Russian Federation
UDK 631.547.3 Полное развитие
The article presents the results of studies conducted on gray forest soils of the Ancestral region of the Republic of Tatarstan in 2021-2022 to study the productivity and adaptability of twelve corn hybrids of different precocity breeding FGBNU "Corn Research Institute" Siberian-135, Mashuk-140, Nur, K-160, K-165, Baikal, K-170, Mashuk-171, Mashuk-172, Newton, Mashuk-220, Mashuk-250. Characteristics of the experimental site: humus content is low 3.8%, mobile phosphorus is very high 288 mg / kg of soil and potassium exchange increased 153 mg / kg of soil. The reaction of the soil environment is close to neutral. Analyzing the indicators, the early-maturing three-line hybrid Baikal turned out to be the most productive. Even under stressful climatic conditions, the average plant height of the hybrid was 256.5 cm, the biological yield was 8.29 t/ha, the aboveground mass in the phase of milk ripeness of grain was 64.30 t/ha and the leaf area was 43.56 thousand m2/ha. At the same time, the qualitative characteristics of the Baikal hybrid grain were not lost. The protein content was 10.31%, starch 61.10%. Also, a high level of grain yield was obtained from the average early hybrid Mashuk-250 – 8.13 t/ha. This is 0.16 t/ha less than that of the Baikal hybrid. Early-maturing Nur and Mashuk-171 hybrids had a yield of 7.92 t/ha (0.37 t/ha less than the maximum value). The highest protein content was found in the grain of the ultra-ripe hybrid Siberian–135 - 11.31%. The highest starch content was in the grain of the Newton hybrid – 68.29%. The lowest grain yield was obtained when cultivating the Mashuk-220 hybrid (6.07 t/ha). The protein and starch content in the grain of this hybrid is average (9.31% and 62.22%).
corn, hybrid, development phases, vegetation, yield, protein, starch
Введение. Одним из способов, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур, является подбор районированных и адаптированных сортов и гибридов к конкретным почвенно-климатическим условиям региона. Новые высокопродуктивные сорта и гибриды различаются по биологическим особенностям. Они более адаптированы к быстро меняющимся приемам интенсификации [1, 2, 3].
За последние 20-30 лет в Российской Федерации урожайность кукурузы значительно выросла с 2,50 т/га в 1991-2000 гг. до 5,5-6,00 т/га в настоящее время. Посевные площади, занятые кукурузой, за эти годы также растут с 730,6 тыс. га до 2706 тыс. га. Такое повышение урожайности кукурузы в 2-3 раза произошло за счет улучшение семенного фонда данной культуры [4].
Гибриды кукурузы отличаются сроками созревания и индексом ФАО. Двойные межлинейные гибриды, обеспечивающие получение до 90 ц/га зерна, содержащее 65-70% безазотистых экстрактивных веществ, 9-12% белка, 4-5% жира. Тройные линейные гибриды с интенсивным начальным развитием, холодостойкие и засухоустойчивые, способны противостоять пузырчатой головне, стеблевым гнилям и вредителям. Многие гибриды универсальны в использовании и подходят для посева, как на зерно, так и на силос. Увеличение числа ФАО на каждые 100 единиц снижает густоту посевов на 10-20 тыс. раст./га за счет увеличения облиственности позднеспелых форм [5, 6, 7].
Отечественные гибриды способны конкурировать с зарубежными сортами и гибридами высоко производительностью и способностью формировать оптимальные посевы и давать стабильные урожаи не только в благоприятные годы, но и в стрессовых условиях [7, 8, 9].
Адаптивность сортов и гибридов характеризуется выделением наиболее ценных сбалансированных сочетаний признаков из большого их числа. По пластичности и стабильности гибрида можно дать ему оценку на соответствие конкретным почвенно-климатическим условиям региона [10, 11, 12].
В связи с этим, целью исследований является изучение продуктивности и адаптивности гибридов кукурузы Сибирский-135, Машук 140, Нур, К-160, К-165, Байкал, К-170, Машук-171, Машук-172, Ньютон, Машук-220, Машук-250 ФГБНУ «ВНИИ кукурузы» в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Опыты закладывались в 2021-2022 годах на серых лесных почвах Предкамья Республики Татарстан. Общая площадь опытного участка – 1680 м2. Площадь опытных делянок – 140 м2. Повторность опыта - трехкратная. В сортоиспытание были включены 12 гибридов кукурузы ФГБНУ «ВНИИ кукурузы»: Сибрский-135, Машук-140, Нур, К-160, К-165, Байкал, К-170, Машук-171, Машук-172, Ньютон, Машук-220, Машук-250. Технология возделывания кукурузы на зерно была общепринятой для Республики Татарстан с нормой высева 80 тыс. шт./га. Урожай в полевых опытах учитывали на пробных площадках (14,3 м) и одновременно определяли влажность зерна кукурузы при помощи влагомера «Wile - 55». Пересчет урожайности изучаемых вариантов проводили по базисной норме влажности зерна кукурузы - 15%. 2021 год по метеорологическим данным характеризовался как умеренно благоприятный (табл. 1). Температура воздуха в течение вегетации кукурузы была выше нормы. Хотя осадков выпало по месяцам меньше нормы.
Таблица 1. Метеоданные за вегетационный период 2021 года
|
Месяц, декада |
Температура воздуха, °С |
Осадки, мм |
||||
|
норма |
факт. |
в % к норме |
норма |
факт. |
в % к норме |
|
|
Май |
+13,3 |
+18,73 |
141 |
41 |
15,0 |
36,5 |
|
Июнь |
+18,1 |
+23,42 |
129 |
63 |
15,3 |
24,0 |
|
Июль |
+20,2 |
+22,46 |
111 |
67 |
38,6 |
58,0 |
|
Август |
+17,6 |
+22,37 |
127 |
59 |
10,7 |
18,0 |
|
Сентябрь |
+11,7 |
+9,7 |
83 |
52 |
53,3 |
103,0 |
2022 год оказался неблагоприятным по метеорологическим показателям (табл. 2). Если в мае выпало 206,3% осадков от средних многолетних данных (78,4 мм против 38,0 мм), то в июне выпало лишь 33,9% от нормы (19,3%). В июле количество осадков составило близко к норме 61,61 мм. В августе осадков не выпадало. Держалась жаркая, сухая погода. Температура была выше нормы на 4,2 0С.
Таблица 2. Метеоданные за вегетационный период 2022 года
|
Месяц, декада |
Температура воздуха, °С |
Осадки, мм |
||||
|
норма |
факт. |
отклонение от нормы |
норма |
факт. |
в % к норме |
|
|
Май |
+14,0 |
+10,68 |
-3,32 |
38 |
78,4 |
206,3 |
|
Июнь |
+18,3 |
+18,56 |
+0,26 |
57 |
19,3 |
33,9 |
|
Июль |
+20,5 |
+21,32 |
+0,82 |
62 |
61,61 |
99,4 |
|
Август |
+18,3 |
+22,5 |
+4,2 |
55 |
0 |
0 |
|
Сентябрь |
+12,3 |
+11,69 |
-0,61 |
50 |
60,32 |
120,6 |
Результаты и обсуждение. Ростовые показатели учитывались в фазу молочной спелости зерна (табл. 3). Большое количество осадков в мае позволило кукурузе набрать достаточную высоту к фазе молочной спелости. В среднем показатель высоты растений варьировал от 230,2 до 259,5 см. Наименьшее значение линейного нарастания растений кукурузы в высоту было у гибрида К-160 – 230,2 см, наибольшее – у гибрида Машук-220 – 259,5 см. Остальные изучаемые гибриды уступали на 2 см (Сибирский-135), на 15,2 см (Машук-140), на 27,5 см (Нур), на 22,8 см (К-165), на 3,0 см (Байкал), на 21,7 см (К-170), на 8,2 см (Машук-171), на 9,2 см (Машук-172), на 13,5 см (Ньютон) и на 10,5 см (Машук-250).
От величины надземной массы зависит ассимиляционная поверхность листьев растений, что влияет на течение фотосинтеза и накопление сухого вещества. Наибольшая надземная масса наблюдалась у гибрида Машук-250 – 83,47 т/га. Анализируя данные формирования надземной массы исследуемыми гибридами, можно предположить возможность использования данного гибрида на кормовые цели, так как возделывание этого гибрида в фазу молочной спелости уже обеспечивало получение 83,47 т/га сочной зеленой массы. Остальные гибриды немного уступали гибриду Машук-250 в способности формировать надземную массу такой величины. У гибрида Машук-172 надземная масса была 72,74 т/га, что на 10,73 т/га меньше гибрида Машук-250. Далее следовал по уменьшению гибрид К-165 – 71,73 т/га (на 11,74 т/га меньше). Еще у одного раннеспелого гибрида К-160 надземная масса составила 69,25 т/га (на 14,22 т/га меньше). У оставшихся гибридов надземная масса была 64,3 т/га (Байкал), 63,76 т/га (К-170), 58,01 т/га (Сибирский-135), 56,88 т/га (Машук-171), 56,68 т/га (Ньютон), 54,85 т/га (Машук-220), 53,8 т (Машук-140) и наименьшую надземную массу сформировал гибрид Нур – 32,75 т/га (в полтора раза меньше гибрида Машук-250 с наибольшей величиной надземной массы).
Таблица 3 – Ростовые показатели кукурузы
|
Гибриды |
Показатели |
||||||||
|
Высота растений, см |
Надземная масса, т/га |
Площадь листьев, тыс. м2/га |
|||||||
|
2021 г. |
2022 г. |
средняя |
2021 г. |
2022 г. |
средняя |
2021 г. |
2022 г. |
средняя |
|
|
Сибирский-135 |
248,2 |
266,8 |
257,5 |
55,92 |
60,1 |
58,01 |
36,74 |
43,6 |
40,17 |
|
Машук-140 |
227,3 |
261,3 |
244,3 |
50,3 |
57,3 |
53,80 |
41,62 |
46,3 |
43,96 |
|
Нур |
218,8 |
245,2 |
232,0 |
45,63 |
55,81 |
50,72 |
30,73 |
37,91 |
34,32 |
|
К-160 |
220,7 |
239,7 |
230,2 |
67,1 |
71,4 |
69,25 |
38,7 |
47,8 |
43,25 |
|
К-165 |
227,1 |
246,3 |
236,7 |
67,86 |
75,6 |
71,73 |
39,32 |
47,1 |
43,21 |
|
Байкал |
243,9 |
269,1 |
256,5 |
59,9 |
68,7 |
64,30 |
40,22 |
46,9 |
43,56 |
|
К-170 |
233,1 |
242,5 |
237,8 |
57,42 |
70,1 |
63,76 |
38,86 |
45,8 |
42,33 |
|
Машук-171 |
244,2 |
258,4 |
251,3 |
53,46 |
60,3 |
56,88 |
42,1 |
47,1 |
44,60 |
|
Машук-172 |
243,3 |
257,3 |
250,3 |
68,37 |
77,11 |
72,74 |
51,44 |
58,7 |
55,07 |
|
Ньютон |
240,8 |
251,2 |
246,0 |
49,52 |
63,84 |
56,68 |
37,14 |
46,3 |
41,72 |
|
Машук-220 |
252,3 |
266,7 |
259,5 |
49,5 |
60,2 |
54,85 |
37,29 |
40,23 |
38,76 |
|
Машук-250 |
239,6 |
258,4 |
249,0 |
81,54 |
85,4 |
83,47 |
50,85 |
56,51 |
53,68 |
От площади листьев зависит интенсивность фотосинтеза в растениях, что в дальнейшем отразится на нарастании биомассы и сухого вещества, накопление питательных элементов в зерне кукурузы. Нарастание максимальной биомассы у гибрида Машук-250 обеспечило ему формирование и наибольшего листового аппарата – 53,68 тыс. м2/га. Это в очередной раз доказывает возможность использования данного гибрида на кормовые цели. Гибрид Машук-172 сформировал чуть меньше листовую поверхность – 52,07 тыс. м2/га. Уровень площади листовой поверхности остальных изучаемых гибридов был в пределах от 34,32 до 44,6 тыс. м2/га. Минимальная площадь листьев, как и наименьшая надземная масса сформировались у гибрида Нур – 34,32 тыс. м2/га.
Урожайность – важнейший показатель, отражающий наилучшую продуктивность и адаптивность гибридов кукурузы к почвенно-климатическим условиям Республики Татарстан (табл. 4). Исследуемые гибриды кукурузы раскрыли свой генетический потенциал, при соблюдении общепринятой технологии возделывания, и показали высокую биологическую урожайность зерна. Максимальная биологическая урожайность зерна была получена при возделывании раннеспелого гибрида Байкал – 8,29 т/га. Средняя высота растений в 256,5 см, у гибрида самый длинный початок – 21,7 см, хорошая озерненность початка – 538,5 шт., большой выход зерна с початка – 74,9% и крупное зерно – 367,7 гр. Что обеспечило возможность сформировать самый высокий урожай.
Таблица 4 – Урожайность кукурузы на зерно, т/га
|
Гибриды |
2021 год |
2022 год |
Средняя |
|
Сибирский-135 |
7,07 |
7,85 |
7,46 |
|
Машук-140 |
5,51 |
9,78 |
7,65 |
|
Нур |
7,64 |
8,20 |
7,92 |
|
К-160 |
7,50 |
7,63 |
7,57 |
|
К-165 |
7,37 |
7,88 |
7,63 |
|
Байкал |
7,98 |
8,60 |
8,29 |
|
К-170 |
7,18 |
7,91 |
7,54 |
|
Машук-171 |
7,78 |
8,05 |
7,92 |
|
Машук-172 |
6,65 |
7,38 |
7,02 |
|
Ньютон |
7,56 |
8,12 |
7,84 |
|
Машук-220 |
5,90 |
6,24 |
6,07 |
|
Машук-250 |
7,75 |
8,50 |
8,13 |
Также высокий уровень урожайности зерна был получен у гибрида Машук-250 – 8,13 т/га. Это на 0,16 т/га меньше, чем у гибрида Байкал. У гибридов Нур и Машук-171 урожайность была 7,92 т/га (на 0,37 т/га меньше). Далее следует гибрид Ньютон с урожайностью 7,84 т/га (на 0,45 т/га). У остальных гибридов урожайность зерна была на уровне 7,65 т/га у гибрида Машук-140, 7,63 т/га у гибрида К-165, 7,57 т/га (К-160), 7,54 т/га (К-170), 7,46 т/га (Сибирский-135), 7,02 т/га (Машук-172). И 6,07 т/га. Это на 2,22 т/га меньше, чем у гибрида Байкал.
Оценка качества полученного урожая показала следующие результаты (табл.5). Наибольшее содержание белка оказалось в зерне гибрида Сибирский-135 – 11,31%. В зерне гибрида Байкал белка было 10,31, что на 1% меньше, чем у гибрида Сибирский-135. Чуть меньше белка было в зерне гибрида Нур – 10,13%. У остальных гибридов содержание белка в зерне было на уровне от 8,31 до 10,28%.
Таблица 5 – Содержание белка и крахмала в зерне кукурузы
|
Гибриды |
Содержание белка (протеина), % |
Содержание крахмала, % |
|
Сибирский-135 |
11,31 |
56,46 |
|
Нур |
10,13 |
56,85 |
|
Байкал |
10,31 |
61,10 |
|
Машук-171 |
8,87 |
63,70 |
|
Ньютон |
8,31 |
68,29 |
|
Машук-220 |
9,31 |
62,22 |
|
Машук-250 |
10,28 |
60,44 |
Наибольшее содержание крахмала было в зерне гибрида Ньютон – 68,29%, наименьшее в зерне гибрида Сибирский-135 – 56,46%. У остальных гибридов содержание крахмала было 56,85% в зерне гибрида Нур, 61,10% в зерне гибрида Байкал, 62,22% в зерне гибрида Машук-220 и 60,44% в зерне гибрида Машук-250.
Анализируя результаты качества полученной продукции, можно сделать вывод, что между содержанием белка и крахмала в зерне кукурузы имеется обратно пропорциональная зависимость: чем больше белка, тем меньше крахмала и чем больше крахмала, тем меньше белка в зерне кукурузы.
Выводы. Проведенные исследования по выявлению наибольшей продуктивности и адаптивности двенадцати гибридов кукурузы ФГБНУ «ВНИИ Кукурузы» к почвенно-климатическим условиям Республики Татарстан показали значительные различия в линейных темпах роста в высоту, формировании надземной массы, листового аппарата. Наиболее существенные различия были также отмечены в биологической урожайности. По всем анализируемым показателям гибриды Байкал и Машук-250 отличаются стабильностью, хорошо сформированными початками, крупным зерном, хорошим вызреванием зерна с пониженной влажностью. Что позволило получить высокую биологическую урожайность 8,29 т/га и 8,13 т/га.
Линейка раннеспелых гибридов кукурузы более стабильно показывает себя в условиях Республики Татарстан.
1. Kiryachek S. A., Volchansky N. Yu. Productivity of corn hybrids of different ripeness groups depending on the timing of sowing // The Year of Science and Technology 2021. Collection of abstracts based on the materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference. Krasnodar. February 09-12, 2021. Rel. for the release of A.G. Koshchaev. - Krasnodar. Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin. 2021. pp. 407-408.
2. Results of ecological testing of maize hybrids by selectively significant traits / S.P. Appaev, B.R. Shomakhov, A.M. Kagermazov, A.V. Khachidogov // Izvestiya Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2022. No. 4(108). pp. 32-40.
3. Mikhailova M. U., Talanov P. I. Cultivation of corn hybrids on the expected nutritional background in the Volga region of the Republic of Tatarstan // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: The proceedings of the conference AgroCON-2019. Kurgan. April 18-19, 2019. Kurgan: IOP Publishing Ltd. 2019. P. 012008.
4. Lukhmenev V. P. The influence of insurance herbicides on the grain productivity of corn hybrids in the Volga region and the Southern Urals // Izvestiya Orenburg State Agrarian University. 2021. No. 2(88). pp. 55-62.
5. Davletshin R. T., Nurlygayanov R. B., Prokofieva S. V. Grain yield of corn hybrids of the KSKP KKZ "Kuban" in the Southern forest-steppe zone of the Republic of Bashkortostan // Russian Electronic Scientific Journal. 2022. No. 1(43). pp. 18-37.
6. Gubin S. V., Loginova A.M., Getz G. V. The effect of plant density on the yield of corn hybrids of various ripeness groups // Bulletin of Omsk State Agrarian University. 2022. No. 3(47). pp. 24-32.
7. Mikhailova M. Yu., Talanov I. P. Nutritional value of corn hybrids when cultivated on green mass // Agrarian Science. 2016. No. 4. pp. 9-11.
8. Sotchenko E. F., Orlyanskaya N. A., Sotchenko D. Yu. Comparative evaluation of new early-maturing corn hybrids by yield and adaptability // Izvestia of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2021. No. 1(99). pp. 46-54.
9. Mikhailova M. Yu. The choice of corn hybrids in the conditions of the Republic of Tatarstan // The current state and prospects for the development of the technical base of the agro-industrial complex: Scientific proceedings of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the memory of Doctor of Technical Sciences, Professor P. Mudrov.Kazan. October 28-29, 2021. Kazan: Kazan State Agrarian University. 2021. pp. 413-420.
10. Bogdanov A. Z., Nadtochaev N. F., Zelenyak V. V. Precocity of KWS SAAT Se corn hybrids according to FAO // Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy. 2021. No. 1. pp. 93-97.
11. Potapov A. P., Deinekina O. A., Kiktev D. A. Evaluation of promising hybrids corn in the conditions of the stone steppe // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2019. No. 10-1(37). p. 157-159.
12. Afonin N. M., Martynov V. A. Evaluation of corn hybrids intended for grain cultivation in the Tambov region // Science and Education. 2022. Vol. 5. No. 1.
