Наукова робота. Агробіологічна оцінка деяких гібридів сорго суданкового в умовах нестійкого зволоження Донецької області

Роботу виконала:
Косолап Аліна
учениця 11 класу
Олексіївської загальноосвітньої школи
І-III ступенів
Великоновосілківського району
Донецької області

Науковий керівник:
Методист Донецького ЕНЦ,
Гнибіда Олена Анатоліївна

Пед. керівник:
Кнауб Н. О.,
вчителька біології
Олексіївської загальноосвітньої школи
I –III ступенів
Великоновосілківського району
Донецької області,
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „Біологія”

ВСТУП

1.1 Актуальність роботи.

Поступове глобальне потепління клімату зумовило зниження врожайності основних сільськогосподарських культур. Тривалі посухи є однією з найбільш серйозних проблем сільського господарства як на регіональному, так і на світовому рівні.

Одним із ефективних варіантів вирішення даної проблеми є підбір культур, які відзначаються високою урожайністю і посухостійкістю. Саме такою культурою є сорго і має багато переваг порівняно з іншими зерновими з точки зору вирощування, використання. Сорго суданкове – цінна кормова культура. За поживністю і рівнем урожаю сорго суданкове займає 1 місце серед однорічних кормових культур. Оскільки в Україні має місце збільшення поголів’я великої рогатої худоби то сорго суданкове вирощується у великій мірі на зелений корм, сіно і силос.

В даний час селекціонерами України виведені нові, високоврожайні сорти сорго суданкового. В зоні нестійкого зволоження Донецької області вони практично не вивчені. Тому вивчення важливих господарських ознак у деяких сортів сорго має велику актуальність.

1.2. Мета і завдання досліджень

Метою досліджень було всебічне вивчення ряду сортів сорго суданкового в зоні недостатнього зволоження Донецької області.

В завдання досліджень входило визначення:

• Протяжність міжфазових періодів;
• Морфо – біологічних ознак рослин;
• Елементів структури врожаю зеленої маси та сіна;
• Поживність рослин сорго суданкового.

1.3. Наукова новизна роботи

Вперше в зоні нестійкого зволоження Донецької області дана всебічна оцінка деяких гібридів сорго суданкового.

1.4. Практичне значення роботи

Отримані результати можуть бути використані при вирощуванні сорго суданкового в колгоспах, фермерських господарствах та на присадибних індивідуальних ділянках.

1.5. Апробація роботи

Робота заслухана на засіданні районного відділення МАН при Великоновосілківській станції юних натуралістів.

1.6. Особиста участь автора у виконанні роботи

Автор особисто приймав участь в:

• підготовці насіння до висіву;
• висівання насіння суданської трави;
• у всіх агротехнічних заходах, пов’язаних з доглядом за рослинами;
• спостереженнях за рослинами;
• біометричних вимірюваннях;
• скошуванні та висушувані трави;
• математичній обробці отриманих результатів.

1.7. Структура і об’єм роботи

Робота складається з 20 сторінок комп’ютерного тексту, таблиць. Список літератури включає 11_ джерел

ОСНОВНА ЧАСТИНА

2. Огляд літератури

2.1. Народногосподарське значення сорго.

У світовому землеробстві сорго є однією з основних продовольчих культур. В Україні сорго вирощують переважно як кормову культуру – на зерно і зелену масу. Поживність 100 кг зерна оцінюється вмістом 119, а 100 кг силосу – 22 кормові одиниці. Зелену масу, яка містить отруйні ціанисті сполуки, рекомендується згодовувати не в свіжому, а у прив’яленому вигляді.

Сорго є також технічною культурою. Зокрема, цукрове сорго, у стеблах якого міститься 10 – 15 % цукру, використовують для виробництва цукрового сиропу. З волотей віничного сорго виготовляють віники, щітки. Вирощують сорго переважно у південних посушливих районах України – у південному Степу.

Сорго – найбільш теплолюбна рослина. Добре росте і розвивається при 30 – 35 ^о С, легко витримує спеку до 40 ^о С. Це одна з найбільш посухостійких рослин з транспіраційним коефіцієнтом 150 – 200.

2.2. Морфобіологічні та екологічні особливості

Сорго належить до роду Sorguhum, який об’єднує багато одно- і багаторічних видів. Із культурних видів на території України поширені: сорго звичайне, і сорго суданкове. Всі види однорічні, їх вирощують для продовольчих, технічних і кормових цілей. Коренева система мичкувата, глибоко проникає в грунт, що дає змогу витримувати тривалі посухи. Сорго належить до найбільш посухостійких культур. Серед польових культурних рослин майже немає рівних йому за здатністю переносити тривалі і жорсткі посухи. Рослина сорго, хоча й економно витрачає воду, але за вегетаційний період при формуванні великої маси врожаю на випаровування витрачає значну кількість води. Сорго без значних пошкоджень може переносити дуже високу температуру повітря та грунту. Клітини листя не страждають від сильного сонячного нагрівання і не витрачають на своє охолодження зайву вологу посиленим випаровуванням (що характерно для більшості рослин). Транспіраційний коефіцієнт, тобто кількість води, яку випаровує рослина в процесі утворення одиниці маси сухої речовини, у сорго невисокий – 300 (у кукурудзи – 338, у пшениці – 513, у гороху – 730). Якщо в грунті є хоча б трохи вологи, то воно продовжує рости, незважаючи на сильну спеку і сухість повітря, мало страждає від суховіїв. Коли ж грунт пересихає, то рослини здатні впадати в анабіоз, а після випадання дощу вони знову починають добре рости і розвиватися.

Стебло висотою від 100 до 250 см і вище. Товщина стебла (1 – 2,5 см) з сухою, напівсухою і соковитою серцевиною. За характером волоті та щільністю розміщення у ній гілочок різних порядків сорго поділяють на 3 підвиди: розлоге (волотисте), стиснене, і кормове.

Колоски волотей сорго одноквіткові. Запилюються здебільшого перехресно, однак можливе і самозапилення.

Сорго суданкове утворює кущі, стебла великі, світло-зелені, не опушені. Листя широколінійне з чітко вираженою світлою жилкою, 30 – 70 см завдовжки, 2 – 4 см завширшки. Язичок короткий у вигляді білої плівки. Суцвіття – волоть пряма, овально-пірамідальна, гілчаста, розлога. Квітки двох видів – гермафродитні й одностатеві чоловічі. Цвітіння наступає через 1 – 5 днів після викидання волоті. Спочатку зацвітають колоски верхньої її частини. Пізніше цей процес відбувається і на нижніх гілочках. Протяжність цвітіння одної квітки 1 – 2 год., а в межах волоті 10 – 13 днів. Максимум цвітіння відбувається при температурі повітря 16 – 18 ^°С і відносної вологості 60 – 80 %. Сорго судакове – теплолюбна рослина, особливо потребує тепла в період утворення суцвіття.

Насіння проростає при температурі +8 +10⁰С, але оптимальною температурою для нормального росту та розвитку є +18 +24⁰С. У холодну пору проростання сорго затримується. Короткочасні весняні заморозки (-1… -3⁰С) пошкоджують листя молодих рослин. У фазі цвітіння висока температура (+30⁰С і більше) негативно впливає на життєдіяльність пилку, погіршує запліднення квітки, внаслідок якого знижується врожай.

Сорго суданкове вимогливе до світла і потребує інтенсивного освітлення. Це рослина короткого дня. Для сприятливого проходження світлової стадії розвитку рослинам необхідний 12 – 14 годинний день. При більш довгому дні вони пізніше цвітуть. Зерно плівчасте, велике, овально-еліптичне, темно-коричневе, вимолочується погано. Маса 1 000 насінин 20 – 30 г. в одній волоті утворюється від 1600 – 3500 зернин.

На сіно використовують через 55 – 65 днів після сівби, повний цикл розвитку триває 95 – 120 днів. Добре відростає після скошувань. Врожайність з 2 – 3 укосів 400 – 600 ц/га, вміст сухої речовини – 90 – 120 кормових одиниць.

Гібриди сорго суданкового володіють високим ступенем гетерозису.

2.3 Кліматичні умови та характеристика ґрунтів в умовах проведення досліду

Висів зерен суданської трави провели в оптимальні для культури строки при температурі ґрунту на глибині не менше 8-10⁰С.

Рельєф ділянки належить до водно – ерозійного типу. Ґрунти представлені чорноземами, середньо гумусними, в верхньому шарі запаси гумусу становлять 3,4 – 3,5%. Ґрунти мають верхню кірку і швидко пересихають.

Клімат 2017р. характеризувався доволі жарким, засушливим.

Травень місяць характеризується підвищенням температури до +24 … +29°С. Середня температура травня +20,4°С, опади випадали в другій половині місяця. Кількість опадів – 28 мм за місяць. Червень місяць був першу частину місяця спекотним (+30°С … +34°С), а другій частині місяця спостерігалося не значне зниження до+21°С. Опадів випало 13 мм за місяць. Липень теж був доволі жаркий ( середня температура +26°С) опадів випало 31мм за місяць. Серпень характеризується оптимальними температурами повітря +22°С – 33°С. Опадів випала невелика кількість – 18 мм за місяць. Опади випадали нерівномірно. Вересень характеризується помірними температурами(+1,8°С – +26°С), опадів 116мм за місяць, 21 день були дощовими.

3. Матеріали та методика досліджень

3.1 Об’єкт досліджень

В якості об’єкта досліджень були взяті нові гібриди сорго суданкового та їх батьківські форми.

3.2 Схема закладання досліду

1 – st сорт Фіолета

2 – st сорт Чародійка

3 – Коричневе11с×Чародійка

4 – Бурана 24с×Чародійка

5 – Бурана 8 с × Чародійка

6 – Коричневе 11с × Фіолета

7 – Перспектива 80с×Фіолета

8 – Бурана24с×Фіолета

3.3. Спостереженя та облік

В процесі вегетації проводився цикл спостережень:

1. Фенологічні – визначали тривалість між фазових періодів:

– від посіву до початку сходів та до повних сходів;

– від сходів до кущіння;

– від сходів до виходу рослини в трубку.

2. Біометричні- в період збору рослин на зелену масу в 1-му укосі визначалась:

а) висота рослин, см.;

б) товщина стебла, мм.;

в) параметри листкової пластини одного з середніх листків ( довжина, ширина та площа за формулою: S= 0,7 * 1/2 l*b, де l- довжина листа,см. b-ширина листа,см.)

г) кількість листків, шт.

Урожай зеленої маси визначався шляхом скошування усіх рослин в 1-му укосі з вимірюванням їх маси. Потім зелену масу висушували до повітряно- сухої маси з метою визначення виходу сіна та сухої речовини. Відсотковій зміст сухої речовини проведено за формулою: СР= С×100% , де СР- відсоток сухої речовини; н – вага снопу (кг.), с- сухий залишок снопу(кг.)

В сухому матеріалі визначили поживність корму з розрахунку кількості кормових одиниць (к.о). Використовували експрес-метод, який засновано на тісному корелятивному зв’язку між вмістом сухої речовини та поживністю корму. Розрахунок вмісту сухої речовини корму в кормових одиницях проводилися за формулою: к.о.= СР×ІК, де к .о.- поживність 1 ц. корму в к. о., ІК – поправочний коефіцієнт (для соргових культур 0,70), СР- відсоток сухої речовини.

Отримані дані обробляли з використанням математичної статистики за Б.О. Доспєховим (1979).

4. Результати досліджень та їх обговорення

Одним з важливих показників сорту чи гібриду є тривалість міжфазових та повного вегетаційного періоду (для соргових культур це тривалість періоду від сходів до отримання 1-го укосу). Результати в таблиці 4.1

Таблиця 4.1

Фенологічні спостереження

٭Другий укіс не вдався в зв’язку з погодними умовами вересня та 1-2 половини жовтня .

Як свідчать дані таблиці 4.1 у всіх гібридів незважаючи на їх материнську чи батьківську форму, перші сходи з’явилися дуже синхронно на 10-у добу, а повні- на 15-у добу. Проте, в фазу кущіння рослини у обох стандартів з’явилися одночасно – на 16-у добу після повних сходів. Але у гібридів, у яких за материнську форму обрані стерильні лінії Коричневе 11с та Перспектива 11с (для гібридів з батьківською формою Фіолета), та стерильна лінія Коричневе 11с (для гібридів з батьківською формою Чародійка) фаза кущіння рослин з’явилась трохи пізніше – на 20-у добу, замість 16-ої доби як у всіх інших гібридів. Це привело до більш тривалого періоду, як від перших сходів до виходу в трубку, так і отриманню 1­го укосу, який з’явився у цих гібридів на 109 добу.

В таблиці 4.2 подані результати проведення біометричних спостережень у гібридів, пов’язаних з урожаєм зеленої маси у 1-му укосі. Як свідчать дані таблиці гібриди з материнськими лініями Коричневе 11с та Преспектива 80с та батьківськими сортами Фіолета , материнською лінією Бурана 24с та батьківськими сортами Чародійка, відрізняються від стандарту сортів Фіолета та Чародійка більшою висотою рослин відповідно на 3,45; 11,55 та 11,10 см. Гібриди, у яких за материнські лінії обрані Бурана 24с. (у гібриду з батьківським сортам Фіолета) та Коричневе 11с та Бурана 8с (у гібридів з батьківським сортом Чародійка), навпаки, висота рослин є меншою на 4,95; 12,90 та 9,40 см. Слід визначити той факт, що на показник висоти рослин у гібридів з материнською лінією Коричневе 11с та Бурана 24с в більшій мірі роль відіграє батьківський сорт, про що свідчить різниця в сторону збільшення цього показника у гібридів з сортом Фіолета та в сторону зменшення у гібридів зі сортом Чародійка.

У гібридів, в яких за батьківський сорт обрано Фіолета гібрид з материнською лінією Перспектива 80с, відрізняється від стандарту достовірно більшим показником товщини стебла (на 1,24 мм.), тоді як гібрид з материнською лінією Бурана 24с, навпаки, меншим показником (на 0,86 мм.). Аналогічно закономірність спостерігається, якщо для цієї лінії обрано інший батьківський сорт Чародійка, в цьому випадку товщина стебла менша за стандарт на 1,90 мм.

За кількістю листків на рослині гібриди не відрізняються.

За довжиною листа гібриди з батьківським сортом Фіолета відрізняються в більшу сторону, але більш значно гібрид з материнською лінією Перспектива 80с – на 9,10 см., тоді як гібриди з материнськими лініями Коричневе 11с та Бурана 24с відрізняються від стандарту в однаковій мірі, відповідно – на 1,60 та 2,00 см.

Відрізняються від стандарту в більшу сторону гібриди сорту Чародійка , у яких за материнські лінії обрано Бурана 24с та Бурана 8с, відповідно на 8,80 та 5,00 см., а гібрид, в якому материнською лінією є Коричневе 11с, навпаки, відрізняється від стандарту ( сорту Чародійка) меншими показниками – на 2,70 см

За таким показником,як ширина листа, відрізняються від відповідних стандартів гібриди Бурана 24с × Фіолета та Бурана 8с × Чародійка, але в першому випадку в сторону зменшення – на 1 см, в другому – в сторону збільшення – на 0,80 см.

За площею листа гібриди з батьківським сортом Фіолета та материнськими лініями Коричневе 11с та Перспектива 80с відрізняються від стандарту в більшу сторону на 6,13 та 5,13 см, а з материнською лінією Бурана 24с, навпаки,в сторону зменшення – на 11,97 см².

Гібриди з материнськими лініями Бурана 24с та Бурана 8с відрізняються від стандарту( сорту Чародійка) за площею листа в більшу сторону,відповідно – на 14,60 та 19,80 см., а гібрид з материнською лінією Коричневе 11с, навпаки, відрізняється в меншу сторону – на 7,40 см. Щодо гібридів з материнськими лініями Коричневе 11с та Бурана 24 слід відмітити,що велику роль відіграють батьківські сорти, якщо при використанні сорту Фіолета( для лінії Коричневе 11с) площа збільшується, то при використанні сорту Чародійка вона, навпаки зменшується в протилежність для лінії Бурана 24с.

Ми визначили біологічний та потенційний врожай зеленої маси та сіна, а також харчову цінність у гібридів. Результати в таблиці 4.3.

 Морфобіологічні показники сорго суданкового Таблиця 4.2

Характеристика елементів урожаю Таблиця 4.3

Ми визначили біологічний та потенційний врожай зеленої маси та сіна, а також харчову цінність у гібридів. Результати в таблиці 4.3.

Як свідчать дані в таблиці 4.3, у гібридів з батьківським сортам спостерігається гетерозисний ефект врожаю лише у гібридів с материнською лінією Коричневе 11с та Перспектива 80с, біологічний врожай зеленої маси у яких перевищує стандарт на 3,51 та 0,93 кг відповідно, а потенційний врожай на 176 та 47 ц з гектару. У гібрида с материнською лінією Бурана 24с, навпаки, врожай нижчий за стандарт відповідно на 0,37 кг/м та 19 ц з гектара.

У гібридів з батьківським сортом Чародійка, гетерозисний ефект врожаю спостерігається у гібридів з материнською лінією Бурана 24с та Бурана 8с, у яких біологічний врожай перевищує стандарт на 4,85 та 1,08 кг/м, а потенційний на 242 та 54 ц з гектару. В випадку використання лінії Коричневе 11с, навпаки, гетерозисного ефекту з сортом Чародійка не спостерігається, хоча різниця як біологічного, так і потенційного врожаю математично обґрунтована при МСР= 0,26 кг та 2,20 ц.

Аналіз виходу сіна з отриманого врожаю свідчить про те, що при використанні в якості батьківського сорту Фіолета у гібридів з материнськими лініями Коричневе 11с та Перспектива 80с спостерігається більший за стандарт вихід сіна, відповідно на 0,83 та 0,21 кг з 1 м², тоді як для гібрида з материнською лінією Бурана 24с різниця математично не обгрунтована при МСР=0,17.

Для гібридів з батьківським сортом Чародійка при використанні материнських ліній Бурана 4с та Бурана 8с спостерігається гетерозисний ефект в вигляді більшого за стандарт виходу сіна на 1,16 та 0,26 кг з 1 м², тоді як при використанні за материнську лінію Коричневе 11с, навпаки, вихід сіна зменшилося на 0,10 кг з 1 м²., але він математично обгрунтований при МСР – 0,09.

Визначення харчової цінності в вигляді кормових одиниць показало, що у гібридів з батьківським сортом Фіолета Вона найвища за стандарт у гібридів з материнськими лініями Коричневе 11с та Перспектива80с. А у гібридів з батьківським сортом Чародійка найвища харчова цінність у гібридів з материнськими лініями Бурана 24с та Бурана 8с.

На підставі отриманих результатів можна зробити наступні висновки.

ВИСНОВКИ

1. Гібриди з батьківськими сортами Чародійка та Фіолета, у яких материнською лінією є Коричневе 11с більш пізньостиглі.
2. Більш пізньостиглий є гібрид – Преспектива 80с × Фіолета.
3. Гібриди Коричневе 11с × Фіолета, Преспектива 80с × Фіолета.
4. та Бурана 24с × Чародійка більш високорослі за відповідні стандарти.
5. Гібрид Преспектива 80с × Фіолета більш товстостебельний за інші гібриди, а гібриди з батьківским сортом Чародійка, навпаки,мають не товсте стебло порівняно зі стандартом.
6. Гібриди Преспектива 80с ×Фіолета, Бурана 24с × Чародійка та
7. Бурана 8с × Чародійка відрізняються більшою довжиною листа.
8. Найменшою шириною листової пластини відрізняється від інших гідрид Бурана 24с × Фіолета.
9. Гібриди Коричневе 11с × Фіолета, Перспектива 80с ×Фіолета та гібриди Бурана 24с × Чародійка та Бурана 8с ×Чародійка відрізняються більшою за відповідний стандарт площею листової поверхні.
10. Найбільший гетерозисний ефект спостерігається у гібридів

Коричневе11с × Фіолета та Бурана 24с × Чародійка.

Пропозиції для селекції

Отримавши та проаналізувавши наступні результати, вважаємо, що в зв’язку з високим гетерозисним ефектом як врожаю зеленої маси,сіна та високої їх харчової цінності доцільно рекомендувати стерильну лінію Коричневе 11с з сортом Фіолета, та стерильну лінію Бурана 24с з сортом Чародійка.

Список використаної літератури

1. Алімов Д. М., Шелестов Ю. В. Технологія виробництва продукції рослинництва – К.: Вища шк., 1995.
2. Зінченко О. І., Алексеєва О. С., Приходько П. М. та ін.; За ред. О. І. Зінченка. Біологічне рослинництво: Навч. посібник – К.: Вища шк., 1996.
3. Коренев Г. В., Подгорный П. И., Щербак С. Н.; Под ред. Г. В. Коренева. Растениеводство с основами селекции и семеноводства – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: агропромиздат. 1990.
4. Жатов О. Г., Глущенко Л. Т., Жатова Г. О. та ін.. Рослинництво з основами програмування врожаю. – К.: Урожай, 1995.
5. Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи – Л.: Колос, 1964
6. Макрушин М. М. Насінництво зернових кормових і олійних культур Москва: «Сельхозиздат» 1985.
7. Вавілов М. Г., Кузнєцов В. С., Грищенко В. В.; Рослинництво.- Москва: «Колосся»; 1979.
8. Журнал сучасного аргопромисловця «Зерно»; 2009 – 2012.
9. Рогожин А. Г. Енциклопедичний словник юного натураліста;- Москва: 1981.
10. Інтернет ресурси.

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!