Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Волков Д.П. 2 Жужукин В.И. 1 Зайцев С.А. 2 Гудова Л.А. 2 Гусева С.А. 2 Носко О.С. 2

---

1 ФГБОУ ВО Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова

2 ФГБНУ Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы «Россорго»

В статье рассматриваются результаты экологического испытания гибридов кукурузы (ФАО 250–299), созданных в разных селекцентрах России. Объем питомника экологического испытания гибридов варьировал в интервале 20–39 наименований. В целом несущественное значение коэффициентов асимметрии (исключение 2010 г.) и эксцесса (исключение 2009 г.) характеризует выборку гибридов как соответствующую нормальному распределению. Важной особенностью довольно длительного изучения гибридов в пункте испытания ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» является значительное варьирование гидротермического коэффициента (0,32–1,1). Диапазоны варьирования и коэффициенты вариации урожайности зерна указывают на разнообразие гибридов и их реакцию на условия среды. Урожайность наиболее продуктивных экспериментальных гибридов кукурузы варьировала в следующих пределах: Краснодарский 291АМВ (st) – 2,13–6,88 т/га, Ик – 2,24–6,84 т/га, Кр – 2,33–6,97 т/га, КС – 2,03–7,80 т/га, Фо – 2,06–6,25 т/га, По – 1,89–4,85 т/га, Зе – 2,05–6,12 т/га, Во – 2,06–6,95 т/га, Дп – 3,01–7,43 т/га. Размах варьирования влажности зерна гибридов при уборке наблюдали в следующих пределах: Краснодарский 291АМВ (st) – 18,6–35,6 %, Ик – 19,3–42,6 %, Кр – 16,5–41,6 %, Кс – 17,4–37,5 %, Фо – 16,0–36,8 %, Зе 19,4–38,2 %, Во – 17,0–36,7 %, По – 22,9–34,5 %, Дп – 15,6–29,7 %. Среднее содержание сырого протеина в зерне раннеспелых гибридов кукурузы (ФАО 100–149) варьировало в следующих пределах: Краснодарский 291АМВ (st) – 7,86–14,67 %, Ик – 8,41–12,79 %, Кр – 7,80–12,10 %, Кс – 7,83–14,04 %, Фо – 8,68–12,70 %, Зе – 8,23–12,98 %, Во – 8,47–12,19 %, По – 8,79–13,40 %, Дп – 8,99–12,80 %. Относительно средняя степень варьирования высоты прикрепления початка (во всех случаях V ниже 15 %), а также значения А и Е позволяют оценивать распределение признака как нормальное. Следует отметить, что в период 2013–2017 гг. наметилось значительное различие гибридов по высоте прикрепления початка, чем в предшествующие 2008–2012 гг.

Статья в формате PDF

0 KB

кукуруза

гибриды

производство семян

урожайность

семеноводство

продуктивность

протеин

изменчивость

ФАО

1. Сотченко В.С., Горбачёва А.Г., Панфилов А.Э., Ветошкина И.А., Казакова Н.И. Урожай и уборочная влажность зерна гибридов кукурузы в разных экологических условиях в зависимости от сроков посева // Кормопроизводство. 2019. № 4. С. 26–31.

2 Жужукин В.И., Горбунов В.С., Зайцев С.А., Волков Д.П. Совершенствование методических подходов в селекции среднеранних гибридов кукурузы в Нижнем Поволжье // Зерновое хозяйство России. 2017. № 5. С. 25–29.

3. Solomon A., Mandefro N., Habtamu Z. Genotype-Environment Interaction and Stability Analysis for Grain Yield of Maize (Zea mays L.) in Ethiopia. Asian Journal of Plant Sciences. 2008. Volume: 7. Issue: 2. P. 163–169.

4. Kassa Y., Asea G., Demissew A.K., Ligeyo D., Demewoz N., Saina E., Serumaga J., Twumasi-Afriyie S., Opio F., Rwomushana I., Gelase N., Gudeta N., Wondimu F., Solomon A., Habtamu Z., Andualem W.B.A., Habte J., Mduruma Z. Stability in Performance of Normal and Nutritionally Enhanced Highland Maize Hybrid Genotypes in Eastern Africa. Asian Journal of Plant Sciences. 2013. Vol. 12. Issue 2. P. 51–60.

5. Панфилов А.Э., Казакова Н.И. Продуктивность кукурузы в лесостепи Зауралья как функция скороспелости гибридов // АПК России. 2018. Т. 25. № 5. С. 586–591.

6. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений как самостоятельная научная дисциплина. Краснодар: ВНИИ риса, 2010. 485 с.

7. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. 148 с.

Zhuchenko A.A. The Strategy of adaptive intensification of agriculture (a concept). Pushchino: ONTI PNC RAS, 1994. 148 p. (in Russian).

8. Воронин А.Н., Хорошилов С.А., Журба Г.М., Клименко М.В., Шемякина Л.Н. Основные направления селекции гибридов кукурузы в Белгородском НИИСХ // Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы. Материалы научно-практической конференции, посвящённой 25-летию ГНУ ВНИИ кукурузы. 2012. C. 22–30.

9. Орлянский Н.А. Орлянская Н.А. Методика выделения скороспелых гибридов кукурузы для северных регионов России // Селекция. Семеноводство. Технология возделывания кукурузы. Материалы научно-практической конференции, посвящённой 25-летию ГНУ ВНИИ кукурузы. 2012. С. 38–46.

10. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биологических специальностей вузов – 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.

В стратегии адаптивной интенсификации растениеводства агроэкологическое районирование территории занимает центральное место [1]. В этой связи сложной и важной практической задачей при агроэкологическом районировании является оптимизация сортового состава наиболее урожайных культур в соответствии с зональной структурой посевных площадей [2–4]. Зависимость хозяйственно ценных параметров кукурузы от продолжительности вегетационного периода, выраженной через число ФАО, определяет отбор адаптированных гибридов [5]. На основании многолетних исследований установлено, что в условиях Саратовской области ежегодно вызревают гибриды кукурузы не позднее ФАО 300. Наступление фазы спелости у гибридов кукурузы с более длительным периодом вегетации носит вероятностный характер [6]. Проведенные исследования позволяют оценить гибриды из различных селекцентров РФ по важнейшим хозяйственно ценным характеристикам [7–9].

Цель работы: провести анализ урожайности и биохимического состава зерна гибридов кукурузы (ФАО 250–299), полученных в различных научно-исследовательских учреждениях России.

Задачи исследований:

– установить преимущество экспериментальных гибридов по показателям продуктивности и технологичности в зависимости от происхождения зародышевой плазмы;

– рассчитать статистические параметры вариационных рядов хозяйственно ценных показателей.

Материалы и методы исследования

Климат региона характеризуется как резко континентальный и суровый. ГТК во влажные годы – 1,20–1,45; в среднеобеспеченные – 0,70–0,95; в засушливые – 0,60–0,68. Среднегодовая сумма осадков – 360–455 мм.

Почва опытного участка – чернозем южный малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый. В пахотном слое содержание гумуса (по Тюрину) составляет 3,80–4,60 %, общего азота – 0,17–0,22 %, валового фосфора – 0,11–0,14 %, калия – 1,10–1,38 %, подвижного фосфора (по Мачигину) – 18,0–22,0 мг/кг, обменного калия (по Мачигину) – 28,0–32,0 мг/100 г почвы; рН близка к нейтральной (рНсол – 6,1; рНводн – 7,0); сумма поглощенных оснований – 38,0–41,0 мг-экв/100 г почвы. Плотность почвы составляет 1,20 – 1,32 г/см3, наименьшая влагоемкость (НВ) слоя 0–30 см – 101,1 мм, слоя 0–100 см – 295,6 мм, влажность устойчивого завядания растений (ВУЗ) – 36,3; 151,4 мм соответственно.

В изучение включены гибриды кукурузы, созданные в различных селекцентрах России. Общее количество гибридов в питомнике экологического испытания (ЭСИ-2, ФАО 250–299) варьирует по годам исследований (20–39). Такой объем выборки объясняется тем, что в разные годы селекцентры представляли для сортоиспытания разное количество гибридов. Принята система сокращенных наименований гибридов, созданных в различных учреждениях РФ: Ик – ФГБНУ Всероссийский НИИ кукурузы (г. Пятигорск), Кр – ФГБНУ КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко (г. Краснодар), КС – ООО НПО «Семеноводство Кубани» (Краснодарский край), Фо – ООО ИПА «Отбор» (Республика Кабардино-Балкария), По – Поволжский филиал ФГБНУ ВНИИОЗ (Волгоградская область), Во – Воронежский филиал ФГБНУ ВНИИ кукурузы (Воронежская область, Зе – ФГБНУ ВНИИ зерновых культур им. Калиненко И.Г. (г. Зерноград), ДП – ФГБНУ «НИИСХ ЦЧП» (Воронежская область). Из каждого селекцентра в изучение ежегодно поступало 3–5 гибридов. Стандартом для группы спелости кукурузы (ФАО 250–299) принято считать гибрид Краснодарский 291 АМВ.

Площадь делянки 14,8 м2. Густота стояния растений к уборке в условиях Саратовской области – 45 тыс. раст/га. Повторность трехкратная. Агротехника выращивания – зональная. Гидротермический коэффициент в период вегетации варьировал от 0,32 до 1,1. Содержание в зерне сырого протеина определяли согласно методике [ГОСТ 10846-91].

Для обсуждения результатов исследований использованы следующие статистические параметры: стандарт – st, средняя – х, ошибка средней – sx, дисперсия – s2, стандартное отклонение – s, коэффициент вариации – V, коэффициент асимметрии – А, ошибка коэффициента асимметрии – sA, коэффициент эксцесса – Е, ошибка коэффициента эксцесса – sE, минимальное значение признака – min, максимальное значение признака – max, выборка – n [10].

Результаты исследования и их обсуждение

Диапазоны варьирования и коэффициенты вариации урожайности зерна указывают на некоторое разнообразие гибридов и их реакцию на условия среды (табл. 1). В целом несущественное значение коэффициентов асимметрии (исключение 2010 г.) и эксцесса (исключение 2009 г.) характеризует выборку гибридов как соответствующую нормальному распределению.

Урожайность наиболее продуктивных экспериментальных гибридов кукурузы варьировала в следующих пределах: Краснодарский 291 АМВ (st) – 2,13–6,88 т/га, Ик – 2,24–6,84 т/га, Кр – 2,33–6,97 т/га, КС – 2,03–7,80 т/га, Фо – 2,06–6,25 т/га, По – 1,89–5,32 т/га, Зе – 2,05–6,12 т/га, Во – 2,06–6,95 т/га, Дп – 3,01–7,43 т/га (рис. 1). Ранжирование гибридов по средней урожайности располагается в следующей последовательности: По (4,07 т/га) < Ик (4,42 т/га) < < Зе (4,58 т/га) < Фо (4,59 т/га) < Во (4,60 т/га) < < Дп (4,92 т/га) < Кс (5,00 т/га) < Краснодарский 291 АМВ (5,18 т/га) < Кр (5,22 т/га).

Нормальность распределения влажности зерна гибридов кукурузы в годы исследований подтверждается значениями статистических параметров А и Е, кроме 2010, 2016, 2017 гг. (табл. 2). Размах варьирования влажности зерна гибридов при уборке наблюдали в следующих пределах: Краснодарский 291 АМВ (st) – 18,6–35,6 %, Ик – 19,3–42,6 %, Кр – 16,5–41,6 %, Кс – 17,4–37,5 %, Фо – 16,0–36,8 %, Зе – 19,4–38,2 %, Во – 17,0–36,7 %, По – 22,9–34,5 %, Дп – 15,6–29,7 %. Ранжировка гибридов по среднему значению уборочной влажности зерна: Дп <Фо <КС < st (Краснодарский 291 АМВ) < Во < Ик < Зе < Кр < По.

Среднее содержание сырого протеина в зерне среднеранних гибридов кукурузы (ФАО 250–299) варьировало в следующих пределах: Краснодарский 291 АМВ (st) – 7,86–14,67 %, Ик – 8,41–12,79 %, Кр – 7,80–12,10 %, Кс – 7,83–14,04 %, Фо – 8,68–12,70 %, Зе – 8,23–12,98 %, Во – 8,47–12,19 %, По – 8,79–13,40 %, Дп – 8,99–12,80 % (рис. 2). Ранжировка лучших гибридов по среднему значению содержания сырого протеина: Кр, Дп < По < Краснодарский 291 АМВ (st) < Ик < Фо < Кс < Зе < По.

Большое значение имеет улучшение качества зерна одновременно с повышением его урожайности. Сырого протеина и отдельных незаменимых аминокислот в зерне кукурузы накапливается несколько меньше, чем у других зерновых культур. Однако размещение экстремумов значений подтверждает данное высказывание, но также и обязывает учитывать сдвиги (отклонения) содержания протеина в зерне кукурузы в сторону значительного превышения значения гибрида-стандарта, а также среднего показателя по опыту (рис. 2).

В Поволжье определённая часть посевов кукурузы используется на силос. В настоящее время на силос используются гибриды универсального или зернового направления использования, так как гибридов, использование которых ориентировано только на силос, значительно меньше. Хотя известно, что гибриды зернового типа из-за грубого стебля и малого количества листьев обеспечивают получение силоса с низкими кормовыми показателями.

Принято считать, что растения силосной кукурузы отличаются высокой урожайностью биомассы, что, как правило, сопряжено с высотой растений. Следует отметить, что за анализируемый период в питомнике ФАО 250–299 отмечается нормальное распределение признака по высоте растений за исключением результатов 2014 г., так как определена значимая величина коэффициента ассиметрии А (табл. 3).

Рис. 1. Урожайность зерна гибридов кукурузы, созданных в селекцентрах РФ

Библиографическая ссылка