Новые гибриды кукурузы
Кукуруза, гибрид, урожайность, адаптивный потенциал
Сейчас создается большое количество гибридов кукурузы с высоким биологическим потенциалом продуктивности, но одним из недостатков является значительное колебание урожайности по годам [1]. Из-за недостаточной экологическую стабильность урожайный потенциал современных гибридов в условиях производства реализуется на 10-30% [2,3]. В связи с этим, создание и внедрение в производство гибридов кукурузы с широким адаптивным потенциалом, которые способны формировать стабильно высокий урожай в варьирующих условиях, является важной задачей селекции. Поэтому возрастает потребность в оценке гибридного материала с адаптивными признаками [4, 5, 6]. Надежным методом оценки гибридов является экологическое испытание, которое дает возможность оценить гибриды не только по урожайности зерна, но и за их реакцией на варьирование условий среды.
Целью наших исследований было изучение новых разрешенных к распространению гибридов Института растениеводства им. В.Я. Юрьева по их адаптивной способностью.
Исследования проводились в 2006-2007 гг на опытных полях Института
© Чупиков Н.Н., Овсянникова Н.С., Барсуков И.П., Ивлева Т.В., 2008. ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2008. Выпуск 96.
устава растениеводства и Института зернового хозяйства. Места проведения опытов значительно отличаются по основным климатическим лимитами — тепло-и влагообеспеченности, так как принадлежат к различным климатическим зонам — Степи и Лесостепи Украины. Материалом для исследований послужили 10 гибридов кукурузы, 9 из которых занесены в Государственный реестр сортов Украины и 1 проходит государственные испытания. Исследования проводились по «Методике Государственного испытания сортов растений на пригодность к распространению в Украине» [7]: участки дворядкови, с расположением растений 70 х 23,3 см (при густоте стояния растений 60 тыс / га), площадь участка 9,8 м2. Посев проведен в двух по-вторностях. Для оценки экологической пластичности гибридов были использованы дисперсионный и регрессионный анализ [8]. Распределение гибридов по параметрам стабильности осуществлено по методике Киеееи (1966 г.) в модификации Пакудина, Лопатиной [9].
Погодные условия были следующими. Температура воздуха (рис.1) в период вегетации кукурузы в 2006 году в Харькове и Днепропетровске была в пределах нормы, только в августе и сентябре наблюдалось отклонение температуры на 1-2 оС. В 2007 году температура воздуха в обоих пунктах была выше нормальной на 2,4-2,9 оС.
Рисунок 1. Температура воздуха в Харькове и Днепропетровске в 2006-2007 гг
Рисунок 2. Количество осадков в период вегетации кукурузы в Харькове и Днепропетровске в 2006-2007 гг
Количество осадков (рис. 2) в 2006 году в Харькове и Днепропетровске была недостаточной в июле — в период «выход в трубку — цветения» (на 44,7 и 32,1 мм соответственно меньше нормы), другие периоды вегетации характеризовались количеством осадков, близкой к норме. Следует отметить, что ув Днепропетровске в период «посев — всходы» на 26 мм осадков выпало больше нормы. В 2007 году в Харькове и Днепропетровске в июне осадков выпало больше нормы (30 мм и 15 мм соответственно), но при цветения (июль) наблюдалась недостаточное их количество.
Таким образом, погодные условия, которые наблюдались за годы исследований в Харькове и Днепропетровске, обеспечили существенно различные экологические условия для формирования урожая гибридов кукурузы. Это должным образом отразилось на урожайности гибридов, высоте растений, прикреплении начале и другим показателям продуктивности растений.
Сравнительная урожайность гибридов в обоих пунктах показала, что наиболее продуктивными гибриды были в условиях Харькова — в среднем — 7,98 т / га, тогда как в Днепропетровске — в среднем 5,36 т / га. Такая изменчивость наблюдалась и в отношении таких показателей, как высота растения, прикрепления початка, уборочная влажность.
Исследуемые гибриды по продолжительности вегетационного периода относились к среднеранней и среднеспелой группы. Сравнительная урожайность гибридов Института растениеводства им. В.Я.Юрьева показала, что в своей группе спелости они обеспечивают высокую урожайность. Большинство гибридов (экологический пункт — г. Харьков) имели высоту ниже стандарт. Гибрид Харьковский 311 МВ (табл. 1) имел высоту растений на уровне стандарта. Высота прикрепления начале была на уровне стандартной для гибридов зернового направления (90-100 см). Гибрид Согласие МВ (табл. 2) в другом экологическом пункте (г. Днепропетровск) за высотой растений был на уровне стандарта.
Таблица 1.
Урожайность зерна и некоторые морфобиологические показатели гибридов кукурузы в Институте растениеводства им. В. Я. Юрьева, среднее 2006-2007 гг
Примечание: * — существенно отличается на 0,05 уровне значимости.
Разнообразные погодные условия, сложившиеся во время проведения исследований в двух экологических пунктах, позволили провести дифференциацию гибридов по их отношению к абиотическим факторам. Полученные результаты свидетельствуют, что достоверное превышение урожайности над уровнем общего среднего в Харькове имели гибриды Согласие МВ (9,33 т / га при 30,0% уборочной влажности зерна), Варта МВ (9,46 т / га при уборочной влажности зерна — 24% ), Харьковский 311МВ (8,89 т / га при 24,0% уборочной влажности зерна) и гибрид Искра МВ (8,80 т / га при 25,0% уборочной влажности зерна). Тогда как в другом, более засушливом экологическом пункте — Днепропетровске — выделились гибриды Искра МВ (6,29 т / га при 17,2% уборочной влажности зерна) и Харьковский 340МВ (5,95 т / га при 20,4% уборочной влажности зерна ).
Таблица 2.
Урожайность зерна и морфобиологические характеристика гибридов кукурузы в Институте зернового хозяйства, среднее 2006-2007 гг
НИР 0,05 0,30
Примечание: * — существенно отличается на 0,05 уровне значимости.
Для практической селекции важно создание гибридов с высоким потенциалом продуктивности, а также с высоким адаптивным потенциалом. Коэффициент регрессии (ь1) характеризует среднюю реакцию линии на изменение условий среды, показывает его пластичность и дает возможность прогнозировать изменения признака, которую исследуем, в рамках условий изучения. Чем больше ь1, тем значительнее линия реагирует на изменение условий выращивания. Для большинства признаков ь1 имеет положительный знак, но может быть и отрицательный. Нулевое или близкое к нулю значение ь1 говорит о том, что гибрид не реагирует на изменение условий среды. По коэффициенту пластичности гибриды были разделены на группы:
Гомеостатические (1 ранг), которые характеризуются слабой реакцией на изменения условий выращивания и обеспечивают стабильные урожаи при ухудшении условий. К этой группе были отнесены 2 гибриды — Вымпел МВ и Донор МВ (табл. 3).
Интенсивного типа (3 ранг) — гибриды высокопластичные в генетическом смысле, но с низкой абсолютной стабильностью. В форм этой группы резко проявляется негативная реакция на ухудшение агрофона. К этой группе отнесены 2 гибриды — Харьковский 311МВ Согласие МВ.
Среднепластичные (2 ранг) — гибриды с широкой нормой реакции, которые представляют определенный интерес для выращивания в зонах с неустойчивыми по годам погодными условиями и агрофоном. К этой группе были отнесены большинство гибридов, исследовались: Аист МВ, Нива МВ, Харьковский 329МВ, Искра МВ, Харьковский 340МВ.
Таблица 3.
Параметры стабильности гибридов по урожайности зерна (среднее, 2006-2007 гг)
Изучение в различных экологических условиях по производительности позволило выделить гибриды, характеризовались:
высоким уровнем производительности в двух пунктах изучения — Искра
ГО;
слабой реакцией на изменения условий выращивания и способность обеспечить стабильные урожаи зерна при ухудшении агрофона — Вымпел МВ Донор МВ;
сильной реакцией на изменения условий внешней среды и способность резко повышать урожайность при повышении агрофона — Харьковский 311 МВ, Согласие ГО;
умеренной нормой реакции на изменения условий выращивания, адекватной реакцией на уровень агрофона — Аист МВ, Нива МВ, Харьковский 329 МВ, Искра МВ, Харьковский 340 МВ, Варта МВ.
Наиболее стабильными по производительности, то есть с широкой ада-птивнистю, следует считать гибриды Вымпел МВ и Донор МВ.
Важным показателем урожайности растения, кроме зерновой, является урожайность вегетативной зеленой массы. Гибриды должны обеспечивать высокие урожаи зеленой массы не только в оптимальных, но и в жестких условиях.
В таблице 4 приведены параметры стабильности гибридов по высоте растения и высотой прикрепления початка.
Таблица 4.
Параметры стабильности гибридов по высоте растения и высотой прикрепления початка (среднее, 2006-2007 гг)
Наиболее стабильным по высоте растения и высотой прикрепления початка был гибрид кукурузы Согласие МВ, в течение двух лет изучения имел стабильный уровень по высоте растения, а также высотой прикрепления початка. Сравнению меньшими показателями регрессии по признаку «высота растения» и «высота прикрепления початка» характеризовался также гибрид Харьковский 340 МВ.
Эти два гибрида (Согласие ГО и Харьковский 340 МВ) следует считать наиболее приспособленными к стабильному производства силосной массы в условиях Степи и Лесостепи.
Для производителей зерна кукурузы важно знание генотипического обеспечения скорости влагоотдачи при созревании зерна.
В таблице 5 приведены параметры стабильности гибридов кукурузы по уборочной влажностью зерна кукурузы. Указанные гибриды были разделены на 2 группы. К первой группе отнесены гибрид Искра МВ, принадлежал к гомеостатического типа (1 ранг). Ко второй группе была отнесена остальные гибридов, характеризовались широкой нормой реакции и принадлежали к средне-пластического типа (2 ранг). Это гибриды Вымпел МВ, Харьковский 329 МВ, Варта МВ.
Учитывая, что гибриды Вымпел МВ Аист МВ, Искра МВ характеризуются по сравнению с другими гибридами, наименьшими показателями уборочной влажности зерна, их следует считать наиболее перспективными для получения сухого зерна.
Таблица 5.
Параметры стабильности гибридов кукурузы по уборочной влажностью зерна кукурузы (среднее, 2006-2007 гг)
Следует отметить также гибриды Варта ГО и Согласие МВ, принадлежали к второго ранга генотипической эффекта и имели уровень уборочной влаги 18,7% и 20,5% соответственно. Они относятся к гибридам, которые более интенсивно отдают влагу при созревании — имеют меньший процент уборочной влаги, а потому являются ценными в производственном отношении.
Выводы. 1. Для условий Степи и Лесостепи рекомендуются как наиболее стабильные следующие гибриды: Донор МВ Вымпел МВ Аист МВ, Искра МВ — для производства зерна; Согласие МВ, Харьковский 340 МВ — для производства силосной массы и зерна. 2. По высоте растения и высотой прикрепления початка стабильным был гибрид кукурузы Согласие МВ. 3. Гибрид Искра МВ, характеризовался уборочной влажностью зерна 23,163%, были отнесены к 1 ранга стабильности. Гибриды Варта ГО и Согласие МВ отмечено как гибриды, более интенсивно отдают влагу при созревании.