CC BY
53
УДК 633.15:631.52
новые гибриды кукурузы для условий центрального черноземья
С.И. ТЮТЮНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, директор
А.Н. ВОРОНИН, кандидат биологических наук, зам. директора
С.А. ХОРОШИЛОВ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Г.М. ЖУРБА, старший научный сотрудник М.В. КЛИМЕНКО, научный сотрудник Т.В. БИРЮКОВА, младший научный сотрудник Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Октябрьская, 58, Белгород, 308001, Российская Федерация E-mail: [email protected]
Резюме. С использованием раннеспелых и позднеспелых линий кукурузы создан простой межлинейный стерильный гибрид Сириус С, который служит материнской родительской формой трёхлинейных гибридов кукурузы Эффектный СВ (ФАО 160), Ресурсный СВ (ФАО 220), и Стабильный СВ (ФАО 240). Стерильный гибрид Сириус С отличается высокими эффектами ОКС по зерновой продуктивности и СКС по скороспелости, о чём свидетельствует создание с его участием гибридов с потенциальной урожайностью зерна 10-11 т/га и скороспелостью от 160 до 240 единиц ФАО. По результатам конкурсного испытания 2012-2014 гг. указанные гибриды превысили стандарт по урожайности зерна в регионе на 1,6, 2,1 и 2,3 т/га соответственно, или на 22-32%. По сбору сухого вещества из листостебельной массы без початков в фазе полной спелости зерна (влажность 21,8-26,5%) они превзошли стандарт на 1,81-2,70 т/га, или 27,5-41,0%. По результатам Государственного испытания гибрид кукурузы Ресурсный СВ внесён в Государственный реестр селекционных достижений по 5 региону с 2015 г., Эффектный СВ проходитГСИ с 2014 г., Стабильный СВ - с 2015 г. Целенаправленная селекционная работа в Белгородском НИИСХ позволила создать гибриды кукурузы универсального использования, различающиеся по скороспелости (от ФАО 160 до ФАО 240), которые способны обеспечить структурный состав гибридов кукурузы по скороспелости в Белгородской и других областях Центрального Черноземья.
Ключевые слова: кукуруза, селекция, гибриды, урожайность зерна, листостебельная масса.
Для цитирования: Новые гибриды кукурузы для условий Центрального Черноземья /С.И. Тютюнов, А.Н. Воронин, С.А. Хорошилов, Г.М.Журба, М.В. Клименко, Т.В. Бирюкова// Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №10. С. 69-71.
скрещивании [4], положенного Б.П. Соколовым в основу подбора родительских форм при гибридизации кремнистых холодостойких линий кукурузы с зубовидными линиями южного происхождения [5].
Программой производства зерна кукурузы в Белгородской области предусмотрено расширение ее посевных площадей на эти цели. Стабильное производство зерна кукурузы планируется обеспечить путем высева новых высокопродуктивных гибридов и использования современных ресурсосберегающих технологий, как элементов внедряемой в области биологизации земледелия [6].
Кукуруза на зерно - культура с самым высоким уровнем растительных остатков в севообороте. При использовании технологий с минимальной основной обработкой почвы и прямым посевом гибриды кукурузы должны отличаться высокой урожайностью зерна и листостебельной массы для формирования на поверхности мульчирующего слоя после уборки [7, 8].
В современных технологиях гибриды кукурузы -один из основных элементов стабильного производства зерна и экологической устойчивости агроценоза.
Цель наших исследований выделить в процессе изучения комбинационной способности простых стерильных гибридов и линий - восстановителей фертиль-ности гибриды кукурузы зернового использования, формирующие высокую урожайность зерна и листостебельной массы и отличающиеся высокой адаптационной устойчивостью к почвенно-климатическим условиям региона.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в селекционном севообороте Белгородского НИИСХ в 2012-2014 гг. на типичном тяжёлосуглинистом чернозёме с содержанием гумуса 5,5 %; рНКС| - 6,0; Р2О5 и К2О по Чирикову - 58 и 130 мг/кг почвы соответственно. Норма высева семян - 80 тыс./га. Густота стояния растений к уборке 62-68 тыс./га. Ширина междурядий 70 см. Предшественник - озимая пшеница. Площадь делянки 10 м2, повторность - четырёхкратная.
Кукуруза - одна из важнейших культур зернового баланса в мире, продукция которой служит высокоэнергетическим кормом для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы [1]. Анализ показателей производства зерна кукурузы свидетельствует, что в большинстве стран мира происходит расширение площадей ее посевов, увеличение урожайности и валовых сборов зерна [2].
Важнейший фактор интенсификации производства зерна кукурузы - создание адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям высокопродуктивных гибридов [3]. Большую роль в ее селекции играет использование разработанного Н.И. Вавиловым эколого-географического принципа подбора пар при
Агротехника состояла из обработки дискатором ДМ-4 на 8-10 см после уборки озимой пшеницы для заделки растительных остатков, ранневесеннего боронования в два следа ЗБЗС-1 и внесения азофоски (16:16:16) в дозе 3 ц/га в физической массе под предпосевную культивацию АКШ-4 на 4-6 см. Посев проводили специализированной селекционной сеялкой с порционным высевающим аппаратом на базе СУПН-8 в третьей декаде апреля. После посева вносили по-Таблица 1. Урожайность зерна трёхлинейных гибридов кукурузы, Белгород, 2012-2014 гг.
ФАО Комбинация скрещивания Урожайность зерна при влажности 14%, т/га Отклонение от стандарта, т/га Уборочная влажность зерна, %
230 Днепровский 181 СВ ф) 7,1 - 31,6
220 Сириус С х РВП 12-1вС
(Ресурсный СВ Р1) 8,7 + 1,6 26,5
240 Сириус С х SB 5-1вС
(Стабильный СВ Р1; 9,2 +2,1 24,0
160 Сириус С х РВП 23-3вС
(Эффектный СВ Р1) 9,4 +2,3 21,8
НСР 05 0,83 1,92
Таблица 2. Урожайность листостебельной массы (без початков) гибридов кукурузы (Белгородский нииСх, 2012-2014 гг.)
ФАО Гибрид Листо-стебель ная масса, т/га Отклонение от стандарта, т/га Содержание сухого вещества, % Сбор сухого вещества, т/га Отклонение от стандарта, т/га
230 Днепровский 181 СВ ф) 14,16 46,4 6,57 220 Сириус С х РВП 12-1вС (Ресурсный СВ Р1) 16,35 +2,19 51,2 8,38 +1,81 240 Сириус С х SB 5-1вС (Стабильный СВ Р 18,79 +4,63 49,3 9,27 +2,70 160 Сириус С х РВП 23-3вС (Эффектный СВ Р1) 17,05 +2,89 52,8 9,01 +2,44 НСР 0,92 0,83
чвенный гербицид Харнес КЭ в дозе 3 л/га без заделки, а впоследствии Пропонит КЭ в аналогичной дозе и 1,4 л/га Милагро 40 КС в фазе 7-8 листьев.
Учёт урожайности зерна и листостебельной массы проводили в фазе полной спелости зерна в третьей декаде сентября с отбором проб для определения содержания сухих веществ методом высушивания в сушильном шкафу при температуре 1050С. Пересчёт урожая зерна вели на 14 %-ную влажность в соответствии с общепринятой методикой [9].
Полученные экспериментальные данные статистически обрабатывали с методом однофакторного дисперсионного анализа на персональном компьютере с использованием программы Statistica-6 [10].
В конкурсном испытании Белгородского НИИСХ стандартом в группе ФАО до 250, к которой относятся все сравниваемые образцы, служил гибрид кукурузы Днепровский 181. В государственном испытании в Белгородской области гибрид кукурузы Ресурсный СВ сравнивали с Днепровским 273 АМВ.
результаты и обсуждение. Путем целенаправленной селекционной работы в Белгородском НИИСХ был создан простой стерильный гибрид кукурузы с высоким уровнем закрепления стерильности по С-типу, который получил название Сириус С. Оценка его комбинационной способности с линиями - восстановителями фертильности в топкроссных скрещиваниях выявила высокую комбинационную ценность созданного гибрида в качестве материнской родительской формы трёхлинейных гибридов кукурузы. Анализ результатов конкурсного испытания показал, что по урожаю зерна новые гибриды кукурузы превысили стандарт Днепровский 181 СВ на 1,6-2,3 т/га, или на 22-32% (табл. 1). Самую низкую уборочную влажность зерна отмечали у наиболее скороспелого гибрида Эффектный СВ, при этом у всех изучаемых гибридов она была меньше, чем у стандарта. Таким образом, простой стерильный гибрид Сириус С обладает существенными эффектами СКС (специфическая комбинационная способность) по скороспелости и связанной с ней влажности зерна при уборке.
Простой стерильный гибрид кукурузы Сириус С (ФАО 220) - растение высотой 220-230 см с 14 листьями и высокой устойчивостью к ломкости стебля. Початок слабо-конусовидной формы, длиной 18-21 см, количество рядов зёрен в початке 20-22 шт., количество зёрен в ряду - 38-40 шт. Высота прикрепления початка 55-60 см, диаметр початка 42-45 мм, диаметр стержня початка 20-21 мм. Окраска стержня початка -белая. Зерно зубовидной
консистенции, жёлтого цвета с красным оттенком в нижней части. Масса 1000 зерен 156-160 г. Устойчив к южному гельминтоспорио-зу, пузырчатой и пыльной головне на естественном инфекционном фоне, западноевропейским кукурузным мотыльком поражается слабо. Холодостойкость и засухоустойчивость высокие, на уровне 9 баллов. Гибрид отобран на высоком азотном фоне с оптимумом в условиях влагообеспечен-ности Белгорода на уровне отличается интенсивной отдачей влаги при созревании зерна.
Следует отметить, что метеоусловия в последние годы способствуют формированию высокого потенциала зерновой продуктивности у всех гибридов кукурузы, независимо от скороспелости, что подтверждает средняя урожайность зерна в опыте: в 2012-2013 гг. -более 9 т/га, в 2014 г. - около 7 т/га. Однако если сумма эффективных температур за последние годы позволяет возделывать гибриды кукурузы с ФАО более 300, то осадков, особенно в критические для кукурузы периоды, недостаточно для формирования более высокой урожайности. Например, в засушливом для культуры 2014 г. она колебалась в конкурсном испытании от 5,64 до 7,64 т/га. Тем не менее, гибриды кукурузы, созданные в Белгородском НИИСХ в последние годы, оказались более продуктивны, чем стандарт Днепровский 181 СВ. Превышение по урожайности зерна за 3 года испытаний составило более 1 т/га.
По содержанию сухих веществ в листостебельной массе, ее урожайности и сбору сухого вещества превосходство экспериментальных гибридов над стандартом оказалось ещё более значительным (табл. 2).
Прежде всего, обращает на себя внимание тот факт, что по концентрации сухого вещества гибриды кукурузы Ресурсный СВ и Эффектный СВ значительно превосходят все другие изученные образцы, достоверно превышая стандарт, как по урожайности листостебельной массы, так и по сбору сухого вещества. Однако наибольшей урожайностью листостебельной массы по результатам испытания характеризовался гибрид Стабильный СВ. Он же отличался самым высоким сбором сухого вещества (+2,7 т/га). В связи с этим Стабильный СВ, на наш взгляд, целесообразно использовать в технологиях с минимальной обработкой почвы и прямым посевом,как гибрид, способный наиболее эффективно формировать мульчирующий слой из растительных остатков после уборки основной продукции на зерно.
По результатам Государственного испытания (табл. 3) гибрид кукурузы Ресурсный СВ внесён в Государственный реестр селекционных достижений по 5 региону с 2015 г.
Гибрид кукурузы Ресурсный СВ - среднеранний (ФАО 220), трёхлинейный. Материнская форма - про-
Таблица 3. результаты Государственного испытания гибрида кукурузы ресурсный Св на октябрьском ГСУ Белгородской области (2013-2014 гг.), т/га
Название Урожайность зерна, т/га Вегетационный период, дн. Урожайность сухого вещества, т/га Вегетационный период, дн.
Днепровский 273 АМВ ф) 8,35 117 15,15 103 Ресурсный СВ 9,51 112 19,02 98
Таблица 4. результаты Государственного испытания гибрида кукурузы Эффектный Св (ФАо 160), 2014 г
Сортоучасток Урожайность сухого вещества, т/га Прибавка к стандарту, т/га
Бобровский ГСУ, Воронежская обл. 14,5 +5,1
Свердловский ГСУ, Орловская обл. 19,2 +5,2
Авдеевский ГСУ, Тамбовская обл. 13,1 +3,0
Центрально Чернозёмный регион 12,3 +0,9
стой стерильный гибрид Сириус С, отцовская - самоопыленная линия РВП 12-1 вс, восстановитель фертильности С-типа, полученная по программе скрещивания раннеспелых и позднеспелых генетических источников многорядности и холодостойкости. Початок слабо-конусовидной формы, длиной 18-21 см, количество рядов зёрен в початке 20-22, количество зёрен в ряду 38-40. Высота прикрепления початка 55 см, диаметр початка 42-45 мм, диаметр стержня початка 2021 мм, окраска стержня початка - красная. Зерно жёлтого цвета с красным оттенком в нижней части. Масса 1000 зерен 220-250 г. Растение высотой 220-260 см, количество листьев 14, устойчивость к ломкости стебля высокая (9 баллов).
Семеноводство ведётся на стерильной основе по схеме полного восстановления фертильности у гибрида первого поколения. Устойчив к южному гельминтоспориозу (9 баллов), пузырчатой и пыльной головне на естественном инфекционном фоне, западноевропейским кукурузным мотыльком поражается слабо. Холодостойкость (9 баллов) и засухоустойчивость (8 баллов) высокие. Гибрид отличается интенсивной отдачей влаги при созревании зерна, рекомендован для возделывания в ЦентральноЧернозёмном регионе.
В 2014 г. Белгородским НИИСХ передан на Государственное испытание РФ гибрид кукурузы Эффектный СВ (ФАО 160), который превысил по урожайности зерна в конкурсном испытании 2013 г. стандартный гибрид Днепровский 181 СВ на 23,1% (+2,3 т/га), при уборочной влажности зерна ниже стандарта (-9,8%). С 2015 г. проходит Государственное испытание гибрид кукурузы Стабильный СВ (ФАО 240), также созданный с участием материнской формы Сириус С.
Гибрид кукурузы Эффектный СВ (табл. 4) по данным Государственного испытания в 2014 г. продемонстрировал значительное превосходство по урожайности сухого вещества над стандартными гибридами (53,6-30,1%) на сортоучастках Воронежской, Орловской и Тамбовской областей. В целом по 5 региону превышение по сбору сухого вещества составило 0,9 т/га, а по урожайности зерна - 0,4 т/га.
выводы. Целенаправленная селекционная работа, проводимая в Белгородском НИИСХ, позволила создать стерильный простой гибрид кукурузы Сириус С, который, в свою очередь, послужил материнской формой новых гибридов кукурузы универсального использования, скороспелостью от ФАО 160 до ФАО 240, способных обеспечить необходимый ассортимент этой культуры для Белгородской и других областей Центрального Черноземья.
Новые гибриды кукурузы сочетают в генотипе высокую потенциальную урожайность зерна и листостебельной массы с низкой уборочной влажностью и высокой устойчивостью к полеганию.
Литература.
1. Югенхеймер Р.У. Кукуруза: улучшение сортов, производство семян, использование/под ред. Г.Е. Шмараева. М.: Колос, 1979. 519 с.
2. Циков В.С. Кукуруза: технология, гибриды, семена. Днепропетровск: Изд. Зоря, 2003. 296 с.
3. Орлянский Н.А. Селекция и семеноводство зерновой кукурузы на повышение адаптивности в условиях Центрального Черноземья: Автореф. дисс...докт. с.-х. наук. Воронеж, 2004. 40 с.
4. Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции. М.: Наука, 1987. 511 с.
5. Соколов Б.П. Важнейший принцип селекции и семеноводства кукурузы // Вест.с.-х. науки. 1958. № 7. С 3-8.
6. Ежегодный отчёт Губернатора Белгородской области Е.С. Савченко об итогах социально-экономического развития Белгородской области в 2010 году// Белгородский Агромир. 2011. №2 (62). С. 4-14.
7. Кузнецов Ю.А. О биологизации земледелия в Белгородской области // Белгородский Агромир. 2011. №2 (62). С. 21-27.
8. Кирюшин В.И. О Белгородской модели модернизации сельского хозяйства и биологизации земледелия// Земледелие. 2013. №1. С. 3-6.
9. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой / Д.С. Филев, В.С. Циков, В.И. Золотов, Н.И. Логачев, Н.Я. Телятников, А.К. Пономаренко. Днепропетровск: ВНИИ кукурузы, 1980. 54 с.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агро-промиздат, 1985. 351 с.
new hybrids of corn for conditions of the central chernozem region
S.I. Tyutyunov, A.N. Voronin, S.A. Khoroshilov, G.M. Zhurba, M.V. Klimenko, T.V. Biryukova
Belgorod Research Institute of Agriculture, ul. Oktyabrskaya, 58, Belgorod, 308001, Russian Federation
Summary. With the use of early-maturing and late-ripening lines of corn a simple interline sterile hybrid Sirius S was developed, which serves as a maternal form for three-line corn hybrids Effektny SV (FAO 160), Resursny (FAO 220) and Stabilny SV(FAO 240). The Sirius S sterile hybrid has high OKS effects of grain productivity and SKS effects of precocity, as evidenced by its hybrids with potential grain yield of 10-11 t/ha and precocity from 160 to 240 units of FAO. According to the competitive tests of hybrids in 2012-2014 these hybrids exceeded the standard in grain productivity in the region by 1.6, 2.1 and 2.3 t/ha, respectively, or by 22-32%. In the yield of dry matter from leaves and stems mass without ears at the phase of full ripeness (21.8-26.5% of humidity) these hybrids exceeded the standard by 1.81-2.70 t/ha or 27.5-41.0%. According to the results of the State Trials the Resursny SV hybrid of corn has been submitted to the State Register of Selection Achievements in the fifth region since 2015, Effektny SV is included in the State Variety Test since 2014, Stabilny SV - since 2015. The purposeful breeding work in Belgorod Agricultural Research Institute enabled to create the hybrids with for universal use differing in maturity (from FAO 160 to FAO 240), which are able to provide the structural composition of corn hybrids in early maturation in Belgorod and other regions of the Central Chernozem region. Key words: corn, breeding, hybrids, grain yield, leaves and stems mass.
Author Details: S.I. Tyutyunov, D. Sc. (Agr.), director; A.N. Voronin, Cand. Sc. (Biol.), deputy director (e-mail: [email protected]); S.A. Khoroshilov, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow; G.M. Zhurba, senior research fellow; M.V. Klimenko, research fellow; T.V. Biryukova, junior research fellow.
For citation: Tyutyunov S.I., Voronin A.N., Khoroshilov S.A., Zhurba G.M., Klimenko M.V., Biryukova T.V. New Hybrids of Corn for Conditions of the Central Chernozem Region. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. V.29. No10. pp. 69-71 (In Russ)
