Research article

Effect of pre-sowing treatment of soybean seeds with inoculant and microelements for yield and quality in the conditions of south-east of Kazakhstan^☆

Effect of pre-sowing treatment of soybean seeds with inoculant and microelements for yield and quality in the conditions of south-east of Kazakhstan

¹ Department of Biology, L. N. Gumilyov Eurasian National University, Astana, Kazakhstan
² Laboratory of Oilseeds, LLP Kazakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing, Almaty, Kazakhstan
³ Department of Biotechnology and Microbiology, L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana, Kazakhstan

^* Corresponding author: svetlanadidorenko2@rambler.ru

Received: 28 June 2023
Accepted: 5 January 2024

Abstract

Soybean is a high-protein and at the same time an oilseed crop. Its cultivation brings profit from the sale of seeds and enriches the soil through the activity of nitrogen-fixing plants. The effectiveness of pre-sowing treatment of soybean seeds with a nitrogen-fixing preparation (HiStick© inoculant) in combination with molybdenum and cobalt salts was evaluated at field level from 2019 to 2021 in the conditions of south-east Kazakhstan. The profitability of the crop could be increased by the use of pre-sowing treatment with these micronutrients which are involved in the processes of photosynthesis and nitrogen fixation. The most indicative characteristics for assessing the impact of pre-sowing seed treatment are the accumulation of protein and oil per hectare, since grain yield increased with pre-sowing treatment without changing quality characteristics (expressed as concentrations). Our research showed an increase in protein yield per hectare with pre-sowing treatment. When seeds of the early ripening Ivushka variety were treated with molybdenum and cobalt without HiStick©, protein yield per hectare increased by 8%. When using the HiStick© preparation together with microelements, the protein yield increased by 4.8%, 8.7% and 12.8% for Zhansaya, Lastochka (late-maturing) and Birlik CV varieties respectively. The increase in oil yield after pre-sowing seed treatment for the early-ripening Ivushka variety was 8.8% (complete treatment) and 6.8% for the late-ripening Lastochka variety (with micronutrients only). Therefore the increase of grain protein and oil yields improves the profitability of this crop for a range of soybean varieties.

Résumé

Le soja est une culture à la fois riche en protéines et en huile. Sa culture est rentable et enrichit les sols en azote. L'efficacité d’un traitement des semences avant semis du soja avec une préparation fixatrice d'azote (inoculant HiStick©) en combinaison avec des sels de molybdène et de cobalt, a été évaluée sur le terrain de 2019 à 2021 dans les conditions du Sud-Est du Kazakhstan. Du fait de l’implication de ces micronutriments dans les processus de photosynthèse et de fixation de l'azote, la rentabilité de la culture pourrait en être augmentée. Les variables les plus pertinentes pour évaluer l'impact du traitement de semences sont l’accumulation de protéines et d’huile par hectare, puisque le rendement en graines a augmenté avec le traitement de semences sans changer les caractéristiques de qualité (exprimées en concentrations). Nos recherches ont montré une augmentation du rendement protéique du soja par un traitement avant semis. Lorsque les graines de la variété Ivushka à maturation précoce ont été traitées avec du molybdène et du cobalt sans HiStick©, le rendement en protéines par hectare a augmenté de 8 %. Lors de l'utilisation combinée de la préparation HiStick© et des deux microéléments, le rendement en protéines a augmenté respectivement de 4,8 %, 8,7 % et 12,8 % pour les variétés Zhansaya, Lastochka (maturation tardive) et Birlik CV. L'augmentation du rendement en huile après traitement des semences pour la variété Ivushka à maturation précoce était de 8,8 % (traitement complet) et de 6,8 % pour la variété Lastochka à maturation tardive (avec micronutriments uniquement). Par conséquent, l’augmentation des rendements en protéines et en huile améliore la rentabilité du soja pour une palette de variétés cultivées.