Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор. методы оценки самоопыленных линий и гибридов кукурузы и их использование в селекции 8
1.1. Значение скороспелых гибридов в сельском хозяйстве ...8
1.2. Хозяйственно-ценные признаки родительских форм новых скороспелых гибридов 15
1.3. Методы определения комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы 21
1.4. Продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от площади питания 26
ГЛАВА 2. Условия, исходный материал и методы исследований 32
2.1. Почвенно-климатические условия 32
2.2. Метеорологические условия в годы исследований 33
2.3. Материал и методика проведения исследований 36
ГЛАВА 3. Селекционная оценка самоопыленных линий и гибридов кукурузы 43
3.1. Изучение самоопыленных линий по основным хозяйственно-полезным признакам 43
3.2. Изучение комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы в системе диаллельных скрещиваний , 52
3.3. Основные хозяйственно-полезные признаки родительских форм раннеспелых гибридов кукурузы 61
ГЛАВА 4. Анализ параметров экологической пластичности и стабильности гибридов кукурузы различных групп спелости 70
ГЛАВ А5. Определение оптимальной густоты стояния растений для ранне- и среднеспелых гибридов кукурузы при выращивании на зерно 77
5.1. Продолжительность межфазных и вегетационного периодов в зависимости от густоты стояния растений 77
5.2. Высота растений и площадь листовой поверхности гибридов кукурузы при различной густоте стояния 84
5.3. Структура урожая и продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от густоты стояния растений 89
ГЛАВА 6. Энергетическая оценка эффективности возделывания гибридов кукурузы 98
Выводы 100
Рекомендации производству 101
Список использованной литературы 102
Приложения 115
- Хозяйственно-ценные признаки родительских форм новых скороспелых гибридов
- Метеорологические условия в годы исследований
- Основные хозяйственно-полезные признаки родительских форм раннеспелых гибридов кукурузы
- Продолжительность межфазных и вегетационного периодов в зависимости от густоты стояния растений
Введение к работе
Кукуруза - ценная культура, обеспечивающая при правильной агротехнике высокие урожаи зерна и силосной массы. Возделывают ее на больших площадях почти во всех странах. В мировом зерновом балансе кукуруза занимает третье место после пшеницы и риса, и доля эта составляет 28 %, ячменя -8 %, остальных зерновых - 8 %.
Кукуруза обладает рядом ценных хозяйственных свойств, в силу которых она представляет исключительно большое значение в стабилизации продовольственной базы государства.
Редкая культура используется с такой полнотой и разнообразием как кукуруза.
Зерно широко используется в пищевых целях и, в частности, для переработки на крахмал, масло, кукурузную крупу и еще более сотни различных видов продукции.
Кукуруза - важнейший компонент в рационе кормления скота и птицы. Зерно кукурузы в молочно-восковой спелости содержит большое количество каротина (провитамина А), углеводов - до 70 %, 9-12 % белка и 4-8 % жира. В 100 кг кукурузного зерна содержится 134 кормовые единицы. В 100 кг силоса из листо-стебельной массы с початками в фазе молочно-восковой спелости содержится 1,1-1,3 кг переваримого протеина, 23-26 кормовых единиц. Важно отметить, что кукурузный силос по питательности существенно превосходит силос из других культур (по Нечаеву В.Ф.).
В ряде районов кукуруза возделывается как парозанимающая и пожнивная культура, являясь хорошим предшественником. Из-за поздних сроков сева она служит страховой культурой после гибели озимых хлебов.
В условиях рынка и дороговизны энергоносителей целесообразно возделывать более ранние гибриды, чем принято традиционно, тем более что современная селекция направлена на повышение продуктивности раннеспелых гибридов до уровня более поздних групп спелости.
Практическое решение этой задачи неразрывно связано с выведением и широким внедрением в производство новых раннеспелых высокопродуктивных гибридов. Скороспелые гибриды являются одним из факторов повышения общей культуры земледелия, так как рано освобождают поля для осенней обработки почвы.
Раннеспелые гибриды кукурузы отличаются не только коротким вегетационным периодом, но и менее требовательны к почвенно-климатическим условиям.
Создание скороспелых гибридов также актуально для условий Северного Кавказа, особенно для предгорных районов, где позднеспелые гибриды не вызревают. В степной части раннеспелые гибриды с успехом могут использоваться в повторных посевах не только на зеленый корм, но и на зерно.
Современное направление и теоретический уровень селекции на скороспелость, результаты создания раннеспелых гибридов, внедрение их в производство стали возможны благодаря кропотливому труду многих поколений ученых, которые шаг за шагом накапливали генофонд кукурузы и изучали его в разных условиях.
Основное требование, предъявляемое к новым гибридам — экономически выгодное семеноводство, обеспечивающее высокий выход гибридных семян, родительские формы гибрида должны быть устойчивыми к полеганию, болезням и вредителям и обладать другими хозяйственно-полезными признаками.
При современных индустриальных технологиях выращивания кукурузы (использование минеральных удобрений, повышенная густота стояния растений, орошение) необходимо, чтобы исходный материал, используемый в селекционных программах, хорошо переносил стрессовые действия, что, в свою очередь, означает, что они обладают хорошей адаптационной способностью.
Следовательно, изучение теоретических основ и методов в создании скороспелых гибридов кукурузы и вопросов агротехники их возделывания имеет большое практическое значение для нас в дальнейших работах в этом направлении.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась оценка самоопыленных линий и гибридов кукурузы по комплексу хозяйственно-ценных признаков для практического их использования при выведении высокопродуктивных скороспелых гибридов кукурузы. Отдельным вопросом исследований являлось определение оптимальной густоты стояния растений для перспективных гибридов кукурузы.
В задачи исследований входило:
- провести оценку самоопыленных линий и гибридов кукурузы по важнейшим хозяйственно-полезным признакам;
- определить комбинационную способность самоопыленных линий в системе диаллельных скрещиваний для использования при подборе родительских пар скороспелых гибридов;
- изучить показатели экологической пластичности и стабильности гибридов кукурузы;
- определить продуктивность раннеспелого гибрида кукурузы Корн 180 СВ и среднеспелого РИК 340 MB в зависимости от густоты стояния;
- показать энергетическую эффективность возделывания гибридов кукурузы.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях Северного Кавказа проведено изучение новых и перспективных самоопыленных линий кукурузы по хозяйственно-ценным признакам и комбинационной способности, подобраны родительские пары, проведена гибридизация и выделены высокоурожайные гибридные комбинации кукурузы для дальнейшего использования в селекции кукурузы. Дана оценка экологической пластичности и стабильности ряда гибридов кукурузы нового типа.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований по оценке самоопыленных линий и родительских форм выделены линии с высокой ОКС как по урожаю (PC 201, ИКВ 100, ИКВ 178-6), так и по ряду хозяйственно-ценных признаков, которые могут найти применение в качестве исходного материала для создания высокопродуктивных скороспелых гибридов кукурузы.
_7 Даны конкретные рекомендации сельскохозяйственному производству по параметрам оптимальной густоты посева перспективных гибридов кукурузы: раннеспелого Корн 180 СВ и среднеспелого РИК 340 MB, способствующие получению стабильно высоких урожаев зерна и снижению производственных затрат.
Установленные параметры экологической пластичности и стабильности проходящих государственное сортоиспытание и районированных гибридов кукурузы позволяют конкретизировать агроклиматические зоны их возделывания.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на заседаниях методической комиссии СКНИИГПСХ в 2000-2004 гг., на заседании Ученого Совета Всероссийского НИИ кукурузы в 2005 г., а также на научно-практических конференциях 2000-2005 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано четыре научные работы.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Данные исследований самоопыленных линий и гибридов кукурузы по комплексу хозяйственно-ценных признаков и свойств.
2. Параметры экологической пластичности и стабильности гибридов кукурузы различных групп спелости.
3. Оптимальной густотой стояния гибридов кукурузы, при которой создается реальная ситуация оптимизировать потенциальные возможности по продуктивности в условиях проведения исследований является для раннеспелого гибрида Корн 180 СВ - 75 тыс. раст./га, для среднеспелого гибрида РИК 340 MB - 55 тыс. раст./га.
4. Энергетическая оценка эффективности возделывания ряда изучаемых гибридов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 124 странице машинописного текста, состоит из введения, б глав, 30 таблиц (в том числе 8 таблиц приложений), 10 рисунков, 8 приложений, библиографического списка, включающего 150 источников, в том числе 18 на иностранных языках.
Хозяйственно-ценные признаки родительских форм новых скороспелых гибридов
Внедрение интенсивной технологии возделывания гибридов кукурузы поставило перед селекционерами новую задачу — использование принципиально нового исходного материала (родительских форм).
В процессе этого у родительских форм будущих гибридов изучаются: вегетационный период (число дней от всходов до цветения и созревания), признаки стебля (высота от верхушки метелки, высота прикрепления початка, число листьев), число початков, влажность зерна при уборке, устойчивость к полеганию и ломкости стебля, стеблевым гнилям и стеблевому мотыльку, абсолютный урожай при 14 % влажности и в сравнении со стандартным, урожай за годы испытания (Хаджинов М.И., Казанков А.Ф., 1979).
Одним из главных условий при создании и внедрении в производство высокоурожайных гибридов кукурузы с комплексом хозяйственно-ценных признаков, приспособленных к почвенно-климатическим условиям зоны возделывания, является всесторонне широкое использование разнообразного исходного материала. Это подразумевает, что, поскольку на данном этапе селекция кукурузы основана на методе межлинейной гибридизации, то линии и простые гибриды, вводимые в формулу гибрида, должны быть различного эколого-географического происхождения (Соколов Б.П., Ключко П.Ф., Гурьев Б.П., Дзюбепкий Б.В., 1978).
В то же время, при ведении целенаправленной селекции на скороспелость и повышенную приспособленность к условиям зоны исходный материал должен быть представлен двумя типами: мировой коллекцией самоопыленных линий, которая после предварительной оценки используется непосредственно в селекционной работе, и образцами, сортами и самоопыленными линиями местного происхождения. О повышенном интересе селекционеров к местным сортам как источникам ценных генов свидетельствует ряд сообщений (Шмара-ев Г.Е., Барсукова А.Д., 1984; Шмараев Г.Е., Мельник B.C., 1985).
В процессе создания и изучения новых линий наряду с высокой комбинационной способностью в первую очередь уделяется большое внимание продуктивности исходного материала. Некоторые исследователи отмечают, что продуктивными следует считать линии, которые наряду с относительно высокими урожаями початков и зерна формируют на початке большое количество зерен, дают достаточно пыльцы для нормального опыления, характеризуются коротким периодом между цветением мужского и женского соцветий (Скоробре-ха П.И., Захоба В.П, Подоляк Н.Ф., 1986; Теплова Е.А., 1977).
В гетерозисной селекции кукурузы основной задачей является быстрое выделение линий, имеющих высокую комбинационную способность и комплекс важных с агрономической точки зрения характеристик (Забирова Э.Р., 1987).
Большинство селекционеров начинают работу со сбора, исследования и отбора сортов, представляющих селекционную ценность в данных условиях. Многие авторы изучили большой набор сортов мировой коллекции и отечественной селекции, описали и классифицировали их по скороспелости и другим хозяйственно-ценным признакам (Чучмий И.П., Моргун В.В., 1990).
Исследованиям отечественной и мировой коллекции самоопыленных линий по выделению скороспелых образцов уделяли большое внимание многие ученые (Галеев Г.С., 1974; Хаджинов М.И., Казанков А.Ф., 1979; Шмараев Г.Е., Лейзерсон Н.В., Подольская А.П. и др., 1980; Андрианова Н.Ф., Квач А.И., 1982; Чучмий И.П., Моргун В.В., Гуленок Н.Д., 1974; Козеев В.И., Ерохин Г.А., Орлова Л.А., 1979; Соболева Н.В., 1982; Богатский А.И., 1982). Они сходятся во мнении, что в мировой коллекции недостаточно скороспелых линий, пригодных для выведения новых высокопродуктивных гибридов. Главная причина этого в том, что большинство этих линий создавались в южных районах, где продолжительный вегетационный период.
В связи с этим, использование нового исходного материала является одной из главных в селекции кукурузы и особенно скороспелых гибридов. Для решения этого вопроса в научно-исследовательских учреждениях страны ведет -17 ся работа в нескольких направлениях ее решения, в том числе, создание раннеспелых синтетических популяций, скрещивание перспективных раннеспелых линий с лучшими среднеранними и среднеспелыми линиями и последующим самоопылением раннеспелых растений, отбор желательных генотипов среди местных и зарубежных сортов, улучшение линий по отдельным признакам (Домашнев П.П., Дзюбецкий Б.В., Костюченко В.И., 1992). М. Ройц (1979) отмечает, что большое значение имеет отбор исходного материала, генетическая вариабельность которого обеспечивает получение лучших инбредных линий и эффективность селекционных методов. Г. Хейс (1955) подчеркивает также, что отбор инбредных линий по признаку жизнеспособности и урожайности приводил к созданию высокоурожайных гибридов.
Ценным исходным материалом для создания новых скороспелых линий являются скороспелые кремнистые сорта северного происхождения, отличающиеся устойчивостью к низким температурам при раннем посеве, более высокими темпами начального роста, чем южные сорта и гибриды, а также образцы из мировой коллекции (Соколов Б.П. и др., 1978).
В результате работы, проведенной Всесоюзным НИИ кукурузы по селекционной оценке и изучению сортопопуляций из мировой коллекции ВИР, были выделены раннеспелые и среднеранние сорта-популяции, имеющие значение для селекции в районах с относительно коротким безморозным периодом вегетации (Макаренко И.Т., Ивахненко А.Н., 1974). Анализ родословных самоопыленных линий показывает, что, несмотря на значительное их количество в мире, часто они представляют собой генетически однородный материал (Гурьев Б.П., Гурьева И,А., 1982). Детально разбирая состав зародышевой плазмы современной кукурузы, У.Л.Браун (1979) отметил, что узловым вопросом является не объем генетического разнообразия, имеющийся сейчас, а последствия очевидного и прогрессирующего уменьшения этого разнообразия.
Э.У. Спрэг (1979) предлагает ввести широкую международную программу по интрогрессии экзотической зародышевой плазмы в европейскую. Так, H.G. Nelson (1972) сообщил о результатах селекционных работ с экзотиче -18 скими формами, проводимых им на протяжении 20 лет. Из мексиканского сорта Тукспан были созданы 4 линии, которые вошли как родительские формы в коммерческие гибриды, широко возделываемые в США.
Таким образом, изучение исходного материала, выявление генетически ценных родительских форм и определение возможностей их селекционного применения позволяет эффективнее использовать богатство мировой коллекции кукурузы в селекции на раннеспелость (Гурьев Б.П., Гурьева И.А., 1988).
Согласно данным П. Христовой (1979), при изучении более 800 линий мирового генофонда к группе раннеспелых были отнесены только 145 линий, продолжительность периода до выметывания в условиях Болгарии была до 50 дней. При изучении образцов мировой коллекции на Кубанской опытной станции ВИР М.Д. Ковалевичем (1979) было выделено 120 раннеспелых и средне-ранних (10,5 %) линий из 1143 образцов, которые были рекомендованы для селекции кукурузы на раннеспелость.
Метеорологические условия в годы исследований
Вегетационный период 2000 года (май-октябрь) отличался на 2,6 С более высоким температурным фоном. Температура воздуха в мае была выше средней многолетней на 2,5 С при дефиците осадков на 8 мм. Однако всходы появились дружно. Июнь и июль месяцы были очень жаркими. Превышение температуры над средней многолетней составило соответственно +4,4 и +7,5 С, а по сумме эффективных температур - 390 С. При этом с третьей декады июня и до третьей декады августа не выпало существенных осадков. Из-за сильной почвенной и воздушной засухи выпавшие осадки не оказали благоприятного воздействия на растения кукурузы. Дефицит осадков в июле составил 43,4 мм (табл. 2.2.1). Обильные дожди третьей декады августа, сентября и октября уже не поправили положение, вследствие чего сформировался очень низкий урожай зерна, особенно у гибридов среднеспелой и позднеспелой групп.
Метеорологические условия 2001 года (май-октябрь) сложились в целом благоприятно для роста и развития кукурузы. Значительное выпадение осадков в третьей декаде мая - 572 % к средне многолетним данным - и снижение температуры в связи с этим фактором способствовали удлинению периода всходы-цветение на 5-7 дней, а также развитию многих грибковых заболеваний на проростках, по сравнению с предыдущими годами. Другие месяцы оказались теплыми. Превышение среднемесячной температуры воздуха над средней многолетней по месяцам варьировало от +2,3 С до +4,3 С. За вегетационный период 2001 года выпало 649,9 мм осадков, что выше средней многолетней нормы на 275,7 мм. Распределение осадков по периодам вегетации сложилось благоприятно для кукурузы почти всех групп спелости, кроме среднепоздних. Высокие температуры августа и сентября, а также отсутствие дождей в сентябре способствовали быстрому созреванию зерна (приложение 1).
Метеорологические условия 2002 года сложились в общем благоприятно для роста и развития кукурузы. В третьей декаде апреля, первой и второй декадах мая среднесуточная температура воздуха оказалась ниже средней многолетней на 1,2-1,8 С. Дефицит осадков за май месяц составил 41,4 мм, что сказалось на замедлении темпов роста и развития растений кукурузы. Однако уже в июне выпало 5 месячных норм осадков или больше средней многолетней нормы за период с апреля по октябрь. Для роста растений сложились благоприятные условия. Благодаря запасам влаги в почве очень высокие температуры во 2-ой декаде июля (+3,5 С к средней многолетней) не сказались отрицательно на опылении и начале формирования початков раннеспелых и среднеспелых гибридов кукурузы. Очень жаркая первая декада августа (+3,8 С к среднемно-голетней) оказала влияние на урожай незасухоустойчивых гибридов средне-поздних и позднеспелых групп. Количество осадков в июле выпало в пределах месячной нормы, а в августе, сентябре и октябре в пределах двух месячных норм. Теплые сентябрь и октябрь способствовали быстрому созреванию зерна и благоприятной уборке.
Погодные условия вегетационного периода 2003 года характеризовались как относительно благоприятные. В мае отмечено недостаточное количество осадков (27,4 мм при среднемноголетнем количестве 79,4 мм). Среднесуточная температура воздуха и недостаточное количество осадков отрицательно повлияло (особенно у гибридов раннеспелой группы) на появление всходов кукурузы, на ее рост и развитие в начале вегетации. Кукуруза развивалась в засушливых условиях до фазы развития 10-12 листа. В фазе выметывания метелки, цветения метелки и початка, а также налива зерна наблюдались благоприятные погодные условия, которые обусловили формирование высокого урожая зерна кукурузы. За период май — вторая декада сентября выпало 418 мм осадков при среднемноголетнем их количестве, равном 344 мм (приложение 1).
Таким образом, за исключением 2000 года, когда наблюдалась засуха, в последующие 3 года проведения исследований погодные условия складывались достаточно благоприятно для культуры кукурузы.
Исследуемые самоопыленные линии и гибриды кукурузы высевались в 2000-2002 гг. на полях Всероссийского НИИ кукурузы с трехлетней ротацией кукурузы по схеме: кукуруза-соя-озимая пшеница. В период 2001-2003 гг. проведены исследования с простыми гибридами (родительскими формами) раннеспелых гибридов.
Агротехника в опытах была общепринятой для условий Северного Кавказа. Осенняя обработка почвы включала: дискование стерни в двух направлениях, внесение удобрений, вспашку на глубину 25-27 см. Весной перед посевом после двукратного дискования почву обрабатывали гербицидом харнес (в дозе 2,5 л/га) под предпосевную культивацию. Посев проводился селекционной сеялкой с междурядьями 70 см пунктирным способом и вручную сажалками-хлопушками.
Основные хозяйственно-полезные признаки родительских форм раннеспелых гибридов кукурузы
В настоящее время раннеспелая группа гибридов в основном представлена тройными, двойными и сложными гибридами.
Однако, наибольшая вероятность получения высокоурожайных генотипов среди простых гибридов большая, чем среди гибридов с более сложной родословной, вследствие того, что при создании простых гибридов легче подобрать соответствующие родительские формы. Но у родительских линий таких гибридов низкая продуктивность, а также эти гибриды характеризуются меньшей пластичностью по сравнению с трехлинейными и сортолинейными, которые лишены указанных недостатков. О преимуществе многолинейных комбинаций говорит тот факт, что использование в качестве материнской формы простого гибрида позволяет создавать продуктивные и скороспелые с эффективным семеноводством, что имеет большое значение для специализированных семеноводческих хозяйств, занимающихся производством семян родительских форм и гибридов первого поколения (Чучмий И.П., Моргун В.В., 1990).
-По данным Л.В. Козубенко (1968) все корреляции между определенными признаками материнских и отцовских форм и аналогичными признаками получаемых на их основе гибридов первого поколения оказались положительными. Следовательно, признаки родительских форм находят свое отражение в гибридном потомстве. Особо подчеркивается, что материнская форма оказывала большее влияние, чем отцовская на такие признаки гибридов, как число дней от всходов до цветения початков, высота растений, высота прикрепления початка.
В свою очередь, практически все новые гибриды создаются на стерильной основе. Гибриды, полученные на фертильной основе, считаются мало перспективными. В первую очередь отдается предпочтение тем гибридам, производство семян которых не связано с проведением трудоемкой работы - обрывание метелок (Галеев Г.С., 1961).
Учитывая выше изложенное, нами проведено изучение комбинаций для использования их в создании межлинейных раннеспелых гибридов кукурузы, при этом особое внимание уделили их продуктивности и ряду хозяйственно-ценных признаков, определяющих надежность технологии их семеноводства.
Формирование урожая гибридов происходит, в первую очередь, за счет продуктивности початка. Определенная роль отводится величине початка, а конкретнее его длине.
Характеристика изучаемых гибридов по длине початка и ряду элементов структуры урожая приведена в таблице 3.3.1.
Как видно из приведенных данных, наибольшую среднюю длину початка формировали растения гибридов Нимфа С (18,4 см) и Сирень М (17,9 см). К числу гибридов, формирующих средние початки, отнесен гибрид Марта С (16,3 см). Самые короткие початки формировались на растениях гибрида Крона С (15,1 см). Следует отметить, что по признаку «длина початка» у изучаемых нами гибридов в разрезе отдельного генотипа не наблюдали резкого варьирования по годам в ту или иную сторону.
В литературных источниках имеются сообщения о том, что высокий эффект гетерозиса зависит от количества рядов зерен на початках родительских форм. Высокоурожайные гибриды создавались при условии, когда родительские формы имели различия между собой по числу рядов зерен на початке (Ивахненко А.Н., Разуваева Н.Ф., 1974).
Лучшие значения по признаку «количество рядов зерен» отмечены у гибрида Крона С - 17 рядов. Высокая стабильность по этому признаку отмечалась по гибриду Сирень М. Во все годы испытаний она имела 14 рядов зерен.
Малорядными гибридами в нашем опыте считаются Нимфа С и Марта С, соответственно 11 и 12 рядов зерен в среднем за три года испытаний.
Исследованиями установлено, что по признаку «число зерен в ряду початка» из набора изучаемых гибридов самым высоким показателем по этому признаку обладал гибрид Сирень М (в среднем 34 зерна).
Гибрид Нимфа С также характеризовался формированием довольно выполненных и полноценных початков. В ряду початки имели 32 зерна. Схожие значения имел гибрид Марта С, но формировал в среднем чуть меньше зерен в ряду (30). Самые низкие значения по этому признаку получены по гибриду Крона С (27).
В целом по этому признаку наблюдалась также довольно высокая стабильность по годам у изучаемых родительских форм, колебания незначительны: 1-2 зерна в ряду початки в разрезе каждого генотипа. Следует подчеркнуть, что элементы продуктивности, изученные нами у родительских форм, в сильной степени влияли на такой признак, как количество зерен на початке, что может способствовать лучшей его озерненности и, в конечном итоге, определяет продуктивность конкретного гибрида кукурузы. При оценке и подборе родительских форм большое внимание уделяют высоте растений и высоте прикрепления початка. Родительские формы кукурузы должны быть пригодны для механизированной уборки при их семеноводстве. Высота растений сильно влияет на качество уборки. Слишком низкие растения приводят к потерям урожая. Завышен -65-ное заложение хозяйственно-ценного початка у высоких растений может способствовать их полеганию на корню при длительном перестое. Из приведенных данных в таблице 3.3.2. следует, что в среднем в годы испытаний наиболее высокорослым был гибрид Сирень М (200 см). Он также имел высоту заложения початка на относительно оптимальном уровне — 64,7 см. Гибрид Марта С и Крона С обладали относительно средними значениями по высоте растения по сравнению с другими образцами, и были на уровне 152,7 и 145,3 см соответственно. При этом высота прикрепления початка у этих гибридов была несколько ниже уровня оптимума. У гибрида Марта С - 44,6 см, Крона С образовывал початки на уровне 42,3 см в среднем за годы изучения. В целом, по признакам «высота растения» и «высота прикрепления початка» среди набора гибридов в нашем опыте выделяется Нимфа С, которая, на наш взгляд, имела оптимальные значения по этим признакам, т.е. высота растений в среднем - 182 см, высота прикрепления початка - 54,3 см, что может удовлетворять требования семеноводов при механизированной уборке посевов. Основной проблемой, наряду с продуктивностью родительских форм, является их устойчивость к полеганию и ломкости стебля. По сути этот признак считается одним из основных при оценке родительских форм на пригодность их к семеноводству (Сотченко B.C., Галеев Г.С., 1984).
Продолжительность межфазных и вегетационного периодов в зависимости от густоты стояния растений
Стабильное производство зерна кукурузы возможно при наличии гибридов с высокой потенциальной продуктивностью, обладающих экологической пластичностью и стабильностью при различных агроклиматических условиях произрастания. Стабильность гибрида - показатель устойчивой реализации определенного генотипа в различных условиях среды. Пластичность в узком смысле - способность приспосабливаться к изменяющимся условиям среды. Чем больше показатель пластичности (Ы), тем генотип более отзывчив на условия выращивания. Чем меньше квадратичное отклонение (sf), тем более стабильную урожайность показывает генотип в различных условиях среды. По сочетаемости признаков - экологическая пластичность и урожайность - гибриды можно разделить на три типа: совмещение высокой экологической пластичности и урожайности (особо ценные); высокая урожайность и низкая пластичность; гибриды с низкой урожайностью и пластичностью (не имеют практического значения). Зная параметры экологической пластичности гибрида, можно судить не только о возможности его распространения, но и о стабильном получении урожаев по годам в определенной агроклиматической зоне (Чуч-мий ИЛ, Моргун В.В., 1990).
Современным гибридам, в силу многоплановости и целенаправленности самого селекционного процесса уже присуще свойство адаптивности к условиям произрастания. По результатам экспериментальных данных возможно определить наиболее важные признаки, по которым можно судить об адаптивном потенциале генотипов. Среди них к наиболее важным критериям адаптивности следует отнести пластичность и стабильность по урожайности гибридов кукурузы (Сидорова О.М., Чалык Т.С., Каравайнов Г.П., 1989).
В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию (2003, 2004), имеется достаточное количество сортов и гибридов кукурузы, которые согласно указанным по ним количеству регионов допуска для возделывания, обладают высокой адаптивной способностью (табл. 4.1).
В реестре имеются гибриды, возделывание которых допускается в частности в 7-9 регионах. Например, у таких гибридов, как РОСС 197 MB, Обский 150 СВ, количество регионов допуска составляет соответственно 9 и 7 пунктов.
Рассматривая экологическую устойчивость растениеводства, А.А. Жученко (2003) подчеркивал: «По мере роста потенциальной продуктивности сельскохозяйственных культур за счет селекции и агротехники, проблема устойчивости новых сортов и гибридов к действию абиотических и биотических стрессов становится все более острой. Возможность тех или иных видов растений противостоять действию местных стрессовых факторов, в конечном счете, предопределяет особенности их географического распределения, оказывая решающее влияние на структуру продовольственного обеспечения...».
За последние годы во Всероссийском научно-исследовательском институте кукурузы созданы раннеспелые и среднеспелые гибриды, продуктивность которых на порядок выше в сравнении с гибридами, созданными в девяностых годах прошлого столетия.
Раннеспелые гибриды кукурузы селекции ВНИИ кукурузы - К 180 СВ, К 190 СВ, Мария, среднеранние - Лидия, Ньютон, Корн 250 и другие можно выращивать на зерно в южных регионах страны. Стабильные урожаи зерна можно получать в пределах 4-6 т/га. Уборка проводится в ранние сроки с низкой уборочной влажностью зерна (Сотченко B.C., 2002).
В наших опытах перед нами была поставлена задача - провести сравнительный анализ по адаптивности гибридов кукурузы различных групп спелости. Оценка адаптивности проведена по урожаю зерна.
Полученный урожай гибридов кукурузы отражает действие на растение всех условий выращивания, следовательно, его можно считать главным критерием при оценке по экологической пластичности и стабильности (Сидорова О.М., Чалык Т.С., Каравайнов Г.П., 1989).
Для проверки достоверности различий по фактору условия среды и взаимодействие генотип — среда провели дисперсионный анализ, который выявил достоверность взаимодействия генотип - среда.
Данные по урожайности испытываемых гибридов представлены на рис. 6. На нем видно, что раннеспелые гибриды Светоч, Нарт 150 СВ и Мария показывали стабильную урожайность в годы испытаний. В особо засушливом 2000 году эти раннеспелые гибриды сформировали урожай на уровне среднеспелых и среднепоздних гибридов.
Следует выделить раннеспелый гибрид Мария, который в 2000 году среди всего набора испытываемых образцов показал наивысшую урожайность, которая составила 41,45 ц/га. В дальнейшем учет продуктивности гибридов показал, что в годы с благоприятными воздушными и почвенными условиями произрастания более позднеспелые реализовали свою высокую продуктивность. Таким образом, на данном этапе анализа полученных данных мы можем сделать вывод о том, что стабильность урожая гибридов сильно зависит от принадлежности к определенной группе созревания, т.е. скороспелые гибриды выделяются устойчивостью урожая по годам.
Далее рассмотрим параметры изучаемых гибридов по экологической пластичности и стабильности, представленные в таблице 4.2.
Согласно данным таблицы, из раннеспелой группы гибридов наибольшее значение регрессии по годам получено у гибрида К-190 СВ (bi = 1,12), далее выделяется гибрид К-180 СВ (bi = 1,0). Этот же гибрид показал хорошую стабильность sf = 0,31. Гибрид можно отнести к группе интенсивного типа.
У низкопластичного гибрида Светоч отмечается незначительное варьирование продуктивности по годам. Этот гибрид слабо реагирует на условия ере -75 ды. Его можно рекомендовать для возделывания в наиболее благоприятных условиях среды для данного генотипа. Таблица-4.2
