сполук триазольного типу, CA-64 та CA-79, у концентраціях 0,01%, 0,02% та 0,04%. Замочування тривало 24 години за стандартними протоколами для стимуляторів росту рослин; замочене у воді насіння служило контролем. Протруювання насіння на основі триазолу все частіше використовується для точного налаштування фізіології ранніх культур, проте вікна концентрація-відповідь та специфічність генотипу залишаються невизначеними для озимої пшениці. Два триазольні агенти були оцінені для різних сортів та систем вимірювання, і було виявлено вузьке, повторюване стимулювальне вікно на рівні 0,01–0,02% з постійним порогом токсичності на рівні 0,04%. У межах ефективного діапазону CA-79 перевершив CA-64 за фотосинтетичним статусом (SPAD та розрахований хлорофіл), врожайністю зерна, компонентами врожайності (маса зерна на головний колос, загальна маса зерна на рослину, маса тисячі зерен (TGW) та якість зерна). Реакції були стійкими в різні роки та генотипи, з найбільшою перевагою CA-79 на рівні 0,02%, особливо у MIP Феєрія та західних екотипах (MV Надор, MV Менрот), водночас забезпечуючи чіткі переваги у місцевих сортах (Позиція Одеська, Тенор). CA-79 (0,02%) достовірно збільшив вміст білка та вологої клейковини та змістив профіль глютеніну в бік вищих фракцій HMW без збільшення глютенінів LMW, що було вигідною схемою для хлібопекарської міцності. CA-64 у концентрації 0,02% був безпечною, позитивною альтернативою, хоча величина покращення загалом була меншою. При концентрації 0,04% обидва агенти пригнічували показники фотосинтезу, врожайність та якість; найбільше знизилися глютеніни високомолекулярних речовин, що підкреслює чітку межу токсичності, якої слід уникати. Кондиціонування генотипу було очевидним. Місцеві генотипи показали передбачуване підвищення на 0,02% (CA-79 переважно, CA-64 надійний як резервний варіант). Західні екотипи отримали користь на рівні 0,01–0,02%, причому CA-79 забезпечував ширший діапазон; дози вище 0,02% не рекомендуються. З операційної точки зору, CA-79 у концентрації 0,02% є вибором за замовчуванням для максимального, збалансованого покращення фотосинтетичної здатності, врожайності та якості хлібопекарства. Там, де небажання ризику або чутливість партії насіння вимагають обережності, 0,01% пропонує більш м'яке, але значне підвищення. CA-64 (0,01–0,02%) залишається практичним препаратом другої лінії, коли доступ або регуляторний статус обмежують використання CA-79. Для обох сполук слід уникати 0,04%. Ці результати окреслюють робочі зони концентрація-генотип для праймінгу триазолом у озимої пшениці та виділяють CA-79 як провідний варіант у концентрації 0,02%.Поточна робота розширить оцінку на збагачення мікроелементами (Fe, Zn, Cu, Mn), щоб пов'язати фізіологічну стимуляцію з покращенням якості харчування.