Новітні досягнення в селекції кукурудзи

9 марта 2020 г.
Статьи Агротехнологии Новітні досягнення в селекції кукурудзи

На сьогоднішній день в Україні Інститут зрошуваного землеробства НААН (м. Херсон) – єдина наукова установа, де займаються виведенням нових гібридів кукурудзи різних груп стиглості для вирощування у зрошуваних умовах.

За результатами багаторічних досліджень розроблені методи ідентифікації селекційного матеріалу за ознаками адаптивності до вимог зрошення, методи підбору батьківських пар для схрещувань з метою отримання гібридів кукурудзи з широким адаптивним потенціалом, методи оцінки середовищ як фонів інтенсивного добору селекційного матеріалу за ознаками адаптивності. У стадії розробки знаходяться такі важливі питання як розробка методів створення самозапилених ліній, адаптивних до конкретних екологічних умов, удосконалення методів добору вихідного матеріалу для умов зрошення з урахуванням особливостей південно-степового клімату, з’ясування оптимальних параметрів морфо-біологічних та гетерозисних моделей гібридів різних груп стиглості, адаптованих до зрошення.

кукурудзиПрактичним результатом реалізації розроблених методик є створення гібридів, які здатні стабільно реалізовувати генетичний потенціал зернової продуктивності в умовах жорсткого коливання факторів зовнішнього середовища, та придатних для вирощування при водозберігаючих технологіях. Використання в селекції нового вихідного матеріалу дозволяє отримувати гібриди кукурудзи ФАО 190-600 з високою специфічною адаптивністю до агроекологічних та технологічних умов вирощування при зрошенні. Створено понад 50 високопродуктивних гібридів різних груп стиглості, 11 з яких занесено до Державного реєстру сортів рослин, придатних до поширення в Україні з урожайністю зерна 14-16 т/га.

До Державного реєстру сортів рослин, придатних до поширення в Україні на 2019 рік занесено гібриди селекції Інститут зрошуваного землеробства: Степовий, Скадовський, Азов, Асканія, Чонгар, Арабат, Приморський, Інгульський, Каховський, Кр 9698, Борисфен 600 СВ, Наддніпрянська 50, Гілея, Тронка.

У результаті селекційної роботи було створено інноваційний гібрид інтенсивного типу, середньопізній гібрид кукурудзи Гілея (ФАО 420), який занесений до Державного реєстру сортів рослин України у 2019 році і рекомендований для вирощування в зоні Степу та Лісостепу України.

Таблиця 1. Ознаки продуктивності гібриду кукурудзи Гілея

Показники Середнє Ліміти Vg,% Параметри моделі
Урожайність зерна, т/га 12,0 7,9­17,8 24,3 16,0
Вихід зерна, % 86 80­91 2,4 90
Вага з одного качана, г 139,1 157­267 35,2 220
Маса 1000 зерен, г 240,63 204­344 39,0 320
Довжина качана повна, см 19,56 16,0­23,3 6,31 22
Довжина качана озернена, см 18,13 15,0­20,8 8,1 22
Діаметр качана, см 4,5 4,0­5,4 5,4 5,2
Кількість рядів, шт. 14,1 12,0­20,0 10,9 18­20
Кількість зерен, шт. 41,3 26,3­52,5 9,45 50
Діаметр стрижня, см 2,45 2,0­2,8 7,3 2,6
Фотосинтетичний потенціал, тис.м2*діб 3105 3041­3228 4,1 3200
Листковий індекс 5,6 5,5­5,9 3,4 6,0

Стійкість до полягання, пухирчастої та летючої сажок – добра. Потенційна врожайність – 17,82 т/га (табл. 1). Характеризується високою вологовіддачею зерна при дозріванні. У зоні Південного Степу дозріває на зерно за 120-124 дні.

Агротехніка вирощування загальноприйнята для умов зрошення і відповідає вимогам технологій виробництва зернової кукурудзи для агроекологічних умов степової зони України. Попередник – соя. Після збирання попередника проводили дискування на глибину 10-12 см. Оранка проводилась на глибину 28-30 см. Дозу мінеральних добрив розраховували балансовим методом, вносили згідно розрахунку азотні добрива (аміачна селітра) у передпосівну культивацію N270. Ранньовесняне боронування проводили за фізичної стиглості ґрунту під кутом до основного обробітку. По мірі відростання бур’янів проводили суцільну культивацію на глибину 10-12 см. Ґрунтовий гербіцид вносили у передпосівну культивацію, яку проводили на глибину 6-8 см перед сівбою насіння гібридів у першій декаді травня. Відразу після сівби проводили коткування.

Додатково проти однорічних та багаторічних дводольних бур’янів вносили гербіцид у фазу 4-5 листків культури у баковій суміші з інсектицидом проти шкідників. Густота стояння рослин – 80 тис. рослин/га.

В умовах виробництва висока врожайність може бути забезпечена при поєднанні наступних продуктивних ознак гібриду Гілея: вихід зерна – 88-90%. Рослина високоросла (261-287 см). Качан формується на висоті 98-110 см, великих розмірів: довжина – 20-23 см; діаметр – 4,6-5,1 см. Число зерен у ряду 42-48, число рядів зерен – 18-20. Зерно зубовидне, крупне. Маса 1000 шт. – 320 г. Фотосинтетичний потенціал – 2950 тис.м2*діб, листковий індекс – 5,6.

Стійкість до вилягання, пухирчастої та летючої сажок – висока. Рекомендований для інтенсивного зрошуваного землеробства за оптимального режиму зрошення та забезпечення основними елементами живлення. Потенційна врожайність – 17,8 т/га.  Для встановлення реакції новостворених гібридів на елементи технології досліджували вплив способів поливу та режимів зрошення: полив дощуванням ДДА 100 МА на Інгулецькому зрошуваному масиві з рівнем передполивної вологості ґрунту 70% НВ (РПВГ 70%, водозберігаючий режим); полив краплинним зрошенням, Інгулецький зрошувальний масив, передполивна вологість ґрунту 80% НВ; полив краплинним зрошенням з РПВГ 80%, Інгулецький зрошувальний масив, РПВГ 85% (оптимальний режим); полив дощуванням Зіматік – Каховський зрошувальний масив, РПВГ 80% НВ. Такі режими зрошення та способи поливу відповідають найбільш типовим параметрам технологій вирощування кукурудзи на поливних землях (табл. 2).

У середньопізній групі вітчизняний гібрид кукурудзи інтенсивного типу Гілея забезпечує урожайність зерна 15,0-17,8 т/га за краплинного зрошення і дощуванням в умовах Інгулецького та Каховського зрошуваних масивів незалежно від якості поливної води. Гібриди такого типу недоцільно використовувати на поливних землях з низьким гідромодулем та за водозберігаючих режимів зрошення, оскільки це призводить до вагомих втрат урожаю і вони стають неконкурентними з сучасними гібридами ФАО 190-280.

Цей гібрид не поступається за урожайністю зерна кращим світовим аналогам та має прогнозовану реакцію на рівень технологічного забезпечення, що дозволяє надавати виробництву не тільки вітчизняний селекційний продукт, а одночасно і сортову технологію, яка орієнтована на ґрунтово-екологічну зону, гідромодуль водопостачання, структуру сівозміни, рівень матеріального забезпечення господарства.

Правильний вибір гібридів кукурудзи для відповідних ґрунтово-кліматичних умов – перший і дуже важливий крок в отриманні високих урожаїв. Для підвищення рівня реалізації біологічного потенціалу культури важливе значення має впровадження у виробництво сучасних ефективних конкурентоспроможних технологій вирощування, які повинні базуватися на доборі адаптованих для зони високопродуктивних гібридів, за оптимізації умов макро- і мікроелементного живлення, штучного зволоження, застосування сучасних біостимуляторів росту.

Таблиця 2. Урожайність зерна (т/га) гібриду кукурудзи Гілея за різних способів поливу та режиму зрошення (2016-2018 рр.)

Гібрид ФАО Полив дощуванням ДДА 100МА, Інгулецький зрошувальний масив, РПВГ 70% НВ Полив краплинним зрошенням, Інгулецький зрошувальний масив, РПВГ 75­80­75% НВ Полив краплинним зрошенням, Інгулецький зрошувальний масив, РПВГ 85% НВ Полив дощуванням Зіматік, Каховський зрошувальний масив, РПВГ 80% НВ
Стандарт 420 8,55 14,83 16,86 14,43
Гілея 420 7,99 16,41 17,82 14,35

Таблиця 3. Урожайність зерна гібриду кукурудзи Гілея (ФАО 420) залежно від мікродобрив і регуляторів росту (середнє за 2016-2018 рр.), т/га

Гібрид

(фактор А)

Обробка препаратом

(фактор В)

Роки досліджень Середнє Приріст урожайності
2016 2017 2018
т/га %
Середньопізні гібриди
Гілея Без обробки 16,46 16,57 16,63 16,56
Аватар­1 17,38 17,44 17,52 17,45 0,89 5,4
Нутрімікс 17,29 17,37 17,53 17,40 0,84 5,1
Органік­баланс 17,71 17,85 17,86 17,82 1,26 7,6
Стандарт Без обробки 14,84 14,94 15,04 14,94
Аватар­1 15,64 15,74 15,78 15,72 0,78 5,2
Нутрімікс 15,66 15,80 15,88 15,78 0,84 5,6
Органік­баланс 16,09 16,17 16,21 16,15 1,21 8,1
НІР 05, т/га А=0,09

В=0,05

Дієвими заходами впливу на рівень зернової та кормової продуктивності гібридів кукурудзи є не тільки застосування зрошення, мінеральних та органічних добрив, але й мікроелементів у вигляді комплексних мікродобрив та рістстимулюючих речовин.

В першу чергу позитивна дія на рослини рістстимулюючих речовин та мікроелементів зумовлена тим, що вони приймають участь в окислювально-відновлювальних процесах вуглеводів навколишнього середовища. Під впливом мікроелементів в листках збільшується склад хлорофіл, покращується фотосинтез.

Застосування регуляторів росту рослин за період 2016-2018 рр. досліджень на посівах позитивно вплинуло на ріст та розвиток рослин і, як наслідок, на формування урожаю (табл. 3).

Урожайність зерна кукурудзи гібриду Гілея, в умовах зрошення без обробки препаратами, коливалася в середньому за роки досліджень в межах 16,46-16,63 т/га. Застосування регулятору росту і мікродобрив підвищувало показник урожайності зерна до 15,66-16,21 т/га, що чітко ілюструє таблиця 3.

Максимальну урожайність зерна кукурудзи сформовано за обробки препаратом Органік-баланс, яка в середньому склала 16,15 т/га з прибавкою 1,21 т/га до контролю. Препарат Аватар-1 збільшив урожайність на 0,84 т/га, Нутрімікс – на 0,78 т/га.

Це пояснюється тим, що рослини були повністю, або частково забезпечені необхідними мікроелементами та рістстимулюючими речовинами з їх розподілом протягом вегетації культури, особливо в критичні періоди розвитку рослин.

Новий високопродуктивний гібрид кукурудзи Гілея рекомендовано до вирощування у зрошуваних сівозмінах агроформувань України: зокрема у Херсонській, Миколаївській, Одеській, Запорізькій та Дніпропетровській областях. Насінництво ведеться на стерильній основі М-типу.

Р. А. ВОЖЕГОВА,
доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кор. НААН
Т. Ю. МАРЧЕНКО, кандидат сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник
О. С. ДРОБІТ, кандидат сільськогосподарських наук
Інститут зрошуваного землеробства НААН