Семенная продуктивность механической смеси родительских компонентов гетерозисных гибридов F1 озимой ржи в восточной части Лесостепи Украины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья

на тему: Семенная продуктивность механической смеси родительских компонентов гетерозисных гибридов F1 озимой ржи в восточной части Лесостепи Украины

Выполнил:

В.А. Цыганко

Представлены результаты трехлетних исследований по изучению влияния фона минерального питания и нормы высева на урожай и посевные качества семян механической смеси родительских компонентов гетерозисных гибридов F₁ озимой ржи при выращивании на участке гибридизации по предшественнику озимый рапс. Установлено, что в условиях неустойчивого увлажнения восточной части Лесостепи Украины для получения высокого уровня урожая зерна и семян озимой ржи с хорошими посевными качествами необходимо высевать родительские компоненты с нормой 3,0-4,0 млн. шт./га всхожих семян с обязательным применением минеральных удобрений в дозе N₆₀P₆₀K₆₀.

We have presented results of three-year research into the influence of the background of mineral feeding and norm of sowing on the yield and sowing qualities of seeds of mechanical mixture of parental components of heterosis hybrids F₁ of winter rye while cultivating it on a plot of hybridization with winter rapeseed as predecessor. We have established that in conditions of unstable moistening of the eastern part of forest-steppe of Ukraine it is necessary to sow parental components in the amount of 3.0-4.0 mn of germinated seeds per ha with compulsory application of mineral fertilizers in the dose of N₆₀P₆₀K₆₀ to obtain high yield of grain and seeds of winter rye with good sowing qualities.

Введение

Производство зерна в Украине всегда было и остается актуальным вопросом, а одной из основных хлебных культур является озимая рожь. Площади, отведенные под ее посевы, в стране в последние два десятилетия составляют 0,4-0,45 млн. гектаров, при этом часть выращенного зерна используется для внутреннего потребления, другая - идет на экспорт [19, 20].

Одним из современных методов повышения урожайности озимой ржи является разработка теории гетерозиса и ее практическое применение в виде создания гетерозисных гибридов F₁ на основе ЦМС [1, 2, 5, 7]. Возможность использования ЦМС для получения гетерозисных гибридов появилась с открытием ее источников: R-типа [9] и Р-типа [22]. В настоящее время в производстве гетерозисные гибриды превышают стандартные популяционные сорта по урожайности на 10-12 %, а в испытаниях - до 17-20 % [10, 23-25].

В комплексе мероприятий, направленных на повышение урожайности озимых культур, в том числе и озимой ржи, важное место принадлежит использованию на посев высококачественного посевного материала. Поэтому, чтобы обеспечить товаропроизводителей высококачественными семенами гетерозисных гибридов F₁ озимой ржи, возникла необходимость в разработке технологии их выращивания, что и послужило основанием для проведения наших исследований.

Анализ источников

В результате исследований установлено, что уровень урожайности и качество семян сельскохозяйственных культур, возделываемых в производстве, во многом зависит от почвенно-климатических условий их выращивания [13]. Восточная часть Лесостепи Украины, где проводили исследования (Харьковская область), характеризуется как зона устойчивого семеноводства [16]. Хорошие урожаи высококачественных семян озимых культур в данной зоне, в том числе и озимой ржи, можно получать после чистых и занятых паров, многолетних трав, зернобобовых культур, а также после озимого рапса [11, 12, 14]. Важными элементами технологии, которые наиболее существенно влияют на урожайность и качество семян сельскохозяйственных культур, являются нормы высева и уровень минерального питания [8, 18, 21].

В восточной части Лесостепи Украины исследований по технологии выращивания семян озимой ржи и, в частности, по изучению таких агроприемов, как фон минерального питания и норма высева, проведено крайне мало, а для гетерозисных гибридов F₁ озимой ржи, созданных на основе ЦМС, данные практически отсутствуют. Поэтому наши исследования были направлены на изучение этих вопросов.

Методы исследования

Исследования проводили в 2008-2010 гг. в стационарном севообороте лаборатории растениеводства и сортоизучения ИР им. В. Я. Юрьева НААН Украины.

Почва опытного участка - чернозем глубокий слабовыщелоченный. Содержание гумуса в пахотном горизонте 5,8-5,9 %, щелочногидролизуемого азота - 132 мг/кг почвы (низкое), подвижного фосфора - 110 мг/кг почвы (среднее) и обменного калия - 127 мг/кг почвы (высокое).

Опыты закладывались по предшественнику озимый рапс методом расщепленных делянок [15]. Размещение делянок рендомизированное. Площадь учетной делянки - 25 м², повторность четырехкратная.

Изучали два агрофона питания: без удобрений (контроль) и N₆₀P₆₀K₆₀ и три нормы высева - 2,0; 3,0 и 4,0 млн. всхожих семян на 1 га. Для посева использовали механическую смесь семян родителей гибрида Юрьевец F₁, состоящей из 90 % материнского МС-компонента (гибрид Королева F₁ МС) и 10 % отцовского компонента (популяционный сорт-синтетик Харьковская 98). Посев осуществлялся сеялкой СН-16М на глубину 4-5 см обычным способом в начале второй декады сентября. Уборку урожая проводили комбайном «Sampo-130» с последующим перерасчетом на 100 % чистоту и 14 % влажность зерна.

Посевные качества семян: энергию прорастания, всхожесть и массу 1000 зерен - определяли по ДСТУ 4138-2002 [17].

Математическую обработку данных проводили по Б. А. Доспехову [3] с помощью методических рекомендаций по использованию пакета компьютерных программ Statistica 6,0 [4].

Годы проведения исследований по погодным условиям были контрастными. Так, 2007-2008 гг. характеризовался благоприятными для озимой ржи условиями влагообеспечения и удовлетворительным температурным режимом на протяжении всего периода вегетации культуры. В 2008-2009 гг. наблюдалась засуха в фазу колошения, цветения и налива зерна, а погодные условия 2009-2010 гг. были неблагоприятными для формирования урожайности и качества семян из-за засухи в осенний период, длительного воздействия ледяной корки на посевы в зимний период и почвенной засухи в период весеннее-летней вегетации.

Сложившиеся погодные условия в годы проведения исследований позволили всесторонне изучить и оценить реакцию смеси родительских компонентов гетерозисных гибридов F₁ озимой ржи на основные элементы технологии ее выращивания при получении семенного материала на делянке гибридизации.

Основная часть

Основным назначением участков гибридизации является получение гибридных семян. В результате проведенных исследований установлено, что урожай зерна механической смеси родительских компонентов гетерозисного гибрида F₁ озимой ржи на участке гибридизации в среднем за три года составил 4,16 т/га, а семян - 3,57 т/га (табл. 1). Наиболее высокими эти показатели были в 2007-2008 гг. вегетационном году (8,02 и 7,01 т/га), когда во все периоды вегетации озимой ржи наблюдались благоприятные погодные условиями для роста и развития ее растений. В условиях почвенной засухи во время колошения, цветения и налива зерна у озимой ржи, наблюдавшейся в 2008-2009 гг., урожай зерна и семян смеси родительских компонентов на участке гибридизации находился на уровне 2,51 и 2,26 т/га соответственно.

Таблица 1. Продуктивность механической смеси родительских компонентов гибрида F₁ озимой ржи на участке гибридизации в зависимости от фона минерального питания и нормы высева в различные по погодным условиям годы (2008-2010 гг.)

Наиболее низкие показатели по урожаю как зерна (1,96 т/га), так и семян (1,46 т/га) были получены в 2009-2010 гг. вегетационном году. Причиной этому были засушливые погодные условия в осенний период в сочетании с длительным воздействием на посевы озимых ледяной корки в зимний период и почвенной засухи в период весеннее-летней вегетации озимой ржи. гибрид рожь урожай минеральный

Существенное влияние на продуктивность механичесой смеси родительских компонентов на участке гибридизации оказывали и изучаемые агроприемы. В среднем за годы исследований применение минеральных удобрений в дозе N₆₀P₆₀K₆₀ обеспечило прибавки в урожаях зерна и семян на уровне 0,72-0,91 и 0,57-0,83 т/га соответственно. Наиболее существенными они были в 2008-2009 гг. и составили: по зерну - 1,74-1,76 т/га и по семенам - 1,56-1,64 т/га. В экстремальном по погодным условиям 2009-2010 гг. эффективность применения удобрений на участке гибридизации снизилась по сравнению с 2008-2009 гг. в 1,6-3,0 раза по зерну и в 1,9-2,6 раза по семенам. Отзывчивость на удобрения смеси родительских компонентов при выращивании ее на участке гибридизации в условиях 2007-2009 гг. была неоднозначной и во многом зависела от применяемой нормы высева семян. Так, на варианте опыта с внесением минеральных удобрений урожай зерна и семян по отношению к неудобренному варианту опыта при норме высева 2,0 млн. возрастал соответственно на 0,40 и 0,35 т/га. При увеличении нормы высева до 3,0 млн. эффективность удобрений уменьшалась, а при 4,0 млн. - урожай зерна и семян при внесении удобрений из-за полегания посевов был ниже, чем на варианте без удобрений.

Наряду с применением удобрений, не менее важное место в технологии выращивания семян зерновых культур занимает норма высева семян [11, 16, 18]. Изучение влияния данного агроприема на урожай зерна и семян озимой ржи при выращивании ее на участке гибридизации показало, что эффективность его во многом зависела от фона минерального питания и погодных условий года. Обобщая экспериментальные данные, полученные в опытах, нужно отметить, что при благоприятных погодных условиях (2007-2008 гг.) максимальный урожай зерна и семян смеси родительских компонентов на неудобренном фоне питания был получен при норме высева 4,0 млн. шт./га всхожих семян, а на фоне N₆₀P₆₀K₆₀ - из-за полегания посевов при норме высева 2,0 млн.

В условиях весенне-летней засухи (2008-2009 гг.) оптимальной была норма высева установленная из расчета 3,0 млн. шт./га всхожих семян независимо от фона питания. При уменьшении ее до 2,0 млн. урожай зерна и семян снижался, а при загущении посевов до 4,0 млн. наблюдалась лишь тенденция к его росту.

При неблагоприятных погодных условиях для роста и развития растений, наблюдавшихся на протяжении всего периода вегетации озимой ржи 2009-2010 гг., наиболее высокий уровень урожая как зерна, так и семян смеси родительских компонентов при выращивании ее на участке гибридизации был получен при норме высева 4,0 млн. шт./га всхожих семян, независимо от фона питания.

Изучение посевных качеств семян, полученных на участке гибридизации озимой ржи, показало, что они так же изменялись в опытах под воздействием погодных условий и приемов агротехники, как и урожай зерна и семян. Так, в среднем по опыту, семена, выращенные в 2007-2008 гг. и 2008-2009 гг., по массе 1000 зерен между собой не отличались (30,3 и 30,5 г), а семена, полученные в 2009-2010 гг., были несколько мельче. Маса 1000 зерен у них составляла 27,4 г (табл. 2).

Таблица 2. Посевные качества семян механической смеси родительских компонентов гибрида F₁ озимой ржи, полученных на участке гибридизации в зависимости от агрофона питания и нормы высева в различные по погодным условиям годы (2008-2010 гг.)

На крупность семян свое влияние оказывали и минеральные удобрения. При этом степень и направленность влияния удобрений на массу 1000 зерен во многом зависела от погодных условий года. Так, при внесении удобрений масса 1000 зерен в 2007-2008 гг. достоверно снижалась, в 2008-2009 гг. - не изменялась, а в 2009-2010 гг. - повышалась. В среднем же за три года масса 1000 зерен при внесении минеральных удобрений была на 0,8 г выше, чем на фоне питания без удобрений.

Существенное влияние на крупность семян в опытах оказывали и нормы высева. При этом установлено, что при загущении посевов от 2,0 до 4,0 млн. шт./га всхожих семян масса 1000 зерен снижалась как в отдельно взятые годы, так и в среднем за годы проведения исследований.

Обобщая экспериментальные данные по энергии прорастания и лабораторной всхожести семян, выращенных на участке гибридизации, следует отметить, что эти показатели посевных качеств были менее подвержены влиянию погодных условий и изучаемых приемов агротехники, нежели масса 1000 зерен. Так, в среднем по опыту под влиянием погодных условий лабораторная всхожесть семян практически не изменялась, а энергия прорастания реагировала на них. У семян, полученных при погодных условиях 2007-2008 гг., энергия прорастания была на уровне 71 %, а у семян, полученных в условиях 2008-2009 гг. и 2009-2010 гг., она была выше и равнялась соответственно 88 % и 90 %.

При внесении минеральных удобрений энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян в годы проведения исследований в большинстве случаев практически не изменялись, наблюдалась лишь тенденция к их снижению. Такая же закономерность наблюдалась и при загущении посевов от 2,0 до 4,0 млн. шт./га всхожих семян.

В целом же семена, полученные на изучаемых вариантах в опытах, во все годы проведения исследований по своим посевным качествам, согласно существующим стандартам [25], отвечали требованиям для семян элиты и суперэлиты.

Заключение

В результате проведенных исследований установлено, что в условиях неустойчивого увлажнения восточной части Лесостепи Украины при выращивании механической смеси родительских компонентов гетерозисного гибрида F₁ озимой ржи на участке гибридизации по предшественнику озимый рапс наиболее высокий уровень урожая семян с хорошими посевными качествами можно получать при использовании нормы высева, установленной из расчета 3,0-4,0 млн. шт./га всхожих семян с обязательным применением минеральных удобрений в дозе N₆₀P₆₀K₆₀.

Литература

1. Гончаренко, А.А. Методы селекции и перспективы создания гетерозисных гибридов F₁ озимой ржи на основе ЦМС / А. А. Гончаренко // Новые методы селекции озимых колосовых культур: сб. науч. тр. - Уфа, 2001. - С. 13-21.

2. Дерев'янко, В.П. Селекція гібридів жита озимого / В. П. Дерев'янко // Селекція і насінництво. - 2000. - Вип.84. - С. 35-39.

3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.

4. Ермантраут, Е.Р. Статистичний аналіз агрономічних дослідних даних в пакеті Statistica-6: методичні вказівки / Е. Р. Ермантраут, О. І. Присяжнюк, І. Л. Шевченко. - Киев, 2007. - 55 с.

5. Єгоров, Д. К. Особливості гетерозисної селекції озимого жита / Д. К. Єгоров, В. П. Дерев'янко // Селекція і насінництво. -2004. - Вип. 88. - С.

6. Єгоров, Д.К. Нові селекційні розробки як фактор збільшення виробництва зерна жита озимого / Д. К. Єгоров, В. А. Циганко, В. П. Дерев'янко, О.О. Ісаєнко // Селекція і насінництво. - 2008. - Вип. 95. - С. 55-64.

7. Єгоров, Д.К. Особливості селекції сортів та гібридів озимого жита / Д. К. Єгоров, В.А. Циганко, В. П. Дерев'янко, О. О. Олійник // Збірник наукових праць СГІ - НЦНС. - Вип. 16 (56). - Одеса, 2010. - С. 104-109.

8. Кавунець, В.П. Вплив елементів інтенсивної технології, зокрема дробного внесения мінеральних добрив, на урожай та якість насіння озимої пшениці / В. П. Кавунець, В. І. Русанов, В. С. Корчмарський // Збірник наукових праць СГІ . - Одеса: СП - НАЦ HAIC, 2005. - С. 63-72.

9. Кобылянский, В. Д. Рожь. Генетические основы селекции / В. Д. Кобылянский. - М.: Колос, 1982. - 271 с.

10. Кордін, О.І. Озиме жито - майбутнє за гібридами / О. І. Кордін, В. Дворнік-Ласковскі // Агроном. -2009. - № 3 (серпень). - С. 116-119.

11. Лихочвор, В.В. Зерновиробництво / В. В. Лихочвор, В. Ф. Петриченко, П.В. Іващук. - Львів, 2008. - 624 с.

12. Макрушин, Н.М. Методологические указания по выделению зон оптимального семеноводства в связи с переводом его на промышленную основу / Н. М Макрушин, Т. М. Зюбровская. - Горький: Изд-во МСХ СССР, 1979. - 22 с.

13. Макрушин, Н.М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур / Н.М. Макрушин. - М.: Агропромиздат, 1985. - 280 с.

14. Мельник, С.И. Зональное семеноводство в Украине: история, современное состояние, перспективы / С.И. Мельник // Научные труды ПФ «ПАЛАЧУ» НАУ. - Симферополь, 2008. - Вып. 107. - С. 32-35.

15. Литун, П.П. Методические рекомендации по изучению сортовой агротехники в селекцентрах / П.П. Литун, В. М. Костромитин, Л. В. Бондаренко. - М.: ВАСХНИЛ, 1984. - 32 с.

16. Насінництво й насіннєзнавство зернових культур / М. М. Гаврилюк [та ін.] / Під ред. М.О. Кіндрука. - К., 2003. - 240 с

17. Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості: ДСТУ 4138-2002. - К.: Держспоживстандарт України, 2003. - 173 с.

18. Семеноводство зерновых, кормовых и масличных культур / Под ред. Н. М. Макрушина; сост. К. В. Малуша, А. К. Медведовский. - К.: Урожай, 1984. - 192 с.

19. Сільське господарство України - від минулого до сьогодення / за ред. М. В. Зубця. - К., 2006. - Т. 4. - С. 64-72.

20. Сталість землеробства: проблеми і шляхи вирішення / В. Ф. Сайко [та ін.]. - К.: Урожай, 1993. - 320 с.

21. Технология промышленного семеноводства зерновых культур / Г. В. Гуляев [и др.]. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 270 с.

22. Geiger, H.H. Cytoplasmic make sterility in rye (Secale cereale L.) / H. H. Geiger, F. W. Schnell // Crop. Sc. - 1970. - Vol. 10. - P. 56-60.

Размещено на Allbest.ru