Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА СКОРОСПЕЛЫХ САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ И ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА СКОРОСПЕЛЫХ САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ И ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА"



На правах рукописи

КАРАЕВ ВАДИМ ЮРЬЕВИЧ

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА СКОРОСПЕЛЫХ САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ И ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Специальность №6.01.05 - селекция я семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степ к ни камлвдата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 2005

Диссертационная работа выполнена на экспериментальной базе Всероссийского НИИ кукурузы г. Пятигорска в 2000-2003 гг.

Научный руководитель:

академик РАСХН,

доктор сельскохозяйственных паук

Сотченко Владимир Семенович

Официальные онпоневты:

доктор сельскохозяйственных наук Шкловский Валентин Николаевич кандидат сельскохозяйственных наук Ьитец Максим Викторович

Ведущее предприятие — Краснодарский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства им. П. П. Лукышенко

Защита диссертации состоится 7 июня 2005 года в_часов

на заседание диссертационного совета Д 006.026.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 350921, Краснодарский край, п. Белозерный тел. (861)229-49-91

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно- нссл-едоватеяьс кого института риса

Автореферат разослан 4 мая 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Ю.К. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБО?*Ы

Кукуруза — ценная культура, обеспечивающая при правильной агротехнике высокие урожаи зерна и силосной массы. Кукуруза обладает рядом ценных хозяйственных свойств, в силу которых она представляет исключительно большое значение в стабилизации продовольственной базы государства.

В условиях рынка н 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.

Создание скороспелых гибридов также актуально для условий Северного Кавказа, особенно для предгорных районов, где позднеспелые гибриды не вызревают. В степной части скороспелые гибриды с успехом могут использоваться в повторных посевах не только на зеленый корм, ной на зерно.

В связи с этим, оценка исходного материала дает возможность успешно подбирагь родительские формы будущих гибридов и более целенаправленно использовать эффект гетерозиса при селекции скороспелых гибридов.

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.Огдельным вотгрооом исследований являлось определение оптимальной густоты стояния растений для перспективных гибридов кукурузы.

В задачи исследований входило:

- провести оценку самоопыяенных линий и гибридов кукурузы но важнейшим хозяйстеенно-полезным признакам;

- определить комбинационную способность самоопыленных линий в системе диаллельных скрещиваний для использования при подборе родительских пар скороспелых гибридов; -----,

ЦНБ МСХА Фонд научной лите

— изучить показатели экологической пластичности и стабильности гибридов кукурузы;

— определять продуктивность раннеспелого гибрида кукурузы Корн 180 СВ и среднеспело го РИК 340 МВ 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 нары, проведена гибридизация и выделены высокоурожайные гибридные комбинации кукурузы для дальнейшего использования в селекция кукурузы. Дана оценка экологической пластичности и стабильности рада гибридов кукурузы нового типа.

Практическая значимость. 11а основании проведенных исследований по оценке самоопылен пых линий и родительских форм выделены линии с высокой ОКС как по урожаю (РС 201, ИКВ 100, ИКВ 178-6), так и по ряду хозяйственно-ценных признаке«, которые могут найти применение в качестве исходного материала для создания высокопродуктивных скороспелых гибридов кукурузы.

Даны конкретные рекомендации сельскохозяйственному производству по параметрам оптимальной густоты посева перспективных гибридов кукурузы: раннеспелого Корн 180 СВ и среднеспелого РИК 340 МВ, 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 СКМИИГПСХ в 2000-2004 гг., на заседании Ученого Совета Всероссийского НИИ кукурузы в 2005 п, 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. раст7га.

4. Энергетическая оценка эффективности возделывания ряда изучаемых гибридов.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 124 странице машинописного текста, состоит из введения, б глав, 22 таблицы, 10 рисунков, 8 приложений, библиографического списка, включающего 150 источников, в том числе 18 на иностранных языках.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Обоснована актуальность темы диссертации, цель исследований, показана научная новизна и практическая значимость.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Обобщены данные отечественной н зарубежной литературы по селекции кукурузы на скороспелость, в том числе по подбору и оценке исходного мате* риала. Приведены сведения о значении площади питания ¡истений кукурузы в посевах.

2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле Всероссийского НИИ кукурузы, расположенного в восточной части Предгорного района 4-ой почвенн»-климатической зоны Ставропольского края в 2000-2003 гг.

Климат этой зоны умеренно-теплый с неустойчивым увлажнением. По многолетним данным Пятигорской агрометеостаишш средняя годовая температура воздуха составляет 8,4 "С, а годовая сумма атмосферных осадков равна 500 мм, причем основная часть осадков (68%) выпадает в течение теплого периода (апрель-октябрь). Дожди, в основном, имеют лпвневый характер, что значительно снижает их эффективность. Сумма активных годовых температур в районе опытного поля в среднем равна 2800-3000 Продолжительность безморозного периода составляет 165 дней, что является вполне достаточным для вегетации кукурузы. Господствующие ветры юго-восточные, сухие.

Почвы в зоне исследований представлены предкавказским карбонатным черноземом, по реакции почвенного раствора почвы хозяйства имеют, в основном, щелочную среду (рН = 8,1). По содержанию гумуса почвы являются мало-туыусированнымн - 4,2 %.

Метеорологические условия в годы проведений исследований были контрастными. Вегетационный период в 2000 году проходил в условиях почвенной и воздушной засухи. В последующие голы проведения исследований климатические условия в целом можно считать благоприятными для роста и развития кукурузы (рис. 1 и 2).

Агротехника I; 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 хариес (в дозе 2,5 л/га) под предпосевную культивацию. Посев проводился селекционной сеялкой с междурядьями 70 см пунктирным способом и вручную сажглкамн-хлопущкамк.

30ч

май июнь июль август сентябрь

а средняя многодетная а 2000 В 2001 Е32002 8 2003 | Рис. 1, Температурыый режим в период вегетации

Рис. 2. Распределение осадков в период вегетации кукурузы

Изучаемые линии и гибриды испытывали по типу контрольного питомника. Площадь деля яки - 7,84 м1, повторность опыта трех- четырехкратная. Учетная площадь делянки в опыте по определению оптимальной густоты стояния растений составляла 9,8 м1, при четырехкратной повторностн.

В качестве стандартов в опытах были использованы; раннеспелый гибрид кукурузы Катерина СВ; а также самоопыленная линия PC 101 из'рабочей коллекции ВНИИ кукурузы. ;

Согласно данных литературных источников в опыте по влиянию густоты стояния растений на урожай, нами использованы следующие густоты посева; для раннеспелого гяорида Корн-180 СВ - 60, 75, 90 тыс. раст/га, для среднеспелого гибрида РИК -340 MB - 40, 55 н 70 тыс. растУга.

Объекты исследований представлены гибридами и самоопылешгыми ли* ниями кукурузы, оригинаторами которых являются Всероссийский НИИ кукурузы н другие научно-исследовательские учреждения.

В схему опытоэ включены следующие варианты:

Опыт 1, Изучение самоопыленных линий и гибридов кукурузы го основным хозяйственно-ценным признакам. Изучено 5 самоопыленных линий ВНИИ кукурузы - РГ 312, РГ 203, РГ204, PC 143, PC 201; 2 - селекции Воронежской опытной станции - ИКВ 178-6, ИКВ 100; 3 - других НИУ - GP241, РП 113, GP 503, а также 5 гибридов кукурузы, используемых в качестве материнских форм гибридов кукурузы - Сирень М, Нимфа С, Марта С, Крона С.

Опыт 1. Оценка экологической пластичности и стабильности гибридов кукурузы различных групп спелости. Объектами исследований явились девять гибридов кукурузы: Светоч, Нарт 150 СВ, Мария СВ, К-180 СВ, К-190 СВ, Лидия, РИК 340 MB, Валентин, Эрик.

Опыт 3. Определение оптимальной густоты стояния растений дня раннеспелого Корн 180 СВ и среднеспелого РИК 340 MB гибридов кукурузы.

При закладке и проведении опытов придерживались требований Методических указаний по селекция кукурузы (1982) и Методических указаний ВИР «Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы» (1985).

Для структурного анализа брали по 10 растений каждой повторности варианта опыта. Уборочную влажность зерна определяли при помощи влагомера. Урожай зерна вычисляли при 14 % влажности со всей площади делянки. Учет устойчивости растений к кукурузному мотыльку проводили по методике ВИЗР (1971). Площадь листьев определяли расчетным методом. Определение индекса продуктивности гибридов кукурузы проводили по B.C. Сотне нхо (1992). Комбинационная способность оценивалась по следующим признакам: урожай зерна, высота растения, высота прикрепления нижнего хозяйственно-полезного початка. Оценку комбинационной способности ■ проведали вдиаллельных скрещиваниях в соответствии с 4 методом 1 модели Гриффинга (1956). Оценку экологической пластичности и стабильности проводили согласно S.A. Eberhart, W.A. Rui se II (1966) в методическом изложения В.З. Пакуднна, JIJM. Лопатинон (1934). Сценка энергетической эффективности возделывания гибридов кукурузы проведена во общепринятой методике. Дисперсионный и корреляционный анализы были проведены по U.A. Доспехову (19SS) с использованием компьютерных программ.

3. СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА САМООПЫЛЕ1П1ЫХ ЛИНИЙ И ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ

3.1. Изучение самоопыленных линий но основным хоэнбетвенно-полезаым признакам. Создание самоопыленных линий кукурузы - это первый этап й получении гибридов. Второй aiaii заключатся в оценке линий но отдельным признакам (урожайность, устойчивость к болезням и вредителям, определение их продуктивности в определенных почвеннсмлнматнчееких условиях и т.д.) и по комбинационной способности.

К числу основных биологических и хозяйственных признаков, определяющих продуктивность линий и гибридов кукурузы, относится длина вегетационного периода.

Проведенные нами исследования показывают, что но вегетационному периоду изучаемая группа линий представлена тремя типами: раннеспелая группа

РГ 203, ИКВ 178-6, НКВ 100, СР50У (количество дней от всходов до цветения метелок 49-50 дней, до цветения початков — 51-52 дня); среднеранняз группа РГ204, РС 143 (от всходов до цветения метелки — 51-52 дня, до цветения початков - 53-54 дня); среднеспелая группа РГ 112, СР241, РП113, РС201 (количество дней от всходов до цветения метелок 54-57 дней, до цветения початков - 36-59 дней). Важно отметить, что у всех самоопыленных яннин разрыв между цветением метелки я выходом нитей из початков составлял 1-2 дня.

Наиболее высокорослыми оказались линии ИКВ 100 (163 см) И РГП 112 (153 см). Высота прикрепления початка у самоопыленных линий варьировала от 37 см у РГ 204 до 57 см у линии ИКВ 100.

Анализ элементов структуры урожая (табл. 1) показывает, что по признаку «число рядов зерен на початке» выделились линии РС 201 (17-18 рядов) и ИКВ 178-6 (15-17 рядов). Таблипа-1 -

Элементы структуры урожая самоопылепных линий кукурузы (2000-2002 гг.)

Линия - Рядов зерен Зерен в рядуг шт. Масса початка, г Масса 1000 зерен, г Выход зерна, Уо

РСЮ1 ст. 10 30 58 210 72,01

РГ204 12 24 70 227 70,14

РГ 112 13 22 66 320 63,63

РГ 203 12 30 85 260 70,06

РС 143 12 25 73 220 71,05

иР 241 12 22 70 210 72,55

РП113 13 22 70 230 71,25

РС 201 17 25 116 250 64,18

ИКВ 178-6 ■ 15 31 86 200 70,79

ИКВ-100 14 34 89 160 68,40

ОР 503 13 24 79 217 70,98

НСР<и 0,7 зл 7,9

Количество здрен в ряду початка самоопыленных линий в нашем опыте значительно варьировало. Лниии РГ 204, РГ 112, РС 143, вР 241, РП 113, РС201, СР503 имели от22-25 зерен в ряду, эти значения меньше, чем у стон-

ларта — линии PC 101 (30 зерен »ряду). Существенно больше зерен в ряду початка было у линий ИКВ 178-6, ИКВ 100, соответственно 31 и 34.

По признаку массы 1000 зерен различия между линиями были также существенны. Наиболее крупное зерно имели линии РГ 112 (320 г) и РГ 203 (260 г).

Высокой распространенностью в зоне проведения опытов выделяется кукурузный мотылек. Как показывают результаты исследования, умеренную ус-тойчиво>лъ К кукурузному мотыльку проявили линии GP 241 (повреждаемость вредителем 24,3 %), РП 113 (25,9 %) и РГ 204 (2«,6 %).

3.1 Изучение комбинационной способности самоопылении! линий Кукурузы в системе дналлельных скрещиваний. Комбинационная способность изучаемых самоопыленных линий определялась по трем признакам: уро- -жай зерна при 14 % влажности, высота растения и высота прикрепления початка.

Полученные данные показывают, что эффекты общей комбинационной способности у изучаемых линий значительно варьировал» в годы испытания по всем изучаемым признакам в зависимости от условий.

По результатам исследований в 2001 году следует, »по эффекты ОКС по урожаю зерна варьировали от -6,48 до 7,37, от -634 до 3,61 в 2002 году. Высокие оценки эффектов ОКС по этому признаку показали линии РС 201 и RG 203 независимо от года эксперимента (рис. 3). В 2001 г. линия ИКВ 100 была оценена кск одна из лучших, уже ь 2002 юлу ома вошла в число линий с худшими значениями ОКС. Заслуживает внимания линия ИКВ 178-6, которая показывала стабильно хорошие оценки по ОКС. Линии РГ 204, РГ 112 отнесены в группу, показывающих стабильно низкие значения эффектов ОКС.

По признаку «высота прикрепления початка» особый интерес представляют линии РС 201, ИКВ 100 и GP 241, имевшие высокие эффекты ОКС, проявив х0|юшую стабильность по годам. Существенная нестабильность проявления эффектов ОКС от низких до высоких отмечается у линии РП 113, вероятно сказывается влияние экологических условий в процессе вегетации растений.

НСР« О] -2,3 (2001 г.), 2,1 (2002 г.)

Ряс. Эффекты ОКС (СЦ линий кукурузы по урожайности зерня <2001-2002 гг.)

По признаку «высота растений» наивысшую оценку эффектов ОКС по результатам двух л<1Т испытаний получили линии РГ 112 и РП 1)3. Линия ИКВ 100 опять подтвердила свою нестабильность по годам, т.е. в 2002 году она имела высокие значения эффектов ОКС, а в 2001 году имела низкие характеристики эффектов ОКС*.

При анализе эффектов ОКС изучаемых линий невозможно получить конкретных ответов об их селекционной ценности, потому что в этом случае происходит усреднение возможных отклонений проявления анализируемого признака, вызываемого специфическим взаимодействием генов в конкрептых комбинациях скрещиваний, которые отражаются величиной варианс СКС.

Данные табл. 2 и 3 свидетельствуют, что конкретные комбинации и степень варьирования эффекта СКС по годам различная. При таком сравнении необходимо учитывал- вариаясы этого свойства.

Анализ варианс по урожаю линий показывает, что в среднем за два года испытаний наиболее устойчиво передавали эффект СКС линии ИКВ 100,

РП 113 к йР 24], следовательно, гибриды с участием этих линий могут быть высокоу]южайными, а также их целесообразно использовать в создании простых (парных) гибридов. Таблаия-2

Урожав терна гибридов кукурузы и нх эффекты констант (вЦ),

вариапсы СКС (2001 г.)

' Л«НИЯ Варшпсы CKCGjSj

Линия

РГ 204 РГ 112 РГ 203, PC 143 GP 241 РП 113 PC 201 ИКВ 17Í-6 1ПШ too GP 503

РГ2(М - 9,1* 2^3 4,í4 -5,72 2JS -0,99 -11,1 634 46,14

ргпг 26,6 АП 2,93 -3,64 -2,44 -6,77 1.09 21,16

РГ203 rt¿_ 29,2 - -6,87 1,28 1,81 -1,44 -5,37

РС143 26,0 23,4 - -3,56 0,49 -0,23 3,17 4,28 -1,71 ... 14.01

GP24I 14,5 24,9 35,0 - -20,2 0,56 12,9 f,?8 039 89.04

рппз 24,1 20,7 32,3 27,9 _25j8_ - 7,96 1,96 9,18 -1,21 72,09

РС10Г 17,4 36,3 30,6 27,4 38,5 - -1,8« 17,80

ИКВ 178-6 22¡8 23,1 _32j0_ 33,0 41,2 31,4 31,1 - -7,84 -3,43 33,14

ИКВ 100 18,4 24,4 40,3 41,9 LáM- 29,3 2,23 50.27

GP503 21» 25,5 25.» 25¿_ 26.4 26,0 32.4 26,2 - 11.87

Средний урожйй 22,5 24,6 31,4 283 28,S 30,1 30,6 30,0 3Í.0 2S,0

HCPoj урожая зерна 4,2; Síj-SkL 8,2, ниже диагонали - урожай зерна, и/п

Та 6.1 н ц а-3

Урожай зерна гнбрядов кукурузы и нх эффекты констант (5ц),

вармансы СКС <2002 г.)

JIhnhí Sii Baptumcu СКС GÍSI

Лотрня

РГ 204 РГ 112 РГ 203 PC 143 GP 241 РП 113 PC 201 ИКВ 1786 ИКВ 100 GP 503

РГ204 - •0,14 0,31 0,94 _6¡82 0,60 79. 336 -6,98 22,09

РГ112 20,0 . - . ■6,08 3.26 1,34 -2,24 -ЭЛ2 -9,41 0,01 22,73

РГ203 28,6 27,1 - ■2,44 -1,21 ItSl -1,07 0,53 -2,41 -139 6,96

PC 143 23.7 19,9 «Jf - -2.2Í 135 331 -1,43 6,13

GP24I 34,1 22.6 273 - -12,6 534 LÍÜL -8,53 48,83

PITItí 2«3 I7f7 294) 24,3 J. - Г 4,32 -339 >,03 1,55 35,32

PC 201 ¿0.6 27,7 293 26,8 38,7 — -8,17 -0,75 -039 30,05

UKB178-> 32,3 19,6 31,5 29,8 36,4 26,5 24,5 - 139 JiZíL 18.30

ИКВ 100 20,4 24,4 24,9 213 353 28,3 31,2 732 36.8T

GP 5Ш 29.6 21,0 20,6 20,2 28,9 29,6 32,1 JíüL - 19,67

Средний ^рожаЯ 26,2 22,2 27,4 23,4 28,7 26,4 28,8 27,Г 28,0 273

НСР« Урожай «рва 3,8; Sij-SU. 7,6, внже двагокаяя - урожай эерла, ц/г»

Незначительнее варьирование отмечалось для варианс СКС по признакам «высота растения» к «высота прикрепления початка» по всем изучаемым лилиям.

При анализе показателей констант СКС по признаку <<урожай зерна», как н ожидалось, исход* из значений ОКС, наиболее урожайными оказались гибриды с участием линий ИКВ 100, К} 203, РС 201.

Наивысший Цфект СКС по урожаю зерна за два года испытаний отмечен у гибридной комбинации ИКВ 178-6 х ОР 241 (12,86). Следует выделить гибридную комбинацию ИКВ 100 х РП ИЗ, которая характеризовалась высокими значениями констант СКС во все годы испытаний. Стабильно высокие константы СКС имела комбинация С Р 503 х ИКВ 100, урожайность зерна по этим гибридным комбинациям варьировала от 35,3 до 44,4 ц/га и от 34,8 до 3?,0 ц/га соответственно.

Средние значения по высоте прикрепления початка гибридов изучаемых линий подтверждают полученные эффекты ОКС. Гибрид с линиями СР503, в? 241, ИКВ 100 выделился по высоте прикрепления хозяйственно-полезного початка. Наиболее высокорослые растения отмечались в комбинациях с линиями РГ 112, РП 113.

В результате проведенных скрещиваний было получено 45 простых гибридов, по итогам их изучения выделено б, представляющих практически интерес. Выделившиеся гибриды значительно превосходили по урожайно;ти стандарт - раннеспелый Катерина, прибавки у них варьировали от +9,3 до +16,4 ц/га.

Таким образом, полученные оценки эффектов ОКС, констант к. варианс СКС линий кукурузы позволяют нам конкретизировать пути использования данных линий по различным направлениям с учетом изученных признаков:

- урожайность: РС201, ИКВ 100, ИКВ 178-6;

- высота растения: РГ 112, РП ИЗ;

- высота прикрепления початка: вР 241, РС 201, ИКВ 100, ОР 503.

-15 -3-3. Основные лмяйствснно-нолезные признаки родительски* форм раннеспелых гибридов кукурузы. В настоящее время раннеспелая группа гибридов в основном представлена тройными, двойными и сложными гибридами. О преимуществе многолинсиных шбридов говорит тот факт, что при использовании в качестве материнской формы простой гибрид позволяет создавать продуктивные и скороспелые гибриды с эффективным семеноводством, что имеет большое значение для специализированных семеноводческих хозяйств, занимающихся производством семхн родительских форм и гибридов первого поколения.

Учитывая выше изложенное, нами проведено изучение гибридов для использования их в создании межяинейных раннеспелых гибридов кукурузы, при этом особое внимание уделяли их продуктивности и ряду хозяйственно-ценных признаков, определяющих надежность процесса их семеноводства.

Формирование урожая гибридов происходит, в первую очередь, за счет Продуктивности початка. Определенная роль отводится величине початка, а конкретнее, его длине.

Наибольшую среднюю длину початка формировали растения гибридов Нимфа С (18,4 см) и Сирень М (17,9 см). Самые короткие початки формировались на растениях гибрида КронаС(15,1 см).

Лучшие значения по признаку «холичестао рядов зерен» отмечены у гибрида Крона С - 17 рядов. Малорядными гибридами в нашем опыте считаются Нимфа С и Марта С, соответственно 11 и 12 рядов зерен в среднем за три года испытаний.

Гибрид Нимфа С характеризовался формированием довольно выполненных и полноценных початков. В каждом ряду таких початков было по 32 зерна. Схожие значения имел гибрид Марта С, но формировал в среднем чуть меньше зерен в ряду (30). Самые низкие значения по этому признаку были получены по гибриду Крона С (27).

Следует подчеркнуть, что элементы продуктивности, изученные нами у родительских форм, в сильной степени влияли на такой количественный при-

знак, как количество зерен на початке, что может способствовать лучшей «го озеркенкосги и, а конечном итоге, определяет продуктивность конкретного гибрида кукурузы.

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. Завышенное заложение хозяйственно-ценного початка у высоких растении может способствовать их полепщию на корню при длительном перестое.

Из приведенных данных в таблице 4 следует, что в среднем в годы испытаний наиболее высокорослым был гибрид Сирень М (200 см). Он имел высоту заложения початка на относительно оптимальном уровне — 64,7 см. Таблнца-4

Параметры изучаемых гнбрндов по высоте растения и прикреплению

початка и устойчивость к полеганию (2001-2003 гг.)

Гибрид Высота растений, см Высота прикрепления почетна, см Ломкость стеблей, %

2001 г. 2001 г. 2003 г. сред нее 2001 г. 2001 г. 2003 г. сред нее 2001 г. 2001 г. 200} г. сред нее

СирсиьМ 208 219 174 200,0 66 70 58 64,7 16,4 33.4 2$Л 25,0

НимфаС 176 202 168 182,0 50 65 48 54.3 29,2 43,0 35.9 36,0

Марта С 152 167 139 152,7 39 32 43 44,6 16,2 23,6 13,2 17,7

Крона С 131 154 151 145,3 34 46 47 42¿ 17,6 13,2 24,9 18,6

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. Высота растений у него 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 устойчивости к ломкости стебля выделились гибриды Марта С (17,7 %) и Крона С (18,6 %).

Анализируя результаты наших исследований (табл. 5), можно прийти к заключению, »го самую высокую продуктивность в среднем за три года имел гибрид Сирень М (48,7 и/га). Высокую продуктивность для родительских форм показал также гибрид Марта С (39,3 ц/га). Сравнительно низкую продуктивность имел гибрид Крона С (25,5 ц/га). Таблниа-5

Продуктавность родительских форм (простых гибридов) кукурузы

(2001-2003 гг.)

Гибрид 2001 г. 2002 г. 2003 г. Сред. НС« по урожайности зерни, ц/га Среднее по влажности, %

Плюс ность % Урожай зерна. Ни-деке УРОжай-яосгн Вяая НУСГЬ М Урожай «рта» ц'га 11«. деке УР°-жаЯ-ности Влаж ность % Уро-жаД зерна, и/га Индекс уро-жадности

СиреньМ 14,1 45,4 ЗД2 21,4 50,4 2.35 20,3 50,4 2,4! 48,7 18,6

Нимфа С 14,5 30.5 2,10 П.5 29,7 1,70 19,1 31,3 1,64 30,5 17,0

Марта С 15,4 42,4 2,75 27,2 38,7 1,42 21.4 36.8 1,72 зад 213

Крона С 16,4 т 1.1« 22,1 29,0 1,31 20,0 28,4 1,42 25,5 19,5

НСРеь ц/гя 4,3 6.$

*) урожайность зерна рассчитала при 14 % влажности

Наиболее сухое зерно при уборке в среднем давал гибрид Нимфа С (17%). Гибриды Сирень М.Марта С и Крона С показали Солее высокую влажность зерна, соответственно 18,6; 21,3 и 19,5%. По индексу урожайности, который позволяет распределить гибриды по продуктивности с учетом их спелости, на первое место вышел гибрид Сирень М (2,68).

Таким образом, анализ полученных данных оценки изучаемых гибридов кукурузы по основным хозяйственно-полезным признакам показывает, что они с успехом могут использоваться в селекционном процессе, а также имеют положительные свойства для надежного семеноводства.

- 184. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ

Стабильное производство зерна кукурузы возможно нри наличии гибридов с высокой потенциальной продуктивностью, обладающих экологической пластичностью и стабильностью Зная параметры экологической пластичности гибрида, можно судить не только о возможности его распространения, но и о стабильном получении урожаев по годам в определенной агроклиматической нише.

Показатели пластичности и стабильности получены для 9 гибридов кукурузы, относящихся к различным группам спелости. Оценка адаптивности проведена по урожаю зерна (табл. 6),

Результаты изучения показали, что из раннеспелой группы гибридов наибольшее значение регрессии по годам получено у гибрида K-190CB(bi = 1,12). Далее выделяется гибрид К-180 СВ (Ы *■ 1,0), Этот же гибрид показал хорошую стабильность = 0,31. Гибрид можно отнести к группе интенсивного типа. ТаГ)Лнца-6

Параметры экологической пластичности и стабильности

гибридов кукурузы различных групп спелости (2000-2002 гг.)

Гибрид ФАО Урожай зерна, ц/га Пластичность, bi Стабильность, sr Варианса специфич. адаптивности

Светоч 150 36,8 0,21 9,78 5,51

Нарт! 50 СВ 170 34,9 0,30 1,54 8,48

Мария 180 46,4 0,33 6,08 13,75

К 180 СВ ISO 48,6 1,00 0,31 149,53

К 190 СВ 180 47,8 1,12 8.99 196,67

Лидия 270 49,1 1,16 5,11 208,58

РИК 340 MB 340 50,5 1,43 1,29 314,46

Валентин 350 56,9 1,88 36,07 565,97

Эрик 420 61,9 1,61 49,97 433,14

НСР0;, lVra 5,01 0,46

У низкопластичного гибрида Светоч (bi = 0,21) отмечается незначительное варьирование продуктивности по годам. Следовательно, этот гибрид слабо реагирует на условия среды. Раннеспелый гибрид Мария доказал низкие значения по пластичности {bi= 0,33), но относительно стабилен (S? = 6,OS). Его можно рекомендовать для выращивания на высоком агрофоне. Гибрид Лидия можно отнести к интенсивному типу. У него отмечается среднее значение пластичности (Ы в 1,16) и относительно хорошая стабильность (S? = 5,11) в сравнении с другими гибридами.

Одним из лучших гибридов из изучаемого набора следует считать среднеспелый гибрид РИК 340 MB, коэффициент регрессии у него равен Ы = 1,43, что подчеркивает его хорошую отзывчивость, на благоприятные условия произрастания. Также он показал хорошую стабильность по урожаю зерна (S,2 = 1,29), это, в свою очередь, позволило ему иметь преимущество перед другими гибридами, урожайность превышала среднюю па 2,41 ц/га.

Среднеспелый гибрид Валентин имеет самое высокое значение по пластичности, соответственно bi = 1,88, коэффициент регрессии у гибрида Эрик -Ы = 1,61. В тоже время эти два тибрида оказались самыми нестабильными.

Таким образом, самой высокой оценки среди анализируемого набора гибридов заслуживают раннеспелый гибрид К-180 СВ и среднеспелый РИК 340 MB (bi« 1,43, S? = 1.29),

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ СТОЯНИЯ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАИНЕ- И СРЕДНЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ НА ЗЕРНО

Отдельные гибриды одного и того же периода вегетации сильно различаются между собой, вследствие чего нужно проводить исследования по определению оптимальной густоты стояния для каждого созданного гибрида. Значит, в производственных условиях очень важно придерживаться рекомендаций о густоте стояния для отдельно взятого гибрида.

Нами был проведен опыт по определению наиболее оптимальной 1устоты стояния растений для перспективных гибридов кукурузы: раннеспелого Корн 180 СВ и среднеспелого РИК 340 МВ.

В результате фенологических наблюдений установлено, что густота посева не оказала существенного влияния на продолжительность межфазных периодов и длину вегетации. V изучаемых, гибридов созревание наступало позже на 2-3 дня только по наивысшей градации густоты посева в опыте.

Значительное влияние на высоту растений оказала густота посевов. В целом, в среднем за три гоща исследований наивысший прирост стебля по гибриду РНК 340 МВ (221см) отмечен при густоте 55 тыс. раст^га, у гибрида Корн 180 СВ наибольшая высота растения отмечалась при густоте 60 и 75 тыс. раст-Л-а.

При увеличении густоты стояния происходило возрастание площади листовой поверхности.

Заметное влияние на отдельные элементы структуры урожая оказывала густота растений. При максимальном загущении посева у изучаемых гибридов происходило снижение массы 1000 зерен, уменьшилось количество початков с полной спелостью зерна.

Густота стояния не оказала существенного влияния на уборочную влажность зерна у обоих гибридов.

В результате двухфакторного дисперсионного анализа урожайности зерна гибрида кукурузы Корн 180 СВ, выращенного при различных густотах размещения растений, мы установили, что по фактору А (густота) наивысшая урожайность (48,7 ц/га) отмечалась при густоте 75 тыс. раст7га. По фактору В (год испытания) урожайность зерна гибрида варьировала от 35,1 до 48,7 и/га, в 20012002 гг. варьировала от 48,7 до 46,1 ц/га, что статистически достоверно отличается от таковой в 2000 году.

По гибриду РИК 340 МВ следует отметить, что по фактору А (густоте) максимальная продуктивность (58,3 ц/га) отмечалась при густоте стояния 70 тыс. растУга. При густоте 55 тыс. раст./га урожайность составила 58,0 а/га.,

значит нет достоверных различий между этими двумя вариантами густоты стояния (НСРо5=3,34).

6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ

Энергоемкость производства зерна во многом зависит от продуктивности, уборочной влажности, сроков созревания и ряда других биологических и хозяйственных свойств гибридов.

Нами проведена анализ энергетическая опенка производства гибридов кукурузы различных групп спелости. В зависимости от энергозатрат на уборку и доработку урожая затраты варьировали в пределах от 208,6 до 522 МДж у раннеспелых гибридов, а с урожаем подучено 436,2-542,2 МДж. По среднеспелым гибридам затраты варьировали в пределах 446,0-522,0 МДж, с урожаем получено 463,0-502,2 МДж.

При этом биоэнергетический коэффициент исследуемых гибридов достигал 1,96-3,01. У раннеспелых гибридов эта величина была выше и составляла 2,93-3,01, у более позднеспелых гибридов она находилась в пределах 1,96-2,04.

Следовательно, раннеспелые гибриды в нашем опыте показали лучшую энергетическую оценку их возделывания, обеспечивая достаточный урожай зерна с меньшими затратами в сравнении с гибридами более поздних групп спелости,

выводи

1. Согласно проведенным исследованиям в условиях Северного Кавказа изучавшиеся нами скороспелые сэмоопылешше линии к гибриды кукурузы полностью успевали сформировывать достаточно высокие урожаи и давать спелое зерно до конца сентября.

2. В результате изучения в группу раннеспелых самоопылекяых линий были включены следующие образцы: РГ 203, ИКВ 178-6, ИКВ 100, 503; средне-ранних - РГ 204, РС 143; среднеспелых-РГ 112, вР 241, РП 113, РС 201.

-223. Анализ общей и специфической комбинационной способности позволяет нам конкретизировать пути целенаправленного использования самоопыленных линий по различным направлениям селекции кукурузы.

4. По результатам испытания гибридов кукурузы, подученных в системе диал-лельных скрещиваний, выделено б комбинаций, которые в среднем за 2 года превысили урожайность стандарта на 9,3-16,4 ц/га.

5. Изучение гибридов кукурузы Сирень М, Нимфа С, Марта С, Крона С по основным хозяйственно-полезным признакам показало, чго они с успехом могут использоваться в селекционном процессе в качестве родительских форм при получении раннеспелых гибридов, а также имеют положительные свойства для надежного семеноводства в качестве родительских компонентов.

6. Установлено, что среди изученных гибридов кукурузы по экологической пластичности и стабильности самой высокой оценки заслуживают раннеспелый гибрид Корн J 80 СВ и среднеспелый РИК 340 MB, которые успешно могут использовать свой генетический потенциал в различных условиях выращивания.

7. Продолжительность межфазных периодов в основном определялась температурным режимом воздуха и почвы, а также генетическими особенностями гибридов, и мало зависела от заданных параметров густоты стояния расте-иий. Только при самой высокой загущенности посевов в вариантах опыта позже наступали фазы вегетации растений, уменьшалась высота стеблей, меньше была площадь листовой поверхности, а также значения элементов структуры урожая.

8. Наивысшие достоверные значения по урожайности отмечены у гибрида Корн 180 СВ при густоте стояния 75 тыс. раст/га, у РНК 340 MB - при 55 тыс. раст^га, при этом урожайность соответственно составляла 48,7 и 58,0 ц/га.

9. Заданные параметры густоты стояния в среднем за годы испытаний не оказали существенного влияния иа уборочную влажность зерна.

10. При выращивании кукурузы иа зерно установлено, что раннеспелые гибриды показывают лучшие оценки энергетической эффективности возделывания в сравнении оо среднеспелыми гибридами кукурузы.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1.' В селекции высокогетерозисных гибридов кукурузы рекомендуется использовать в качестве исходных форм самоопыленные линии ло следующим направлениям:

- урожайность: PC 201, ИКВ 100,ИКВ 178-6;

- высота растения: РГ 112, ШИЗ;

- высота прикрепления початка: GP 241, PC 201, ИКВ 100, ИКВ 178-6.

2. Использовать изученные высокоурожайные родительские формы (простые гибриды) Сирень М, Нимфа С, Марта С, Крона С в создании скороспелых трехлинейных, двойных и сложных гибридов.

3. При возделывании раннеспелого гибрида Корн 180 СВ на зерно следует возделывать с густотой стояния 75 тыс. раст./га, РНК 340 MB - 55 тыс. растУга.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Караев В.Ю. Восстановление работ по селекции и семеноводству кукурузы на скороспелость в условиях лесостепной зоны РСО-Алания // Биолого-экологические особенности ландшафтного земледелия в горах н предгорьях Северного Кавказа: материалы региональной конференции ученых 4-6 июля 2000 года. - Владикавказ, Алания, 2000. С. 76-78.

2. Караев В.Ю., Щербинин АЛ Оценка перспективных гибридов кукурузы по урожайности и устойчивости к вредителям // Материалы 76-ой научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета, посвященной 80-летию доктора сельскохозяйственных наук, профессора, Заслуженного деятеля наук Российской Федерации Г.Г. Джа-наева. - Владикавказ, 2001. С. 27.

-243. Караев ВЛО. Экологическая пластичность и стабильность гибридов кукурузы // Организация семеноводства - основа получения высоких урожаев и высококачественной продукции сельскохозяйственных культур. — Пятигорск, 2002. С. 86-88.

4. Караев В.Ю., Багринцева В.Н., Борщ Т.И. Продуктивность гибридов кукурузы при различной густоте стояния // Актуальные и новые направления сельскохозяйственной наукв: материалы 1-ой международной дистанционной конференции молодых ученых, аспирантов н студентов 23-24 декабря 2004 г. - Владикавказ, 2004. С.67-68.

Лицензия ИД02334 14.07.2000.

Подписана в печать 27.04.200J. Формат60x84/16

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ. л. 1 Заказ №25 5 Тираж 100

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО «Кубанские ГАУ» 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13

il -9 1 30