Eltérő genotípusú kukorica hibridek összehasonlító vizsgálata

Abstract

A kukorica termésbiztonságát a termesztési tényezők, ezen belül az ökológia, a biológiai alapok és az agrotechnika együttesen határozzák meg, egymással szoros összefüggésben. A termőképesség a hibridválasztás egyik legmeghatározóbb kritériuma. A jelenben és a jövőben is olyan kukorica fajtákra lesz szükség, amelyek szélsőséges időjárási viszonyok mellett is meg tudják őrizni termésstabilitásukat. Dolgozatomban olyan vizsgálatokat mutatok be, amelyeknek célja a kukorica fejlődése, termésképző elemei, produktivitása és minőségi paraméterei közötti kapcsolatrendszer feltárása. Kutatásaim során 4 éven keresztül (2020-2023) vizsgáltam a termesztés hatékonyságát kukorica kultúrában öntözött körülmények között, öt különböző genotípus esetében. Vizsgálataim a kukorica növények relatív klorofilltartalmára, levélterületére, vegetációs indexére, fenometriai paramétereinek mérésére, termés mennyiségére és minőségére összpontosítanak. Különös figyelmet fordítottam a hibridek agronómiai tulajdonságaira és termésképző elemeinek változására. Továbbá a hibridek vízleadóképességének megismerésére és a hőösszeg alakulásának megfigyelésére különböző fenofázisokban a keléstől egészen a betakarításig. A kísérletben eltérő genetikai hátterű, eltérő éréscsoportba tartozó hibrideket vizsgáltam. A SPAD értékek a négy kísérleti évben a nővirágzásig növekvő tendenciát mutattak. Az egyes vizsgált kísérleti paraméterek, mint genotípus, az évjárat és a különböző fenológiai stádiumok önálló és együttes hatásvizsgálatai alapján megállapítottam, hogy mind az évjárat, a genotípus, a fenofázis, az év x hibrid, év x fenofázis együttes hatása szignifikáns (P<0,001) hatással volt a SPAD értékek eredményeire. A hőösszegek és a keléstől eltelt napok számában jól megfigyelhető az évjárat hatása. A rendkívül aszályos 2022-es évben a hibridek hím- és nővirágzása a legkorábban volt felvételezhető. Megállapítottam, hogy a fiziológiai érettség utáni vízleadási dinamika mértéke genotípusfüggő. A H1 és H2 hibrideknél eltérő napi vízleadási értékek és a hozzájuk tartozó hőösszeg adatok alapján a vízleadási hatékonyság pontosan jellemezhető, így a betakarítás időzítése optimalizálható. A 2020-as vizsgálati évben a H1 hibridnek gyorsabb volt a vízleadása (1,26 % /nap) mint a 2022-es tenyészévben (0,69 %/nap), azonban az 1 %-os vízleadáshoz több hőösszegre volt szüksége (17,81 °C), mint a korábbi évben (8,13 °C). Összefoglalva a négy év terméseredményeit a legkedvezőbb év 2020. volt átlagosan 21,030 t ha-1 terméssel, ezt követte 2021-es év 19,120 t ha-1 átlaggal, 2023-ban 15,900 tonna volt az hektáronkénti átlagtermés és végül 2022-ben voltak a legalacsonyabb betakarítható mennyiségek hektáronként (14,999 tonna). Kutatási eredményeim segítségével egy-egy genotípusról komplex képet kaphatunk. A tenyészidőszak hőösszegével jellemezhetőek a hibridek, beleértve a fiziológiai érettséget is, amely után már biztonságosan betakaríthatóak. Mindemellett fontos megemlíteni azon genotípusokat, amelyek kiemelkedő termésmennyiségüket kedvezőtlenebb időjárási viszonyok mellett is megtartják. The yield security of maize is determined by the production factors, including ecology, biological foundations and agrotechnics, together and in close connection with each other. Yield is one of the most decisive criteria for hybrid selection. In the present and in the future, maize varieties will be needed that can maintain their yield stability even under extreme weather conditions. In my thesis, I present studies aimed at exploring the relationship between the development, yield-forming elements, productivity and quality parameters of maize. During my research, I examined the efficiency of cultivation in irrigated maize culture for 4 years (2020-2023) in the case of five different genotypes. My studies focus on the relative chlorophyll content, leaf area, vegetation index, measurement of phenometric parameters, yield quantity and quality of maize plants. I paid special attention to the agronomic properties of the hybrids and the changes in their yield-forming elements. Furthermore, I studied the water release capacity of the hybrids and observed the development of the heat sum in different phenophases from emergence to harvest. In the experiment, I examined hybrids with different genetic backgrounds and belonging to different maturation groups. The SPAD values showed an increasing trend until female flowering in the four experimental years. Based on the independent and joint effect tests of the individual experimental parameters examined, such as genotype, year and different phenological stages, I found that the joint effect of year, genotype, phenophase, year x hybrid, year x phenophase had a significant (P<0.001) effect on the results of the SPAD values. The effect of the vintage can be clearly observed in the heat sums and the number of days since emergence. In the extremely droughty year of 2022, the male and female flowering of the hybrids was the earliest to be recorded. I found that the degree of water release dynamics after physiological maturity is genotype-dependent. Based on the different daily water release values and the corresponding heat sum data for the H1 and H2 hybrids, the water release efficiency can be accurately characterized, so that the timing of harvest can be optimized. In the 2020 test year, the H1 hybrid had faster water loss (1.26%/day) than in the 2022 growing year (0.69%/day), but it required more heat (17.81 °C) to produce 1% water loss than in the previous year (8.13 °C). Summarizing the yield results of the four years, the most favorable year was 2020 with an average yield of 21,030 t ha-1, followed by 2021 with an average of 19,120 t ha-1, in 2023 the average yield per hectare was 15,900 tons and finally in 2022 the lowest harvestable quantities per hectare (14,999 tons) were recorded. My results can also be verified statistically. With the help of my research results, we can get a complex picture of each genotype. Hybrids can be characterized by the heat sum of the growing season, including physiological maturity, after which they can be safely harvested. In addition, it is important to mention those genotypes that maintain their outstanding yield even under less favorable weather conditions.