Varietal effects on winter wheat competitiveness in the Steppe Region of Ukraine

Abstract

Winter wheat competitive ability against weeds in agrophytocenoses is determined, in part, by varietal characteristics, with implications for the grain yield of this globally important crop. Field experiments conducted in 2021–2023 were aimed at evaluating the competitive ability of the newest winter wheat cultivar of Ukrainian selection (Tsarychanka, Koshova, Oleksiyvka, Hratsiya Myronivska, Vezha Myronivska, Estafeta Myronivska) in the Steppe arid conditions. Weed abundance and pressure were determined by the dominant species Sinapis arvensis, Fumaria officinalis, Raphanus raphanistrum, and Thlaspi arvense, and varied depending on the crop development phase, maturity group of cultivars, and weather conditions. Early- maturing wheat cultivar displayed the highest biometric and structural parameters, such as plant height, leaf surface area, spike length, grain number per spike, and 1000 kernel weight, and were also characterized by the lowest weed air-dry mass in crops. Grain yield varied depending on the growing season conditions, reaching the highest average for all maturity groups in 2022 (7.12 t/ ha), which was the highest for early-maturing cultivar in all years of research (6.31 t/ha). Thus, early-maturing cultivar excelled in terms of resistance to weed competition, adaptation to adverse climate conditions, and productivity, and were determined to be the most competitive among the newest cultivar of winter wheat created by Ukrainian breeders. Конкурентоспроможність озимої пшениці проти бур'янів в агрофітоценозах частково визначається сортовими характеристиками, що впливає на врожайність зерна цієї важливої культури світового значення. Польові досліди, проведені у 2021–2023 роках, мали на меті оцінити конкурентоспроможність найновішого сорту озимої пшениці української селекції (Царичанка, Кошова, Олексіївка, Грація Миронівська, Вежа Миронівська, Естафета Миронівська) в умовах Степу. Чисельність та тиск бур'янів визначалися домінуючими видами Sinapis arvensis, Fumaria officinalis, Raphanus raphanistrum та Thlaspi arvense та змінювалися залежно від фази розвитку культури, групи стиглості сортів та погодних умов. Ранньостиглі сорти пшениці демонстрували найвищі біометричні та структурні параметри, такі як висота рослини, площа листкової поверхні, довжина колоса, кількість зерен на колос та маса 1000 зерен, а також характеризувалися найнижчою повітряно-сухою масою бур'янів у посівах. Урожайність зерна змінювалася залежно від умов вегетаційного періоду, досягнувши найвищого середнього значення для всіх груп стиглості у 2022 році (7,12 т/га), що було найвищим показником для ранньостиглих сортів за всі роки досліджень (6,31 т/га). Таким чином, ранньостиглі сорти переважали за стійкістю до конкуренції з боку бур'янів, адаптацією до несприятливих кліматичних умов та продуктивністю, і були визначені як найконкурентоспроможніші серед найновіших сортів озимої пшениці, створених українськими селекціонерами.