Помощь студентам в учебе
Адаптационный потенциал урожая зерна гибридов кукурузы различный групп спелости и приемы их возделывания в условиях лесостепи Среднего Поволжья
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1.1 ГИБРИДНАЯ КУКУРУЗА 8
1.1.1 История создания гибридной кукурузы 8
1.1.2 Генетический потенциал урожайности
20
гибридной кукурузы
1.2 Методы оценки адаптационной способности и
27
экологической стабильности
1.3 Вопросы использования минеральных удобрений
при возделывании гибридов кукурузы
2. ОБЪЕКТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
43
2.1 Климатические ресурсы места проведения
43
исследовании
2.2 Погодные условия проведения исследований 45
2.3 Схема опытов и методика исследований 52
Г СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ
РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ
3.1 Особенности роста и развития гибридов кукурузы 55
3.2 Формирование структуры урожайности у
7 4
гибридов кукурузы различных групп спелости
3.3 Оценка адаптационной способности
и экологической стабильности раннеспелых gj
и среднеранних гибридов кукурузы
4 ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
И ПРИЕМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ
НА УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ 104
РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ
4.1 Особенности роста, развития и фотосинтетической деятельности растений кукурузы в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений
4.2 Продуктивность гибридов кукурузы
различной спелости в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений 5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДНОЙ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ЛИТЕРАТУРА
1.1 ГИБРИДНАЯ КУКУРУЗА 8
1.1.1 История создания гибридной кукурузы 8
1.1.2 Генетический потенциал урожайности
20
гибридной кукурузы
1.2 Методы оценки адаптационной способности и
27
экологической стабильности
1.3 Вопросы использования минеральных удобрений
при возделывании гибридов кукурузы
2. ОБЪЕКТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
43
2.1 Климатические ресурсы места проведения
43
исследовании
2.2 Погодные условия проведения исследований 45
2.3 Схема опытов и методика исследований 52
Г СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ
РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ
3.1 Особенности роста и развития гибридов кукурузы 55
3.2 Формирование структуры урожайности у
7 4
гибридов кукурузы различных групп спелости
3.3 Оценка адаптационной способности
и экологической стабильности раннеспелых gj
и среднеранних гибридов кукурузы
4 ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
И ПРИЕМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ
НА УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ 104
РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ
4.1 Особенности роста, развития и фотосинтетической деятельности растений кукурузы в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений
4.2 Продуктивность гибридов кукурузы
различной спелости в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений 5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГИБРИДНОЙ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ЛИТЕРАТУРА
Актуальность.
Кукуруза как важнейший источник кормов - фуражного зерна и сырья для приготовления высокопитательного силоса, признана и распространена во многих странах мира. При правильном соблюдении технологии возделывания она дает по сравнению с другими культурами наибольший выход кормовых единиц с 1 га.
В настоящее время в мире отмечена тенденция роста производства зерна кукурузы, как за счет повышения урожайности, так и увеличения площадей.
Противоположная картина в России: за последние годы площади посева кукурузы уменьшились почти втрое. Если в 1990 году кукурузу высевали на 10,97 млн. га., то в 2003 году на 2,9 млн. га. Тогда как минимальная потребность животноводства в
*>
зерне кукурузы в стране до 2010 года составляет 3 млн. тонн, с учетом развития - более 7,0 млн. тонн.
Таким образом, увеличение производства зерна кукурузы является одним из важнейших условий стабилизации кормовой базы России.
Однако эффективность выращивания кукурузы сдерживается высокой изменчивостью урожайности. Разработка и реализация задач, где особое внимание уделяется не только росту потенциальной продуктивности, но и экологической стабильности генотипов, их способности противостоять действию стрессовых факторов среды, является важным фактором роста урожая и валовых сборов зерна кукурузы.
С созданием новых гибридов кукурузы с коротким вегетационным периодом и высокой зерновой продуктивностью (6-8 т/га), пригодных к возделыванию в зонах с ограниченными тепловыми ресурсами, стало реальным значительное расширение площадей под этой культурой в Центральной Черноземной зоне, Поволжье и других регионах.
Лесостепь Среднего Поволжья, и в частности Пензенская область, не является традиционной для возделывания гибридной кукурузы на зерно. Однако исследования последних лет показывают, что можно подобрать гибриды кукурузы способные ежегодно формировать физиологически зрелое зерно [Кошеляев В.В., Серков В.А., 1998, 1999; Фирюлин И.И., 2002; Апарина Л.А., 2003].
Исходя из вышеизложенного, проведение исследований по испытанию гибридов кукурузы различных групп спелости и
разработка приемов их возделывания на зерно в конкретных природно - климатических условиях в настоящее время является объективной необходимостью.
Цель исследований - изучить адаптационную способность, экологическую стабильность и роль среды для оценки гибридов кукурузы различных групп спелости, а также разработать наиболее эффективные приемы получения высоких урожаев зерна.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
- изучить особенности роста и развития гибридов кукурузы различных групп спелости;
- показать формирование структуры урожая и определить урожайность зерна;
определить общую, специфическую адаптационную способность, относительную экологическую стабильность и показать роль среды при оценке гибридов кукурузы различных групп спелости;
- изучить особенности роста и развития гибридов в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
- определить урожайность зерна в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
дать энергетическую оценку возделывания гибридов кукурузы различных групп спелости на зерно;
Научная новизна.
Применительно к местным природно - климатическим условиям выявлены закономерности роста и развития гибридов кукурузы различных групп спелости при возделывании на зерно. Определены общая, специфическая адаптационные способности, относительная экологическая стабильность и показана роль среды при оценке гибридов кукурузы различных групп спелости. Установлено влияние уровня минерального питания и приемов использования удобрений на формирование зерновой продуктивности у гибридов кукурузы различных групп спелости.
Положения, выносимые на защиту:
- закономерности роста и развития растений, параметры адаптационной способности, стабильности и комплексной оценки среды у гибридов кукурузы групп спелости ФАО 100-150 и ФАО 150-200;
- закономерности роста, развития и формирования зерновой продуктивности гибридов кукурузы различных групп спелости зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
- энергетическая эффективность возделывания гибридов кукурузы различных групп спелости на зерно;
Практическая значимость результатов исследований. Результаты исследований позволили дать всестороннюю оценку гибридов кукурузы различных групп спелости, выявить и рекомендовать координационному совету по селекции и семеноводству кукурузы передать на государственное сортоиспытание гибриды: Кр-106, Кр-108 селекции Краснодарского НИИСХ; Ки-184, Ки-186 селекции Поволжского НИИСС, как наиболее адаптированные к природно-климатическим условиям зоны, которые способны при оптимальном уровне минерального питания и приемах использования удобрений устойчиво формировать высокие урожаи зерна.
Кукуруза как важнейший источник кормов - фуражного зерна и сырья для приготовления высокопитательного силоса, признана и распространена во многих странах мира. При правильном соблюдении технологии возделывания она дает по сравнению с другими культурами наибольший выход кормовых единиц с 1 га.
В настоящее время в мире отмечена тенденция роста производства зерна кукурузы, как за счет повышения урожайности, так и увеличения площадей.
Противоположная картина в России: за последние годы площади посева кукурузы уменьшились почти втрое. Если в 1990 году кукурузу высевали на 10,97 млн. га., то в 2003 году на 2,9 млн. га. Тогда как минимальная потребность животноводства в
*>
зерне кукурузы в стране до 2010 года составляет 3 млн. тонн, с учетом развития - более 7,0 млн. тонн.
Таким образом, увеличение производства зерна кукурузы является одним из важнейших условий стабилизации кормовой базы России.
Однако эффективность выращивания кукурузы сдерживается высокой изменчивостью урожайности. Разработка и реализация задач, где особое внимание уделяется не только росту потенциальной продуктивности, но и экологической стабильности генотипов, их способности противостоять действию стрессовых факторов среды, является важным фактором роста урожая и валовых сборов зерна кукурузы.
С созданием новых гибридов кукурузы с коротким вегетационным периодом и высокой зерновой продуктивностью (6-8 т/га), пригодных к возделыванию в зонах с ограниченными тепловыми ресурсами, стало реальным значительное расширение площадей под этой культурой в Центральной Черноземной зоне, Поволжье и других регионах.
Лесостепь Среднего Поволжья, и в частности Пензенская область, не является традиционной для возделывания гибридной кукурузы на зерно. Однако исследования последних лет показывают, что можно подобрать гибриды кукурузы способные ежегодно формировать физиологически зрелое зерно [Кошеляев В.В., Серков В.А., 1998, 1999; Фирюлин И.И., 2002; Апарина Л.А., 2003].
Исходя из вышеизложенного, проведение исследований по испытанию гибридов кукурузы различных групп спелости и
разработка приемов их возделывания на зерно в конкретных природно - климатических условиях в настоящее время является объективной необходимостью.
Цель исследований - изучить адаптационную способность, экологическую стабильность и роль среды для оценки гибридов кукурузы различных групп спелости, а также разработать наиболее эффективные приемы получения высоких урожаев зерна.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
- изучить особенности роста и развития гибридов кукурузы различных групп спелости;
- показать формирование структуры урожая и определить урожайность зерна;
определить общую, специфическую адаптационную способность, относительную экологическую стабильность и показать роль среды при оценке гибридов кукурузы различных групп спелости;
- изучить особенности роста и развития гибридов в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
- определить урожайность зерна в зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
дать энергетическую оценку возделывания гибридов кукурузы различных групп спелости на зерно;
Научная новизна.
Применительно к местным природно - климатическим условиям выявлены закономерности роста и развития гибридов кукурузы различных групп спелости при возделывании на зерно. Определены общая, специфическая адаптационные способности, относительная экологическая стабильность и показана роль среды при оценке гибридов кукурузы различных групп спелости. Установлено влияние уровня минерального питания и приемов использования удобрений на формирование зерновой продуктивности у гибридов кукурузы различных групп спелости.
Положения, выносимые на защиту:
- закономерности роста и развития растений, параметры адаптационной способности, стабильности и комплексной оценки среды у гибридов кукурузы групп спелости ФАО 100-150 и ФАО 150-200;
- закономерности роста, развития и формирования зерновой продуктивности гибридов кукурузы различных групп спелости зависимости от уровня минерального питания и приемов использования удобрений;
- энергетическая эффективность возделывания гибридов кукурузы различных групп спелости на зерно;
Практическая значимость результатов исследований. Результаты исследований позволили дать всестороннюю оценку гибридов кукурузы различных групп спелости, выявить и рекомендовать координационному совету по селекции и семеноводству кукурузы передать на государственное сортоиспытание гибриды: Кр-106, Кр-108 селекции Краснодарского НИИСХ; Ки-184, Ки-186 селекции Поволжского НИИСС, как наиболее адаптированные к природно-климатическим условиям зоны, которые способны при оптимальном уровне минерального питания и приемах использования удобрений устойчиво формировать высокие урожаи зерна.
1. Применительно к местным природно-климатическим условиям гибриды кукурузы ФАО 100-150 по сравнению с гибридами ФАО 150-200 характеризуются более ранним цветением початков (на 4 сут.)? меньшей высотой растений (на 3,8 см), числом листьев (на 1,1 шт), их площадью (на 1,6 дм2/раст.) и уборочной влажностью (на 1,3 %)
2. Гибриды кукурузы группы спелости ФАО 150-200 по сравнению с гибридами ФАО 100 - 150 формируют более высокие показатели элементов продуктивности растений: длину початка (15,6 см), число рядов зерен (14,6 шт), число зерен в ряду (38,3 шт), количество зерен в початке (450,7 шт), массу зерна с початка (76,1 г.)
3. Гибриды кукурузы группы спелости ФАО 150-200 формируют урожайность зерна, достоверно превышающую урожайность гибридов ФАО 100-150
4. По степени влияния на величину урожайности зерна раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы на первом месте находится взаимодействие фактора «год - пункт выращивания». На его долю приходится 53,92...59,0% формирования урожая. На втором месте - погодные условия, складывающиеся в год выращивания (17,4...23,30%), фактор «пункт выращивания» обуславливает варьирование урожайности на 12,15...16,34%. Значительно меньшее влияние на урожайность зерна оказывает генотип гибридов, на его долю приходится 2,52...4,13% Влияние других факторов - слабое.
5. Более высокой адаптационной способностью к меняющимся условиям выращивания характеризуются гибриды кукурузы
143
Кр-106; Кр-108 и Ки-184 (Sgi; СЦП; Bi), которые лучше остальных сочетают максимальную продуктивность со стабильной урожайностью зерна в условиях Пензенской области.
6. Оценка среды показала, что почвенно-климатические условия Пензенской области характеризуются высокой дифференцирующей способностью (С)2ДДСк-3,69). Это позволяет наиболее полно изучить норму реакции генотипов и дать объективную оценку гибридам кукурузы по адаптационной способности и экологической стабильности.
7. Внесение минеральных удобрений в дозе действующего вещества N100P70K45 и ^70+зоР7оК45 приводит к увеличению периодов наступления фаз роста и развития гибридов кукурузы. Вместе с тем при дифференцированной оценке гибридов кукурузы по группам спелости необходимо отметить, что дробное внесение азотных удобрений в дозе действующего вещества - N7o*3oP7oK45 способствует сокращению наступления сроков очередной фазы роста и развития растений у гибридов ФАО 150 - 200 и 200 - 250 на
1.. .4 дня по сравнению с разовым внесением N100P70K45.
8. Наибольшей продуктивностью фотосинтеза в среднем по годам характеризовались гибриды группы ФАО 150-200 - 2,3...2,7, а наименьшей - гибриды, относящиеся к группе спелости ФАО
л
200-250 - 1,7...2,0 кг зерна на 1 тыс хМ /га суток. Максимальная чистая продуктивность фотосинтеза отмечена у гибридов всех групп спелости при дробном внесении удобрений в дозе действующего вещества N70+30P70K45.
9. Для получения высоких урожаев зерна гибридов кукурузы ФАО 100-150 следует вносить минеральные удобрения в полной дозе N100P70K45. Гибриды группы спелости ФАО 150-200 и ФАО
144
200-250 формируют наибольшую урожайность на фоне дробного внесения азотных удобрений из расчета N7o+3oP7oK45*
10. Испытание гибридов при различных уровнях минерального питания и приемах использования удобрений показало, что главным фактором, определяющим урожайность гибридов кукурузы, являются погодные условия в год выращивания. На его долю приходится 61,7% от влияния всех факторов. Достаточно высокое влияние на урожайность зерна оказывал фактор «уровень минерального питания и приемы использования удобрений» (15,5%). Чуть меньшее влияние на урожай зерна оказывает генотип гибридов, то есть правильно подобранный для выращивания гибрид может способствовать повышению урожая зерна на 10,9%. Значительно меньшим было влияние взаимодействия факторов «год - уровень минерального питания и приемы использования удобрений - гибрид» и «уровень минерального питания и приемы использования удобрений», на долю данных факторов приходится 4,9....4,7%) формирования урожая соответственно.. Действие других факторов значительно ниже.
11. При производстве зерна кукурузы основные энергоемкие операции связаны с сушкой и послеуборочной доработкой зерна, на их долю приходится 42,3 - 61,8%, на долю минеральных удобрений - 3 1 - 31,6%.
12. Наибольший коэффициент энергетической эффективности (4,5) и наименьшая энергетическая себестоимость зерна (6,0) складываются при возделывании гибридов кукурузы ФАО 100-150.
13. Наибольший энергетический доход у гибридов всех групп спелости был получен при внесении удобрений в дозе N70+30P70K45
- при этом максимальный энергетический доход складывается у гибридов групп ФАО 150-200 (123,73 ГДж/га). Оценка выращивания гибридов ФАО 100-150 при различных уровнях
145
минерального питания свидетельствует о том, что лучшими условиями для возделывания данных образцов является внесение полной дозы минеральных удобрений NIOOPTOIQS'
2. Гибриды кукурузы группы спелости ФАО 150-200 по сравнению с гибридами ФАО 100 - 150 формируют более высокие показатели элементов продуктивности растений: длину початка (15,6 см), число рядов зерен (14,6 шт), число зерен в ряду (38,3 шт), количество зерен в початке (450,7 шт), массу зерна с початка (76,1 г.)
3. Гибриды кукурузы группы спелости ФАО 150-200 формируют урожайность зерна, достоверно превышающую урожайность гибридов ФАО 100-150
4. По степени влияния на величину урожайности зерна раннеспелых и среднеранних гибридов кукурузы на первом месте находится взаимодействие фактора «год - пункт выращивания». На его долю приходится 53,92...59,0% формирования урожая. На втором месте - погодные условия, складывающиеся в год выращивания (17,4...23,30%), фактор «пункт выращивания» обуславливает варьирование урожайности на 12,15...16,34%. Значительно меньшее влияние на урожайность зерна оказывает генотип гибридов, на его долю приходится 2,52...4,13% Влияние других факторов - слабое.
5. Более высокой адаптационной способностью к меняющимся условиям выращивания характеризуются гибриды кукурузы
143
Кр-106; Кр-108 и Ки-184 (Sgi; СЦП; Bi), которые лучше остальных сочетают максимальную продуктивность со стабильной урожайностью зерна в условиях Пензенской области.
6. Оценка среды показала, что почвенно-климатические условия Пензенской области характеризуются высокой дифференцирующей способностью (С)2ДДСк-3,69). Это позволяет наиболее полно изучить норму реакции генотипов и дать объективную оценку гибридам кукурузы по адаптационной способности и экологической стабильности.
7. Внесение минеральных удобрений в дозе действующего вещества N100P70K45 и ^70+зоР7оК45 приводит к увеличению периодов наступления фаз роста и развития гибридов кукурузы. Вместе с тем при дифференцированной оценке гибридов кукурузы по группам спелости необходимо отметить, что дробное внесение азотных удобрений в дозе действующего вещества - N7o*3oP7oK45 способствует сокращению наступления сроков очередной фазы роста и развития растений у гибридов ФАО 150 - 200 и 200 - 250 на
1.. .4 дня по сравнению с разовым внесением N100P70K45.
8. Наибольшей продуктивностью фотосинтеза в среднем по годам характеризовались гибриды группы ФАО 150-200 - 2,3...2,7, а наименьшей - гибриды, относящиеся к группе спелости ФАО
л
200-250 - 1,7...2,0 кг зерна на 1 тыс хМ /га суток. Максимальная чистая продуктивность фотосинтеза отмечена у гибридов всех групп спелости при дробном внесении удобрений в дозе действующего вещества N70+30P70K45.
9. Для получения высоких урожаев зерна гибридов кукурузы ФАО 100-150 следует вносить минеральные удобрения в полной дозе N100P70K45. Гибриды группы спелости ФАО 150-200 и ФАО
144
200-250 формируют наибольшую урожайность на фоне дробного внесения азотных удобрений из расчета N7o+3oP7oK45*
10. Испытание гибридов при различных уровнях минерального питания и приемах использования удобрений показало, что главным фактором, определяющим урожайность гибридов кукурузы, являются погодные условия в год выращивания. На его долю приходится 61,7% от влияния всех факторов. Достаточно высокое влияние на урожайность зерна оказывал фактор «уровень минерального питания и приемы использования удобрений» (15,5%). Чуть меньшее влияние на урожай зерна оказывает генотип гибридов, то есть правильно подобранный для выращивания гибрид может способствовать повышению урожая зерна на 10,9%. Значительно меньшим было влияние взаимодействия факторов «год - уровень минерального питания и приемы использования удобрений - гибрид» и «уровень минерального питания и приемы использования удобрений», на долю данных факторов приходится 4,9....4,7%) формирования урожая соответственно.. Действие других факторов значительно ниже.
11. При производстве зерна кукурузы основные энергоемкие операции связаны с сушкой и послеуборочной доработкой зерна, на их долю приходится 42,3 - 61,8%, на долю минеральных удобрений - 3 1 - 31,6%.
12. Наибольший коэффициент энергетической эффективности (4,5) и наименьшая энергетическая себестоимость зерна (6,0) складываются при возделывании гибридов кукурузы ФАО 100-150.
13. Наибольший энергетический доход у гибридов всех групп спелости был получен при внесении удобрений в дозе N70+30P70K45
- при этом максимальный энергетический доход складывается у гибридов групп ФАО 150-200 (123,73 ГДж/га). Оценка выращивания гибридов ФАО 100-150 при различных уровнях
145
минерального питания свидетельствует о том, что лучшими условиями для возделывания данных образцов является внесение полной дозы минеральных удобрений NIOOPTOIQS'