ПІВДЕННИЙ ФІЛІЯ НУБіП УКРАЇНІ
«Кримський агротехнологічний університет»
Факультет технології виробництва, зберігання і
переробки продукції рослинництва
Кафедра рослинництва, селекції, насінництва, агроінформаціонних технологій та систем
ДИПЛОМНА РОБОТА БАКАЛАВРА
Морфобіологічні оцінка батьківських пар сорго-суданковим гібридів при селекції на гетерозис
Макаренко Олексій Вікторович
Керівник:
к. с. - Х. наук, доцент Л.Л. Болдирєва
Консультанти:
з економічної частини
к. е.. наук, доцент Є.А. Маслич
з охорони праці
к. т. наук, доцент Г.Г. Кліценко
Сімферополь 2010
Зміст
Введення
Огляд літератури
1. Ботанічна характеристика сорго-суданковим гібридів
1.1 Біологічні особливості
1.2 Використання сорго-суданковим гібридів
1.3 Використання ефекту гетерозису в селекції нових гібридів
2. Характеристика грунтово-кліматичних умов
2.1 Грунтовий покрив
2.2 Клімат
2.3Метеорологіческіе умови в роки проведення дослідів
3. Умови і методика проведення дослідів
3.1 Методика досліджень
3.2 Умови проведення дослідів
4. Результати досліджень
5. Економічна ефективність отримання зеленої маси від сорго-суданковим гібридів
6. Охорона праці
6.1 Соціально економічне значення охорони праці
6.2 Стан та аналіз охорони праці
6.3 Заходи щодо поліпшення умов охорони праці та підвищення безпеки на робочому місці
6.4 Техніка безпеки при посіві сорго-суданковим гібридів
Висновки і пропозиції
Список літературних джерел
Програми
Введення
На півдні Україна однією з найважливіших культур, здатної забезпечити стабільне виробництво кормів є сорго.
Сорговие культури, маючи високу жаротривке і посухостійкість і одночасно стабільність за продуктивністю, в той же час добре реагують на зрошення від 1200 до 1800 ц / га, в богарних умовах від 250 до 600 ц / га. Це властивість необхідно використовувати в умовах дефіциту поливної води, а також при плануванні культури на умовно зрошуваних землях - супутниках.
У посушливих районах, де інші кормові культури не дають задовільного врожаю через нестачу вологи і засолення грунтів, сорго-суданковим гібриди при належній агротехніці можуть забезпечити постійні і високі врожаї.
У господарстві суданська трава та сорго-суданковим гібриди дозволяють збільшити період використання зеленого конвеєра до 210 днів.
В даний час проводяться дослідження з виявлення найбільш продуктивних сорго-суданковим гібридів в умовах нашої зони, які проявляють високий ефект гетерозису в порівнянні з батьківськими формами і стандартом. Таким чином, широке розповсюдження соргових культур дає можливість поліпшити кормовиробництво в господарствах Криму, підвищити врожайність і стабільність кормових культур і істотно знизити собівартість кормів.
Дана робота проводилася до 2008-2009рр. на кафедрі рослинництва, селекції, насінництва, агроінформаціонних технологій і систем Південного філіалу НУБіП України «Кримський агротехнологічний університет» відповідно до тематичного плану університету за темою: 9.1.1. «Створити високопродуктивні сорти та гібриди соргових культур».
Отримані дані досліджень лягли в основу даної дипломної роботи.
Огляд літератури
Сорго чи не найцінніше рослина з точки зору освоєння засолених грунтів. Найчастіше сорго служить важливою меліорірующей культурою при посіві на солонцях і надійним засобом для боротьби із вторинним засоленням. Так як в сорго-сеящіх зонах близько 40міл \ га солонцевих і засолених грунтів, освоєння їх сорговимі культурами є важливим народногосподарським завданням.
Проте в даний час, незважаючи на цінні біологічні особливості, великі потенційні можливості і перспективи у використанні, сорго та гібриди цієї культури поки займають невеликі площі у виробництві, головним чином, через недостатньо налагодженого насінництва, недосконалості технології обробітку, сушіння та зберігання насіння, малого вибору ранньостиглих сортів. Тому важливою умовою розширення посівних площ, підвищення врожайності сорго і поліпшення його якості є виведення високопродуктивних гібридів, пристосованих до обробітку в конкретних умовах. [1].
1. Ботанічна характеристика сорго-суданковим гібридів
Коренева система у сорго-суданковим гібридів мичкувата, властива всім мятлікові рослинам. Проростають сорго-суданковим гібриди одним корінцем, який в перший час, до утворення 3-4 листи, інтенсивно галузиться, утворюючи безліч бічних корінців, покритих волосками, і до появи вторинних коренів служить основним органом грунтового живлення рослин. Через 4-8 днів після появи сходів чітко позначається вузол кущіння. З вузла кущіння розвиваються потужні пучки придаткових коренів, які розходяться в різні сторони на 60-130 см, проникаючи в глибину на 250-300 см. Коренева система сорго-суданковим гібридів добре розвинена. Вона розташовується в грунті в два яруси. Перший ярус охоплює товщу грунту до 75 см. У цьому шарі грунту розташовуються: епікотільние, вузлові корені, що йдуть у бік від рослини під кутом 35-55 º і повітряні корені. Другий ярус коренів охоплює товщу грунту від 75 см і глибше. У ньому розташовуються зародковий і вузлові корені, що йдуть вертикально вниз. Зростання коренів у сорго-суданковим гібридів протікає нерівномірно У всіх типів коренів відзначається інтенсивне наростання маси в перший період вегетації. Надземна частина рослини в цей час росте повільно. Тільки після утворення потужної кореневої системи починається інтенсивний розвиток надземної частини рослини. У результаті розгалуженості і глибини проникнення коренева система здатна використовувати вологу і поживні речовини з глибоких горизонтів грунту. Таким чином, ця здатність кореневої системи дає можливість отримувати хороші врожаї при найсильніших засухах. [2].
Стебла сорго-суданковим гібридів прямостоячі, блідо-зелені, гладкі, тонкі, у деяких сорго-суданковим гібридів заповнені соковитою серцевиною з різним ступенем цукристості (6-15%) і розділені на міжвузля, число яких залежить від виду культури та його сорта.Чісло міжвузлів на головному стеблі генотипически обумовлено і є стійким ознакою. Ранньостиглі сортозразками мають найменшу кількість міжвузлів - 7-10, середньостиглі 11-15 і пізньостиглі 16-25, довжина яких від 0,5-2 см в нижній частині, до 40 см і більше у верхній частині стебла залежно від виду і сорту. У міжвузлі є довгасте желеподібне поглиблення з боку виходу пластинки листка, від стебла, що прикриває піхву аркуша. У поглибленні формуються і виходять з розтруба листа бічні гілки. Від нижнього вузла (вузол кущіння) відходять вторинні корені, від другого і третього вузлів стебла відходять повітряні корені. Сорго-суданковим гібриди мають високу кущистістю - від 1 до 30 стебел. Висота рослин залежно від прояву гетерозису та умов обробітку кліматичних умов досягає 2-3 метрів і більше. [3].
Лист ланцетовидной форми складається з піхви і листової пластини. Піхвова частина аркуша щільно охоплює частину або всі міжвузля, а у низькорослих сортів навіть інші міжвузля, захищаючи стебло від несприятливих умов, і додає йому міцність. Листи розташовані по черзі з двох сторін. Кількість їх залежить, головним чином, від сорту і від умов вирощування. Так, у ранньостиглих сортів 7-10 листків, середньостиглих 11-16, пізньостиглих 16-25 і більше. Листя не мають вушок, язичок маленький, листова пластинка сидяча, широколанцетної, гладка, довга (40-80 см), широка (5-14 см) з цільними гострими краями. Жилкування листа поздовжнє. Центральна жилка ділить платівку листа на дві рівні частини: з нижнього боку вона потовщена, у верхній - злегка увігнута. Середня частина пластинки листка зростає більш повільно, ніж краю, тому лист має хвилясту поверхню, велику пружність і опірність вітру. Лист - найбільш важливий орган, в якому відбуваються головні життєві процеси рослин, а саме: фотосинтез, дихання, транспірація. Середня площа листкової поверхні однієї рослини дорівнює 290 см з коливаннями від 200 до 390 см. Зовнішня сторона аркуша покрита шкірочкою, клітини якої лежать майже паралельними рядами довжиною в 4-5 разів більше ширини. Покривні тканини листя сорго-суданковим гібридів мають чітко виражену ксероморфную структуру. Листя сорго-суданковим гібридів в дуже жаркі дні покриваються нальотом, що оберігає від зайвого випаровування. Листя є найбільш цінною частиною рослин при використанні сорго-суданковим гібридів на зелений корм, тому сорти, у яких багато листя більш цінні в кормовому відношенні. [4].
Суцвіття у сорго-суданковим гібридів - волоть, що має безліч форм: циліндрична, овальна, округла, яйцеподібна, веретеновидная, пірамідальна та ін А також по щільності: пухка, розлога, стисла, комове і забарвленням: біла, чорна, коричнева, помаранчева і ін Довжина мітелок коливається від 15 до 70 см. Головна вісь волоті може бути довга (стрижнева) або укорочена (бесстержневая). Зазначені параметри є важливими морфологічними ознаками при визначенні груп, видів і сортів. Кожна гілка волоті, що відходить від головної осі, несе гілки другого, третього, четвертого і т.д. порядків. Гілки по довжині бувають різні, аталже мають різноманітну форму і щільність, властиву того чи іншого сорту і виду. Гілочки останнього порядку на кінцях несуть колоски, які до волоті розташовуються з боків попарно. Один - сидячий, двостатеві, плодущіх, інший - чоловічий (безплідний) на короткій ніжці. Кожен плодущіх колосок має дві колоскові опуклі, блискучі луски, які охоплюють як плодущіх, так і безплідний колоски. Двостатева квітка має дві квіткові тонкі, прозорі луски (нижня може бути з остю або без ості), три тичинкових нитки з прикріпленими пильовиками і маточка, що складається з верхньої одногнездная зав'язі і двох добре розвинених рилець.
Освіта суцвіть у сорго-суданковим гібридів залежить від скоростиглості сорту: у ранньостиглих через 45-55 днів, у середньостиглих - 60-65 днів, у пізньостиглих - 75-100 днів після сходів і від умов вирощування. У спекотну суху погоду волоті з'являються раніше, ніж в прохолодну і вологу. Цвітіння волоті починається на 2-6 день після викидання з верхньої частини волоті, поступово переміщаючись донизу. Квіткові луски розкриваються, тичинки і перисті рильця висовуються одночасно назовні. Пильовики у міру дозрівання змінюють забарвлення від світло-жовтого до коричневого. Після дозрівання вони лопаються і вивільняють хмара легкої пилку, яка за допомогою вітру переноситься на рильця квіток інших рослин часом на значні відстані. Таким чином, сорго-суданковим гібриди є факультативними перекрестноопиляющіміся рослинами. Рослини виділяють дуже велика кількість пилку, на окремих мітелках може розвиватися до 100 млн. пилкових зерен. Встановлено, що дані рослини перезапилюватися в основному в межах свого сорту за принципом вибірковості в заплідненні. Можливо запилення в межах однієї рослини, тобто самозапилення. Але це відбувається в основному через необхідність. Однак на практиці це має дуже велике значення в сильно посушливих районах країни, де в жарку суху погоду пилок гине в повітрі, і перехресного запилення квіток не відбувається, але на врожайність це не впливає.
Розкриваються квітки в ранкові години за типом «вибуху», а саме, за 5-10 хвилин майже одночасно відкривається велика кількість квіток. Наступний «вибух» настає рівно через добу. Після 11-12 годин цвітіння майже припиняється. Найбільша кількість розпустилися квіток припадає на 3-4 день. Тривалість цвітіння - 6-10 днів залежно від температури повітря: чим вища температура, тим швидше проходить цвітіння на волоті. Після запліднення зав'язь, розростаючись, заповнює всю порожнину, утворену квітковими і колосковими лускою, тим самим формується плід - зернівка. У залежності від сорту квіткові і колоскові луски або щільно охоплюють зерно, або ні.
Зернівка за анатомічною будовою істотно не відрізняється від будови зерен інших злаків. Зверху воно вкрите зовнішньою оболонкою, що утворилася з стінки зав'язі, під якою залягає внутрішня оболонка, що утворилася з стінок яйцеклітини. Під внутрішньою оболонкою знаходиться склоподібний рогової, багатий білком алейроновий шар. Основна частина зернівки заповнена борошнистим білим ендоспермом, переважно зернами крохмалю, які є запасними поживними речовинами. У нижній частині зернівки, зверненої до гілочок волоті, в затемненому поглибленні розташовується широкий і довгий зародок зі стеблинкою і зародковим корінцем. Зародок від ендосперму відокремлюється щитком.
Кількість зерна, забарвлення, його форма, величина дуже різноманітні і залежать від сорту, гібриду і умов вирощування Кількість зерен на одній волоті коливається від 1800 - 2190 у сортів, до 3000-5600 у гібридів. Значне кількості зерна з одного волоті у гібридів - це прояв високого ступеня гетерозису.
Зерно буває по формі: овальне, яйцевидні, бочковідное, округле, подовжене та ін; за величиною: велике (вага 1000 зерен - 30 г), середнє (вага 1000 зерен - 25г), дрібне (вага 1000 зерен - 20г); по фарбуванню оболонки: біле, жовтогаряче, коричневе, буре, кремове і ін; за наявністю плівок: плівчасте і голозерний. [1].
1.1 Біологічні особливості
Відношення до тепла і світла. Сорго-суданковим гібрид має відмінну засухоустойчевостью, тому легко пристосовується до грунтово-кліматичних умов вирощування. Завдяки цьому він має широкий ареал розповсюдження - від тропічних, пустельних і напівпустельних кліматичних зон до помірних і зволожених широт. Це рослина за своїми біологічними особливостями і господарсько-цінними ознаками є унікальним. Воно без шкоди для себе може переносити дуже високі температури. Клітини листя не страждають від сильного сонячного перегріву (восковий наліт) і не витрачають зайву вологу посиленим випаровуванням на своє охолодження (що відбувається у більшості рослин).
Сорго по порісхожденію південна рослина, тому воно теплолюбна. Насіння його починає проростати при температурі +8-10 º С, але оптимальною температурою для проростання насіння, росту та розвитку рослин вважають +25-30 º С. У період від сходів до кущіння, коли ще не сформувалася потужна коренева система, високі температури діють на сорго-суданковим гібриди гнітюче. У другій половині вегетаційного періоду високі температури вони переносять безболісно. Сорго-суданковим гібриди чутливі до знижених температур і заморозків, особливо у фазі цвітіння, коли вже при -1 º С настає загибель рослин. Сходи гинуть при температурі -2-3 º С. Тому сорго-суданковим гібриди відносять до пізніх ярових культур і висівають, коли середньодобова температура грунту на глибині 10 см досягає +14-16 º С Посів в непрогрітому грунт (7-8 º С) призводить до того, що насіння пліснявіють, довго не проростають , сходи бувають зрідженими, а посів заростає бур'янами, що ускладнює і здорожує догляд за сходами і значно знижує врожай. Про це говорять дослідження, проведені на Генічеської дослідної станції [5].
Рослини цієї культури повільно ростуть на початку вегетації, але компенсують недолік інтенсіврим зростанням після фази кущення. При сприятливих умовах сходи з'являються через 6-8 днів. Однак при знижених температурах, грунтової кірки, глибокої закладенні насіння сходи з'являються на 10-15 день, а при ранніх строках сівби на 20-30 день (6). Сума активних температур для сорго-суданковим гібридів залежить в основному від умов вирощування і складає 2000-3800 градусів. Найбільша потреба в теплі у сорго спостерігається в період сходи-викидання (1400-2100о), найменша в період посів-сходи (243-297о). Сорго типова рослина короткого дня. При короткому 9 - 10 годинному денному освітленні у нього настільки швидко відбуваються життєві процеси розвитку, що навіть у пізньостиглих форм різко скорочується вегетаційний період, прискорюється викидання волоті, цвітіння і дозрівання в ній зерна. При природному 16-17 годинному денному освітленні пізньостиглі форми можуть взагалі не викинути волоті, а середньопізні подовжують вегетаційний період. [7].
Відношення до вологи. Сорго-суданковим гібриди легше, ніж інші культурні рослини переносять повітряну і грунтову посухи, суховії і високі температури. У процесі еволюції ця рослина виробило велику пристосовність до нестачі вологи і економного її витрачання. За ступенем посухостійкості і жаростійкості воно відноситься до числа унікальних рослин.
Транспіраціонний коефіцієнт у сорго-суданковим гібридів становить 300. Для порівняння: у суданської трави - 340, кукурудзи - 338, пшениці - 515, ячменю - 534, вівса - 600, гороху - 730, соняшнику -895. Кількість води, необхідної для набухання насіння сорго-суданковим гібридів, становить 35% від ваги насіння, тоді як для кукурудзи потрібно 40%, для пшениці - 60%. Якщо в грунті збереглося хоч трохи вологи, то сорго-суданковим гібриди продовжують рости, незважаючи на сильну спеку і сухість повітря [8].
Ставлення до грунтів і засолення. Сорго-суданковим гібриди здатні витримувати підвищену концентрацію солей у грунті. Саме тому вони є цінними рослинами при освоєнні засолених земель. Сорговие культури виносять з грунту 31-75 т / га солей, в тому числі шкідливих, таких, як хлориди і сульфати. Сорго-суданковим гібриди не пред'являють особливих вимог до грунтів. Володіючи могутньою кореневою системою, вони можуть давати хороші врожаї на грунтах, не придатних для інших злаків. Це дозволяє використовувати їх в якості першої культури при освоєнні еродованих земель. [9].
Ставлення до мінерального живлення. Для розкриття високих потенційних можливостей ССГ необхідний комплекс заходів, у тому числі і внесення порівняно високих доз NPK.
Біологічною особливістю сорго як кормової культури є здатність його після скошування швидко відростати і вегетувати, аж до пізньої осені, даючи до трьох укосів зеленої масси.Хорошо засвоюючи опади протягом усього вегетацеонного періоду. Відростання отави відбувається за рахунок розвитку нирок, що знаходяться у вузлах кущіння і в листкових пазухах нижніх стеблових вузлів, де зосереджена найбільша кількість запасних поживних речовин.
1.2 Використання сорго-суданковим гібридів
Завдяки високій урожайності та пластичності сорго-суданковим гібриди мають важливе господарське значення в зміцненні кормової бази господарств усіх видів власності. Зелена маса використовується на зелений корм, сіно, сінаж, силос. Сорго-суданковим гібриди мають інтенсивним зростанням, середньодобовий приріст залежності від фази розвитку.
Із зеленої маси сорго-суданковим гібридів отримують живильний корм, так в 1 центнері зеленої маси міститься 0,23 кормових одиниць, до 44,4% клітковини, 27,3% МЕВ, до 16-18% протеїну, при цьому в 1к.ед . міститься 100г перетравного протеїну [10].
Вирощування сорго-суданковим гібридів є одним з економічно вигідних напрямків. Так як рослина здатна добре відростати після скошування, що дає можливість отримувати на богарі 2-3, а на зрошенні - до 4 укосів зеленої маси, з урожайністю 400-500 ц / га, 1000 ц / га і більше. У південних районах країни, де в літньо-осінній період часто відчувається брак зелених кормів, використання сорго-суданковим гібридів дозволяє до кінця жовтня згодовувати тваринам зелену масу. [11].
Сорго різко збільшує продуктивність в умовах зрошення, незважаючи на високу посухостійкість. Здатність швидко відростати після укосів, при обробітку робить їх інтенсивної культурою для зрошуваного землеробства. При обробітку сорго на зрошення необхідно пам'ятати, що це теплолюбна культура. Тому, поспішати з посівом, коли температура ще нестійка і може періодично опускатися нижче вищевказаних меж, може призвести до загибелі насіння і изреженности стеблостою. По відношенню до вологи критичний період - фаза початок викидання, у цей час рослинам найбільш необхідний полив. [12].
Збирання сорго-суданковим гібридів на зелений корм виконують залежно від стиглості, через 45 - 50 днів після сходів, тобто за 10 - 12 днів до викидання волоті. При цьому високий урожай поєднується з підвищеним вмістом протеїну (до 16 - 18%), каротину, низьким вмістом клітковини, високої перетравність. Другий укіс проводять через 30 днів після першого, а третій укіс - через 40 днів після другого. Восновному відростання отави залежить від висоти зрізу в перший укіс. Після першого укосу велика частина пагонів з'являється з нирок вузла кущіння (92 - 98%), і лише 2 - 8% припадає на пагони, що відростають з пазухи нижнього міжвузля. При одноукосном використанні як і для всіх соргових культур, укіс слід проводити на низькому зрізі, так як при цьому виходить найбільший вихід зеленої маси з одиниці площі. А при багатоукісний використанні скошування проводять на високому зрізі (10-12 см). При цьому краще відростає отава, і підвищується загальний врожай зеленої маси з одиниці площі. [13].
При повторному посіві сорго-суданковим гібриди містять протеїну на 42,7%, жиру на 13,1% і золи на 24,4% більше, ніж при весняному посіві.
Обробіток сорго-суданковим гібридів на зелений корм кількість рослин на одиниці площі формується значно більше, ніж при вирощуванні на зерно та силос. У цьому випадку розміщувати сорго-суданковим гібриди в сівозміні слід в останньому полі перед парою. Так як культура використовує з грунту значну кількість води і поживних речовин [11].
Підбір попередників має важливе значення в системі агротехніки обробітку сорго-суданковим гібридів, тому що на їх основі визначається ступінь родючості грунту, водний та харчової запас. [10].
Сорго-суданковим гібриди можна висівати після будь-яких культур польової сівозміни, але на полях, чистих від бур'янів. Попередниками для них є культури, після яких поля незасмічені і з великим запасом невикористаної вологи. Це раносозревающих культури. Після їх прибирання шляхом обробки грунту можна позбутися від бур'янів і накопичити вологу. Для сорго-суданковим гібридів кращими попередниками є озимі, а також ярі колосові. Розглядаючи місце сорго-суданковим гібридів у сівозміні, необхідно виходити з того, що зернові гібриди мають схожість з кукурудзою, тому вони повинні зайняти місце поряд з нею в польовому сівозміні. При зрошенні можливе розміщення полів після коренеплодів, кукурудзи на зерно, баштанних. Не слід висівати сорго-суданковим гібриди після соняшнику. Також можливо беззмінне вирощування сорго-суданковим гібридів. При вивченні попередників під сорго-суданковим гібриди необхідно виходити з того, що вони в значній мірі характеризуються здатністю залишати після себе в грунті певну кількість поживних речовин. По-різному попередники впливають на зростання сорго-суданковим гібридів, розвиток листкової поверхні, кущистість, а, отже, на врожай. В умовах степової частини України найбільш високі врожаї зерна, зеленої та абсолютно сухої маси сорго-суданковим гібридів отримані після гороху, ячменю та озимої пшениці; менше після соняшнику, кормових буряків. Найбільший вміст азоту, фосфору і калію до періоду сівби сорго-суданковим гібридів накопичується після гороху (відповідно 14,2, 123,5, 111,5 мг на 1 кг абсолютно сухого грунту) та озимої пшениці (відповідно 14,8, 127,9 та 96,9 мг). При високій культурі землеробства, сорго-суданковим гібриди як попередник не поступається такій широко поширеною культурі, як кукурудза. Якщо сорго вирощувати в системі зеленого конвеєра і використовувати протягом усього літнього періоду, то в даному випадку доцільно пустити поле після пари. [14].
Початком порведенія основного обробітку грунту є глибока зяблева оранка. У більшості районів АР Крим у зв'язку з поверхневим заляганням кам'янистих грунтів і невеликим орним горизонтом хороші врожаї дають сорго-суданковим гібриди при оранці на глибину 22-25 см. Це сприяє накопиченню вологи в грунті і хорошого розвитку кореневої системи у рослин. [12].
Основним критерієм якості основного обробітку грунту восени є хороша оброблення грунту, вирівняність поверхні поля і повна закладення пожнивних залишків. Це необхідно для того, щоб накопичити і зберегти в грунті вологу, знищити зійшов бур'яни і падалицю попередньої культури, скоротити кількість весняних допосівного обробітків грунту.
Посів сорго-суданковим гібридів складається з систем обробітків грунту лущення на глибину 6-8 см восени. Потім, у міру появи бур'янів, поле обробляють культиваторами або дисковими боронами на 8-10 см. Весняна обробка грунту полягає у вирівнюванні поверхні поля важкими боронами і передпосівної культивації на 5-6 см за добу або в день сівби сорго-суданковим гібридів. У разі сильної засміченості або необхідності внесення добрив після ранньовесняного боронування проводять культивацію на 8-10 см.
На істащенних грунтах, обов'язковим прийомом є внесення мінеральних добрив у дозах 30 кг Р2О5 і 40 кг N на гектар. На зрошенні, доза мінеральних добрив збільшується в 1,5-2 рази. Фосфорні добрива слід вносити під оранку, азот - під передпосівну культивацію [15].
Строки сівби соргових культур сильно впливають на врожай зеленої маси і на вступ зеленої маси протягом вегетаційного періоду. Оптимальними строками сівби сорго-суданковим гібридів в Криму прийнято вважати останню декаду квітня - першу п'ятиденку травня. При сівбі пізніше цього терміну сходи з'являються недружні, розріджені і сильно пригнічуються бур'янами.
Сорго-суданковим гібриди можна обробляти як суцільним, так і широкорядним способами. У посушливих зонах доцільно застосовувати широкорядний посів з шириною міжрядь 45-70 см. Найбільш поширеним способом посіву є широкорядний, пунктирний з міжряддями 70 см. Більш високі врожаї одержують при ширині міжрядь 60 см, особливо 45 см. Зменшення ширини міжрядь з 70 до 45 см при однаковій густоті стояння рослин змінює форму площі живлення. У посівах з міжряддями 45 см можна більш рівномірно розподілити рослини в рядах. Оптимальна густота стояння сорго-суданковим гібридів 250-300 тис. рослин на гектар при посіві широкорядним способом (45-70 см). При такій густоті, після скошування створюються найбільш сприятливі умови для утворення продуктивних пагонів і інтенсивного відростання отави [16].
На продуктивність в значній мірі впливають способи сівби і норми висіву насіння.
Найбільш ефективним способом посіву, який забезпечує нормальний урожай зеленої маси та сіна, є пунктирний, з шириною міжрядь 70 см і норми висіву 8 - 10 кг / га. У порівнянні з суцільним способом пунктирний по всіх гібридів і суданській траві забезпечив урожай зеленої маси більше на 100, а сіна на 20 ц / га. Перевага пунктирного способу посіву полягає в тому, що при більш рівномірному розміщенні рослин створюються сприятливі умови для успішного освіти продуктивних пагонів, що дозволяє проводити механізований догляд як до першого укосу, так і після кожного укосу.
Зменшення ширини міжрядь призводило до зниження коефіцієнта кущистості, зменшення діаметра стебел і площі листкової поверхні. У зеленому конвеєрі господарств Півдня України сорго-суданковим гібриди, в основному, висіваються пунктирним, широкорядним способом з міжряддями 70 см і густотою стояння рослин 250 - 300 тисяч рослин на 1 га. Для посіву використовується гібрид Сочностебельний 3 та вирощують як у чистому посіві, так і в суміші з кукурудзою чи амаранту. Дані дослідів проблемною НД лабораторії сорго Кримського СХИ показали, що при спільному посіві ССД з амаранту на богарі можна отримати за два укосу 350 - 400 ц / га зеленої маси, яка збалансована по цукру і протеїну [1].
Для отримання кращих сходів, необхідно суворо дотримуватися глибину загортання насіння при посіві. Оптимальна глибина загортання насіння на середніх за гранулометричному складу грунтах при нормальній вологості - 4 см, а при підсиханні верхнього шару грунту - до 7 см. Для отримання дружних сходів посіви необхідно обов'язково закоткувати. При використанні сорго-суданковим гібридів на зелений корм необхідно враховувати, що в стеблах і листках утворюється в невеликих кількостях синильна кислота, тому для використання на зелений корм необхідно відбирати гібриди, що мають низькі показники вмісту синильної кислоти для предотврощенія загибелі тварин ..
У практиці склалася думка, що в отаві міститься більше синильної кислоти, ніж у рослинах першого укосу. Але її накопичення в отаві відбувається в таких же кількостях, як і у рослин першого укосу. Однак у посушливі роки отаву рекомендується згодовувати тваринам після провяліванія або використовувати на силос, тому що зміст синильної кислоти збільшується. Азотні добрива підвищують вміст синильної кислоти на 5-17 мг, а фосфорні знижують на 1-2 мг на 100г абсолютно сухої речовини [2].
1.3 Використання ефекту гетерозису в селекції нових гібридів
Явище гетерозису, тобто потужного розвитку гібрида першого покоління в порівнянні з батьками, вперше було відкрито професором ботаніки Петербурзької академії наук І. Кельрейтер (1940). У 1760 році він отримав гібрид між двома видами тютюну, де махорка була обпилити перуанським тютюном. Гібридні рослини мали більший, ніж обидва батьки розмір, мали більш інтенсивним зростанням, раніше і рясніше зацвітали. Була відзначена підвищена життєздатність і продуктивності гібридного організму. Проте ці важливі роботи в той період не отримали свого розвитку і лише через 117 років Ч. Дарвін в 1877 році виявив, що рослини кукурудзи, отримані шляхом схрещування, виявляли гібридну силу, виявилися більш високорослими, ніж контрольні рослини, отримані шляхом самозапилення. Він показав, що причина більш потужного розвитку гібридних рослин полягає в з'єднанні якісно-різних статевих клітин, що їх мали самі батьківські особини (Ч. Дарвін, 1939).
Термін «гетерозис» був запропонований Дж. Шеллом в 1914 році. Під гетерозису він розумів збільшення життєвої сили, розміру, плодючості, швидкості розвитку, стійкості до хвороб та пошкодження комахами або до різних несприятливих кліматичних умов. Цими якостями володіють гібридні форми рослин, які виникають як специфічний результат різноякісності, що з'єднуються батьківських гамет (Дж. Шелл, 1908,1910, 1955).
Гетерозис - збільшення потужності і кращий розвиток інших ознак у гібридів у порівнянні з батьківськими формами. У природі гетерозис властивий всім організмам. Він безпосередньо пов'язаний з виникненням і вдосконаленням в процесі еволюції перехресного запліднення. Гетерозис є біологічне явище, що виражається в перевазі гібрида над батьківськими формами. Він проявляється по самих різних ознаках і властивостям гібридного організму, в більшості випадків, досить інтенсивно, і залежить, в основному, від фенотипічно вирівняних пар, підбору їх при схрещуванні, генетичної різноякісності, еколого-географічного походження і пр.
Істинний гетерозис - перевага гібрида за будь-якою ознакою та властивістю над кращим батьком.
Гіпотетичний - перевищення врожайності або іншої ознаки над середнім значенням обох батьків.
Трансгетерозіс (конкурсний) - перевищення гібрида за врожайністю або будь-якою ознакою над гібридом, включеним до Реєстру сортів рослин України, прийнятий за національний стандарт.
За прояву морфо-біологічних ознак і властивостей - гетерозис буває репродуктивний, соматичний і адаптивний (пристосувальний).
Репродуктивний гетерозис виражається в кращому розвитку генеративних органів рослин (підвищена фертильність, більший врожай насіння, плодів, бульб, підвищена пильцеобразовательная здатність та ін.)
При соматичному гетерозису - у гібридів проявляється більш потужний розвиток вегетативних органів.
Адаптивний гетерозис виражається в підвищенні пристосовності гібридних організмів до умов зовнішнього середовища та їх високої конкурентоспроможності в боротьбі за існування.
Надбавка врожаю за рахунок гетерозису по всіх сільськогосподарських культур становить 15-20%. У першому поколінні гетерозис проявляється надзвичайно сильно. Однак не всі гібриди виявляють його в однаковій мірі. При виведенні високогетерозісних гібридів основну роль грає підбір батьківських пар, що характеризуються високою комбінаційної здатністю. Комбінаційна здатність - здатність лінії при схрещуванні давати високогетерозісное потомство, вона служить основним критерієм для оцінки тієї чи іншої самозапилення лінії. Комбінаційна здатність селектіруемих ліній не можна оцінити в самих рослинах візуально, за допомогою приладів або за допомогою будь-яких хімічних реакцій. Для отримання необхідних даних про комбінаційної цінності існує поки один надійний шлях - схрещування з наступним випробуванням гібридного потомства на продуктивність. Але комбінаційна здатність може проявлятися і за іншими ознаками: облиственности, висоті рослин, скоростиглості. Комбінаційна здатність підрозділяється на дві категорії - загальну і специфічну. [17].
Загальна комбінаційна здатність (ВКБ) лінії - це здатність давати гетерозисних гібриди при схрещуванні з різними генотипами, як би незалежно від їх спадкових достоїнств. Це середня величина гетерозису, що спостерігається по всіх гібридним комбінаціям. Згідно А.Г. Журавльов (1976 р.) загальна комбінаційна здатність проявляється в середній арифметичній врожайності можливе більшої кількості гібридів, отриманих від схрещування вихідного зразка з різними тестерами-аналізаторами.
Специфічна комбінаційна здатність (СКС) виражається відхиленням від цієї середньої величини у тій чи іншій комбінації. Вона показує здатність лінії чи сорти проявляти гетерозис в конкретних комбінаціях.
Необхідність і доцільність такого поділу в розумінні комбінаційної здатності була обгрунтована теоретично і доведена експериментальним шляхом колективом авторів. Ці ж автори розробили математичні методи визначення загальної та специфічної комбінаційної здатності (ВКБ та СКС). Це є основою для отримання високогетерозісних гібридів.
Роботи по гібридизації сорго почалися в 1920 році в США. Гібриди першого покоління відрізнялися швидким ростом і високою продуктивністю. Більш широко почав проводити вивчення гібридної сили у сорго А.В. Conner, RE Karper. Їх гібриди, отримані від схрещування сортів Майло і фетеріта, в першому поколінні були в середньому на 66%, а в другому - на 40% вище свого більш високоурожайного батька. Гетерозис проявлявся і по інших морфобіологічні ознаками. RE Karper і JR Quinby, порівнюючи по висоті рослин, отримані ними гібриди сорго між групами Maйлo, Фетеріта, Хігер і Гаоляном, зробили висновок, що гетерозис в першому поколінні обумовлений взаємодією рецесивних і домінантних ознак. Вони ж вперше ввели термін "комбінаційна здатність", розуміючи під цим здатність зразків схрещених між собою проявляти в потомстві сильний гетерозис на продуктивність.
Дослідження з гетерозису на врожайність та іншим морфо біологічними ознаками у гібридів першого покоління проводили різні вчені: JD Siegliger, ZB Aygagar, JH Martin. JR Guinby і встановили, що гібридна сила у сорго проявляється надзвичайно сильно. Вони показали, що протягом 8 років гібриди по урожаю перевищували на 20% кращі сорти та на 44% - середній урожай всіх випробуваних сортів (Stephensen JC). У різних штатах США прибавка врожаю коливалася за рахунок гетерозису від 7 до 29%. Навіть у ряді штатів кукурудзяного пояса, особливо в посушливі роки, сорго за врожайністю на зерно і силос не поступалося кукурудзі. Гібридам сорго тут надається велике значення; в 1957 році було впроваджено 7 гібридів, в 1959 - тільки в одному штаті Оклахома випробовувалося вже 35 гібридів зернового сорго, а в 1961 - у випробуванні вже було 85 (Ємельянов І.Є., 1959) У 1959 році врожай сорго склав 20 ц / га, в 1966 - 30, а в наступне десятиліття - стали одержувати по 40 ц / га. B 1980-1984 рр.. площа під посівами сорго склала 6,12 млн. га при врожайності 34,5 ц / га.
Селекційна практика з сорго показала, що найбільший ефект гетерозису проявляється у простих гібридів. Високий урожай стерильних ліній 25-30 ц / га дозволяють створювати і швидко впроваджувати у виробництво прості гібриди. Їх виробництво вигідно.
2. Характеристика грунтово-кліматичних умов
2.1 Грунтовий покрив
Дослідне поле Кримського агротехнологічного університету, де провооділісь досліди розташоване в зоні передгірних степів. Грунти цієї зони були вивчені М.М. Клепініно (1935); П.Г. Гусєвим (1966), В.М. Івановим (1966) і І.Я Половіцкім (1979) та виділено в тип - чорнозем південний, карбонатний, малогумусні, середньоглибокі, місцями щебенчатой-хрещеватий на червоно-бурих пліоценових глинах. Грунтовий розріз даного типу грунтів характеризується наступними показниками:
- Горизонт А1 (0-24 см). Темно-сірий з буруватим відтінком, вгорі - пухкий, до низу - щільніше. Структура грудкувате-пориста з домішкою пилу;
- Горизонт А2 (24-34 см). Забарвлення кілька темніше, щільність значно вище. Структура добре вирівняні, грудкувате-зерниста;
- Горизонт В (34-94 см). Характерна сірувато-буре забарвлення з поступовим переходом в жовто-буру. Відзначається наявністю псевдоміцелія, ущільнений, часто зі значними включеннями щебеню. Структура грудкувате-горіхова;
- Горизонт С (94-150 см). Характерна жовто-бура або палево-буре забарвлення, глинистий з включенням білоочки. Структура грудкувате-прізмовідная.
За механічним складом грунту слід віднести до пилувато-мулкуватим легким глин, в яких вміст мулу з глибиною зменшується, а кількість пилуватих частинок збільшується. Проте, не дивлячись на більш високий вміст мулистій фракції в шарі грунту 0-20 см, кількість структурних агрегатів тут дещо менше, ніж у шарі 20-40 см, де їх зміст найбільше і досягає 72%. Це може бути пояснено постійним руйнуванням структури верхнього шару грунту сільськогосподарськими знаряддями в момент обробки грунту.
Аналізуючи водно-фізичні властивості, необхідно відзначити, що об'ємна маса грунту до глибини 60 см змінюється в оптимальних межах. Поступове збільшення об'ємної та питомої маси за профілем грунту пояснюється зниженням вмісту органічної речовини з глибиною і поступовою заміною його мінеральною частиною грунту, яка має більш високими показниками щільності і питомої маси. Висока шпаруватість таких грунтів є найважливішим чинником високої їх вологоємності. Тому зимові опади накопичуються в грунті переважно в кореневмісному шарі. Проте, кількість доступної вологи в грунті не досить, внаслідок високого порогу вологості завядания.
Вміст гумусу у верхніх горизонтах коливається від 2,7 до 2,9%. У метровому обсязі запаси його становлять 200-230 т / га, з них в шарі 0-20 - 25,7%, півметровому - близько 68%, в шарі 50-100 см - до 32% [30, 64].
Зміст валового азоту у верхньому гумусового шарі становить 0,20-0,26%, в нижньому 0,085-0,097%. Запаси загального азоту в шарі 0-100см - понад 22 т / га. Гідролізуемого азоту в орному шарі - 11 мг/100 г сухого грунту. Фосфору в орному шарі міститься 0,098%, в підорному - знижується до 0,075%. Рухомого фосфору (Р2О5 по Мічигані) - 1,15 мг/100 г сухого грунту. Забезпеченість карбонатних грунтів доступними фосфатами при такому вмісті для зернових культур вважається низькою. Тому відзначається висока ефективність фосфорних добрив. У той же час, відсутня ефективність калійних добрив, оскільки забезпеченість даних грунтів калієм вважається високою. Зміст валового К - 1,18-1,22% і рухомого 27,8-33,5%. Грунт скипає з поверхні: з глибиною кількість карбонатів різко зростає, pH водної суспензії становить 7,2-7,4.
Дані грунту з водно-фізичних і агрохімічних властивостей цілком придатні для вирощування сільськогосподарських культур, в тому числі і такої культури як сорго, і є типовими для передгірних степів Криму. Сорго на таких грунтах при оптимальних метеорологічних умовах завжди дає порівняно високі і стабільні врожаї, що зумовлює його широке обробіток в зазначеному регіоні.
2.2 Клімат
Середньорічна температура повітря +10,1 º С. Сума ефективних температур вище +10 º становить 3162 º. Тривалість безморозного періоду - 182 дні. Середньобагаторічне норма опадів становить 509 мм. Цієї кількості вологи недостатньо для нормального зростання багатьох сільськогосподарських культур. Дефіцит вологи, в значній мірі, посилюється за рахунок несприятливого розподілу опадів за періодами року характеру їх випадання. Так, літні опади, випадаючи у вигляді злив на висушену тривалим бездожьем грунт, дає великий сток або випаровується з верхніх її шарів, не встигаючи просочуватися всередину. Середньомісячна відносна вологість повітря з квітня по жовтень становить 55%, а в липні - вересні - 45-47%. За ці три місяці набирається 23 дні, коли вона опускається нижче 30%, а в окремі посушливі дні - до 8-10%, що згубно впливає на вегетуючі рослини (Агроклиматический довідник по Кримській області, 1960).
Весна відрізняється невеликою кількістю опадів, які випадають переважно в другій її половині. У середньому випадає близько 107 мм опадів. Однак, в окремі роки сума опадів за весну випадає нижче. Значна частина їх може виявитися непродуктивною, внаслідок зливового характеру їх випадання і високих температур повітря. У березні, і особливо в квітні, вірогідні сильні північно-східні вітри, які викликають пилові бурі. Температурний режим навесні дуже нестійкий. Можливі часті повернення холодів; навіть на початку травня можливі заморозки. Середньодобова температура вище +10 º С встановлюється з 19 квітня.
Літо дуже спекотне. Середньодобова температура в липні і серпні перевищує 20-21 º С, а денні досягають 34-40 º С. У середньому за літо випадає 166 мм опадів, переважно у вигляді злив. При такому характері опадів грунтові запаси вологи поповнюються слабо. Щорічно відзначаються суховії.
У таких умовах волога є основним лімітуючим фактором, що стримує зростання врожаю сільськогосподарських культур
2.3 Метеорологічні умови в роки проведення дослідів
2008 рік. Агрометеорологічні умови за період вегетації сорго-суданковим гібридів у звітному році були різноманітними. Перша декада квітня була прохолодною, температура склала 5-10оС. Мінусові температури не спостерігалися. До кінця декади повітря прогрілося до 10оС. Опади за цей період склали 22,5 мм, і вони випали за два дні. У другій декаді температура повітря підвищилася в порівнянні з першою на 8о, що склало 14,5 оС, опадів не було. У третій декаді спостерігалася в перші дні висока температура повітря. У денні час вона становила 24-25о, а з 24-25 квітня розпочалося її зниження, опадів практично не спостерігалося (4,5 мм). У цілому за місяць опадів випало менше середньої багаторічної норми на 7,0 мм, а температура повітря при цьому була вище среднемноголетнее на 1,7 о (табл. 3.1). Посів сорго-суданковим гібридів почали проводити з 24-25 квітня. У цей період в грунті перебувало достатня кількість вологи, і сам грунт на глибині 10 см прогрівалася до 14-16о.
Перша декада травня була вологою і порівняно прохолодною. Середньодобові температури були на рівні третьої декади квітня. Опадів випало усього 21,0 мм. У другій декаді травня збереглася прохолодна погода, опади склали 17 мм, температура грунту на глибині 10 см була як у першій, так і в другій декаді 15-16оС, що на 1 градус нижче багаторічного значення. У таких умовах було неможливо отримати дружні сходи сорго-суданковим гібридів. Початок сходів у сорго-суданковим гібридів фіксували від 5 до 22 травня. У третій декаді також спостерігалася прохолодна погода. На кінець травня середньодобова температура становила 15оС, опадів було достатньо - випало 33,5 мм. У цілому травня звітного року по температурному чиннику був нижче багаторічних значень на 1,7 оС, а по опадів, навпаки, вологим, на 15,5 мм перевищив середню багаторічну норму.
У першій і другій декаді червня переважала суха погода за винятком невеликих опадів у першій декаді - 8,7 мм. Температура повітря варіювала від 15-17оС на початку першої декади до 20 в кінці неї. Денна температура на кінець декади становила 26-28оС. З другої декади почалося стійке наростання температур (22-25оС), грунт на глибині 10 см прогрівалася до 21-23оС, що вище багаторічного значення на 1-3о, а в окремі дні вона становила 25-26оС, що несприятливо позначалося на рослинах. У третій декаді червня спостерігалась така ж погода. Середньодобова температура повітря склала 22,2 оС, опадів було 7,5 мм. У цілому за місяць випало 16,2 мм опадів, що склало 23,8% від середньої багаторічної норми. Високі денні температури до 30-34оС сприяли інтенсивному проходженню фаз розвитку рослин сорго-суданковим гібридів.
Таблиця 2.2-Характеристика основних елементів погоди за вегетаційний період соргових культур, в 2008 р.
Декади | М е с я ц и |
За вегета- ційний період | ||||||||
Квітень | Травень | Червень | Липень | Серпень | Вересень | |||
О С А Д К И, мм | ||||||||
1 | 22,5 | 21,0 | 8,7 | 8,8 | 0 | 0 | ||
2 | 0 | 17,0 | 0 | 0 | 0 | 31,5 | ||
3 | 4,5 | 33,5 | 7,5 | 12,0 | 8,5 | 11,0 | ||
Сума | 27,0 | 56,5 | 16,2 | 20,8 | 8,5 | 42,5 | 164 | |
Середнє багаторічні | 34 | 41 | 68 | 63 | 35 | 35 | 276,0 | |
Відхилення від многол .,+,- | -7,0 | +15,5 | -51,8 | -42,2 | -26,5 | +7,5 | -112 | |
Середньодобова температура повітря, оС | ||||||||
1 | 7,2 | 10,3 | 19,3 | 19,6 | 21,5 | 18,7 | ||
2 | 14,5 | 12,5 | 23,1 | 20,4 | 24,8 | 15,4 | ||
3 | 10,6 | 15,1 | 22,2 | 24,6 | 20,7 | 10,0 | ||
Середня | 10,8 | 12,6 | 21,5 | 21,5 | 22,3 | 14,7 | 17,2 | |
Середня багаторічна | 9,2 | 14,3 | 18,8 | 21,1 | 20,6 | 15,7 | 16,7 | |
Відхилення від многол .,+,- | +1,6 | -1,7 | +2,7 | +0,4 | +1,7 | -1,0 | +0,5 |
Аналізуючи погодні умови місяці, слід зазначити, що в червні спостерігалася погода з незвичайним тепловим режимом. Середньомісячна температура повітря була на 2,7 оС вище багаторічної при невеликих опадах - 16,2 мм.
Липень характеризується сухий і жаркою погодою. Опади були незначними: в першій декаді, випало 8,8 мм, в другій - не було і в третій - 12,0 мм. Всього за місяць випало 20,8 мм, що на 42,2 мм або 66,7% менше багаторічного значення. Температурний режим у липні був на 0,4 про вище багаторічної норми, в окремі дні максимальна температура вдень піднімалася до 30-35оС, а нічні температури були 13-18оС. Поєднання недостка вологи і високих денних температур сприяли не кращому росту і розвитку сорго. На момент збирання другого укосу суданської трави і сорго-суданковим гібридів (кінець липня), грунт був повністю висушений, що вплинуло на врожайність зеленої маси. Цвітіння ж соргових культур проходило в таких умовах дуже швидко та інтенсивно і на 2-3 тижні раніше звичайного року, а в деяких зразків, навпаки - затрималося на 8-10 днів.
Температура першої декади серпня була вище третьої декади липня на 3оС, опадів не спостерігалося. Друга і третя декади характеризувалися сухою і жаркою погодою, опадів практично не було (8,5 мм в кінці третьої десятиденки). Спостерігалися дні, коли максимальна температура повітря становила 37-38оС. У цей період поверхню грунту вдень нагрівалася до 56-58оС, температура грунту на глибині 10 см знову наблизилася до несприятливих для рослин значень - 24-26оС, що на 1-2о перевищувала норму.
У другій половині третьої декади температура стала падати, з 27 серпня в середньому за добу вона склала 15-20оС. У цілому, серпень характеризується високим тепловим режимом, на 1,7 оС перевищив середнє багаторічне значення. Сума опадів за місяць була на 26,5 мм нижче середньої багаторічної, що склало 24,5% від норми. На кінець серпня-початок вересня більшість зразків мало повну стиглість зерна.
Вересень виявився теплим: середньодобова температура в першу-другу декаду трималася на рівні 18-20оС. Тільки на кінець другого та третього, температура стала трохи нижче - 12-14оС. Основні дощі пройшли в другу декаду вересня - 31,5 мм, за місяць випало 42,5 мм опадів, що перевищило среднемноголетнее значення на 7,5 мм. Погодні умови вересня місяця сприяли гарному накопиченню силосної маси у цукрового сорго та дозріванню у нього зерна.
У цілому, агрометеорологічні умови 2008 року, за період вегетації соргових культур, можна характеризувати, як сприятливі в травні по волозі і незадовільні по температурному фактору і екстремальними - в основний період вегетації сорго і сорго-суданковим гібридів: опадів за вегетаційний період сорго і сорго- суданковим гібридів випало всього 164 - на 112 мм або 59,4% від багаторічної норми. Сорго-суданковим гібриди в таких умовах сформували досить невисокий урожай зеленої маси.
Таким чином, на підставі наведених даних, можна зробити висновок про те, що метеорологічні умови в роки проведення досліджень характеризувалися сприятливими показниками щодо вмісту вологи в грунті в період сівби сорго-суданковим гібридів, але також слід зазначити, що в період вегетації даної культури, кліматичні умови були несприятливими за кількістю опадів, що випали і температурі. Що, у свою чергу, спричинило за собою середні показники урожайності зеленої маси як у гібридів, так і в їхніх батьківських пар, в середньому за два роки.
2009рік. Агрометеорологічні умови За період вегетації сорго в звітному році булі різноманітнімі. Перша декада квітня булу порівняно теплою, середньодобова температура складалися 6-12оС, а в окремі часи вон піднімалась до 18-20 оС. Опадів за цею Період НЕ спостерігалося. У другій декаді температура Повітря знизитися в порівнянні з Першою на 2-3о, І склалися 8,2 оС, опадів НЕ Було. Початок третьої декаді БУВ холодним, 25 квітня мінімальна температура булу 0 оС. З 27 квітня почалось Підвищення температури до 10-11 оС у його середній за добу. Середньодекадна температура склалися 6,8 оС, опадів НЕ Було У цілому за Місяць температура Повітря булу Нижче на 0,9 оС середньобагаторічної І склалися 8,3 оС, опаду булі відсутнімі на протязі Всього квітня, (табл. 3.1). Посів сорго в таких розумів проводитись Було недоречно. У цею Період у верхньому шарі грунту не Було вологи, І ВІН на глібіні 10 см галі не прогрівався до 14-16о.
Перша декада травня булу вологою й порівняно теплою. Середньодобові температури склалися 13,6 оС. Опадів випа 70,4 мм. Вдень грунт прогрівався до 40-50 оС. Амплітуда коливання денніх І нічніх температур на ріалу грунту булу 44-58 одиниць. Температура Його на глібіні 10 см піднялась до норми 15 оС. Проводитись посів сорго з-за великих опадів Було неможливим. У другій декаді травня проходило наростання температур, на кінець декаді вон складалися 17 оС, а денні температури підіймаліся до 25-25 оС. Опаду склалися 17 мм І температура грунту на глібіні 10 см піднялася до 17 оС. У таких розумів Було проведено посів сорго І одержані дружні сходи. Початок сходів фіксувалі з 22 травня. У Третій декаді температура Трохи знизитися І склалися у його середній 14,6 оС, Що на 1 градус Нижче Другої декади. Денна температура в окремі дні підіймалась до 26-28 оС, а Нічна складалися 8-14 оС. Опадів практичність не Було (5,6 мм). У цілому, травень звітного року, за температурним фактором БУВ на рівні багаторічніх значення, перевищення склалися (0,3 оС), а по опаду, навпаки, вологою - на 52 мм перевіщів середню багаторічну норму. За травень випа більше двох місячніх норм опадів.
Червень відміченій сухою І жаркою погодою. Температура Повітря варіювала від 16-23 оС на початку Першої декади до 25-29о в кінці її. Денна температура на кінець Першої декаді складалися 30-31 оС. У другій декаді в окремі дні вон піднімалася до 30-34 оС, а у третій до 34-36 оС. У день грунт на глібіні 10 см У першому І другу декаду прогрівався до 25 оС (на 4 градуси Вище норми), в третю до 27-29 оС, Що Вище багаторічного значення на 5-6о І Було несприятливим для рослин. Середньодобова температура Повітря по декадах булу 18,8, 18,9 І 23,6 о. У цілому за Місяць випа 2,0 мм опадів, Що склалися 2,9% від середньої багаторічної норми. Вісокі денні температури до 30-34оС сприян інтенсівному проходження фаз розвитку рослин сорго.
Таблиця 3.1-Характеристика основних елементів погоди за вегетаційний період соргових культур, в 2009 р.
Декади | М е с я ц и | За вегета- ційний період | |||||
Квітень | Травень | Червень | Липень | Серпень | Вересень | ||
О С А Д К И, мм | |||||||
1 | 0 | 70,4 | 0 | 42,5 | 0 | 19,0 | |
2 | 0 | 17,0 | 0 | 10,0 | 0 | 0 | |
3 | 0,5 | 5,6 | 2,0 | 0 | 0 | 2,0 | |
Сума | 0,5 | 93,0 | 2,0 | 52,5 | 0 | 21,0 | 169,0 |
Середнє багаторічні | 34 | 41 | 68 | 63 | 35 | 35 | 276,0 |
Відхилення від многол .,+,- | -33,5 | +52 | -66 | -10,5 | -35 | -14 | -107,0 |
Середньодобова температура повітря, оС | |||||||
1 | 9,9 | 13,6 | 18,8 | 23,7 | 23,5 | 18,0 | |
2 | 8,2 | 14,6 | 18,9 | 21,6 | 21,3 | 17,5 | |
3 | 6,8 | 15,6 | 23,6 | 22,0 | 22,6 | 13,5 |
Середня | 8,3 | 14,6 | 20,4 | 22,4 | 22,5 | 16,3 | 17,4 |
Середня багаторічна | 9,2 | 14,3 | 18,8 | 21,1 | 20,6 | 15,7 | 16,7 |
Відхилення від многол .,+,- | -0,9 | +0,3 | +1,6 | +1,3 | +1,9 | +0,6 | +0,7 |
Аналізуючі погодні умови місяця, слід зазначіті, Що в червні спостерігалася погода з Незвичайна тепловим режимом. Середньомісячна температура Повітря булу на 1,6 оС Вище багаторічної.
Липень характерізується такоже жаркою погодою. У першій І другій декаді пройшли дощі: у першій декаді випа 42,5 мм, в другій - 10,0 мм. Всього за Місяць випа 52,5 мм, Що на 10,5 мм або 16,7% менше багаторічного значення. Турного режим у ліпні БУВ на 1,3 оС віщим багаторічної норми, в окремі дні максимальна температура вдень піднімалася до 30-35оС, а Нічні температури булі 18-23оС. Опаду липня в сполученні з високій температурі на деяки годину сприян зростання І розвитку сорго. На момент Збирання іншого укосу суданської трави й сорго-суданковим гібрідів (кінець липня), грунт БУВ повністю висушена, Що вплінуло на врожайність Зеленої масі. Цвітіння ж культури сорго проходило в таких розумів Дуже Швидко й інтенсівно І на 2-3 неділі раніше звичайна року, а у деяки зразків, навпаки - затрімувалось на 8-10 Днів.
Температура Першої декаді серпня булу Вище третьої декаді липня на 1,5 оС, опадів НЕ спостерігалося. Друга й третя декада характеризувалися сухою й жаркою погодою, опадів НЕ Було. У цілому, серпень характерізується високим тепловим режимом, на 1,9 оС перевіщів Середнє багаторічне значення. Опадів НЕ Було зовсім порівняно з середнім показником багаторічнім - 35 мм. Вісокі температури Повітря І нестача вологи сприян швидку дозріванню насіння у зернового сорго І суданської трави. На кінець серпня-початок вересня більшість зразків мало повна стіглість зерна.
Вересень БУВ теплим, сезонні зниженості температури проходило повільніше: середньодобова температура в першу-другу декаду триману 18-19оС. Тільки на кінець Другої І в третю, температура стала Трохи Нижче - 12-16оС. Основні дощі пройшли у Першу декаду - 19,0 мм, за Місяць випа 21 мм опадів, Що Було Нижче средньобагаторічного значення на 14,0 мм. Погодні умови вересня місяця сприян гарно накопиченням сілосної масі у цукрового сорго та дозріванню у нього зерна.
Таким чином, агрометеорологічні умови 2009 року За період вегетації сорго різного напряму використання можна характерізуваті Як спріятліві в травні по волозі та незадовільні по температурному чиннику й екстремальний - в основній Період вегетації сорго: опадів за вегетаційній Період сорго випа Всього 169 - на 107 мм або 61 , 2% від багаторічної норми. Сорго в таких розумів сформувала середній врожай, Як Зеленої масі, так І зерна.
3. Умови і методика проведення дослідів
3.1 Методика досліджень
Наукові дослідження вивченню гетерозису у сорго-суданковим гібридів проводилися в спеціально виділеному четирехпольние селекційному сівозміні, який розміщений на дослідному полі Кримського агротехнологічного університету, нині Південного філіалу НУБіП України «Кримський агротехнологічний університет».
При закладці дослідів керувалися спеціальними методами польового досвіду (Б. А. Обладунків. 1979, 1985), методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1971), дотримуючись принципу єдиного відмінності. При обгрунтуванні обраного напрямку досліджень застосовувалася наступна методика.
Розташування ділянок в досвіді систематичне. Вони розміщувалися в три-чотири яруси. При шаховому розташуванні сортів однойменні ділянки видаляються на якомога більшу відстань один від одного. У досліді для вивчення різних тирів гетерозису висівали сорти суданської трави-батьківські компоненти сорго-суданковим гібридів.
При розміщенні ділянок, з метою збільшення точності дослідів, ми дотримувалися наступних основних правил:
сусідні ділянки стикаються між собою довгими сторонами;
ділянки одного і того ж гібрида не розміщуються поряд у горизонтальному і вертикальному напрямках;
маємо в своєму розпорядженні ділянки так, щоб кожен гібрид охоплював як можна більшу різноманітність грунтового родючості в межах дослідної ділянки;
в одній повторності всі гібриди розміщувалися як можна в більш однорідних умовах грунтової родючості, рельєфу, агрофону;
не розміщувалися поруч гібриди, значно различавшиеся за тривалістю: вегетаційного періоду, потужності розвитку надземної маси та кореневої системи.
Досвід однофакторний. Ділянки з облікової площею 14 м2, повторність триразова.
В якості стандарту досвіді взято районований в Криму сорго-суданковим гібрид Ювілей 50.
Для всебічної оцінки сортозразків проводили біометричні виміри. При проведенні вимірювань та обліків визначали наступні ознаки:
- Висоту рослин,
- Кущистість,
- Кількість рослин на квадратному метрі,
Всі вимірювання проводилися напередодні збирання зеленої маси кожного укосу шляхом підрахунку та вимірювань лінійкою. На кожній ділянці у двох повторностях замірявся по 10 рослин, а потім виводилося середнє значення.
Скошування і збір зеленої маси соргових культур проводили вручну (серпами) з одночасним зважуванням усієї маси з ділянки на платформних поштових вагах. За вегетаційний період було прибрано 2 укоси.
Ефект гетерозису розглядали у двох аспектах: істинний гетерозис (F іст), тобто достовірне перевищення показників гібрида за цією ознакою від показника кращої батьківської форми, гіпотетичний (F гіп) - над середніми значеннями обох батьків і трансгетерозіс або конкурсний (F конк) - перевищення над кращим стандартом за формулою Густофсона (Воронкова Н.Є., 1981р.) :
У результаті вивчення нових сорго-суданковим гібридів виділені найбільш продуктивні для подальшого вивчення з подальшою передачею в державне випробування з подальшим використанням у виробництві.
Статистична обробка експериментальних даних проводилася за Вольфу (1966), Доспехову (1985), і Методикою державного сортовипробування (2000) в обчислювальному центрі Кримського агротехнологічного університету.
3.2 Умови проведення дослідів
Селекційні досліди розміщувалися в дослідному полі в спеціально виділеному селекційному сівозміні.
Попередник - озимі зернові колосові. Слідом за прибиранням попередника проводилося дворазове лущення стерні дисковою бороною, а потім - оранка на глибину 23-25 см.
Весняна допосівного підготовка грунту складалася з ранньовесняного культивації зябу на глибину 5-7 см. За місяць до посіву сорго в боротьбі з багаторічними бур'янами вносили гербіцид гранстар 2г/га.
Для посіву попереднього випробування сорго-суданковим гібридів застосовували переобладнану селекційну сівалку СПЧ-6. Посів проводили 6-7 травня. Слідом за посівом поле накочують кільчасто-шпоровими котками 3ККШ-6. Через 4-5 днів після посіву проводили досходове боронування середніми зубовими боронами поперек напрямку посівів. Догляд за посівами складався з обробки гербіцидами 2,4-Д (діален-супер) дозою 0,8 л / га у фазі 4-5 листків у рослин сорго і однієї - двох міжрядних обробок (КРН-4, 2).
Перший укіс зеленої маси прибирали на 45-50 день після сходів, другий через 40-45 днів після другого укосу, тобто за 8-10 днів до викидання волотей. У цей період суданська трава та сорго-суданковим гібриди накопичують найбільшу біологічну масу кращої якості.
4. Результати досліджень
Цілі, завдання і програма досліджень
Метою даного дослідження є морфобіологіческаяя оцінка батьківських пар при селекції на гетерозис, вивчення різних типів гетерозису у гібридів, отриманих в результаті схрещувань в проблемній науково-дослідної лабораторії сорго НУБіП України «Кримський агротехнологічний університет» і виявлення корисних ознак і властивостей для подальшого використання в селекційному процесі та рекомендації виробництву.
Завдання дослідження
1). Вивчити батьківські форми - стерильні аналоги зернового сорго - як материнський компонент і самозапилення лінії суданської трави - як батьківські форми.
2). Виявити факти прояву гетерозису у створених сорго-суданковим гібридів F1. шляхом попереднього випробування.
3). Вивчити типи гетерозису, яке проявилося в цьому випробуванні.
5). Дати оцінку з точки зору господарської та наукової цінності цим проявам гетерозису.
6). Визначити батьківські лінії, відповідальні за прояв того чи іншого типу гетерозису або господарського якості.
Програма дослідження
Включає попереднє випробування батьківських форм, гібридів F1 отриманих у ході селекційного процесу.
Виявлення фактів різних типів гетерозису:
трансгетерозіса або конкурсного гетерозису;
істинного гетерозису;
Вивчення і виявлення цих типів гетерозису планується наступними шляхами:
1). Фенологічними спостереженнями термінів настання технічної стиглості по укосу.
2). Морфологічні вимірювання для визначення процентного співвідношення різних елементів врожаю в зеленій масі. Здатність адаптуватися до зовнішніх умов, що змінюються.
3). Облік врожайності для визначення трансгетерозіса, істинного гетерозису і гіпотетичного по виходу вегетативної маси з 1 га.
4). Виявлення батьківських ліній відповідальних за прояв того чи іншого типу гетерозису.
5). Математичний аналіз та узагальнення вихідних даних для формування висновків і рекомендацій виробництву.
У попереднє випробування сорго-суданковим гібридів і суданської трави щорічно включалися нові гібриди, створені на основі ЦМС, де за материнську форму брали стерильні аналоги зернового сорго, а батьківськими компонентами були сорти та лінії суданської трави.
В якості стандарту для гібридів був узятий новий районований гібрид Ювілей 50 (Бурана 8Сх Фіолет). Кожен рік за вегетаційний період було прибрано по 3 укосу.
У результаті вивчення батьківських форм з усього розмаїття були виділені ряд ліній суданської трави і стерильних аналогів зернового сорго для схрещування.
Таблиця 4.1 .- Морфологічні ознаки батьківських форм (середнє за 2008-2009 рр..)
Назва батьківської форми | Висота рослин, см | Кущистість, шт | ||||
1 укіс | 2 укіс | 3 укіс | 1 укіс | 2 укіс | 3 укіс | |
Бурана 8С ♀ | 115,4 | 142 | 139,5 | 2,9 | 5,4 | 10,3 |
Коричневе 11С ♀ | 121,3 | 138,3 | 143,5 | 3 | 6,5 | 9,8 |
Іскра 2С ♀ | 107,8 | 132 | 144,4 | 1,9 | 6 | 11,4 |
Перспектива 80С ♀ | 100,3 | 133,4 | 146 | 2,2 | 5,3 | 8,5 |
ГОС 11С ♀ | 97,7 | 134,9 | 151,9 | 3,2 | 6,4 | 9,6 |
Бурана 24С ♀ | 104,5 | 140,4 | 143,5 | 3,2 | 6,4 | 10,1 |
Орана 10С ♀ | 87,2 | 113,8 | 126,9 | 2,5 | 4,1 | 8,3 |
Фіолету ♂ | 109,8 | 158,9 | 137,1 | 3,5 | 5,8 | 9,8 |
Сорокалет ♂ | 104,3 | 156 | 140,5 | 2,8 | 6,3 | 8,2 |
НСР 05 |
Як видно з отриманих, в результаті проведення дослідницької роботи, даних, за морфологічними ознаками рослини зернового сорго і суданської трави різко відрізняються (табл. 4.1). Висота рослин по укосу, в середньому за 2 роки, у ліній суданської трави була більше 100 см і знаходилася в межах 104,3 - 158,9 см, а у стерильних аналогів вона варіювала від 87,2 до 151,9 см, в залежності від укосу. У ліній батьківських компонентів висота рослин у першому укосі знаходилася в інтервалі від 104,3 до 158,9 см, у другому 1156 - 158,9 см і в третьому укосі 137,1 -140,5 див.
Аналогічна закономірність спостерігається і по кущистості рослин. Вона збільшується, залежно від черговості укосу як у материнських, так і у батьківських форм, але кількість стебел на одну рослину було вище у суданської трави. У першому укосі кущистість у ліній суданської трави варіювала в межах 1,9-3,5 у другому 4,1-6,5 і на момент третього укосу - 8,2-11,4 стебел на одну рослину.
Таблиця 4.2 .- Урожайність зеленої маси батьківських форм по укосу (середнє за 2008-2009 рр..)
Назва батьківської форми | Урожайність зеленої маси, ц / га | |||
1 укіс | 2 укіс | 3 укіс | всього за 3 укосу | |
Соковита 2С | 97,5 | 101,9 | 71,9 | 271,3 |
Іскра 2С | 89,6 | 68,1 | 59,5 | 217,2 |
Бурана 8С | 92,4 | 45,5 | 54,9 | 143,8 |
Фіолету | 102,5 | 134,7 | 98,5 | 335,7 |
Сорокалет | 118,3 | 163 | 96 | 377,3 |
НСР 05 |
Урожайність зеленої маси, в середньому за 2 роки за всі укоси, варіювала у суданській трави від 143,8 (Бурана 8С) до 377,3 ц / га (Сорокалет), а врожайність стерильних ліній, материнських компонентів сорго-суданковим гібридів, була набагато нижче як по укосу, так і в цілому за три укоси (табл. 4.2). Це зрозуміло, за материнські форми взяті, в основному, лінії зернового сорго, які мають морфологічні ознаки менше гібридів, створених на їх основі. В результаті схрещування батьківських форм було отримано ряд гібридів і, в подальшому, проведено вивчення їх гетерозису у порівнянні з ними.
Таблиця 4.3 .- Урожайність зеленої маси сорго-суданковим гібридів та їх батьківських компонентів залежно від укосів (середнє за 2008-2009 рр..)
Назва | Урожайність зеленої маси та сіна, ц / га | |||
1 укіс | 2 укіс | 3 укіс | за 3 укосу | |
Фіолету ♂ | 102,5 | 134,7 | 98,5 | 335,7 / 183,3 |
Бурана 8С x Фіолет (Ювілей 50) | 143,7 | 117,8 | 104 | 365,5 / 201,4 |
Коричневе 11С x Фіолет | 158,9 | 123,3 | 125,5 | 407,7 / 249,5 |
Іскра 2С x Фіолет | 143,2 | 126,9 | 109,7 | 379,8 / 206 |
ГОС 11С x Фіолет | 111,1 | 122,4 | 75 | 308,5 / 155,5 |
Бурана 24С x Фіолет | 134,9 | 142,8 | 96 | 373,7 / 210,5 |
Сорокалет ♂ | 118,3 | 163 | 96 | 377,3 / 212,3 |
Коричневе 11С x Сорокалет | 117 | 141,5 | 104,7 | 363,2 / 192,4 |
Іскра 2С x Сорокалет | 127,7 | 138,2 | 109,4 | 375,3 / 122,5 |
Бурана 24С x Сорокалет | 134,8 | 154,1 | 109,4 | 398,3 / 200,6 |
Соковита 2 ♂ | 97,5 | 101,9 | 71,9 | 271,3 / 142,6 |
Коричневе 11С x Соковита 2 | 126 | 156,2 | 107,5 | 389,7 / 201,5 |
Бурана 8С x Соковита 2 |