Адаптивність польових культур за змінних умов вирощування
DOI:
https://doi.org/10.47414/np.25.2017.216867Ключові слова:
кукурудза, соняшник, гібриди, урожайність, стабільність, пластичністьАнотація
Мета. Встановити пластичність і стабільність гібридів кукурудзи та соняшнику щодо врожайності за змінних абіотичних чинників довкілля та ідентифікувати їх за рівнем урожайності в різних зонах України.
Методи. Польові багатофакторні досліди, математичні методи аналізування даних.
Результати. Представлено результати досліджень щодо пластичності й стабільності польових культур у різних ґрунтово-кліматичних зонах України на прикладі врожайності гібридів кукурудзи та соняшнику, актуальність виробництва яких у різних зонах України є високою. Середня врожайність гібридів кукурудзи є високою та стабільною: в Лівобережному Лісостепу – від 8,67 до 11,6 т/га, в Правобережному Лісостепу – 6,82–12,1 т/га за коефіцієнта пластичності 0,14–1,93. З 29 досліджуваних гібридів 8 виявилися високопластичними – b = 1,3–1,93; поєднання високої пластичності та стабільності встановлено лише для двох гібридів – ‘Р8529’ (b = 1,49; σd = 0,09) та ‘ЄС Бітл’ (b = 1,42, σd = 0,29). Високочутливими до умов вирощування є ‘Оржиця 237 МВ 58’, Аспід’, ‘Аякс’, ‘Коксімо’, ‘Алвіто’ (b = 0,14–0,54). Встановлено реакцію гібридів на ущільнення посіву та норми мінеральних добрив. Через формування кореневої системи з певною морфологією врожайність впродовж 2015–2017 рр. змінювалася від 6,82 до 12,1 т/га. Пластичність більшості гібридів наближалася до одиниці. У Правобережному Лісостепу забезпечення вологою є більш обмежувальним чинником, ніж у Лівобережному Лісостепу. Реалізація потенціалу врожайності гібридів соняшнику є значно вищою в Лівобережному Лісостепу – від 2,10 до 3,68 т/га, порівняно з Південним Степом – 0,81 до 3,07 т/га.
Висновки. Встановлення коефіцієнтів пластичності та стабільності дозволяє ідентифікувати стабільні за урожайністю гібриди кукурудзи та соняшнику, з високим рівнем пластичності та рекомендувати їх для виробництва в певних регіонах вирощування. Адаптивні технології вирощування обумовлюють підвищення стабільності урожайності гібридів.
Посилання
Zhuchenko, A. A. (1988). Adaptivnyy potentsial kul'turnykh rasteniy (ekologo-geneticheskie osnovy) [Adaptive potential of cultivated plants (ecological and genetic basis)]. Chisinau: Shtiintsa. [in Russian]
Harlan, J. R. (1992). Crops and Man. (2nd ed.). Madison: Segoe Road.
Hatfield, J., Boote, K., Kimball, B. A., Izaurralde, R., Ort, D., Thomson, A., & Wolfe, D. (2011). Climate Impacts on Agriculture: Implications for Crop Production. Agronomy Journal, 103, 351–370.
Pachauri, R. K., & Reisinger, A. (Eds.). (2007). Climate Change 2007: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva, Switzerland: N.p.
Boote, K. J., & Sinclair, T. R. (2006). Crop Physiology: Significant Discoveries and Our Changing Perspective on Research. Crop Sci., 46(5), 2270–2277. doi: 10.2135/cropsci2006.01.0039gas
Heffner, E. L., Lorenz, A. J., Jannink, J. L., & Sorrells, M. E. (2010). Plant breeding with genomic selection: Gain per unit time and cost. Crop Sci., 50(5), 1681–1690. doi: 10.2135/cropsci2009.11.0662
Collins, N. C., Tardieu, F., & Tuberosa, R. (2008). Quantitative trait loci and crop performance under abiotic stress: where do we stand? Plant Physiol., 147(2), 469–486. doi: 10.1104/pp.108.118117
Grodzinskiy, A. M., & Grodzinskiy, D. M. (1973). Kratkiy spravochnik po fiziologii rasteniy [Brief reference on the physiology of plants]. Kyiv: Naukova dumka. [ in Russian]
Cattivelli, L., Rizza, F., Badeck, F. W., Mazzucotelli, E., Mastrangelo, A. M., Francia, E., … Stanca, A. M. (2008). Drought tolerance improvement in crop plants: an integrated view from breeding to genomics. Field Crops Res., 105(1–2), 1–14. doi: 10.1016/j.fcr.2007.07.004
Cox, T. S., Glover, J. D., Van Tassel, D. L., Cox, C. M., & DeHaan, L. R. (2006). Prospects for developing perennial-grain crops. BioScience, 56(8), 649–659. doi: 10.1641/0006-3568(2006)56[649:PFDPGC]2.0.CO;2
French, R. J., & Schultz, J. E. (1984). Water use efficiency of wheat in a Mediterranean-type environment. I. The relation between yield, water use and climate. Aust. J. Agric. Res., 35(6), 743–764. doi: 10.1071/AR9840743
Melnyk, A. V., Romanko, Yu. O., Zherdetska, S. V., Ali, Sh., Makarchuk, A. V., & Akuaku, J. (2015). State and prospects of growing oil crops in left-Bank Forest-Steppe region of Ukraine under conditions of climate change. In Perspektyvy ta stratehiia adaptyvnoho i resursozberihaiuchoho vyroshchuvannia oliinykh kultur v umovakh zminy klimatu: zb. tez Mizhnar. nauk. internet-konf. [Prospects and strategy of adaptive and resource-saving cultivation of oil crops under the conditions of climate change: a collection of abstracts Int. Sci. Conf.] (pp. 107–108). October 30, 2015, Zaporizhzhia, Ukraine. [in Ukrainian]
Jaggard, K. W., Qi, A., & Ober, E. S. (2010). Possible changes to arable crop yields by 2050. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci., 365(1554), 2835–2851. doi: 10.1098/rstb.2010.0153
Ribaut, J. M., Betran, J., Monneveux, P., & Setter, T. (2009). Drought tolerance in maize. In Bennetzen, J. L., & Hake, S. C. (Eds.), Handbook of Maize: Its Biology (pp. 311–344). New York, USA: Springer.
Melnyk, A. V., & Hovorun, S. O. (2014). Water consumption and yield of sunflower as affected by varietal characteristics and predecessors under the conditions of the north-eastern Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Vìsnik Sums’kogo nacìonal’nogo agrarnogo unìversitetu. Agronomìâ ì bìologìâ [Bulletin of Sumy National Agrarian University. Series: Agronomy and Biology], 3, 173–175. [in Ukrainian]
Totskyi, V. M. (2012). Water consumption and productivity of sunflower hybrids. Byuleten` Insty`tutu sil`s`kogo gospodarstva stepovoyi zony` NAAN Ukrayiny [Bulletin of the Institute of Agriculture of the steppe zone of the National Academy of Sciences of Ukraine], 2, 145–147. [in Ukrainian]
Tardieu, F., & Tuberosa, R. (2010). Dissection and modelling of abiotic stress tolerance in plants. Curr. Opin. Plant Biol., 13(2), 206–212. doi: 10.1016/j.pbi.2009.12.012
Kalenska, S. M., Taran, V. H., & Danyliv, P. O. (2017). Root system of maize hybrids at the early stages of development. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokrystuvannia Ukrainy. Seriia: Ahronomiia [Scientific Herald of NULES of Ukraine. Series: Agronomy], 269, 10–17. [in Ukrainian]
Ali, S., Uddin, S., Ullah, O., Shah, S., Seraj-ud-Din, & Ali, T. (2015). Yield and Yield components of Maize Response Tocompost and Fertilizer-Nitrogen. Food Science and Quality Management, 38, 39–44.
Melnyk, A. V. (2007). Ahrobiolohichni osoblyvosti vyroshchuvannia soniashnyku ta ripaku yaroho v umovakh Pivnichno-Skhidnoho Lisostepu Ukrainy [Agrobiological features of sunflower and rape growing under the conditions of the North-Eastern Forest-Steppe zone of Ukraine]. Sumy: Universytetska knyha. [in Ukrainian]
Ermantraut, E. R., Hoptsii, T. I., Kalenska, S. M., Kryvoruchenko, R. V., Tupchynova, N. P., & Prysiazhniuk, O. І. (2014). Metodyka selektsiinoho eksperymentu (u roslynnytstvi) [A method of breeding experiment (in plant growing)]. Kharkiv: N.p. [in Ukrainian]
Eberthart, S. A., & Russel, W. Q. (1966). Stability parameters for comparing varieties. Crop Sci., 6(1), 36–40.
