Food Processing: Techniques and Technology Food Processing: Techniques and Technology Техника и технология пищевых производств 2074-9414 2313-1748 119189 10.21603/2074-9414-2026-1-2629 AUAXUF ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ ORIGINAL ARTICLE ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ Effect of Unigel Plantum on Barley under Water Deficit Влияние препарата Юнигель Плантум на физиологические параметры растений ячменя в условиях водного дефицита https://orcid.org/0009-0006-4541-1112 Арипова Фарида Казбековна Aripova Farida K. aripova@corp.nstu.ru https://orcid.org/0000-0002-4752-3728 Данилова Елена Дмитриевна Danilova Elena D. https://orcid.org/0000-0003-3815-872X Бойко Екатерина Владимировна Boyko Ekaterina V. https://orcid.org/0000-0002-7795-7308 Кадырбаев Максат Kadyrbaev Maksat https://orcid.org/0000-0001-9738-0115 Ражабов Асатилло Иргашевич Rajabov Asatillo I. https://orcid.org/0000-0003-0971-5160 Душанова Гавхар Абдукаримовна Dushanova Gavhar A. https://orcid.org/0000-0002-4839-1667 Дранников Александр Алексеевич Drannikov Aleksandr A. https://orcid.org/0000-0001-6398-7154 Литвинова Екатерина Анатольевна Litvinova Ekaterina A. e.litvinova@corp.nstu.ru Новосибирский государственный технический университет Новосибирск Россия Новосибирский государственный технический университет Novosibirsk Russian Federation Сибирский государственный университет инженерии и биотехнологий Новосибирск Россия Siberian State University of Engineering and Biotechnology Novosibirsk Russian Federation Национальный исследовательский Томский государственный университет Томск Россия Tomsk State University Tomsk Russian Federation Национальный исследовательский Томский государственный университет Томск Россия Tomsk State University Tomsk Russian Federation Сибирский государственный медицинский университет Томск Россия Siberian State Medical University Tomsk Russian Federation Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова Самарканд Узбекистан Samarkand State University Samarkand Uzbekistan Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова Самарканд Узбекистан Samarkand State University Samarkand Uzbekistan Новосибирский государственный технический университет Новосибирск Россия Novosibirsk State Technical University Novosibirsk Russian Federation Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск Россия Tomsk Polytechnic University Tomsk Russian Federation Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова Самарканд Узбекистан Samarkand State University Samarkand Uzbekistan Новосибирский государственный технический университет Новосибирск Россия Novosibirsk State Technical University Novosibirsk Russian Federation Самаркандский Государственный университет имени Шарофа Рашидова Самарканд Узбекистан Samarkand State University Samarkand Uzbekistan 31 03 2026 31 03 2026 56 1 111 121 26 11 2025 13 01 2026 https://fptt.ru/en/issues/24227/24260/

Ячмень (Hordeum vulgare L.) используется в качестве кормовой, продовольственной, технической и агротехнической культуры. Одним из стрессовых факторов в процессе роста и развития данной культуры является водный дефицит. Альтернативой уменьшения почвенной засухи, ограничивающей рост и продуктивность злаковых культур, выступают биопрепараты на основе хитозана. Цель исследования – оценка влияния биоорганического препарата Юнигель Плантум (на основе модифицированного хитозана) на устойчивость растений ячменя к последующему действию почвенной засухи при внесении в почву. Объект исследования – ячмень сорта Биом. В рамках работы проводили две серии опытов с применением удобрения Юнигель Плантум в 3 повторениях. Оценивали влияние биоудобрения Юнигель Плантум на энергию прорастания семян ячменя в оптимальных условиях выращивания, а также влияние препарата на повышение устойчивости растений ячменя к водному дефициту. Применение биоудобрения способствовало улучшению водного статуса растений, снижению окислительного повреждения, регулированию накопления защитных метаболитов (антоцианов и пролина). Отмечено уменьшение негативного влияния водного стресса на фотосинтетическую систему за счет сохранения высокого уровня фотосинтетических пигментов. Использование гидрогелевых структур, которые входят в состав биоорганического препарата Юнигель Плантум, способствовало удерживанию воды в почве, повышая ее доступность для растений и снижая стрессовые воздействия. Совокупность положительных факторов повышает устойчивость ячменя к засухе и уменьшает повреждения, вызванные водным дефицитом. Полученные результаты позволяют рекомендовать биопрепарат Юнигель Плантум для исследования в полевых условиях выращивания ячменя.

Barley (Hordeum vulgare L.) is a versatile crop utilized for food, feed, and industrial purposes; however, it remains highly sensitive to water stress. Chitosan-based biofertilizers reduce soil drought, thus improving the growth rate and yield of cereal crops. The article describes the effect of the chitosan biofertilizer Yunigel Plantum on barley resistance to soil drought. The study involved the Biom barley variety subjected to two triplicated series of experiments with Yunigel Plantum. The experiments featured the effect of Yunigel Plantum on seed germination energy under optimal conditions, as well on drought resistance. Yunigel Plantum improved the water status, reduced the oxidative damage, and stabilized the accumulation of such protective metabolites as anthocyanins and proline. The high levels of photosynthetic pigments reduced the negative impact of water stress on the photosynthetic system. Yunigel Plantum contained hydrogel structures that promoted water retention in the soil, making it more available to plants and reducing the stress. The synergy of these positive factors increased the drought resistance and reduced the damage caused by water deficiency. In this research, Yunigel Plantum showed good prospects for field trials in the sphere of barley farming.

 Ячмень биоудобрение водный дефицит хитозан метаболиты Barley (Hordeum vulgare L.) biofertilizer water deficiency chitosan metabolites Исследование выполнено в рамках Соглашения о предоставлении гранта в форме субсидий из областного бюджета Новосибирской области в соответствии с п. 4 статьи 78.1 Бюджетного кодекса РФ от 26.10.2023 No 0000005406995 99823 5121722/No МЛ-3, заключенного между Министерством науки и инновационной политики Новосибирской области и НГТУ (проект Сиббионоц). The work was carried out within the framework of the Agreement on the provision of a grant in the form of a subsidy from the regional budget of the Novosibirsk region in accordance with paragraph 4 of Article 78.1 of the Budget Code of the Russian Federation dated October 26, 2023 No. 0000005406995998235121722/No. ML-3, concluded between the Ministry of Science and Innovation Policy of the Novosibirsk Region and NSTU (Sibbionoc project).

Zarei T. Balancing water deficit stress with plant growth-promoting rhizobacteria: A case study in maize. Rhizosphere. 2022;24:100621. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2022.100621 Zarei T. Balancing water deficit stress with plant growth-promoting rhizobacteria: A case study in maize. Rhizosphere. 2022;24:100621. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2022.100621 Sergeeva MN, Danilova ED, Efimova MV. Exogenous melatonin increases the drought tolerance of barley plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2025;72(6):1–9. https://doi.org/10.1134/S1021443725604847 Sergeeva MN, Danilova ED, Efimova MV. Exogenous melatonin increases the drought tolerance of barley plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2025;72(6):1–9. https://doi.org/10.1134/S1021443725604847 Simova-Stoilova L, Demirevska K, Petrova T, Tsenov N, Feller U. Antioxidative protection in wheat varieties under severe recoverable drought at seedling stage. Plant, Soil and Environment. 2008;54(12):529–536. https://doi.org/10.17221/427-PSE Simova-Stoilova L, Demirevska K, Petrova T, Tsenov N, Feller U. Antioxidative protection in wheat varieties under severe recoverable drought at seedling stage. Plant, Soil and Environment. 2008;54(12):529–536. https://doi.org/10.17221/427-PSE Demidchik V, Straltsova D, Medvedev SS, Pozhvanov GA, Sokolik A, et al. Stress-induced electrolyte leakage: the role of K+-permeable channels and involvement in programmed cell death and metabolic adjustment. Journal of Experimental Botany. 2014;65(5):1259–1270. https://doi.org/10.1093/jxb/eru004 Demidchik V, Straltsova D, Medvedev SS, Pozhvanov GA, Sokolik A, et al. Stress-induced electrolyte leakage: the role of K+-permeable channels and involvement in programmed cell death and metabolic adjustment. Journal of Experimental Botany. 2014;65(5):1259–1270. https://doi.org/10.1093/jxb/eru004 Mahmood T, Khalid S, Abdullah M, Ahmed Z, Shah MKN, et al. Insights into drought stress signaling in plants and the molecular genetic basis of cotton drought tolerance. Cells. 2020;9(1):105. https://doi.org/10.3390/cells9010105 Mahmood T, Khalid S, Abdullah M, Ahmed Z, Shah MKN, et al. Insights into drought stress signaling in plants and the molecular genetic basis of cotton drought tolerance. Cells. 2020;9(1):105. https://doi.org/10.3390/cells9010105 Khaleghi A, Naderi R, Brunetti C, Maserti BE, Salami SA, et al. Morphological, physiochemical and antioxidant responses of Maclura pomifera to drought stress. Scientific Reports. 2019;9:19250. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55889-y Khaleghi A, Naderi R, Brunetti C, Maserti BE, Salami SA, et al. Morphological, physiochemical and antioxidant responses of Maclura pomifera to drought stress. Scientific Reports. 2019;9:19250. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55889-y Shao H-B, Chu L-Y, Jaleel CA, Manivannan P, Panneerselvam R, et al. Understanding water deficit stress-induced changes in the basic metabolism of higher plants – biotechnologically and sustainably improving agriculture and the ecoenvironment in arid regions of the globe. Critical Reviews in Biotechnology. 2009;29(2):131–151. https://doi.org/10.1080/07388550902869792 Shao H-B, Chu L-Y, Jaleel CA, Manivannan P, Panneerselvam R, et al. Understanding water deficit stress-induced changes in the basic metabolism of higher plants – biotechnologically and sustainably improving agriculture and the ecoenvironment in arid regions of the globe. Critical Reviews in Biotechnology. 2009;29(2):131–151. https://doi.org/10.1080/07388550902869792 Huang C, Sun M, Ma S, Liu Z, Zhang K, et al. Effects of water deficit at different stages on growth and ear quality of waxy maize. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1069551. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1069551 Huang C, Sun M, Ma S, Liu Z, Zhang K, et al. Effects of water deficit at different stages on growth and ear quality of waxy maize. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1069551. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1069551 Hu F, Zhang Y, Guo J. Effects of drought stress on photosynthetic physiological characteristics, leaf microstructure, and related gene expression of yellow horn. Plant Signaling & Behavior. 2023;18(1):2215025. https://doi.org/10.1080/15592324.2023.2215025 Hu F, Zhang Y, Guo J. Effects of drought stress on photosynthetic physiological characteristics, leaf microstructure, and related gene expression of yellow horn. Plant Signaling & Behavior. 2023;18(1):2215025. https://doi.org/10.1080/15592324.2023.2215025 Kadir A, Setu A, Sharmin S, Hossain MA, Tahjib-Ul-Arif M, et al. Chitosan enhances drought tolerance in maize (Zea mays L.) by promoting growth and chlorophyll content while reducing hydrogen peroxide levels. Fundamental and Applied Agriculture. 2024;9(3):195–203. https://doi.org/10.5455/faa.216212 Kadir A, Setu A, Sharmin S, Hossain MA, Tahjib-Ul-Arif M, et al. Chitosan enhances drought tolerance in maize (Zea mays L.) by promoting growth and chlorophyll content while reducing hydrogen peroxide levels. Fundamental and Applied Agriculture. 2024;9(3):195–203. https://doi.org/10.5455/faa.216212 Aranaz I, Alcántara AR, Civera MC, Arias C, Elorza B, et al. Chitosan: An overview of its properties and applications. Polymers. 2021;13(19):3256. https://doi.org/10.3390/polym13193256 Aranaz I, Alcántara AR, Civera MC, Arias C, Elorza B, et al. Chitosan: An overview of its properties and applications. Polymers. 2021;13(19):3256. https://doi.org/10.3390/polym13193256 Malerba M, Cerana R. Recent advances of chitosan applications in plants. Polymers. 2018;10(2):118. https://doi.org/10.3390/polym10020118 Malerba M, Cerana R. Recent advances of chitosan applications in plants. Polymers. 2018;10(2):118. https://doi.org/10.3390/polym10020118 Попова Э. В., Тютерев С. Л., Юнчиц Л. Ф. Биологическая активность композиции на основе хитозанового препарата и микроэлементов. Вестник защиты растений. 2009. № 1. С. 52–55. https://elibrary.ru/KAUMUH Popova EV, Tyuterev SL, Yunchits LF. Biological activity of a composition based on a chitosan preparation and microelements. Plant Protection News. 2023;(1):52–55. (In Russ.) https://elibrary.ru/KAUMUH Тютерев С. Л. Экологически безопасные индукторы устойчивости растений к болезням и физиологическим стрессам. Вестник защиты растений. 2015. № 1. С. 3–13. https://elibrary.ru/TRZQQL Tyuterev SL. Ecologically safe inducers of plant resistance to diseases and physiological stresses. Plant Protection News. 2015;(1):3–13. (In Russ.) https://elibrary.ru/TRZQQL Dubovskaia PI, Saeidi A, Pronchenko AA, Drannikova AI, Lukoyanov IA, et al. Gel-Phase synthesis and pH-sensitive swelling-structure relationships of N-Carboxyethylchitosan. Eurasian Journal Of Chemistry. 2025;30(2):19–33. https://doi.org/10.31489/2959-0663/2-25-6 Dubovskaia PI, Saeidi A, Pronchenko AA, Drannikova AI, Lukoyanov IA, et al. Gel-Phase synthesis and pH-sensitive swelling-structure relationships of N-Carboxyethylchitosan. Eurasian Journal Of Chemistry. 2025;30(2):19–33. https://doi.org/10.31489/2959-0663/2-25-6 Арипова Ф. К., Гончарова Е. П., Рябинина В. А., Коркина В. И., Плотников К. О. и др. Влияние препарата Юнигель Плантум на качество урожая листового салата. Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 55. № 2. С. 429–438. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-2-2583 Aripova FK, Goncharova EP, Ryabinina VA, Korkina VI, Plotnikov KO, et al. The effect of the Unihel Plantum preparation on the quality of lettuce crops. Food Processing: Techniques and Technology. 2025;55(2):429–438. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-2-2583 Новикова И. И., Попова Э. В., Колесников Л. Е., Колесникова Ю. Р., Чекурова С. С. Устойчивость к болезням, продуктивность и содержание фотосинтетических пигментов в листьях яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием полифункциональных биопрепаратов и комплексов на основе микроорганизмов и хитозана. Сельскохозяйственная биология. 2023. Т. 58. № 1. С. 158–183. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.1.158rus Novikova II, Popova EV, Kolesnikov LE, Kolesnikova YuR, Chekurova SS. Multifunctional biopreparations and complexes based on microorganisms and chitosan increase diseases resistance, productivity and leaf photosynthetic pigment contents in spring soft wheat (Triticum aestivum L.). Agricultural Biology. 2023;58(1):158–183. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.1.158rus Buege JA, Aust SD. Microsomal lipid peroxidation. Methods in Enzymology. 1978;52:302–310. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(78)52032-6 Buege JA, Aust SD. Microsomal lipid peroxidation. Methods in Enzymology. 1978;52:302–310. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(78)52032-6 Муравьева Д. А., Бубенчикова В. Н., Беликов В. В. Спектрофотометрическое определение суммы антоцианов в цветках василька синего. Фармация. 1987. № 5. С. 28–29. Muravyova DA, Bubenchikova V. N, Belikov VV. Spectrophotometric tests of total anthocyanin in cornflower flowers (Centaurea cyanus). Pharmacy. 1987;(5):28–29. Bates LS, Waldren RP, Teare ID. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 1973;39:205–207. Bates LS, Waldren RP, Teare ID. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 1973;39:205–207. Lichtenthaler HK. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 1987;148:350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1 Lichtenthaler HK. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology. 1987;148:350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1 Хамидуллина Л. А., Тобышева П. Д., Черепанова О. Е., Пузырев И. С., Пестов А. В. Карбоксиалкильные производные хитозана как перспективные регуляторы роста и развития лекарственных растений. Вестник Российской Академии Наук. 2023. Т. 93. № 7. С. 684–691. https://doi.org/10.31857/S0869587323070046 Khamidullina LA, Tobysheva PD, Cherepanova OE, Puzyrev IS, Pestov AV. Carboxyalkyl derivatives of chitosan as promising growth and development regulators of medical plant. Vestnik RAN. 2023;93(7):684–691. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0869587323070046 Mushtaq NU, Saleem S, Rasool A, Shah WH, Tahir I, et al. Proline Tagging for Stress Tolerance in Plants. International Journal of Genomics. 2025;2025:9348557. https://doi.org/10.1155/ijog/9348557 Mushtaq NU, Saleem S, Rasool A, Shah WH, Tahir I, et al. Proline Tagging for Stress Tolerance in Plants. International Journal of Genomics. 2025;2025:9348557. https://doi.org/10.1155/ijog/9348557