CC BY
39
УДК 633.15:631.527
селекция среднеранних гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании в условиях центральной зоны краснодарского края
A.A. ТЕРЕЩЕНКО, младший научный сотрудник (e-mail: [email protected])
А.И. СУПРУНОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом
краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко, Центральная Усадьба КНИИСХ, Краснодар, 350012, Российская Федерация
Резюме. В Центральной зоне Краснодарского края в 20142015 гг. проведены исследования с целью создания новых высокопродуктивных среднеранних гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании. Почва опытных участков - чернозем выщелоченный малогумусный сверхмощный. Изучали зерновую продуктивность 96 гибридных комбинаций, при создании которых были задействованы линии одной гетерозисной группы (Кр 757, Кр 651 и Кр 602), обладающие хорошей комбинационной способностью, при этом для Кр 602 характерна быстрая отдача влаги зерном при созревании. У ряда новых среднеранних линий кукурузы (757 6024-1-2-1, 757 602 3-2-2-1, 757 602 3-2-1-1 и др.) выявлены высокие эффекты ОКС по годам изучения. Высокие константы СКС в оба года установлены у линий 651 602 7-2-2-1, 651 602 8-2-2-1, 757 602 6-1-1-1, 757 602 8-1-1-1 с тестером Кр 601 МВ; 757 602 4-1-2-1, 757 602 6-1-1-1 с тестером Кр 244 МВ; 757 602 13-2-1-1, 757 602 5-1-2-1 с тестером Кр 654, что указывает на их стабильность и пластичность. С помощью тестеров Кр 244 МВ и Кр 601 МВ в 2014 г. выделены пять гибридных комбинаций с урожайностью зерна 102,2-106,6 ц/га, что на 10,0-14,4 ц/га выше, чем у стандарта Краснодарский 291 АМВ. В 2015 г. из-за недостатка влаги в совокупности с высокими дневными температурами в период налива сбор зерна находился на уровне 67,7-84,0 ц/га, при этом гибридные комбинации 757 602 3-2-2-1 * Кр 601 МВ, 757 602 4-1-2-1 * Кр 601 МВ, 757 602 3-2-1-1 * Кр 601 МВ и 757 602 4-1-2-1* Кр 244 МВ достоверно (НСР - 6,2) превышали стандарт на 13,218,2 ц/га. У лучших экспериментальных гибридов уборочная влажность зерна в 2014 г. была ниже, чем у стандарта, на 3,0-4,9%, в 2015 г. - на 1,8-3,5%.
Ключевые слова: кукуруза, линия, селекционная ценность, общая и специфическая комбинационная способность, зерновая продуктивность, уборочная влажность зерна, гетерозисная группа, исходный материал, экономическая эффективность.
Для цитирования: Терещенко A.A., Супрунов А.И. Селекция среднеранних гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании в условиях Центральной зоны Краснодарского края //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. №1. С. 30-32.
В последние годы селекционеры все чаще создают новый исходный материал с участием широко известных линий [1]. Это разновидность рекуррентного отбора, которая направлена на концентрацию в одном генотипе желаемых аллелей. Его эффективность зависит от способности ученых отбирать необходимые рекомбинанты аллелей, находящихся в линиях, используемых в качестве родительских форм [2].
Наиболее эффективным на сегодняшний день остается способ создания новых линий кукурузы, когда в качестве исходного материала берут гибриды с участием лучших линий с известной родословной. В таком случае селекционер заранее может подобрать линии-тестеры [3].
Зачастую при создании новых линий второго цикла отбора, селекционер ставит задачу по их улучшению с применением беккроссирования донором отсутствующего признака. Во многих случаях это приводит к выделению новых линий дополняющих одна другую по заданным свойствам [4].
В последние годы в Краснодарском НИИСХ активизирована работа по созданию высокопродуктивных среднеранних гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании, приспособленных для возделывания на зерно в Северо-Кавказском регионе, а также на зерно и силос в Центральном, ЦентральноЧерноземном и других регионах Российской Федерации.
Цель исследования - создание новых высокопродуктивных среднеранних гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании для расширения площади посевов культуры как в Северо-Кавказском регионе, так и в зонах с ограниченной теплообеспе-ченностью.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены в 2014-2015 гг. в центральной зоне Краснодарского края (г. Краснодар).
Природно-климатические условия 2014 г. были благоприятны для роста и развития гибридов кукурузы среднеранней группы спелости. В марте выпало почти двойное количество осадков к среднемноголетнему уровню. Несмотря на то, что в апреле их сумма составила 19,0 мм, запасов влаги в почве оказалось достаточно для обеспечения дружных всходов. В начальный период роста кукурузы (I, II декада мая) количество осадков оказалось на уровне нормы. Июнь и первые две декады июля выдались дождливыми, за этот период выпало более 219 мм, что на 79% больше среднемноголетнего количества.
Несмотря на то, что в 2015 г. за период вегетации выпало на 38,8 мм осадков больше нормы, их распределение по периодам роста и развития кукурузы оказалось крайне неравномерным. Влаги было достаточно лишь в начальные периоды онтогенеза растений. Во второй половине лета отмечали дефицит осадков (за две декады июля и августа 2015 г. выпало всего 14 мм при средней многолетней 75 мм), что в сочетании с высокими дневными температурами негативным образом отразилось на зерновой продуктивности кукурузы.
Исходным материалом послужили среднеранние линии кукурузы из коллекции НИИСХ гетерозисной группы Ident: Кр 757, Кр 651 и Кр 602, которые обладают хорошей комбинационной способностью. При этом для Кр 602 характерна быстрая отдача влаги зерном при созревании. Оценку комбинационной способности 32 новых линий, выделенных из гибридов Кр 757 * Кр 602 и Кр 651 * Кр 602, осуществляли с использованием линий-тестеров из гетерозисной группы Lancaster: Кр 244 МВ, Кр 601 МВ и Кр 654. С участием перечисленных линий и тестеров создано 96 гибридных комбинаций, зерновую продуктивность которых изучали в контрольном питомнике.
Таблица 1. общая комбинационная способность у новых лучших средне-ранних линий кукурузы, краснодар
Линия Эффект ОКС
2014 г. 2015 г.
757 602 4-1-2-1 9,39 13,47
757 602 3-2-1-1 6,72 8,59
757 602 5-1-2-1 3,40 -2,66
757 602 4-1-1-1 3,70 2,48
757 602 3-2-2-1 7,07 7,06
651 602 4-1-1-1 3,21 0,90
757 602 4-2-1-1 5,32 1,71
НСР05 2,65 2,53
В качестве стандарта использовали наиболее известный среднеранний гибрид селекции института -Краснодарский 291 АМВ.
Одной из основных задач наших исследований было не только изучение комбинационной способности новых среднеранних линий кукурузы, но и дифференциация гибридов по влагоотдаче. Для гибридов
757 602 4-1-1 и 757 602 3-2-2-1.
Устойчиво высокие константы специфической комбинационной способности (СКС) за годы исследований отмечены учетырехлиний с тестером Кр 601 МВ, у двух линий с тестером Кр 244 МВ и у двух линий с тестером Кр 654.
Необходимо отметить, что у линий 757 602 13-2-1-1, 757 602 5-1-2-1 с тестером Кр 601 МВ, у линий 651 602 7-2-2-1, 651 602 8-22-1, 651 602 7-1-1-1, 757 602 8-1-1-1, 757 602 5-1-2-1 с тестером Кр 244 МВ и у линий 651 602 8-2-2-1, 651 602 7-1-1-1, с тестером Кр 654 получены различные величины констант СКС по годам изучения, что, вероятно, связано с условиями возделывания и потребует дополнительной проработки этих гибридов(см. табл. 2).
среднеранней группы спелости в условиях центральной
Таблица 2. константы СкС у новых среднеранних линий кукурузы, краснодар
Линия Константа СКС
Кр 601 МВ Кр 244 МВ Кр 654
2014 г. 2015 г. 2014 г. 2015 г. 2014 г. 2015 г.
651 602 7-2-2-1 5,02 9,05 1,33 -7,06 -6,35 -1,99
757 602 4-1-2-1 -3,20 0,55 4,18 5,92 -0,99 -6,47
651 602 8-2-2-1 5,89 5,47 -6,89 1,62 1,00 -7,37
651 602 7-1-1-1 -3,64 -3,97 6,09 -5,02 -2,45 8,99
757 602 6-1-1-1 4,59 9,61 4,74 1,22 -9,33 -10,83
757 602 8-1-1-1 5,39 2,15 1,69 -0.24 -7,08 -1,90
757 602 13-2-1-1 1,57 -1,49 -9,88 -1,10 8,31 2,57
757 602 5-1-2-1 -8,55 2,69 3,89 -6,0 4,67 3,31
НСР0,5 0,79 0,59 0,79 0,59 0,79 0,59
зоны Краснодарского края это возможно только при уборке в более ранние сроки. Поэтому в 2014-2015 гг. ее проводили в третьей декаде августа.
Математическую обработку экспериментальных данных осуществляли по методикам В.К. Савченко и В.А. Доспехова [5, 6].
результаты и обсуждение. Комбинационная способность - одна из важнейших характеристик инбредных линий кукурузы. По заключению ряда исследователей - это самый эффективный метод оценки значимости линий кукурузы [7, 8].
Общая комбинационная способность определяется в основном аддитивным типом действия генов и единственным надежным способом ее оценки остается получение и испытание гибридов с участием изучаемых форм [9].
Мы установили у ряда новых линий кукурузы высокие эффекты ОКС (табл. 1). Подавляющее большинство линий с высокой общей комбинационной способностью получено из гибридной комбинации Кр 757 * Кр 602.
Условия возделывания в годы изучения повлияли на эффекты ОКС, но у четырех линий из семи они были стабильно высокими: 757 602 4-1-2-1, 757 602 3-2-1-1,
В 2014 г. большинство новых среднеранних гибридов отличались хорошей зерновой продуктивностью. При среднем сборе зерна с единицы площади по опыту 91,1 ц/га у образцов с участием тестера Кр 601 МВ средняя величина этого показателя была наибольшей -97,0 ц/га. В вариантах с тестерами Кр 244 МВ и Кр 654 она находилась на уровне 94,8 и 85,9 ц/га соответственно. У 9 гибридов новых линий с тестером Кр 601 МВ урожайность превысила 100 ц/га, при использовании тестера Кр 244 МВ таких было только три. Достоверная прибавка по урожайности зерна к стандарту у лучших гибридов достигала 10,0-14,4 ц/га (НСР 0,5 = 7,0).
Необходимо отметить, что привлечение в качестве исходного материала линий с быстрой отдачей влаги зерном при созревании также дало свои результаты. Уборочная влажность зерна у экспериментальных гибридов была на 3,0-4,9% ниже стандарта (см. табл. 3).
В условиях 2015 г., когда остро ощущался недостаток влаги в период налива зерна кукурузы, средняя урожайность по опыту составила только 64,2 ц/га, при этом у лучших образцов она находилась на уровне 79,0-84,0 ц/га, достоверно превышая стандарт Крас-
Таблица 3. Зерновая продуктивность и уборочная влажность зерна лучших среднеранних гибридов
кукурузы, краснодар
Гибрид Урожайность зерна, ц/га Уборочная влажность зерна,%
2014 г. 2015 г. 1 среднее 2014 г. 1 2015 г. среднее
Краснодарский 291 АМВ 92,2 65,8 79,0 18,6 14,7 16,6
757 602 4-1-2-1 х 244 МВ 106,6 82,9 94,7 14,6 12,3 13,4
757 602 3-2-1-1 х 601 МВ 104,9 84,0 94,4 15,0 11,2 13,1
757 602 4-1-2-1 х 601 МВ 102,5 82,2 92,3 15,2 11,9 13,5
757 602 3-2-2-1 х 601 МВ 105,1 79,0 92,0 15,0 12,0 13,5
651 602 4-1-1-1 х 601 МВ 105,8 67,7 86,7 15,6 12,9 14,2
НСР0,5 7,0 6,2
Таблица 4. Эффективность возделывания новых среднеранних гибридов кукурузы с быстрой влагоотдачей при созревании, краснодар, 2014 г.
Показатель Гибрид
Краснодарский 291 АМВ (стандарт) 7576024-1-2 х Кр. 244 МВ 7576022-1-1 х Кр. 601 МВ
Урожайность, ц/га 92,2 106,6 102,2
Уборочная влажность зерна,% 18,6 14,6 13,7
Производственные затраты на сушку зерна с 1 га, руб. 5078 763 -
нодарский 291 АМВ, урожайность которого составила 92,2 ц/га. За 2 года изучения выделили пять гибридов с высокой зерновой продуктивностью и более низкой уборочной влажностью зерна.
Сушка зерна достаточно энергоемкий процесс, что порой сильно ограничивает распространение кукурузы в определенных агроклиматических зонах.
Сравнение производственных затрат, необходимых для досушки зерна стандарта Краснодарский 291 АМВ и двух экспериментальных среднеранних гибридов с хорошей зерновой продуктивностью и низкой уборочной влажностью, в 2014 г. показало, что зерно гибрида 7576022-1-1 * Кр. 601 МВ можно закладывать на хранение сразу после уборки, а затраты на сушку зерна гибрида 7576024-1-2 * Кр. 244 МВ почти в 7 раз меньше, чем у стандарта (табл. 4).
выводы. Выявлены высокие эффекты ОКС у линий 757 602 4-1-2-1, 757 602 3-2-1-1 и 757 602 3-2-2-1. За годы изучения установлены стабильно
высокие значения констант специфической комбинационной способности у четырех новых среднеран-них линий кукурузы с тестером Кр 601 МВ (651 602
7-2-2-1, 651 602 8-2-2-1, 757 602 6-1-1-1, 757 602
8-1-1-1), у двух - с тестером Кр 244 МВ (757 602 4-1-2-1, 757 602 6-1-1-1) и у двух - с тестером Кр 654 (757 602 13-2-1-1; 757 602 5-1-2-1). Созданы новые среднеранние гибриды кукурузы, которые в условиях 2014 г. сформировали урожайность 102,5106,9 ц/га и достоверно превосходили стандарт на 10,3-14,1 ц/га (НСР05 - 7,0), в 2015 г. величины этих показателей соответственно составили 79,084,0 ц/га и 13,2-18,2 ц/га (НСР05 - 6,2). В среднем за два года изучения у новых среднеранних гибридов кукурузы уборочная влажность зерна была на 2,43,5% ниже, чем у районированного сорта-стандарта Краснодарский 291 АМВ, что позволяет весомо сокращать производственные затраты на послеуборочную сушку зерна.
Литература.
1. Домашнев П.П., Дзюбецкий Б.В., Костюченко В.И. Селекция кукурузы. М.: Агропромиздат, 1992. 204 с.
2. Судакова Л.Ю., КирилюкА.А., Супрунов А.И. Создание и оценка нового исходного материала для селекции среднеранних гибридов кукурузы // Сборник научных трудов. Краснодар: «Эдви», 2014. с. 233-242.
3. Чумак М. В. Селекция раннеспелых и среднеспелых гибридов кукурузы в Краснодарском научно-исследовательский институт сельского хозяйства // Сборник научных трудов, посвященный 100-летию со дня рождения академика М.И. Хаджинова. Краснодар, РИПО «Адыгея», 1999. с. 13-28.
4. Jenkins M.T. Maize breeding during the development and early years of hybrid maize // Maize breeding and genetics / ed. D.B. Walden. 1978. No 5. Рр. 13-28.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.
6. Савченко В. К. Метод оценки комбинационной способности генетически разнокачественных наборов родительских форм. Методика генетико-селекционного и генетического экспериментов. Минск, 1973. С. 48-77.
7. Пакудин В.З. Оценка комбинационной способности линий кукурузы в диаллельных и анализирующих скрещиваниях// Бюлл. ВИР им. Н.И. Вавилова. 1974. № 43. С. 73-78.
8. Sprague G.F., Jenkins M.T. A comparison of synthetic vatietes multiple cross and double crosses in corn // Agron. J. 1943. 35. Рр. 137-147.
9. Sprague G.F., Tatum L.A. General vs. specific combining ability in single cross of corn // Agron. J. 1942. 34. Рр. 923932.
BREEDING OF MIDDLE-EARLY CORN HYBRIDS WITH QuICK GRAIN DRYING DuRING MATuRING uNDER CONDITIONS OF THE CENTRAL ZONE OF KRASNODAR REGION
A.A. Tereshenko, A.I. Suprunov
Krasnodar P.P. Lukyanenko Research Institute of Agriculture, Tsentralnaya Usadba KNIISKH, Krasnodar, 350012, Russian Federation
Summary. . In the central zone of Krasnodar region during 2014-2015 the researches were carried out in order to develop new high-yield middle-early corn hybrids with quick grain drying during maturing. The soil of the test plots was leached low-humic extra-thick chernozem. We studied grain productivity of 96 hybrid combinations, obtained with the participation of one heterosis group (Kr 757, Kr 651 and Kr 602), which had great combining ability. Kr 602 is characterized by quick grain drying during maturing. Over the years of the research high effects of general combining ability were revealed for a number of new middle-early corn lines (757 6024-1-2-1, 757 602 3-2-2-1, 757 602 3-2-1-1, etc.). During both years high constants of specific combining ability were determined for lines 621 602 7-2-2-1, 651 602 8-2-2-1, 757 602 6-1-1-1, 757 602 8-1-1-1 with tester Kr 601 MV; 757 602 4-1-2-1, 757 602 6-1-1-1 with tester Kr 244 MV; 757 602 13-2-1-1, 757 602 5-1-2-1 with tester Kr 654, suggesting their stability and adaptability. Using testers Kr 244 MV and Kr 601 MV, five hybrid combinations were selected with the grain yield 10.22-10.66 t/ha, which is higher by 1.00-1.44 t/ha than for the standard variety Krasnodarsky 291 AMV. In 2015, due to the moisture deficit together with high day-time temperatures during grain formation grain yield was at the level of 6.77-8.40 t/ha. At the same time the hybrid combinations 757 602 3-2-2-1 x Kr 601 MV, 757 602 4-1-2-1 x Kr 601 MV, 757 602 3-2-1-1 x Kr 601 MV and 757 602 4-1-2-1 x Kr 244 MV significantly exceeded the standard by 1.32-1.82 t/ha (the least significant difference was 0.62 t/ha). Grain moisture during harvesting for the best experimental hybrids was less than for the standard by 3.0-4.9% in 2014 and by 1.8-3.5%-in 2015.
Key words: corn, line, breeding value, general and specific combining ability, grain productivity, grain moisture at harvesting, heterosis group, source material, economic efficiency.
Author Details: A.A. Tereshenko, junior research fellow (e-mail: [email protected]); A.I. Suprunov, D. Sc. (Agr.), head of division.
For citation: Tereshenko A.A., Suprunov A.I. Breeding of Middle-Early Corn Hybrids with Quick Grain Drying during Maturing under Conditions of the Central Zone of Krasnodar Region. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. T. 30.No1.Pp. 30-32 (In Russ.).
