agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.4.581-591agronauka-1409Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGСравнительная индексация раннеспелых гибридов кукурузы в экологическом испытанииComparative indexing of early-maturing corn hybrids in multi-environment trialhttps://orcid.org/0000-0002-9456-6640ОрлянскаяН. А.OrlyanskayaN. A.

Наталья Алексеевна Орлянская, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник

отдел селекции и семеноводства кукурузы

396835

ул. Чаянова, 13

Воронежская область

Хохольский р-н

п. Опытной станции ВНИИК

Natalya A. Orlyanskaya, PhD in Agricultural Science, leading researcher

Department of Breeding and Grain Production of Maize

396835

Chayanov str., 13

Voronezh region

Khokholsky District

Experimental Station of ARRIM

vf-nauka@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2703-9816ОрлянскийН. А.OrlyanskyN. A.

Николай Алексеевич Орлянский, доктор с.-х. наук, и. о. директора филиала

396835

ул. Чаянова, 13

Воронежская область

Хохольский р-н

п. Опытной станции ВНИИК

Nikolay A. Orlyansky, DSc in Agricultural Science, Acting Director of the Branch

396835

Chayanov str., 13

Voronezh region

Khokholsky District

Experimental Station of ARRIM

vf-nauka@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0602-2783ЧеботарёвД. С.ChebotarevD. S.

Дмитрий Сергеевич Чеботарёв, младший научный сотрудник

отдел селекции и семеноводства кукурузы

396835

ул. Чаянова, 13

Воронежская область

Хохольский р-н

п. Опытной станции ВНИИК

Dmitry S. Chebotarev, junior researcher

Department of Breeding and Grain Production of Maize

396835

Chayanov str., 13

Voronezh region

Khokholsky District

Experimental Station of ARRIM

vf-nauka@yandex.ruФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы» (Воронежский филиал)РоссияAll-Russian Research Institute of Maize (affiliated branch in Voronezh)Russian Federation202329082023244581591Copyright © Орлянская Н.А., Орлянский Н.А., Чеботарёв Д.С., 20232023Орлянская Н.А., Орлянский Н.А., Чеботарёв Д.С.Orlyanskaya N.A., Orlyansky N.A., Chebotarev D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1409

В статье представлены результаты экологического испытания, проведенного в 2022 г. с целью определения адаптивности гибридов кукурузы и выявления генотипов, пригодных для выращивания в условиях с лимитированным периодом вегетации. В опыте изучены 10 новых раннеспелых (ФАО 130-150) гибридов кукурузы в 6 селекционно-семеноводческих учреждениях – экологических пунктах, территориально расположенных в 4 почвенно-климатических зонах Российской Федерации: Центрально-Чернозёмном, Северо-Кавказском, Уральском и Западно-Сибирском регионах. Гибриды оценивали по пластичности (bi), стабильности (σd2) и селекционным индексам: селекционной ценности сорта (Сц), селекционному индексу (Си) и индексу селекционной ценности сорта (Сиц). Благоприятные условия среды отмечены в пунктах Нальчик (Ij = +1,51), Белгород (Ij = +0,18) и Воронеж (Ij = +0,04), лимитированные – Челябинск (Ij = -1,09), Омске (Ij = -0,56) и Пятигорск (Ij = -0,08). Самая высокая урожайность зерна в среднем отмечена у гибрида 140/26 (6,50 т/га), превышение над лучшим стандартом составило 1,15 т/га. В благоприятных условиях по урожайности зерна выделены гибриды 140-28 (7,66 т/га) и 140/24 (7,65 т/га), в лимитированных – 100/28 (5,42 т/га). Пониженная уборочная влажность зерна отмечена у гибридов 100/24 (18,7 %), 140/25 (19,0 %) и 100/27 (20,5 %). Установлены гибриды 140/24 (bi = 1,82, σd2 = 0,08), 140/28 (bi = 1,54, σd2 = 0,09), 100/26 (bi = 1,45, σd2 = 0,17), сочетающие высокую экологическую пластичность и стабильность, рекомендуемые для интенсивных условий выращивания. Показано, что применение методики оценки гибридов кукурузы по селекционным индексам позволяет выявить регионально ориентированные генотипы. Выделены перспективные гибриды 100/28 (Сиц = 8,44) и 100/27 (Сиц = 8,26) с оптимальным балансом экологической стабильности, урожайности и уборочной влажности зерна, пригодные для выращивания в лимитированных условиях с ограниченной продолжительностью вегетационного периода.

The article shows the results of a multi-environment trial which was conducted in 2022 to determine the adaptability of corn hybrids and identify genotypes which are better to choose for a short growing season. Ten new early-maturing (FAO 130-150) corn hybrids were studied in 6 plant breeding organisations – ecological sites in 4 soil-climatic zones of Russia such as the Central Black Earth region, North Caucasus, Urals, West Siberia. The corn hybrids were evaluated by plasticity (bi), stability (σd2) and selection indices: the breeding value of the cultivar (Svc), the selection index (Si) and the selection value index of the cultivar (Ssvi). Nalchik (Ij = +1.51), Belgorod (Ij = +0.18) and Voronezh (Ij = +0.04) had favourable environmental conditions, unfavourable environments were in Chelyabinsk (Ij = -1.09), Omsk (Ij = -0.56) and Pyatigorsk (Ij = -0.08). Hybrid 140/26 had the highest grain yield (6.50 t/ha) on average, it exceeded the best standard by 1.15 t/ha. The hybrids 140-28 had the highest mean yield (7.66 t/ha) and 140/24 (7.65 t/ha) under favourable conditions, hybrid 100/28 was the best (5.42 t/ha) in unfavourable environments. Hybrids 100/24 (18.7 %), 140/25 (19.0 %), 100/27 (20.5 %) had the lowest grain moisture at harvest. Hybrids 140/24 (bi = 1.82, σd2 = 0.08), 140/28 (bi = 1.54, σd2 = 0.09), 100/26 (bi = 1.45, σd2 = 0.17) with high ecological plasticity and stability were recommended to grow under intensive growing conditions. It was shown that the application of the technique for evaluating corn hybrids by selection indices makes it possible to identify regionally oriented genotypes. It is better to grow hybrids 100/28 (Svic = 8.44) и 100/27 (Svic = 8.26), which had an optimal balance of environmental stability, grain yield and grain moisture at harvest, in unfavourable conditions with a short growing season.

кукуруза (Zea mays L.)урожайность зернавлажность зернапластичностьстабильностьселекционные индексыcorn (Zea mays L.)corn grain yieldgrain moistureplasticitystabilityselection indicesРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы» (тема № FNMG-2022-0006)The research was financially supported by the Ministry of Agriculture of the Russian Federation within the state assignment of All-Russian Research Institute of Maize (theme No. FNMG-2022-0006)ReferencesTrudy F. C. Mackay A-maize-ing diversity. Science. 2009;325(5941):688-689. doi: 10.1126/science.1178420Trudy F. C. Mackay A-maize-ing diversity. Science. 2009;325(5941):688-689. doi: 10.1126/science.1178420Сотченко В. С. Роль кукурузы в повышении продовольственной безопасности страны. Вестник Российской академии наук. 2015;85(1):12-14. doi: 10.7868/S086958731501017X EDN: TELWMVSotchenko V. S. The role of corn in improving the food security of the country. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk = Herald of the Russian Academy of Sciences. 2015;85(1):12-14. (In Russ.). doi: 10.7868/S086958731501017XСотченко В. С., Горбачёва А. Г., Панфилов А. Э., Ветошкина И. А., Замятин А. Д. Зерновая продуктивность кукурузы как функция географических пунктов, сроков посева и длительности хранения семян. АПК России. 2016;23(3):687-694. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27192859 EDN: WXBPFXSotchenko V. S., Gorbacheva A. G., Panfilov A. E., Vetoshkina I.A., Zamyatin A. D. Grain productivity of maize hybrids as a function of geographical points, sowing periods and seed storage duration. APK Rossii = Agro-Industrial Complex of Russia. 2016;23(3):687-694. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=27192859Heng Z., Yuanyuan L., Jian-Kang Z. Developing naturally stress-resistant crops for a sustainable agriculture. Nature Plants. 2018;4(12):989-996. doi: 10.1038/s41477-018-0309-4Heng Z., Yuanyuan L., Jian-Kang Z. Developing naturally stress-resistant crops for a sustainable agriculture. Nature Plants. 2018;4(12):989-996. doi: 10.1038/s41477-018-0309-4Dai A. G. Increasing drought under global warming in observations and models. Nature Climate Change. 2013;3:52-58. doi: 10.1038/nclimate1633Dai A. G. Increasing drought under global warming in observations and models. Nature Climate Change. 2013;3:52-58. doi: 10.1038/nclimate1633Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Экологическая селекция растений. Минск, 1997. 372 с.Kilchevskiy A. V., Khotyleva L. V. Ecological plant breeding. Minsk, 1997. 372 p.Troyer A. F. Adaptedness and Heterosis in Corn and Mule Hybrids. Crop Science. 2006;46(2):528-543. doi: 10.2135/cropsci2005.0065Troyer A. F. Adaptedness and Heterosis in Corn and Mule Hybrids. Crop Science. 2006;46(2):528-543. doi: 10.2135/cropsci2005.0065Рыбась И. А. Повышение адаптивности в селекции зерновых культур. Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):617-626. doi: 10.15389/agrobiology.2016.5.617rus EDN: WZJQENRybas' I. A. Breeding grain crops to increase adaptability. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2016;51(5):617-626. (In Russ.). doi: 10.15389/agrobiology.2016.5.617rusОрлянский Н. А., Зубко Д. Г., Орлянская Н. А. Селекция кукурузы на раннеспелость – достижения и перспективы. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2013;(2(37)):107-111. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20206457 EDN: RAEQCFOrlyanskiy N. A., Zubko D. G., Orlyanskaya N. A. Achievements and prospects of corn selective breeding with a view to earliness of ripening. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Voronezh state agrarian university. 2013;(2(37)):107-111. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20206457Супрунов А. И., Перевязка А. П., Перевязка Д. С., Терещенко А. А. Селекция раннеспелых гибридов кукурузы с быстрой отдачей влаги зерном при созревании. Рисоводство. 2019;4(45):19-24. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41559966 EDN: PJTTTTSuprunov A. I., Perevyazka A. P., Perevyazka D. S., Tereshchenko A. A. Selection of early maturing maize hybrids with quick return of moisture by grain at maturation. Risovodstvo = Rice Growing. 2019;4(45):19-24. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41559966Сотченко В. С., Горбачёва А. Г., Панфилов А. Э., Казакова Н. И., Ветошкина И. А. Норма и стабильность реакции раннеспелых гибридов кукурузы на условия вегетации. Кормопроизводство. 2020;(4):39-43. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42835588 EDN: PCSQQLSotchenko V. S., Gorbacheva A. G., Panfilov A. E., Kazakova N. I., Vetoshkina I. A. Reaction norm and stability of short-season maize hybrids as affected by environment. Kormoproizvodstvo = Forage Production. 2020;(4):39-43. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42835588Кривошеев Г. Я., Игнатьев А. С. Экологическое испытание новых гибридов кукурузы в условиях различной влагообеспеченности. Зерновое хозяйство России. 2018;(4):47-51. doi: 10.31367/2079-8725-2018-58-4-47-51 EDN: OXHODNKrivosheev G. Y., Ignatiev A. S. Ecological trials of new maize hybrids in the conditions of various moisture supply. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2018;(4):47-51. (In Russ.). doi: 10.31367/2079-8725-2018-58-4-47-51Зайцев С. А., Жужукин В. И., Гудова Л. А., Волков Д. П., Гусева С. А., Носко О. С. Экологический подход в адаптированной системе селекции среднепоздних гибридов кукурузы (ФАО 300-399) в Нижнем Поволжье. Аграрный научный журнал. 2021;(3):19-24. doi: 10.28983/asj.y2021i3pp19-24 EDN: LITLEPZaytsev S. A., Zhuzhukin V. I., Gudova L. A., Volkov D. P., Guseva S. A., Nosko O. S. Ecological approach in the adapted breeding system of mid-late maize hybrids (FAO 300-399) in the lower Volga region. Agrarnyy nauchnyy zhurnal = The Agrarian Scientific Journal. 2021;(3):19-24. (In Russ.). doi: 10.28983/asj.y2021i3pp19-24Kusmec A., de Leon N., Schnable P. S. Harnessing phenotypic plasticity to improve maize yields. Frontiers in Plant Science. 2018;9:1377. doi: 10.3389/fpls.2018.01377Kusmec A., de Leon N., Schnable P. S. Harnessing phenotypic plasticity to improve maize yields. Frontiers in Plant Science. 2018;9:1377. doi: 10.3389/fpls.2018.01377Eberhart S. A., Russell W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xEberhart S. A., Russell W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science. 1966;6(1):36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011xЕлисеев С. Л., Елисеев А. С. Вызревание зерна кукурузы в северных районах кукурузосеяния. Пермский аграрный вестник. 2015;(1(9)):11-18. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23172588 EDN: TNCFTVEliseev S. L., Eliseev A. S. Ripening maize grain in northern zones of maize seeding. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Journal. 2015;(1(9)):11-18. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23172588Сотченко В. С., Панфилов А. Э., Горбачёва А. Г., Казакова Н. И., Ветошкина И. А. Скорость потери влаги зерном кукурузы в период созревания в зависимости от генотипа и условий среды. Сельскохозяйственная биология. 2021;56(1):54-65. doi: 10.15389/agrobiology.2021.1.54rus EDN: ISXXGMSotchenko V. S., Panfilov A. E., Gorbacheva A. G., Kazakova N. I., Vetoshkina I. A. Genotype and environment influence on the rate of grain moisture loss in corn during ripening period. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2021;56(1):54-65. (In Russ.). doi: 10.15389/agrobiology.2021.1.54rusОрлянский Н. А., Орлянская Н. А. Оценка результатов экологического сортоиспытания гибридов кукурузы с использованием селекционных индексов. Кукуруза и сорго. 2016;(2):3-7. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26283455 EDN: WDEENDOrlyanskiy N. A., Orlyanskaya N. A. Evaluating the results of ecological testing of maize hybrids using selection indexes. Kukuruza i sorgo. 2016;(2):3-7. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26283455Панфилов А. Э., Зезин Н. Н., Овчинников П. Ю. Биологическая продуктивность ультраранних гибридов кукурузы в различных почвенно-климатических зонах Уральского региона. Аграрный вестник Урала. 2022;(3(218)):35-47. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48647889 EDN: YEKOFTPanfilov A. E., Zezin N. N., Ovchinnikov P. Yu. Biological productivity of ultra-early corn hybrids in various soil and climatic zones of the Ural region. Agrarnyy vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2022;(3(218)):35-47. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48647889Логинова А. М., Губин С. В., Гетц Г. В. Изучение гибридов кукурузы разных групп спелости в условиях южной лесостепи Омской области. АПК России. 2021;28(3):326-331. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=46642927 EDN: WUZIYQLoginova A. M., Gubin S. V., Getts G. V. Studying the corn hybrids of different ripeness groups in the southern forest-steppe of Omsk region. APK Rossii = Agro-Industrial Complex of Russia. 2021;28(3):326-331. (In Russ.) URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46642927Орлянская Н. А., Чеботарёв Д. С. Адаптивный потенциал исходного материала для селекции раннеспелых гибридов кукурузы в условиях Центрально-Чернозёмного региона. Сахар. 2022;(12):20-24. doi: 10.24412/2413-5518-2022-12-20-24 EDN: LXOFXPOrlyanskaya N. A., Chebotarev D. S. Adaptive potential of the source material for the breeding of early maturing hybrids of corn in the conditions of the Central Black Earth region. Sakhar = Sugar. 2022;(12):20-24. (In Russ.). doi: 10.24412/2413-5518-2022-12-20-24

The authors declare that there are no conflicts of interest present.