СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СРЕДНЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

DOI: 10.25715/KS.2018.3.16707

УДК 633.15: 631.527.54

 

Николай Алексеевич ОРЛЯНСКИЙ¹, доктор сельскохозяйственных наук, директор

Наталья Алексеевна ОРЛЯНСКАЯ¹, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Сергей Владимирович МАСЛИЕВ², доктор сельскохозяйственных наук, заведующий кафедрой биологии

¹Воронежский филиал ФГБНУ ВНИИ кукурузы; 396835, Воронежская обл., Хохольский  р-н, п. Опытная станция, ул. Чаянова, 13.

Email: opytnoe@vmail.ru; тел. 8 (47371) 9-05-38

²Луганский национальный университет им. Тараса Шевченко

E-mail: msv-lug@mail.ru

 

В умеренно засушливых и благоприятных условиях Воронежской области проведено сравнительное изучение набора среднеспелых (ФАО 300-400) гибридов кукурузы различных типов – простых, простых модифицированных и трехлинейных. Ожидаемо лучший результат в среднем показали простые гибриды с результатом 9,27 т/га. Простые модифицированные гибриды отстали от лидеров на 0,14 т/га, а трехлинейные на 0,51 т/га. Однако снижение урожайности находится в пределах ошибки опыта. По отдельным пунктам наблюдается та же закономерность. Не установлено существенных различий в реакции различных типов гибридов на изменение условий выращивания. Улучшение условий в среднем привело к повышению урожайности простых гибридов на 41,7%, простых модифицированных на 41,5% и трехлинейных на 45,0%. В то же время, в каждой группе выделились отдельные гибриды с ярко выраженной реакцией на улучшение условий среды. Так, лучший по продуктивности простой гибрид обеспечил увеличение урожая зерна с 7,42 до 12,09 т/га, или на 62,9%. У лидера простых модифицированных гибридов урожайность выросла на 59,4% и достигла 12,02 т/га. Самые стабильные простые и простые модифицированные гибриды оказались также лучшими в лимитированных условиях с урожаем 7,93 т/га. Простые и простые модифицированные гибриды в среднем имели сходную уборочную влажность зерна и в большинстве не отличались стабильностью проявления данного признака при смене пунктов испытания. Только среди трехлинейных выявлены более стабильные гибриды с пониженной влажностью зерна при уборке. По результатам изучения выделены перспективные для передачи на госсортоиспытание среднеспелые простые, простые модифицированные и трехлинейные гибриды кукурузы.

 

Ключевые слова: кукуруза, простой гибрид, простой модифицированный гибрид, трехлинейный гибрид, урожай зерна, уборочная влажность зерна.

 

В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию с 2017 г., большинство (53%) составляют простые межлинейные гибриды кукурузы, на долю трехлинейных приходится около 38% [1]. При этом гибриды иностранной селекции в основном простые, а отечественные – трехлинейные. Прослеживается также тенденция к упрощению типа гибридов по мере увеличения продолжительности вегетационного периода. Это связано с тем, что родительские линии средне- и позднеспелых гибридов имеют более высокую семенную продуктивность, пыльцеобразовательную способность и другие показатели, определяющие эффективность семеноводства. Причина популярности трехлинейных гибридов заключается в удачном сочетании сравнительно высокого потенциала продуктивности и пониженной себестоимости семян. При наиболее распространенной цене реализации гибридных семян F1 кукурузы отечественной селекции в России на уровне 1800-2000 руб. за 1 посевную единицу только трехлинейные и двойные гибриды могут обеспечить окупаемость себестоимости их выращивания.

Широко используются в производстве также различные типы модифицированных гибридов, как простых, так и трехлинейных. Как правило, при их создании преследуется цель увеличения продуктивности родительских компонентов [3]. В генетическом плане простые модифицированные гибриды относятся к трехлинейным или двойным межлинейным, а по вариабельности фенотипических признаков приближаются к простым.

В будущем значение простых межлинейных гибридов, очевидно, будет повышаться. Однако обязательным условием распространения такого типа гибридов является существенное повышение платежеспособности сельхозтоваропроизводителей, уровня культуры земледелия, а также наличие возможности обеспечения близких к благоприятным условий для роста и развития растений кукурузы. Трехлинейные и двойные межлинейные гибриды, как более стабильные и дешевые в семеноводстве, целесообразно размещать в стрессовых зонах (засуха, холод и др.), а также при наличии других причин, препятствующих созданию оптимальных условий вегетации [4]. В то же время, в литературе приводятся данные о том, что отдельные простые гибриды по стабильности не уступали двойным межлинейным [6]. Очевидно, что непрерывное развитие селекционного процесса будет способствовать увеличению количества высокоурожайных и стабильных гибридов разных типов, пригодных для использования в агропромышленном производстве.

 

Материал и методика

Полевые опыты проводили в 2016-2017 гг. в селекционных посевах Воронежского филиала ФГБНУ ВНИИ кукурузы (г. Воронеж), а также ООО «ККЗ «Золотой початок» (г. Павловск, Воронежская обл.). Закладка опытов, учеты, измерения и фенологические наблюдения проводили в соответствии с «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой» [2]. Условия проведения исследований – благоприятные в Воронеже и умеренно засушливые в Павловске в оба года исследований.

Для сравнительного изучения отобраны по 7 лучших простых (ПГ), простых модифицированных (ПМГ) и трехлинейных (ТГ) среднеспелых гибридов кукурузы. При этом все ПГ и ПМГ были получены от скрещивания одних и тех же материнских линий (В 12, В 14, В 26, В 61) плазмы Айодент и отцовских (В 171, В 172) плазмы Ланкастер. При создании трехлинейных гибридов, кроме вышеперечисленных, использованы также линии В 266 и В 332, отнесенные предположительно к плазме Стифф Сток Синтетик.

 

Результаты исследований

Потепление климата в последние годы способствует вызреванию среднеспелых (ФАО 300-400) гибридов кукурузы на всей территории Воронежской области. Результаты изучения различных типов гибридов в благоприятных и умеренно засушливых районах области представлены в таблице.

Сравнительным изучением различных типов гибридов занимались многие исследователи. Так, известный специалист по кукурузе Р.У. Югенхеймер неоднократно проводил испытание простых, трехлинейных, двойных гибридов, а также их модификаций с одним и двумя беккроссами [5]. Он сообщил, что простые гибриды чаще были немного урожайнее и более выровненные, чем другие типы гибридов.

В наших исследованиях в среднем по типам гибридов также ожидаемо лучший результат по урожаю зерна показали простые гибриды с результатом 9,27 т/га. Простые модифицированные гибриды с урожаем 9,13 т/га отстали от лидеров на 0,14 т/га. Урожайность 7 лучших трехлинейных гибридов в среднем составила 8,76 т/га, что на 0,51 т/га хуже показателя ПГ и на 0,37 т/га меньше, чем у ПМГ. Отставание тех и других находится в пределах ошибки опыта (НСР095= 0,94).

По отдельным пунктам проведения испытаний в целом прослеживается та же закономерность. Так, в умеренно засушливых условиях ООО «ККЗ «Золотой початок» (г. Павловск) урожайность простых гибридов в среднем составила 7,67 т/га. По группе ПМГ она снизилась на 0,10 т/га, а у ТГ на 0,52 т/га. В целом эти отклонения близки к отмеченным в благоприятных условиях (г. Воронеж), где они составили соответственно 0,17 и 0,50 т/га.

Не установлено также существенных различий в реакции различных типов гибридов на изменение условий выращивания. Так, улучшение условий в Воронеже, по сравнению с Павловском, в среднем привело к повышению урожайности простых гибридов на 41,7% и простых модифицированных на 41,5%. Для трехлинейных гибридов этот показатель находился на уровне 45,0%. Таким образом, предположение о пониженной экологической стабильности простых гибридов в сравнении с более сложными в нашем опыте не подтвердилось.

В то же время, в каждой группе обнаружились отдельные гибриды с существенно более ярко выраженной реакцией на улучшение условий выращивания. Так, у простого гибрида В 14 х В 171 в Воронеже урожайность зерна в сравнении с Павловском увеличилась с 7,42 до 12,09 т/га, или на 62,9%. Лидером среди простых модифицированных гибридов оказался самый продуктивный гибрид (В 26 х В 14) х В 171. Его урожайность выросла на 59,4%. Среди трехлинейных гибридов самым отзывчивым оказался (В 61 х В 332) х В 171 с показателем 59,0%.

Лидерами по стабильности проявления урожая зерна в различных условиях оказались не самые высокопродуктивные в среднем, но хорошо зарекомендовавшие себя в лимитированных условиях гибриды. Так, среди простых гибридов выделилась комбинация В 12 х В 172. Этот гибрид занял первое место в умеренно засушливых условиях с результатом 7,93 т/га и увеличил урожай зерна при улучшении условий на 26,7%. Урожайность лучшего ПМГ в Павловске (В 26 х В 14) х В 171 оказалась на уровне лучшего ПГ – 7,93 т/га, а в Воронеже выросла на 25,2%. Среди трехлинейных гибридов более высокая стабильность отмечена у гибридных комбинаций (В 26 х В 266) х В 172 и (В 61 х В 332) х В 172, соответственно 35,5 и 35,1%.

Признаки «период «всходы – цветение початков» и «уборочная влажность зерна» характеризуют скороспелость находившихся в изучении гибридов. Полученные в результате проведения исследований данные говорят о том, что в среднем гибриды из групп простых и простых модифицированных не отличаются по продолжительности вегетационного периода (таблица). Так, продолжительность периода от всходов до цветения початков у них оказалась аналогичной – в среднем 65,3 дн. Не отмечено значительной разницы между отдельными гибридами по данному показателю – все зацвели через 64-66 дн.

По уборочной влажности зерна различия также оказались минимальными. В Павловске влажность оказалась на 0,4% ниже у простых модифицированных гибридов, а в Воронеже, наоборот, на 0,3% выше. В среднем же влажность зерна ПГ и ПМГ оказалась на уровне 30%. Трехлинейные гибриды в целом оказались более раннеспелыми. Так, период от всходов до цветения у них проходил на 1,2 дн. быстрее. Влажность зерна при уборке у ТГ была на 1,0% ниже, чем у ПГ в Павловске и на 1,1% ниже в Воронеже. Однако, скорее всего скороспелость тройных гибридов по сравнению с другими можно рассматривать скорее как тенденцию, а не как закономерность, так как различия не очень большие.

В то же время, выделились отдельные гибриды с пониженной уборочной влажностью зерна. Большинство из них относятся к трехлинейным – (В 26 х В 332) х В 171 – 27,6%, (В 61 х В 266) х В 171 – 27,7% и другие. Можно предположить, что ускоренную потерю влаги у них обеспечивали самоопыленные линии плазмы Стиф Сток Синтетик. В группе простых можно выделить наиболее урожайный гибрид В 14 х В 171 с влажностью зерна при уборке 28,3%.

Отмечались также различия гибридов по уборочной влажности зерна в зависимости от пунктов испытания. Так, занявший первое место в Павловске простой гибрид В 14 х В 171 (26,0%) в Воронеже оказался только на четвертом. В свою очередь, лучший по влажности гибрид в Воронеже В 26 х В 172 в Павловске был третьим. Еще более нестабильно проявили себя простые модифицированные гибриды. Ни один из первой тройки лучших гибридов по результатам испытания в Павловске не попал в нее в Воронеже. Только среди трехлинейных гибридов выявлены более стабильные по скорости потери влаги зерном при созревании. К ним можно отнести лучшие по данному показателю гибриды (В 26 х В 332) х В 171 и (В 61 х В 266) х В 171.

 

Выводы

  1. Подтвердился сделанный ранее в литературе вывод о возможности создания высокоурожайных гибридов кукурузы любого из изучавшихся типов – простых, простых модифицированных или трехлинейных.
  2. Вероятность появления высокоурожайных гибридов среди простых и простых модифицированных выше, чем среди трехлинейных.
  3. Из данного набора гибридов более перспективными и представляющими интерес для дальнейшего изучения и передачи на государственное сортоиспытание являются простые гибриды – (В 14 х В 171) и (В 61 х В 171), простые модифицированные – (В 26 х В 14) х В 171 и (В 26 х В 12) х В 171, а также наиболее ранний из данного набора трехлинейный гибрид – (В 61 х В 266) х В 171.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т.1. «Сорта растений» (официальное издание). М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. – С. 32-46.
  2. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с кукурузой. Днепропетровск, 1980. – 54 с.
  3. Орлянский Н.А. Сравнительное изучение урожайности и эффективности семеноводства трехлинейных и простых модифицированных гибридов кукурузы / Н.А. Орлянский, Н.А. Орлянская, С.В. Маслиев // Зерновое хозяйство России. 2016, № 4(46). С. 14-17.
  4. Саттарова Т.Н. Кукуруза: биотехнологические и селекционные аспекты гаплоидии / Т.Н. Саттарова, В.Ю. Черчель, А.В. Черенков // Днепропетровск: Новая идеология, 2013. – 552 с.
  5. Югенхеймер Р.У. Кукуруза: улучшение сортов, производство семян, использование / Р.У.Югенхеймер.- М.: Колос, 1979. – 519 с.
  6. Eberhart S.A., Russell W.A. Yield and stability for a 10-line diallel of single cross and double cross maize hybrids. Crop Sci., 1969, 9 (3), 357-361.

 

COMPARATIVE STUDY OF VARIOUS TYPES OF MID-RIPENING CORN HYBRIDES IN THE CONDITIONS OF THE VORONEZH REGION

Orlyansky Nikolai Alekseevich¹, Orlyanskaya Natalia Alekseevna¹,

Masliyev Sergey Vladimirovich 2

¹ Branch of the FSBSI ARRSI of Corn in Voronezh

²Lugansk National University named after Taras Shevchenko

 

In moderately arid and favorable conditions of the Voronezh region, a comparative study of a set of mid-ripening (FAO 300-400) corn hybrids of various types – single cross, single cross modified and three-way cross was carried out. Expectedly the best result on average showed single cross hybrids with result of 9.27 t/ha. Single cross modified hybrids lagged behind the leaders by 0.14 t/ha, and three-way cross by 0.51 t/ha. However, yield reduction is within the experience error. On individual points the same pattern is observed. There are no significant differences in the reaction of different types of hybrids to changes in growing conditions. Improving the conditions on average resulted in an increase in the yield of single cross hybrids by 41.7%, single cross modified by 41.5% and three-way cross by 45.0%. At the same time, in each group were selected hybrids with a pronounced reaction to the improvement of environmental conditions. Thus, the best hybrid in terms of productivity ensured an increase in the grain yield from 7.42 to 12.09 t/ha, or by 62.9%. The leader of single cross modified hybrids yields increased by 59.4% and reached 12.02 t/ha. The most stable single cross and single cross modified hybrids were also the best in limited conditions with a yield of 7.93 t/ha. Single cross and single cross modified hybrids on the average had similar harvesting moisture of grain and in the majority did not differ in stability of display of the given characteristic at change of place of testing. Only among the three-way cross more stable hybrids with lower grain moisture during harvesting have been identified. Based on the study results, perspective mid-ripening single cross, single cross modified and three-way cross corn hybrids are selected for sending to state testing.

Keywords: corn, single cross hybrid, single cross modified hybrid, three-way cross hybrid, grain yield, harvesting grain moisture.