Характеристика перспективных гибридов кукурузы разных групп спелости по продуктивности зерна и адаптивной способности в условиях недостаточного увлажнения
Мадякин Евгений Викторович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
ФГБНУ «Самарский НИИСХ» (п.г.т. Безенчук)
Введение. Кукуруза – одна из основных культур современного мирового земледелия. Это растение характеризуется разносторонним использованием и высокой урожайностью. На продовольствие используют около 20 % зерна кукурузы, на технические цели – около 15 % и примерно две трети на – на корм.
Основатели нашего института (И. Н. Клинген, Н. М. и С. М. Тулайковы) рассматривали эту культуру в качестве одного из важнейших средств борьбы с засухой.
С. М. Тулайков в брошюре «Кукуруза, ее возделывание и использование» [8], отмечал ее высокую роль в страховании сборов зерна и кормов в засушливые годы. Он писал: «Последствие недобора в значительной степени были бы смягчены в полевом хозяйстве, если бы взамен части яровых хлебов были введены растения пропашного клина (кукуруза, картофель, подсолнух, корнеплоды), способные использовать, вследствие своего продолжительного периода роста, осадки второй половины лета, пропадающие бесследно для большинства яровых».
Кукуруза традиционно является одной из ведущих кормовых культур. В Среднем Поволжье, и в Самарской области, в 1960-1970-х гг. она стала основной силосной культурой, занимая в структуре посевов кормовых культур на пашне до 45-50%. Площади посева кукурузы в Самарской области достигали 320 тыс. га, а в Поволжье с учетом соседних областей свыше 1 млн. га.
По мнению Г. А. Ерохина [3] введение кукурузы как зерновой культуры на площади 100 тыс. га при урожае 40-45 ц/га позволит получать ежегодно около 400 тыс. т фуражного зерна высоких кормовых достоинств и сократить посевные площади зерновых культур на эти цели.
Материал и методы исследований. Исследования выполнялись в течение 2012-2016 гг. на опытном поле Самарского НИИСХ.
Полевой и лабораторный эксперименты осуществлялись в соответствии с утверждённой методикой научно-исследовательских работ лаборатории селекции кукурузы, а также в соответствии с «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой» [5]. Данные по урожайности обрабатывались методом дисперсионного анализа по Доспехову Б. А. [2]. Параметры ОАС рассчитывались по методике Кильчевского А. В. и Хотылевой Л. В. [4], селекционный индекс ценности сорта (Сиц) – по методике предложенной Орлянским Н. А. [6] с использованием параметра «селекционной ценности сорта», рассчитанного по методике Хангильдина В. В. [9]. Селекционный индекс определен по Сотченко В. С. [7].
В исследовании участвовали трехлинейные гибриды из конкурсного сортоиспытания, созданные с участием в качестве материнской формы простых стерильных гибридов Мадонна М, Крона С, RГT 2/11, RГT 3/11 селекции ВНИИ кукурузы и Самара М – Самарский НИИСХ. Отцовской формой новых гибридов являются линии селекции Самарского НИИСХ: Б 206, Б 245, Б 249, Б 269, Б 369, Б 373 и Б 403. Для выявления продуктивности гибридов разных групп спелости были взяты результаты экологического испытания в Самарском НИИСХ. В питомниках ЭСИ-0 (ФАО 100-150), ЭСИ-1 (ФАО 150-200), ЭСИ-2 (ФАО 200-250) изучались новые гибриды селекции Самарского НИИСХ, ВНИИ кукурузы, Краснодарского НИИСХ, Поволжского филиала ВНИИОЗ и др. научных учреждений РФ.
Метеоусловия для роста и развития кукурузы в период вегетации 2012 г. оказались в целом благоприятными. В начальный период развития растений (вторая декада июня) выпало 26,6 мм осадков, что на 33% больше среднемноголетнего значения. За месяц выпало 51,9 мм осадков, что составляет 88% от среднемноголетнего значения. В период цветения (I и II декады июля) выпало небольшое количество осадков 18,6 мм, тогда как среднемноголетнее значение составляет 38 мм. Также в данный период наблюдалась высокая температура воздуха.
Метеорологические условия в 2013 г. для роста и развития кукурузы в начальный период вегетации оказались в целом неблагоприятными из-за повышенного температурного режима и небольшого количества осадков.
Условия вегетационного периода 2014 г. также были недостаточно благоприятными из-за повышенного температурного режима и небольшого количества осадков в начальный период роста и развития культуры. Так, среднесуточная температура во второй и третьей декадах мая составила 21,5 и 20,30С, что на 6,6 и 4,00С выше многолетних значений, а осадков, за этот период, выпало 3,3 мм, т.е. на 27,9 мм меньше нормы. Улучшить ситуацию по влагообеспеченности растений позволили осадки во второй декаде июня. Всего выпало 83,7 мм, что на 65,6 мм больше среднемноголетнего значения.
Осадки зимнего периода и весной 2015 г. позволили получить хорошие всходы. Но отсутствие их на фоне высоких среднесуточных температур в летние месяцы отрицательно сказалось на формировании урожая кукурузы. Немного улучшили ситуацию по влагообеспеченности осадки в первой декаде июля (31,1 мм) во время цветения культуры. В остальные декады лета осадки отсутствовали или их количество было значительно меньше среднемноголетних значений.
В начальный период развития растений в 2016 году наблюдались благоприятные условия по влагообеспеченоости. Но летом наблюдалась засуха. Так за июнь, июль и август выпало всего 96,8 мм при норме 149,8 мм. Также в июле и августе наблюдался повышенный температурный режим. Среднесуточная температура воздуха была на 1,6 и 5,30С выше многолетних значений соответственно.
Результаты и обсуждения. Года испытаний по агрометеорологическим показателям отличались только продолжительностью засух и временем их проявления. Анализ результатов конкурсного испытания 2012-2015 гг. показал, что уровень продуктивности зерна в общем по питомнику был на одном уровне 41-42 ц/га (2012 – 41,4 ц/га, 2013 – 40,7 ц/га, 2014 – 40,6 ц/га, 2015 – 41,8 ц/га).
Максимальная урожайность в среднем за четыре года отмечена у гибридов Са 506/12, Са 504/12, Са 416/13, Са 491/12 45,4-47,2 ц/га, что на 2,4-4,2 ц/га больше, чем у районированного стандарта Самбез 165 МВ. Анализ группы изучаемых новых генотипов показал, что наибольшим эффектом общей адаптивной способности по урожайности зерна обладают гибриды Са 506/12, Са 504/12, Са 416/13, Са 491/12, Са 1226/05, Са 493/12. Показатели ОАС изменялись от 4,12 у гибрида Са 506/12 до 1,22 у гибрида Са 493/12. Минимальные величины ОАС имели гибриды Са 935/05, Са 81/12 и Са 80/12 (табл.1).
Для зерновой кукурузы, как и в других регионах с коротким вегетационным периодом, в Среднем Поволжье очень важное значение имеет уборочная влажность зерна. Поэтому в качестве конечной оценки новых генотипов мы использовали показатель «селекционный индекс ценности сорта» (Сиц), позволяющий учесть селекционную ценность сорта по продуктивности с учетом уборочной влажности зерна.
На основе определения показателя Сиц в наших исследованиях выявлены гибриды, сочетающие высокую продуктивность с низкой уборочной влажностью зерна: Са 491/12 (10,45), Са 1243/05 (9,56), Са 1244/05 (9,34), Са 493/12 (9,31) и Са 1226/05 (9,07). Таким образом, указанные гибриды являются наиболее адаптированными к почвенно-климатическим условиям, сложившимся в годы исследований.
Гибриды кукурузы по длине вегетационного периода принято классифицировать на следующие группы: очень раннеспелые (ФАО 100-149), раннеспелые (ФАО 150-199), среднеранние (ФАО 200-299), среднеспелые (ФАО 300-399), среднепоздние (ФАО 400-499), позднеспелые (ФАО 500-599), очень позднеспелые (ФАО 600-699) [1].
Таблица 1
Показатели урожайности зерна, селекционной ценности и адаптивной способности новых гибридов кукурузы. Безенчук, 2012-2015 гг.
|
Гибриды |
Урожай зерна, ц/га |
Уборочн. влажность зерна, % |
Селекцион. индекс, Си |
Общая адаптивная способность |
Селекцион. индекс ценности сорта |
||
|
ОАС |
ранг |
Сиц |
ранг |
||||
|
Самбез 165 МВ (st) |
43,0 |
20,1 |
2,14 |
-0,13 |
11 |
8,40 |
11 |
|
Катерина СВ (st) |
38,9 |
18,0 |
2,16 |
-4,23 |
16 |
7,67 |
12 |
|
Самбез 175 МВ(st) |
39,2 |
22,7 |
1,73 |
-3,88 |
15 |
6,20 |
16 |
|
Коллективный 172 МВ(st) |
41,1 |
18,1 |
2,27 |
-2,03 |
13 |
8,51 |
9 |
|
Машук 175 МВ(st) |
44,1 |
19,7 |
2,24 |
0,99 |
8 |
9,02 |
6 |
|
Са 506/12 |
47,2 |
23,6 |
2,00 |
4,12 |
1 |
8,62 |
8 |
|
Са 504/12 |
45,8 |
21,5 |
2,13 |
2,67 |
2 |
8,90 |
7 |
|
Са 416/13 |
45,6 |
22,4 |
2,04 |
2,47 |
3 |
8,49 |
10 |
|
Са 491/12 |
45,4 |
18,0 |
2,52 |
2,32 |
4 |
10,45 |
1 |
|
Са 1226/05 |
44,8 |
20,2 |
2,22 |
1,65 |
5 |
9,07 |
5 |
|
Са 493/12 |
44,3 |
19,3 |
2,30 |
1,22 |
6 |
9,31 |
4 |
|
Са 1244/05 |
44,1 |
19,0 |
2,32 |
0,99 |
7 |
9,34 |
3 |
|
Са 508/12 |
43,7 |
25,8 |
1,69 |
0,60 |
9 |
6,74 |
15 |
|
Са 1243/05 |
43,6 |
18,2 |
2,40 |
0,50 |
10 |
9,56 |
2 |
|
Са 935/05 |
42,7 |
24,5 |
1,74 |
-0,38 |
12 |
6,79 |
14 |
|
Са 81/12 |
41,0 |
21,7 |
1,89 |
-2,10 |
14 |
7,08 |
13 |
|
Са 80/12 |
38,3 |
22,4 |
1,71 |
-4,80 |
17 |
5,98 |
17 |
В условиях Среднего Поволжья по данным Ерохина Г. А. [3] вероятность вызревания гибридов возделываемых на зерно с числом ФАО 100-200 составляет 100%, ФАО 210-250 — 93% и ФАО 260-300 — 73%. Поэтому в Самарском НИИСХ проводится экологическое испытание новых гибридов очень раннеспелой, раннеспелой и среднеранней групп созревания.
В таблице 2 приведены результаты экологического испытания гибридов разных групп спелости за 2014-2016 годы. Как и предполагалось в среднем за три года наиболее продуктивными оказались среднераннеспелые гибриды. Их урожай составил 43,9 ц/га, что на 2,6 ц/га больше, чем у гибридов с числом ФАО 100-150. Но при этом агрометеорологические условия вегетационного периода в 2014 году оказались более благоприятными для очень ранней группы. Урожайность в среднем по питомнику ЭСИ-0 составила 42,3 ц/га, что на 1,2 и 2,5 ц/га выше, чем в ЭСИ-1 и ЭСИ-2 соответственно.
Гибриды очень ранней группы отличаются низкой уборочной влажностью зерна. В среднем за три года она составила 16,3 %, а у гибридов ФАО 150-200 – 18,1 %, ФАО 200-250 – 22,0 %. Разница по показателю «период от всходов до цветения початка» между соседними группами составила 3-4 дня. По значению селекционного индекса выгодно отличаются очень раннеспелые (2,6) и раннеспелые (2,4) гибриды.
Выводы. Анализ данных конкурсного испытания за 2012-2015 гг. позволил выделить гибрид Са 506/12 способный формировать достаточно высокий урожай зерна в условиях засухи, а также гибрид Са 491/12 наиболее пригодный с экономической точки зрения для выращивания в производственных условиях Самарской области.
Сравнение продуктивности гибридов разных групп спелости за 2014-2016 годы выявило, что наиболее урожайными являются гибриды среднеранней группы. Но с экономической точки зрения наиболее подходят для выращивания на зерно в агроклиматических условиях центральной зоне Самарской области гибриды с числом ФАО 100-200.
Литература:
- Гурьев, Б. П. Селекция кукурузы на раннеспелость / Б. П. Гурьев, И. А. Гурьева // М.: Агропромиздат, 1988. 173 с.
- Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов // М.: Агропромиздат, 1985.
- Ерохин, Г. А. Селекция и семеноводство кукурузы в Самарском НИИСХ / Г. А. Ерохин // Кукуруза и сорго. 2003. № 4. С. 2-5.
- Кильчевский, А. В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды / А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева // Генетика. 1985. Т.21. № 9. С. 1481-1495.
- Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск, 1980. 54 с.
- Орлянский, Н. А. Селекция и семеноводство зерновой кукурузы на повышение адаптивности в условиях Центрального Черноземья: автореф. диссертации… доктора с.-х. наук / Н. А. Орлянский // Воронеж, 2004. 40 с.
- Сотченко, В. С. Селекция и семеноводство раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы: автореф. диссертации... доктора с.-х. наук / В. С. Сотченко // СПб., 1992. 48 с.
- Тулайков, С. М. Кукуруза, ее возделывание и использование / С. М. Тулайков // Самара: гос. изд., 1922. 32 с.
- Хангильдин, В. В. О принципах моделирования сортов интенсивного типа / В. В. Хангильдин // Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. М., 1978. С. 111-116.
Таблица 2
Показатели урожайности зерна и селекционной ценности гибридов разных групп спелости за 2014-2016 гг.
|
Группа спелости |
Урожай зерна, ц/га |
Уборочная влажность зерна, % |
Селекционный индекс, Си |
Количество дней от всходов до цветения початка |
||||||||||||
|
2014 |
2015 |
2016 |
Среднее |
2014 |
2015 |
2016 |
Среднее |
2014 |
2015 |
2016 |
Среднее |
2014 |
2015 |
2016 |
Среднее |
|
|
ФАО 100-150 |
43,2 |
42,3 |
38,5 |
41,3 |
17,5 |
13,9 |
17,6 |
16,3 |
2,5 |
3,0 |
2,2 |
2,6 |
53 |
46 |
48 |
49 |
|
ФАО 150-200 |
43,3 |
41,1 |
45,2 |
43,2 |
20,0 |
14,9 |
19,3 |
18,1 |
2,2 |
2,8 |
2,3 |
2,4 |
56 |
50 |
52 |
53 |
|
ФАО 200-250 |
44,1 |
39,8 |
47,8 |
43,9 |
26,0 |
18,8 |
21,3 |
22,0 |
1,7 |
2,1 |
2,2 |
2,0 |
60 |
53 |
56 |
56 |
