С развитием интенсивного животноводства в России потребность в фуражном кукурузном зерне и высококачественном силосе постоянно растет. Зерно кукурузы – компонент научно обоснованных полноценных рационов кормления животных и птицы. По содержанию кормовых единиц, обменной энергии и калорийности кукуруза превосходит другие зернофуражные культуры.
Основными путями увеличения объемов производства кукурузного зерна и высококачественных сочных кормов являются:
– совершенствование технологий возделывания кукурузы и заготовки кормов;
– расширения площадей посева;
– создание новых более урожайных, технологичных, приспособленных к произрастанию в экстремальных для этой теплолюбивой культуры гибридов [1, 2].
Аграрное производство в России отличается большим разнообразием географических (почвенно-климатических) и хозяйственно-экономических условий. Более 70 % пахотных площадей в стране находятся в условиях постоянно действующих неконтролируемых лимитированных факторов, главным из которых являются недостаточная сумма эффективных температур (короткий безморозный период) и засуха. Очевидно, что различным условиям выращивания должны соответствовать предлагаемые к возделыванию гибриды кукурузы [3].
Кукуруза – одна из наиболее урожайных злаковых культур. Для получения высоких урожаев зерна кукурузы необходимы гибриды с высоким потенциалом и условия внешней среды для реализации этого потенциала. Важным свойством создаваемых гибридов является экологическая стабильность – способность незначительно снижать урожай при ухудшении условий выращивания [4]. Большая изменчивость кукурузы позволяет создавать гибриды с широкой приспособленностью. Отбор на скороспелость более успешен в зонах с коротким безморозным периодом, как правило, скороспелые формы являются более холодостойкими [5, 6]. Раннеспелые гибриды кукурузы имеют большое значение, прежде всего они должны обеспечить повышение урожайности зерна кукурузы с высоким содержанием сухого вещества, а также значительное расширение площадей в северных районах с ограниченным периодом вегетации.
Возделывание раннеспелых гибридов в зонах с коротким безморозным периодом обеспечивает получение достаточно высоких урожаев зерна. Однако же создание раннеспелых и высокоурожайных гибридов – задача одна из самых сложных и трудных в селекции, трудность заключается прежде всего в существовании положительной корреляции между урожайностью и продолжительностью вегетационного периода.
Для раннеспелых гибридов скорость созревания является определяющим фактором их выращивания в более северных районах [7].
При создании раннеспелых гибридов большое значение имеет вовлечение в селекционные программы скороспелых линий, приспособленных к конкретным условиям выращивания, и более позднего исходного материала из других научных учреждений.
Изучаемые гибриды Ом 130 и Ом 131 были получены путем скрещивания простого гибрида из ВНИИ кукурузы РДТ 7 (материнская форма) и местных линий Ом136 и Ом14 (отцовская форма): Ом130 – это РДТ7х Ом14, а Ом131- РДТ7хОм136. Эти гибриды в течение трех лет проходили экологическое испытание в нескольких научных учреждениях, расположенных в различных зонах.
Цель работы – изучить адаптивные свойства гибридов Ом130 и Ом131 на основе экологического испытания в различных агроклиматических условиях.
Важный этап оценки и внедрения в производство новых гибридов кукурузы – экологическое испытание. Эта работа проводится с помощью селекционных учреждений, расположенных в различных почвенно-климатических зонах Российской Федерации. В данной статье приведены результаты изучения новых гибридов кукурузы, созданных с участием омских инбредных линий, в шести экологических пунктах, расположенных в г. Омске, Краснодарском крае, Самарской области, г. Пятигорске, г. Белгороде, Волгоградской области. Стандартами были раннеспелые гибриды ВНИИ кукурузы – Машук 150МВ и Катерина СВ.
Погодные условия в указанных пунктах за три года испытаний значительно отличались как между собой, так и по годам. В табл. 1 приведены средние значения температуры воздуха и суммы осадков за вегетационные периоды 2014–2016 гг.
Погодные условия Волгоградской области и Самары характеризуются как засушливые, Краснодарский край и Пятигорск – как более благоприятные для роста и развития кукурузы. Омск и Белгород, более северные пункты изучения, Омск характеризуется коротким, но жарким летом и коротким безморозным периодом, Белгород – умеренными температурами с большим количеством осадков.
На основании средней урожайности новых гибридов в качестве лимитированных пунктов были взяты – Белгородский НИИСХ, Самарский НИИСХ и Поволжский филиал ВНИИОЗ. В качестве оптимальных пунктов – ООО «Семеноводство Кубани», ВНИИ кукурузы и Сибирский филиал ВНИИ кукурузы. Урожай зерна и уборочная влажность гибридов кукурузы различались по пунктам изучения (табл. 2).
Таблица 1
Среднесуточная температура воздуха и сумма осадков за вегетационный период в пунктах экологического изучения в 2014–2016 гг.
|
Годы испы-таний |
Климатические показатели |
Сибирский филиал ВНИИ, кукурузы г. Омск |
Белгородский НИИСХ г. Белгород |
Самарский НИИСХ г. Самара |
Поволжский филиал ВНИИОЗ, Волгоградская обл. |
ООО «Семеноводство Кубани», Краснодарский край |
ВНИИ кукурузы, г. Пятигорск |
|
2014 |
Среднесуточная температура воздуха, °С |
17,9 |
18,3 |
18,3 |
18,9 |
23,0 |
21,0 |
|
Сумма осадков, мм |
115 |
506 |
158 |
165 |
259 |
215 |
|
|
2015 |
Среднесуточная температура воздуха, °С |
18,0 |
17,3 |
19,0 |
18,9 |
22,9 |
21,4 |
|
Сумма осадков, мм |
185 |
324 |
155 |
206 |
297 |
225 |
|
|
2016 |
Среднесуточная температура воздуха, °С |
19,0 |
17,5 |
18,9 |
18,4 |
22,3 |
20,5 |
|
Сумма осадков, мм |
225 |
611 |
254 |
266 |
321 |
370 |
Таблица 2
Урожайность и уборочная влажность зерна гибридов кукурузы по пунктам изучения за 2014–2016 гг.
Урожайность
|
№ п/п |
Пункты изучения |
Гибриды |
среднее |
|||
|
Машук 150МВ |
Катерина СВ |
Ом130 |
Ом 131 |
|||
|
1 |
Сибирский филиал ВНИИ кукурузы, г. Омск |
Урожайность зерна 14 % влажности |
||||
|
5,0 |
5,1 |
5,8 |
6,6 |
5,6 |
||
|
2 |
Белгородский НИИСХ, г. Белгород |
4,1 |
4,5 |
4,4 |
4,3 |
4,4 |
|
3 |
Самарский НИИСХ, г. Самара |
3,5 |
3,5 |
4,3 |
4,4 |
3,9 |
|
4 |
Поволжский филиал ВНИИОЗ, Волгоградская область |
3,7 |
3,8 |
4,1 |
3,7 |
3,8 |
|
5 |
ООО «Семеноводство Кубани», Краснодарский край |
5,7 |
5,1 |
5,7 |
5,8 |
5,6 |
|
6 |
ВНИИ кукурузы, г. Пятигорск |
5,2 |
5,5 |
5,1 |
5,3 |
5,3 |
|
Среднее по пунктам |
4,5 |
4,6 |
5,0 |
5,0 |
4,8 |
|
|
НСР 05-0,1438 |
||||||
Уборочная влажность зерна, %
|
№ п/п |
Пункты изучения |
Машук 150МВ |
Катерина СВ |
Ом 130 |
Ом 131 |
среднее |
|
1 |
Сибирский филиал ВНИИ кукурузы, г. Омск |
38,6 |
39,4 |
37,3 |
36,5 |
38,0 |
|
2 |
Белгородский НИИСХ, г. Белгород |
19,1 |
18,6 |
19,7 |
22,0 |
19,8 |
|
3 |
Самарский НИИСХ, г. Самара |
15,3 |
15,5 |
16,1 |
16,8 |
15,9 |
|
4 |
Поволжский филиал ВНИИОЗ, Волгоградская область |
17,3 |
19,9 |
18,5 |
17,6 |
18,3 |
|
5 |
ООО «Семеноводство Кубани», Краснодарский край |
12,9 |
13,2 |
12,6 |
12,3 |
12,8 |
|
6 |
ВНИИ кукурузы, г. Пятигорск |
16,3 |
15,6 |
15,6 |
15,3 |
15,7 |
|
Среднее по пунктам |
19,9 |
20,4 |
20,0 |
20,1 |
20,1 |
Таблица 3
Результаты экологического сортоиспытания гибридов кукурузы с учетом селекционных индексов за 2014–2016 гг.
|
Гибрид |
Урожайность зерна при 14 % влажности, т/га |
Влажность зерна при уборке, % |
Селекционный индекс, Си |
Селекционная ценность гибрида, Сц |
Селекционный индекс ценности, Сиц |
|
Машук 150 |
4,5 |
20,0 |
2,6 |
1461,6 |
38,3 |
|
Катерина СВ |
4,6 |
20,5 |
2,6 |
1613,2 |
41,8 |
|
Ом 130 |
5,0 |
20,0 |
2,8 |
1849,6 |
51,8 |
|
Ом 131 |
5,0 |
20,1 |
2,8 |
1771,2 |
49,3 |
При анализе результатов экологического сортоиспытания учитывалась средняя урожайность в трех лимитированных и трех оптимальных пунктах за три года. Условия в экологических пунктах относились к лимитированным или оптимальным по величине средней урожайности за годы испытаний. Это позволило усреднить норму реакции генотипов на условия мест выращивания.
Самый низкий урожай зерна новых гибридов отмечен в Самарском НИИСХ и Поволжском филиале ВНИИОЗ. На существенное снижение урожайности здесь оказала влияние засуха. В то же время в Белгороде лимитирующим фактором являются пониженные среднесуточные температуры с большим количеством осадков. Наиболее высокий средний урожай зерна новых гибридов кукурузы отмечен в Сибирском филиале и в ООО «Семеноводство Кубани». Влажность зерна гибридов самой высокой была в Сибирском филиале ВНИИ кукурузы, так как климат Омска характеризуется коротким безморозным периодом и уборку гибридов проводили во второй половине сентября. Для выделения перспективных гибридов, обладающих оптимальным сочетанием высокой урожайности и адаптивности, использовали оценку селекционной ценности гибридов кукурузы, усовершенствованную Н.А. Орлянским формулу В.В. Хангильдина [6]:
Сц = 
,
где 
и 
– средняя урожайность соответственно по всем пунктам, по лимитированным и оптимальным пунктам (ц/га).
Наряду с уровнем продуктивности в системе экологических испытаний определяется селекционный индекс по В.С. Сотченко [8], который рассчитывается по формуле
Си = У / В,
где Си – селекционный индекс, У – урожайность зерна при 14 % влажности (ц/га), В – влажность зерна при уборке ( %).
Окончательная оценка результатов экологического сортоиспытания проводилась с помощью селекционного индекса ценности, рассчитанного по формуле, предложенной Н. А. Орлянским [9]:
Сиц = (Си ·Сц) / 100,
где Си – селекционный индекс по В.С. Сотченко, Сц – селекционная ценность.
Результаты расчетов приведены в табл. 3.
Новые гибриды кукурузы, созданные с участием омских инбредных линий, превзошли стандарты Машук 150 МВ и Катерина СВ в группе спелости ФАО 100–150 по урожайности зерна во всех пунктах испытания, при уборочной влажности на уровне стандартов. Значение селекционных индексов у новых гибридов больше, чем у стандартов, что говорит об их экологической адаптивности.
Выводы
1. Использование раннеспелых инбредных линий кукурузы омской селекции позволяет создавать адаптивные гибриды с высокой селекционной ценностью.
2. Применение селекционных индексов при определении ценности изучаемых гибридов позволяет дать предварительную оценку новым раннеспелым гибридам кукурузы, созданным с участием омских инбредных линий.