Influence of seeding rates, sowing dates, and sowing methods on field germination and plant density of winter wheat crops
DOI:
https://doi.org/10.31359/2413.7642.2026.1.272Keywords:
winter wheat, field germination, seeding rate, sowing date, sowing method, productive stems, autumn growthAbstract
This article presents the results of a two-year study on the effects of various combinations of seed rate, sowing dates, and sowing methods on the field germination of seeds and the productive stem stand parameters of winter wheat of the Pozitsiya Odessa variety during the fall season. Formulation of the problem. Among the key factors influencing the yield of winter grain crops are seed germination in the field and plant density. A decrease in field germination leads to uneven distribution of seedlings across the planted area and reduced plant density, which is particularly critical under low seeding rates and adverse weather conditions, as in such cases it is much more difficult for plants to compensate for sparse stands through tillering. Based on this, it is of paramount importance to develop measures aimed at achieving higher field germination rates and to establish seed rates, sowing dates, and methods that enable plants to develop adequate plant density by fall. The aim of the study was to investigate the effect of various combinations of seed rate, sowing date and sowing method on the field germination of seeds and the stem density parameters of winter wheat crops of the Pozitsiya Odessa variety during the fall season. Research methods. The study was conducted under production conditions at AGROLAND LLC in the Novomoskovsk district, Dnipropetrovsk oblast. A three-factor field experiment was set up using the split-plot design with three replications. The first-order factors were three sowing dates – at a soil temperature of 17–19 °C (first), 14–16 °C (second), and 11–13 °C (third). The second-order factors were two sowing methods: 1 – row sowing with 15 cm row spacing; 2 – strip sowing with a strip width of 12–15 cm and an inter-strip zone of 10–13 cm. The third-order plots consisted of seven seed rate variants ranging from 2.0 to 5.0 million seeds/ha, with a step size of 0.5 million seeds/ha. The area of the plot was 50.0 m². Results. Among the factors studied, only the sowing dates had a significant effect on the field germination of winter wheat seeds. It was lowest in the third sowing date treatments at a soil temperature of 11–13 °C – 72.0 % in 2024 and 74.4 % in 2025. In the first and second sowing date treatments, it was virtually the same, at 74.2 % in 2024 and 77.4 % in 2025. The total number of stems, as well as the number of stems with a diameter of 3 mm or more, was highest in the early-sown treatments at a soil temperature of 17–19 °C; at the same time, some plants in the variants with lower seeding rates formed three lateral stems, which is the better option in terms of overwintering. Crops sown in the third sowing period – at a soil temperature of 11–13 °C – had little time to develop sufficient stem density, especially at low seed rates. Based on this, the optimal option was the one where sowing was carried out at a soil temperature of 14–16 °C. Under the favorable weather conditions of the 2025 autumn growing season, due to the increased tillering potential of the winter wheat variety under study, at a seeding rate of 3.5 million seeds per hectare, the number of stems with a diameter of 3.0 cm or more, in the second sowing date variants (soil temperature at the sowing layer – 14–16 °C) was 549 stems/m², which is quite sufficient for obtaining high grain yields. Under the dry conditions of the 2024 fall growing season, the number of stems with a diameter of 3.0 mm was significantly lower than in 2025, which was due to severe drought during germination and seedling emergence. As a result, increasing the seeding rate from 4.5 to 5.0 million seeds/ha no longer resulted in a significant increase in stem numbers. In particular, in the sowing variants with a soil temperature of 14–16 °C, the average number of winter wheat stems with a diameter of 3.0 mm or more increased by only 4 stems/m² across sowing methods, or less than 1.0 %. Conclusions. In years with favorable autumn weather conditions, seeds of the winter wheat variety Pozitsiya Odesska and varieties similar to it in terms of morpho-biotype should be sown at a seeding rate of 3.5 million seeds per hectare. Under unfavo-rable weather conditions during the autumn growing season, the seeding rate for winter wheat varieties with higher tillering potential due to increased cytokinin content should be increased to 4.5 million seeds per hectare when sowing at a soil temperature of 14–19 °C (first and second sowing dates). should be increased to 4.5 million seeds per hectare.
References
Список використаних джерел
1. Антал Т.В., Гарбар Л.А., Малеончук О.В., Корпан А.С. Польова схожість та урожайність пшениці твердої ярої та м’якої при застосуванні мінеральних добрив в умовах Лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2016. № 4. С. 36–39.
2. Каленська С.М., Судденко В.Ю. Польова схожість та виживаність рослин пшениці м’якої ярої залежно від елементів техно-логії вирощування у Правобережному Лісостепу України. Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористу-вання України. 2016. № 2 (59). https://nd.nubip.edu.ua/2016_2/ index.html
3. Почколіна С.В., Когут І.М., Мельник О.Т., Власенко С.В. Польова схожість насіння озимих зернових культур залежно від строків сівби в умовах Півдня України. Таврійський науковий вісник. 2025. № 142. Ч. 2. С. 65–70. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2025.142.2.9
4. Волощук І.С., Cтасів О.Ф., Волощук О.П., Глива В.В., Запісоцька М.С. Біологічні та технологічні основи інтенсифікації виробництва високоякісного насіння пшениці озимої в Західному Лісостепу України. Монографія. Львів: Сполом, 2021. 306 с.
5. Лихочвор В.В. Структура врожаю озимої пшениці: Монографія. Львів: Українські технології, 1999. 200 с.
6. Гораш О.С., Куфель А.В. Польова схожість та збереженість рослин пивоварного ячменю ярого залежно від строків сівби та норм висіву насіння, Агробіологія. 2016. № 2. С. 23–26.
7. Тогачинська О.В., Тимощук Т.М. Оцінка технології вирощування пшениці озимої за еколого-агрохімічними показниками темно-сірого опідзоленого ґрунту. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2017. № 1/2. С. 56–63.
8. Бойко П., Мартинюк І., Цимбал Я. Становлення сівозмінних принципів у системах землеробства. Вісник аграрної науки. 2021. № 99 (3). С. 5–13.
9. Кириленко В.В., Гуменюк О.В., Сірошан А.А., Судденко Ю.М., Мурашко Л.А., Дубовик Н.С. Посівні якості насіння пшениці озимої залежно від впливу попередників і строків сівби. Аграрні інновації. 2025. № 30. С. 214–219. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2025.30.30
10. Siroshtan A., Kavunets V., Derhachov O., Pykalo S., Ilchenko L. Yield and sowing qualities of winter bread wheat seeds depending on the preceding crops and sowing dates in the Forest-Steppe of Ukraine. American Journal of Agriculture and Forestry. 2021. № 9 (2). Р. 76–82. https://doi.org/10.11648/j. ajaf.20210902.15
11. Демидов О.А., Дергачов О.Л., Сіроштан А.А., Кавунець В.П., Заїма О.А., Шевченко Т.В., Бордюг А.М. Вплив попередників та строків сівби на врожайність і посівні якості насіння пшениці м’якої озимої. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2024. Вип. 75 (1). С. 46–55. https:// doi.org/10.32636/01308521.2024-(75)-1-4
12. Гордина О. Ю. Особливості розвитку рослин пшениці озимої в осінньо-зимовий період вегетації залежно від передпосівної обробки насіння. Новітні агротехнології. 2021. № 9. https://doi.org/10.47414/ na.9.2021.257353
13. Лихочвор В., Альохіна В. Формування врожайності озимої пшениці залежно від строків сівби. Вісник Львівського національного університету природокористування: серія Агрономія. 2025. № 29. С. 73–79. https://doi.org/10.31734/agronomy2025.29.073
14. Ткачук В.П., Тимощук Т.М. Вплив строків сівби на продуктивність пшениці озимої. Вісник аграрної науки. 2020. № 3 (804). С. 38–44. https://doi. org/10.31073/agrovisnyk202003-05
15. Козечко В.І. Особливості осіннього розвитку рослин різних сортів пшениці озимої при вирощуванні після ріпаку ярого в умовах північного Степу України. Науково-технічний бюлетень Інституту олійних культур НААН, 2014. № 20. С. 118–126.
16. Свинар М.М. Залежність польової схожості та загального виживання рослин пшениці озимої залежно від пливу мінеральних добрив та норми висіву насіння. Таврійський науковий вісник. 2024. № 138. С. 154–158. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2024.138.19
17. Прядко Ю.М. Особливості росту та розвитку рослин пшениці озимої в осінній період вегетації залежно від попередників і строків сівби. Таврійський науковий вісник. 2014. № 92. № 7. С. 143–147
18. Кривенко А.І. Вплив строків сівби на польову схожість та тривалість проходження фенофаз розвитку рослин озимих зернових культур. Таврійський науковий вісник. 2019. № 110. Ч.1. С. 103–112.
19. Сайко В.Ф., Грицай А.Д., Гордецька С.П. Озимі зернові культури. Київ: Урожай, 1994. С. 228–242.
20. Нетіс І. Т. Пшениця озима на півдні України: монографія. 2011. Херсон: Олдіплюс. 460 с.
21. Климишена Р.І. Польова схожість та виживання рослин озимого пивоварного ячменю залежно від внесених мінеральних добрив та норм висіву насіння. Збірник наукових праць Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків. 2012. Вип. 14. С. 71–73.
22. Zecevic V., Boskovic J., Knezevic D. Effect of seeding rate on grain quality of winter wheat. Chilean journal of agricultural research. 2014. № 74. P. 23–28. http://doi.org/10.4067/S0718-58392014000100004
23. Поліщук В.В., Притула Ю.М. Вплив норми висіву насіння на формування продуктивності та якості насіння пшениці озимої. Агробіологія. 2025. № 1. С. 122–129. http://doi.org/10.33245/2310-9270-2025-195-1-122-129
24. Черенков А.В., Козельський О.М. Продуктивність пшениці озимої після ріпаку ярого в умовах північного Степу України. Бюлетень Інституту сільського господарства Степової зони НААН України. 2012. № 3. С. 3–7.
25. Radchenko M., Trotsenko V., Butenko A., Hotvianska A., Gulenko O., Nozdrina N., Karpenko O. Influence of seeding rate on the productivity and quality of soft spring wheat grain. Agriculture & Forestry. 2024. 70(1). Р. 91–103. http://doi.org/10.17707/AgricultForest.70.1.06
26. Корхова М.М. Вплив строків сівби та норм висіву на польову схожість насіння та густоту продуктивного стеблостою рослин пшениці озимої. Таврійський науковий вісник. 2015. № 92. С. 48–54.
27. Михайлюк Д.В., Хахула В.С., Правдива Л.А., Кирута Ю.Л. Польова схожість насіння пшениці озимої залежно від сортових особливостей, норм висіву та біопрепаратів. Аграрні інновації. 2025. № 31. С. 94–98. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2025.31.16
28. Tajdari H.R., Soleymani A., Montajabi N., Naderi Darbaghshahi M.R., Javanmard H.R. The effect of foliar application of plant growth regulators on functional and qualitative characteristics of wheat (Triticum aestivum L.) under salinity and drought stress conditions. Applied Water Science. 2024. № 14(126). https://doi.org/10.1007/s13201-024-02203-5
29. Єщенко В.О., Копитко П.Г., Костогриз П.В., Опришко В.П. Основи наукових досліджень в агрономії: підручник. Вид. 2-ге, виправлене і доповнене. Вінниця: ПП «ТД Едельвейс і К». 2014. 332 с.
30. Рожков А.О., Пузік В.К., Каленська С.М. й ін. Дослідна справа в агрономії: у 2 книгах. Кн. перша: Теоретичні аспекти дослідної справи. Харків: Майдан. 2016. 316 с.
REFERENCES
1. Antal, T.V., Garbar, L.A., Maleonchuk, O.V., & Korpan, A.S. (2016). Field germination and yield of hard and soft spring wheat under mineral fertilizer application in the Forest-Steppe region of Ukraine. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy. 4. 36–39.
2. Kalenska, S.M., & Suddenko, V.Y. (2016). Field germination and survival of spring soft wheat plants depending on cultivation practices in the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. 2 (59). https://nd.nubip.edu.ua/2016_2/ index.html
3. Pokholina, S.V., Kogut, I.M., Melnyk, O.T., & Vlasenko, S.V. (2025). Field germination of winter cereal seeds depending on sowing dates in southern Ukraine. Tavriya Scientific Bulletin. 142. 2. 65–70. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2025.142.2.9
4. Voloshchuk, I.S., Stasiv, O.F., Voloshchuk, O.P., Hlyva, V.V., & Zapisotska M.S. (2021). Biological and technological foundations for intensifying the production of high-quality winter wheat seed in the western Forest-steppe of Ukraine: Monograph. Lviv: Spolom. 306.
5. Lykhochvor, V.V. (1999). The structure of the winter wheat Yield: Monograph. Lviv: Ukrainian Technologies. 200.
6. Horash, O.S., & Kufel, A.V. (2016). Field germination and survival of spring malting barley plants depending on sowing dates and seed rates, Agrobiology. 2. 23–26.
7. Togachynska, O.V., & Tymoshchuk, T.M. (2017). Evaluation of winter wheat cultivation technology based on the ecological and agrochemical characteristics of dark gray podzolic soil. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy. 1/2. 56–63.
8. Boiko, P., Martynyuk, I., & Tsymbal, Y. (2021). The Development of Crop Rotation Principles in Agricultural Systems. Bulletin of Agricultural Science. 99 (3). 5–13.
9. Kirilenko, V.V., Gumenyuk, O.V., Siroshan, A.A., Suddenko, Y.M., Murashko, L.A., & Dubovyk, N.S. (2025). Sowing qualities of winter wheat seeds depending on the influence of preceding crops and sowing dates. Agrarian Innovations. 30. 214–219. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2025.30.30
10. Siroshtan, A., Kavunets, V., Derhachov, O., Pykalo, S., & Ilchenko, L. (2021). Yield and sowing qualities of winter bread wheat seeds depending on the preceding crops and sowing dates in the Forest-Steppe of Ukraine. American Journal of Agriculture and Forestry. 9 (2). 76–82. https://doi.org/10.11648/j. ajaf.20210902.15
11. Demidov, O.A., Dergachov, O.L., Siroshtan, A.A., Kavunets, V.P., Zaim, O.A., Shevchenko, T.V., & Bordyug, A.M. (2024). The effect of preceding crops and sowing dates on the yield and sowing quality of soft winter wheat seeds. Farming and animal husbandry in foothill and mountain regions. 75 (1). 46–55. https:// doi.org/10.32636/01308521.2024-(75)-1-4
12. Gordina, O. Yu. (2021). Characteristics of winter wheat plant development during the fall-winter growing season depending on pre-sowing seed treatment. Modern Agricultural Technologies. 9. https://doi.org/10.47414/na.9.2021.257353
13. Lykhochvor, V., & Alyokhina, V. (2025). The influence of sowing dates on winter wheat yield. Bulletin of Lviv national university of natural resources: Agronomy Series. 29. 73–79. https://doi.org/10.31734/agronomy2025.29.073
14. Tkachuk, V.P., & Tymoshchuk, T.M. (2020). The effect of sowing dates on the yield of winter wheat. Bulletin of agricultural science. 3 (804). 38–44. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202003-05
15. Kozechko, V.I. (2014). Characteristics of the autumn development of various winter wheat varieties when grown following spring rapeseed in the northern steppe region of Ukraine. Scientific and technical bulletin of the institute of oilseed crops NAAS. 20. 118–126.
16. Svynar, M.M. The effect of mineral fertilizer application rates and seeding rates on field germination and overall survival of winter wheat plants. Tavriya Scientific Bulletin. 2024. 138. 154–158. https://doi.org/10.32782/2226-0099.2024.138.19
17. Pryadko, Y.M. (2014). Characteristics of the growth and development of winter wheat plants during the autumn growing season depending on preceding crops and sowing dates. Tavriya Scientific Bulletin. 92. 7. 143–147
18. Kryvenko, A.I. (2019). The effect of sowing dates on field germination and the duration of phenological stages in winter cereal crops. Tavriya scientific bulletin. 110. 1. 103–112.
19. Saiko, V.F., Grytsai, A.D., & Gordetska, S.P. (1994). Winter Grain Crops. Kyiv: Urozhay. 228–242.
20. Netis, I.T. (2011). Winter Wheat in Southern Ukraine: Monograph. Kherson: Oldi plus. 460.
21. Klymyshena, R.I. (2012). Field germination and survival of winter malting barley plants depending on applied mineral fertilizers and seed rates. Proceedings of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beets. 14. 71–73.
22. Zecevic, V., Boskovic, J., Knezevic, D. (2014). Effect of seeding rate on grain quality of winter wheat. Chilean journal of agricultural research. 74. 23–28. http://doi.org/10.4067/S0718-58392014000100004
23. Polischuk, V.V., & Prytula, Y.M. (2025). The effect of seed rate on the yield and seed quality of winter wheat. Agrobiology. 1. 122–129. http://doi.org/10.33245/2310-9270-2025-195-1-122-129
24. Cherenkov, A.V., & Kozelsky, O.M. (2012). Yield of winter wheat following spring rapeseed in the northern steppe region of Ukraine. Bulletin of the institute of agriculture of the Steppe zone, National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine. 3. 3–7.
25. Radchenko, M., Trotsenko, V., Butenko, A., Hotvianska, A., Gulenko, O., Nozdrina, N., & Karpenko, O. (2024). Influence of seeding rate on the productivity and quality of soft spring wheat grain. Agriculture & Forestry. 70(1). 91–103. http://doi.org/10.17707/AgricultForest.70.1.06
26. Korkhova, M.M. (2015). The effect of sowing dates and seeding rates on the field germination of seeds and the density of the productive stem stand of winter wheat. Tavriya Scientific Bulletin. 2015. 92. 48–54.
27. Mykhailiuk, D.V., Khakhula, V.S., Pravdyva, L.A., & Kyruuta, Y.L. (2025). Field germination of winter wheat seeds depending on varietal characteristics, seeding rates, and biological products. Agrarian Innovations. 31. 94–98. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2025.31.16
28. Tajdari, H.R., Soleymani, A., Montajabi, N., Naderi Darbaghshahi, M.R., & Javanmard, H.R. (2024). The effect of foliar application of plant growth regulators on functional and qualitative characteristics of wheat (Triticum aestivum L.) under salinity and drought stress conditions. Applied Water Science. 14(126). https://doi.org/10.1007/s13201-024-02203-5
29. Yeshchenko, V.O., Kopytko, P.G., Kostogryz, P.V., & Opryshko, V.P. (2014). Fundamentals of Scientific Research in Agronomy: A Textbook. 2nd ed., revised and expanded. Vinnytsia: Edelweiss & K. 332.
30. Rozhkov, A.O., Puzik, V.K., Kalenska, S.M. and other (2016). Research case in agronomy: educational manual: in 2 books. – Book 1. Theoretical aspect of the research case. Kharkiv: Maidan, 316.