GABONANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE
Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
10. hét
Előadás áttekintése •
A kukorica morfológiája
•
A kukorica csoportosítása
•
A kukoricahibridekkel követelmények
•
A kukoricahibridek ásványi táplálása
szemben
támasztott
A kukorica morfológiája hímvirágzat (címer) Levélfelület 26% Asszimiláció 40%
levéllemez
szár Levélfelület 42% Asszimiláció 35%
nő (torzsa) virágzat
Levélfelület 32% Asszimiláció 25%
levélhüvely nódusz léggyökér
gyökérzet
A kukorica morfológiája
A KUKORICA C4-ES NÖVÉNY • A C4-es növényekben a CO2 a - PEP-karboxiláz segítségével közvetlenül négy szénatomos dikarbonsavakban (oxál-acetát) kötődik meg. • A C4-es növényeknél a fotoszintézis még zárt gázcserenyílások mellett is sokáig tovább folytatódik, a növényt nagyobb fotoszintetikus aktivitás jellemzi. • Intenzív napsütésben kétszer annyi szárazanyagot állít elő, mint hasonló feltételek között a C3-as növények.
A C3-as (búza) és a C4-es (kukorica) fotoszintézisének intenzitása a megvilágítás függvényében (Larcher, 1980) 60
Kukorica
CO2 mg dm -2h-1
50
40
30
Búza 20
10
0 0
10
20
30
40 Klx
50
60
70
80
A kukorica csoportosítása és jellemzésük I. Szabadelvirágzású fajták: Pl. Aranyözön, Mindszentpusztai sárga I. Heterózis nemesítés: Két egymástól eltérő tulajdonságú szülő utóda heterozigóta lesz, s a heterozigóta állapotnak az F1 nemzedékben jelentkező pozitív hatása a heterózis. a. Fajtahibridek: Pl. Korai sárga lófogú x Aranyözön = Óvári 5 1950-es években a. Beltenyésztéses hibridek Két vagy több beltenyésztett vonal keresztezésével állítják elő. Shull (1910) USA Pap E. (1937) H Terméstöbblet a szabadelvirágzású fajtákhoz képest 20-30 %.
Beltenyésztett hibridek a keresztezett vonalak száma szerint: 1. Single cross, SC
Kétvonalas
Előállítása: A x B 1/a. Modified Single Cross, MSC 2. Three way crosses, TC Háromvonalas Előállítása: (A x B) x C 2/a. MTC (Modified) 3. Double crosses, DC Négyvonalas Előállítása: (A x B) x (C x D) 4. Multi crosses, MC Többvonalas
Módosított kétvonalas
A KUKORICA (Zea mays) CSOPORTOSÍTÁSA A./ A SZEM ALAKJA SZERINT: 1. Sima keményszemű
Conv. vulgaris (flint)
2. Sima puhaszemű
Conv. vulgaris (flint)
3. Lófogú kukorica
Conv. dentiformis (dent)
4. Csemege
Conv. saccharata (sweet corn)
5. Pattogatni való
Conv. microsperma (pop corn)
6. Lisztes kukorica
Conv. Amylacea
7. Viaszkukorica
Conv. Ceratina
8. Pelyvás kukorica
Conv. tunicata
Lófogú kukorica
Simaszemű kukorica
Waxy kukorica
Pattogatni való kukorica
Csemege kukorica
Csemege kukorica hibridek
Xtra sweet corn
Ruby queen hybrid sweet corn
Silver queen white corn
Honey earl bicolor corn
A kukorica különböző cső és szemtípusai
A kukorica különböző cső és szemtípusai
BIOLÓGIAI ALAPOK • Jelentős genetikai haladás tapasztalható, mely a koraiság és a termőképesség közötti megszokott összefüggést átmenetileg módosítja. • Fontos, hogy az ökológiai viszonyoknak megfelelő, jó alkalmazkodó-képességű hibridet válasszunk. • A fajtaválasztással jelentősen befolyásolhatjuk nemcsak a termésbiztonságot, hanem a várható gazdasági eredményt is.
0 114
Repce
46
Lucerna
117
Cukorrépa
150
Burgonya
138
Napraforgó
46
Szója
23
Zöldborsó
58
Tak.borsó
450
Kukorica
64
Tavaszi árpa
100
Őszi árpa
11
Trikále
50
Rozs
Őszi búza
Fajták ill. hibridek száma, db.
Fajtaellátottság a szántóföldi növénytermesztésben MgSzH adatok, 2009. 409
400
350
300
250
200
104
84 62 33
A KUKORICAHIBRIDEK CSOPORTOSÍTÁSA ÉRÉSIDŐ SZERINT A hibridek tenyészideje és termőképessége között pozitív korreláció van. FAO szám
Tenyészidő nap
Igen korai
200-299
125-140
Korai
300-399
140-145
Középérésű
400-499
145-150
Középkésői érésű
500-599 600-699
150-165
Megnevezés
A kukoricának kilenc nemzetközileg elfogadott érési csoportja van. Van: 100-199, 700-799, 800-899, 900-999 FAO csoport is, pl. USA-ban. Minden éréscsoportban adott amerikai hibrid tenyészideje jelenti a standardot. Ezen hibridek tenyészideje általában 20-30 nappal is rövidebb az USA-ban (Magyarország, Tápiószeléhez viszonyítva). őű
A KUKORICAHIBRIDEK ÉRTÉKMÉRŐ TULAJDONSÁGAI 1. JÓ TERMŐKÉPESSÉG ÉS TERMÉSBIZTONSÁG 2. JÓ ALKALMAZKODÓKÉPESSÉG 3. MEGFELELŐ SZÁRSZILÁRDSÁG 4. JÓ TŐSZÁMSŰRÍTHETŐSÉG 5. GYORS VÍZLEADÓKÉPESSÉG 6. MEGFELELŐ REZISZTENCIA 7. JÓ MINŐSÉG 8. MEGFELELŐ HEKTOLITER TÖMEG 9. JÓ TÁPANYAG ÉS ÖNTÖZÉSI REAKCIÓ 10. KORAISÁG, MEGFELELŐ ÉRÉSIDŐ 11. MEGFELELŐ HARVEST INDEX
A kukoricahibrid megválasztásának üzemi szempontjai: 1.
A termelés célja: árukukorica, siló, vetőmagtermesztés, termesztés ipari célra, pl. bioetanol.
2.
Az ökológiai tényezők).
3.
A mennyiségi és minőségi követelmények.
4.
Az anyagi háttér – a ráfordítás színvonala.
5.
A tervezett technológiai változat – intenzív – átlagos low input system – extenzív.
6.
A betakarítás – tárolás módja (szemesen, szárazon, CCM, LKS, stb.).
adottságok
(klimatikus
–
edafikus
Kukoricahibridek FAO szám szerinti megoszlása FAO szám
Hibridek száma
Megoszlás %ban
299-ig
49
13,2
Korai
300-399
146
39,4
Közép
400-499
115
31,0
Késői
500-
61
16,4
Éréscsoportok Igen korai
A hibridek megoszlása vonalszám szerint SC (Single cross)
269 db
TC (Three way cross)
87 db
DC (Double cross)
14 db
Kiemelkedő kukoricahibridek A hibrid neve
FAO száma
A hibrid neve
FAO száma
PR39D81 PR39K09 Mv TC 272 SZE SC 271 De SC 285 PR39K38 LG2305 PR39K06 DK 391 DK 440 DKC 3511 PR37D25
280 280 280 290 290 290 290 320 300 320 320 330
DB SC 377 PR38B85 NK Thermo Danella NX 3411 DKC 4626 PR37M34 PR37M81 PR38A24 Furio DK 471
340 350 350 350 350 360 360 360 380 390 410
DK 471 Kenéz LG 2372 NK Cisko PR37F73 DKC 5143 SZE TC 465 Celest PR36R10 MV Maraton SZE SC 463 DK 5211
410 410 430 430 430 440 450 450 450 450 450 460
Veronika SC Tisza Katinka Colomba PR36K67 PR36B08 PR36N70 PR35P12 MV Vilma Mv 500 LG 2470 DK 537 Florencia
460 470 480 480 490 490 490 510 510 510 520 520 530
Magyarországon a legnagyobb területen termesztett hibridek, 2007-2008-2009 (Kleffmann-féle sorrend) 1. DKC 3511 2. DK 440 3. PR37M34/Ribera 4. DKC 4626 5. PR38A24 6. DK 391 7. DKC 5143 8. DK 471 9. Reseda/PR37M81 10. PR37D25
(8 db FAO 300as és 2 db FAO 400-as hibrid)
1. DKC 3511 2. DK 440 3. PR37D25 4. PR38A24 5. PR37M81 6. DKC 4626 7. Furio SC 8. DK 391 9. DKC 5143 10. PR37M34
(9 db FAO 300-as és 1 db FAO 400as hibrid)
1. Adamo/DKC 3511 2. PR37M81/Reseda 3. DK 440 4. PR38A24 5. Nk Thermo 6. Alfonso/DKC 4626 7. Danella 8. Ismeretlen választék 9. PR37K85 10. PR37D25
(10 db FAO 300as hibrid)
Egyre korszerűbb biológiai alapok állnak rendelkezésre, melyek fajtaspecifikus technológiát igényelnek. Létjogosultsága van a különböző technológiai változatoknak, de a technológia intenzitásának megfelelő hibridet kell választani. High yield forming (intenzív) Mid tech (átlagos) Low input system (mérsékelt) Extensive (extenzív) Speciális célú termesztés Étkezési kukoricadara Magasabb fehérje tartalom Műholdas helymeghatározáson alapuló GPS precíziós technológia
Eltérő intenzitású technológiai változatok Intenzív (High yield farming)
Átlagos (Mid tech)
PR37D25 PR37M34 NX 3411 DKC 4626 PR36R10 DKC 5143 DKC 5211 PR36K67 Veronika SC
De SC 285 PR37F73 PR38A24 De SC 377 Furio Mv Maraton PR36B08 PR36N70 Celest Kenéz Extenzív (Extensive) Mv TC 272 DKC 3511 Bella TC Sze TC 465 Tisza Mv 500 DK 537 Sze DC 488
Mérsékelt (Low input system) DK 440 PR37M81 DK 394 Stira Danella Norma Occitan NK Thermo Florencia Speciális célú termesztés
Étkezési kukoricadara: Benicia Magasabb fehérje tartalom: De 377 SC
Jelenleg a világon 134 millió hektáron termesztenek GM fajtákat, •Kukoricát •Szóját •Repcét •Gyapotot •Rizst. Legnagyobb termelők: USA, Kanada, Argentína, Kína, India, Dél-Afrikai Köztársaság Környeztünkben pedig: Románia, Ukrajna és Bulgária engedélyezte a GM fajták termesztését. Napjainkban a GMO növények 71%-a totális gyomirtó szerre, 28%-a pedig kártevőkkel szemben rezisztens. A GM növények kb. 80%-át állati takarmányként hasznosítják.
GMO növények termesztése a világon (1996-2008) Millió ha
GMO kukorica vetésterületének alakulása a világon (1996-2008) Millió ha
Forrás: www.gmo-compass.org
GM növények termesztése az EU-ban (hektár) EU-ban jelenleg csak a MON 810 Bt kukorica van termesztésben Ország
2005
2006
2007
2008
2009
Spanyolország
53225
53667
75148
79269
76057
Franciaország
492
5000
21147
-
-
Csehország
150
1290
5000
8380
6480
Portugália
750
1250
4500
4851
5094
Németország
342
947
2685
3171
-
Szlovákia
-
30
900
1900
875
Románia
110000**
90000**
350
7146
3344
Lengyelország
-
100
320
3000
3000
Össz. GM kukorica
54959
62284
110050
107717
94750
**: csak GM szóját termesztettek Forrás: www.gmo-compass.org
Előadás összefoglalása A kukorica az évszázadok során nagy változáson ment keresztül. A XX. századig csak szabadelvirágzású fajtákat termesztettek, az USAban már 1910-ben beltenyésztett hibrideket állítottak elő, melyek 2030 %-kal nagyobb termésre képesek, a szabadelvirágzású fajtákhoz viszonyítva. A kukorica rövidnappalos, idegentermékenyülő növény. Ha különböző beltenyésztett vonalakat (6-7 évig öntermékenyítik) kereszteznek egymással az F1 nemzedékben jelentős heterózishatás következik be. Magyarországon 1950-es években fajtahibrideket állítottak elő, ahol a heterózis hatás az F1 nemzedékben csak 10-15 %. 1960-as évektől állítottak elő beltenyésztett hibrideket.
Előadás összefoglalása A legnagyobb termésre a kétvonalas (SC) hibridek képesek, ezért ezek részaránya a termesztésben meghaladja a 80 %-ot. A kukorica egyszikű, bojtos gyökérzetű növény. Egylaki váltivarú növény, egy növényen van a hímvirágzat (a címer), a nővirágzat (torzsavirágzat), de különböző helyen vannak a növények. A legnagyobb termőképességű és – az érés időszakában – a legjobb vízleadó képességű hibridek a dent típusú (lófogú), míg az ettől kisebb termőképességű és lassú vízleadású hibridek a simaszemű (flint típusú) hibridek. A kukorica C4-es növény, mely a gabonafélék között a legnagyobb termőképességű növény. Ásványi elemekkel táplálkoznak, makro tápelemekkel (NPK), mezo- (Mg, Ca) és mikroelemekkel (pl. Zn, Cu, B, Mn, stb.)
Előadás ellenőrző kérdései • Mi a különbség a beltenyésztett vonal, a beltenyésztett hibrid és a szabadelvirágzású fajta között? • A kukorica jelelmzése a szemjellegzetesség alapján! • A kukoricahirbidekkel szemben támasztott követelmények! • Hogyan jellemezhető a C4-es növény? • Hogyan jellemezhető a kukorica ásványi táplálkozásán belül a fontos elemek felvétele? • Hogyan jellemezné a GMO növényeket és elterjedésüket?
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Csoportosítsa a kukoricát az alábbi szempontok szerin és röviden jellemezze azokat A kukorica csoportosítása
Vonalszám szerint
Tenyészidő szerint
Szemjellegzetesség alapján
1
a
a
a
2
b
b
b
3
c
c
c
4
d
d
5
e
6
f
Előadás ellenőrző kérdései Gyakorlati feladat Sorolja fel a kukoricahibridekkel szemben támasztott követelményeket és jellemezze azokat A hibridekkel szemben támasztott követelmények felsorolása 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Indoklása
Jellemzése
Előadás felhasznált forrásai • Növénytermesztési füzetek: Kukorica, cirok • Menyhért Z. 1985. A kukoricatermesztés kézikönyve • Antal J. (szerk.) 2005. Növénytermesztéstan 1. Mezőgazda Kiadó
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő ELŐADÁS/GYAKORLAT CÍME: A KUKORICATERMESZTÉS ÖKOLÓGIAI FELTÉTELRENDSZERE, ÉGHAJLAT- ÉS TALAJIGÉNYE, VETÉSVÁLTÁSA, TALAJELŐKÉSZÍTÉSE • Előadás anyagát készítették: Dr. Sárvári Mihály, egyetemi tanár
