Хроменко В.О. Вихідний матеріал для селекції скоростиглих гібридів кукурудзи в умовах центрального Лісостепу України

Краткое содержание

Сучасний стан проблеми. Обгрунтування вибраного напряму досліджень  (огляд літератури)

У цьому розділі наводиться огляд літератури з питань світового генофонду, різноманітності вихідного матеріалу скоростиглої кукурудзи.

Значна увага приділяється методам створення, вивчення, покращення та використання самозапилених ліній з метою підвищення ефекту гетерозису. На основі аналізу літературних джерел показана необхідність розширення досліджень по створенню нових самозапилених ліній кукурудзи із кращих генетичних плазм, необхідність створення колекцій ліній, різноманітних за генетичним походженням та іншими  цінними ознаками.

Агрометеорологічні умови, вихідний матеріал та методика досліджень.

Експериментальну частину даної роботи виконували в 1991-2003 роках на полях Черкаської державної обласної сільськогосподарської дослідної станції (з 1998 року Черкаського інституту агропромислового  виробництв УААН), що знаходиться у районі центрального Лісостепу України.

За даними агрогрунтового районування, клімат цієї зони помірно-континентальний з недостатнім та нестійким зволоженням. Грунти дослідного поля чорноземи, значно реградовані. В зоні досліджень за вегетаційний період сума активних температур складає 2600 – 3100^о С при нормі 2700^о С. Опадів впродовж року в середньому випадає від 460 до 520 мм. Перші осінні приморозки спостерігаються у першій декаді жовтня. Максимальна  температура в період цвітіння кукурудзи сягає 38^о С. В цілому кліматичні умови зони сприятливі для росту і розвитку рослин кукурудзи.

Агротехнічні прийоми при проведенні досліджень відповідали рекомендаціям, що викладені в методиці польового досліду з кукурудзою (Гур’єва І.А. та ін., 1993) та методиці Державного сортовипробування сільськогосподарських культур.

Самозапилені лінії та гібриди вирощували в спеціальних сівозмінах у селекційному, мутаційному, контрольному та конкурсному розсадниках. Густота рослин самозапилених ліній становила 80 – 100 тисяч рослин на один гектар; гібридів, в залежності від групи стиглості, 60 – 100 тисяч рослин на один гектар.  Ділянки дворядкові, площею 9,8 м², повторність чотирьохразова.

       Фенологічні спостереження включали дати появи сходів, цвітіння   чоловічих та жіночих суцвіть, настання фази повної стиглості зерна. Були проведені біометричні виміри показників висоти рослин і висоти прикріплення качана, підраховано кількість листків на головному стеблі, проведено структурний аналіз качанів з урахуванням маси, кількості рядів зерен, кількості зерен в ряду, маси 1000 зерен, урожайності.

Вивчено 130 самозапилених ліній, з яких 53 створені науковцями лабораторії селекції кукурудзи Черкаського інституту АПВ УААН у творчій співдружності з Інститутом фізіології рослин і генетики НАН України.

Для оцінки ліній на стійкість до стресових факторів середовища (холоду, посухи, хвороб і шкідників) посів проводили на спеціально створених ділянках холодостійкості в надранні строки та створювали провокаційні фони на хвороби та шкідники. Кількість уражених рослин визначали у відсотках, а ступінь ураження за дев’ятибальною шкалою.

Оцінку стійкості до стеблових та кореневих гнилей проводили  безпосередньо перед збиранням урожаю при значному перестої шляхом підрахунку полеглих рослин і визначали відсоток.

За стандарт при доборі на скоростиглість взяті лінії: ранньостигла F2 (ФАО 150) та середньорання П 346 (ФАО 250), які висівали через кожні  20 номерів.

Біохімічні показники якості зерна визначали на комп’ютері IBM PC – AT на основі інфрачервоного аналізатора.

Отримані результати досліджень обробляли на персональному комп’ютері із використанням програми Microsoft Excel і пакету прикладних програм ’’ОСГЕ’’, статистичну обробку даних проводили за методикою Б.О.Доспехова (1985).

Класифікація вихідного матеріалу за тривалістю вегетаційного періоду

На перших етапах вивчення колекції самозапилених ліній кукурудзи важливим є  класифікація їх за тривалістю вегетаційного періоду.

Найбільш поширеним методом визначення групи стиглості у кукурудзи  є метод підрахунку кількості діб від посіву або сходів до повної стиглості з урахуванням суми ефективних температур у міжфазні періоди  (Філіппов Г.Л., та інші 2001; Циков В.С., 2003), однак ці показники  значно варіюють за роками при різних умовах вирощування.

Нами проведено порівняльне вивчення різних методів визначення тривалості вегетаційного періоду з метою більш об’єктивної класифікації вихідного матеріалу, в тому числі метод врахування кількості листків, запропонований М.М.Кулешовим (1931). У ліній колекції з різною тривалістю вегетаційного періоду враховували кількість листків на рослині впродовж чотирьох років. Встановлена пряма залежність між кількістю листків на рослині та стиглістю. Лінії з кількістю листків 12,4  віднесені до ультраранньої групи – ФАО 100, з кількістю 14,9; 16,9; 18,0 до ранньостиглої  – ФАО 100 – 199, середньоранньої – ФАО 200 – 299, середньостиглої – ФАО 300 – 399, відповідно.

Вивчені лінії по-різному реагували на погодні умови: зміною тривалості міжфазних періодів „поява сходів – цвітіння волотей”; „цвітіння волотей –повна стиглість зерна”. Встановлено, що найбільш стабільна врожайність при оптимальному розриві між цвітінням волотей і качанів в одну-дві доби. При подовженні цього періоду до 4–8 діб врожайність окремих ліній  знижувалась майже вдвічі. Серед ліній, які в значній мірі реагували на зміну погодних умов, є такі: Вс 30965, ЧК 984, ЧК 161, ФМ 4117 та інші.

У результаті вивчення самозапилених ліній за тривалістю вегетаційного періоду та міжфазних періодах виділені окремі лінії, серед них ЛВ 4 та П 346, які незалежно від умов вирощування зберігають високу насіннєву продуктивність.

На основі вивчення ознаки тривалості вегетаційного періоду всі лінії колекції розподілені на чотири групи стиглості, що у відсотковому відношенні зображено на рис.1.

Аналіз колекції самозапилених ліній кукурудзи за групами стиглості свідчить про те, що відсоток ранньостиглих ліній складає 32,1 %, що є  певним успіхом наших багаторічних робіт по збору та селекції ранньостиглих ліній для умов центрального Лісостепу України. При ранніх строках посіву (до 25 квітня) жодного року не було відмічено їх вимерзання. При цьому лінії уникають липневої посухи в період цвітіння, що свідчить про доцільність перенесення  в наших умовах рекомендованих строків посіву ліній на більш ранні строки.