Влияние экоклиматических условий на изменение некоторых морфологических признаков и урожайность гибридов кукурузы
Автор: Асланова Ширнали
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 8 т.7, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье приводятся результаты исследования влияния экоклиматических условий на изменение морфологических, признаков и урожайность гибридов кукурузы на территории Закатальской региональной опытной станции Научно-исследовательского института земледелия. Установлено, что некоторые абиотические факторы, окружающей среды (температура и абсолютная влажность, максимальные и минимальные показатели температуры воздуха) оказывают определенное влияние на урожайность кукурузы. Изучение генотипов по взаимодействию с внешней средой и экологическими факторами позволяет выделить среди них гибриды, способные стабильно формировать оптимальные урожаи за счет высоких индивидуальных адаптационных механизмов.
Кукуруза, гибрид, стресс, климат, осадки, температура
Короткий адрес: https://sciup.org/14120676
IDR: 14120676 | УДК: 633/635:631.52:633.1 | DOI: 10.33619/2414-2948/69/20
Текст научной статьи Влияние экоклиматических условий на изменение некоторых морфологических признаков и урожайность гибридов кукурузы
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice
УДК 633/635:631.52:633.1
С целью увеличения количество сборов силосной массы, зеленого корма и продуктивность зерна кукурузы большое значение имеет повышение урожайности за счет внедрения в сельскохозяйственные производство высокопродуктивных, гибридов, пригодных для возделывания в различных почвенно-климатических условиях. Такие гибриды способны давать более стабильных урожаи, чем обычные, при различных условиях окружающей среды. Изменение экологических факторов, в частности, влияния глобального потепления существенным образом повлияли на продуктивность сельскохозяйственных культур. Все эти изменения требуют принятия эффективных мер для обеспечения продовольственной безопасности страны [1, 2].
Объект и методика исследования
Экспериментальные работы проводились в Загатальской региональной опытной станции Научно-исследовательского института земледелия.
Экспериментальные исследования проводились в 2017–2019 гг. Для исследования использовались 7 простых, 2 сортолинейных гибридов, и стандартных районированный сорт Закатальский 420. Использована общепринятая агротехника. Эксперимент проводился в трех повторностях, на площадках в 10 м 2 [3].
В период вегетации растений проводились сравнительные фенологические наблюдения. Емкость поглощения почвы низкая, 15–20 мг/экв 100 г почвы, рН участка нейтральная 7,0– 7,2.
Результаты и обсуждение
Посевы проводились в первой декаде мая, массовое прорастание которых завершились во второй декаде мая. На протяжении 3 лет (2017–2019 гг.) отмечалось, что в в мае — рост и развитие растений был более интенсивным.
Адаптивность кукурузы к стрессовым условиям среды характеризуется тем, насколько изменяются морфологические, признаки и урожайность гибридов в неблагоприятных условиях по сравнению с благоприятными. По степени снижения параметров отдельных признаков и урожая можно судить об устойчивости гибридов к экстремальным условиям среды.
Метеорологический анализ климатических условий региона показывает, что 2018–2020 годы были довольно благоприятными для выращивания гибридов кукурузы, а в 2019 г. — отмечены стрессовые показатели, начиная с июня месяца.
В условиях исследуемой территории формирование надземной вегетативной массы и генеративных органов у растений кукурузы происходит в основном в июне, именно когда климатические условия данного периода играют особую роль в формировании конечного урожая.
Средняя температура, абсолютная влажность воздуха и количество осадков, в течение 3 лет показаны в Таблице 1.
В июне 2017 и 2018 годах количество осадков составило 129,3 и 110,7 мм, в 2019 году этот показатель значительно уменьшился за 30,5 мм. Средняя температура воздуха в июне 2019 года была на 3,1–4,0 °С выше, чем аналогичные показатели предыдущих лет (Таблица 1).
| 
           МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В 2018–2020 гг. (в среднем по месяцам)  | 
        
           Таблица 1  | 
      ||||||||
| 
           Месяцы  | 
        
           2017  | 
        
           2018  | 
        
           2019  | 
      ||||||
| 
           Средняя Т, °С  | 
        
           Абсолютная влажн., %  | 
        
           Кол-во осадков, мм  | 
        
           Средняя Т, °С  | 
        
           Абсолютная влажн., %  | 
        
           Кол-во осадков, мм  | 
        
           Средняя Т, °С  | 
        
           Абсолютная влажн., %  | 
        
           Кол-во осадков, мм  | 
      |
| 
           Апрель  | 
        
           12,5  | 
        
           9,1  | 
        
           42,8  | 
        
           13,1  | 
        
           9,8  | 
        
           13,5  | 
        
           12,5  | 
        
           9,5  | 
        
           162,4  | 
      
| 
           Май  | 
        
           18,0  | 
        
           14,4  | 
        
           137,1  | 
        
           20,0  | 
        
           13,4  | 
        
           189,5  | 
        
           20,1  | 
        
           14,2  | 
        
           225,4  | 
      
| 
           Июнь  | 
        
           22,3  | 
        
           17,0  | 
        
           129,3  | 
        
           23,2  | 
        
           16,2  | 
        
           110,7  | 
        
           26.3  | 
        
           16,2  | 
        
           30,5  | 
      
| 
           Июль  | 
        
           26,9  | 
        
           17,7  | 
        
           37,5  | 
        
           27,8  | 
        
           20,3  | 
        
           88,7  | 
        
           25,9  | 
        
           18,2  | 
        
           39,4  | 
      
| 
           Август  | 
        
           27,8  | 
        
           16,1  | 
        
           1,1  | 
        
           24,3  | 
        
           19,4  | 
        
           29,7  | 
        
           25,9  | 
        
           15,8  | 
        
           20,4  | 
      
| 
           Сентябрь  | 
        
           23,9  | 
        
           16,1  | 
        
           63,8  | 
        
           21,6  | 
        
           16,5  | 
        
           54,8  | 
        
           19,4  | 
        
           14,0  | 
        
           58,0  | 
      
В июле-августе месяце 2018 г. — низкое среднемесячное количество осадков, а также изменение максимальной и минимальной температуры (Таблицы 1, 2) не привели к существенному ухудшению показателей урожайности гибридов. По-видимому, количество выпавших осадков в мае и июне месяце было достаточной для обеспечения роста и развития растений, а также накопленная за этот период необходимого запаса влаги в почве, что в итоге обеспечивали достаточно высокий урожай изученных гибридов (Таблица 5).
Таблица 2
СРЕДНЕМЕСЯЧНЫЕ МАКСИМАЛЬНЫЕ И МИНИМАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ВЕГЕТАЦИИ КУКУРУЗЫ В 2017–2019 гг.
| 
           Месяцы  | 
        
           2017  | 
        
           2018  | 
        
           2019  | 
      |||
| 
           max Т °С  | 
        
           min Т °С  | 
        
           max Т °С  | 
        
           min Т °С  | 
        
           max Т °С  | 
        
           min Т °С  | 
      |
| 
           Апрель  | 
        
           18,7  | 
        
           8,0  | 
        
           18,0  | 
        
           9,6  | 
        
           18,1  | 
        
           8,5  | 
      
| 
           Май  | 
        
           23,5  | 
        
           14,1  | 
        
           25,5  | 
        
           16,0  | 
        
           26,0  | 
        
           12,1  | 
      
| 
           Июнь  | 
        
           28,0  | 
        
           17,9  | 
        
           28,8  | 
        
           18,7  | 
        
           31,9  | 
        
           21,3  | 
      
| 
           Июль  | 
        
           32,7  | 
        
           22,2  | 
        
           33,2  | 
        
           24,0  | 
        
           32,3  | 
        
           21,3  | 
      
| 
           Август  | 
        
           34,2  | 
        
           22,2  | 
        
           28,7  | 
        
           19,5  | 
        
           32,0  | 
        
           21,0  | 
      
| 
           Сентябрь  | 
        
           29,3  | 
        
           18,3  | 
        
           27,1  | 
        
           17,2  | 
        
           24,9  | 
        
           15,4  | 
      
Биоморфологические и структурные параметры гибридов, изученных в то же время, также были выше, чем в 2019 г. (Таблица 3, 4).
Сравнительный анализ максимальных и минимальных температур по месяцам в течение вегетационного периода продуктивности кукурузы в 2018–2020 годах также подтверждает, что июнь месяц 2019 года был более стрессовым (Таблица 2).
Стрессовые факторы — низкая, абсолютная влажность, максимальная и минимальная температура воздуха, количество выпавших осадков при вегетации растений в итоге способствовали характерным изменениям морфологических признаков элементов и урожайности изученных гибридов.
Изменения между гибридами, в зависимости от климатических условий, за 2017–2018 гг. представлены в Таблице 3, а результаты стрессового 2019 г. — в Таблице 4.
Таблица 3
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГИБРИДОВ, в 2018–2020 гг.
| 
           Гибриды  | 
        
           s^ s 8 м к  | 
        
           53 s о ^  | 
        
           3 ж 50 s 53 ^  | 
        
           53  | 
        
           § 3 h 53 о  | 
        
           50 у 1  | 
        
           50 50 ^ 5) О -0 S £ ^ ^  | 
        
           s 3 ж 53 50 50 о о  | 
        
           53 53 st о 53  | 
        
           50 50 У 1  | 
        
           s s co о 5 ^  | 
        
           О 50 3 50 У 1  | 
        
           s ^  | 
        
           o\ 53' CQ  | 
        
           о 5 53 О S  | 
        
           ^ ^  | 
      
| 
           Ст. 3акатала 420  | 
        
           105  | 
        
           275  | 
        
           159  | 
        
           15,2  | 
        
           22,3  | 
        
           16,4  | 
        
           49  | 
        
           83,9  | 
        
           320  | 
      |||||||
| 
           ЗР2х4  | 
        
           105  | 
        
           290  | 
        
           135  | 
        
           14,2  | 
        
           22,7  | 
        
           16,0  | 
        
           46  | 
        
           84,1  | 
        
           323  | 
      |||||||
| 
           ЗР4хЮ  | 
        
           104  | 
        
           294  | 
        
           143  | 
        
           15,0  | 
        
           21,6  | 
        
           15,6  | 
        
           45  | 
        
           85,1  | 
        
           379  | 
      |||||||
| 
           ЗР 27x15  | 
        
           101  | 
        
           259  | 
        
           107  | 
        
           14,0  | 
        
           22,5  | 
        
           14,0  | 
        
           51  | 
        
           84,2  | 
        
           331  | 
      |||||||
| 
           ЗР 27x30  | 
        
           103  | 
        
           272  | 
        
           123  | 
        
           14,0  | 
        
           22,3  | 
        
           14,8  | 
        
           47  | 
        
           85,2  | 
        
           330  | 
      |||||||
| 
           ЗР 27x35  | 
        
           103  | 
        
           253  | 
        
           116  | 
        
           13,0  | 
        
           21,1  | 
        
           17,2  | 
        
           42  | 
        
           83,4  | 
        
           302  | 
      |||||||
| 
           ЗР 51x54  | 
        
           103  | 
        
           282  | 
        
           109  | 
        
           14,4  | 
        
           23,7  | 
        
           17,6  | 
        
           52  | 
        
           86,6  | 
        
           335  | 
      |||||||
| 
           НР22х14  | 
        
           105  | 
        
           283  | 
        
           122  | 
        
           14,4  | 
        
           24,0  | 
        
           16,0  | 
        
           47  | 
        
           83,3  | 
        
           372  | 
      |||||||
| 
           МЗР26хЗак.420  | 
        
           105  | 
        
           275  | 
        
           123  | 
        
           14,6  | 
        
           23,2  | 
        
           17,2  | 
        
           49  | 
        
           85,8  | 
        
           337  | 
      |||||||
| 
           МЗР27хЗак.420  | 
        
           106  | 
        
           281  | 
        
           121  | 
        
           14.2  | 
        
           23,6  | 
        
           16,8  | 
        
           51  | 
        
           85,2  | 
        
           346  | 
      |||||||
Таблица 4
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГИБРИДОВ, в 2019 г.
| 
           Гибриды  | 
        
           S 3 к oq  | 
        
           § 3 £ § a о S « Й g S л a q  | 
        
           S О s CD Ct ^ > ~ CD У CD CD S Й CD CD S  | 
        
           si о Q  | 
        
           Ь< ®4  | 
        
           gs t<  | 
        
           C3 Si  | 
        
           5 о ^ сз о о s  | 
      |
| 
           Ст. 3акатала 420  | 
        
           101  | 
        
           245  | 
        
           84  | 
        
           14,0  | 
        
           22,6  | 
        
           17,6  | 
        
           47  | 
        
           80,4  | 
        
           334  | 
      
| 
           ЗР2х4  | 
        
           100  | 
        
           245  | 
        
           74  | 
        
           13,0  | 
        
           22,7  | 
        
           16,2  | 
        
           48  | 
        
           85,5  | 
        
           316  | 
      
| 
           ЗР4хЮ  | 
        
           100  | 
        
           248  | 
        
           107  | 
        
           13,1  | 
        
           21,0  | 
        
           16,7  | 
        
           43  | 
        
           82,9  | 
        
           341  | 
      
| 
           ЗР27х15  | 
        
           100  | 
        
           214  | 
        
           80  | 
        
           12,0  | 
        
           23,0  | 
        
           15,8  | 
        
           48  | 
        
           83,1  | 
        
           289  | 
      
| 
           ЗР 27x30  | 
        
           100  | 
        
           221  | 
        
           79  | 
        
           13,0  | 
        
           21,3  | 
        
           16,0  | 
        
           48  | 
        
           84,1  | 
        
           305  | 
      
| 
           ЗР 27x35  | 
        
           100  | 
        
           251  | 
        
           99  | 
        
           13,3  | 
        
           21,8  | 
        
           16,0  | 
        
           46  | 
        
           84,5  | 
        
           295  | 
      
| 
           ЗР51х54  | 
        
           100  | 
        
           218  | 
        
           76  | 
        
           12,2  | 
        
           20,7  | 
        
           16,2  | 
        
           39  | 
        
           84,6  | 
        
           284  | 
      
| 
           НР22х14  | 
        
           10  | 
        
           240  | 
        
           83  | 
        
           13,0  | 
        
           21,4  | 
        
           16,0  | 
        
           41  | 
        
           82,4  | 
        
           300  | 
      
| 
           МЗР26хЗак.420  | 
        
           102  | 
        
           250  | 
        
           86  | 
        
           13,2  | 
        
           23,7  | 
        
           16,0  | 
        
           47  | 
        
           83,7  | 
        
           313  | 
      
| 
           МЗР27хЗак.420  | 
        
           99  | 
        
           259  | 
        
           85  | 
        
           13,0  | 
        
           23,3  | 
        
           17,6  | 
        
           48  | 
        
           82,8  | 
        
           289  | 
      
Другие показатели изучаемых образцов высота растений, высота початков, количество листьев в фазе созревания и из структурных элементов масса 1000 зерен значительно изменились.
Показатели урожайности изученных гибридов за 2018–2019 годы приведены в Таблице 5. Урожайность гибридов в 2018–2019 гг. при благоприятных климатических условиях была значительно выше, чем в стрессовым 2019 г. (1,9–59,6 ц/га), в процентном отношении снижение продуктивности составило 2,1–41,5%.
УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ (ПОЧАТКОВ) КУКУРУЗЫ в 2017–2019 гг., ц/га
Таблица 5
| 
           Гибриды  | 
        
           2017  | 
        
           2018  | 
        
           2019  | 
        
           Средняя урожайность, ц/га  | 
        
           Отклонение от стандарта, ц/га, ±  | 
      
| 
           Ст. Закатала 420  | 
        
           115,0  | 
        
           107,0  | 
        
           74,9  | 
        
           99,0  | 
        |
| 
           5Р2х4  | 
        
           124,2  | 
        
           109,5  | 
        
           72,6  | 
        
           102,1  | 
        
           +3,1  | 
      
| 
           5Р4хЮ  | 
        
           94,2  | 
        
           111,0  | 
        
           75,6  | 
        
           93,6  | 
        
           -5,4  | 
      
| 
           ЗР27х15  | 
        
           112,0  | 
        
           124,0  | 
        
           72,5  | 
        
           102,8  | 
        
           +3,8  | 
      
| 
           ЗР 27x30  | 
        
           106,0  | 
        
           110,0  | 
        
           74,4  | 
        
           96,8  | 
        
           -2,2  | 
      
| 
           ЗР 27x35  | 
        
           118,0  | 
        
           109,0  | 
        
           83,1  | 
        
           103,4  | 
        
           +4,4  | 
      
| 
           ЗР 51x54  | 
        
           158,6  | 
        
           111,0  | 
        
           99,0  | 
        
           122,9  | 
        
           +23,9  | 
      
| 
           НР22х14  | 
        
           108,0  | 
        
           122,0  | 
        
           87,6  | 
        
           105,9  | 
        
           +6,9  | 
      
| 
           МЗР 26хЗакатала 420  | 
        
           89,0  | 
        
           118,0  | 
        
           87,1  | 
        
           98,0  | 
        
           -1,0  | 
      
| 
           МРЗ 27хЗакатала 420  | 
        
           107,0  | 
        
           111,0  | 
        
           90,3  | 
        
           102,8  | 
        
           +3,8  | 
      
Сравнение данных по урожайности в изучаемых годах позволили выделить образцы, отличающейся более высокой адаптивностью к неблагоприятным условиям среды. Особенно в этом отношении выделялись простые гибриды, комбинации Р8 51x54 и НР 22x14, которые за три года испытания, превысили по урожайности стандартной сорт Закатала 420 в среднем на 6,9–23,9 ц / га.
Выводы
Полученные результаты имеют научно-практическую значимость для продолжения научных исследований с целью созданию пластичных гибридов и их родительских форм, которые быстро адаптируются к изменяющимся климатическим условиям.
Изучение гибридов по взаимодействию генотип х среда позволяет сделать вывод о том, что среди них можно выделить гибриды, способные стабильно создавать высокие урожаи при различных климатических условиях за счет высокой индивидуальной адаптации к погодным условиям.
Список литературы Влияние экоклиматических условий на изменение некоторых морфологических признаков и урожайность гибридов кукурузы
- Абдуллаев А. М., Акпаров З. И., Мамедова С. М. Адаптивность перспективных линий озимой мягкой пшеницы полученных на основе местных стародавних и интродусированых образцов // Труды института генетических ресурсов НАН Азербайджана. 2018. Т. VII. №1. С. 32-36
 - Болодурина И. П., Парфенов Д. И., Пивоварова К. В. Особенности влияния изменения климатических условий на урожайность зерновых культур в сухостепной зоне России // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101. №4. С. 193-209.
 - Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.