Дуда О.М. Використання різного за тривалістю вегетаційного періоду вихідного матеріалу у гетерозисній селекції кукурудзи

Краткое содержание

Стан проблеми і обгрунтування вибраного напрямку досліджень.

У цьому розділі наводиться огляд праць вітчизняних та зарубіжних вчених щодо вивчення проблеми створення високоврожайних гібридів кукурудзи із заданими господарсько-цінними ознаками. Аналізуються можливі напрямки розвитку селекційної практики, приділяється увага проблемі створення гібридів на базі ліній, які значно відрізняються за походженням та тривалістю вегетаційного періоду.

Умови, вихідний матеріал та методика проведення досліджень.

Експериментальна частина цієї роботи проводилася в 1996-1998 рр. у Дослідному господарстві “Дніпро” Інституту зернового господарства УААН, розташованому на правому березі Дніпра, у південно-східній частині. Територія господарства належить до північного Степу України.

Клімат зони помірно-континентальний з недостатнім, нестійким зволоженням. Середньорічна температура повітря складає +7,9 °С. Середня багаторічна сума атмосферних опадів дорівнює 472 мм з коливаннями по роках від 250 до 700 мм. Основна маса опадів випадає в теплий період року (близько 70 %), проте вони мають переважно зливовий характер і лише частина ефективно використовується рослинами. Домінуючі вітри - південно-східні. Сильні вітри, швидкість яких перевищує 15 м/с, у поєднанні з високою температурою повітря викликають значне пригнічення рослин. У середньому суховії віють 15 - 20 днів    на рік.

У грунтовому покрові Дослідного господарства домінують чорноземи звичайні малогумусні повнопрофільні (близько 70 %) і слабоеродовані (близько 25 %). Основна частина повнопрофільних чорноземів (68 %) містить у шарі 0-30 см від 3,0 до 3,5% гумусу. 

У 1996 та 1998 рр. умови для росту і розвитку кукурудзи були в цілому несприятливі. Тривалі періоди з високими температурами повітря та недостатньою кількістю атмосферних опадів негативно вплинули на розвиток рослин кукурудзи. Погодні умови 1997 р. були дуже контрастними. Пізня весна відсунула строки посіву кукурудзи, наприкінці квітня й у травні практично не було опадів, що спричинило появу недружних сходів. Літо було дуже дощове і сприяло розвитку рослин кукурудзи. Достатня кількість вологи в грунті та помірна температура повітря дозволили рослинам сформувати велику вегетативну масу.

Агротехнічні прийоми, застосовані в ході досліджень, відповідали рекомендаціям, викладеним у Методиці державного сортовипробування сільськогосподарських культур і Методиці польових дослідів із кукурудзою. Вихідні форми та гібриди кукурудзи вирощувались у спеціальних селекційних сівозмінах.

У контрольному розсаднику густоту рослин формували у фазі 4 - 5 листків, для ліній вона становила 46 тис. рослин на га, а для гібридів - 42 тис. рослин на га.

У контрольному та селекційному розсадниках проводили фенологічні спостереження - визначали дату появи сходів, цвітіння чоловічих і жіночих суцвіть. Біометричні виміри складалися з визначення висоти рослин і висоти прикріплення качанів, кількості вузлів на головному стеблі, багатокачанності та інших. При збиранні аналізували структуру врожаю. Виміри проводилися на 10-ти рослинах у двократній повторності. Облік врожайності зерна досліджуваних генотипів проводили шляхом збирання ділянок прямим комбайнуванням селекційним комбайном         ²HEGE - 140², з наступним зважуванням зерна і визначенням його вологості вологоміром ²Burrows².

Визначали також відсоток ураження рослин пухирчастою сажкою та полеглих і зламаних нижче качана рослин безпосередньо перед комбайновим збиранням.

Статистична достовірність експериментальних даних оцінювалася за допомогою дисперсійного аналізу, параметри варіювання і коефіцієнти кореляції розраховувалися за методикою Г.Ф. Лакіна (1990). Оцінка параметрів комбінаційної здатності в системі повних тесткросів проводилася за методикою В.Г. Вольфа, П.П. Літуна (1980), а у системі неповних тесткросів - за методикою Г.К. Дремлюка, В.Ф. Герасименка (1991). Статистичну обробку даних проводили на персональному комп'ютері з використанням програмного забезпечення, розробленого в Інституті зернового господарства.

Для виконання програми досліджень були використані самозапилені лінії, отримані в лабораторії селекції Інституту зернового господарства та лінії іноземної селекції.

У ранньостиглу групу увійшли:

- лінії, споріднені з F2: F2, ДК 201, ДК 255/2, ДК 239, ДК 2/427;

- лінії, споріднені з СМ 7: СМ 7, ДК 117-5, ДК 117-4, ДК 366/7, СМ 48;

- лінії, споріднені з ДК 366: ДК 366, ДК 266, ДК 261-1, ДК 261-4;

- лінії, споріднені з ДК 208: ДК 208, ДК 286, ДК 218;

- лінії змішаної плазми: ДК 303, ДК 163, ДК 400, ДК 277.

Середньопізню групу склали:

- лінії плазми Айодент (I): ДК 710, ДК 437, ГК 26, ДК 319;

- лінії плазми Ланкастер (L): ДК 427, ДК 633, ДК 420, ДК 427/290

- лінії плазми Рейд (R): ДК 507, ДК 622, ДК 573, ДК 377;

- лінії змішаної плазми (Mix): ДК 330, ДК 503, ДК 427/501, ДК 470.

Схрещування проводилися за діалельною схемою шляхом нанесення пилку ранньостиглих ліній на рильця качанів середньопізніх ліній. У результаті було отримано 336 гібридів, які у     1997 р. випробовувалися в неполивних умовах Дослідного господарства “Дніпро” Інституту зернового господарства УААН, а також 192 з них - на Жеребківській дослідній станції. У контрольному розсаднику крім гібридів вивчалися всі лінії, які увійшли в схрещування. Гібриди порівнювалися з районованими середньоранніми гібридами-стандартами Дніпровський 284 МВ та Дніпровський 288 МВ, а також з гібридами закордонної селекції Dea та Amadeus.

Гетерозис за тривалістю вегетаційного періоду.

Тривалість періоду “сходи - цвітіння 50% качанів” як ранньостиглих, так і середньопізніх ліній була обумовлена кількістю вологи, яка була накопичена  у грунті. Тобто найбільш сприятливі умови для росту та розвитку рослин ліній склалися у 1997 р. Середня тривалість періоду “сходи - цвітіння 50% качанів” у ранньостиглого вихідного матеріалу становила 57,0 днів (розмах варіювання був у межах 53,0 – 62,3 дня), а у середньопізніх ліній – 65,2 дня (коливання становили 61,0 до 69,0 днів).

Найбільшу тривалість періоду “сходи - цвітіння 50% качанів” серед ранньостиглих генотипів мали лінії, що належали до змішаної плазми (у середньому  57,5 дня), а найменшу – лінії, споріднені з F2 (54,8 дня). У несприятливих умовах   1998 р. найбільш значно скорочували цей період лінії групи F2 (на 3,3 дня в порівнянні з 1997 р.), а найменше реагували на посуху лінії, що належали до групи СМ 7 і ДК 208. Серед представників середньопізньої групи стиглості мінімальну тривалість даного періоду мали лінії плазми Ланкастер (65,9 дня), а максимальну - лінії плазми Рейд (68,7 дня). Найбільш негативно високі температури повітря та знижений зміст вологи в грунті в 1998 р. вплинули на лінії плазми Ланкастер (скорочення періоду “сходи - цвітіння 50% качанів” на 4,9 дня в порівнянні з 1997 р.), найменше - на лінії плазми Айодент     (3,0 дня).

Аналіз ефектів ЗКЗ за ознакою "тривалість періоду сходи - цвітіння 50% качанів" показав, що більш чітка диференціація ліній була одержана в  сприятливих умовах 1997 р., коли дистанція між крайніми значеннями оцінок ЗКЗ була значно більшою в порівнянні з 1998 р. Виняток склали лінії СМ 48, ДК 366, ДК 266, ДК 286, у яких вони мінялись із негативних до мінімальних негативних і навіть достовірно позитивних, та лінії ДК 218, ДК 400 - у яких, навпаки, вони зменшились. Нами не було виявлено чіткої залежності оцінок ефектів ЗКЗ в обидва роки. Спостерігалась тенденція до більш раннього цвітіння у гібридів, батьківськими формами яких були лінії  плазми Лаукон: F2, ДК 201, ДК 255/2, ДК 239, а останніми цвіли гібриди, до складу яких входили лінії ДК 261-4, ДК 208, ДК 303 та ДК 277, що належали до різних геноплазм.