Головна » Статті » Біологія [ Додати статтю ]
Кукурудза – систематика, походження, ботанічний опис, селекція
Курсова робота
Кукурудза – систематика, походження, ботанічний опис, селекція


ЗМІСТ
СИСТЕМАТИКА, ПОХОДЖЕННЯ, БОТАНІЧНИЙ ОПИС І БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ КУКУРУДЗИ
Систематика культури
Походження культури
Ботанічний опис
Біологічні особливості культури
СУЧАСНИЙ СТАН І ДОСЯГНЕННЯ СЕЛЕКЦІЇ
Коротка історія розвитку селекції кукурудзи в Україні і за кордоном
Досягнення селекції культури
ЗАВДАННЯ І НАПРЯМКИ СЕЛЕКЦІЇ, МОДЕЛЬ СОРТУ
Завдання і напрямки селекції
Вимоги до нових сортів
ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ЙОГО СТВОРЕННЯ, ГЕНЕТИКА ОЗНАК ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ
Вихідний матеріал для селекції кукурудзи
Генетика господарсько-цінних ознак та властивостей
МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ ТА СХЕМИ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ
Методи селекції культури
Методи добору
Схема селекційного процесу
МЕТОДИКА І ТЕХНІКА СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ
Методика оцінки селекційного матеріалу
Техніка проведення окремих селекційних операцій
Порядок включення нових сортів до Державної експертизи, їх сортовипробування та реєстрація
ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ
СПИСОК ДЖЕРЕЛ ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Кукурудза — одна з давніх землеробських куль-тур. Вона є однією з найбільш продуктивних злакових культур універсального призначення, яку вирощують для продовольчого, кормового і технічного призначення. У країнах світу для продовольчих потреб використовується приблизно 20 % зерна кукурудзи, для технічних 15-20 %, на корм худобі 60 - 65 %.
У нашій країні кукурудза є найважливішою кормовою культу-рою. За її рахунок тваринництво забезпечується концентрованими кормами, силосом і зеленою масою.[1]
Найбільш цінний корм — зерно кукурудзи, яке містить 9 — 12 % білків, 65-70 % вуглеводів, 4 —8 % олії, 1,5 % мінеральних речо-вин. У 100 кг його міститься 134 корм, од., до 8 кг перетравного про-теїну.
Кукурудзяне борошно широко використовують у кондитерській промисловості — для виготовлення бісквітів, печива, запіканок. Із зерна виробляють харчові пластівці, повітряну кукурудзу, крупу. Причому за вмістом білків (12,5 %) кукурудзяна крупа переважає інші крупи (пшоно, ячмінну, гречану).
Із зерна виробляють харчовий крохмаль, сироп, цукор, мед. Вживають у їжу недостигле зерно, особливо цукрової кукурудзи, у вигляді варених качанів. Із зародків зерна добувають рослинну олію, яка є не тільки висококалорійним продуктом харчування, а й має лікувальні властивості: містить лецетин, який знижує вміст хо-лестерину в крові і запобігає атеросклерозу.
Зерно кукурудзи використовують для виробництва різних прохо-лодних напоїв, піностійких сортів пива, етилового спирту, гліцери-ну, органічних кислот (молочної, лимонної, оцтової та ін.), із стебел та стрижнів качанів виробляють папір, целюлозу, ацетон, метил-овий спирт та ін. Із стовпчиків маточок незрілих качанів готують відвари, які вживають при гострих захворюваннях і хронічних за-паленнях печінки, нирок та сечового міхура.
Підраховано, що з кукурудзи виготовляють понад 300 різних ви-робів, значна частина яких, у свою чергу, є сировиною для виготовлення іншої продукції. Наприклад, з кукурудзяного сиропу вироб-ляють каучук, фарби, різні антисептики, розчинники олії та ін.
Селекціонери працюють над виведенням високоолійних форм кукурудзи. Вже є форми із вмістом олії в зерні понад 15 %.
Як просапна культура кукурудза має агротехнічне значення: є добрим попередником під ярі культури, а при своєчасному збиран-ні — і під озимі.
Метою даної курсової роботи є поглиблення і систематизація знань з курсу селекції. Тема роботи – селекція скоростиглих гібридів кукурудзи. Селекція на ранньостиглість – одна із найбільш важливих проблем в Україні. Вирощування таких гібридів дасть можливість розширити посіви під цією культурою.
Крім того, раннє збирання дає змогу більш якісно підготувати грунт під урожай наступного року. Набір різних за вегетацією гібридів у господарстві дає можливість збирати їх в оптимальні строки, що істотно впливає на зменшення втрат урожаю.[4]
СИСТЕМАТИКА, ПОХОДЖЕННЯ, БОТАНІЧНИЙ ОПИС І БІОЛОГІЧНІ ОСОЬЛИВОСТІ КУЛЬТУРИ
Систематика культури
За сучасною класифікацією вид Zea mays L. за плівчастістю, внутрішньою і зовнішньою будовою зерна має 8 підвидів:
1) розпусна (everta Start.) — зерно дрібне із загостреним верхом або округле, ендосперм скловидний, у зерні міститься 10-14,5 % білка, 62 - 72 % крохмалю. Використовують для виготовлення круп, пластівців, повітряної кукурудзи;
крохмалиста (amylacea Start.) — зерно гладеньке, округле, ендосперм борошнистий, рихлий, містить крохмалю 71,5 — 82,6 %, білка 6,9- 12,1 %;
зубоподібна (indentata Start.) — зерно крупне, сплющене, на верхівці має вм'ятину, роговидний ендосперм розвинений лише на бічних сторонах зерна, вся інша частина борошниста; вміст крохмалю в зерні 68 - 75,5 %, білка 9 -13,5 %;
кремениста (indurata Start.) — зерно округле, ендосперм скловидний, лише в центрі борошнистий, крохмалю містить 65 — 83 %, білка 7,7 — 14,8 %. До цього підвиду належать багато скоростиглих сортів і гібридів;
цукрова (saccharata Start.) — зерно зморшкувате, майже повністю заповнене прозорим роговидним ендоспермом; містить багато декстрину і протеїну, до 30 % крохмалю, стільки ж цукрів та полісахаридів, 12,8 % білка, 8,1 % жиру; використовується у консервній промисловості;
воскоподібна, (ceratina Kulesch.) — ендосперм воскоподібний, зовнішня його частина за твердістю не поступається ендосперму розлусної кукурудзи; полісахариди представлені воскоподібним або клейким крохмалем;
крохмалисто-цукрова (amyleo-saccharata Start.) — у нижній частині зерна є борошнистий ендосперм, а у верхній, як у цукрової, характерна зморшкуватість;
плівчаста (tanicata Start.) — зерно повністю в колоскових лусках, які в дозрілому качані сильно розвинені.[4]
Походження культури 
Кукурудза - сама древня хлібна рослина Землі, і вже точно кукурудза - сама велика з зернових. У 1954 році в Мехіко під час археологічних розкопок на глибині 70 метрів знайшли незвичайну знахідку. Це були не злитки золота і не зашифровані послання сусідніх цивілізацій - учені знайшли шар окам'янілого пилка дикої кукурудзи. Над цим знаходженням "почаклували" за допомогою радіоактивного вуглецю і визначили вік знахідки - 60000 років. Що це значить? А те, що батьківщиною сучасної кукурудзи є Мексика.
У мексиканській долині Ріо-Гранде витягли більш 750 качанів кукурудзи: вони знаходилися на різній глибині. Ніж глибше залягав шар, тим менше по розмірі були качани кукурудзи, а у верхніх шарах вони нагадували качани, що багато хто з нас гризли, присоливши, де-небудь на строкатому південному ринку... Учені зробили висновок, що людина здогадалася займатися вирощуванням кукурудзи приблизно 10000 років тому.
Після другої подорожі Колумба вона з'явилася в Іспанії, потім "завоювала" Італію, відтіля рушила на Схід. У більшості країн кукурудза зветься "маїс".
Застосування людиною кукурудзи надзвичайно багатогранне. Це і національні кухні: з неї готують італійську поленту, іспанську тортіллу, румунську мамалигу, грузинську мчяди і так далі. З кукурудзяних зерен готують кукурудзяні пластівці, крохмаль, патоку, спирт, пиво, а ще - чудодійна кукурудзяна олія, здатне знижувати кількість холестерину в крові.
Оболонка кукурудзи вірою і правдою служить медицині. Вона дозволяє приготувати лікувальні чаї, таблетки, порошки.[1]
В Україні ку-курудзу вирощують з кінця XVII ст.
У світовому землеробстві кукурудза займає тепер близько 130 млн. га, валові збори її зерна досягають 470 млн. т і більше за рік.
Найбільші посівні площі кукурудзи зосереджені в США — близько 30 млн. га, Бразилії (до 12 млн. га), Індії (6 млн. га), Румунії (3 млн. га). В Україні кукурудзу вирощують залежно від року на площі 4,7 (1995 р.) - 5,9 (1990 р.) млн.. га, у тому числі на зерно до 1,2 млн. га, на силос і зелений корм 3,5 - 4,6 млн. га.
Основні посіви кукурудзи на зерно в нашій країні розміщені в Степу й Лісостепу, на силос і зелений корм — в усіх зонах.
В Україні кукурудза — одна з найбільш урожайних зернових культур. За середньою врожайністю зерна (35,4 ц/га в 1986 - 1990 pp.) вона поступається лише рису (47,4 ц/га) та озимій пшениці (40,2 ц/га).[4]
Ботанічний опис
У світовому землеробстві, у тому числі й в Україні, кукурудзу використовують як універсальну культуру - на корм худобі, для продовольчих і технічних потреб - виробництва круп і борошна, харчового крохмалю та рослинної олії, меду й цукру, декстрину та етилового спирту тощо. Це одна з найпоширеніших сільськогосподарських культур.
Рід кукурудзи (Zea L.) представлений одним видом - кукурудзою (маїс) культурною (Zea mays L.) . Тривалий час вважали родоначальником кукурудзи однорічну багатостеблу рослину тео-синте, доки не було встановлено, що само тео-синте походить від кукурудзи. Тео-синте утворює дворядний початок із зернівками, які охоплені лусками і не вимолочуються. Трапляється в Центральній Америці як бур'ян у посівах кукурудзи. Зустрічається тео-синте багаторічне - багатостебла рослина, яка також є бур'яном на кукурудзяних полях у Центральній Америці.
Кукурудза культурна (2n-42) - однорічна трав'яниста рослина, яка зовнішнім виглядом значно відрізняється від інших злакових рослин.
Коренева система мичкувата, добре розвинена, окремі корені проникають у грунт на глибину 2-3 м. У кукурудзи розрізняють кілька ярусів коренів: зародкові, гіпокотильні, епікотильні, підземні вузлові та надземні стеблові (повітряні, або опірні). Основну масу кореневої системи становлять підземні вузлові корені, які заглиблюються у грунт до 2,5 м і більше та розходяться в боки у радіусі понад 1 м. Ярусне розміщення коренів у грунті з перевагою основної частини їх у гумусовому шарі більш повно забезпечує рослину елементами живлення і вологою за рахунок літніх опадів.
Стебло у кукурудзи - міцна, груба, округла соломина, заповнена нещільною паренхімою. Висота його залежно від біологічних особливостей сорту чи гібрида та факторів урожайності коливається від 60-100 у ранньостиглих форм і до 5-6 м у пізньостиглих. Товщина - 2-7 см. Кількість міжвузлів на стеблі у ранньостиглої кукурудзи досягає 8-12, у дуже пізньостиглої - до 30-40 і більше.
Листки лінійно-ланцетні, великі, довжина листкової пластинки 70-110 см, ширина 6-12 см і більше. Листок зверху опушений, має невеликий язичок і не має вушок. Розміщуються листки на стеблі почергово, не затінюючи один одного. Краї їхні ростуть швидше, ніж середина, а тому є хвилястими, що збільшує загальну листкову поверхню рослини. Кількість листків на стеблі адекватна кількості стеблових вузлів. У кукурудзи на одній рослині формується чоловіче суцвіття - волоть і жіноче - початок, тобто вона є однодомною роздільностатевою рослиною.
Волоть у кукурудзи верхівкова, розміщується на кінці центрального стебла або на верхівках бічних пагонів - пасинках. На осі волоті переважна кількість бічних гілок першого порядку, рідко на двох-трьох нижніх утворюються гілки другого порядку. Колоски з чоловічими квітками розміщені вздовж кожної гілки двома або чотирма рядами, попарно, з яких один сидячий, другий на короткій ніжці. Колоски двоквіткові; квітки тичинкові, з широкими опушеними перетинчастими колосковими лусками та тонкими м'якими - квітковими, між якими знаходиться три тичинки з двогніздими пиляками. У кожній добре розвиненій волоті утворюється до 1-1,5 тис. квіток, які за сприятливих умов зацвітають разом з жіночими квітками або на 2-4 дні раніше. Пилок переноситься вітром до 300-1000 м, що враховують при просторовій ізоляції насінних посівів кукурудзи.
Суцвіття з жіночими квітками - початки - розвиваються з частини найактивніших пазушних бруньок стеблових листків. На стеблі утворюються здебільшого 2-3 початки, решта бруньок не розвиваються.
Початок розміщується на короткій ніжці (стебельці), покритій зовні обгортковими листками, які відрізняються від звичайних стеблових добре розвиненими піхвами і редукованими пластинками. Внутрішні листки обгортки тонкі, майже плівчасті, світлі, зовнішні - товщі й зелені.
Основою початка є добре розвинений стрижень циліндричної або слабоконусоподібної форми, завдовжки 15-35 см. Маса його становить 15- 25% загальної маси початку. У комірках стрижня, які розміщуються поздовжніми рядами, розміщуються попарно колоски з жіночими квітками.
Колоски початку мають м'ясисті (при висиханні - шкірясті) колоскові луски та ніжні тонкі - квіткові. У кожному колоску знаходиться дві квітки, але утворює зернівку лише одна - верхня, друга, нижня - безплідна. Розміщені попарно колоски формують дві зернівки, тому початки мають парну кількість рядів зерен - від 8 до 24 і більше. Нормально розвинені жіночі квітки мають сформовані маточки, які складаються із зав'язі, довгого (до 40-50 см)ниткоподібного стовпчика і приймочки.
Плід у кукурудзи - гола зернівка різних розмірів і форми, консистенції та забарвлення.[4]
Біологічні особливості культури
Вимоги до тепла: Кукурудза — теплолюбна рослина, її насіння проростає при 8—10 °С. Сходи появляються при температурі не нижче 10—12 °С. Приріст біологічної маси припиняється при середньодобо-вій температурі нижче 10 °С.
Рівень температури визначає строки появи у кукурудзи чергових листків, настання фенологічних фаз. Чим вища температура повітря, тим швидше появляється черговий листок.
У період формування генеративних органів оптимальна температура становить 19—23 °С. Найбільш сприятлива температура для росту кукурудзи — 25—30 °С.
Пилок кукурудзи містить близько 60 % води. При тем-пературі вище 30-35 °С у фазі цвітіння і відносній вологості повітря близько 30 % він протягом 1—2 год. висихає і втра-чає здатність до проростання, що призводить до слабкої озерненості качанів. За прохолодної погоди (18—19 °С) пи-лок зберігає життєздатність протягом доби.
Формування, наливання та достигання зерна кукурудзи можуть відбуватися при порівняно невисокій температурі повітря: середньодобовій — 11—12 °С і денній — 15 °С. Фа-зи наливання зерна, молочно-воскової стиглості настають швидше при більш високих температурах. Значно збільшу-ються міжфазні періоди при температурі нижче 14 °С.
Приморозки 2—З °С пошкоджують сходи, а восени — листки. Кукурудза легше переносить весняні приморозки, ніж осінні. Пошкоджені сходи протягом тижня здатні від-ростати. Ранньостиглі сорти і гібриди краще переносять понижені температури і приморозки порівняно з пізньо-стиглими.
Сума біологічно активних температур, необхідна для достигання ранньостиглих форм, становить 1800—2000 °С, середньостиглих і пізньостиглих — 2300—2600 °С.
Відношення до вологи: Кукурудза належить до порів-няно посухостійких культур. На утворення 1 кг сухої речо-вини вона витрачає 174—406 кг води. Потреба рослин в во-ді змінюється протягом вегетаційного періоду.
Кукурудза добре переносить посуху до початку появи
волотей, але якщо за 10 днів до їх появи і протягом 20 днів
після появи спостерігається посуха, то врожайність значно
знижується.
На початку розвитку кукурудзи середньодобові витрати води становлять 30—40 м3/га, а в період від появи волотей до молочної стиглості зерна — до 80—100 м3/га. Розвинута рослина витрачає 2—4 кг води на добу. Кукурудза негатив-но реагує на перезволоження ґрунту.
Відношення до світла: Кукурудза — світлолюбна рослина короткого дня. Найшвидше зацвітає при 8 – 9 годинному дні. Вона потребує інтенсивного сонячного освітлення, особ-ливо на перших етапах розвитку. Непомірне загущення по-сівів і забур'яненість їх призводять до зниження врожайно-сті зерна. Мінімальне освітлення для кукурудзи — 1400— 8000, а оптимальне — 20000—250000 лк.
Вимоги до ґрунтів: Кукурудза дає високі врожаї на чис-тих, пухких ґрунтах з глибоким гумусовим шаром, забезпе-чених вологою та поживними речовинами, з рН 5,5—7. До таких ґрунтів належать чорноземні, темно-каштанові, тем-но-сірі суглинки та супіщані, а також заливні ґрунти. Оп-тимальна щільність ґрунту для цієї культури—1,1 — 1,3г/см3.
Кукурудза засвоює багато поживних речовин із ґрунту. На створення врожаю 1 ц зерна з відповідною кількістю листостеблової маси вона споживає у середньому 2,4— З кг N, 1—1,2 кг Р205 і 2,5—3 кг К2О. Крім азоту, фосфору та калію в житті рослин велике значення мають сірка, каль-цій, магній, залізо, марганець, бор, мідь, цинк.
Протягом вегетації рослини нерівномірно споживають елементи мінерального живлення. Якщо на початку вегета-ції кукурудза засвоює їх незначну кількість, то перед поя-вою волотей за одну добу споживає 3,2 кг/га N, 0,9 Рг05 і 3,4 кг/га К2О. Чотириденні ростки використовують до 50 % азоту і калію, а двотижневі — до 65—75 %.
Біологія цвітіння і запліднення в кукурудзи: Після утворення статевих клітин у квітках чоловічого (волотях) і жіночого (качанах) суцвіть настає період їх дости-гання.
Зрілість квіток чоловічого суцвіття настає тоді, коли пи-ляки і пилок у них досягнуть характерного розміру і кольо-ру, а в жіночого суцвіття — при утворенні довгих і пруж-них приймочкових ниток. У цей період забарвлення пиля-ків змінюється від жовто-зеленого до інтенсивного жовтого. Пилкові зерна також жовтіють і відрізняються одне від ін-шого.
Цвітіння волоті починається з середини центральної гі-лочки. Найпізніше розкриваються квітки на нижніх гілоч-ках волоті. Сидячі квітки зацвітають раніше, ніж ті, що прикріплені на ніжці.
Інтенсивність цвітіння залежить від температури повіт-ря. В нормальних умовах волоть цвіте протягом дня з мак-симумом у ранкові та полуденні години. Цвітіння жіночого суцвіття при оптимальних умовах настає порівняно з чоло-вічим, на 1—5 днів пізніше. Приймочкові нитки в період цвітіння ростуть із швидкістю 1—3 см за добу. Всі вони з-під обгорток качана появляються протягом 5—10 днів. Ра-ніше виходять ті, що розміщені в нижній частині качана. Довжина їх сягає 45 см і більше.
Запилення у кукурудзи здійснюється в основному за допомогою вітру (в природних умовах), а в селекції засто-совують примусове нанесення пилку на приймочкові нитки, які появилися під пергаментними ізоляторами.
Вітром пилок переносить-ся на віддаль до 3000 м. Він зберігає життєздатність 2— 5 год. Щоб продовжити жит-тєздатність пилку, застосо-вують різні методи — збе-рігають його в ексикаторах при температурі 2 °С, замо-рожують у вуглекислоті при температурі —78 °С, що дає можливість зберегти пилок до 14 днів. Розроблена та-кож методика зберігання йо-го в рідкому азоті протягом року.
Пилкові зерна, які потра-пили на приймочкові нитки, прилипають до їх поверхні і починають проростати за-лежно від умов середовища за 5 хв. а іноді і через 2 год.
Після потрапляння пилку на приймочкову нитку пилякова трубка проростає через відповідну пору пилкового зерна.
У верхній частині зерен на приймочці кукурудзи приймочки проростає завжди більша кількість пилкових трубок, а в напрямку до її основи їх кількість зменшується і в зародковий мішок, за даними більшості дослідників, проникає тільки одна з них, вміст якої забезпечує подвійне запліднення. Суть його в тому, що при досягненні зародко-вого мішка пилкова трубка лопається, звідки виходять два спермії, один з яких зливається з ядром яйцеклітини, а другий — з полярним центральним ядром. Запліднена та-ким чином яйцеклітина називається зиготою і має подвій-ний набір хромосом (2n = 20) тому, що вона виникла внас-лідок злиття спермія і яйцеклітини, які мали по 10 хромо-сом.
Після поєднання спермія з полярним ядром через де-який час відбувається злиття їх з іншим полярним ядром. Так утворюється основне (первинне) ядро ендосперму, вже триплоїдне (3n = 30). Цим можна пояснити явище появи ксеній у кукурудзи, які спостерігаються в ендоспермі зер-на в рік проведення схрещування. Первинне ядро ендоспер-му (те, що виникло внаслідок злиття спермія з двома по-лярними ядрами) негайно починає ділитися і з нього утво-рюється ендосперм, а запліднене ядро яйцеклітини починає ділитися тільки через 20—30 год. після запліднення. Із за-плідненого ядра яйцеклітини розвивається зародок.[4]
СУЧАСНИЙ СТАН І ДОСЯГНЕННЯ СЕЛЕКЦІЇ
2.1 Коротка історія розвитку селекції кукурудзи в Україні і за кордоном
До плеяди визначних науковців, талановитих організаторів сільськогосподарської дослідної справи в Україні по праву відноситься Василь Якович Юр'єв — видатний учений-селекціонер, академік, заслужений діяч науки, доктор сільськогосподарських наук. Із його ім'ям нерозривно пов'язана історія Українського науково-дослідного інституту рослинництва. У 1912 році Василь Якович отримав відрядження до США і звідти привіз насіння кукурудзи сорту Мінезота 23, на основі якого вивів сорти кукурудзи Харківська 23 та Харківська біла зубовидна. Йому належить пріоритет у створенні скоростиглих зубовидних сортів кукурудзи, які до цього часу не втратили свого селекційного та виробничого значення.
Із сортів, створених В.Я. Юр'євим і його учнями, поширеними були зимостійкі сорти озимої пшениці Ферругінеум 1239 і Еритроспермум 917, які сприяли розширенню посівів цієї культури в північних і східних районах. Їх і нині використовують у селекції на зимостійкість. [2]
Селекційну роботу з кукурудзою в Україні розпочато ще в 1908 році В.В. Палановим, який почав вивчати сорти виведені у США. Кращими сортами для північної і центральної України були визнані Мінезота 23, Король Філіп, Грушівська. В східній Україні були поширені такі сорти: Розебергська, Бесарабська, Броункоті. Крім сортовипробувань, В.В.Паланов у 1910 році розпочав роботу по селекції кукурудзи методом добору із кращих місцевих та іноземних сортів.
Селекційну роботу по одержанню міжсортових гібридів організував у 30-х роках XX століття Б. П. Соколов у Дніп-ропетровську на базі Інституту кукурудзи. В 1932 р. на дер-жавне сортовипробування був переданий перший міжсорто-вий гібрид Первенець, а в 1933 — перші міжлінійні гібриди Дніпропетровський і Прогрес.
Упродовж тисячоліть примітивна селекція дала хороші результати і сприяла створенню цінних форм культурних рослин, які дуже важко поліпшити, навіть застосовуючи сучасні методи селекції. Так, М.І.Вавилов (1927) наводить приклади вирощування в Перу сортів кукурудзи, об’єднаних в групу «Куско», з великими зернами, що в 3-4 рази більші за відомі нині форми.
У 1945 році були широко розгорнуті роботи по селекції кукурудзи на Чернігівській обласній державній сільськогосподарській дослідній станції, де В.О. Козубенко створив міжсортовий ранньостиглий гібрид Буковинський 1 та сортолінійні – Буковинський 2 та Буковинський 3, які в свій час займали найбільші посівні площі на території України, а також за її межами.
В 1932 році на державне сортовипробування був переданий перший міжсортовий гібрид Первинець, а в 1933 – перший між лінійні гібриди – Дніпропетровський і Прогрес.[5]
2.2. Досягнення в селекції культури
В Україні селекція кукурудзи ведеться в Інституті куку-рудзи, Селекційно-генетичному інституті, Інституті земле-робства, Інституті рослинництва, Інституті фізіології та генетики рослин АН України, Інституті зрошуваного земле-робства, Українському державному аграрному університе-ті, Вінницькому сільськогосподарському інституті, Закар-патській, Луганській, Черкаській і Чернівецькій обласних державних сільськогосподарських дослідних станціях.
Кукурудза — це одна із небагатьох культур, селекції якої надають в Україні такої уваги. Це пов'язано з тим, що тут найбільш сприятливі умови для вирощування різних сортів і гібридів цієї культури, як за вегетаційним періодом, так і з давніми традиціями. В Україні одержані одні з пер-ших міжсортові та міжлінійні гібриди.
З 2006 року виробництву України рекомендовано 353 сорти і гібриди кукурудзи. З них 45% української селекції, а решта – зарубіжної.
Значна увага в селекції кукурудзи приділяється створенню нового вихідного матеріалу з широкою генетичною різноманітністю. Впровадження в селекційну практику методику генотипової класифікації самозапильних ліній відкрило можливість цілеспрямованого батьківських пар для створення високогетерозисних гібридів та синтетичних популяцій.[3]
3. ЗАВДАННЯ І НАПРЯМИ СЕЛЕКЦІЇ, МОДЕЛЬ СОРТУ
3.1. Завдання і напрями селекції
Завдання і напрями селекції рослин зумовлюються різноманіт-ністю грунтово-кліматичних умов України, а також зростаючими вимогами сільськогосподарського виробництва до сортів. Тому се-лекціонер повинен не тільки добре розуміти вимоги до сорту в даний момент, а й уміти передбачати зміни на десятки років на-перед, оскільки створений ним генотип призначається для май-бутнього виробництва. Крім того, селекційні програми визнача-ють напрями використання конкретної культури.
Основними напрямами в селекції є підвищення врожайності та якості продукції, стійкості проти хвороб, шкідників та несприят-ливих умов зовнішнього середовища (посухостійкість, зимостій-кість, стійкість проти вилягання), створення сортів, придатних для вирощування за інтенсивними технологіями з повною механізацією усіх процесів, а саме:
1. Селекція на високу врожайність
2. Селекція на ранньостиглість
3. Селекція на холодостійкість
4. Селекція на посухостійкість
5. Селекція на інтенсивність росту рослин та здатність пригнічувати розвиток бур’янів
6. Селекція на низькорослість рослин
7. Селекція на придатність до механізованого збирання
8. Селекція на реакцію до густоти рослин
9. Селекція на швидкість висихання зерна
10. Селекція на високу якість продукції
11. Селекція на стійкість проти хвороб та шкідників
12. Селекція на чоловічу стерильність
13. Селекція на рентабельність насінництва
Детальніше розглянемо такий напрямок селекції як «Селекція на ранньостиглість» так, як це є темою курсового проекту.
Селекція на ранньостиглість — одна із найбільш важ-ливих проблем в Україні. Вирощування таких гібридів дасть можливість розширити посіви під цією культурою.
Крім того, раннє збирання дає змогу більш якісно під-готувати грунт під урожай наступного року. Набір різних за вегетацією гібридів у господарстві дає можливість зби-рати їх в оптимальні строки, що істотно впливає на змен-шення втрат урожаю. Групу стиглості в кукурудзи можна визначити за кількістю листків на рослині: чим їх більше, тим пізніше достигає зерно. Так, по 12—13 листків у ран-ньостиглих, 14—16 —середньоранніх, 17—19 — у пізньо-стиглих. Незручність користування цим методом у тому, що перші 1—5 листків у різні роки всихають ще до цвітіння кукурудзи, тому селекціонеру необхідно робити помітки п'я-того листка, а потім вести підрахунки, коли появиться ос-танній листок.
Існує класифікація груп стиглості кукурудзи за методи-кою ФАО, яка передбачає порівняння тих чи інших зразків з відомими стандартами, кожен з яких має умовне число одиниць. Гібриди з позначенням від 101 до 200 одиниць ранньостиглі, 201—300 — середньоранні і т. д.
Ми запропонували методику визначення групи стиглості кукурудзи за кількістю жилок (судин) на листкових плас-тинках. Якщо їх 12 — то це рослина ранньостигла, якщо 13—15 — середньорання, 16—20 — середньостигла.
: Жилки можна підраховувати, починаючи з сьомого лист-ка і до останнього. Кількість їх не змінюється при вирощу-ванні одного й того ж зразка в різних ґрунтово-кліматичних умовах, при різній густоті насадження, удобренні, стро-ках сівби.[3]
3.2 Вимоги до нових сортів
Ранньостиглі гібриди кукурудзи в даний час мають велике народногосподарське значення. Перш за все вони повинні забезпечити підвищення врожайності зеленої маси кукурудзи з високим вмістом сухої речовини і, отже, заготівку силосу з хорошими кормовими якостями в північних районах країни, а також значне розширення площ зернової кукурудзи в північних районах з обмеженим періодом вегетації і в південних — за рахунок повторних посівів, особливо на поливі. Крім того, ранньостиглі гібриди — кращі попередники озимини і інших культур.
По господарському використанню скоростиглі гібриди бувають універсального призначення або роздільного (зерно і зелена маса). До теперішнього часу немає єдиної думки, чи потрібні універсальні гібриди. Так, Г. С. Галєєв и В. С. Сотченко вважають, що при створенні і районуванні нових гібридів слід чітко розрізняти їх зернові і кормові якості стосовно відповідних зон країни. Існує думка, що хороші зернові гібриди придатні і на силос, але це— ідеальний випадок. Цінність кукурудзи різна при прибиранні її на зерно і силос. Для зернових гібридів важливий урожай качанів, вихід зерна і абсолютно не обов'язково мати добре облистяне продуктивне стебло. При прибиранні на силос і зелений корм суха речовина стебла і особливо листя є основною гідністю.
Пінтер порівнював гібриди силосного типу із зерновими і показав, що немає взаємозв'язку по урожаю сухої речовини між покращуваними зерновими і силосними гібридами. В умовах континентального клімату ідеальні кормові гібриди повинні мати близько 30 % зерна. При відборі на якість дуже важливі співвідношення вуглеводів в кормі. За змістом білка і засвоюваності сухої речовини відмінності між силосними і кормовими гібридами істотні. Кормові гібриди продукували більше неструктурних вуглеводів, чим їх можна зберегти, надлишок їх запасався в основному в стеблі нижче за качан.[8]
4. ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ЙОГО СТВОРЕННЯ, ГЕНЕТИКА ОЗНАК ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ
4.1. Вихідний матеріал для селекції культури
Основу сучасного початкового матеріалу для скоростиглих гібридів кукурудзи складають ранньостиглі і среднєранні сорти і самозапильні лінії вітчизняної і зарубіжної селекції. Вони використовуються при створенні міжлінійних і сортолінійних гібридів для вирощування на зерно, на силос або універсального призначення. На відміну від інших груп скороспілості ранньостиглий матеріал представлений порівняно невеликою кількістю зразків, що утрудняє селекцію скоростиглих гібридів і вимагає розгортання широкомасштабної і ефективної роботи по виведенню такого початкового матеріалу.
Селекція скоростиглої кукурудзи починалася з інтродукції і народної селекції скоростиглих сортів і популяцій в кожній конкретній грунтово-кліматичній зоні, внаслідок чого отримано багато сортообрачцов, що важливо для сучасної селекції. Унаслідок вивчення і перезапилення завезених сортів створені нові сорти, які найбільш пристосовані до регіональних умов обробітку. Гак, в умовах Західного Сибіру отримані скоростиглі сорти Мешканка півночі, Омська 1, Омська 2, Омська 4, Омська 5, Омська 8, Омська 10, Хакаська 2, Хакаська 4, Кулундінка, Славгородськая 996, Алтайська скоростигла, у Центральній нечорноземній зоні — сорти Московська 3, Московська 5, Московська скоростигла (Московська популяція), в Західній Україні — Жовта крупнозернова, Оранжева, Дублянка 9, Дублянка 7, Львівська 1 і так далі.
На значення ранньостиглих сортів як початкового матеріалу для селекції скоростиглих гібридів указує Г. Шмараєв, що виділив ранньостиглі крем'янисті (Ськво покращувана, Бурлей Коупті, Перловідная крем'яниста, Пундуріс, Киюшка, Спасов-ськая, Двенадцатка, Гібрид 2), місцеві сорти Далекого Сходу, Північного Кавказу і Закарпаття (К-9271, 9424, 11517, 11519, 11522) і зубовидні сортообразцы (Червоний корал, МД-44-54 і ін.).
За 1964—1987 рр. вивчено понад 250 сортообразцов, зокрема близько 100 ранніх і середньоранніх. Більшість з них відрізняються жовтим крем'янистим зерном, кущистістю, хорошою холодостійкістю, середньою продуктивністю і можуть бути використані для створення скоростиглих гібридів на зерно і особливо' на силос для зон з коротким вегетаційним періодом. Найбільше значення в умовах Лісостепу України представляють сорти найраніші (9—12 листя)
Особливо цінні сорти з високою (Старінськая місцева, Скоростигла 6, Шиндельмайзер, Крем'яниста жовта 375) і середньою комбінаційною здатністю (Воронежська 80, Зубовидна 3135, Глорія Янецкого, Гелбер Ландманс, Белозерная крем'яниста 48, Белозерная крем'яниста 16, Міндсентпусті Фехер і ін.), з яких в умовах Центрального Лісостепу УРСР виходять найбільш продуктивні і такі, що надійно дозрівають гібриди.
Вивченню вітчизняної і світової колекції самозапильних ліній і виділенню скоростиглих зразків присвячені роботи, автори яких сходяться на тому, що в світовій колекції мало хороших скоростиглих ліній, що відповідають сучасним вимогам виведення високопродуктивних скоростиглих гібридів.
Для створення скоростиглих високо урожайних гібридів кукурудзи пропонується 53 лінії, що виділяється по комплексу біологічних і господарсько-цінних ознак зі світової колекції ВІР.
У каталозі світової колекції ВІР «Генетичні джерела і донори ознак і біологічних властивостей кукурудзи» описано 44 ранньостиглих ліній вітчизняною і 43 зарубіжних селекції, що в сукупності складає менше 5 % всіх ліній і світової колекції ВІР. Крім того, багато з них разом з хорошою скороспілістю не відповідають таким найважливішим господарський біологічним ознакам, як продуктивність, КС, стійкість до вилягання, хвороб і шкідників, висота прикріплення нижнього качана і іншим показникам, тобто скоростиглий генофонд кукурудзи дуже бідний і його необхідно поповнювати.
У світовій і вітчизняній колекції дуже мало ліній, придатних для виведення скоростиглих гібридів з широкою пластичністю. Як правило, лінії, задовільні для однієї зони виявляються непридатними або малопридатними для іншої, потрібний зональний підхід у вивченні ліній і формуванні своїй робочій колекції.
Кращі лінії робочої колекції класифіковані по найважливіших господарсько-біологічних ознаках. У основу класифікації ліній по скороспілості покладено число листя на головному стеблі або число міжвузлів, оскільки між цими ознаками, на нашу думку, існує позитивна кореляція (г=0,875). Як додаткові показники виступає розділення ліній по одиницях ФАО і довжина вегетаційного періоду (у днях) від сходів до цвітіння 50 % качанів і до повної стиглості зерна по настанню «темного шару». Між кількістю листя і окремими межф.т.чпыми періодами спостерігається взаємозв'язок, тому період результат цвітіння качанів або мітелок служить цілком прийнятним крпюрием для розділення ліній по скороспілості в даній зоні, чіт не можна сказати про повний вегетаційний період, який сильно змінюється по роках навіть в одній кліматичній зоні.
Середньоранні і особливо среднестиглі лінії, частково використовувані для створення скоростиглих гібридів, часто мають жовте зубовидне зерно, довший качан (до 18 см), збільшену кількість рядів зерен в качані (до 20). Висота рослин доходить до 200 см, висоти прикріплення нижнього качана 80—90 див. Кущистість у таких ліній, як правило, невисока, стійкість до вилягання і ламкості стебла вища, холодостійкість нижча, продуктивність більша, ніж у ранньостиглих ліній.
Варіювання окремих ознак між лініями дуже велике, унаслідок чого при створенні скоростиглих високопродуктивних гібридів потрібний підбір взазаємодоповнюючих по комплексу ознак ліній. В результаті багаторічного вивчення по основних господарсько-біологічних ознаках в робочу колекцію включені наступні кращі лінії: дуже ранні (10—12 листя, ФАО 100—150) — Вс 2930, Вс 2923, 3412; ранньостиглі (13—14 листя, ФАО 150—200) — СМ 7, ОМ 236, ОМ 5614, Ул 8-1, Вс 7417, Вс 4812, 164-2; середньоранні (15— 16 листя, ФАО 200—250) — F 2, F 7, F 115, З 125, CG 10, З 106, З 72-75-13, З 151, СМ 5, Be 27D6, Вс 073, Вс 4789 і т.д.[8]
4.2. Генетика господарсько-цінних ознак та властивостей
Кукурудза – дуже зручний об’єкт для генетичних досліджень, так як має порівняно невелику кількість хромосом (n=10), які добре відрізняються за довжиною, розміщенням центромери, наявністю здуттів і т.д. Кукурудза одна з перших рослин, для яких складені найбільш повні генетичні і цитоплазматичні карти хромосом.
Добре вивчені гени, що обумовлюють хімічний склад і структуру ендосперми. Найбільше значення з них має ген 02.
Під впливом гена fl2 зростає вміст лізину, але дія його слабша, ніж гена 02.
В крохмалі зерна звичайної кукурудзи міститься до 25-27% амілази. Вивчено дію ряду генів, що обумовлюють збільшення її кількості. Так, ген d4 підвищує долю амілази в крохмалі до 35%, sn2 – до 40%, ае – до 60%.
Присутність гену wx визначає склад крохмалю воскової кукурудзи, що складається повністю з амілопектину.
У кукурудзи відомо більше 20 генів, що впливають на висоту стебла, з яких найбільше значення для селекції має рецесивний ген, який в гомозиготному стані знижує висоту рослин за рахунок вкорочення міжвузлів, що розташовані нижче початка.
У кукурудзи виявлено 9 гаметофітних факторів, що є причиною перехресної несумісності.[3]
5. МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ ТА СХЕМИ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ
5.1. Методи селекції кукурудзи
Основою сучасної гетерозисной селекції кукурудзи є міжлінійна гібридизація. Гібриди, отримані від схрещування спеціально підібраних самозапильних ліній, дозволили підвищити врожайність кукурудзи на 20—30 % і більш. Розроблено багато різних методів виведення нових, поліпшення старих самозапильних ліній, оцінки їх по основних господарсько-біологічних ознаках і використання в гібридних комбінаціях.
Головними методами отримання ранньостиглих ліній були і поки залишаються різні методи інбридингу в чистому вигляді або у поєднанні з іншими, у тому числі і новітніми (експериментальний мутагенез, генетична трансформація і ін.). Стандартний метод виведення нових самозапильних ліній найпоширеніший в селекції кукурудзи. Він включає наступні етапи: багатократне — до отримання щодо потомства, що вирівнюється, — самозапилення (інбридинг); відбір в поколіннях інбридингу продуктивних, стійких до вилягання і хвороб, рослин; проведення топкросних схрещувань за участю відібраних рослин (сімей, константних ліній) і випробування гібридів; відбір за наслідками випробування гібридів константних ліній з високою КЗ.
Швидкий инбридинг викликає помітне зниження потужності і продуктивності рослин, особливо скоростиглих форм. Теоретично близько половини загального зниження продуктивності при переході від вільноапилювальних рослин до чистих ліній спостерігається в першому поколінні самозапилення, половина останнього — в другому поколінні, поки не припиниться подальше помітне зниження. В середньому протягом перших п'яти поколінь самозапилення наголошується приблизно 97 % зменшення потужності. Після п'яти поколінь самозапилення зазвичай припиняється зменшення висоти рослин, а після 20 поколінь — зниження врожайності.
Різні форми кукурудзи по-різному реагують на самозапилення.
Найбільшій депресії піддавалися такі елементи структури урожаю, як довжина качана, число зерен в ряду, абсолютна маса зерен, тоді як кількість рядів на качані або кількість качанів на одній рослині залишалися на рівні початкових сортів. Відбираючи рослини з менш депресуючими ознаками, що визначають продуктивність, можна якоюсь мірою компенсувати пригноблення по решті елементів структури урожаю і отримувати лінії з порівняно високою продуктивністю.
Більшістю самозапильних ліній сильно поступалися по врожайності початковому сорту, але були і з врожайністю на рівні початкового сорту. Це свідчить про те, що в процесі створення самозапильних ліній необхідно проводити найретельніший відбір, оскільки на скоростиглому матеріалі тільки у такому разі можна отримати лінії з порівняно високою врожайністю.[8]
Методи добору
Одними із найперших і найпростіших методів селекції ку-курудзи були масовий та індивідуальний добори (добір кращих качанів).
Шляхом масового добору створені сорти кукурудзи, які характеризуються рядом господарсько-цінних ознак. Так, сорт Дніпропетровська академік Б. П. Соколов одержав при доборі качанів з гладенькими подовженими зернівками із сорту Браун Коунті Дент, в якого були шорсткі верхівки зернівок і розміщувалися вони щільно в рядках качанів. Сорт Зубоподібна 3135 професор В. О. Козубенко також вивів методом масового добору із сорту Мінесота 13 екст-ра американського походження. Добір проводили на дво-качанність, тобто виділяли і розмножували насіння тільки з тих рослин, на яких утворювалося два качани. Цей сорт відзначається високою посухостійкістю. Його використову-вали і як батьківську форму гібриду Буковинський 1, а та-кож як вихідний матеріал для створення нових самозапиль-них ліній (Чернівецька 21, УК21 та ін.). Масовий добір, при якому зернівки із кращих качанів змішують і висівають у наступному році, має два основних недоліки. Перший із них у тому, що при цьому методі залишається невідомим батьківський компонент, який при запиленні може суттєво впливати на майбутні потомки. Другий недолік — невідомо про потомків окремих рослин, а значить, неможливо вста-новити і властивості материнської форми.
Масовий добір більш ефективний при проведенні його на ранньостиглість, форму зерна та качанів, а щодо вро-жайності він не завжди призводив до бажаних результатів. Одним із різновидів методу масового добору є груповий ма-совий добір, при якому виділені рослини або качани розподіляють на групи. В кожній із цих груп насіння змішують і кожну з них вирощують ізольовано, щоб пилок рослин з одних груп не перезапилював рослини інших груп. У пер-ший рік проводять кастрацію менш цінних рослин. У на-ступному році бракують цілі групи рослин, а в тих, що зали-шилися, відбирають і каструють небажані рослини. На тре-тій рік насіння з груп, яке збереглося, ділять на три части-ни. Першу частину його використовують для порівняльного сортовипробування, другу — для виробництва еліти, а тре-тю — для продовження селекційної роботи.
Індивідуальний добір у селекції кукурудзи вперше поча-ли застосовувати в останньому десятиріччі XIX століття в США, де він називається як качанорядковим, бо потомки одного качана завжди висівають в один рядок (по 20— 40 рослин) з різною кількістю повторень.
Найбільш яскравим прикладом результативності цього методу є застосування його з 1896 р. Хопкінсом для ство-рення ліній кукурудзи з високим та низьким вмістом у зер-ні білка та олії. Досліди продовжуються і в наші дні. Якщо у вихідного сорту в зерні було 10,92 % білка і 4,7 % олії, то в лініях в останні роки зафіксований максимальний вміст білка 26 %, олії — 20 %, а мінімальний відповідно 2,5 і 0,8 %. Систематичне застосування індивідуального добору призводить до зниження врожайності тому, що при цьому збільшується з кожним роком процент близькородинного запилення рослин.
Різновидом індивідуального добору є метод половинок, який грунтується на тому, що насіння з одного відібраного качана поділяють на дві частини, одну з яких висівають в наступному році для вивчення, а другу — зберігають. За результатами вивчення залишки насіння з качанів, які ви-явилися кращими, об'єднують і висівають на ізольованих ділянках для розмноження.[6]
Повторний (рекурентний) добір за фенотипом. Цей метод передбачає використання повторних рекомбінацій від схрещування відібраних кращих генотипів з метою підвищення концентрацій ба-жаних генів у популяції. Він забезпечує найвищий ступінь конт-ролюючого запилення — аутогамію.
Виділені з популяції рослини піддаються самозапиленню, а на-ступного року кращі потомства Сх схрещують між собою з метою створення нових рекомбінацій. Насіння від таких схрещувань змі-шують на загальній ділянці (Сх). Популяція С1 є джерелом для ви-ділення ліній за селективною ознакою. Такі цикли повторюють до-ти, доки ознака не виявиться максимально, тобто до зникнення ефекту добору.
Рекурентний добір за фенотипом застосовують при селекції ку-курудзи на стійкість до хвороб і шкідників, до вилягання і ламкості стебла, на висоту прикріплення качана, підвищення вмісту жиру та інших речовин у зерні. Фенотиповий рекурентний добір ведуть та-кож з метою створення ліній з двома качанами.[7]
Схема селекційного процесу
Загальна схема селекційної роботи, назва розсадників, послідовність їх розміщення показано на рис. 5.3.1.
Рис. 5.3.1. Схема селекційного процесу
У кукурудзі формування селекційного матеріалу добором триває впродовж усього селекційного процесу, тобто паралельно з випробуванням створених різними методами селекційних форм їх добирають в ізольованих умовах розсадника розмноження.
Селекційні розсадники кукурудзи розміщу-ють ізольовано від інших посівів цієї культури. Незалежно від за-стосовуваних методів добору в селекційному розсаднику обов'язковим є вибраковування до цвітіння всіх рослин, ознаки яких не задовольняють селекціонера.
Особливість селекційної роботи з кукурудзою полягає ще й у тому, що із селекційного розсадника зразки на-сіння всіх форм, які залучаються до контрольного розсадника, розмі-щуються в розсаднику розмноження ізольовано. У контрольному роз-саднику ці форми випробовують і паралельно розмножують при доде-ржанні просторової ізоляції. Сорти, вибракувані за даними цього ви-пробування, також вилучають із розсадника розмноження. Кращі сор-ти продовжують розмножувати в цьому розсаднику, з нього беруть на-сіння для сівби і подальших випробувань (до державного включно).
Слід пам'ятати ще одну особливість селекції кукурудзи. На відміну від самозапильних культур, окремі форми кукурудзи, за якими намічено добирати елітні рослини, рекомендується висівати ізольовано, щоб уникнути пере-запилення. Потреба в ізоляції селекційних форм на різних етапах роботи ускладнює селекційний процес у перехреснозапильних куль-тур. Майже всі розсадники розташовують на значних відстанях один від одного, що ускладнює проведення всіх необхідних робіт упродовж вегетації.[7]
МЕТОДИКА І ТЕХНІКА СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ
6.1. Методи оцінки селекційного матеріалу
Без об'єктивної оцінки вихідного матеріалу результатив-на селекція неможлива. Тому протягом вегетаційного пе-ріоду і після збирання врожаю оцінюють лінії, сорти і гіб-риди, які використовують для створення нових форм. Суб'-єктивне визначення ранньостиглості селекційного матеріалу при досягненні повної стиглості качанів і зерна ненадійне. Не можна визначити ранньостиглість по засиханню листків,, бо нині зустрічаються такі серед ліній, які при повній стиг-лості зерна мають зелену і соковиту листо-стеблу масу. Більш точно можна встановити повну стиглість за вологі-стю зерна або за масою врожаю на один день вегетації.
Групи стиглості кукурудзи визначають також за кіль-кістю листків на рослинах, за сумою середньодобових тем-ператур за період від, сівби до певної фази розвитку рослин.
Для порівняння окремих гібридів, які вирощують у різ-них місцях, розроблено шкалу для групування їх за вегета-цією. Кожен клас шкали позначений числом. Найбільш ран-ньостиглі гібриди віднесені до класу від 100 до 199, най-більш пізньостиглі —до класу від 900 до 999. Для кожного класу за стандарт беруть один і той же гібрид. Ця шкала і відповідні стандартні гібриди рекомендовані для країн — членів ФАО.
Різні форми кукурудзи за тривалістю вегетації групу-ють також залежно від кількості жилок на 10—12-му листку.
Фенологічні спостереження проводять і відмічають да-ти: сівби, сходів, цвітіння волотей, появи приймочкових ни-ток на качанах, стиглість — молочну (поява білої рідини), молочно-воскову (кашеподібна), воскову (на зерні залиша-ється слід при натискуванні нігтем), повну (при появі тем-ного шару в місці прикріплення зернівки до стрижня кача-на, а також дзеркального блиску і твердості її). Після до-стигання, а в багатьох селекційних установах України і за кордоном — через. 30 днів після достигання — визначають стійкість стебел проти вилягання і ламкості. Щоб визначити міцність стебел, можна використовувати спеціальні дина-мометричні пристрої, які показують зусилля, необхідне для проколювання стінки стебла, а кореневу систему оцінюють за допомогою гідродинамічного пристрою що фіксує силу, з якою виривають рослину з ґрунту. Добір потрібних форм ведуть порівняно з відповідними стандар-тами.
При оцінці вихідного матеріалу на придатність до меха-нізованого збирання враховують ознаки, від яких залежить своєчасне збирання врожаю без втрат качанів, зерна та листостеблової маси. Цим вимогам відповідають гібриди, сорти та самозапилені лінії, які стійкі проти вилягання, з невеликою листо-стебловою масою, мають середню висоту рослин і високе розміщення качанів (70—100 см), коротку їх ніжку (не більшу, як дві довжини качана), невелику кількість і легке відділення листків обгортки від качанів, міцний стрижень качана.
Важливе практичне значення має швидкість висихання зерна на качанах кукурудзи після досягнення повної стиг-лості. Встановлено, що ця властивість залежить від того, як проникає волога через оболонку зернівки, яка товщина листків обгортки, їх кількість, здатність обгорток розкрива-тися при висиханні.
Найбільш бажані форми з качанами з короткими ніж-ками, які після достигання зерна звисають і відкривають обгортки. При випаданні дощів такі качани захищені об-гортками, як парасольками. Качани, які не звисають і ма-ють відкриті верхівки, після дощів часто набирають воло-гу. Здатність зернівок швидко віддавати вологу можна визначити і в лабораторних умовах шляхом висушування і зважування його після знаходження певний час у воді.
При селекції кукурудзи на високий вміст білка, олії, крохмалю, незамінних амінокислот, цукрів, каротину та ін-ших сполук оцінку селекційного матеріалу проводять за до-помогою відповідних біохімічних аналізів.
Холодостійкість різних зразків визначають при холод-ному пророщуванні насіння. Для цього певну кількість на-сіння висівають в ящики, заповнені ґрунтом з поля, де ви-рощували кукурудзу. Шар ґрунту повинен бути 6—8 см. Насіння висівають на глибину 3—4 см. Грунт зволожують до 70—80 % вологоємкості. Після цього ящики залишають на 24 год. при температурі 20—22 °С, щоб прискорити на-бубнявіння насіння, а потім їх поміщають у кліматичні ка-мери, де підтримують температуру 10 °С протягом 10— 14 днів, а потім переносять у теплицю, в якій підтримується температура 20—22 °С. Крім цього, ще застосовують метод холодного пророщування в рулонах з фільтрувального па-перу.
Найбільш простим і доступним методом визначення хо-лодостійкості насіння кукурудзи є сівба в ранні строки в по-льових умовах.
Для того, щоб визначити тільки відношення насіння до холоду, треба виключити такий фактор як дію мікроорганіз-мів, що знаходяться в ґрунті або на самих зернівках. Така можливість появляється тоді, коли вирощують оброблене насіння фунгіцидами на стерильному ґрунті або його замін-нику.
Більш холодостійкими є і ті зразки, в яких сходи рослин мають інтенсивне зелене забарвлення.
Реакцію різних зразків до ЦЧС визначають шляхом про-ведення схрещування їх з відповідними стерильними тес-терами (сортами, гібридами, лініями).
Реакцію рослин різних ліній, сортів і гібридів до густоти рослин визначають за допомогою спеціально розроблених в Інституті рослинництва методик. Суть першого способу по-лягає в тому, що рослини вирощують на зигзагоподібних ділянках, у кожному куті яких розміщують зразок, що ви-вчається. Із схеми видно, що площа живлення кожної рос-лини зменшується при наближенні до вершини кута. На другій схемі спостерігаємо, що рослини на ділянках розмі-щуються в паралельних рядках, але загущують їх зменшен-ням відстані між ними.[3]
Техніка проведення окремих селекційних операцій
Селекційна робота пов'язана з вирощуванням рослин на чис-ленних ділянках відносно малих розмірів (особливо на перших етапах селекційного процесу), з яких одержують невелику кіль-кість урожаю.
Крім цього, всі польові роботи по окремих дослідах слід про-водити в один день і при високій якості. Тому для проведення сів-би, догляду за посівами і збирання врожаю потрібні спеціальні машини.
Підготовка грунту. Оранку і передпосівний обробіток грунту здебільшого проводять звичайними сільськогосподарськими ма-шинами виробничого призначення.
Для зменшення до мінімуму впливу роз'ємних борозен і гре-бенів на облікових ділянках при оранці займають загони такої ширини, щоб їх стики припадали на захисні смуги.
Внесення органічних і мінеральних добрив повинно забезпечу-вати рівномірний їх розподіл по площі і загортання на однакову глибину по всьому полю.
Передпосівний обробіток грунту проводять своєчасно і висо-коякісно, відповідно до агротехніки, прийнятої в певній зоні.
Висівання проводять в оптимальні строки тракторними сівал-ками касетного типу або іншої конструкції, яка дає змогу легко й швидко очищати висіваючі апарати (рис. ЗО). Існуючі нині сі-валки точного висіву забезпечують точне висівання заданої кіль-кості насіння. Розмір ділянки за шириною може бути 1—6 ряд-ків, а за довжиною 1 —10 м.


Категорія: Біологія | Додав: KyZя (25.02.2012)
Переглядів: 1790 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]