Спецможливості
Статті

Багатокачанність кукурудзи — плюси та мінуси

10.01.2014
1009
Багатокачанність кукурудзи — плюси та мінуси фото, ілюстрація

Кукурудза за ботанічною характеристикою належить до злакових культур, але за морфологічною будовою внаслідок дії доместикації достатньо відрізняється від інших видів цього сімейства, а її поширення повністю залежить від людини.

Кукурудза за ботанічною характеристикою належить до злакових культур, але за морфологічною будовою внаслідок дії доместикації достатньо відрізняється від інших видів цього сімейства, а її поширення повністю залежить від людини.

В. Черчель,
Б. Дзюбецький,
ДУ Інститут сільського господарства степової зони НААН,
Б. Таганцова,   
Український інститут експертизи
сортів рослин

Характерною особливістю культури є різностатеві суцвіття, які виникли в процесі еволюції для уникнення самозапилення і шляхом добору були штучно закріплені людиною.
Чоловіче суцвіття — волоть формується на верхівці рослини та складається із головної вісі та бічних гілочок (від 1 до 20 і більше), на яких розміщені квіткові колоски. Жіноче суцвіття зазвичай утворюється в піхві 8–12-го листка, але бруньки із зародками качанів є в пазусі кожного листка, окрім верхніх трьох-п’яти. Цвітіння жіночих суцвіть відбувається із появою приймочок (маточкових стовпчиків, фото 1) і спостерігається на одну-дві доби пізніше від появи чоловічих квіток (протерандричний тип). Проте можливі випадки, коли жіночі суцвіття утворюються раніше від чоловічих (протогінічний тип). Поява маточкових стовпчиків другого качана затримується на одну-дві доби, і з таким самим інтервалом появляються приймочки наступних нижчих качанів.
Жіночі суцвіття зразків, які схильні до формування багатокачанності, як правило, квітують більш синхронно, а в окремих випадках нижнє суцвіття розпочинає цвітіння раніше. Поява декількох жіночих суцвіть на рослині часто не забезпечує формування такого самого числа качанів, що залежить не тільки від генотипу, але й від умов вирощування. За посушливих явищ спостерігається затримка цвітіння других качанів або воно може зовсім не відбутись в екстремальних умовах. Кількість сформованих качанів, як правило, визначається інтервалом появи жіночих суцвіть на рослині.

   Інколи маточкові стовпчики виникають із пазух листків обгортки качана, тому що жіноче суцвіття є видозміненим пагоном із короткою віссю з 4–14 міжвузлями. Додаткові суцвіття (мутовки, фото 2) на ніжці качана частіше утворюються за стресових факторів, особливо за умови, коли виникають проблеми із формуванням основного качана через порушення запилення або ж за надзвичайно сприятливих умов під час формування жіночих суцвіть. Виникнення мутовок рідко закінчується утворенням повноцінних качанів. Мутовчастість жіночих суцвіть може бути генетично зумовленим показником, який зазвичай спостерігається у гомозиготних генотипів (батьківських компонентів), і рідше — в гібридів.
Як варіант багатокачанності інколи розглядають гілкування качана (фасціація). Ця спадкова ознака однією з перших була описана на початку XX ст. Різні види фасціації качанів доволі поширені, проте гілкування є моногенною ознакою, яка обумовлена дією одного з трьох генів: ra1, ra2, ra3. Останній проявляється у вигляді декількох додаткових невеличких качанів (3–6), які формуються із нижньої частини основного. Незважаючи на оригінальність такого виду качана та збільшений вихід зерен з однієї рослини, подібні форми не отримали практичного використання.

   У виробництві та в селекції в основному розповсюджені багатокачанні форми, суцвіття яких формуються із піхви листків основного стебла рослини (фото 3, 4). За морфологією однокачанні форми можуть дещо відрізнятись від багатокачанних. Слід зазначити, що сучасні гібриди схильні до багатокачанності, у виробничих посівах зазвичай на 100 рослин формують 150–160 качанів і дуже рідко — три чи чотири качани. Проте у більшості форм цей показник коливається від 110 до 130. Багатокачанні гібриди формують компактнішу, економнішу архітектоніку рослини, вони рідко виявляють ремонтантність, після дозрівання часто мають слабке стебло, що може призводити до вилягання посівів. Тому зі збиранням багатокачанних гібридів не варто зволікати.
Серед ознак структури врожаю багатокачанність має найбільше значення для формування рівня врожайності зерна, але цей показник водночас є і найбільш мінливим. Перший основний качан у багатокачанних зразків у середньому, як правило, поступається за основними параметрами однокачанним. Залежно від ступеня прояву ознаки багатокачанності спостерігається більш виражена їхня депресія у других качанів, порівняно з першими, особливо за довжиною та кількістю зерен у ряду. Порівняно з першим качаном, також зменшується маса 1000 зернин на 15–20% та кількість рядів зерен — на два-чотири. Часто цей показник важко обліковувати через збитість прямолінійності рядів зерен на другому качані.
Насіння багатокачанних материнських форм гібридів буває не вирівняним за формою та розміром зернівки, що впливає на вихід основної продукції. Вихід некондиційного зерна під час обробки насіння з других качанів на 5–7% вищий, ніж у першого качана, що в підсумку зменшує залікову продуктивність. До цього ж втрати насіння з другого качана можуть зростати внаслідок більшого пошкодження шкідниками і хворобами, а певне запізнення у розвитку — призвести до збільшення його вологості під час збирання на 2–3%.
Депресія показників продуктивності другого качана пов’язана із перерозподілом поживних речовин на користь основного шляхом задіювання компенсаційних механізмів рослини, відстаючі органи в ході онтогенезу пригальмовують розвиток та редукуються. Внаслідок цього зерно з другого качана часто недоотримує необхідного живлення, що призводить до зменшення параметрів усіх складових структури врожаю, зміни його форми, у зубоподібних зразків часто спостерігають чітко виражений рогоподібний прошарок ендосперму, що призводить до прояву кременисто-зубоподібної чи кременистої консистенції.

   Строкатість за апробаційними ознаками качана дещо незручна в насінницьких посівах, особливо на ділянках гібридизації, коли батьківські компоненти різняться за консистенцією зерна. За гібридизації зубоподібних та кременистих форм успадкування типу зерна F1 залежить від генетичних факторів родоводу вихідних форм, але у других качанів, як правило, домінує кремениста консистенція зерна батьківської форми. Це затрудняє добір качанів за сортовими ознаками. До того ж посівні якості насіння другого качана можуть мати гірші показники, особливо це стосується сили росту. Тому у насінництві багатокачанність не завжди бажана.

У результаті тривалого штучного добору на однокачанність як зручнішу для ручного збирання форму кукурудзи було втрачено генетичний матеріал, і сьогодні у виробництві представлені переважно гібриди з одним качаном. Вивченню багатокачанності найбільше уваги було приділено у 60-ті роки минулого сторіччя, що зумовило селекційну інерцію впродовж наступних двох десятиліть. У сучасній селекції для реалізації багатокачанності у гібридах використовують як батьківські компоненти зубоподібні та кременисті форми. З такою самою метою кременисті форми залучають до програм зі створення нових ліній на базі зубоподібних зразків, але слід відмітити бідність і звуженість генофонду багатокачанних форм, що уповільнює вирішення завдання удосконалення рослини кукурудзи.
Однією із перепон успішної селекції на багатокачанність вважають модифікуючий вплив зовнішніх факторів на прояв цієї ознаки, що затрудняє добір та її облік. Сьогодні вчені менше приділяють уваги якимось окремим селекційним ознакам, а під час селекції на врожайність зерна орієнтуються на адитивну складову кожного структурного елемента. Такий загальний добір, як правило, поліпшує рівень урожаю агроценозу в цілому та опосередковано впливає на багатокачанність рослин кукурудзи.

   Тривалий час селекціонери, які працювали із кукурудзою, не мали єдиної думки щодо оптимальної кількості качанів на рослині. У подальшому за результатами серії дослідів було доведено перевагу багатокачанних гібридів перед однокачанними. В.Е. Козубенко одним із перших відмітив, що багатокачанні гібриди краще витримують посуху завдяки меншій кількості безплідних рослин. Багатокачанні форми здатні перерозподіляти врожай сухої речовини між своїми двома качанами, особливо за умови пошкодження основного качана. Однокачанні гібриди не можуть формувати повноцінний урожай зерна другого качана, якщо перший видалений, навіть за зрідженого посіву.
Відмічено підвищену адаптивність багатокачанних гібридів у широкому екологічному випробуванні та кращу толерантність до збільшення густоти стояння рослин у посівах. Деякі дослідження вказують на значні генетичні можливості для реалізації високої продуктивності таких рослин, яка проявляється за високої густоти посіву і зумовлюється кращим засвоєнням вологи та поживних речовин багатокачанними генотипами.

   Схильність рослин гібридів кукурудзи до утворення двох качанів та більше може проявитись тільки за певних сприятливих умов розвитку, забезпечених агротехнікою та кліматом. Дієвий фактор у формуванні додаткових качанів — густота рослин у посіві. За нектарної густоти 25–45 тис. рослин, залежно від групи стиглості, можлива повна реалізація багатокачанності. А за підвищення густоти кількість качанів на рослину зменшується, і за щільності посіву понад 80 тис. рослин/га ця ознака може зовсім не проявлятись. Реакція одно- та багатокачанних гібридів на підвищення густоти посівів неоднакова, у перших спостерігають один пік у зростанні врожайності зерна за поступового зростання щільності рослин, а в інших — частіше два: перший — за оптимальної густоти стояння рослин і другий — за сильного загущення, в якому ще можливо формувати повноцінні качани. Тому якщо виробник знає про здатність гібрида кукурудзи до утворення декількох качанів на рослині і не бажає мати значний відсоток багатокачанних рослин у посіві, їхню кількість можна корегувати підвищенням щільності агроценозу.

Проблеми отримання додаткового врожаю
Проблемним питанням отримання додаткового врожаю зерна завдяки багатокачанності є розміщення другого чи третього качанів на рослині та довжина ніжки кріплення. Під час оцінювання гібридів кукурудзи за морфологічними ознаками обов’язковий параметр, що характеризує придатність генотипу до механізованого збирання, — висота прикріплення нижнього повноцінного качана. Якщо вона нижча від 40 см, вважають, що непродуктивні втрати за механізованого збирання зростатимуть. Прикріплення першого, основного, качана у сучасних гібридів найчастіше коливається у межах висоти 70–100 см, а кожний наступний качан розміщений нижче на 10–20 см. Враховуючи довжину ніжки качана (зазвичай це 5–20 см), яка за його дозрівання часто никне (фото 5) чи переламується, другі та треті качани в окремих випадках можуть лежати на грунті. Тому за використання гібридів кукурудзи, схильних до багатокачанності, слід особливу увагу приділяти правильному налагодженню збиральної техніки, щоб мінімізувати втрати зерна.

Висновки
Отже, попри деякі негативні моменти, пов’язані з проявом багатокачанності, у цілому ця ознака характеризується як позитивна структурна одиниця врожаю під час формування продуктивності рослини, що забезпечує сталий рівень зернової частини рослини у мінливих умовах середовища, зумовлює стійкість гібридів кукурудзи до посухи та толерантність до загущення посівів. Використання багатокачанних гібридів зменшує ризики значного недобору врожаю у різноманітних виробничих умовах регіонів України та підвищує стабільність урожайності зерна. Слід відмітити, що прояв багатокачанності у посівах — дуже нестала ознака, яка залежить від рівня живлення, вологозабезпечення, густоти посівів та інших агротехнічних умов, що забезпечують сприятливе вирощування та спрямовані на максимальну реалізацію можливостей генотипу.

Інтерв'ю
Николай Сафонов
Потенціал зростання органічного сегменту великий, його частка може досягти 5-10%. Тоді як поки що в Україні на нього припадає це менше 0,1% від загального споживання продуктів харчування. І статися це може в найближчі 5-10 років. Багато що... Подробнее
Директор Сквирської сільськогосподарської дослідної станції Юрій Терновий
15 червня на Сквирській сільськогосподарській дослідній станції проводився щорічний День поля. Він був присвячений органічному землеробству, адже це єдина в Україні дослідна станція, спеціалізацією якої є органічне землеробство. Сайт «... Подробнее

1
0