Способ оценки отзывчивости кукурузы на азотное удобрение
Владельцы патента RU 2744730:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт кукурузы» (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству и селекции растений. Способ включает измерение высоты растений в фазу цветения, учет урожая зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости и зерна. Перед закладкой опыта проводят разбивку участка на два фона: без удобрения и с предпосевным внесением азотного удобрения. Исследуемые образцы кукурузы высевают на двух фонах. В течение вегетации проводят расчет показателя реакции на основе количественных признаков кукурузы, в том числе зерна в фазу полной спелости, а показатель реакции кукурузы на азотное удобрение рассчитывают по формуле:
где Пр – показатель реакции на азотное удобрение; вр1, вр2 – высота растений кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне; зм1, зм2 – урожай зеленой массы в молочно-восковую спелость кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне; уз1, уз2 – урожай зерна образцов кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне; причем чем выше показатель Пр, тем выше отзывчивость образца кукурузы. Изобретение позволяет повысить эффективность и точность оценки отзывчивости гибридов, самоопыленных линий или исходного материала кукурузы на азотное удобрение, а также упростить технологии проведения отбора образцов и их оценки. 3 табл., 1 пр.
Область техники
Изобретение относится к области сельского хозяйства (растениеводства и селекции растений) и может быть использовано для оценки отзывчивости различных гибридов и самоопыленных линий кукурузы или селекционного материала на азотное удобрение.
Уровень техники
Известны способы оценки в селекции агрохимически эффективных сортов сельскохозяйственных культур на ранних этапах онтогенеза растений. Шевелуха В.С., Прыгун М.А., Гриб С.И. разработали способ оценки высокопродуктивных растений ячменя (в лабораторных условиях) по приросту корней между 12-м и 7-м днем при выращивании проростков на среде Кнопа, обогащенной азотом. Удовенко Г.В., Волкова А.М. разработали методику ранней диагностики отзывчивости растений на увеличение дозы минеральных удобрений путем использования рулонного метода. Романова Е.Ю. разработала способ отбора генотипов кукурузы, отзывчивых на азотное удобрение по скорости реакции фотофосфорилирования в хлоропластах, выделенных из второго яруса листьев растений кукурузы двухнедельного возраста (в лабораторных условиях) [3, 4, 5].
Недостатком названных способов является то, что отбор производится на начальных этапах органогенеза растений и в контролируемых условиях.
Известен способ оценки сортов озимой пшеницы на отзывчивость к удобрениям (патент РФ на изобретение №2218748, кл. МПК A01G 7/00, опубл. 20.12.2003), включающий внесение удобрений в период вегетации растений и определение отзывчивости, причем перед посевом вносят быстрорастворимые азотные и фосфорные удобрения, а отзывчивость сортов определяют на ранних стадиях органогенеза по сокращению межфазного периода от всходов до кущения на 3 дня и более в сравнении с контрольным неудобренным сортом, причем чем меньше межфазный период, тем отзывчивее сорт [1].
Недостатком данного способа оценки является то, что при совместном внесении азота и фосфора в составе удобрений невозможно определить реакцию кукурузы только на азот. Кроме того, удобрения оказывают слабое влияние на продолжительность межфазных периодов кукурузы, что усложняет использование данного способа.
Наиболее близким техническим решением является способ, предложенный Ляховкиным А.Г., Удовенко Г.В. и Берлянд-Кожевниковым В.Н. Данный метод основан на учете изменчивости количественных признаков, определяющих продукционную способность растений. У зерновых культур для определения реакции сорта на высокий фон питания авторы брали такие количественные признаки как число продуктивных побегов на единице площади, зерен в колосе или метелке и массу 1000 зерен [2].
К недостаткам описанного способа оценки реакции сортов на удобрения относится невозможность применения к кукурузе, а также проведение оценки на необоснованно высоком фоне минерального питания.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является оценка отзывчивости гибридов, самоопыленных линий или исходного материала кукурузы на азотное удобрение.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и точности оценки отзывчивости гибридов, самоопыленных линий или исходного материала кукурузы на азотное удобрение, а также упрощение технологии проведения отбора образцов и их оценки.
Указанный технический результат достигается тем, что способ оценки отзывчивости кукурузы на азотное удобрение, включающий измерение высоты растений в фазу цветения, учет урожая зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости и зерна, отличается тем, что перед закладкой опыта проводят разбивку участка на два фона: без удобрения и с предпосевным внесением азотного удобрения, исследуемые образцы кукурузы высевают на двух фонах, в течение вегетации проводят расчет показателя реакции на основе количественных признаков кукурузы, в том числе зерна в фазу полной спелости, а показатель реакции кукурузы на азотное удобрение рассчитывают по формуле:
где Пр – показатель реакции на азотное удобрение;
вр1, вр2 – высота растений кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
зм1, зм2 – урожай зеленой массы в молочно-восковую спелость кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
уз1, уз2 – урожай зерна образцов кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
причем чем выше показатель Пр, тем выше отзывчивость образца кукурузы.
Заявленный способ позволяет объективно и надежно провести оценку гибридов, самоопыленных линий или селекционного материала кукурузы.
Осуществление изобретения
Способ оценки отзывчивости кукурузы на азотное удобрение осуществляют следующим образом.
Перед закладкой опыта проводят разбивку участка на два фона: без удобрения и с предпосевным внесением азотного удобрения. Дозировку азота выбирают оптимальной для кукурузы в конкретной зоне ее возделывания, по результатам многолетних исследований. Исследуемые образцы кукурузы высевают на двух фонах. В течение вегетации проводят измерение высоты растений (в фазу цветения), учет урожая зеленой массы (в фазу молочно-восковой спелости) и зерна (в фазу полной спелости). Полученные данные количественных признаков используют в расчете показателя реакции на азотное удобрение, на основе чего проводят оценку отзывчивости гибридов, самоопыленных линий или исходного материала кукурузы на удобрение. Чем выше этот показатель, тем выше и физиологическая ценность формы для использования ее в селекции и при определении агрохимической эффективности образца кукурузы.
Формула расчета показателя реакции кукурузы на азотное удобрение:
где Пр – показатель реакции на азотное удобрение;
вр1, вр2 – высота растений кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
зм1, зм2 – урожай зеленой массы в молочно-восковую спелость кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
уз1, уз2 – урожай зерна образцов кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне.
Сравнительная оценка отзывчивости гибридов и самоопыленных линий кукурузы приведена в таблицах 1 и 2.
Следовательно, судя по показателю реакции на азотное удобрение, высокоотзывчивыми формами являются гибриды кукурузы – Настурция SD, Машук 355 МВ, Мая М и самоопыленные линии – РП 213 зак., РГ 218 ВС, РС 273 зМ, РП 310 МВ, ГК 226 М, РК 217 зМ, РД 203 М.
Пример. По результатам изучения показателя реакции на азотное удобрение были выделены наиболее отзывчивые гибриды и самоопыленные линии кукурузы. Их использовали в экспериментальных скрещиваниях для получения отзывчивого гибрида кукурузы. В частности, для получения трехлинейного экспериментального гибрида использовали простой гибрид Настурция SD (материнская форма гибрида) и самоопыленную линию РП 310 МВ (отцовская форма гибрида).
Таблица 1 – Показатель реакции гибридов кукурузы на азотное удобрение
| Гибрид | Элементы показателя реакции (ед.) | Показатель реакции (ед.) |
||
| по высоте растений | по урожаю зеленой массы | по урожаю зерна | ||
| Машук 170 МВ | 3,36 | 12,22 | 4,73 | 20,31 |
| Мадонна М | 4,05 | 9,90 | 3,67 | 17,62 |
| Машук 175 МВ | 3,33 | 11,18 | 4,11 | 18,62 |
| Милена М | 2,78 | 4,48 | -0,77 | 6,49 |
| Ньютон | 4,11 | 15,16 | 4,46 | 23,73 |
| Настурция SD | 5,71 | 15,36 | 11,72 | 32,79 |
| Машук 250 СВ | 3,86 | 15,28 | 5,43 | 24,57 |
| Мальвина С | 2,65 | 4,41 | 5,18 | 12,24 |
| Машук 350 МВ | 3,06 | 9,54 | 1,82 | 14,42 |
| Вербена SD | 1,60 | 12,42 | 3,04 | 17,06 |
| Машук 355 МВ | 3,83 | 15,62 | 7,58 | 27,03 |
| Мая М | 2,34 | 15,63 | 9,97 | 27,94 |
| Машук 360 МВ | 3,11 | 9,51 | 3,50 | 16,12 |
| Машук 390 МВ | 2,20 | 15,40 | 5,04 | 22,64 |
| Бештау | 4,33 | 9,80 | 6,65 | 20,78 |
Таблица 2 – Показатель реакции самоопыленных линий кукурузы на азотное удобрение
| Самоопыленная линия | Элементы показателя реакции (ед.) | Показатель реакции (ед.) | ||
| по высоте растений | по урожаю зеленой массы | по урожаю зерна | ||
| НМv 2541 МВ | 3,93 | 7,60 | -0,46 | 11,07 |
| РП 110 SD | 1,72 | 15,93 | 0,10 | 17,75 |
| РВ 197 МВ | 1,35 | 9,45 | -3,33 | 7,47 |
| РП 215 SD | 3,00 | 11,08 | 5,82 | 19,90 |
| РП 213 зак. | 3,86 | 15,27 | 7,16 | 26,29 |
| РГ 218 ВС | 3,22 | 22,60 | 2,97 | 28,79 |
| РС 201 С | 3,70 | 7,81 | 13,08 | 24,59 |
| РС 273 зМ | 2,23 | 19,86 | 9,71 | 31,80 |
| РП 310 МВ | 3,80 | 15,69 | 7,10 | 26,59 |
| ГК 226 М | 3,82 | 20,84 | 11,12 | 35,78 |
| РК 217 зМ | 3,90 | 15,08 | 12,54 | 31,52 |
| РД 203 М | 3,32 | 15,92 | 7,25 | 26,49 |
| РГС 498 МВ | 2,93 | 8,78 | 4,22 | 15,93 |
Полученный экспериментальный гибрид кукурузы на основе предлагаемого способа оценки отзывчивости на азотное удобрение характеризовался высоким показателем реакции на азотное удобрение (табл. 3).
Таблица 3 – Сравнительная характеристика гибридов по показателю реакции на азотное удобрение
| Гибрид | Элементы показателя реакции (ед.) | Показатель реакции (ед.) |
||
| по высоте растений | по урожаю зеленой массы | по урожаю зерна | ||
| Машук 355 МВ st | 4,57 | 17,09 | 8,26 | 29,92 |
| Экспериментальный | 6,63 | 28,34 | 11,50 | 46,47 |
Следовательно, осуществляя отбор отзывчивого селекционного материала данным способом, можно создать на его основе агрохимически эффективные гибриды кукурузы, а также включить отзывчивые гибриды в опыты с регистрационными испытаниями новых удобрений и агрохимикатов.
Таким образом, использование заявленного технического решения обеспечивает повышение эффективности и точности оценки отзывчивости гибридов, самоопыленных линий или исходного материала кукурузы на азотное удобрение при достаточно простой технологии проведения отбора образцов и их оценки.
Сопоставительный анализ заявленного способа оценки показывает, что совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники и значит соответствует условию патентоспособности «Новизна».
В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного способа оценки отзывчивости кукурузы на азотное удобрение и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного способа в сельском хозяйстве для оценки отзывчивости различных гибридов и самоопыленных линий кукурузы или селекционного материала на азотное удобрение, и поэтому соответствуют условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Источники информации
1. Дзанагов С.Х., Бекузарова С.А., Лазаров Т.К., Базаева Л.М., Басиев А.Е. Способ оценки сортов озимой пшеницы на отзывчивость к удобрениям // Патент РФ на изобретение RU 2218748 A01G7/00(2000.01), опубл. 20.12.2003.
2. Ляховкин А.Г., Удовенко Г.В., Берлянд-Кожевников В.Н. К методике изучения наследуемости реакции растений на условия среды // Доклад ВАСХНИЛ, 1979. № 3. С. 15.
3. Романова Е.Ю. Способ отбора генотипов кукурузы, отзывчивых на азотное удобрение // Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1628985 A1, опубл. 23.02.1991.
4. Селекция агрохимически эффективных сортов. Эдафическая селекция (электронный ресурс – hpp://portaleco.ru/ekologicheskaja-selekcija-rastenij).
5. Шевелуха В.С., Прыгун М.А., Гриб С.И. Способы отбора высокопродуктивных растений ячменя на первом этапе органогенеза. – М.: Агропромиздат, 1985, 32 с.
Способ оценки отзывчивости кукурузы на азотное удобрение, включающий измерение высоты растений в фазу цветения, учет урожая зеленой массы в фазу молочно-восковой спелости и зерна, отличающийся тем, что перед закладкой опыта проводят разбивку участка на два фона: без удобрения и с предпосевным внесением азотного удобрения, исследуемые образцы кукурузы высевают на двух фонах, в течение вегетации проводят расчет показателя реакции на основе количественных признаков кукурузы, в том числе зерна в фазу полной спелости, а показатель реакции кукурузы на азотное удобрение рассчитывают по формуле:
где Пр – показатель реакции на азотное удобрение;
вр1, вр2 – высота растений кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
зм1, зм2 – урожай зеленой массы в молочно-восковую спелость кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
уз1, уз2 – урожай зерна образцов кукурузы соответственно на контроле и на удобренном фоне;
причем чем выше показатель Пр, тем выше отзывчивость образца кукурузы.
