Заходи поліпшення якості та підвищення врожайності насіння кукурудзи в Центральному Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Українська академія аграрних наук

Селекційно-генетичний інститут - Національний центр

насіннєзнавства та сортовивчення

Заходи поліпшення якості та підвищення врожайності насіння кукурудзи в центральному лісостепу України

06.01.14 - насінництво

автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Новак Жанна Миколаївна

УДК 631.53.02:633.15

Одеса-2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Уманському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України

Наукові керівники: доктор сільськогосподарських наук, професор

Чучмій Іван Петрович

Уманський державний аграрний університет

Мінагрополітики України,

завідувач кафедри генетики, селекції та насінництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Опалко Анатолій Іванович,

Уманський державний аграрний університет Мінагрополітики України,

доцент кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Васильківський Станіслав Петрович,

Білоцерківський державний аграрний університет Мінагрополітики України, завідувач кафедри селекції та насінництва, декан агрономічного факультету

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кіріяк Олена Юхимівна,

Одеський державний аграрний університет Мінагрополітики України,

доцент кафедри селекції, генетики і захисту рослин

Провідна установа: Інститут зернового господарства УААН

(м. Дніпропетровськ)

Захист відбудеться “18 ” травня 2007 р. о 900 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01 у Селекційно-генетичному інституті - Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення за адресою:

65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту - Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення за адресою: 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3

Автореферат розісланий “17” квітня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради З.В. Щербина

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед головних завдань агропромислового комплексу України важливе значення має збільшення врожайності кукурудзи як однієї з провідних зернових, кормових і круп'яних культур. Виконання цього завдання значною мірою зумовлюється сортовими і посівними якостями гетерозисного гібридного насіння. Тому пошук способів підвищення врожайності, поліпшення якості та здешевлення виробництва насіння кукурудзи і підвищення його конкурентоспроможності на внутрішньому і зовнішньому ринках належить до актуальних завдань агропромислового комплексу України.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження по темі дисертаційної роботи є складовою частиною науково-дослідної тематики кафедри генетики, селекції рослин та біотехнології Уманського державного аграрного університету, номер державної реєстрації 0101U004495.

Мета і задачі досліджень. Мета роботи - розробка заходів удосконалення технології насінництва кукурудзи щодо підвищення врожайності та поліпшення якості насіння гібридів та інбредних ліній - компонентів гетерозисних гібридів. Поставлена мета досягалась розв'язанням таких задач:

· забезпечення якнайповнішого запилення материнських рослин завдяки зближенню термінів цвітіння вихідних форм різної тривалості вегетаційного періоду;

· оптимізація техніки кастрації за мінімального видалення верхніх листків материнських рослин для збереження високої врожайності та якості гібридного насіння;

· вдосконалення схеми розміщення материнських і батьківських форм для різних комбінацій гетерозисних гібридів;

· встановлення оптимальної густоти компонентів гібридів;

· економічна оцінка досліджуваних елементів технології вирощування насіння кукурудзи.

Об'єкт досліджень - закономірності росту, розвитку, формування врожаю і якості гібридного насіння кукурудзи залежно від кількісно-просторового розміщення батьківських компонентів, агротехнічних заходів щодо зближення цвітіння компонентів гібриду і видалення верхніх листків під час кастрації.

Предмет досліджень - інбредні лінії та гібриди кукурудзи, що використовуються як батьківські форми гетерозисних гібридів.

Методи досліджень - польові і лабораторні дослідження; польова біометрія, визначення продуктивності, посівних якостей насіння кукурудзи; розрахунок економічної ефективності вирощування насіння кукурудзи, статистичні методи обробки експериментальних даних.

Наукова новизна. Вперше в умовах центрального Лісостепу України досліджено особливості формування врожаю на рослинах материнських форм простого, трилінійного і чотирилінійного гібридів кукурудзи за загущення материнського компонента рослинами батьківського; доведена можливість зближення термінів цвітіння качанів пізньостиглої та волотей ранньостиглої інбредних ліній шляхом використання оптимальних концентрацій рістрегулюючих речовин для якісного запилення материнського компонента гетерозисних гібридів кукурудзи.

Практична цінність одержаних результатів. В умовах центрального Лісостепу України розроблено способи зближення термінів цвітіння качанів пізньостиглої інбредної лінії Гк 26 і волотей ранньостиглої Чк 73, а саме: висівання у різні строки батьківських компонентів та за одночасної їх сівби насінням, обробленим рістрегулюючими речовинами. Запропоновано граничні параметри видалення верхніх листків під час кастрації материнських рослин - лінії ЦГ 10 та гібрида Мир. Удосконалено схему сівби батьківських і материнських компонентів на ділянках гібридизації простого - Мир М (ЦГ 10 МЧF115 зМ), трилінійного - Сидорів 251 МВ (Мир МЧУР 89 МВ) та чотирьохлінійного - Катеринин 176 СВ (РічкаЧРіст) гібридів, що сприяє підвищенню врожайності гібридного насіння на 27-65%. Встановлено оптимальні густоти для вихідних компонентів гібридів: інбредних ліній Гк 26, Чк 73, ЦГ 10 М, F 115 зМ, УР 89 МВ і гібридів Мир М, Річка і Ріст.

Особистий внесок здобувача полягає в безпосередній розробці схеми дослідів, проведенні всіх польових та лабораторних досліджень, опрацюванні експериментальних даних, їх аналізі, формулюванні висновків і пропозицій виробництву. У спільних роботах доля авторства здобувача становить від 20 до 70%.

Апробація роботи. Основні результати досліджень обговорено на науково-методичних конференціях професорсько-викладацького складу і аспірантів Уманського державного аграрного університету (2004, 2005, 2006рр.) науково-практичному семінарі “Отримання та використання генетично модифікованих і клонованих організмів” (м. Біла Церква, 11 березня 2004р.), міжнародній конференції, присвяченій 70-річчю з дня народження І.П. Чучмія (м. Умань, 13-15 грудня 2004р.), міжнародній науковій конференції “Аграрна наука і освіта XXI століття” (м. Умань, 4-6 липня 2006р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 10 наукових праць, з них п'ять - у фахових виданнях.

Обсяг та структура. Дисертаційна робота викладена на 138 сторінках машинописного тексту, включає 46 таблиць, 6 рисунків, 84 додатків. Складається з вступу, семи розділів, висновків та рекомендацій виробництву. Список літератури включає 256 джерел, у тому числі 12 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

сучасний стан і завдання по підвищенню врожайності та поліпшення якості гібридного насіння кукурудзи (огляд літератури)

Аналіз джерел літератури, в яких висвітлено сучасний стан та проблеми насінництва кукурудзи, підтверджує необхідність заходів зближення термінів цвітіння різних за тривалістю вегетаційного періоду материнських і батьківських форм, зменшення негативного впливу видалення верхнього листя під час кастрації на врожайність гібридного насіння, використання різних схем сівби батьківських компонентів на ділянках гібридизації та визначення оптимальної густоти для певних ліній та гібридів у різних зонах вирощування насіння гібридної кукурудзи.

МЕТОДИКА Й УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконана протягом 2002-2005рр. на дослідному полі Уманського державного аграрного університету, розташованому в Маньківському природно-господарському районі Середньодніпровсько-Бузького округу Лісостепової правобережної провінції України.

Ґрунтовий покрив дослідного поля -- чорнозем опідзолений важкосуглинковий на лесі. В орному шарі міститься: гумусу - 3,3%, рухомих форм фосфору і обмінного калію за Чиріковим - 80-112 мг/кг, лужногідролізованих сполук азоту за Корнфілдом - 80-108 мг/кг ґрунту. Ступінь насичення ґрунту основами знаходиться в межах 81-97%, реакція ґрунтового розчину слабокисла (рНсол 6,0), гідролітична кислотність -- 1,8-2,0 смоль/кг ґрунту.

У 2001-2002р. спостерігався нерівномірний розподіл опадів по місяцях вегетації (дефіцит вологи в період сівби і цвітіння). Найбільш несприятливими погодними умовами характеризувався 2002-2003р. (нестача опадів з лютого до вересня і висока температура в період вегетації); 2003-2004р. виявився більш сприятливим ніж попередні роки досліджень, хоча відрізнявся пониженими температурами повітря на час сівби та в перші місяці вегетації. Оптимальне поєднання погодних умов було у 2004-2005р.

Протягом 2002-2005рр. вивчали:

1. Способи зближення термінів цвітіння рослин материнської (лінії Гк 26) та батьківської (лінії Чк 73) форм: сівба їх у різні строки, на різну глибину, з різною густотою вирощування та передпосівна обробка насіння обох компонентів гетерозисних гібридів кукурудзи рістрегулюючими чинниками.

2. Вплив видалення верхнього листя під час кастрації на урожайність і якість гібридного насіння кукурудзи для материнських форм: інбредної лінії ЦГ 10 і гібрида Мир.

3. Вплив співвідношення між батьківським і материнським компонентами на врожайність і якість гібридного насіння.

4. Відповідність площі живлення певним генотипам кукурудзи.

У дослідженнях застосовували загальноприйняту для даної зони технологію вирощування кукурудзи. Основний обробіток ґрунту включав дискове лущення у два сліди і наступну оранку на глибину 25см. Вирівнювання навесні проводили важкими зубовими боронами в агрегаті з райборінками. Добрива (N90Р90К90): нітроамофоску та аміачну селітру вносили врозкид під передпосівну культивацію. Сівбу проводили в оптимальні для зони строки пунктирним способом з міжряддям 70см. Густоту формували у фазі 3-5 листків. На материнських та батьківських формах проводили три сортових прополювання: у фазах 5-7, 10-12 листків і викидання волотей. Видаляли волоті на фертильних материнських рослинах (при виході з трубки) щоденно впродовж десяти днів. Збирання та облік урожаю проводили в фазу повної стиглості зерна шляхом зважування качанів з усієї облікової площі ділянок з наступним перерахунком на 14%-у вологість за Б.А. Доспєховим (1985).

Фенологічні спостереження проводили візуально у двох несуміжних повторностях. Відмічали початок та повну фазу, коли в неї вступило відповідно 10 і 75% рослин. Відмічали дати сівби, появи сходів, 50% волотей, цвітіння волотей і качанів, стиглості зерна: молочну і воскову шляхом розрізання зернівки з середньої частини верхнього качана, а повну стиглість відмічали при появі чорного прошарку на місці прикріплення зернини згідно І.А. Гур'євої, В.К. Рябчуна, П.П. Літуна, В.П. Степанова (2003).

Висоту рослин, прикріплення качанів, площу асиміляційної поверхні листя визначали після фази викидання волотей шляхом проміру 10 типових для даного варіанту рослин у двох несуміжних повторностях. Висоту рослин вимірювали від поверхні ґрунту до верхньої кінцівки волоті. Площу листкової поверхні встановлювали розрахунковим методом, використовуючи параметри довжини та ширини листка за формулою Б.А. Доспєхова (1979).

Вологість зерна кукурудзи, вихід зерна з качана визначали в пробах 10 шт. качанів, які відбирали протягом збирання окремо по кожній обліковій ділянці.

Облік пошкоджень кукурудзяним метеликом, ураження сажками проводили на дослідних ділянках перед збиранням кукурудзи згідно Н.А. Вилкової, В.Г. Іваненка, А.Н. Фролова (1989).

Варіанти в досліді розміщували методом рендомізованих блоків, повторень було чотири. Ділянки прополювали від бур'янів одночасно формуючи густоту рослин.

Господарські, біологічні та морфологічні ознаки вивчали згідно “Методики польових дослідів з кукурудзою”. Вологість зерна визначали вологоміром фірми “Дікей-Джон” (США).

Економічну ефективність вирощування кукурудзи розраховували співставленням витрат на виробництво згідно технологічної карти і чистого доходу за О.І. Здоровцовим, В.І. (1993).

Статистичний обробіток експериментальних даних проводили за спеціальними програмами на персональному комп'ютері.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

способи зближення цвітіння батьківських форм гібридів кукурудзи

У середньому за 2002-2005рр. періоди “сходи-цвітіння качанів” та “сходи-повна стиглість” були коротшими на 10,4 та 17 днів у батьківської ранньостиглої інбредної лінії Чк 73 порівняно із материнською пізньостиглою лінією Гк 26.

Різниця у строках цвітіння качанів материнської форми і волотей батьківської у різні роки становила за одночасної сівби 11-13 діб. При сівбі батьківської лінії Чк 73 після появи сходів материнської Гк 26, ця різниця зменшувалась до 2-6 днів, а якщо батьківську форму сіяли у фазі 4-5 листків материнської, цвітіння волотей батьківського компонента наставало на 1-3 дні пізніше від цвітіння качанів материнської форми (рис. 1).



Рис. 1. Різниця у термінах цвітіння качанів материнської інбредної лінії Гк 26 і волотей батьківської Чк 73 залежно від строків сівби (дні)

Таким чином, сівба батьківської лінії Чк 73 у фазі 4-5 листків материнської Гк 26 сприяла зближенню термінів цвітіння зазначених інбредних ліній.

У наших дослідженнях не встановлено значних змін у розвитку рослин кукурудзи залежно від глибини загортання насіння. При збільшенні її до 9-10см порівняно з сівбою на 3-4см відмічене подовження строків цвітіння волотей батьківської лінії Чк 73 на 2-4 дні, однак це не дало змоги оптимізувати терміни цвітіння компонентів гібриду.

При густоті 60 тис./га обох компонентів цвітіння качанів материнської лінії Гк 26 наставало на 11 (2002р.) - 13 (2004р.) діб пізніше квітування волотей батьківської Чк 73. При найвищій у досліді густоті рослин батьківської лінії - 135 тис./га - розрив у цвітінні скорочувався до 7-9 днів. За таких умов запилення відбувалось, але не в повній мірі, внаслідок чого спостерігалася череззерниця та, відповідно, зниження врожаю.

Намочування насіння у воді призводило до прискорення цвітіння качанів лінії Гк 26 на 4, обробка 0,1% розчином янтарної кислоти - на 3-4, мікрохвильове опромінення - на 4-5, обробка 0,05% розчином янтарної та нікотинової кислот -- на 5, а така ж концентрація виноградної кислоти - на 6-7 днів порівняно з контролем - без обробки (рис.2).

Рис. 2. Дати настання цвітіння качанів + Гк 26 і волотей > Чк73 залежно від обробки насіння рістрегулюючими чинниками

На рослинах батьківської форми обробка 0,5% розчином янтарної, 0,1% виноградної та нікотинової кислот затримувала цвітіння волотей на 3-4, а 0,5% розчином нікотинової кислоти - на 5-6 днів.

Отже, передпосівна обробка насіння обох батьківських компонентів сприяла скороченню розриву цвітіння качанів лінії Гк 26 та волотей Чк 73 до 2-4 днів. Найменший розрив (1-2 дні) спостерігався при обробці материнської лінії 0,05% розчином виноградної, а батьківської - 0,5% нікотинової кислоти. Така обробка сприяла якісному запиленню материнських компонентів гетерозисного гібрида кукурудзи.

урожайність і якість гібридного насіння залежно від видалення разом з волоттю верхніх листків

врожайність гібрид кукурудза насіння

У середньому за роки досліджень при видаленні разом з волоттю одного і навіть двох листків врожайність лінії ЦГ 10 зменшувалась несуттєво і становила відповідно 98,3 та 94,3% від контролю. При видаленні трьох і чотирьох листків врожайність знижувалась до 80,8 і 46,7%, а з видаленням п'яти листків -- вона зменшувалась у чотири рази (табл. 1).

Таблиця 1

Урожайність гібридного насіння кукурудзи залежно від кількості видалених разом з волоттю листків

Кількість видалених листків, шт.	2002р.	2003р.	2004р.	середнє
	т/га	%	т/га	%	т/га	%	т/га	%
ЦГ 10
0 (без кастрації)	4,81	81,7	4,56	115	4,59	104	4,65	97,9
0 (контроль)	5,89	100	3,96	100	4,40	100	4,75	100
1	5,72	97,1	3,94	99,5	4,36	99,1	4,67	98,3
2	5,43	92,2	3,62	91,4	4,38	99,6	4,48	94,3
3	4,29	72,8	3,42	86,4	3,81	86,6	3,84	80,8
4	2,43	41,3	1,71	43,2	2,51	57,1	2,22	46,7
5	1,37	23,3	1,1	27,8	1,09	24,8	1,19	25,1
НІР 0,95	0,50		0,38		0,55
Мир
0 (без кастрації)	11,3	118	10,1	107	11,8	104	11,0	110
0 (контроль)	9,52	100	9,42	100	11,3	100	10,1	100
1	10,1	106	8,42	89,4	9,88	87,6	9,45	93,8
2	9,70	102	7,77	82,5	8,99	79,7	8,82	87,6
3	7,29	76,6	7,51	79,7	7,68	68,1	7,49	74,4
4	7,20	75,6	6,6	70,1	5,89	52,2	6,56	65,1
5	5,03	52,8	3,82	40,6	4,08	36,2	4,31	42,8
НІР 0,95	1,04		0,96		1,11

Подібні, хоч і менше виражені зміни спостерігались також і в гібрида Мир, де видалення разом з волоттю чотирьох та п'яти листків вело до зниження врожайності відносно контролю відповідно на 34,9 та 57,2%.

Структура елементів урожаю погіршувалась у прямій залежності з кількістю видалених листків (табл. 2). Відносно генетично стабільною виявилась кількість рядів зерен, яка порівняно з контролем знаходилась у межах 6%-го зменшення при видаленні чотирьох і п'яти листків відповідно у лінії та гібрида.

Таблиця 2

Структура елементів врожаю лінії ЦГ 10 і гібрида Мир залежно від кількості видалених листків (середнє за 2002-2004 рр.)

Кількість видалених листків, шт.	Довжина, см	Діаметр качана, см	Рядів зерен	Зерен у ряду
	стрижня	качана		шт.	%	шт.	%
ЦГ 10
0 (без кастрації)	11,8	11,7	4,0	18,4	98,9	20,1	97,7
0 (контроль)	12,3	12,1	4,0	18,6	100	20,7	100
1	11,3	11,5	3,9	18,5	99,3	20,6	99,8
2	11,1	10,8	3,8	18,3	98,6	20,0	96,9
3	10,5	10,5	3,6	18,1	97,1	19,3	93,7
4	9,2	8,9	3,4	17,4	93,5	17,2	83,7
5	7,3	7,3	3,2	16,4	88,2	14,4	69,9
Мир
0 (без кастрації)	15,9	15,6	4,7	16,2	99,4	31,3	101
0 (контроль)	15,6	15,3	4,6	16,3	100,0	30,6	100,0
1	15,3	15,4	4,5	16,2	99,4	29,1	94,2
2	14,3	14,2	4,4	16,1	98,8	27,3	88,3
3	13,0	13,1	4,2	15,8	96,9	25,4	82,1
4	12,8	12,5	4,0	15,7	96,3	23,8	76,9
5	12,4	12,4	3,5	15,3	93,9	21,7	70,1

Більше варіювали довжина качана і стрижня та кількість зерен в ряду. Зниження цих показників на 10% у лінії ЦГ 10 наступало при видаленні трьох листків, а у гібрида Мир -- двох. Хоч у відносних показниках лінія менше реагувала на видалення під час кастрації верхніх листків, однак абсолютні показники довжини качана і кількості зерен у ряду тут були в півтора рази нижчими, ніж у гібрида.

Видалення листків також негативно впливало на основні показники посівних якостей насіння. Однак схожість залишалась на рівні вимог чинних стандартів і мало залежала від вихідних форм. Маса 1000 насінин знижувалась до 10% при видаленні 1-3 листків в обох материнських форм. На подальше видалення листків лінія ЦГ 10 реагувала більше, наприклад, при видаленні п'яти листків маса 1000 насінин зменшувалась до 63%, тоді як у гібрида Мир - до 81% проти контролю.

Отже, під час кастрації слід уникати видалення більше 1-2 верхніх листків.

УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ГІБРИДНОГО НАСІННЯ ЗАЛЕЖНО ВІД КІЛЬКІСНО-ПРОСТОРОВОГО РОЗМІЩЕННЯ БАТЬКІВСЬКИХ ФОРМ

Резервом збільшення виробництва насіння гетерозисних гібридів кукурудзи з одиниці площі необхідно забезпечити якнайповніше запилення качанів материнської форми і, разом з тим, зменшити площу, що займають рослини батьківських форм, які не дають гібридного насіння.

Для материнської форми - лінії ЦГ 10 М досягнуто підвищення індивідуальної продуктивності рослин при розміщенні у її кожному третьому міжрядді рядка батьківського компонента лінії F 115 зМ з видаленням його в кінці вегетації (варіант 1) або після відцвітання волотей (варіант 2) порівняно з контролем (6+:2> з міжряддям 75см).

При розміщенні батьківських рослин лінії УР 89 МВ у міжряддях материнської форми гібрида Мир М з видаленням їх перед збиранням гібридного насіння продуктивність материнських рослин знижувалась, а при видаленні рядків батьківської форми відразу після цвітіння, маса зерна з однієї материнської рослини знаходилась у межах контролю і значно перевищувала попередній варіант.

Для комбінації РічкаЧРіст характерне зниження індивідуальної продуктивності материнських рослин як у першому (мінімальне значення), так і другому варіанті порівняно з контролем, що свідчить про пригнічення материнських рослин на початкових фазах розвитку внаслідок загущення.

Для всіх материнських форм характерне зменшення частки продуктивних рослин у варіанті 1, для інбредної лінії ЦГ 10 М та гібрида Мир М збільшення - у варіанті 2 порівняно з контролем. У батьківських форм зростав відсоток рослин, що не утворили волотей.

У варіантах із розміщенням батьківських рослин у міжряддях материнських підвищувалась урожайність гібридного насіння ЦГ 10 МЧF 115 зМ за всі роки досліджень і в середньому за 2002-2004рр. на 65% до контролю при видаленні запилювача після цвітіння і на 40% при видаленні його у кінці вегетації (табл. 3). Зростання врожайності можна пояснювати як раціональним використанням земельної площі, так і підвищенням індивідуальної продуктивності рослин за рахунок кращого запилення материнських рослин пилком батьківських та меншою конкуренцією за фактори життя між інбредними лініями - компонентами гібриду.

У середньому за три роки врожайність трьохлінійного гібрида Мир МЧУР 89 МВ підвищувалась у варіанті 1 на 5,0 % порівняно з контролем, хоч у 2002р. спостерігалось деяке зниження цього показника, зумовлене потребою гібридних рослин з більшим габітусом відповідно більшої площі живлення, ніж лінії, особливо в критичний період - формування та наливу зерна. Однак при загущенні індивідуальна продуктивність рослин хоч і знижувалась, проте на одиниці площі спостерігалось підвищення врожайності.

Таблиця 3

Урожайність гібридного насіння кукурудзи залежно від схем сівби

Варіант	2002р.	2003р.	2004р.	Середнє
	т/га	%	т/га	%	т/га	%	т/га	%
ЦГ 10 МЧF 115 зМ
Контроль*	3,58	100	2,71	100	3,51	100	3,27	100
Варіант 1	4,62	129	3,81	141	5,31	151	4,58	140
Варіант 2	5,48	153	5,02	185	5,73	163	5,41	165
НІР 0,95, т/га	0,75		0,83		1,01
Мир МЧУР 89 МВ
Контроль*	8,00	100	5,87	100	8,34	100	7,40	100
Варіант 1	6,98	87,3	6,94	118	9,40	113	7,77	105
Варіант 2	10,16	127	7,82	133	12,7	152	10,2	138
НІР 0,95, т/га	1,09		0,88		1,33
РічкаЧРіст
Контроль*	8,13	100	7,93	100	9,64	100	8,57	100
Варіант 1	7,65	94,1	8,73	110	9,82	102	8,73	102
Варіант 2	10,46	129	10,36	131	11,76	122	10,86	127
НІР 0,95, т/га	1,18		1,34		1,58

Примітка: контроль -- 6+:2>, міжряддя 70см

Варіант 1 -- 6+, міжряддя 70см: 2>, міжряддя 35см; рослини > видалено у кінці вегетації

Варіант 2 -- 6+, міжряддя 70см: 2>, міжряддя 35см; рослини > видалено після цвітіння волотей

При видаленні рослин батьківського компонента відразу після цвітіння, середня урожайність за три роки підвищувалась на 38% порівняно з контрольним варіантом -- схемою сівби 6+:2>.

У комбінації РічкаЧРіст, у якій обома батьківськими компонентами є гібриди, залежність урожайності від схем сівби аналогічна попередній комбінації, але виражена в меншій мірі.

Аналіз результатів досліджень посівних якостей насіння свідчить про відсутність істотної залежності між схожістю, енергією проростання і схемами сівби. Винятком є зниження маси 1000 гібридних насінин за розміщення батьківського компоненту в міжряддях материнського з видаленням його перед збиранням гібридного насіння або після відцвітання волотей.

УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ НАСІННЯ КУКУРУДЗИ ЗАЛЕЖНО ВІД ГУСТОТИ РОСЛИН

Частка продуктивних рослин у середньому за три роки практично не змінювалась при збільшенні густоти від 60 до 80тис./га. При загущенні рослин до 100 тис./га відсоток непродуктивних рослин зростав, особливо у гібридів. При подальшому загущенні кількість непродуктивних рослин збільшувалась в інбредних ліній в 1,6-2,6, а в гібридів - у 2,7-3,3 рази.

Найвищою урожайністю серед досліджуваних форм характеризувався гібрид Річка, дещо поступалися йому гібриди Мир М і Ріст; серед інбредних ліній урожайнішими були: УР 89 МВ і ГК 26 (табл. 4).

Таблиця 4

Урожайність (т/га) насіння різних генотипів кукурудзи залежно від густоти у середньому за 2002-2004рр.

Інбредна лінія, гібрид	Густота, тис./га
	60	80	%*	100	%*	120	%*
Чк 73	2,37	3,20	135	3,39	143	3,22	136
Гк 26	3,85	5,13	133	5,60	145	5,10	132
ЦГ 10 М	2,65	3,27	123	3,94	149	3,89	147
F 115 зМ	3,07	3,74	122	4,23	138	4,17	136
УР 89 МВ	4,46	5,53	124	5,95	133	5,47	123
Мир М	6,55	7,40	113	7,74	118	7,10	108
Річка	7,73	8,57	111	8,81	114	8,06	104
Ріст	6,49	7,27	112	7,40	114	6,70	103

При збільшенні густоти рослин від 60 до 80 тис./га врожайність збільшувалась у всіх генотипів. При загущенні до 100 тис./га надбавка врожайності була вже меншою, особливо у гібридів, а подальше загущення призводило до зменшення врожайності порівняно з густотою 100 тис./га у всіх досліджуваних форм, за винятком інбредних ліній ЦГ 10 М і F 115 зМ.

При збільшенні густоти рослин кукурудзи від 60 до 80тис./га маса 1000 насінин зменшувалась мало: до 95,2% (інбредна лінія УР 89 МВ). При підвищенні густоти до 100 тис./га величина цього показника у гібридів Мир М, Річка, Ріст та лінії УР 89 МВ знижувалась на 14,1-11,8%, у інбредних ліній ЦГ 10 М, F 115 зМ, Чк 73 і Гк 26 - на 6,3-8,7% порівняно з контролем. При густоті вирощування 120 тис./га маса 1000 насінин становила у гібридів 76,1-77,3% та у інбредних ліній 79,9-86,1% порівняно з густотою 60 тис./га.

При підвищенні густоти від 60 до 80 і 100 тис./га не спостерігалось закономірного взаємозв'язку між схожістю та густотою. Проте із загущенням до 120 тис./га схожість зменшувалась для всіх досліджуваних генотипів на 1,0 (Чк 73, Гк 26) - 3,3% (Ріст). Енергія проростання насіння у середньому за три роки істотно не змінювалась при збільшенні густоти від 60 до 80 тис./га та знижувалась незначною мірою (1,0-3,4%) при загущенні до 100 тис./га і на 2,7 (F 115 зМ) - 9,7% (Ріст) при 120 тис./га порівняно з найменшою густотою в досліді.

Отже, оптимальною густотою вирощування гібридів та інбредних ліній Гк 26 і УР 89 МВ є 80 тис./га, а ліній Чк 73, ЦГ 10 М, F 115 зМ - 100 тис./га, оскільки саме ця густота характеризується оптимальним поєднанням кількості рослин на одиниці площі, індивідуальної продуктивності рослин та посівними якостями.

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ НАСІННЯ КУКУРУДЗИ

У дослідженнях різних способів зближення строків цвітіння качанів пізньостиглої інбредної лінії Гк 26 і волотей ранньостиглої Чк 73 економічно доцільнішим виявився варіант з передпосівною обробкою насіння материнської форми 0,05% розчином виноградної кислоти з одночасною обробкою батьківської лінії - 0,5% - нікотинової. Рівень рентабельність за цих умов становила 101,6%, тоді як при використанні різних строків сівби - 82,6 (табл. 5).

На материнській лінії ЦГ 10 видалення трьох листків призводило до знижування прибутку та рівня рентабельності більше, ніж вдвічі порівняно з контролем; а чотирьох і п'яти -- до збитковості. У гібрида Мир видалення разом з волоттю трьох листків призводило до зниження рівня рентабельності на 71,5% та зростання собівартості на 483 грн./т, а п'яти -- відповідно на 162,5% та 2014 грн./т.

Розрахунки економічної ефективності вирощування гібридного насіння за стандартною та схемами з розміщенням рядків батьківської форми у кожному третьому міжрядді материнської з видаленням її у кінці вегетації та після відцвітання волотей показали, що найвищий приріст прибутку спостерігався при виробництві простого гібриду (ЦГ 10 МЧF 115 зМ) у варіанті з видаленням батьківських рослин відразу після цвітіння - 6029 грн./га порівняно з традиційною схемою сівби +6:>2.

Таблиця 5

Рівень рентабельності вирощування насіння гібридів кукурудзи, %

Материнська форма (лінія, гібрид)	Досліди і варіанти
	1.Способи зближення термінів цвітіння інбредних ліній Гк 26 і Чк 73
	Різні строки сівби	> 0,5% розчин нікотинової кислоти
		+0,05% янтарна	+0,05% виногр.	+0,05% нікотин.	+100 Вт , 125сек/кг
Гк 26	82,6	96,7	101,6	98,3	98,4
	2. Кількість видалених листків при кастрації
	0 (контроль)	1	2	3	4	5
ЦГ 10	74,4	70,2	59,3	36,4	-24,2	-61,4
Мир	171,7	157,7	137,3	100,2	72,1	9,2
	3. Схеми сівби*
	Контроль	Варіант 1	Варіант 2
ЦГ 10 МЧ F 115 зМ	24,9	30,5	55,8
Мир МЧУР 89 МВ	104,9	58,7	111,3
Річка Ч Ріст	135,8	76,6	123,7
	Густота, тис./га
	60	80	100	120
Чк 73	-10,7	20,9	23,9	12,0
Гк 26	43,2	91,6	100,2	75,5
ЦГ 10 М	2,2	23,9	46,2	38,4
F 115 зМ	19,7	42,4	58,3	47,4
УР 89 МВ	70,4	104,2	113,4	87,5
Мир М	83,2	103,5	104,7	77,6
Річка	117,2	134,5	130,5	102,8
Ріст	80,9	97,5	95,1	70,1

*Примітка: контроль -- 6+:2>, міжряддя 70см

Варіант 1 -- 6+, міжряддя 70см: 2>, міжряддя 35см; рослини > видалено у кінці вегетації

Варіант 2 -- 6+, міжряддя 70см: 2>, міжряддя 35см; рослини > видалено після цвітіння волотей

При розміщенні рядків батьківської форми у кожному третьому міжрядді материнської з видаленням її у кінці вегетації (варіант 1) рівень рентабельності вирощування насіння простого гібриду підвищувалась, а в інших комбінаціях -- знижувалась. У варіанті 2 рівень рентабельності становив 55,8% для комбінації простого, 111,3 - трьохлінійного, та 123,7% - чотирилінійного гібрида. Хоча в комбінації РічкаЧРіст показники рентабельності та собівартості при розміщенні батьківського компонента в міжряддях материнського з видаленням його відразу після цвітіння поступаються контролю, прибуток перевищує його.

Вирощування інбредних лінії Чк 73, Гк 26, ЦГ 10 М, F 115 зМ, УР 89 МВ та гібридів Мир М, Річка і Ріст за густоти 60 тис./га є малоефективним, а економічно доцільною для ліній Чк 73, Гк 26, ЦГ 10 М, F 115 зМ виявилась густота 100, для лінії УР 89 МВ і гібридів - 80 тис./га.

ПЕРЕЛІК ДРУКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Чучмій І.П., Борейко В.С., Ковальчук І.В., Струмінський Ю.М., Поліщук В.В., Запорожець* Ж.М. Проблеми селекції і насінництва скоростиглих гібридів кукурудзи для умов Лісостепу і Полісся України // Збірник наукових праць Уманського державного аграрного університету (спец. випуск): Біологічні науки і проблеми рослинництва.- Умань, 2003. - С. 317-322 (Доля участі здобувача 20%, особистий внесок - аналіз отриманих результатів, участь у формулюванні основних висновків).

2. Запорожець* Ж.М. Вплив видалення листя з материнських форм кукурудзи під час кастрації на врожайність гібридного насіння // Збірник наукових праць Інституту землеробства Української академії аграрних наук (випуск 1). -- К.: ЕКМО, 2004. -- С. 119-122.

3. Запорожець* Ж.М. Способи зближення строків цвітіння батьківських форм гібридів кукурудзи // Збірник наукових праць Уманського державного аграрного університету. - Умань, 2004. - Вип. 58. - С. 26-31.

4. Запорожець* Ж.М. Вплив всівання батьківського компонента на урожайність і якість гібридного насіння кукурудзи // Збірник наукових праць Уманського ДАУ. - Умань, 2005. - Вип. 60. - С. 119-125.

5. Запорожець* Ж.М. Економічна ефективність вирощування насіння гібридів кукурудзи за новою схемою розміщення батьківських компонентів // Збірник наукових праць Уманського ДАУ. - Умань, 2005. - Вип. 61.- С. 97-104.

6. Запорожець* Ж.М. Зближення строків цвітіння компонентів гетерозисних гібридів кукурудзи // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції: “Наука і освіта 2004”. - Т.69. Сільське господарство. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - С. 35-36.

7. Запорожець* Ж.М., Поліщук В.В., Опалко А.І., Рябовол Л.О. Насінництво кукурудзи за класичною методикою та з використанням технології in vitro // Матеріали науково-практичного семінару: „Проблеми отримання та використання генетично модифікованих і клонованих організмів”.- Біла Церква, 2004. - С. 59-60 (Доля участі здобувача 30%, особистий внесок - обробка і аналіз фактичного матеріалу, участь у формулюванні основних висновків, написанні статті).

8. Запорожець* Ж.М., Савченко С.П. Вплив густоти рослин на врожайність інбредних ліній та гібридів кукурудзи // Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених (до 160 річчя Уманського ДАУ) . - Умань, 2004.- С. 35-37 (Доля участі здобувача 70%, особистий внесок -планування досліджень, узагальнення отриманих результатів, написання статті).

9. Запорожець* Ж.М. Вплив схем розміщення компонентів гетерозисних гібридів кукурудзи на якість гібридного насіння // Збірник тез Другої міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів: „Молодь та поступ біології” (21-24 березня 2006 року, м. Львів). - Львів, 2006. - С. 140-141.

10. Запорожець* Ж.М. Передпосівна обробка насіння кукурудзи рістрегулюючими чинниками як спосіб зближення термінів цвітіння різних за тривалістю вегетаційного періоду компонентів гібриду // Матеріали Міжнародної наукової конференції „Аграрна наука і освіта XXI століття”. - Умань, 2006.- С. 62-63.

Примітка: Запорожець* - дівоче прізвище дисертантки Новак Ж.М.

АНОТАЦІЯ

Новак Ж.М. Заходи поліпшення якості та підвищення врожайності насіння кукурудзи в центральному лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.14 - насінництво. - Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Одеса, 2007.

У дисертації представлено результати досліджень з удосконалення технології насінництва гетерозисних гібридів кукурудзи. Розроблено способи зближення термінів цвітіння качанів інбредної пізньостиглої лінії Гк 26 і волотей ранньостиглої Чк 73: сівба батьківського компонента у фазі 4-5 листків материнського та передпосівна обробка насіння материнської лінії Гк 26 0,05% розчином виноградної кислоти з одночасною обробкою батьківської Чк 73 0,5% розчином нікотинової. Обмежено параметри видалення разом з волоттю верхніх листків материнських рослин - лінії ЦГ 10 і гібрида Мир до рівнів несуттєвого впливу на урожайність і якість гібридного насіння. Встановлено, що найвищу врожайність гібридного насіння зі збереженням його якості забезпечує схема сівби компонентів гібрида за розміщення рядків батьківського компонента у міжряддях материнського і видалення його після відцвітання волотей для комбінацій простого ЦГ 10 МЧF 115 зМ, трилінійного Мир МЧУР 89 МВ і чотирилінійного РічкаЧРіст гібридів. Підібрано кінцеві густоти рослин, що характеризуються поєднанням кількісних та якісних показників урожаю для інбредних ліній: Чк 73, ЦГ 10 М, F 115 зМ - 100 тис./га; УР 89 МВ, Гк 26 і гібридів Мир М, Річка та Ріст - 80тис./га. Основні результати роботи впроваджено у насінницьких господарствах АПК та в навчальний процес вищих закладів освіти України.

Ключові слова: насіння кукурудзи, інбредна лінія, гетерозисний гібрид, материнська/батьківська форма, термін, кастрація, схема, густота, урожайність.

АННОТАЦИЯ

Новак Ж.Н. Способы повышения урожайности и улучшения качества гибридных семян кукурузы в центральной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14 - семеноводство. - Селекционно-генетический институт - Национальный центр семеноведения и сортоизученя, Одесса, 2007.

В диссертации приведен анализ агротехнических приёмов, направленных на повышение урожайности и улучшение качества семян кукурузы в условиях центральной Лесостепи Украины.

Исследования проводились на черноземе оподзоленном тяжелосуглинистом опытного поля Уманского государственного аграрного университета в зоне неустойчивого увлажнения правобережной Лесостепи Украины на протяжении 2002-2005гг.

Сближение сроков цветения початков позднеспелой инбредной линии Гк 26 и метёлок раннеспелой Чк 73 достигается посевом отцовского компонента в фазе 4-5 листьев материнской, а также предпосевной обработкой семян линии Гк 26 0,05% раствором виноградной кислоты, а Чк 73 -- 0,5% раствором никотиновой, при чём второй вариант является наиболее экономически выгодным (уровень рентабельности -- 82,6, тогда как при разных сроках посева -- 58,5%). Посев указанных компонентов гибрида на разную глубину (3-4; 5-6; 9-10см) оказался неэффективным, а загущение отцовского компонента от 60 до 135 тыс./га -- малоэффективным.

Установлено, что удаление вместе с метёлкой более одного-двух верхних листьев материнских растений - инбредной линии ЦГ 10 и гибрида Мир ведёт к резкому снижению урожайности и массы 1000 семян. Удаление трёх листьев на линии ЦГ 10 ведёт к снижению прибыли и рентабельности более чем в два раза по сравнению с контролем, а четырёх и пяти делает производство убыточным. У гибрида Мир удаление вместе с метёлкой трёх листьев сопровождалось увеличением себестоимости на 212; пяти - соответственно на 884 грн./т.

При выращивании гибрида Мир (ЦГ 10 МЧF 115 зМ) целесообразно высевать отцовский компонент в каждом третьем междурядье материнского и удалять его после цветения метёлок, что способствует увеличению индивидуальной продуктивности и урожайности (на 65% по сравнению с контролем) материнской формы, а также чистого дохода и рентабельности на 29,9%. Если отцовскую линию F 115 зМ удаляли в конце вегетации, то прибавка урожайности по сравнении с контролем составляла 40%, а рентабельность увеличивалась на 5,9%. При выращивании трех- (Мир МЧ УР 89 МВ) и четырёхлинейного (РичкаЧРист) гибридов только вариант с удалением отцовской формы после её цветения обеспечил существенную прибавку урожайности: 138 и 127% от контроля соответственно для каждой комбинации, что увеличило чистый доход соответственно на 2876 и 1624грн./га. При удалении отцовских растений в конце вегетационного периода сильно снижается индивидуальная продуктивность растений, прибавка урожайности при этом незначительна, и с экономической точки зрения эти варианты не выгодны.

Установлено также, что наиболее высокий урожай и экономический эффект на ряду с сохранением посевных качеств семян, обеспечивается для гетерозисных гибридов Мир М, Ричка, Рист и инбредных линий Гк 26 и УР 89 МВ при густоте растений 80 тыс./га, а для линий Чк 73, ЦГ 10 М, F 115 зМ -100 тыс./га.

Основные результаты роботы внедрены в семеноводческих хозяйствах агропромышленного комплекса Украины и учебный процесс ВУЗов для сельскохозяйственных и биологических специальностей.

Ключевые слова: семена кукурузы, инбредная линия, гетерозисный гибрид, материнская/отцовская форма, термин, кастрация, схема, густота, урожайность.

SUMMARY

Novak Zh. N. The manners of quality's improvement and yield's increasing maize seeds in central Forest-Steppe of Ukraine.- Manuscript.

Thesis for Degree of Candidate of Agricultural sciences, specialty 06.01.14 - Seeding. - Plant Breeding and Genetics Institute - National Centre of Seed and Cultivar Investigation, Odesa, 2007.

In the thesis the results of experience of hybrid seeding technologies improvement was introduced. The manners of reconciliation late mature inbred line's GK 26 air's flowering and early mature line's ChK 73 tassels flowering terms was developed. They are: the sowing of paternal component when maternal is in phase of 4-5 leafs and before-sowing seed cultivation maternal line's GK 26 by 0.05% solution of vine acid with simultaneous cultivation paternal line's ChK 73 by 0.5% solution of nicotine acid.

The limits of leafs removal during detasseling for the maternal plants - line TsG 10 and hybrid Mir before level of few influence on hybrid's seeds yield and quality was confined.

It's determined scheme of sowing hybrid's components when rows of paternal forms is allocated between rows of maternal and removal after tassels flowering for combinations single heterosis hybrid TsG 10 MЧF 115 zM, three lines hybrid Mir MЧUR 89 MV and double way crossing hybrid RichkaЧRist give highest yield of hybrid's seeds and conservation of theirs quality. The plants density, which union quantity's and quality's yielding index's are select: for inbred line's ChK 73, TsG 10 M, F 115 zM -100 thousand/hectare; UR 89 MV, GK 26 and hybrids Mir M, Richka and Rist - 80 thousand/hectare.

The main results of this work are embedding in seeding concerns of agro trader complex and Ukrainian studying process for high education's establishment.

Key words: maize's seed; inbred line, heterosis hybrid, maternal / paternal form, term, detasseling, scheme, density, yield.

Размещено на Allbest.ru