Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфобиологическая характеристика формирования продуктивности перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Морфобиологическая характеристика формирования продуктивности перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики"

На правах рукописи

I о т

ШЕКИХЛЧЕВЛ ЛЮДМИЛА МЧИЕВНА

МОРФОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ И ИХ ВОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ зоны КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Нальчик-2000

Диссертационная работа выполнена в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии в 1997-1999 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Жеруков Борис Хажмуратович; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Эльмесов Альби Мурадиновнч.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Блиев Станислав Григорьевич; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Говорухин Владимир Платонович.

Ведущее предприятие: Министерство сельского хозяйства и

продовольствия Кабардино-Балкарской Республики.

Защита диссертации состоится 17 ноября 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К 120.86.02 в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии по ул. Тарчокова 1а, корпус 1, 3 этаж, ауд. 308.

Адрес: 360004, КБР, г. Нальчик, ул. Толстого, 185. Диссертационный совет КБГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: г. Нальчик, ул. Тарчокова 1а, корпус 1, 2 этаж.

Автореферат разослан 17 октября 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, .

кандидат биологических наук, доцент ^^алд^^я Цепкова Н.Л.

ГМ^Л-Ц с?

О )

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Кукуруза является одной из самых распространенных зернофуражных культур в мировом земледелии. По валовым сборам зерна она занимает среди зерновых второе, а по посевным площадям - третье место в мире.

В Кабардино-Балкарской Республике валовые сборы зерна кукурузы в последние годы существенно снизились. Основными причинами этого являются: сокращение посевов зерновой кукурузы, и в частности, на орошаемых землях; слабое внедрение новых высокопродуктивных гибридов; отсутствие налаженного семеноводства гетерозисных гибридов.

В связи с этим, изучение особенностей выращивания гибридов кукурузы и их родительских форм является важнейшим условием получения высококачественных гибридных семян. Следует отметить, что решение данной проблемы позволит повысить эффективность использования биологических особенностей гибридов с минимальными экономическими и энергетическими затратами.

Резервы увеличения производства зерна кукурузы еще далеко не исчерпаны. Необходимо создание и внедрение в производство высокопродуктивных сортов и гибридов, приспособленных к различным условиям произрастания.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение влияния некоторых элементов технологии возделывания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на рост, развитие и продуктивность растений.

Для достижения указанной цели в данной работе были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать процесс прорастания семян в зависимости от величины и строения эндосперма.

2. Изучить влияние различной глубины заделки семян на их прорастание и онтогенез растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм.

3. Установить влияние сроков посева на прорастание семян и онтогенез растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм.

4. Изучить влияние различной густоты стояния на интенсивность фотосинтеза, структуру урожая, урожайность и качество зерна и семян гибридов кукурузы и их родительских форм.

5. По результатам исследований дать энергетическую оценку изучаемым приемам возделывания гибридов кукурузы и их родительских форм.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые для условий предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики определено влияние различной глубины заделки семян, сроков посева и густоты стояния растений на рост, развитие, продуктивность, качество зерна и семян перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм. Исследованиями установлено, что существует прямая зависимость урожайности гибридов кукурузы и их родительских форм от глубины заделки семян, сроков поЪева и нормы высева.

Практическая ценность. Использование оптимизированных значений глубины заделки семян, сроков посева и норм высева позволит повысить урожайность перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в хозяйствах предгорной зоны КБР на 10-15% параллельно с высоким качеством зерна и семян.

Апробация работы. Основные материалы исследований в 1997-1999 гг. докладывались на научно-практических конференциях Ставропольской и Кабардино-Балкарской ГСХА, заседаниях кафедры растениеводства и селекции КБГСХА.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5

работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц, 18 рисунков, 10 приложений. Работа состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 138 наименований, из которых 27 иностранных авторов.

Условия и методика проведения исследований

Экспериментальная часть диссертационной работы проведена на учебно-опытном поле Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии, находящемся в пред-

горной зоне КБР. Почвы экспериментального участка представлены выщелоченными среднемощными тяжелосуглинистыми черноземами. Содержание гумуса в пахотном слое 2,9%, общего азота 0,28%, подвижного фосфора - 16,7 мг/100 г почвы, обменного калия - 18 мг/100 г почвы (по Ф.В. Чирикову), рН - 7,3.

Климат предгорной зоны КБР по многолетним данным умеренный. Среднее годовое количество осадков составляет 450-650 мм. Значительная их часть выпадает в мае, начале июня. Количество осадков за вегетационный период составляет около 350 мм.

Система обработки почвы и уход за посевами - общепринятые и рекомендованные для данной зоны.

Опыты, наблюдения, учеты и анализы результатов проводились с использованием следующих методик.

Интенсивность поглощения воды семенами гибридов кукурузы и их родительских форм определяли по характеру изменения веса семян в процессе водопоглощения за определенный промежуток времени. Взвешивания проводили через 2, 6, 10, 20, 40, 60, 80 часов.

Энергию прорастания семян в лабораторных условиях определяли методом подсчета числа проросших семян на определенный, условно принятый день. Оценку и учет проросших семян провели на 7, 9 и 12 сутки. Ложе для проращивания - фильтровальная бумага и песок.

Среднюю продолжительность прорастания семян учитывали по методу А. Пипера (1913) и Н. Кулешова (1963).

Изменение веса семян при прорастании кукурузы и связанную с этим степень использования запасных питательных веществ семени проростками кукурузы определяли по методу Е. Ржановой и В. Ахундовой (1963).

Полевые опыты заложены согласно существующей методики (М. Ханиев, А. Эльмесов, Л. Шериев, 1997).

Делянки размером 50 м2, повторность 4-хкратная, форма делянки прямоугольная, соотношение сторон делянок 1:7, расположение делянок рендомизированное (по Б.А. Доспехову, 1979).

В качестве объектов исследования в полевых опытах использовали перспективные гибриды кукурузы разной скороспелости и их родительские формы: раннеспелый РОСС 144 МВ (родительские формы: материнская - Нектар М, отцовская - Дружба

MB), среднеранний POGC 209 MB (родительские формы: материнская - Роза M, отцовская - РИФ MB) и среднепоздний Кавказ 412 СВ (родительские формы: материнская - Береза С, отцовская -Вуковарская 158 СВ (V-158)).

В первом опыте были предусмотрены четыре варианта по изучению реакции перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на различную глубину заделки семян: 2-3,3-4, 5-7 и 13-15 см.

В схему второго опыта были включены четыре варианта с различными сроками посева семян гибридов кукурузы и их родительских форм: 20 апреля, 30 апреля, 10 мая и 20 мая.

Третий опыт предусматривал шесть вариантов с различной густотой стояния растений: 40, 50, 60, 70, 80 и 90 тыс. шт. на 1 га.

В зависимости от поставленных задач на опытных делянках проводили наблюдения и учеты, фиксируя определенные фазы и некоторые их признаки и свойства с использованием соответствующих ГОСТов и методических рекомендаций.

Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по Кид-ду, Весту, Бриггсу.

Содержание крахмала в зерне определяли по Эверсу, белка -по Кьельдалю, жира - по Сакслету.

Учет урожая провели по методике Научно-исследовательского института кукурузы (Днепропетровск, 1980).

Урожайные данные полевых опытов подвергли математической обработке с применением методов математической статистики и ЭВМ.

Энергетическую эффективность возделывания гибридов кукурузы оценили по методике Г.С. Посыпанова и В.Е. Долгодворо-ва(1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследование процесса поглощения воды семенами перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм при прорастании

Установлено, что интенсивность поглощения воды зависит от консистенции зерна и его размеров. Следует отметить, что все семена кукурузы начали поглощать воду сразу же после соприкосновения с ней (после увлажнения) и через 2 часа количество поглощенной воды по образцам составило (в % от веса исходного семени): РОСС 144 MB - 6,8; Нектар M - 5,9; Дружба MB - 4,9; РОСС 209 MB - 7,3; Роза M - 7,4; РИФ MB - 5,3; Кавказ 412 СВ -7,2; Береза С - 7,9; Вуковарская 158 СВ - 7,0 (табл. 1).

Таблица 1

Интенсивность набухания семян гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от строения эндосперма ___ (при 1=2 5 °С)___

Гибриды и их Строение Число часов от начала опыта

родительские эндо- 2 б 10 20 40 60 80

формы сперма количество поглощенной воды

(в % веса воздушно-сухих семян)

РОСС 144 MB мучнистый 6,8 8,9 15,5 32,2 40,0 43,4 накл.

Нектар M мучнистый 5,9 7,7 13,8 25,9 42,2 накл. -

Дружба MB роговидный 4,9 6,9 12,0 24,2 38,1 41,2 накл.

РОСС 209 MB голумучн. 7,3 10,0 16,0 32,0 43,2 47,1 накл.

Роза M мучнистый 7,4 10,1 16,5 34,1 41,1 накл. -

РИФ MB роговидный 5,3 7,7 13,0 29,9 35,9 39,9 накл.

Кавказ 4)2 СВ мучнистый 7,2 9,3 15,7 30,3 43,8 44,6 накл.

Береза С мучнистый 7,9 10,1 16,2 33,1 39,9 накл. -

Вуковарская 158 СВ мучнистый 7,0 9,1 15,5 30,5 43,1 накл.

Полученные данные свидетельствуют о том, что поглощение воды семенами кукурузы в начале (20-40 часов) идет более интенсивно, а затем этот процесс к концу набухания замедляется, причем семена с мучнистым эндоспермом поглощают воду более интенсивно и в большем объеме.

Замечено, что скорость набухания в сильной степени зависит от крупности семян. Так, мелкие семена набухали быстрее

крупных, что объясняется большей поглощающей способностью мелких семян.

Опыты показали, что наибольшей силой роста обладают ростки гибрида Кавказ 412 СВ, наименьшей - РОСС 144 МВ.

Влияние глубины заделки семян перспективных гибридов

кукурузы и их родительских форм на их прорастание

При увеличении глубины заделки семян гибридов кукурузы всхожесть снижалась. Наблюдения показали, что при глубокой заделке семян молодым проросткам приходится тратить излишнее количество питательных веществ на преодоление посевного слоя, в результате чего они ослабевают. Так, при заделке семян с лабораторной всхожестью 96% на глубину 13-15 см полевая всхожесть составляла всего 16-18% (табл. 2).

Опыты показали, что заделка семян на глубину 5-7 см наиболее благоприятна для всех образцов. Такая же закономерность наблюдается и по показателю энергии прорастания семян.

Таблица 2

Влияние глубины заделки семян гибридов кукурузы и их родительских форм на полевую всхожесть _(в % к лабораторной всхожести)_

Гибриды и их родительские формы Исходная лабораторная всхожесть, % Глубина заделки семян, см

2-3 3-4 5-7 13-15

РОСС 144 MB 96 66 72 79 18

Нектар M 96 67 70 78 17

Дружба MB 96 67 71 78 18

РОСС 209 MB 96 65 73 80 18

Роза M 96 64 71 78 17

РИФ MB 96 65 71 79 18

Кавказ 412 СВ 96 67 72 79 17

Береза С 96 64 70 77 16

Вуковарская 158 СВ 96 66 70 78 18

Прорастание семян растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм при разных сроках посева

Результаты наших опытов показали, что при прочих равных условиях с повышением температуры на 4-5°С время появления всходов сокращается на 3-4 дня. Так, разница в продолжительности периода "посев-всходы" (в днях) для раннеспелых гибридов и их родительских форм составляет не более 2-х дней, тогда как по срокам посева эта разница доходит до 6 дней. Семена раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ при посеве 30 апреля дали всходы через 11 дней, а при посеве 20 мая этот период растянулся до 16 дней. У среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ для сроков 10 и 20 мая, соответственно, имели 8 и 11 дней (табл. 3).

Таблица 3

Влияние сроков посева семян на время появления всходов перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм __(среднее за 1997-1999 гг.)_

Гибриды и их родительские формы Сроки посева

20 апреля 30 апреля 10 мая 20 мая

количество дней от посева до появления всходов

РОСС 144 МВ 15 11 12 16

Нектар М 16 12 13 17

Дружба МВ 15 11 13 17

РОСС 209 МВ 13 9 И 14

РозаМ 14 10 12 15

РИФ МВ 13 9 12 14

Кавказ 412 СВ 12 9 8 11

Береза С 13 10 9 12

Вуковарская 158 СВ 12 10 9 И

Время появления всходов кукурузы тесно связано с энергией прорастания семян. Опыты показали, что наилучший показатель энергии прорастания наблюдается при посеве раннеспелых гибридов кукурузы и их родительских форм 30 апреля, позднеспелых -10 мая. Так, для раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ энергия прорастания (в %) при посеве в этот срок оказалась равной: на 7-й день - 50, на 9-й - 70 и на 12-й день - 79. При посеве 20 апреля

получены следующие данные по энергии прорастания: на 7-й день - 40, на 9-й - 60 и на 12-й день - 72%. Более поздние сроки посева привели, как указывалось выше, к снижению энергии прорастания семян этого гибрида: при посеве 10 мая, соответственно, 45, 63 и 74%, при посеве 20 мая - 42, 60 и 71% (табл. 4).

Таблица 4

Энергия прорастания семян различных гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от сроков посева, % _(среднее за 1997-1999 гг.)__

1 ибриды и их родительские формы Сроки посева

20 апреля 30 апреля 10 мая 20 мая

дни подсчета проросших всходов

7 9 12 7 9 12 7 9 12 7 9 12

РОСС 144 МВ 40 60 72 50 70 79 45 63 74 42 60 71

Нектар М 39 60 71 49 70 78 44 63 74 42 60 71

Дружба МВ 39 59 73 50 69 78 44 64 73 43 59 69

РОСС 209 МВ 41 75 80 50 80 84 43 76 80 48 70 77

Роза М 41 74 80 48 79 84 42 76 80 47 70 76

РИФМВ 40 72 78 49 79 85 40 75 78 48 71 76

Кавказ 412 СВ 33 68 71 35 71 78 40 75 80 31 69 72

Береза С 31 67 71 35 70 77 39 75 79 30 69 71

Вуковарская 158 СВ 31 68 72 36 70 78 39 74 77 31 67 71

Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на фотосинтетическую деятельность растений

Наибольшая площадь листовой поверхности наблюдалась при посеве на глубину 5-7 см (табл. 5). Уменьшение глубины заделки семян, равно как и ее увеличение вело к уменьшению площади листовой поверхности. Так, при посеве раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ на глубину 5-7 см площадь листовой поверхности составила 36,7 тыс. м2/га. Посев же на глубину 2-3, 3-4 и 13-15 см привел к уменьшению площади листьев: 34,2; 35,2 и 24,4 тыс. м2/га.

В среднем за годы проведения исследований у гибридов РОСС 144 МВ и РОСС 209 МВ и их родительских форм наиболь-

шая площадь листовой поверхности наблюдалась при посеве 30 апреля, а у гибрида Кавказ 412 СВ - 10 мая.

Таблица 5

Площадь листьев перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от условий выращивания, тыс.м2/га (среднее за 1997-1999 гг.)

Варианты опытов Гибриды и их родительские формы

РОСС 144 MB Нестар M Дружба MB РОСС 209 MB Роза M РИФ MB Кавказ 412 СВ Еереза С Вуковарс кая 158 СВ

Опыт №1. Глубина заделки семян, см

2-3 34,2 25,7 18,1 40,6 31,4 20,8 42,7 33,1 24,6

3-4 35,2 24,9 18,8 41,3 31,8 21,6 45,1 36,8 24,7

5-7 36,7 28,6 19,8 43,9 32,4 24,1 48,6 37,8 25,1

13-15 24,4 12,2 8,3 26,2 15,3 9,4 28,1 16,1 11,8

Опыт М>2, Сроки посева

20.IV 36,4 29,1 20,1 41,7 32,2 21,1 43,8 39,6 25,7

30.IV 39,8 31,1 22,6 44,4 34,6 23,7 46,3 40,1 29,2

10.V 37,1 30,3 21,4 42,0 33,1 22,6 48,2 41,7 30,6

20.V 34,8 27,2 18,6 40,2 31,6 20,3 42,3 37,9 23,1

Опыт №3. Густота стояния растений, тыс. шт/га

40 35,8 24,3 20,0 40,7 34,0 24,7 46,9 35,0 26,7

50 37,4 26,2 21,3 43,8 37,0 28,4 48,9 47,8 29,1

60 39,9 29,8 26,3 44,4 37,8 29,0 49,8 40,1 31,6

70 40,8 31,9 27,0 46,4 38,2 29,8 48,0 39,4 30,9

80 41,8 32,6 28,4 44,2 36,7 27,4 46,4 37,2 28,7

90 40,1 31,2 26,8 42,2 34,1 26,0 43,8 34,7 25,0

Опыты показали, что площадь листовой поверхности у гибридов больше, чем у их родительских форм, причем площадь листьев у растений материнских форм больше, чем у растений отцовских форм. Так, у растений среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ площадь листовой поверхности при посеве 10 мая равна 48,2 тыс. м2/га, у растений материнской формы Береза С - 41,7 тыс. м2/га, у растений отцовской формы Вуковарская 158 СВ - 30,6 тыс. м2/га.

Наши данные свидетельствуют о том, что более скороспелые гибриды уже в первые сроки набирали большую площадь лис-

товой поверхности, что позволяло им накапливать достаточно сухого вещества для производства зерна.

Для раннеспелого гибрида РОСС 144 MB увеличение густоты стояния растений с 40 до 80 тыс. шт/га привело к увеличению площади листовой поверхности с 35,8 до 41,8 тыс. м2/га, т.е. на 16,8%. Дальнейший рост густоты стояния растений до 90 тыс. шт/га снизил площадь листовой поверхности на 1,7 тыс. м2/га.

При увеличении густоты стояния растений среднераннего гибрида РОСС 209 MB с 40 до 70 тыс. шт/га площадь листовой поверхности увеличилась на 14% и составила 46,4 тыс. м2/га, а при густоте стояния растений 90 тыс. шт/га этот показатель снизился до 42,2 тыс. м2/га.

Растения среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ также реагировали на густоту посева. Так, при густоте стояния растений 40 тыс. шт/га площадь листовой поверхности у растений этого гибрида составила 46,9 тыс. м2/га, а при 60 тыс. шт/га - 49,8 тыс. м2/га. Дальнейшее загущение посева привело к снижению площади листовой поверхности. Это можно объяснить тем, что с увеличением числа растений на единицу площади листья становятся короче и уже.

Позднеспелые гибриды и их родительские формы формируют большую листовую поверхность, чем раннеспелые.

Если рассматривать интенсивность нарастания площади листовой поверхности при загущении, то на основании полученных нами данных можно заключить, что у раннеспелых гибридов площадь листовой поверхности увеличивается интенсивнее. Так, у раннеспелого гибрида РОСС 144 MB интенсивность нарастания площади листовой поверхности с увеличением густоты стояния растений составила 4,3-6,2%, тогда как у среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ 1,8-4,1%.

Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм па чистую продуктивность фотосинтеза и накопление сухого вещества

Полученные данные свидетельствуют о том, что чистая продуктивность фотосинтеза у позднеспелых гибридов и их родительских форм меньше, чем у раннеспелых (табл. 6). Так, при глу-

бине заделки семян 5-7 см у среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ чистая продуктивность фотосинтеза была равна 6,18 г/м2 сутки, тогда как у среднераннего гибрида РОСС 209 МВ 6,59 г/м2 сутки и у раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ 6,98 г/м2 сутки.

Таблица 6

Чистая продуктивность фотосинтеза перспективных гибридов

кукурузы и их родительских форм в зависимости от условий выращивания, г/м2-сутки (среднее за 1997-1999 гг.)

Варианты опытов Гибриды и их родительские формы

РОСС 144 МВ Нектар м Дружба МВ РОСС 209 МВ Роза М РИФ МВ Кавказ 412 СВ Береза С Вуковарс кая 158 СВ

Опыт №1. Глубина заделки семян, см

2-3 6,72 6,23 5,61 6,38 5,98 5,24 6,01 5,62 4,92

3-4 6,81 6,32 5,73 6,43 6,00 5,51 6,08 5,70 5,01

5-7 6,98 6,41 5,86 6,59 6,03 5,62 6,18 5,86 5,04

13-15 3,41 3,02 2,31 3,12 2,91 2,18 3,02 2,82 2,08

Опыт №2. Сроки посева

20.IV 6,62 6,03 5,48 6,28 5,91 5,22 6,03 5,52 4,76

30.IV 6,86 6,23 5,71 6,42 6,05 5,48 6,08 5,63 4,81

Ю.У 6,67 6,06 5,53 6,31 5,97 5,32 6,12 5,71 4,98

20.У 6,51 5,99 5,31 6,11 5,73 5,18 1 6,01 5,42 4,63

Опыт №3. Густота стояния растений, тыс. гит/га

40 6,72 6,21 5,86 6,68 6,12 5,71 6,58 6,01 5,52

50 6,90 6,48 6,01 6,81 6,36 5,92 6,70 6,22 5,81

60 7,03 6,60 6,07 7,01 6,58 6,02 6,99 6,61 6,08

70 7,19 6,74 6,18 7,08 6,72 6,13 6,91 6,54 6,01

80 7,32 6,83 6,28 7,01 6,62 6,03 6,89 6,50 5,99

90 7,03 6,41 6,02 6,82 6,30 5,88 6,61 6,18 5,62

Результаты наших исследований позволяют заключить, что наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза имеет место при заделке семян на глубину 5-7 см. Как увеличение, так и уменьшение глубины заделки семян ведет к снижению чистой продуктивности фотосинтеза.

В ходе обработки результатов опыта замечено, что наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза имеет место у гибридов РОСС 144 МВ и РОСС 209 МВ и их родительских форм при

посеве 30 апреля, тогда как для гибрида Кавказ 412 СВ и его родительских форм наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза была при посеве 10 мая.

Увеличение густоты стояния растений благотворно влияет на чистую продуктивность фотосинтеза растений гибридов кукурузы и их родительских форм до определенного предела, после, которого дальнейшее увеличение густоты посева снижает ее. Значение предельной густоты стояния растений зависит от скороспелости гибридов кукурузы и их родительских форм. Так, для раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ предельной густотой стояния растений можно считать 80 тыс. шт/га, для среднераннего гибрида РОСС 209 МВ - 70 тыс. растений на 1 га, для среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ -60 тыс. шт/га.

Максимальное накопление сухого вещества имело место при заделке семян перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на глубину 5-7 см (табл. 7). Уменьшение или увеличение глубины заделки семян приводило к снижению накопления сухого вещества.

Так, у гибрида РОСС 144 МВ при глубине заделки семян 5-7 см сухое вещество составило 105,6 ц/га, тогда как при уменьшении глубины заделки семян до 3-4 и 2-3 см эта величина снизилась до 90,2 и 86,7 ц/га. При увеличении глубины заделки семян до 13 -15 см также произошло снижение сухой массы до 40,1 ц/га. Для гибридов РОСС 209 МВ и Кавказ 412 СВ наблюдалась аналогичная тенденция.

Опыты показали, что позднеспелые гибриды накапливают больше сухого вещества, чем раннеспелые.

Большое увеличение глубины заделки семян (до 13-15 см) существенно (в 2,6-4,0 раза) снижало накопление сухого вещества гибридами и их родительскими формами.

Также нами замечено, что материнские формы гибридов кукурузы накапливают больше сухого вещества, чем отцовские.

При увеличении густоты стояния растений раннеспелого гибрида РОСС 144 МВ с 40 до 80 тыс. шт/га накопление сухого вещества росло с 95,6 до 121,2 ц/га. Дальнейшее увеличение плотности стояния растений до 90 тыс. шт/га привело к снижению сухого вещества до 108,6 ц/га.

Таблица 7

Сухое вещество перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от условий выращивания, ц/га _(среднее за 1997-1999 гг.)_

Варианты опытов Гибриды и их родительские юрмы

РОСС 144 МВ Нектар м Дружба МВ РОСС 209 МВ Роза М РИФ МВ Кавказ 412 СВ Береза С Вуковар- ская 158 СВ

Опыт N91. Глубина заделки семян, см

2-3 86,7 56,2 37,8 124,5 74,1 48,8 192,1 150,4 88,3

3-4 90,2 62,7 40,2 130,5 80,7 49,9 199,8 168,7 90,2

5-7 105,6 74,3 43,6 143,8 98,2 51,1 208,6 173,1 91,2

13-15 40,1 22,5 П,1 45,6 28,8 12,3 52,1 31,2 16,6

Опыт №2. Сроки посева

20.IV 110,2 68,8 44,1 141,6 88,4 49,7 201,2 167,7 100,5

30.IV 116,4 77,2 48,8 152,4 99,1 53,8 206,7 170,2 102,6

Ю.У 112,3 70,1 46,7 145,5 91,2 50,1 212,8 189,6 105,4

20.У 100,2 53,3 38,7 111,2 66,3 38,5 182,8 140,1 86,7

Опыт №3. Густота стояния растений, тыс. шт/га

40 95,6 56,7 29,8 131,6 80,2 54,4 200,2 168,9 92,7

50 100,1 60,3 32,8 142,3 88,8 58,9 208,7 181,6 100,3

60 106,7 66,2 38,1 158,6 97,2 60,1 218,2 190,3 108,7

70 110,5 72,8 40,2 160,1 100,3 62,7 211,3 185,8 103,6

80 121,2 80,6 49,9 152,3 98,6 61,2 205,4 176,2 93,6

90 108,6 68,8 39,7 140,1 83,2 56,8 198,6 151,1 83,7

В отличие от этого, рост накопления сухого вещества у среднераннего гибрида РОСС 209 МВ происходил только до густоты стояния 70 тыс. растений на 1 га (с 131,6 до 160,1 ц/га). При густотах 80 и 90 тыс. растений на 1 га эта величина оказалась равной 152,3 и 140,1 ц/га.

Для среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ рост накопления сухого вещества наблюдался при увеличении густоты стояния растений с 40 до 60 тыс. шт/га. В этом случае накопление сухого вещества увеличилось на 9%. Дальнейший рост густоты стояния до 90 тыс. растений на 1 га привел к снижению накопления сухого вещества с 218,2 до 198,6 ц/га.

Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм па урожай зерна и ее структуру

Полученные нами результаты показывают, что наибольший урожай перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм имеет место при заделке семян на глубину 5-7 см (табл. 8). Снижение или увеличение глубины заделки семян относительно этого значения приводило к снижению урожайности зерна как самих гибридов, так и их родительских форм. Так, для гибрида РОСС 144 МВ урожайность при глубине заделки семян 5-7 см составила 42,5 ц/га, тогда как с уменьшением глубины заделки семян до 3-4 и 2-3 см урожайность зерна снизилась до 36,3 и 34,4 ц/га. Также с увеличением глубины заделки семян до 13-15 см наблюдалось существенное снижение урожайности зерна (до 18,0 ц/га).

Кроме того, продуктивность гибридов по вариантам несколько различалась. Так, урожайность гибрида Кавказ 412 СВ при глубине заделки семян 5-7 см составила 64,0 ц/га, тогда как у гибрида РОСС 209 МВ - 44,8 ц/га, а у гибрида РОСС 144 МВ -42,5 ц/га.

Наибольшая урожайность имела место при посеве перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм 30 апреля. Посев раньше или позже этого срока снижал урожайность зерна. Так, урожайность гибрида РОСС 144 МВ при посеве в этот срок составила 42,7 ц/га, тогда как при посеве 20 апреля, 10 и 20 мая, соответственно, 37,7; 38,8 и 31,7 ц/га.

Если рассматривать вопрос о прибавке урожая с изменением срока посева, то следует отметить, что для гибрида РОСС 144 МВ посев 30 апреля повысил урожайность на 13,3% по сравнению с посевом 20 апреля и на 34,7% - 20 мая. Для гибрида РОСС 209 МВ эти величины, соответственно, оказались равными 17,7 и 42,7%. У гибрида Кавказ 412 СВ урожайность посевов, произведенных 10 мая, была на 5,1% выше, чем 20 апреля, и на 11,6% выше, чем 20 мая. Здесь урожайность по срокам посева 30 апреля и 10 мая была в пределах ошибки опыта.

Для гибрида РОСС 144 МВ установлено, что при увеличении густоты стояния растений с 40 до 80 тыс. шт/га наблюдается устойчивый рост урожайности (с 27,8 до 44,2 ц/га), однако даль-

нейший рост густоты стояния растений снижает урожайность зерна (на 31,2%).

Таблица 8

Урожай зерна перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в зависимости от условий выращивания, ц/га

(среднее за 1997-1999 гг.)

Варианты опытов Гибриды и их родительские >ормы

РОСС 144 МВ Нектар М Дружба МП РОСС 209 МВ РозаМ РИФ МВ Кавказ 412СВ Кереза С Вуковар-ск ая 158СВ

Опыт №1. Глубина заделки семян, см

2-3 34,4 28,7 17,9 36,6 30,2 19,5 56,2 52,4 33,4

3-4 36,3 30,7 18,9 38,7 33,1 20,4 58,1 53,7 36,2

5-7 42,5 36,7 24,6 44,8 40,1 26,7 64,0 60,3 42,2

13-15 18,0 14,5 10,1 19,3 17,0 10,5 27,8 21,9 18,7

НСР (ц/га) 5,7 Р (%) 4,2

Опыт №2. Сроки посева

20.IV 37,7 32,7 17,3 38,9 33,8 23,7 61,3 49,6 24,4

30.IV 42,7 36,3 18,2 45,8 38,1 29,0 63,0 50,9 25,4

Ю.У 38,8 34,7 17,7 41,4 36,2 27,4 64,4 52,8 29,2

20.V 31,7 27,8 15,7 32,1 31,9 20,4 57,7 41,6 22,2

НСР (ц/га) 2,5 Р (%) 1,6

Опыт №3. Густота стояния растений, тыс. шт/га

40 27,8 20,6 17,3 30,9 24,8 10,6 50,1 38,7 22,9

50 30,7 26,0 11,3 36,7 29,9 15,1 55,8 43,7 25,5

60 34,0 28,3 12,8 38,0 31,7 18,7 63,8 54,3 33,0

70 37,0 30,2 13,9 44,8 38,2 26,0 56,7 46,4 26,0

80 44,2 38,0 21,2 36,3 29,3 18,4 51,5 40,6 23,4

90 33,7 28,1 14,6 28,6 24,2 13,0 46,9 32,1 18,9

НСР (ц/га) 6,5 Р (%) 4,5

Рост урожайности у гибрида РОСС 209 МВ наблюдался до густоты стояния 70 тыс. растений на 1 га (с 30,9 до 44,8 ц/га). Дальнейший рост густоты стояния растений до 90 тыс. шт/га привел к снижению урожайности зерна этого гибрида (28,6 ц/га).

Для гибрида Кавказ 412 СВ густота стояния растений 60 тыс. шт/га является оптимальной, так как с увеличением густоты стоя-

ния с 40 тыс. растений на 1 га до указанного выше значения урожайность повысилась с 50,1 до 63,8 ц/га, и дальнейший рост густоты стояния растений до 90 тыс. шт/га привел к снижению урожайности до 46,9 ц/га.

Опыты показали, что глубина заделки семян оказывает непосредственное влияние на структуру урожая перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм, причем наилучшие показатели наблюдались при глубине заделки семян, равном 5-7 см.

Замечено, что сроки посева оказывают влияние на каждый элемент структуры урожая. Так, чем позже произведен посев гибрида или его родительской формы, тем хуже структура урожая.

Касаясь размеров початка, у позднеспелых гибридов початки оказались немного крупнее, чем у раннеспелых.

Наши данные свидетельствуют о том, что с увеличением густоты стояния растений структура урожая перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм неуклонно ухудшается.

Изменение химического состава зерна кукурузы в зависимости от условий выращивания

Анализ полученных данных показал, что при заделке семян на глубину 5-7 см имеет место лучший химический состав зерна: крахмал 70,2% (3144,9 кг/га), белок 11,8% (528,6 кг/га) и жир 5,0% (232,9 кг/га) (табл. 9). В случае уменьшения глубины заделки семян содержание крахмала в зерне гибрида РОСС 209 МВ снижалось на 4,0%, белка - на 7,6% и жира - на 6,0%. Также негативно на химическом составе зерна сказалось и увеличение глубины заделки семян до 13-15 см.

Для гибрида РОСС 209 МВ наилучшим сроком посева является 30 апреля, так как в этом случае зерно отличается лучшими показателями по химическому составу.

Если проанализировать изменение содержания крахмала, белка и жира в урожае с одного га посева (в кг/га), то наилучший результат имеет место при густоте стояния растений 70 тыс. шт/га. В этом случае содержание в урожае крахмала составило 3077,8 кг/га, белка - 492,8 кг/га и жира - 183,7 кг/га.

Таблица 9

Влияние условий выращивания на химический состав зерна гибрида РОСС 209 МВ (среднее за 1997-1999 гг.)_

Варианты опытов Содержание в зергге: % в отношении к кг/га

крахмал белок жир

Опыт №1. Глубина заделки семян, см

2-3 67,4/2466,8 10,9/398,9 4,7/172,0

3-4 69,3/2681,9 11,3/437,3 4,9/189,6

5-7 70,2/3144,9 11,8/528,6 5,0/224,0

13-15 60,1/1159,9 9,1/175,6 3,2/61,8

Опыт №2. Сроки посева

20.IV 68,4/2660,8 11,0/427,9 4,2/163,4

30.IV 69,2/3169,4 11,7/535,9 4,9/224,4

Ю.У 68,6/2840,0 11,5/476,1 4,7/194,6

20.У 65,3/2096,1 10,5/337,0 3,9/125,2

Опыт №3. Густота стояния растений, тыс. шт/га

40 69,6/2150,6 11,8/364,6 4,7/145,2

50 69,4/2546,9 11,6/425,7 4,5/165,2

60 69,1/2625,8 11,3/429,4 4,3/163,4

70 68,7/3077,8 11,0/492,8 4,1/183,7

80 68,3/2479,3 10,8/392,0 3,7/134,3

90 67,8/1939,1 10,5/300,3 3,3/94,4

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ

В условиях рыночной экономики, характеризующейся резкой нестабильностью цен на материально-технические ресурсы, для оценки эффективности возделывания тех или иных сельскохозяйственных культур, на наш взгляд, наиболее приемлемо использование такого объективного показателя, как энергетическая эффективность.

Наибольшее количество энергии получено при заделке семян гибрида кукурузы Кавказ 412 СВ на глубину 5-7 см (198,4 ГДж/га) (табл. 10). При этом коэффициент энергетической эффективности оказался равным 5,40 и имела место самая низкая энергетическая себестоимость (484,4 МДж/ц).

Таблица 10

Энергетическая оценка возделывания гибрида кукурузы Кавказ 412 СВ в зависимости от условий выращивания (среднее за 1997-1999 гг.)_

Вари- Затраче- Получе- Чистый Коэффи- Биоэнер- Энерге-

анты но энер- но энер- энерге- циент гетичес- тическая

опытов гии, гии с тиче- энерге- кий ко- себесто-

ГДж/га основ- ский тической эффици- имость,

ной и доход, эффек- ент МДж/ц

допол- ГДж/га тивности (КПД)

нитель- посева

ной про-

дукцией, ГДж/га

Опыт № 1. Глубина заделки семян, см

2-3 31 174,2 143,2 4,62 5,62 551,6

3-4 31 180,1 149,1 4,81 5,81 533,6

5-7 31 198,4 167,4 5,40 6,40 484,4

13-15 31 86,2 55,2 1,78 2,78 1115,1

Опыт № 2. Сроки посева

20.IV 31 190,0 159,0 5,13 6,13 505,7

30.IV 31 195,3 164,3 5,30 6,30 492,1

10.V 31 199,6 168,6 5,44 6,44 481,4

20.V 31 178,9 147,9 4,77 5,77 537,3

Опыт № 3. Густота стояния растений, тыс. шт/га

40 31 155,3 124,3 4,01 5,01 618,8

50 31 173,0 142,0 4,58 5,58 555,5

60 31 197,8 166,8 5,38 6,38 485,9

70 31 175,8 144,8 4,67 5,67 546,7

80 31 159,6 128,6 4,15 5,15 601,9

90 31 145,4 114,4 3,69 4,69 661,0

Существенно мало энергии получено при заделке семян на глубину 13-15 см (86,2 ГДж/га).

Количество полученной энергии для этого гибрида при посеве 10 мая составило 199,6 ГДж/га, что больше, чем при посеве в остальные сроки.

Наиболее низкая энергетическая себестоимость для гибрида Кавказ 412 СВ наблюдалась при густоте стояния растений 60 тыс.

шт/га (485,9 МДж/ц). При этом получен максимальный чистый энергетический доход, равный 166,8 ГДж/га.

ВЫВОДЫ

В результате исследований по изучению влияния глубины заделки семян, сроков посева и густоты стояния растений на рост, развитие и продуктивность перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм, проведенных нами в предгорной зоне Кабардино-Балкарской Республики, можно сделать следующие выводы:

1. Обнаружена значительная разнокачественность семян различных гибридов и их родительских форм в период их прорастания. Разнокачественность семян в большей мере проявляется у позднеспелых гибридов и, наоборот, слабо - у раннеспелых гибридов.

2. Процессы поглощения воды семенами и их прорастание у перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в значительной степени определяются их химическим составом, строением и величиной эндосперма. В частности, темпы поглощения воды зависят от содержания крахмала в эндосперме семени. Установлено, что семена с мучнистым эндоспермом поглощают воду более интенсивно и в большем объеме. В пределах одних и тех же гибридов интенсивность поглощения воды и энергия прорастания выше у мелкой фракции по сравнению с крупной. Кроме того, позднеспелые гибриды обладают большей силой роста, чем раннеспелые.

3. Разнокачественность семян различных гибридов кукурузы и их родительских форм проявляется в разной степени в зависимости от условий выращивания. Так, при чрезмерно глубокой заделке растягивается период "посев-всходы" и резко усиливается степень разнокачественности семян, что отрицательно сказывается на дальнейшем развитии растений, темпах и продолжительности фаз развития растений. Неодновременность созревания растений приводит к потерям и снижению урожая и качества семян.

4. Замечено, что очередные листья кукурузы образуются неравномерно. В начальный период развития (на 20 день) и во вре-

мя выметывания (на 50 день) для формирования одного листа требуется значительно больше дней, чем в остальные периоды.

5. Опыты показали, что наибольшая площадь листовой поверхности наблюдалась при посеве раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы и их родительских форм 30 апреля, средне-поздних гибридов и их родительских форм 10 мая на глубину 5-7 см с плотностью посева: раннеспелых гибридов - 80 тыс. шт/га, среднеранних - 70 тыс. шт/га и среднепоздних - 60 тыс. шт/га.

6. Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза наблюдается при глубине заделки семян 5-7 см. При этом посев раннеспелых и среднеранних гибридов и их родительских форм 30 апреля, а среднепоздних - 10 мая, дали максимальные значения чистой продуктивности фотосинтеза. Загущение посевов выше оптимального значения, определяемого скороспелостью гибридов, приводит к снижению чистой продуктивности фотосинтеза на 4,0-5,5%.

7. Наибольшее количество сухого вещества и максимальный урожай можно получить при посеве раннеспелых и среднеранних гибридов и их родительских форм 30 апреля, а средне-поздних - 10 мая на глубину 5-7 см. При этом раннеспелые гибриды дают максимальное количество сухого вещества при густоте стояния 80 тыс. шт на 1 га, среднеранние - 70 и среднепоздние -60 тыс. шт на 1 га. Так, при этих условиях урожай раннеспелого гибрида РОСС 144 MB составил 44,2 ц/ra, среднераннего гибрида РОСС 209 MB - 44,8 ц/га и среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ - 63,8 ц/га.

8. Глубокая заделка семян приводит к снижению длины початка на 20%, количества зерен в початке на 15,8%, массы зерна с 1 початка на 30,5% и массы 1000 зерен - на 17,5%. Посев в конце мая способствует снижению количества зерен в початке на 14,3%, массы зерна с 1 початка - на 19,9% и массы 1000 зерен - на 8,4%. Кроме этого, негативно на структуре урожая сказывается загущение посевов: длина початка уменьшается на 8,6%, количество зерен в початке уменьшается на 16,6%, масса зерна с 1 початка снижается на 24,8% и масса 1000 зерен сокращается на 9,9%.

9. Наибольшее количество крахмала, белка и жира можно получить при заделке перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на глубину 5-7 см. Причем это количество

можно получить при посеве раннеспелых гибридов с густотой стояния растений 80 тыс. шт на 1 га, среднеранних - 70 и средне-поздних - 60 тыс. шт на 1 га.

10. Оптимизация глубины заделки семян, срока посева и густоты стояния растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм способствует формированию посевов с максимальной энергетической эффективностью.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При выращивании раннеспелых, среднеранних и средне-поздних гибридов кукурузы и их родительских форм в почвенно-климатических условиях предгорной зоны КБР рекомендуется семена заделывать на глубину 5-7 см.

2. Наилучшим сроком посева раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы и их родительских форм в этой зоне является 30 апреля, среднепоздних гибридов кукурузы и их родительских форм - с 30 апреля по 10 мая.

3. Оптимальной густотой стояния раннеспелых гибридов кукурузы в предгорной зоне КБР следует считать 80 тыс. растений на 1 га, среднеранних - 70 и среднепоздних - 60 тыс. растений на 1 га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Прорастание семян и растений гибрида РОСС 209МВ и его родительских форм в зависимости от глубины заделки семян // Доклады Адыгской (Черкесской) Международной академии наук.-Нальчик, 1999 (в соавторстве с Жеруковым Б.Х. и Эльмесо-вым A.M.).

2. Фотосинтетическая деятельность ассимиляционного аппарата перспективного гибрида кукурузы РОСС 144МВ и его родительских форм // ИЛ КБЦНТИ №33-029-99,- Нальчик, 1999 (в соавторстве с Жеруковым Б.Х. и Эльмесовым A.M.).

3. Морфобиологическая характеристика перспективного гибрида кукурузы РОСС 209МВ и его родительских форм в условиях предгорной зоны КБР // ИЛ КБЦНТИ №33-030-99,- Нальчик, 1999 (в соавторстве с Жеруковым Б.Х. и Эльмесовым A.M.).

4. Некоторые особенности прогнозирования урожая кукурузы // Материалы научно-практической конференции КБГСХА.-Нальчик, 2000 (в соавторстве с Эльмесовым A.M. и Шхаце-вой С.Х.).

5. Исследования различных образцов кукурузы отечественной и иностранной селекции // Материалы научно-практической конференции КБГСХА.- Нальчик, 2000 (в соавторстве с Эльмесовым A.M.).

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Шекихачева, Людмила Зачиевна

ГЛАВА 1. МОРФОЕИОЛОГИЧЕОКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ И Ж РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСШБЛИКИ (обзор литературы).

1.1. Прорастание семян кукурузы в зависимости от строения и величины эндосперма.

1.2. Оптимизация глубины заделки семян - залог получения высокого урожая кукурузы.

1.3. Рост и развитие растений кукурузы в зависимости от сроков посева.

1.4. Онтогенез растений в зависимости от густоты посева.

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ.

2.1. Краткая характеристика объектов исследования.

2.2. Почвенно-климатические условия проведения опытов.

2.2.1. Почвенные условия.

2.2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов.

2.3. Методы исследования.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Исследование процесса поглощения воды семенами перспективных гибридов кукурузы и их родительокик форм при прорастании.

3.2. Влияние глубины заделки семян перспективных гибридов кукурузы и их родительских Форм на прорастание и развитие проростков.

3.3, Прорастание семян и органогенез растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в свяви с разным сочетанием условий выращивания при разных

-W* ^J С».*' r^trtri'ji Ь 11 С--' ••' .Ь

3.4, Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на фотосинтетическую деятельность растений,,,,,.

3.5, Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на чистую продуктивность фотосинтеза и накопление сухого вещества,,,.,,,,,,,,.,=

3.6, Влияние условий выращивания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на урожай зерна и рр p.fnvKTVDV 1 ПА

3.7, Изменение химического состава зерна кукурузы в зависимости от условий выращивания,.

ГЛАВА 4, БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДОВ

КУКУРУЗЫ И ИХ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ.

ЯЫРПТТН

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ,

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Морфобиологическая характеристика формирования продуктивности перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики"

Кукуруза является одной ие самых распространенных и ценных верно-фуражных культур в мировом земледелии. В зерне кукурузы содержится (в %): белков - около 10,5, БЭВ - 66, жира - 6,5, золы - 1,5, клетчатки -2,5, воды - 14-15, а также витамины (М.И. Смирнова-Иконникова и Ф.Ф. Парамонова, 1963; Г,Е, Шмараев, 1999), По валовым сборам зерна она занимает среди зерновых второе, а по посевным площадям - третье место в мире,

В Кабардино-Балкарской Республике валовые сборы зерна кукурузы в последние годы существенно снизились. Основными причинами этого являются: сокращение посевов зерновой кукурузы, и в частности, на орошаемых землях; слабое внедрение новых высокопродуктивных гибридов; отсутствие налаженного семеноводства гетерозисных гибридов,

В связи с этим, изучение особенностей Еыращивания гибридов кукурузы и их родительских форм является важнейшим условием получения высококачественных гибридных семян, Следует отметить, что решение данной проблемы позволит повысить эффективность использования метеорологических условий, биологических особенностей гибридов с минимальными экономическими и энергетическими затратами,

Резервы увеличения производства зерна кукурузы еще далеко не исчерпаны, Необходимо создание и внедрение в производство высокопродуктивных сортов и гибридов, приспособленных к различным условиям произрастания ,

В этом плане благоприятное сочетание почвенных и климатических условий в КБР дает возможность получать высокие и стабильные урожаи верна, семян и силосной массы кукурузы, Необходимо отметить, что сельскохозяйственные предприятия разных форм собственности КБР являются

- ь крупными производителями семенной кукурузы не только для местных нужд, но и для ряда других районов Российской Федерации,

Несмотря на то, что в КЕР получают сравнительно высокие урожаи верна (до 50 ц/га), в целом ее урожайность остается нивкой, если учитывать потенциальные возможности кукурузы, В этой связи дальнейшее увеличение урожайности возможно при использовании всех Факторов интенсификации производства, в том числе и биологических возможностей перспективных, высокопродуктивных, приспособленных к условиям КЕР гибридов, более совершенных по структуре и фотооинтетичеокой активности посевов.

Актуальность данной проблемы в последние годы значительно повысилась в сеязи с возникшими трудностями в приобретении удобрений, горюче-смазочных материалов, средств химической защиты и т.д.

Целью наших исследований являлось изучение влияния некоторых элементов технологии возделывания перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм на рост, развитие и продуктивность растений.

Для достижения указанной цели в данной работе были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать процесс прорастания семян в зависимости от величины и строения эндосперма,

2. Изучить влияние различной глубины заделки семян на их прорастание и онтогенез растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских Форм.

3, Установить влияние сроков посева на прорастание семян и онтогенез растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм,

4, Изучить влияние различной густоты стояния на интенсивность фотосинтеза, структуру урожая, урожайность и качество зерна и семян гибридов кукурузы и их родительских форм.

5. По результатам исследований дать энергетическую оценку изучаемым приемам возделывания гибридов кукурузы и их родительитак Форм,

Использование разработанной технологии, основанной на оптимизации сроков посева.» глубины заделки и норм высева семян} позволит повысить урожайность гибридов кукурузы и их родительских форм в КЕР в сочетании с высоким качеством зерна и семян.

Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических- конференциях Ставропольской и Кабардино-Балкарской ГСХА, заседаниях кафедры растениеводства и селекции Кабардино-Балкарской Г СКА,

Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц, 18 рисунков*

Работа состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендаций производству, 10-ти приложений, Список использованной литературы включает 138 наименований, из которых 27 иностранных авторов,

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Шекихачева, Людмила Зачиевна

ВЫВОДЫ

В результате исследований по изучению влияния глубины заделки семян, сроков посева и густоты стояния растений на рост, развитие и продуктивность перспективных гибридов кукурузы и их родительских Форм, проведенных нами в предгорной зоне Кабардино-Балкарской республики можно сделать следующие выводы:

1. Обнаружена значительная разнокачественность семян различных гибридов и их родительских форм в период их прорастания. Разнокачественность проявляется в большей мере у позднеспелых гибридов и, наоборот, слабо - у раннеспелых гибридов,

2. Процессы поглощения воды семенами и их прорастание у перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм в значительной степени определяются их химическим составом, строением и величиной эндосперма, В частности, темпы поглощения воды зависят от содержания крахмала в эндосперме семени. Установлено, что семена с мучнистым эндоспермом поглощают воду более интенсивно и в большем объеме, В пределах одних и тех же гибридов интенсивность поглощения воды и энергия прорастания выше у мелкой фракции по сравнению с крупной, Кроме того, позднеспелые гибриды обладают большей силой роста, чем раннеспелые,

3. Разнокачественность семян различных гибридов кукурузы и их родительских форм проявляется в разной степени в зависимости от условий выращивания, Так, при чрезмерно глубокой заделке семян растягивается период "посев-всходы" и резко усиливается степень разнокачественнооти семян., что отрицательно сказывается на дальнейшем развитии растений, темпах и продолжительности фаз развития растений, Неодновременность созревания растений приводит к потерям и снижению урожая и качества семян.

4, Установлено} что очередные листья кукурузы образуются неравномерно, В начальный период развития (на 20 день) и ео время выметывания (на 50 день) для формирования одного листа требуется значительно больше дней, чем в остальные периоды,

5, Опыты показали, что наибольшая площадь листовой поверхности у раннеспелых и ореднеранних гибридов кукурузы и их родительских форм наблюдалась при посеве 30 апреля, а среднепоздних - 10 мая на глубину 5-7 см с плотностью посева: раннеспелых гибридов - 80 тыс, шт/га, ореднеранних - 70 тыс, шт/га и среднепоздних - 60 тыс, шт/га,

6, Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза замечена при глубине заделки семян 5-7 см. При этом посев раннеспелых и ореднеранних гибридов и их родительских форм 30 апреля, а среднепоздних - 10 мая, дали максимальные значения ЧПФ. Загущение посевов выше оптимального значения, определяемого скороспелостью гибридов, приводит к снижению ЧПФ на 4,0-5,5%,,

7, Установлено, что наибольшее количество сухого вещества и максимальный урожай можно получить при посеве раннеспелых и средне-ранних гибридов кукурузы и их родительских форм 30 апреля, среднепоздних гибридов кукурузы и их родительских Форм с 30 апреля по 10 мая на глубину 5-7 см, При этом раннеспелые гибриды дают максимальное количество сухого вещества при густоте стояния 80 тыс, шт на 1 га, среднеранние -70 и среднепоздние - 60 тыс, шт на 1 га. Так, при этих условиях урожай раннеспелого гибрида РОСС 144 MB составил 44,2 ц/га, среднераннего гибрида РОСС 209 MB - 44,8 ц/га и среднепозднего гибрида Кавказ 412 СВ - 63,8 ц/га,

8, Глубокая заделка семян приводит к снижению длины початка в 1,2 раза, количества зерен в початке на 15,8%, массы зерна о 1 початка на 30,5% и массы 1000 зерен - на 17,5%, Посев в конце мая способствует снижению количества верен в початке на 14,3%, массы верна с 1 початка - на 19,9% и массы 1000 верен - на 3,4%, Кроме этого, негативно на структуре урожая сказывается загущение посевов: длина початка уменьшается на 8,6%, количество зерен в початке уменьшается на 16,6%, масса зерна с 1 початка снижается на 24,8% и масса 1000 зерен сокращается на 9,9%,

9, Наибольшее количество крахмала, белка и жира можно получить при посеве перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм 30 апреля на глубину 5-7 см, Причем это количество можно получить при посеве раннеспелых гибридов с густотой стояния растений 80 тыс, шт на 1 га, среднеранних - 70 и среднепоздних - 60 тыс, шт на 1 га,

10, Оптимизация глубины заделки семян, сроков посева и густоты стояния растений перспективных гибридов кукурузы и их родительских форм способствует формированию посевов с максимальной энергетической эффективностью,

- 144 -РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1, При выращивании раннеспелых, среднеранних и среднепоздних гибридов кукурузы и их родительских форм в почвенно-климатических условиях предгорной зоны КВР рекомендуется семена заделывать на глубину 5-7 см.

2, Наилучшим сроком посева раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы и их родительских Форм в этой зоне является 30 апреля, среднепоздних гибридов кукурузы и их родительских Форм - с 30 апреля по 10 мая.

3, Оптимальной густотой стояния растений раннеспелых гибридов кукурузы в предгорной зоне КЕР следует считать 80 тыс. растений на 1 га, среднеранних - 70 и среднепоздних - 60 тыс, растений на 1 га.

- 1ДЯ

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Шекихачева, Людмила Зачиевна, Нальчик

1. Андрюхов Г.В., Павличенко А.У., Романова А.А,, Скребнев В,И,

2. Демина O.K. Скорость поглощения воды семенами кукурузы, энергия прорастания и всхожесть в зависимости от предпосевной обработки // Тр. Дат. с/х ин-та, т. 9, 1958.

3. Диканев Г.П., Днканева Л.А. Технология для Волгоградской области // Кукуруза и сорго, 1995, N4.- с. 13-16.

4. Довбах А,П. Значение качества семян зерновых культур в получении высоких устойчивых урожаев // АвтореФ. дисо. . канд. с/х наук. М., 1951.

5. Иванова З.А. Продуктивность кукурузы в зависимости от уровня минерального питания и густоты стояния в предгорной зоне КЕР// Авто-реф. дисс. . канд. с/х наук.- Нальчки, 1998.- 28 с.

6. Тарчоков К.К, Источник изобилия // Кукуруза на полях Российской Федерации.- М.: йзд-во МСХ РСФСР, 1961,- с, 14-21.

7. Телятников Н.Я. Физиолого-биохимические процессы в растениях кукурузы, пораженных пыльной головней // Матер. IX Всео, сов, по им-мун, раст, к бол, и вредит,- Минск, 1991,- с, 217-218,

8. Томашевский Д. Р. Посевы кукурузы в условиях лесостепи и Полесья Сумской области // Сб. статей по селекции, агротехнике, механизации "Кукуруза",- М,, I960.- с 206-213.

9. Трепачев Е,П=, Мамченко И.П. Удобрение // Кукуруза на полях Российской Федерации,- М,; Изд-во МСХ РСФСР, 1961,- с, 163-179,

10. Третьякова Л, С. Сравнение лабораторной и полевой всхожести зерновых культур //8 Вестник стандартизации, N1, 1938,

11. Тригубенко М.Я,, Коструба А. К. Посевные и урожайные качества, семян // Кукуруза, N10, 1966,

12. Угавров П.А., Н.Н. Ельчанинова, С.Н. Зудилин, Продуктивность кукурузы при различных уровнях минерального питания // Тез, докл, 44 научн, конф, проф.-преп, сост, , сотр. и асшго, Самарской ГСХА,- Самара, 1997,- с, 100,

13. Уоллес Г., Врессман В. Кукуруза и ее возделывание,- М.: ИЛ, 1955,- 213 с,

14. Фаюстов Г,А, Посевные качества семян и урожай семян кукурузы // Кукуруза, N12, 1965,

15. Ханиев М.Х,, Шогенов Ю.М. Зерновая и пыльцевая продуктивность родительских форм раннеспелого гибрида Нарт 150 СБ в зависимости от сроков посева и густоты стояния // Доклады Адыгской (Черкесской) Международной академии наук, 1996, т. 1, N3,- с, 38-43.

16. Ханиев М.Х., Зльмесов A.M., Шериев Л.Т. Методические указания по закладке и проведению полевых опытое с кукурузой,- Нальчик, 1997,15 с,

17. Харечкин В.И. Получение планируемых урожаев зерна кукурузы в условиях орошения // Кукуруза и сорго, N6, 1996.- с. 10-11.

18. Шогенов Ю.М. Особенности возделывания гибридов кукурузы и их родительских форм в условиях КЕР // Автореф. дисс. . канд. с.-х. нрзук.- Нальчки, 1998.- ЕЕ с.

19. Щеглова О.А. Влияние среды на развитие некоторых раздельнополых однодольных растений // Советская ботаника, N1-2, 1941.

20. Зльмесов A.M., Шогенов Ю.М. Изучение и оценка некоторых гибридов кукурузы иностранной селекции по биологическим и хозяйственно-ценным признакам // Там же.- о. 270-272.

21. Зльмесов A.M. Некоторые морфобиологичеокие особенности различных образцов кукурузы // ИЛ КВЦНТИ,- Нальчик, 1997,

22. Зндрью Р.К. Работы по селекции кукурузы на холодостойкость // Сб. иностр. с.-х. информации, 1955, N2.- с. 86-71.

23. Зржибов С. К, Влияние количества растений в гнезде на урожай зерна самоопыленных линий кукурузы // Тр. КБГСХ0С.- Нальчик, 1965.

24. Якунин А,А,, Крамарев С.М., Бондарь В.П. и др. Оптимизация площади питания кукурузы // Кукуруза и сорго, 1997, N2.- с, 5-8.

25. Якунин А.А., Крамарев С.М. Оптимизация площади питания кукурузы // Кукуруза и сорго, N2, 1997.- с. 5-8,

26. Poneleit C.G., Egli D.B. Crop Sci. 1979. V, 195 N13. H,385-388.

27. Stringfield G.H., Thatcher L.E, Stands and methods of planting: for corn hybrids // J, Am. Soc. Agron,, 11, 995-1010, 1947.

28. Kiessellach Т., Anderson A., Lyness W. Cultural practices incorn P roduction // ' Nei jrask a Agr, Expt , Sta, Bull, -1 I 15, Smith G. rp J—J I J Soi 1 fert ility and crop pr oduction // П A Hf CT'i-'.! n-i шидиш J

29. Температура воздуха в годы проведения опытов,месяцы1—1 г» ij 1 j -Ч » w~

30. Дека- Гг 4 У < i зги X 3D 3ды иредне- отклоне- Средне- итклс ше- средне- Отклонедекад- ние от декад- ние от декад- ние отная нормы ная нормы ная нормы1.+4 8 +3 0 -0 5 +1 и -1 5 +з3з1. +2 5 +1 7 — О я -0 8 -1 1 +3,7

31. I -3 6 -4 4 -4 7 -з о +0 8 +5;е1.-4 7 +0 9 -3 >-j i -Q- 6 +0 >--? г +8,71. -3 9 +0 1 -9 4 -3 3 +2 5 +ю;5

32. I -г 7 -1 1 +2 8 +2 9 +3 г? г +11,71.+0 6 +1 8 +3 7 +4 3 +8 5 +9,11. +3 0 +1 8 +1 7 +0 4 +2 5 +1",2

33. I +2 2 2 +1 5 -1 7 +3 9 +о;71.+я 9 -1 3 +14 5 +8 3 +8 8 +2,61. +8 4 -1 6 +15 3 +6 6 +13 5 +4;е

34. I +9 8 -1 1 +9 8 -1 2 +11 1 -од1.+16 6 +2 8 +16 1 +3 4 +9 6 -3,91. +18 3 +2 Q <•< +14 5 -0 6 +14 fi -о; 5

35. I +17 9 +1 5 +16 ; +0 1 +15 2 -1)41.+17 г» i -0 2 +19 Й +1 9 +1R 9 +1,01. +20 6 +1 5 +25 1 +6 0 +21 6 +2,5

36. I +21 4 +1 4 +99 6 +2 9 +20 01.+21 7 +1 1 +21 9 0 +23 9 +2,61. +20 0 -1 8 +22 2 +0 3 +22 8 +о;9

37. I +21 5 -0 5 +26 4 +4 2 +24 i +2;s1.+22 9 +0 8 +26 9 +4 й +24 2 +2,11. +20 6 -0 rj i +21 1 -0 3 +25 +з;з

38. I +20 8 +0 6 +24 О +4 1 +20 7 +о;е1.+13 9 -4 2 +14 4 -3 F, +17 9 -0,11. +15 2 -1 0 +19 п +3 4 +15 8 0"

39. I +12 3 -2 1 +17 0 +3 3 +15 5 +1,81.+12 7 +1 4 +11 4 -0 5 +16 3 +4,41. +16 8 +Р> 8 +16 9 +7 0 +10 4 +О;Б

40. I +7 3 -0 5 +8 9 +0 9 +5 71.+4 9 -1 2 +1 1 +0 1 +4 1 +1,21. +3 8 -1 В +1 о +0 +3 0 +0',1

41. I +2 9 -2 5 +0 9 +0 2 -1 c-i si- -4 j 11.+3 3 +4 1 -3 0 -3 1 -3 8 -0,41. -4 9 -4 1 +1 6 +1 5 -1 2 +9 9

42. I -0 5 +0 3 +0 3 +0 9 +2 2 +5:61. Январь1. Февраль1. Март1. Апрель1. Май Июнь1. Июль1. Август1. Сентябрь1. Октябрь1. Ноябрь1. Декабрь•1 ЕС jl 'j'1. Количество oca1. ЮВ ПО МйОЯЦс