Інтенсифікація селекційного процесу кукурудзи в умовах Індії

Поліпшення культурних рослин із застосуванням традиційних методів потребує багато часу. У кукурудзи тривалість повного циклу селекції — вісім-десять і більше років. Скоротити ці терміни можна завдяки одержанню протягом року кількох генерацій. Задля цього багато розвинених країн вдаються до вирощування другого покоління в природних умовах країн із теплим кліматом у зимовий час. У 60-80-ті роки минулого століття, вивчаючи цю проблему в Інституті кукурудзи УААН, для досліду ми використали теплицю. Свою роботу ми спрямували в одному напрямі: генетичний контроль цитоплазматичної чоловічої стерильності. На невеликій площі закритого грунту можливості займатися іншими питаннями були дуже обмежені. Більше того, в 90-ті роки теплицю й зовсім закрили. Становище змінилося після створення сільськогосподарської компанії “Маїс”, яка прискорила селекційні дослідження в зимових розсадниках дружньої Індії.
Грунтово-кліматичні особливості. В Індії за наявності іригаційних систем можливе цілорічне землеробство. У багатьох районах країни середні температури повітря найхолоднішого місяця — січня — становлять 18...24°С. Найпоширеніша кукурудза на півострівній частині Індії, де її вирощують у такі сезони.
1. Сезон харіф. Кукурудзу культивують у період частих дощів і називають її мусонною культурою.
2. Сухий сезон рабі. Кукурудзу висівають у жовтні-грудні, й вона набуває статусу зимової культури.
3. Весняний сезон заід. Кукурудзу вирощують із лютого-березня і збирають до настання харіфу.
Період мусонних дощів характеризується високими температурами, надлишком вологи в грунті, нестачею годин сонячного освітлення, що пригнічує ріст і розвиток рослин. Водночас у харіфі можуть бути й посухи, якщо мусонні дощі приходять із запізненням або закінчуються раніше звичайного. Можливі також довготривалі перерви у випаданні дощів.
В умовах зимового вирощування температури помірніші, водний режим сприятливіший, тому врожайність культури вища. Через посушливість сезону рабі кукурудзу можна вирощувати лише за штучного зрошення. Іригація потрібна і в сезон заід, який відрізняється від рабі вищими температурами.

Грунти Індії різноманітні як за типами, так і за рівнем родючості. На півострові Індостан переважають червоноземи, і тільки на базальтових породах вони поступаються місцем чорним грунтам — регурам. Червоноземи бідні на азот та гумус і для підтримання родючості потребують постійного внесення добрив.
Вирощування кукурудзи в дослідах. Свої досліди ми проводимо в південному штаті Андхра-Прадеш. Кукурудзу висіваємо в жовтні або в листопаді, тож основна частина вегетаційного періоду припадає на зиму. В окремих дослідах протягом зимової генерації вирощували друге покоління (лютий — травень). В обох випадках технологія однакова: передпосівне глибоке рихлення грунту та нарізання борозен. Під час вегетації — мінеральні підживлення та часті поливання (через кожні 3–5 днів). Контроль забур’яненості здійснюємо з допомогою механічного обробітку.
Саджаємо кукурудзу вручну по гребенях із загортанням насіння в грунт на 4-5 см. За такого способу полегшуються зрошування під час сухої погоди і дренаж у разі великих дощів. Зразки кукурудзи розміщуємо на ділянках завдовжки 5 м. Відстань між рядами — 75 см, між рослинами в ряду — 20 см, чим досягаємо густоти стояння близько 60 тис. рослин на гектар.
Селекційні дослідження включають такі етапи:
1) попередні схрещування й самозапилення у подальших генераціях для створення нових інбредних ліній;
2) зміна константних ліній за окремими ознаками із застосуванням зворотних схрещувань і відбору;
3) гібридизація та вивчення міжлінійних комбінацій з погляду їхньої господарської цінності.
Реакція рослин на специфічні умови. В разі селекції в інших умовах потрібно знати, як ці умови впливають на фенотиповий прояв ознак, що цікавлять селекціонера. У своїх спеціально закладених географічних дослідах ми вивчали гібриди за окремими морфологічними ознаками рослин і  часом цвітіння (табл. 1).
Як видно з таблиці, за висотою рослин і прикріпленням качана гібриди мають дуже близькі характеристики. В умовах Індії рослини утворюють менше листя, й тривалість фази сходи — цвітіння качанів значно скорочується. Виходячи з відомих уявлень щодо біології кукурудзи, така різниця може бути пояснена коротшим фотоперіодом і підвищеними температурами в Індії.
Щодо врожайності, то візуально гібриди не дають великої різниці як за абсолютним значенням ознаки, так і в разі їх ранжирування.
З погляду використання в насінництві гібридної кукурудзи цитоплазматичної чоловічої стерильності великий інтерес викликає реакція на індійські умови цитостерильних генотипів.
Наведені в таблиці дані характеризують “поведінку” зразків із цитоплазмою двох типів: молдавського (М) та парагвайського (С), які відтворюють такі закономірності:
1) рецесивні за головними Rf-генами генотипи зі стійким проявом чоловічої стерильності в Україні так само “поводяться” і в умовах Індії (№№ 1, 2, 7, 8);
2) домінантні Rf-генотипи однаково добре цвітуть в умовах обох країн (№№ 5, 6, 11);
3) генотипи з дефіцитом Rf-генів в Індії мають вищий рівень фертильності, ніж в Україні (№№ 3, 4, 9, 10).
Чоловіча фертильність оцінювалась за шкалою, де 0,1 — повна стерильність; 2, 3 — часткова фертильність; 4,5 — фертильність.
Результати паралельного вивчення цитостерильної кукурудзи в різних умовах відповідають раніше зробленому висновку: у звичайній обстановці головним чинником навколишнього середовища в зміні фертильності як цитостерильної, так і нормальної кукурудзи є вологість грунту.