CC BY
58
УДК 633.15 : 631.5 (571.63) DOI: 10.24411/1999-6837-2020-11003
ГРНТИ 68.35.29
Красковская Н.А., канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр.; Бутовец Е.С., канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; Даниленко И.Н., мл. науч. сотр., аспирант,
ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им А.К. Чайки», п. Тимирязевский, г. Уссурийск, Приморский край, Россия
ИЗУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
© Красковская Н.А., Бутовец Е.С., Даниленко И.Н., 2020
Резюме. Кукуруза - одна из ведущих культур сельскохозяйственного производства Приморского края. Сельскохозяйственным товаропроизводителям необходимы гибриды кукурузы с потенциально высоким урожаем зерна - 8-10 т/га, интенсивно отдающие влагу в процессе созревания, отвечающие требованиям современных технологий, с высокой устойчивостью к полеганию, биотическим и абиотическим стрессорам. Целью представленной работы являлось изучение и сравнение продуктивности, уборочной влажности зерна гибридов кукурузы разных групп спелости в условиях Приморского края. Работа выполнена на экспериментальных участках лаборатории селекции и первичного семеноводства кукурузы ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» в 2017-2018 гг. Отмечена зависимость изучаемых признаков от группы спелости. Средняя урожайность зерна в раннеспелой группе составила 7,5 т/га, среднераннеспелой - 10,0 т/га, среднеспелой - 10,7 т/га. Наибольший сбор зерна в опыте обеспечили гибриды среднеспелой группы (ФАО 300-400): Р 9074 - 11,6 т/га, Р 9241 - 11,8 т/га, Ариосо - 11,6 т/га. Низкая уборочная влажность зерна (13,9%) наблюдалась у гибридов раннеспелой группы - Р 7054 и Р 7043. По селекционному индексу (воспроизводимый как частное от деления величины урожая на величину уборочной влажности зерна) выделились гибриды кукурузы в раннеспелой группе - Р 7043 - 0,63, Р 7054 - 0,58, среднераннеспелой - Р 8688 - 0,58, Энигма - 0,56, Р 8523 - 0,55; среднеспелой - Р 9578.
Ключевые слова: Приморский край, кукуруза, гибрид, урожайность, уборочная влажность зерна, экологическое испытание, селекционный индекс.
UDC 633.15 : 631.5 (571.63) DOI: 10.24411/1999-6837-2020-11003
N.A. Kraskovskaya, Cand. Agr. Sci., Leading Research Worker; E.S. Butovetz, Cand. Agr. Sci., Senior Research Worker; I.N. Danilenko, Junior Research Worker, Post-Graduate,
Federal Scientific Center for Agrobiotechnologies of the Far East Named after A.K. Chaika, Village Timiryazevskiy, Ussuriysk, Primorski Krai, Russia,
STUDY OF MAIZE HYBRIDS OF DIFFERENT MATURITY GROUPS IN THE CLIMATES OF THE PRIMORSKY KRAI
Abstract. Maize is one of the leading crops of agricultural production in the Primorsky Territory. Agricultural producers need maize hybrids with a potentially high grain yield-8-10 t / ha, intensively giving off moisture during maturation, meeting the requirements of modern technologies, with high resistance to lodging, biotic and abiotic stressors. The purpose of the presented work was to study and compare the productivity and harvest humidity of maize hybrids grain of different groups of ripeness on the Primorsky Territory. The work was carried out on the trial plots at the Federal Scientific Center for Agrobiotechnologies of the Far East Named after A.K. Chaika Laboratory of Maize Breeding and Primary Seed-Growing in years 2017-2018. Findings of investigation: dependence of the studied characteristics on the group of ripeness; average grain yield in the early maturing group
was 7.5 t/ha, mid-early-ripening group - 10.0 t/ha; mid-ripening - 10.7 t/ha; the highest grain yield in the experiment was produced by hybrids of mid-ripening group (FAO 300-400): P 9074 - 11,6 t/ha, P 9241 - 11.8 t/ha, Arioso - 11,6 t/ha; low harvest humidity of grain (13.9%) was registered in hybrids of the early-maturing group-P 7054 and P 7043. According to the selection index (value of the yield divided by value of the harvest humidity of the grain), maize hybrids were distinguished in the early - ripening group - P 7043 - 0.63, P 7054 - 0.58, mid- early-ripening group - P 8688 - 0.58, Enigma-0.56, P 8523-0.55; mid-ripening - P 9578.
Keywords: Primorski Krai, maize, hybrid, crop yield, harvest humidity of grain, ecological test, selection index.
Введение. В мировом производстве зерна кукуруза является ведущей культурой по урожайности, площади посева и валовому сбору. Ее уникальность состоит в высокой потенциальной урожайности и широкой универсальности использования.
Благодаря своим свойствам кукуруза в России используется как зерновая и кормовая культура, которая в основном идёт на корм скоту и птице. Зеленую массу кукурузы используют для приготовления силоса, а зерно добавляют в комбикорм как обязательный компонент. Кукурузное зерно отличается высокими кормовыми достоинствами - 1 кг содержит 1,34 кормовых единицы, тогда как зерно ячменя - 1,2 корм. ед., овса - 1 корм. ед. В нем содержится 65-70% безазотистых экстрактивных веществ, 912% белка, 4-5% жира, 2% сахара и очень мало клетчатки [4, 8]. Калорийность зерна кукурузы выше, чем других зерновых культур (в 100 г содержится 330 ккал).
Большие объёмы кукурузы используются в пищевой промышленности, из неё получают более 150 продовольственных и технических продуктов [7]. Зерно используют для производства крупы, муки, кукурузного масла, крахмала, патоки, спирта и различных алкогольных напитков.
В последние годы в России наметился подъём в производстве кукурузы, валовый сбор зерна в 2019 году, по данным Росстата, составил 13928,7 тыс. тонн, что на 22,0% больше, чем в 2018 году. Данная тенденция наблюдается и в Приморском крае: валовой сбор составил более 280 тыс. тонн.
Для обеспечения зернофуражом отрасли животноводства и свиноводства планируется дальнейшее увеличение посевных площадей в крае под кукурузой и увеличение валового сбора зерна до 300-400 тыс. тонн. Для реализации намеченных планов
товаропроизводителям необходимы гибриды кукурузы с потенциально высоким урожаем зерна - 8-10 т/га, интенсивно отдающие влагу в процессе созревания, отвечающие требованиям современных технологий, с высокой устойчивостью к полеганию, биотическим и абиотическим стрессорам.
Цель наших исследований - изучить и сравнить продуктивность, уборочную влажность зерна гибридов кукурузы разных групп спелости в условиях Приморского края.
Материалы и методика исследований. Работа выполнена на экспериментальных участках лаборатории селекции и первичного семеноводства кукурузы ФГБНУ «ФНЦ
агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» в 2017-2018 гг. В питомнике экологического испытания изучалось 33 гибрида кукурузы разных групп спелости (США, компания «Pioneer»), (Китай, компания «Singenta»), а также отечественные образцы ФГБНУ ДВ НИИСХ, ВНИИ кукурузы, ООО НПО «КОС-МАИС» и НПО «Семеноводство Кубани». В качестве стандарта была взята рекомендованная для возделывания в Дальневосточной зоне гибридная популяция кукурузы Славянка.
Общая площадь делянки 28 м2, учетная - 14 м2, повторность опыта четырехкратная, размещение делянок систематическое. В течение периода вегетации проводились наблюдения и учеты согласно методическим указаниям ВИР, математическая обработка данных по методике Б.А. Доспехова [1, 3]. Возделывание кукурузы в опытах проводилось в соответствии с общепринятой агротехникой возделывания кукурузы в Приморском крае [5]. Ширина междурядий со-
ставляла 70 см. Посев и уборка осуществлялась вручную. Густота стояния в экологическом сортоиспытании - 80 тыс. на гектар.
Метеорологические условия в годы проведения опыта по температурному режиму были благоприятны для роста и развития растений кукурузы. Средняя температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 0,5-2,0 0С (2017 г.) и 0,2-1,5 0С (2018 г.). В летний период 2017 г. осадков выпало выше нормы на 52,0-140,5 мм. Сентябрь был сухим и теплым, что ускорило созревание кукурузы. Количество осадков в августе 2018 г. превысило норму на 213,7 мм. Температурный режим сентября и октября был благоприятен для равномерного налива и созревания зерна кукурузы.
Характеристика гибридов кукурузы по
Почвы участка - лугово-бурые отбеленные, по механическому составу -тяжелые суглинки. Агрохимическая характеристика почв следующая: содержание гумуса - 3,8-4,4%, легкогидролизуемого азота - 35,0 мг/кг почвы, Р2О5 - 111,0 мг/кг почвы, К2О -116,0 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки -5,6, степень насыщения основаниями -98,0%. Предшественник - соя.
Результаты и обсуждение исследований. Гибриды кукурузы характеризовались значительным разнообразием по изучаемым признакам (табл.1). Наибольший размах варьирования по урожайности (4,3-10,4 т/га) и уборочной влажности зерна (13,9-21,9%) отмечен у гибридов раннеспелой группы.
Таблица1 группам спелости (ФАО), 2017- 2018 гг.
Признак Значение признака
х ± Sx min max min - max
Ранняя группа (ФАО 100-199)
Высота растений, см 210,7,±8,7 145,8 240,5 94,7
Масса зерна с початка, г 146,9±9,1 86,4 180,7 94,3
Масса 1000 зерен, г 299,2±5,4 264,3 320,8 56,5
Урожайность зерна, т/га 7,5±0,7 4,6 10,4 5,8
Уборочная влажность зерна,% 23,2±1,7 13,9 32,2 18,3
Среднеранняя группа (ФАО 200-299)
Высота растений, см 240,7,±2,6 220,8 257,8 37,0
Масса зерна с початка, г 169,0±3,8 140,2 190,9 50,7
Масса 1000 зерен, г 304,5±6,1 237,6 347,0 109,4
Урожайность зерна, т/га 10,0±0,3 7,5 11,6 4,1
Уборочная влажность зерна,% 24,7±0,8 20,2 31,1 10,9
Средняя группа (ФАО 300-399)
Высота растений, см 243,0±2,4 234,6 246,8 12,2
Масса зерна с початка, г 184,0±7,3 156,2 193,9 37,7
Масса 1000 зерен, г 321,2±12,7 293,3 351,5 58,2
Урожайность зерна, т/га 10,7±0,5 9,0 11,8 2,8
Уборочная влажность зерна,% 26,6±1,6 21,0 31,1 10,1
*Примечание: международная классификация вегетации периода кукурузы, разработанная ФАО (Food Agriculture Organization) - организацией по вопросам продовольствия и сельского хозяйства при ООН - принятая в большинстве кукурузосеющих стран с 1954 г.
При анализе данных по урожайности и уборочной влажности зерна отмечена зависимость изучаемых признаков от группы спелости. Средняя урожайность зерна в раннеспелой группе составила 7,5 т/га, среднераннеспелой - 10,0 т/га, среднеспелой - 10,8 т/га. Повышение урожайности по группам спелости происходило в основном за счет увеличения массы зерна с початка и
массы 1000 зерен. Гибриды кукурузы раннеспелой группы характеризовались более ранним цветением початков (на 5-6 дней), меньшей высотой растений (на 30,0-33,0 см), числом листьев (на 1,9 шт.), низкой уборочной влажностью зерна -13,9-21,9%. Более высокие показатели элементов продуктивности отмечены у гибридов среднеспелой группы.
Урожайность гибридов определялась не только продолжительностью вегетационного периода растений кукурузы, но также их генетическими особенностями, т.к. в пределах одной группы спелости гибриды существенно различались между собой (табл. 2). В раннеспелой группе по урожайности выделены гибриды: Р 8451 и Фалькон - 10,4 т/га, Р 7043 - 8,8 т/га; в группе среднеранних - Вералия - 11,4 т/га, Феномен - 11,4 т/га, Делитоп - 10,9 т/га, Новатоп - 10,9 т/га. Наибольший сбор зерна в опыте обеспечили гибриды среднеспелой группы (ФАО 300-400): Р 9074 - 11,6 т/га, Р 9241 - 11,8 т/га, Ариосо - 11,6 т/га.
Помимо урожайности, особое внимание уделяется признаку «уборочная влажность зерна», которая к моменту уборки должна быть не выше 18,0%, что позволяет хранить зерно без сушки. Гибриды с быстро высыхающим зерном способствуют экономии энергетических затрат на сушку, при выращивании кукурузы на зерно в структуре затрат наиболее высокий удельный вес занимает послеуборочная доработка урожая (35-40%) [2].
В раннеспелой группе низкая уборочная влажность зерна у гибридов: Р 7054 и Р 7043 - 13,9%, НУР - 18,0%, Байкал - 18,9%; среднеранней - Р 8526 - 17,6%, Р 8688 -16,4%, Ротанго - 18,1, Энигма - 18,3%.
Гибрид Урожайность зерна, т/га Уборочная влажность зерна, % Селекционный индекс, Си
средняя отклон. от стандарта, т/га
1 2 3 4 5
Ранняя группа спелости (ФАО 100-199)
Славянка, ст. 6,1 - 25,4 0,24
Бирсу 4,7 -1,4 19,5 0,24
НУР 4,6 -1,5 18,0 0,25
Р 7709 8,6 +2,5 24,4 0,35
Р 7054 8,1 +2,0 13,9 0,58
Р 7043 8,8 +2,7 13,9 0,63
Байкал 7,1 +1,0 18,9 0,37
Ладожский 175 8,7 +2,6 27,7 0,31
Ладожский 181 5,8 -0,3 22,2 0,26
Ладожский 185 6,9 +0,8 28,8 0,23
Фалькон 10,4 +4,3 22,5 0,46
Р 8451 10,4 +4,3 24,7 0,42
Кс 178 СВ 7,5 +1,4 22,7 0,33
Среднеранняя группа спелости (ФАО 200-299)
Ротанго 9,7 +3,6 18,1 0,53
Гитаго 9,1 +3,0 24,7 0,36
Делитоп 10,9 +4,8 23,1 0,47
Новатоп 10,9 +4,8 21,5 0,51
Ладожский 250 10,1 +4,0 24,6 0,41
Р 8400 9,9 +3,8 24,7 0,40
Р 8523 9,7 +3,6 17,6 0,55
Р 8688 9,6 +3,5 16,4 0,58
Р 8816 9,6 +3,5 22,3 0,43
16 РЯ 52 10,1 +4,0 31,1 0,32
Феномен 11,3 +5,2 21,5 0,52
Респект 9,8 +3,7 27,1 0,36
Энигма 10,3 +4,2 18,3 0,56
Вералия 11,4 +5,3 24,1 0,47
Таблица 2
Результаты испытания гибридов кукурузы, 2017-2018 гг.
Продолжение табл.2
1 2 3 4 5
Средняя группа спелости (ф Е>АО 300-399)
Ариосо 11,6 +5,5 28,0 0,41
Р 9074 11,6 +5,5 23,9 0,48
Р 9175 10,4 +4,3 27,2 0,38
Р 9578 9,0 +2,9 17,3 0,52
Р 9241 11,8 +5,7 26,2 0,45
Р 9721 10,8 +4,7 28,6 0,37
НСР (0.95) 1,25
Влажность зерна при уборке у гибридов среднеспелой группы составила 17,3 -28,6%, низким значением по данному признаку характеризовался гибрид Р 9578 -17,3%.
Для более объективной оценки гибридов кукурузы в исследованиях применили расчётный показатель - селекционный индекс, воспроизводимый как частное от деления величины урожая на величину уборочной влажности зерна [6]. С помощью селекционного индекса (Си) легко выделить гибриды, оптимально сочетающие высокую урожайность и пониженную уборочную влажность зерна на момент уборки.
Наибольшие значения селекционного индекса отмечены у гибридов раннеспелой группы: Р 7043 - 0,63, Р 7054 - 0,58, преимущество которых в том, что они имели пониженную влажность зерна в опыте -13,9% при урожайности зерна 8,1-8,7 т/га. В среднеранней группе по селекционному индексу выделились гибриды Р 8688 - 0,58,
Энигма - 0,56, Р 8523 - 0,55; среднеспелой - Р 9578.
Среди отечественных гибридов высокое значение селекционного индекса показал гибрид Ладожский 250, характеризующийся высокой урожайностью зерна -10,1 т/га.
Заключение. Таким образом, по результатам изучения отмечено, что урожайность и уборочная влажность зерна гибридов кукурузы определялась не только продолжительностью вегетационного периода растений, но также их генетическими особенностями. В пределах одной группы спелости гибриды существенно различались между собой по изучаемым признакам.
Использование селекционного индекса в системе экологических испытаний в Приморском крае позволило выделить гибриды кукурузы, оптимально сочетающие высокую урожайность с пониженной уборочной влажностью зерна на момент уборки: Р 7043, Р 7054, Р 8688, Энигма, Р 8523, Р 9578, Ладожский 250.
Список литературы
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва : Колос, 1979. - 416 с.
2. Зозуля, А.Л. Селекция кукурузы на снижение уборочной влажности зерна / А.Л. Зозуля // Селекция и семеноводство. - 1982. - Вып. 51. - С. 3-6.
3. Изучение и поддержание образцов коллекции кукурузы: Методические указания / - Ленинград, ВАСХНИЛ, ВИР им НИ. Вавилова, 1985. - 49 с.
4. Организационно-экономические предпосылки развития производства и реализации зерна кукурузы в странах БРИКС /Н. Д. Аварский, Г.Е. Быков, В.Г. Быков, М.Э. Новоселов // Экономика сельского хозяйства России. - 2017. - №1. - С. 73-85.
5. Система ведения агропромышленного производства Приморского края / РАСХН. ДВНМЦ, Прим НИИСХ. - Новосибирск, 2001. - 364 с.
6. Сотченко, В.С. Селекция и семеноводство раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы: автореф. дис...канд. с.-х. наук / В.С. Сотченко - Санкт-Петербург, 1992. - 50 с., илл.
7. Сотченко, В.С. Состояние и перспективы семеноводства кукурузы / В.С. Сотченко // Кукуруза и сорго. - 2014. - №1. - С. 3-8.
8. Циков, В.С. Интенсивная технология возделывания кукурузы / В.С. Циков, А.А. Матюха. -Москва : Агропромиздат, 1989. - 247 с.
References
1. Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta (Methods of Field Experiment), 4-e izd., pererab. i dop., Moskva, Kolos, 1979, 416 p.
2. Zozulya, A.L. Selektsiya kukuruzy na snizhenie uborochnoi vlazhnosti zerna (Maize Breeding to Reduce the Harvest Humidity of Grain), Selektsiya i semenovodstvo, 1982, Vyp.51, PP. 3-6.
3. Izuchenie i podderzhanie obraztsov kollektsii kukuruzy: Metodiche-skie ukazaniya (Study and Maintenance of Maize Specimen Collection: Guidelines), Leningrad, VASKhNIL, VIR im N.I. Vavilova, 1985, 49 p.
4. Organizatsionno-ekonomicheskie predposylki razvitiya proizvodstva i realizatsii zerna kukuruzy v stranakh BRIKS (Organizational and Economic Prerequisites for the Development of Production and Sales of Maize in the BRICS Countries), N. D. Avarskii, G.E. Bykov, V.G. Bykov, M.E. Novoselov, Ekonomika sel'skogo khozyaistva Rossii, 2017, No 1, PP. 73-85.
5. Sistema vedeniya agropromyshlennogo proizvodstva Primorskogo kraya (System of Management of Agro-Industrial Production in Primorsky Krai), RASKhN. DVNMTs, Prim NIISKh, Novosibirsk, 2001, 364 p.
6. Sotchenko, V.S. Selektsiya i semenovodstvo rannespelykh i srednerannikh gibridov kukuruzy (Selection and Seed Production of Early-Ripening and Mid- Early Maize Hybrids), avtoref. dis.. .kand. s.-kh. nauk V.S. Sotchenko, Sankt-Peterburg, 1992, 48 p.
7. Sotchenko, V.S. Sostoyanie i perspektivy semenovodstva kukuruzy (State and Prospects of Maize Seed Production), Kukuruza i sorgo, 2014, No 1, PP. 3-8.
8. Tsikov, V.S., Matyukha, A.A. Intensivnaya tekhnologiya vozdelyvaniya kukuruzy (Intensive Technique of Cultivation of Maize), Moskva, Agropromizdat, 1989, 247 p.
Информация об авторах
Красковская Наталья Александровна, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр., и.о. заведующего лабораторией селекции и первичного семеноводства кукурузы; ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им А.К. Чайки; 692539, Приморский край, г. Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30; тел.: 8 (4234) 392-719; e-mail: fe.smc_rf@mail.ru;
Бутовец Екатерина Сергеевна, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. и.о. заведующего лабораториуй селекции сои; ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им А.К. Чайки»; 692539, Приморский край, г. Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30; тел.: 8 (4234) 392-390; e-mail: otdelsoy@mail.ru;
Даниленко Ирина Николаевна, мл. науч. сотр. лаборатории селекции и первичного семеноводства кукурузы; ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им А.К. Чайки»; 692539, Приморский край, г. Уссурийск, п. Тимирязевский, ул. Воложенина, 30; тел.: 8 (4234) 392-719; e-mail: fe.smc_rf@mail.ru.
Information about the authors
Natalya A. Kraskovskaya, Cand. Agr. Sci., Leading Research Worker, Acting Manager of the Laboratory of Maize Breeding and Primary Seed-Growing; Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East Named after A. K. Chaika; 30, Volozhenina str., Village of Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky Krai, Russia; 8 (4234) 39-27-19; e-mail: fe.smc_rf@mail.ru;
Ekaterina S. Butovets, Cand. Agr. Sci., Senior Research Worker, Acting Manager of the Laboratory of Soya Breeding; Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East Named after A. K. Chaika; 30, Volozhenina str., Village of Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky Krai, Russia; 8 (4234) 392-390; e-mail: otdel-soy@mail.ru;
Irina N. Danilenko, Postgraduate, Junior Research Worker, Federal Scientific Center of Agrobiotechnology in the Far East Named after A. K. Chaika; 30, Volozhenina str., Village of Timiryazevsky, Ussuriysk, Primorsky Krai, Russia; 8 (4234) 39-27-19; e-mail: fe.smc_rf@mail.ru.
