Трехлинейный гибрид кукурузы что это
Трехлинейный гибрид кукурузы что это
Кукуруза — однолетнее травянистое растение семейства злаков, одна из важнейших кормовых и продовольственных культур. Происходит из Центральной и Южной Америки. Завезена в Европу в 17в. Стебель высотой от 50 см до 7 м. Листья широколинейные, на главном стебле их 8—40 и более. Цветки раздельнополые. Тычиночное соцветие — метёлка, размещённая на верхушке стебля; цветёт на протяжении 5—7 дней. Пестичные соцветия — початки (кочаны), развиваются в пазухах листьев; начинают цвести на 3—4 дня позже тычиночных. На одном стебле образуются 1—3 початка. Плод — зерновка (на одном початке 200—1000 и более зёрен). Корневая система кукурузы мочковатая, сильно разветвлённая. На нижних надземных узлах стебля образуются опорные воздушные корни, предотвращающие полегание растений, а при определённых условиях выполняющие также функцию снабжения их влагой и питательными веществами. По форме и другим признакам зерна различают девять подвидов (групп) кукурузы: зубовидная, кремнистая, полузубовидная, лопающаяся (рисовая), сахарная, крахмалистая, или мучнистая, крахмалисто-сахарная, восковидная, плёнчатая. На Украине наиболее распространены первые две группы. Зерно кукурузы содержит в среднем 10,2% сырого протеина, 4,7% масла, 66,5% безазотистых экстрактивных веществ, 2,7% клетчатки, его широко используют на корм животным, а также в пищевой, крахмало-паточной, спиртовой и консервной промышленности.
Кукуруза относится к однодомному, раздельнополому, перекрестноопыляющемуся однолетнему растению. Развивая мощную корневую систему (1,5—3 м вглубь и до 1 м и более в сторону от стебля) и надземную вегетативную массу, она предъявляет высокие требования к условиям питания, теплу, влаге, свету и другим факторам внешней среды.
Типы гибридов
Разнообразие почвенно-климатических условий нашей страны обуславливает создание и районирование гибридов разных групп спелости.
Требования к условиям произрастания. Семена кукурузы начинают прорастать при температуре 8—10 °С. Если температура почвы в течение длительного периода не превышает 8°С, кукуруза всходит медленно и недружно, значительная часть семян повреждается вредителями и болезнями, а всходы всегда слабее, часто погибают, оставшиеся растут медленнее, посевы изреженные.
При оптимальной влажности почвы продолжительность периода посев — всходы и полевая всхожесть семян зависят от среднесуточной температуры почвы на глубине заделки семян в послепосевной период. Чем выше среднесуточная температура почвы, тем короче период посев—всходы, выше полевая всхожесть семян. Всходы кукурузы чувствительны к весенним заморозкам (минус 2—3°С), однако растения при этом способны к отрастанию без существенных отрицательных последствий.
Для роста и развития кукурузы в период всходы— выбрасывание метелок наиболее благоприятна среднесуточная температура 20—30 °С. В период цветение— появление нитей на початках неблагоприятна температура как высокая (25—30 °С), так и низкая (10°С).
Поскольку кукуруза — растение короткого дня, она использует свет очень интенсивно. На 1 га она образует 30—50 тыс. м2 ассимилирующей зеленой поверхности, подверженной воздействию солнечного света. Продолжительность световой стадии в зависимости от гибрида 30—40 дней. Продолжительность дня свыше 12—14ч удлиняет вегетационный период кукурузы. При затенении урожай резко снижается.
Для производства кукурузы важно отобрать гибриды, которые в районах производства достигают физиологической спелости зерна, что особенно важно для производства семян кукурузы, где материнский компонент должен быть на одну вегетационную группу ниже оптимальной для данного района производства.
Длина вегетации от посева до физиологической спелости зерна кукурузы выражается суммой тепловых единиц или числом дней.
Длина вегетационного периода кукурузы, выраженная суммой тепловых единиц и числом дней приведена в таблице:
ФАО | Сумма тепловых едениц | Число дней | |
до цветения | до созревания | ||
100 | 915-970 | 44-49 | |
200 | 1026-1082 | 55-56 | 105-110 |
300 | 1138-1191 | 54-58 | 111-115 |
400 | 1249-1304 | 58-63 | 116-120 |
500 | 1360-1415 | 60-66 | 121-125 |
600 | 1471-1526 | 60-68 | 126-135 |
700 | 1528-1637 | 70-80 | 136-145 |
800 | >1650 | >80 | >145 |
Цикл развития семенной кукурузы
Трехлинейный гибрид кукурузы что это
ведущий научный сотрудник,
кандидат сельскохозяйственных наук,
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы им В.В. Докучаева,
Россия, Воронежская область, Каменная Степь
Аннотация. В статье изложены результаты работы отдела селекции и семеноводства кукурузы в НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева за 2016-2017 гг. Изучены простые и трехлинейные гибриды, которые в свою очередь были получены от скрещивания специально подобранных 30 самоопыленных линий.
Отмечена перспективность простого гибрида Док.37. Среди всех изученных гибридов он имел высокие значения не только по основным элементам продуктивности, но и у него были одни из лучших показателей по морфологическим признакам растения и початка.
Ключевые слова : кукуруза, простые гибриды, трехлинейные гибриды, урожайность, морфологические признаки.
Существенное влияние на урожайность кукурузы имеет правильный подбор гибридов по скороспелости (группа ФАО), холодостойкости [4], морфологическим, генетико-биологическим особенностям.
Для биоклиматических условий Центрально-Черноземной полосы лучше всего подходят гибриды с числом ФАО 180-280. Не способствуют росту урожайности и увеличению валовых сборов как чрезмерно ранние, так и слишком поздние сорта и гибриды, хотя в отдельные годы эти границы могут быть расширены [5] как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения продолжительности вегетационного периода.
Число ФАО не всегда достаточно полно характеризует тот или иной гибрид кукурузы в силу проявления индивидуальных особенностей. У гибридов с близкими значениями ФАО могут быть существенные различия по темпам роста, по срокам прохождения отдельных фаз развития, по интенсивности налива зерна, потери влаги и др. Для более точного определения скороспелости гибрида, сроков его хозяйственной спелости и срока начала уборки, необходимо учитывать суммы эффективных температур (все ежедневные температуры воздуха выше +10 0 С). Но даже и этот показатель требует определенной корректировки, так как отдельные гибриды сильнее реагируют на длину светового дня, распределение температур по вегетационному периоду, а некоторые формы хорошо растут и развиваются при температуре ниже +10 0 С. Иногда незамеченными остаются непродолжительные похолодания в середине вегетационного периода периода, вплоть до заморозков, что также отрицательно сказывается на урожайности отдельных гибридов.
Таблица 1 – Показатели продуктивности трехлинейных и простых гибридов кукурузы (Каменная Степь), 2016-2017гг.
ФАО КУКУРУЗЫ: НА ЧТО ВЛИЯЕТ И КАК ВЫБИРАТЬ?
Правильный выбор гибрида является главной предпосылкой получения высокого урожая, и зависит он прежде всего от задачи, которую аграрии ставят перед собой: получение зерна, корма или силоса.
Гибриды кукурузы можно распределить по группам спелости в зависимости от продолжительности их вегетационного периода. Для того, чтобы производители не путались в различных обозначениях при определении степени спелости того или иного гибрида, в европейских странах в 1954 г. была принята единая система классификации кукурузного генофонда по количеству дней вегетационного периода. Модель систематизации данных по скороспелости кукурузы разработала и внедрила в практику организация по вопросам продовольствия и сельского хозяйства при ООН (Food and Agricultural Organization), или сокращенно FAO (ФАО).
Эта единая система определения различных гибридов была введена для того, чтобы сведения о гибриде кукурузы по системе ФАО во всех странах воспринимали одинаково, без создания путаницы, как это происходило раньше.
Для примера, если взять среднеспелый гибрид Доля, период созревания которого составляет 110 суток, то по классификации ФАО он имеет 300 единиц. Если же мы рассмотрим гибрид Донор, срок созревания которого всего на один день длительнее, то, исходя из модели ФАО, он будет иметь уже 310 единиц. То есть, эта модель классификации с помощью единиц ФАО позволяет определить даже один дополнительный день вегетации. В этом заключается огромное преимущество такой системы, поскольку метод дает возможность четко ранжировать гибриды как внутри каждой группы, так и на стыках между соседними группами.
Рассмотрим гибрид Новатор, который по классификации ФАО имеет обозначение 330 единиц (120 суток). Для специалистов сразу становится понятно, что выращивать такой гибрид на сухое зерно не имеет смысла, поскольку он среднеспелый, но по сроку созревания стоит ближе к позднеспелой группе.
Из-за индивидуальных особенностей гибридов кукурузы ФАО не всегда достаточно характеризует тот или иной гибрид, поэтому производителям сельхозпродукции при выборе гибридов следует учитывать также такие показатели, как: группа спелости, направление хозяйственного использования, урожайность, устойчивость к био- и абиотическим факторам.
Применение классификации по ФАО дает возможность аграриям осознанно подбирать нужный гибрид, поскольку метод помогает заранее и точно определить, успеет созреть или нет тот или иной гибрид (с учетом климатических, погодных и других условий).
Таким образом, с появлением такой классификации производителей появилась дополнительная возможность правильно рассчитывать экономическую составляющую и оценивать целесообразность каждого доступного варианта. Для того, чтобы вырастить хороший урожай кукурузы, учета одного этого показателя, конечно, недостаточно, поскольку есть еще много различных факторов воздействия (технологических, биологических и таких, например, как длина светового дня, количество осадков в климатической зоне, распределение температур в течение вегетационного периода и т. п.).
Классификация ФАО позволяет быстро сориентироваться в большом многообразии предлагаемых семян гибридов кукурузы, для того чтобы вырастить отличный урожай и получить хорошую прибыль.
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СРЕДНЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
УДК 633.15: 631.527.54
Николай Алексеевич ОРЛЯНСКИЙ¹, доктор сельскохозяйственных наук, директор
Наталья Алексеевна ОРЛЯНСКАЯ¹, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
Сергей Владимирович МАСЛИЕВ², доктор сельскохозяйственных наук, заведующий кафедрой биологии
¹Воронежский филиал ФГБНУ ВНИИ кукурузы; 396835, Воронежская обл., Хохольский р-н, п. Опытная станция, ул. Чаянова, 13.
²Луганский национальный университет им. Тараса Шевченко
В умеренно засушливых и благоприятных условиях Воронежской области проведено сравнительное изучение набора среднеспелых (ФАО 300-400) гибридов кукурузы различных типов – простых, простых модифицированных и трехлинейных. Ожидаемо лучший результат в среднем показали простые гибриды с результатом 9,27 т/га. Простые модифицированные гибриды отстали от лидеров на 0,14 т/га, а трехлинейные на 0,51 т/га. Однако снижение урожайности находится в пределах ошибки опыта. По отдельным пунктам наблюдается та же закономерность. Не установлено существенных различий в реакции различных типов гибридов на изменение условий выращивания. Улучшение условий в среднем привело к повышению урожайности простых гибридов на 41,7%, простых модифицированных на 41,5% и трехлинейных на 45,0%. В то же время, в каждой группе выделились отдельные гибриды с ярко выраженной реакцией на улучшение условий среды. Так, лучший по продуктивности простой гибрид обеспечил увеличение урожая зерна с 7,42 до 12,09 т/га, или на 62,9%. У лидера простых модифицированных гибридов урожайность выросла на 59,4% и достигла 12,02 т/га. Самые стабильные простые и простые модифицированные гибриды оказались также лучшими в лимитированных условиях с урожаем 7,93 т/га. Простые и простые модифицированные гибриды в среднем имели сходную уборочную влажность зерна и в большинстве не отличались стабильностью проявления данного признака при смене пунктов испытания. Только среди трехлинейных выявлены более стабильные гибриды с пониженной влажностью зерна при уборке. По результатам изучения выделены перспективные для передачи на госсортоиспытание среднеспелые простые, простые модифицированные и трехлинейные гибриды кукурузы.
Ключевые слова: кукуруза, простой гибрид, простой модифицированный гибрид, трехлинейный гибрид, урожай зерна, уборочная влажность зерна.
В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию с 2017 г., большинство (53%) составляют простые межлинейные гибриды кукурузы, на долю трехлинейных приходится около 38% [1]. При этом гибриды иностранной селекции в основном простые, а отечественные – трехлинейные. Прослеживается также тенденция к упрощению типа гибридов по мере увеличения продолжительности вегетационного периода. Это связано с тем, что родительские линии средне- и позднеспелых гибридов имеют более высокую семенную продуктивность, пыльцеобразовательную способность и другие показатели, определяющие эффективность семеноводства. Причина популярности трехлинейных гибридов заключается в удачном сочетании сравнительно высокого потенциала продуктивности и пониженной себестоимости семян. При наиболее распространенной цене реализации гибридных семян F1 кукурузы отечественной селекции в России на уровне 1800-2000 руб. за 1 посевную единицу только трехлинейные и двойные гибриды могут обеспечить окупаемость себестоимости их выращивания.
Широко используются в производстве также различные типы модифицированных гибридов, как простых, так и трехлинейных. Как правило, при их создании преследуется цель увеличения продуктивности родительских компонентов [3]. В генетическом плане простые модифицированные гибриды относятся к трехлинейным или двойным межлинейным, а по вариабельности фенотипических признаков приближаются к простым.
В будущем значение простых межлинейных гибридов, очевидно, будет повышаться. Однако обязательным условием распространения такого типа гибридов является существенное повышение платежеспособности сельхозтоваропроизводителей, уровня культуры земледелия, а также наличие возможности обеспечения близких к благоприятным условий для роста и развития растений кукурузы. Трехлинейные и двойные межлинейные гибриды, как более стабильные и дешевые в семеноводстве, целесообразно размещать в стрессовых зонах (засуха, холод и др.), а также при наличии других причин, препятствующих созданию оптимальных условий вегетации [4]. В то же время, в литературе приводятся данные о том, что отдельные простые гибриды по стабильности не уступали двойным межлинейным [6]. Очевидно, что непрерывное развитие селекционного процесса будет способствовать увеличению количества высокоурожайных и стабильных гибридов разных типов, пригодных для использования в агропромышленном производстве.
Материал и методика
Полевые опыты проводили в 2016-2017 гг. в селекционных посевах Воронежского филиала ФГБНУ ВНИИ кукурузы (г. Воронеж), а также ООО «ККЗ «Золотой початок» (г. Павловск, Воронежская обл.). Закладка опытов, учеты, измерения и фенологические наблюдения проводили в соответствии с «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой» [2]. Условия проведения исследований – благоприятные в Воронеже и умеренно засушливые в Павловске в оба года исследований.
Для сравнительного изучения отобраны по 7 лучших простых (ПГ), простых модифицированных (ПМГ) и трехлинейных (ТГ) среднеспелых гибридов кукурузы. При этом все ПГ и ПМГ были получены от скрещивания одних и тех же материнских линий (В 12, В 14, В 26, В 61) плазмы Айодент и отцовских (В 171, В 172) плазмы Ланкастер. При создании трехлинейных гибридов, кроме вышеперечисленных, использованы также линии В 266 и В 332, отнесенные предположительно к плазме Стифф Сток Синтетик.
Результаты исследований
Потепление климата в последние годы способствует вызреванию среднеспелых (ФАО 300-400) гибридов кукурузы на всей территории Воронежской области. Результаты изучения различных типов гибридов в благоприятных и умеренно засушливых районах области представлены в таблице.
Сравнительным изучением различных типов гибридов занимались многие исследователи. Так, известный специалист по кукурузе Р.У. Югенхеймер неоднократно проводил испытание простых, трехлинейных, двойных гибридов, а также их модификаций с одним и двумя беккроссами [5]. Он сообщил, что простые гибриды чаще были немного урожайнее и более выровненные, чем другие типы гибридов.
В наших исследованиях в среднем по типам гибридов также ожидаемо лучший результат по урожаю зерна показали простые гибриды с результатом 9,27 т/га. Простые модифицированные гибриды с урожаем 9,13 т/га отстали от лидеров на 0,14 т/га. Урожайность 7 лучших трехлинейных гибридов в среднем составила 8,76 т/га, что на 0,51 т/га хуже показателя ПГ и на 0,37 т/га меньше, чем у ПМГ. Отставание тех и других находится в пределах ошибки опыта (НСР095= 0,94).
По отдельным пунктам проведения испытаний в целом прослеживается та же закономерность. Так, в умеренно засушливых условиях ООО «ККЗ «Золотой початок» (г. Павловск) урожайность простых гибридов в среднем составила 7,67 т/га. По группе ПМГ она снизилась на 0,10 т/га, а у ТГ на 0,52 т/га. В целом эти отклонения близки к отмеченным в благоприятных условиях (г. Воронеж), где они составили соответственно 0,17 и 0,50 т/га.
Не установлено также существенных различий в реакции различных типов гибридов на изменение условий выращивания. Так, улучшение условий в Воронеже, по сравнению с Павловском, в среднем привело к повышению урожайности простых гибридов на 41,7% и простых модифицированных на 41,5%. Для трехлинейных гибридов этот показатель находился на уровне 45,0%. Таким образом, предположение о пониженной экологической стабильности простых гибридов в сравнении с более сложными в нашем опыте не подтвердилось.
В то же время, в каждой группе обнаружились отдельные гибриды с существенно более ярко выраженной реакцией на улучшение условий выращивания. Так, у простого гибрида В 14 х В 171 в Воронеже урожайность зерна в сравнении с Павловском увеличилась с 7,42 до 12,09 т/га, или на 62,9%. Лидером среди простых модифицированных гибридов оказался самый продуктивный гибрид (В 26 х В 14) х В 171. Его урожайность выросла на 59,4%. Среди трехлинейных гибридов самым отзывчивым оказался (В 61 х В 332) х В 171 с показателем 59,0%.
Лидерами по стабильности проявления урожая зерна в различных условиях оказались не самые высокопродуктивные в среднем, но хорошо зарекомендовавшие себя в лимитированных условиях гибриды. Так, среди простых гибридов выделилась комбинация В 12 х В 172. Этот гибрид занял первое место в умеренно засушливых условиях с результатом 7,93 т/га и увеличил урожай зерна при улучшении условий на 26,7%. Урожайность лучшего ПМГ в Павловске (В 26 х В 14) х В 171 оказалась на уровне лучшего ПГ – 7,93 т/га, а в Воронеже выросла на 25,2%. Среди трехлинейных гибридов более высокая стабильность отмечена у гибридных комбинаций (В 26 х В 266) х В 172 и (В 61 х В 332) х В 172, соответственно 35,5 и 35,1%.
Признаки «период «всходы – цветение початков» и «уборочная влажность зерна» характеризуют скороспелость находившихся в изучении гибридов. Полученные в результате проведения исследований данные говорят о том, что в среднем гибриды из групп простых и простых модифицированных не отличаются по продолжительности вегетационного периода (таблица). Так, продолжительность периода от всходов до цветения початков у них оказалась аналогичной – в среднем 65,3 дн. Не отмечено значительной разницы между отдельными гибридами по данному показателю – все зацвели через 64-66 дн.
По уборочной влажности зерна различия также оказались минимальными. В Павловске влажность оказалась на 0,4% ниже у простых модифицированных гибридов, а в Воронеже, наоборот, на 0,3% выше. В среднем же влажность зерна ПГ и ПМГ оказалась на уровне 30%. Трехлинейные гибриды в целом оказались более раннеспелыми. Так, период от всходов до цветения у них проходил на 1,2 дн. быстрее. Влажность зерна при уборке у ТГ была на 1,0% ниже, чем у ПГ в Павловске и на 1,1% ниже в Воронеже. Однако, скорее всего скороспелость тройных гибридов по сравнению с другими можно рассматривать скорее как тенденцию, а не как закономерность, так как различия не очень большие.
В то же время, выделились отдельные гибриды с пониженной уборочной влажностью зерна. Большинство из них относятся к трехлинейным – (В 26 х В 332) х В 171 – 27,6%, (В 61 х В 266) х В 171 – 27,7% и другие. Можно предположить, что ускоренную потерю влаги у них обеспечивали самоопыленные линии плазмы Стиф Сток Синтетик. В группе простых можно выделить наиболее урожайный гибрид В 14 х В 171 с влажностью зерна при уборке 28,3%.
Отмечались также различия гибридов по уборочной влажности зерна в зависимости от пунктов испытания. Так, занявший первое место в Павловске простой гибрид В 14 х В 171 (26,0%) в Воронеже оказался только на четвертом. В свою очередь, лучший по влажности гибрид в Воронеже В 26 х В 172 в Павловске был третьим. Еще более нестабильно проявили себя простые модифицированные гибриды. Ни один из первой тройки лучших гибридов по результатам испытания в Павловске не попал в нее в Воронеже. Только среди трехлинейных гибридов выявлены более стабильные по скорости потери влаги зерном при созревании. К ним можно отнести лучшие по данному показателю гибриды (В 26 х В 332) х В 171 и (В 61 х В 266) х В 171.
Выводы
COMPARATIVE STUDY OF VARIOUS TYPES OF MID-RIPENING CORN HYBRIDES IN THE CONDITIONS OF THE VORONEZH REGION
Orlyansky Nikolai Alekseevich¹, Orlyanskaya Natalia Alekseevna¹,
Masliyev Sergey Vladimirovich 2
¹ Branch of the FSBSI ARRSI of Corn in Voronezh
²Lugansk National University named after Taras Shevchenko
In moderately arid and favorable conditions of the Voronezh region, a comparative study of a set of mid-ripening (FAO 300-400) corn hybrids of various types – single cross, single cross modified and three-way cross was carried out. Expectedly the best result on average showed single cross hybrids with result of 9.27 t/ha. Single cross modified hybrids lagged behind the leaders by 0.14 t/ha, and three-way cross by 0.51 t/ha. However, yield reduction is within the experience error. On individual points the same pattern is observed. There are no significant differences in the reaction of different types of hybrids to changes in growing conditions. Improving the conditions on average resulted in an increase in the yield of single cross hybrids by 41.7%, single cross modified by 41.5% and three-way cross by 45.0%. At the same time, in each group were selected hybrids with a pronounced reaction to the improvement of environmental conditions. Thus, the best hybrid in terms of productivity ensured an increase in the grain yield from 7.42 to 12.09 t/ha, or by 62.9%. The leader of single cross modified hybrids yields increased by 59.4% and reached 12.02 t/ha. The most stable single cross and single cross modified hybrids were also the best in limited conditions with a yield of 7.93 t/ha. Single cross and single cross modified hybrids on the average had similar harvesting moisture of grain and in the majority did not differ in stability of display of the given characteristic at change of place of testing. Only among the three-way cross more stable hybrids with lower grain moisture during harvesting have been identified. Based on the study results, perspective mid-ripening single cross, single cross modified and three-way cross corn hybrids are selected for sending to state testing.
Keywords: corn, single cross hybrid, single cross modified hybrid, three-way cross hybrid, grain yield, harvesting grain moisture.