Assessment of the adaptability of winter rye hybrids for cultivation in the Forest-Steppe zone of Ukraine

Abstract

The aim of the study was to substantiate the ecological and adaptive performance of modern winter rye hybrids for their use under different cultivation systems in the Forest-Steppe zone of Ukraine. The methodology combined field phenological and biometric observations, phytosanitary assessments, yield determination, and statistical analysis of variation parameters, ecological plasticity and stability based on the Eberhart-Russell model modified by Finlay-Wilkinson. The response of nine hybrids to contrasting abiotic factors was examined, and differences in the rate of spring vegetation recovery, formation of stem biomass and yield structure were identified. The level of winter hardiness and drought tolerance was analysed, demonstrating the ability of hybrids to maintain productivity under snow-deficient winters and uneven precipitation distribution. High ecological plasticity (bi = 0.93–1.02) and stability (S2di = 0.09–0.14) of the leading genotypes were revealed, confirming their universality across diverse agroclimatic conditions. It was established that SU Futturi, KWS Vinetto, KWS Tayo and SU Arvid achieved yields of 8.4–9.6 t/ha, minimised leaf-area losses during hydrothermal stress and exhibited strong resistance to major diseases. It was generalised that the introduction of these hybrids enhanced the resource efficiency of production technologies, reduced agrochemical pressure and supported the formation of ecologically resilient agroecosystems. The practical value of the study lies in identifying hybrids suitable for both conventional and organic farming systems, with the results being applicable to agricultural producers, advisory services and breeding centres when optimising varietal policy and implementing environmentally oriented cultivation strategies.

Метою дослідження було обґрунтувати екологічну та адаптивну результативність сучасних гібридів жита озимого для використання у різних технологічних системах вирощування Лісостепу України. Методологія роботи поєднувала польові фенологічні та біометричні спостереження, фітосанітарні оцінки, визначення продуктивності та статистичний аналіз параметрів варіації, пластичності й стабільності за моделлю Еберхарта-Рассела у модифікації Finlay-Wilkinson. Було досліджено реакцію дев'яти гібридів на контрастні абіотичні чинники, встановлено відмінності у темпах весняного відновлення вегетації, формуванні стеблової маси та структурі врожаю. Було проаналізовано рівень зимостійкості та посухотолерантності, що забезпечили здатність гібридів підтримувати продуктивність у роки з дефіцитом снігового покриву та нерівномірним розподілом опадів. Було виявлено високу екологічну пластичність (bi = 0,93–1,02) та стабільність (S2di = 0,09–0,14) провідних генотипів, що підтверджує їхню універсальність за різних агрокліматичних умов. Було встановлено, що гібриди SU Futturi, KWS Vinetto, KWS Tayo та SU Arvid забезпечували врожайність 8,4–9,6 т/га, мінімізували втрати листкової поверхні у періоди гідротермічного стресу й характеризувалися високою стійкістю до основних хвороб. Було узагальнено, що впровадження цих гібридів сприяє підвищенню ресурсоефективності технологій, зменшенню агрохімічного навантаження та формуванню екологічно стійких агроекосистем. Практична цінність роботи полягає у визначенні гібридів, придатних для впровадження у традиційні та органічні системи землеробства, а результати можуть бути використані агровиробниками, консультантами та селекційними центрами під час оптимізації сортової політики та впровадження екологічно орієнтованих технологій.