Введение к работе
Актуальность темы. Кукуруза является одной из основных сельскохозяйственных культур в Российской Федерации, однако большинство ее площадей убирается на силос. В то же время, в стране ощущается недостаток кукурузного зерна. В последние годы его производится в 3-4 раза меньше минимальной потребности (Сотченко B.C., 2002).
Значительная часть кукурузных полей России находится в районах с коротким безморозным периодом, к которым относится Центральное Черноземье. Здесь размещена пятая часть общероссийских посевов кукурузы, из которых на зерно убирается 15-18%.
По данным научно-исследовательских учреждений, потенциальная урожайность зерна кукурузы в регионе составляет 90-100 ц/га. В то же время, в производстве получают не более 20-30 ц/га. Устранение причин, препятствующих практической реализации достигнутого потенциала - одна из главных задач современной сельскохозяйственной науки.
Значительно снижает эффективность выращивания кукурузы высокая изменчивость урожайности. Разработка и реализация селекционных задач, где особое внимание уделяется не только росту потенциальной продуктивности, но и экологической стабильности генотипов, их способности противостоять действию стрессовых факторов среды является важным фактором роста валовых сборов зерна кукурузы.
Проблема повышения адаптивной способности сортов и гибридов должна стать во главу угла и решаться с первых этапов селекционного процесса (Жу-ченко А.А., 1990). Селекция должна иметь региональный характер, экологическую и энергосберегающую направленность.
Цель и задачи исследований. Целью работы является создание зерновых гибридов кукурузы, максимально адаптированных к условиям Центрального Черноземья и разработка методов повышения их экологической стабильности и селекционной ценности.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I
БИБЛИОТЕКА |
« OS»$«%? J
В задачи исследований входило:
Создание новых самоопыленных линий, изучение их комбинационной способности по урожайности зерна и другим признакам и выделение селекционно ценных форм.
Выведение линий и гибридов с пониженной уборочной влажностью зерна, изучение корреляционных связей и особенностей наследования урожайности и влажности зерна.
Создание и внедрение в производство гибридов, пригодных для получения в условиях ЦЧЗ зерно-стержневой смеси, влажного и сухого зерна и обоснование их оптимального использования.
Выделение новых самоопыленных линий и гибридов с высокой экологической стабильностью, устойчивых к действию стрессовых факторов среды.
Разработка методики определения селекционной ценности гибридов по результатам экологического испытания и изучения в условиях загущения посевов.
Повышение эффективности семеноводства гибридной кукурузы в условиях Центрального Черноземья.
Научная новизна. Выделены новые генетические источники и созданы признаковые коллекции линий; лучшие из них вовлечены в процесс создания регионально адаптированных доноров хозяйственно ценных признаков.
Разработана карточка-паспорт самоопыленной линии кукурузы и проведена паспортизация лучших линий, что позволило систематизировать их и более эффективно использовать в практической селекции.
Установлено, что урожайность зерна линий и гибридов не определяется каким-либо одним признаком. У раннеспелых гибридов вклад элементов структуры урожая в среднем равнозначен. В определенных условиях среды могут доминировать отдельные признаки или их сочетания.
Разработана схема создания ультрараннеспелых гибридов кукурузы с пониженной уборочной влажностью, пригодных для уборки в условиях лесостепи
; *' :* .' *' - 'і' ". > :
ЦЧЗ в початках или зерне и хранения без досушки.
Установлено, что в условиях лесостепи ЦЧЗ лучшими, с учетом энергетической эффективности, являются варианты использования ультрараннеспелых гибридов, не требующих сушки зерна; заготовка влажного измельченного зерна, а также уборка и хранение урожая в початках.
Доказана целесообразность изучения кукурузы в условиях искусственного стресса, вызванного загущением посевов, для повышения адаптационного потенциала создаваемых гибридов.
Усовершенствована формула для определения селекционной ценности сорта, позволяющая оптимально сочетать уровень урожайности и ее экологическую стабильность.
Разработана методика определения селекционного индекса ценности сорта или гибрида (Сиц), позволяющая выделять генотипы с оптимальным сочетанием пониженной уборочной влажности и высокой, стабильно проявляющейся урожайностью зерна.
Практическая ценность исследований. Для использования в программах селекции регионально адаптированных сортов и гибридов предложена усовершенствованная формула ценности сорта (Си а также методика определения селекционного индекса ценности (Сии). Доказана практическая пригодность разработок для выделения лучших гибридов при передаче на госсортоиспытание.
Получены производственно значимые раннеспелые гибриды кукурузы с пониженной уборочной влажностью, пригодные для уборки в условиях лесостепи ЦЧЗ в початках или зерне и хранения без досушки.
Разработаны практические рекомендации для получения в условиях Центрального Черноземья зерно-стержневой смеси, влажного и сухого зерна кукурузы и предложены оптимальные варианты гибридов для каждой схемы.
Получены авторские свидетельства на 11 самоопыленных линий кукурузы. Все они являются исходными формами районированных (4 линии), прохо-
дящих (3) или планируемых для передачи на государственное испытание гибридов.
С участием автора создано и включено в Госреестр селекционных достижений Российской Федерации 8 гибридов и Украины 1 гибрид. Гибриды районированы по пяти регионам РФ (Центральному, Центрально-Черноземному, Волго-Вятскому, Средневолжскому и Нижневолжскому).
Проходят государственное испытание по семи регионам России 4 гибрида и в Республике Беларусь 3 гибрида.
Разработаны методические рекомендации для повышения эффективности выращивания семян родительских форм и гибридов первого поколения в условиях Центрального Черноземья.
Развернуто семеноводство трех гибридов кукурузы. В последние годы выращивается 45-117 т семян их родительских форм и 1300-2200 т гибридных семян первого поколения/ Получены семена исходных линий для выращивания родительских форм гибридов Воронежский 175АСВ и Каскад 166АСВ, районированных с 2003-2004 гг.
На защиту выносятся следующие положения:
Новые самоопыленные линии — источники ценных признаков для селекции скороспелых гибридов кукурузы.
Методика определения селекционного индекса ценности сорта, позволяющая выделить генотипы с оптимальным сочетанием пониженной уборочной влажности и высокой, стабильно проявляющейся урожайностью зерна.
Скороспелые гибриды кукурузы, включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации и Украине.
4. Методические рекомендации по выращиванию семян родительских
форм и гибридов кукурузы первого поколения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на заседаниях Ученого совета Всесоюзного НИИкукурузы (1986-
1990 гг.); Ученого совета Всероссийского НИИ кукурузы (1992-2003 гг.); Координационных заседаниях Совета по селекции и семеноводству кукурузы учреждений Российской Федерации (Нальчик, 1993, 1994; Урюпинск, 2001; Пятигорск, 1995-2003 гг.); Четвертой Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых по проблемам кукурузы (Днепропетровск, 1985); Всесоюзном совещании по селекции и семеноводству кукурузы (Днепропетровск, 1986); Пятой Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов по проблемам кукурузы (Днепропетровск, 1987); I Всесоюзной конференции «Применение физического и химического мутагенеза в сельском хозяйстве» (Кишинев, 1987); Конференции молодых ученых «Методы интенсификации селекционного процесса» (Одесса, 1990); Научно-техническом совете Главного управления АПК Воронежской области (Воронеж, 2002); Научно-практической конференции «Селекция, семеноводство, производство зерна кукурузы» (Пятигорск, 2002); Международной научно-практической конференции по проблеме увеличения производства кукурузы (Днепропетровск, 2003); Международной научно-практической конференции «Приоритетные направления в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных растений в XXI веке» (Москва, 2003).
Публикации. По результатам исследований, включенным в диссертацию, опубликовано 30 работ, получено 11 авторских свидетельств на самоопыленные линии и 9 авторских свидетельств на гибриды кукурузы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, девяти глав, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 390 источников, в том числе 120 иностранных авторов. Основной текст диссертационной работы изложен на 294 страницах и содержит 97 таблиц и 24 рисунка; (приложений 5).
