СОЗДАНИЕ РАННЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

УДК 633.15: 631.52

СОЗДАНИЕ РАННЕСПЕЛЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Сергей Валерьевич ГУБИН, научный сотрудник
Галина Васильевна ГЕТЦ, научный сотрудник
Антонина Михайловна ЛОГИНОВА, ИО директора
Сибирский филиал ФГБНУ ВНИИ кукурузы; 644012, г Омск,
пр. Королёва, 28 к. 540
E-mail: sibmais@rambler.ru; тел.8(3812)77-53-45

В статье приведены результаты анализа продолжительности меж-фазного периода «всходы – цветение початка» и необходимой для его прохождения суммы активных температур выше 100С в южной лесостепи Омской области у пяти трехлинейных гибридов кукурузы, полученных с участием инбредных линий, созданных в Сибирском филиале ВНИИ кукурузы (г. Омск). Местные инбредные линии Ом 196, Ом 172, Ом 30, Ом 279 и Ом 409 являются донорами признака скороспелости и участвовали в скрещиваниях в качестве отцовских родительских форм. Стандартами в опыте выступали реестровые скороспелые гибриды Нур и Сибирский 135. Опыты по изучению урожайности и показателей скороспелости проводились в Омске в 2016 – 2018 гг. в различных погодных условиях, близких к оптимальным и лимитированных по тепло- и влагообеспечению. Проведена оценка кли-матического потенциала южной лесостепи Омской области за предыду-щие 10 лет, с 2009 по 2018 гг., рассчитана сумма активных температур выше 100С, потенциально доступная для усвоения растениями кукурузы питательных веществ при возделывании в данной климатической зоне. Определено значение суммы активных температур выше 100С, необходимое для прохождения межфазного периода «всходы – цветение початка», которое можно использовать в качестве критерия отбора исходного материала и оценки гибридов кукурузы на скороспелость в субоптимальных и экстремальных по теплообеспечению условиях. На основе изложенных данных определены даты наступления физиологической спелости зерна у трехлинейных гибридов, при выращивании в условиях южной лесостепи Омской области.
Ключевые слова: кукуруза, инбредная линия, гибрид, ФАО, сумма активных температур.

Кукуруза – одна из важнейших культур в мире. Благодаря высокому потенциальному урожаю зерна и зеленой массы эта культура стала основой кормовой базы для различных отраслей животноводства. Успехи селекции и развитие технологий способствуют продвижению её посевов на север. Бо́льшую часть нашей страны занимает Сибирь, здесь расположены обширные площади пахотных земель, а климатические ресурсы могут быть достаточны для возделывания кукурузы на силос с початками молочно-восковой и восковой спелости. Интерес со стороны науки и производства к выращиванию кукурузы по зерновой технологии в экстремальных для данной культуры условиях Сибири, постоянно растет одновременно с интенсификацией агропроизводства. Здесь активно разрабатываются и внедряются технологии заготовки концентрированных кормов из сырого зерна кукурузы с высоким содержанием обменной энергии, особое внимание уделяется отечественным достижениям в создании раннеспелых гибридов кукурузы (ФАО 100 – 150). Такие гибриды, при надлежащей агротехнике, способны гарантировано достигать молочно-восковой и восковой спелости зерна, используя сумму активных температур около 20000С [1, 4].
Длина вегетационного периода – очень важный признак, который характеризуется разными показателями. Величина суммы среднесуточных температур выше 100С является показателем длины вегетационного периода. Физиологическая спелость зерна отмечается при достижении восковой и полной спелости и содержании сухого вещества не менее 60%. Наступление физиологической спелости зерна многие исследователи связывают с появлением черной точки у зародыша. Однако эта фаза наступает у различных гибридов при разной влажности зерна, поэтому дополнительно необходимо определять этот показатель при уборке [7].
Биологически активной для кукурузы считается температура выше 100С. На каждом этапе развития растениям кукурузы, требуется определенная сумма активных температур, величина которой определяет скороспелость гибрида или инбредной линии. Но в полевых условиях на скорость прохождения отдельных фаз вегетации растениями кукурузы оказывают влияние не только температура воздуха и осадки, но состав и влажность почвы, длина дня, перепад ночных и дневных температур воздуха и другие факторы [3, 9].
Для характеристики скороспелости линий и гибридов кукурузы необходимо использовать такие показатели как, продолжительность межфазного периода «всходы – цветение початка», «сумма активных температур выше 100С», необходимых растениям для прохождения этого периода и дополнительно определять уборочную влажность зерна. Многочисленными исследованиями подтверждено, что 50% от суммы активных температур, необходимой растениям кукурузы для достижения физиологической спелости потребляется от всходов до цветения початков, остальные 50% — после наступления фазы «цветение — початка» [2, 4, 5, 7]. Оценить климатический потенциал Омской области можно исходя из среднегодовых (за 10 лет с 2009 по 2018 гг.) дат перехода среднесуточной температуры воздуха через 100С в сторону повышения весной и в сторону понижения осенью и суммы активных температур накапливаемых за этот период. По среднегодовым значениям ГМС Омск, 15 мая почва на глубине посева прогревается до 6…80С, что достаточно для прорастания семян и появления дружных всходов раннеспелых гибридов, с 17 сентября сред-несуточная температура воздуха опускается ниже 100С и эффективное накопление сухой массы растениями прекращается. Период накопления суммы активных температур ограничен датами появления всходов и прекращения вегетации культуры. При посеве в оптимальные сроки, всходы раннеспелых линий и гибридов кукурузы появляются через 10 дней, таким образом, среднемноголетнее значение суммы активных температур выше 100С, которое может использовать кукуруза в южной лесостепи Омской области, накапливается с 25 мая по 17 сентября и составляет 19780С [8]. Эту величину необходимо учитывать при подборе исходного материала для создания раннеспелых гибридов для условий юга Западной Сибири.
В Сибирском филиале ВНИИ кукурузы, расположенном в Омске, с пятидесятых годов прошлого века ведутся научные изыскания с целью создания исходного материала и гибридов кукурузы с ФАО 100-150. Кроме того, здесь постоянно проводятся испытания гибридов кукурузы, рекомендуемых к выращиванию в 10 агроклиматической зоне Российской Федерации, созданных различными, как отечественными, так и зарубежными селекционными учреждениями.

Материал и методика
Исследования проводились с 2016 по 2018 гг. Объекты исследования — 5 инбредных линий кукурузы, отобранных по комплексу признаков из коллекции линий Сибирского филиала ВНИИК (Ом 196, Ом 172, Ом 30, Ом 279, Ом 409) и трехлинейные гибриды, полученные от скрещивания этих линий с простыми гибридами агрофирмы «Отбор» (Кабардино-Балкарская республика). Омские линии использовались в качестве отцовских родительских форм. Стандартами при изучении гибридов послужили реестровые раннеспелые гибриды Нур и Сибирский 135, созданные во Всероссийском научно-исследовательском институте кукурузы.
Растения в опыте по изучению линий высевались квадратно-гнездовым способом по схеме 70×70 см, в питомнике испытания гибридов – пунктирно
70 х 35 см. Площадь делянок во всех питомниках 9,8 м2. Размещение вариантов систематизированное, повторность трёхкратная. Густота стояния растений 55-57 тыс/га. Фенологические наблюдения, измерения и учеты проводились согласно методике ВИР. Уборку питомников осуществляли вручную в период с 18-20 сентября, с отбором проб для определения урожая и влажности зерна. Урожай зерна определяли в пересчете на стандартную 14%-ную влажность [6].
Погодные условия в период проведения опыта значительно отличались по годам. Наиболее благоприятным для роста и развития кукурузы выдался 2016 г. Температурный режим был стабильным в течение всего вегетационного периода. Количество осадков около нормы (240 мм), но наибольшее количество пришлось на 3 декаду июня и июля. Среднесуточная температура воздуха в течение всего вегетационного периода составила 16,60С на 1,10С выше нормы.
В 2017 г. наблюдался дефицит осадков, выпало 174 мм (71% от нормы). Температурный режим складывался не стабильно, более теплым были июнь и август, температура воздуха в этот период, отмечалась выше нормы, почти на 2,00С. Среднесуточная температура воздуха всего вегетационного периода приближена к норме и составляла 15,80С.
Наиболее стрессовым оказался 2018 г., с очень холодными маем и сентябрём. Средняя температура летних месяцев близка к норме, но более теплые были первая и вторая декада июля. Среднесуточная температура воздуха всего периода вегетации составила 14,50С, что на 1,00С ниже климатической нормы. Осадков выпало 264 мм, это 109% от нормы [7]. Различия по среднесуточной температуре воздуха в период «всходы — цветение початков» по годам незначительны, но в период созревания и достижения физиологической спелости зерна эти различия были существенными. Более низкий этот показатель в 2018 г., что повлияло на уборочную влажность зерна.
Особенности погоды в течение вегетационного периода за годы проведе-ния исследований представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Среднесуточная температура и количество осадков по декадам в 2016-2018 гг. в сравнении со среднемноголетними

Результаты исследований

Посев проведен в 2016 г. — 22 мая, в 2017-2018 гг. 23-24 мая, всходы появились 3, 5 и 8 июня соответственно по годам.
В среднем за годы испытаний продолжительность периода «всходы -цветение початка» у изучаемых линий составила 48-53 дня. Урожай зерна варьировал от 3,6-5,3 т/га, влажность зерна на момент уборки 35,7% — 38,1%.
У трехлинейных гибридов, созданных с участием изучаемых линий, продолжительность периода «всходы — цветение початка» составила в среднем 50-52 дня. Урожай зерна гибридов, благодаря эффекту гетерозиса превосходит урожай линий на 36-57%, и составляет 6,4-8,3 т/га, уборочная влажность зерна 36,2-38,6%.
В 2016 г., как у линий, так у гибридов отмечен более высокий урожай зерна с низкой уборочной влажностью (табл.1).

Таблица 1. Урожай зерна, уборочная влажность и показатели скороспелости инбредных линий и созданных с их участием гибридов в 2016-2018 гг.
Гибрид/линия Урожай зерна при 14% -ной влажности, т/га Уборочная влажность зерна, % Период «всходы-цветение початка» (50%), дней
2016 г. 2017 г. 2018 г. сред 2016 г. 2017 г. 2018 г. сред 2016 г. 2017 г. 2018 г. сред
Нур ст. 7,0 6,0 5,6 6,2 33,9 38,3 38,8 37,0 50 51 53 52
Сибирский 135 ст. 8,5 6,6 6,6 7,2 30,8 37,3 38,1 35,4 48 50 50 49
(OL145M x 1250) х Ом 196 9,6 6,5 6,2 7,4 32,3 37,8 38,5 36,2 50 51 49 50
Ом 196 5,8 5,2 4,9 5,3 31,1 37,9 38,2 35,7 48 49 48 48
(OL145M x B352зм) х Ом 172 10,0 7,9 7,1 8,3 36,2 38,1 39,0 37,8 51 51 49 50
Ом 172 5,2 4,1 4,1 4,5 35,3 37,7 38,7 37,2 50 49 49 49
(OL145M x B352зм) х Ом 30 9,4 6,8 6,6 7,6 36,7 38,0 39,1 37,9 50 51 50 50
Ом 30 5,3 5,1 4,9 5,1 36,8 37,4 38,1 37,4 51 50 50 50
(OL145M x A3)х Ом 279 7,1 6,1 6,0 6,4 36,1 37,9 38,7 37,6 50 51 51 51
Ом 279 4,1 2,9 3,8 3,6 35,7 37,1 38,3 37,0 51 51 51 51
(OL145M x A3) х Ом 409 9,3 6,0 6,0 7,1 37,2 38,8 39,7 38,6 51 53 53 52
Ом 409 5,5 4,2 3,1 4,3 36,8 38,0 39,4 38,1 52 53 53 53

Гибриды (OL145M x B352зм) х Ом 172, (OL145M x B352зм) х Ом 30 и (OL145M x1250) х Ом196 по продолжительности периода «всходы – цветение початка» позднее стандарта Сибирский 135 на 1 день, а по урожаю зерна превышают на 0,2-1,1 т/га, по уборочной влажности зерна несколько уступают стандарту.
Сумма активных температур за период «всходы – цветение початка» для некоторых линий и гибридов была по годам различной (табл.2). В среднем за три года сумма активных температур для достижения фазы цветения початка у инбредных линий составила 931-10060С, у трехлинейных гибридов 966-9870С. У стандартов Нур и Сибирский 135 этот показатель составил 9810С и 9480С соответственно.
Удвоив значение суммы активных температур, необходимой для дости-жения фазы «цветение початка», можно определить дату наступления физиологической спелости зерна для каждого гибрида при среднемноголетних значениях температуры воздуха.

Таблица 2. Сумма активных температур за период «всходы – цветение початков» и дата наступления физиологической спелости зерна
у инбредных линий и гибридов кукурузы.
Гибрид/линия Сумма активных температур
> 100С
Дата наступления физиологической спелости зерна
за период «всходы — цветение початка» 50%, дней физиологиче-ская спелость
2016 г. 2017 г. 2018 г. среднее
Нур ст. 983 981 979 981 1962 15.09
Сибирский 135 ст. 940 959 946 948 1896 09.09
(OL145M x1250) х Ом 196 983 981 933 966 1932 11.09
Ом196 940 938 914 931 1862 08.09
(OL145M x B352зм) х Ом 172 1001 981 933 972 1944 12.09
Ом 172 983 959 933 958 1916 10.09
(OL145M x B352зм) х Ом 30 983 981 946 970 1940 12.09
Ом 30 1001 959 946 968 1936 11.09
(OL145M x A3) х Ом 279 983 981 962 975 1950 15.09
Ом 279 1001 981 962 981 1962 15.09
(OL145M x A3) х Ом409 1001 981 979 987 1974 16.09
Ом 409 1020 1019 979 1006 2012 17.09

Гибридам (OL145M x 1250) х Ом 196, (OL145M x В352зм) х Ом 172 и (OL145M x В352зм) х Ом 30 для достижения физиологической спелости зерна требуется наименьшая сумма активных температур (1932 — 19440С). По среднемноголетним погодным данным, эти гибриды достигнут физиологической спелости 11-12 сентября, что на 2-3 дня позднее более раннего стандарта Сибирский 135.
Выводы
В условиях климатического потенциала Омской области раннеспелые гибриды (ФАО 100-150) могут гарантировано достигать физиологической спелости зерна и давать хороший урожай. Сумма активных температур необходимая для достижения фазы «всходы – цветение початка» у более ранних гибридов кукурузы варьирует по годам, но не существенно.
Сибирский филиал ВНИИК располагает коллекцией инбредных линий, которые являются источниками хозяйственно-ценных признаков, особый интерес из которых представляет скороспелость и устойчивость к местным климатическим условиям. Раннеспелые гибриды, созданные с участием местных инбредных линий, наиболее приспособлены к выращиванию в условиях Омской области.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агрометеорология и агроклиматология./ под ред. А.М. Шульгин – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 200 с.
2. Генетика, селекция и технология возделывания кукурузы. / Под ред. Рыбалкина П.Н., Васюкова П.П., Чумака М.В. и др. – Майкоп: РИПО «Адыгея»; 1999 – 374 с.
3. Володарский Н.И. Биологические условия возделывания кукурузы /Н.И.Володарский. – М:. Колос, 1975. – 254с.
4. Д. Шпаар [и др.] Кукуруза (Выращивание, уборка, консервирование и использование) / Шпаар Д., Гинапп К., Дрегер Д., Захаренко С., Каленская С. Под общ. ред. Д. Шпаара. – М.: ИД ООО «DLV АГРОДЕЛО», 2010 – 390 с.
5. Ильин В.С., Логинова А.М., Губин С.В., Гетц Г.В. Сравнительная оценка хозяйственно-ценных признаков раннеспелых гибридов кукурузы в условиях лимитированных климатических ресурсов в омской области. Успехи современного естествознания. 2016. №8. URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36083.
6. Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы: метод. указания / под ред. д-ра с.-х. наук, проф. Г. Е. Шмараева. Л.: ВИР, 1985. 50 с.
7. Кукуруза в Сибири/ Кашеваров Н.И., Ильин В. С., Кашеварова Н.Н., Ильин И. В. Новосибирск, 2004. –с 47-48, 66-69.
8. Погода и климат [Электронный ресурс]. – режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php, свободный. – дата обращения: 20.12.2018).
9. Сотченко В.С., Горбачева А.Г. и др., Сумма эффективных температур в период всходы-цветение родительских форм гибридов кукурузы в различных условиях выращивания./ Кукуруза и сорго. 2012. № 1. С.15 – 18.

CREATION OF EARLY MATURING MAIZE HYBRIDS TAKING INTO ACCOUNT THE CLIMATIC POTENTIAL OF THE OMSK REGION
Gubin Sergej Valer’evich, Getc Galina Vasil’evna, Loginova Antonina Mihajlovna
The Siberian branch of the all-Russian scientific research institute of corn

The article presents the results of the analysis of the duration of the inter-phase period «shoots — flowering of the cob» and the required amount of active temperatures above 100C in the southern forest-steppe of the Omsk region in five three-line maize hybrids obtained with the participation of inbred lines created in the Siberian branch of the corn research Institute (Omsk). Local inbred lines of corn: Om 196, Om 172, Om 30, Om 279 and Om 409 are donors of the precocity trait and have participated in crosses as paternal parental forms. Standards in the experiment were registered precocious hybrids NUR and Sibirskij 135. Experi-ments on the study of yield and precocity indicators were conducted in Omsk in 2016-2018 in various weather conditions: close to optimal and limited in heat and moisture. The assessment of the climatic potential of the southern forest-steppe of the Omsk region for the previous 10 years, from 20019 to 2018, calculated the amount of active temperatures above 10°C potentially available for the assimilation of maize plants during cultivation in this climatic zone. The value of the sum of active temperatures above 100C required for the passage of the interphase period «shoots – flowering of the cob», which can be used as a criterion for selecting the starting material and evaluating corn hybrids for precocity in suboptimal and extreme heat conditions, is determined. On the basis of the above data, the dates of the onset of physiological ripeness of grain in the studied three-line hybrids, when grown in the southern forest-steppe of the Omsk region, are predicted.
Keywords: corn, inbred line, hybrid, FAO, sum of active temperatures.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *