Yield of beans under different methods of biopreparation application in the Eastern Forest-steppe of Ukraine

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31359/2413.7642.2026.1.343

Keywords:

weather conditions, beans, biological products, pre-sowing seed treatment, foliar fertilization, growth, yield

Abstract

Formulation of the problem. The production of high-quality, environmentally friendly green beans is possible through the implementation of biological technology, which involves enhancing the functioning of the symbiotic system by applying bacterial fertilizers based on highly effective strains of rhizobia. Physiologically active substances of natural origin and chelated forms of micronutrients play a significant role in determining bean yield. Such components found in the latest biological products advertised by many of their manufacturers. For example, the “Organica” brand recommends using biological products such as Azotix and Potassium Humate for pre-sowing seed treatment and Mega Harvest for foliar feeding to increase bean yield. Research materials and methods. Field studies on the effect of pre-sowing seed treatment and foliar application of biological products on the growth and yield of the Panna bean variety were conducted in 2023–2025 at the university’s experimental field. The soil was typical heavy loamy chernozem on carbonate loess. The experimental design included the following pre-sowing seed treatment options:  1. Control (dry seeds), 2. Water, 3. Potassium humate, 4. Azotix, 5. Azotix + Potassium humate, 6. Azotix + Potassium humate + a single foliar application of Mega Harvest, 7. Azotix + Potassium humate + two foliar applications of Mega Harvest. Total plot area – 10 m², recorded area – 6 m². Research results. This article presents the results of a three-year study examining the effect of pre-sowing seed treatment with the biological products Azotix and Potassium Humate, as well as foliar application of the biofertilizer Mega Harvest, on the growth and yield of the Panna bean variety. It was found that the applied biological preparations had a positive effect on plant density, survival rate, and biometric, symbiotic, and photosynthetic indicators. Among the experimental treatments, the lowest values were observed in the control, while the highest were observed with pre-sowing seed treatment using a mixture of the aforementioned biological preparations followed by foliar feeding of the plants during the branching and budding stages with the biofertilizer Mega Harvest. In 2023, the grain yield of beans across the experimental treatments ranged from 2.02 to 2.40 t/ha. In 2024, it was very low—0.42–0.62 t/ha—and in 2025, although it increased compared to the previous year, it was still low—ranging from 0.95 to 1.21 t/ha. On average over the three years of research, the grain yield of the Panna bean variety across the experimental treatments ranged from 1.13 to 1.41 t/ha, with the lowest yield in the control and the highest when using Azotix and potassium humate for pre-sowing seed treatment and two applications of the Mega Harvest biofertilizer. This treatment yielded the highest yield increase—0.28 t/ha or 24.8% compared to the control. Conclusions. The use of a combined pre-sowing seed treatment with biological products from the “Organica” brand—Azotix and Potassium Humate—followed by two applications of the Mega Harvest biofertilizer in the cultivation of the Panna bean variety has a positive effect on growth processes and yield formation, even under extreme weather conditions. Three-year studies indicate that the use of biological products contributed to increased plant density and survival rates. The lowest values were recorded in the control group, while the highest were observed with pre-sowing seed treatment using a mixture of Azotix and Potassium Humate, followed by two applications of the Mega Harvest biofertilizer. The applied biological products also had a positive effect on the plants’ biometric, symbiotic, photosynthetic, and structural indicators.

References

Список використаних джерел

1. Овчарук О., Іванюк С. Квасоля – цінне джерело рослинного білка, зумовлене сортовими особливостями. Продовольча індустрія АПК. 2015. № 1–2. С. 38–40. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Piapk_2015_1-2_10

2. Hungria M., Campo R. & Mendes I. Benefits of inoculation of the common bean (Phaseolus vulgaris) crop with efficient and competitive Rhizobium tropici strains. Biology and Fertility of Soils, 2003. Vol. 39. P. 88–93. DOI: 10.1007/s00374-003-0682-6

3. Пустова З.В., Ковтонюк О.Т. Вплив бактеріальної обробки насіння на продуктивність квасолі звичайної. Вісник ЦНЗ АПВ Харківської області. 2011. С. 146–152.

4. Голодна А.В. Формування продуктивності квасолі звичайної залежно від елементів технології вирощування в північній частині Лісостепу. Збірник наукових праць Національного наукового центру «Інститут землеробства НААН». 2013. Вип. 1–2. С. 120–124.

5. Шувар А.М., Свідерко М.С., Беген Л.Л., Терешко Р.В. Урожай і якість зерна квасолі залежно від застосування біологічних препаратів. Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. 2014. Вип. 56. С. 183–190.

6. Крутило Д.В., Надкренична О.В., Іванюк С.В., Куц О.В. Ефективність біопрепаратів на основі нового штаму Rhizobium phaseoli фб1 за вирощування квасолі. Вісник аграрної науки. 2016, березень. С. 58–62.

7. Труш О.К., Бобро М.А., Рожков А.О. Вплив передпосівної обробки бактеріальними препаратами насіння квасолі на основні елементи структури врожаю. Селекція і насінництво. 2018. № 114. С. 120–127.

8. Поташова Л.М., Поташов Ю.М. Вплив способів допосівної обробки насіння і погодних умов на врожайність штамбових сортів квасолі. Вісник ХНАУ. Серія «Рослинництво, селекція і насінництво, плодоовочівництво і зберігання». 2019. № 1. С. 125–132.

9. Біопрепарати для рослин та оздоровлення ґрунту BioNorma (БіоНорма). [Електронний ресурс]. https://agrovinn.com/ua/bionorma?srsltid=AfmBOoriObeB0l5SAMOq3_OYu3HUIlgL9lvTmamg2nyfg7CqM6EG417J (дата звернення 25.10.2026).

10. Наша продукція – Organica. [Електронний ресурс]. https://organica.org.ua/shop/?srsltid=AfmBOoqHq-jid27RRHVDfb1b1vblDtxcissXRTLdRqp_gadnJ3oodrH2 (дата звернення 25.03.2026).

11. Доктор Н.М., Новицька Н.В. Вплив мінеральних добрив та інокуляції насіння на симбіотичну діяльність рослин квасолі звичайної. Таврійський наук. вісник. Херсон: Видавничий дім «Гельветика», 2019. Вип. 105. Т. 1. С. 55–60.

12. Колісник О.М. Урожайність насіння квасолі залежно від удобрення та застосування інокуляції насіння в умовах правобережного Лісостепу України. Sciences of Europa. 2020. Vol. 1, № 50. С. 3–13.

13. Didur I., Сhynchyk O., Pantsyreva H. et. al. Effect of fertilizers for Phaseolus vulgaris L. productivity in Western Forest-Steppe of Ukraine. Ukrainian Journal of Ecology. 2021. Vol. 11, Iss. 1. P. 419–424. doi: 10.15421/2021_61

14. Цибрій-Сівак Н.В., Бахмат М.І. Формування продуктивності квасолі звичайної залежно від сортів, інокуляції та удобрення. Сільськогосподарські науки. 2022. Вип. 2 (37). С. 32–40. DOI:10.37406/2706-9052-2022-2-5

15. Панчишин В.З., Стоцька С.В., Мойсієнко В.В., Фоміна О.П. Продуктивність квасолі звичайної (Phaseolus vulgaris) залежно від елементів технології вирощування. Таврійський наук. вісник. 2021. Вип. 118. С. 145–151. DOI https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.118.18

16. Поташова Л.М., Воропай Ю.В., Дімов В.Д. Урожайність квасолі залежно від нокуляції насіння та рядкового внесення добрив у Східному Лісостепу України. Журнал «Рослинництво, селекція і насінництво, плодоовочівництво». 2024. № 1. С. 64–76. https://pgbsfvg.btu.kharkiv.ua/cpsspfvg/uk/article/view/91

17. Городиська І.М., Терновий Ю.В., Чуб А.О. Роль біологічних препаратів у органічному землеробстві. Екологічний менеджмент. 2018. № 2. С. 54–58.

18. Докладніше про біопрепарати. [Електронний ресурс]. https://ifarming.ua/itehnologii/biofarming/dokladnishe-pro-biopreparaty (дата звернення 25.03.2026)

19. ДСТУ 4794:2007. Квасоля. Технологія вирощування. Загальні вимог. Київ: Держстандарт України, 2009. 10 с.

20. Ермантраут Е.Р., Малиновський А.С., Дідора В.Г. Методика наукових досліджень в агрономії : навч. посібник. Житомир: ЖНАЕУ, 2010. 124 с.

21. Поташов Ю.М., Хижняк С.Ю. Агрометеорологічні спостереження в Харківському НАУ імені В.В. Докучаєва. Наукові засади підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва: мат-ли ІХ Міжнар. наук.-прак. конф., 28 листопада 2025 р. Харків: ДБТУ, 2025. С. 293–295.

REFERENCES

1. Ovcharuk O. & Ivanyuk S. (2015) Beans: A Valuable Source of Plant Protein, Determined by Varietal Characteristics. Food Industry of the Agro-Industrial Complex, 1–2, 38–40. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Piapk_2015_1-2_10 [in Ukrainian].

2. Hungria M., Campo R. & Mendes I. (2003) Benefits of inoculation of the common bean (Phaseolus vulgaris) crop with efficient and competitive Rhizobium tropici strains. Biology and Fertility of Soils, 39, 88–93. DOI: 10.1007/s00374-003-0682-6 [in English].

3. Pustova Z.V. & Kovtonyuk O.T. (2011) The effect of bacterial seed treatment on the yield of common beans. Bulletin of the Central Agricultural Research Institute of the Kharkiv Region, 146–152 [in Ukrainian].

4. Golodna A.V. (2013) Yield formation in common beans depending on cultivation practices in the northern part of the Forest-Steppe. Proceedings of the National Scientific Center “Institute of Agriculture of the National Academy of Agrarian Sciences”, 1–2, 120–124 [in Ukrainian].

5. Shuvar A.M., Svidko M.S., Begen L.L. & Tereshko R.V. (2014) Bean yield and grain quality depending on the use of biological products. Foothill and Mountain Agriculture and Animal Husbandry, 56, 183–190 [in Ukrainian].

6. Krutilo D.V., Nadkrenychna O.V., Ivanyuk S.V. & Kuts O.V. (2016) The effectiveness of biological products based on a new strain of Rhizobium phaseoli fb1 in bean cultivation. Bulletin of Agricultural Science, march, 58–62 [in Ukrainian].

7. Trush O.K., Bobro, M.A. & Rozhkov A.O. (2018) The effect of pre-sowing treatment of bean seeds with bacterial preparations on key yield components. Breeding and Seed Production, 114, 120–127 [in Ukrainian].

8. Potashova L.M. & Potashov Y.M. (2019) The effect of pre-sowing seed treatment methods and weather conditions on the yield of bush bean varieties. Bulletin of Kharkiv National Agricultural University. Series “Crop Production, Breeding and Seed Production, Fruit and Vegetable Growing, and Storage”, 1, 125–132 [in Ukrainian].

9. BioNorma (BioNorma) biological products for plants and soil improvement. [Online resource]. https://agrovinn.com/ua/bionorma?srsltid=AfmBOoriObeB0l5SAMOq3_OYu3HUIlgL9lvTmamg2nyfg7CqM6EG417J (accessed October 25, 2026) [in Ukrainian].

10. Our Products – Organica. [Online resource]. https://organica.org.ua/shop/?srsltid=AfmBOoqHq-jid27RRHVDfb1b1vblDtxcissXRTLdRqp_gadnJ3oodrH2 (accessed March 25, 2026) [in Ukrainian].

11. Doktor N.M. & Novytska N.V. (2019) The effect of mineral fertilizers and seed inoculation on the symbiotic activity of common bean plants. Tavriya Scientific Bulletin. Kherson: Helvetica Publishing House, 105 (1), 55–60 [in Ukrainian].

12. Kolisnyk, O.M. (2020) Bean seed yield depending on fertilization and seed inoculation in the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Sciences of Europa, 1 (50), 3–13 [in Ukrainian].

13. Didur I., Сhynchyk O., Pantsyreva H. et. al. (2021) Effect of fertilizers for Phaseolus vulgaris L. productivity in Western Forest-Steppe of Ukraine. Ukrainian Journal of Ecology, 11 (1), 419–424. doi: 10.15421/2021_61 [in English].

14. Tsibriy-Sivak, N. V., & Bakhmat, M. I. (2022) Yield formation in common beans depending on variety, inoculation, and fertilization. Agricultural Sciences, 2 (37), 32–40. DOI:10.37406/2706-9052-2022-2-5 [in Ukrainian].

15. Panchyshyn V.Z., Stotska S.V., Moysienko V.V. & Fomina O.P. (2021) Yield of common beans (Phaseolus vulgaris) depending on cultivation practices. Tavriya Scientific Bulletin, 118, 145–151. DOI https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.118.18 [in Ukrainian].

16. Potashova L.M., Voropai Yu.V. & Dimov V.D. (2024) Bean Yields Depending on Seed Inoculation and Row Fertilization in the Eastern Forest-Steppe of Ukraine. Journal “Plant Growing, Breeding and Seed Production, Fruit and Vegetable Growing”, 1, 64–76. https://pgbsfvg.btu.kharkiv.ua/cpsspfvg/uk/article/view/91 [in Ukrainian].

17. Gorodyska I.M., Ternovyi Y.V. & Chub A.O. (2018) The Role of Biological Products in Organic Farming. Ecological Management, 2, 54–58 [in Ukrainian].

18. More about biological products. [Online resource]. https://ifarming.ua/itehnologii/biofarming/dokladnishe-pro-biopreparaty (accessed March 25, 2026) [in Ukrainian].

19. DSTU 4794:2007. (2009) Beans. Cultivation techniques. General requirements. Kyiv: State Standard of Ukraine, 10 [in Ukrainian].

20. Ermantrout E.R., Malinovsky A.S. & Didora V.G. (2010) Research Methods in Agronomy: A Textbook. Zhytomyr: Zhytomyr National Agrarian and Economic University, 124 [in Ukrainian].

21. Potashov Yu.M. & Khizhnyak S.Yu. (2025) Agrometeorological Observations at the V.V. Dokuchaev Kharkiv National Agricultural University. Scientific Foundations for Improving the Efficiency of Agricultural Production: Proceedings of the ІХ International Scientific and Practical Conference, November 28, 2025. Kharkiv: DBTU, 293–295

Published

2026-05-22

Issue

Section

Статті

How to Cite

Yield of beans under different methods of biopreparation application in the Eastern Forest-steppe of Ukraine. (2026). Journal “Crop Production, Selection And Seed Production, Fruit And Vegetable Growing”, 1, 343-360. https://doi.org/10.31359/2413.7642.2026.1.343

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

1-10 of 67

You may also start an advanced similarity search for this article.