DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR METEOROLÓGIAI- ÉS VÍZGAZDÁLKODÁSI TANSZÉK
ÁLLAT- ÉS AGRÁRKÖRNYEZET-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA
ISKOLAVETETŐ DR. HABIL. ANDA ANGÉLA DSC. EGYETEMI TANÁR
TÉMAVEZETŐK DR. ANDA ANGÉLA EGYETEMI TANÁR ERTSEYNÉ DR. PEREGI KATALIN EGYETEMI DOCENS
A HIBRIDKUKORICA (ZEA MAYS L.) VETŐMAG SZEMES BETAKARÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGE
KÉSZÍTETTE/WRITTEN BY VARGA PÉTER
KESZTHELY 2014
1
1. A kutatás előzményei, célkitűzések Hazánk egyik legfontosabb szántóföldi növénye a kukorica. A kukoricatermesztésen belül a hibridkukorica nemesítésének, illetve vetőmag előállításának jelentős szerepe, hagyománya van. Az egyre gyakrabban előforduló extrém meleg és csapadékszegény évjáratokban a hibridkukorica vetőmag-előállítások gyorsan száradnak, az előállítók a nagy területekre való tekintettel nem tudják azt optimális (30-38%) nedvességtartalommal betakarítani. Az alacsony szemnedvesség tartalommal, csövesen betakarított kukorica vetőmagnál, a betakarítás és főleg a feldolgozás során jelentős (5-25%) pergési veszteséggel kell számolni. A kipergett szemeket vetőmagként nem szabad felhasználni. A vonatkozó szakirodalomban nem lelhető fel olyan tanulmány, amely tudományos alapossággal foglakozik a kukorica vetőmag szemes betakarításának lehetőségével. Franciaországban előfordul az alternatív betakarítás, de kutatások nem folynak ebben az irányban. Egy amerikai tanulmányban különböző, kíméletesen betakarító kombájnokat hasonlítanak össze a hagyományos csőtörőkkel, amivel vetőmag kukoricát is be lehet takarítani. A Dél-Afrikai köztársaságban szigorú feltételekhez kötötten engedélyezett a szemes betakarítás. Az illetékes szakhatóság vállalta, hogy üzemi szintű, célirányos kísérleteket folytat le a hibridkukorica vetőmag szemesen történő betakarítására, valamint szántóföldi- és vetőmagüzemi minősítési követelményrendszert dolgoz ki. A kísérletek tervezésekor arra kerestük a választ, lehet-e a szemes betakarítás alternatívája, kiegészítője a hagyományos betakarítási módnak. Hogyan és milyen irányban, mértékben befolyásolja a szemes betakarítás 1. a szántóföldi szemveszteséget, ennek következtében a terméseredményeket 2. a csírázóképességet, 3. az életerőt, 4. a tárolhatóságot, 5. a genetikai tisztaságot 6. a kapott eredmények hogyan ültethetők át a gyakorlatba 7. hogyan oldható meg jelentős (hatósági) többletmunka ráfordítása nélkül az alternatív betakarítás elszámoltatása/ellenőrzése és minőségbiztosítása
2
2. Anyag és módszer A 3 év során összesen 601,5 hektár kísérleti terület, 22 kísérleti tábla, és 16 genetikai háttér elemzését végeztük. A kísérleti táblákat az adott év Pioneer ZRt. hibridkukorica vetőmag-szaporító tábláin jelöltük ki, melyek felét szemesen, felét csövesen takarítottuk be. A
betakarítás
után
táblánként
és
kezelésenként
mértük
a
szántóföldi
szemveszteséget, melyet kg/ha-ban fejeztük ki. A mintákat szárítottuk majd valamennyit osztályoztuk 6,5-10,5 körrostán, és frakciókra (LF, LR, MF, MR) bontottuk résrostán. Ezt követően alapmintákból laboratóriumi
mintákat
képeztünk
csírázóképesség,
életerő,
fajtakitermesztés
és
izoelektromos fókuszálás vizsgálatokra. A kísérleti vetőmagot a Pioneer ZRt. vetőmagüzemében tároltuk (10-25C, 50-60% RH) majd egy évvel később újra vizsgáltuk a vetőmag csírázóképességét, életerejét. Minden laboratóriumi vizsgálatot ISTA által ajánlott és elfogadott módszerek alapján végeztünk. A csírázóképesség és életerő vizsgálatokat klimatizált kamrákban végeztük, megkülönböztettünk ép- és abnormális csíranövényeket valamint rothadt szemeket, melyeket darabszázalékban (db %) fejeztük ki. Az életerő vizsgálathoz a Barla-Szabó féle „Komplex stresszeléses vigor vizsgálatot” (CSVT) választottuk. Értékelés során feljegyeztük a nagy- és kis vigort mutató, az abnormális csíranövények és rothadt magok arányát, az egy tekercsben lévő csíranövények hajtás- és gyökértömegét. A fajtatisztaságot izoelektromos fókuszálással határoztuk meg, az ön- és idegenbeporzott szemek száma alapján százalékban (%) adtuk meg. A gélelektroforézis mellett elvégeztük a minták kisparcellás fajtaazonossági vizsgálatát, melyben a növényeket virágzáskor és éréskor bíráltuk a kukorica hibridek hivatalos fajtaleírása alapján és a fajtatisztaságot százalékban (%) fejeztük ki. A genetikai tisztaság vizsgálatánál kezelések és a módszerek eredményeit összevetettük, de az eredményekből statisztikai számításokat nem tudtunk végezni. A statisztikai kiértékeléshez a csírázóképesség és életerő vizsgálatoknál (három- és négytényezős varianciaanalízis) SPSS 15 programot használtunk. Megállapítottuk van-e a tényezők között szignifikáns különbség, és elemeztük a kapcsolatok szorosságát (parciális η²).
3
3. Eredmények A szántóföldi szemveszteség a szemes betakarítás esetében átlagosan 3,37-szer nagyobb a csöves módnál. Összességében mégis több vetőmag nyerhető a szemes betakarításból, hiszen vetőmagüzemben a csöves csoport feldolgozása során elszenvedett átlagos szempergés meghaladja a szemes betakarítás átlagos szántóföldi veszteségét. A csírázóképesség vizsgálatnál (frakcionálatlan és frakcionált) azt tapasztaltuk, hogy a szemes betakarításnál több esetben szignifikánsan gyengébb eredményt kaptunk a csöves betakarításhoz képest. A kapcsolatok szorosságát is figyelembe véve kijelenthetjük, hogy a különbségeket nem a kezelés, hanem első sorban maga a hibrid határozta meg. A különbségek ellenére az eredmények alapján mindkét betakarítási mód csírázóképessége elérheti, és meg is haladhatja az előírt 90%-os értéket. A frakcionált vetőmagban a szemes betakarításnál is a gömbölyű szemek csírázóképessége elmarad a lapos szemekétől. A gömbölyű szemeknél volt legtöbb esetben statisztikailag igazolható a különbség. Ebből arra következtettünk, hogy a gömbölyű szemeknél, ha csak kis mértékben is, de a kombájn rontja a csírázóképességet. Megállapítottuk, hogy a csírázási különbségek a szemes csoportban található abnormális csíranövények magasabb előfordulási arányából következtek, azaz a szemes betakarítás valamelyest emeli ezek számát. A kapcsolatok szorosságát figyelembe véve itt is arra a megállapításra jutottunk, hogy különbségeket első sorban a hibrid genetikai háttere, nem pedig a kezelés befolyásolta. A rothadt szemek számában nem-, vagy elhanyagolható különbséget mértünk a kezelések között, így kijelenthetjük, hogy a betakarítási mód nem befolyásolja a rothadt szemek arányát. Az életerő vizsgálatoknál legtöbb esetben a csíra- és gyökértömegnél volt szignifikáns különbség a kezelések között. A kapcsolatok szorosságát itt is első sorban a hibrid befolyásolta, de gyökértömeg és betakarítási mód közötti kapcsolat közepesen szoros volt. Vizsgálataink szerint a gyengébb csírázóképességű hibrideknél tapasztaltuk a gyengébb életerőt. Tapasztalataink szerint azoknál a csoportoknál, ahol a „nagy vigor” jobb eredményt mutatott a másik csoporthoz viszonyítva, ott a csíra és a gyökér tömegek ezt visszaigazolták. A csírázóképességhez hasonlóan, életerő esetében is megállapíthatjuk, hogy a frakciók közül a legjobb eredményeket a LF, míg a leggyengébbet a MR frakció adta, s ezt lekövette a csíra tömeg is.
4
Megfigyeltük, hogy közvetlenül a betakarítást követően egyes hibridek gyakran kisebb életerőt mutatnak, mint egy évvel betakarítás után, tehát a kukoricánál is van egy rövid ideig tartó, de hibridenként eltérő hosszúságú csíranyugalmi állapot. A különböző hibridek eltérően reagáltak a tárolásra. A betakarítás után egy évvel - ha kis különbséggel is – konzekvensen a szemes betakarításnál tapasztaltunk kisebb csírázóképesség csökkenést. A kapcsolat szorosságát nézve kijelenthetjük, hogy itt is a hibridnek volt nagyobb befolyása az eredményre, mint a kezelésnek. Azt is megfigyelhetjük a csírázóképességi értékekből, hogy megfelelő üzemi tárolás mellett mindkét kezelésnél megőrizhető a szabványban előírt csírázóképesség. Genetikai tisztaság tekintetében a gélelektroforézis nem-, a fajtakitermesztés azonban egyértelműen
visszaigazolta
a
csöves
betakarítás
fölényét.
Vizsgálatainkból
megállapíthatjuk, hogy ez a szemes betakarítás lehetőségének szűk keresztmetszete. Az egyes eredmények ellenére az is látszik, hogy a szemes betakarítással is megvalósítható a megfelelő genetikai tisztaság, és a csöves betakarítás esetében sem mindig tapasztalunk megfelelő fajtaazonosságot. Korrelációszámítással igazoltuk, hogy egyik kezelés csírázóképességére sincs, vagy csak kismértékű hatása van a tőszámnak, termékenyülésnek, csőszámnak. A szemes betakarítás esetén a szántóföldi szemveszteség szoros kapcsolatban áll a tőszámmal, a szemnedvesség tartalommal, míg laza ezek kapcsolata a csöves betakarításnál. Gazdasági szempontokat figyelembe véve a szemes betakarítás környezetkímélőbb, energiatakarékosabb. A vetőmag-előállító táblákon, egységnyi területen megtermelt termésből nagyobb vetőmag kihozatal érhető el, mivel a feldolgozás során gyakorlatilag nincs vetőmagüzemi veszteség. Hátrányaként említhető, hogy a válogatóasztal kihagyásával kimarad a csőszelekció, ami hátrányosan befolyásolja a genetikai tisztaságot. A szántóföldön a címerezésre és az idegen növények eltávolítására fokozottan oda kell figyelni. Fontos megemlíteni, hogy fajtaazonos vetőmag előállítása a szülői vonalak megfelelő genetika tisztaságával kezdődik. Vizsgálataink azt igazolták, hogy nem minden évjárat kedvez a szemes betakarításnak, és a hibridek eltérő módon reagálnak az alternatív betakarítási módra. Az előnyöket és hátrányokat figyelembe véve, megfelelő szabályozás mellett, adott környezeti feltételek között, toleráns hibridekkel, termésmegmentő jelleggel a szemes betakarítás valós alternatíva lehet. Dolgozatomat fontos szakmai vitaalapnak szánom a nemesítőknek, a termelőknek, a szakhatóságnak egyaránt.
5
4. Tézispontok 1. Egységnyi területről a szemes betakarítással a nagyobb szántóföldi szemveszteség ellenére is átlagosan 18%-kal több vetőmag nyerhető a csöves csoport feldolgozása során elszenvedett nagyobb szempergés következtében. 2. A szemes betakarítás kis mértékben csökkenti az ép csíranövények számát, ugyanennyivel növeli az abnormális egyedeket, és nincs hatással az élettelen szemek számára. 3. Életerő vizsgálatoknál legtöbb esetben a csíra- és gyökértömegnél volt szignifikáns különbség a csöves betakarítás javára. 4. Vizsgálatainkban tárolás hatására átlagosan - ha kis különbséggel is - a szemes betakarítás szenvedte el a kisebb csírázóképesség csökkenést. 5. Vizsgálataink szerint az ép és az abnormális csíranövények számát, az életerőt, a tárolhatóságot, a frakciók közötti különbségeket első sorban a hibrid, nem pedig a kezelés befolyásolta. 6. Genetikai tisztaság tekintetében a gélelektroforézis nem, a fajtakitermesztés visszaigazolta a csöves betakarítás fölényét, de a szemes betakarítással is megvalósítható a megfelelő genetikai tisztaság. 7. A szemes betakarításnál a csírázóképességre nincs, vagy kismértékű hatása van a tőszámnak,
termékenyülésnek,
csőszámnak.
Szemes
betakarításnál
szoros
kapcsolatot mutat a tőszám, a szemnedvesség a szántóföldi szemveszteségre, míg lazább ezek kapcsolata a csöves betakarításnál.
6
5. Tudományos közlemények jegyzéke
5.1.
Az értekezés témakörében megjelent tudományos közlemények
5.1.1. Konferencia kiadványban megjelent közlemények magyar nyelven
Varga P. (2012) Mit ér a hibridkukorica vetőmag, ha szemesen takarítjuk be? XIII. RODOSZ Konferencia, Kolozsvár, 2012. november 9-11
5.1.2. Konferencia kiadványban megjelent közlemények magyar nyelven, teljes terjedelemben megjelenítve Varga P, Berzy T, (2010.) Morzsoltan betakarított hibridkukorica vetőmag laborvizsgálatainak előzetes eredményei, XVI. Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely, 2010. március 25. ISBN: 978-963-9639-36-2 Varga P, Berzy T, (2011) Morzsoltan betakarított hibridkukorica vetőmag betakarítás utáni és egyéves csíraeredményei, XVII Ifjúsági Tudományos Fórum, 2011. április 21. Keszthely ISBN 978-963-9639-42-3 Varga Péter, (2011) Szemes betakarítás hatása a hibridkukorica vetőmag csírázóképességére és genetikai tisztaságára, LIII. Georgikon napok, nemzetközi konferencia, Fenntarthatóság és versenyképesség? Keszthely, 2011. szeptember 29-30. Kivonat-kötet, p 134. ISBN: 978-9639-43-0 Varga Péter, Berzy Tamás (2012) Szemes betakarítás hatása a hibridkukorica vetőmag
csírázóképességére,
Alap
és
alkalmazott
kutatások
eredményei
a
növénytudományokban, Tudományos Konferencia, Debrecen, 2012. március 9. ISBN 978615-5183-17-1 Varga
Péter
(2012)
Szemesen
betakarított
hibridkukorica
vetőmag
csírázóképessége száraz és csapadékos évben, A talaj, a növény, az állat és az ember kapcsolata a fenntarthatóság és az alkalmazkodás tükrében, Tudományos konferencia, Kaposvár, 2012. május 22. Acta Agraria Kaposváriensis, Volume 16 No 2 2012, pp 55-57, ISSN 1418-1789 Varga Péter (2012) Eltérő betakarítási mód hatásai a hibridkukorica (Zea mais L.) vetőmag minőségére, XXXIV. Óvári Tudományos Nap, A magyar mezőgazdaság – lehetőségek, új gondolatok, Mosonmagyaróvár, 2012. október 5. ISBN 978-963-9883-93-2
7
Varga
Péter
(2013)
A
szemesen
betakarított
hibridkukorica
vetőmag
csírázóképessége, genetikai tisztasága; 60 éves a magyar hibridkukorica, A Magyar Tudomány ünnepe, Hibridkukorica konferencia, Martonvásár, 2013. november 14. ISBN: 978-963-89129-3-0
5.1.3. Konferencia kiadványban megjelent közlemények idegen nyelven Varga, P. - Berzy, T. – Anda, A. – Ertsey, K (2011) Relations between the shelled harvesting method and seed biological value – in case of some Pioneer hybrids, XXII Eucarpia Maize and Sorghum Conference, Conference Book, p 68. Opatija, Croatia, June 19-22, 2011 ISBN 978-953-97114-8-9
5.1.4. Magyar nyelvű, lektorált, tudományos folyóiratban megjelent közlemény Varga P. - Berzy T. - Anda A. (2012) Morzsoltan betakarított hibridkukorica (Zea mays L.) vetőmag előzetes vizsgálati eredményei – Növénytermelés. 61. 1:1-18 HU ISSN 0546-8191
5.1.5. Idegen nyelvű, lektorált, tudományos folyóiratban megjelent közlemény Varga, P – Berzy, T. (2011) Effect of different harvesting methods on the germination and vigour of hybrid maize (Zea mays L.) seed, Georgikon for Agriculture, 14 (1) 2011. p. 69-83 HU ISSN 0239 1260 Varga, P. - Berzy, T. – Anda, A. – Ertsey, K (2012) Relationship between seed harvesting method and seed physiological quality for a number of Pioneer maize hybrids. Maydica 57. pp 219-224 ISSN:2279-8013 IF = 0,395
5.1.6. Az értekezés témakörében megjelent egyéb közlemények Varga P. (2009.) Összefoglaló a kukorica előállítások szemes betakarításának bevezetéséhez szükséges kísérletekről, Agrofórum 2009/6 p. 49 Varga P. (2010) Lehet-e szemesen hibridkukorica vetőmagot betakarítani? Vetőmag XVII. Évfolyam, 2010. 4. szám pp 14-15 Varga P. - Penzerné R.K. (2012) Összefoglaló a szemesen betakarított hibridkukorica vetőmagról (I.) Vetőmag XIX. Évfolyam, 2012. 4. szám 6-7 Varga P. (2013) Összefoglaló a szemesen betakarított hibridkukorica vetőmagról (II.) Vetőmag XX. Évfolyam, 2013. 3. szám 7-8
8
5.2.
Egyéb közlemények Berzy T. - Záborszky S. - Hegyi Zs. - Varga P. - Pintér J. (2012) A vetőmag
öregedése és vigorossága közötti összefüggések néhány kukorica (Zea mays L.) genotípus esetében – Növénytermelés 61: 2: 1-16. HU ISSN 0546-8191 Tikász G. - Pepó P. - Varga P. (2012) Különböző termőterületeken termesztett államilag elismert hazai őszi búzafajták (triticum aestivum l.) csírázóképesség és életerő vizsgálatai I. Talajtani, vízgazdálkodási és növénytermesztési tudományos nap, „Talaj – víz – növény kapcsolatrendszer a növénytermesztési térben” ISBN 987-963-89041-6-4 Berzy, T. - Záborszky, S. – Varga, P. - Hegyi, Z. – Pintér, J. (2013) Seedling vigour and seed deterioration in case of some maize (Zea mays L.) Genotypes Advanced Crop Science Vol3. No3 (2013) 218–224 ISSN: 2322-4282
9
1. Preliminaries and aim of the research work Maize is one of the most important crops in Hungary, and the breeding and seed production of hybrid maize are traditionally a major part of the maize production profile. Due to the increasing frequency of extremely hot years with little precipitation, the plants sown for seed production dry down very quickly, and farmers who produce seed on large areas find it difficult to harvest it all at optimum (30–38%) moisture content. When maize seed with low moisture content is harvested on the ear, a considerable proportion (5–25%) of the kernels tends to be lost or damaged in the course of harvesting and particularly during processing. These kernels cannot be utilised as seed. No papers that deal in a scientific manner with the possibility of harvesting hybrid maize seed shelled have been found in the literature. There are reports from France of the use of this alternative method of harvesting, but no research is underway in this direction. A paper was published in the USA that compared traditional ear-breaking combines with various types of machinery that harvest the kernels less aggressively and could thus be used to harvest seed maize, and shelled harvesting is authorised in the Republic of South Africa under strictly controlled conditions. The relevant Hungarian authorities undertook to perform experiments on a farm scale to investigate the possibility of authorising shelled harvesting for hybrid maize seed and to elaborate a classification system covering field and processing plant operations. The aim of the experiments was to determine whether shelled harvesting could be used as an alternative or supplement to conventional harvesting on the ear and to investigate how and to what extent shelled harvesting influenced: 1. field kernel losses, and thus grain yields 2. germination ability 3. seed vigour 4. storability 5. genetic purity 6. how the results could be utilised in practice 7. how the inspection and quality control of this alternative harvesting method can be achieved without overloading the relevant authorities.
10
2. Materials and methods Over the course of three years an analysis was made of 16 hybrids grown on a total of 22 fields covering 601.5 hectares. Each year the experimental plots were designated within the hybrid maize seed multiplication fields of the Pioneer ZRt company, half of which were harvested shelled and half on the ear. After harvesting, the field kernel losses were recorded in kg/ha for each field and each treatment. After drying, the samples were classified by passing them through a sieve with round holes (6.5–10.5 mm) and then through a sieve with slots to divide them into fractions (LF, LR, MF, MR). Laboratory samples were then taken from the basic samples for the analysis of germination ability and vigour, for field tests of genetic purity and for isoelectric focussing. The experimental seed was stored in the seed processing plant of Pioneer ZRt (10–25°C, 50–60% RH), and the germination ability and vigour were examined a year later. All the laboratory analyses were performed using the methods recommended by ISTA. The germination ability and vigour tests were carried out in climate chambers. A distinction was made between healthy and abnormal seedlings and rotted seeds, and the results were expressed as a percentage. Seed vigour was analysed using Barla-Szabó’s Complex Stressing Vigour Test (CSVT). Evaluation was made for the proportion of seedlings exhibiting high or low vigour, abnormal seedlings and rotted seeds, and the shoot and root weights of the total number of seedlings in each roll were recorded. The genetic purity was determined by means of isoelectric focussing and was expressed as the percentage of self- and cross-pollinated kernels. In addition to gel electrophoresis, the genetic purity was also tested by sowing the samples in small plots, where the plants were scored at flowering and maturity on the basis of the official variety description for maize hybrids, and the genetic purity was expressed as a percentage. The results obtained in the genetic purity tests were compared for treatments and harvesting methods, but statistical analysis could not be performed. In the case of germination ability and seed vigour the SPSS 15 program for three- and four-factor analysis of variance was used for the statistical analysis. Significant differences were determined between the factors and the closeness of the correlations was analysed (partial η²). 11
3. Results The kernel loss in the field was an average of 3.37 times greater for shelled harvesting than for harvesting on the ear. Nevertheless, more total seed was obtained from shelled harvesting, since the average processing losses for kernels harvested on the ear exceeded the average field losses recorded for shelled harvesting. The analysis of germination ability (for whole samples and for the separate fractions) indicated that significantly poorer results were obtained in many cases after shelled harvesting than for harvesting on the ear. However, if the closeness of the correlations is also considered, it can be stated that the differences were due primarily to the hybrid rather than to the treatment. Despite the differences, the germination ability for kernels harvested using both methods reached or exceeded the 90% value required by the standard. For both harvesting methods, the germination ability of round kernels was found to be poorer than that of flat kernels, and the difference between the harvesting methods was mainly significant in the case of the round kernels. It can thus be concluded that the combine caused a slight deterioration in the germination ability of round kernels. The differences in germination ability were also caused by the larger number of abnormal seedlings in the shelled group, suggesting that shelled harvesting led to the occurrence of more such seedlings. The closeness of the correlations again indicated that the differences were caused to a greater extent by the genetic background of the hybrids than by the treatment. Negligible differences were detected, if at all, between the number of rotted kernels in each treatment, so it can be stated that the harvesting method had no influence on the ratio of rotted seeds. In most cases significant differences in shoot and root weight were observed between the treatments in the vigour tests. Here, too, the closeness of the correlations was influenced to the greatest extent by the hybrid, but there was also a moderately close correlation between the root weight and the harvesting method. The analysis revealed that hybrids with poorer germination ability had weaker vigour. It was found that in groups with a larger ratio of seeds with high vigour, this was confirmed by the shoot and root weights. As in the case of germination ability, the best results in the vigour tests were found for the LF fraction and the poorest for the MR fraction, and this was confirmed by the shoot weight. It was observed that for some hybrids the seeds exhibited weaker vigour immediately after harvesting than a year later, suggesting that maize, like other species, has a short seed dormancy period, which varies from one hybrid to another. 12
Different hybrids exhibited diverse responses to storage. A year after harvesting the decrease in germination ability was consistently smaller after shelled harvesting, though the difference was not substantial. The closeness of the correlation again indicated that the hybrid had a greater influence on the results than the treatment. It was clear from the germination percentages that the level of germination ability laid down in the standard could be maintained after both types of harvesting if the storage conditions were satisfactory. With respect to genetic purity, the superiority of harvesting on the ear was clearly demonstrated in the field tests, but not by gel electrophoresis. The present experiments showed that this could be the main problem with shelled harvesting. Nevertheless, in general it appears to be possible to achieve satisfactory genetic purity after shelled harvesting, and it should be noted that even after harvesting on the ear the genetic purity is not always of the required level. Correlation analysis proved that the plant density, seed setting and ear number had little or no effect on the germination ability in either of the treatments. In the case of shelled harvesting the field kernel loss was closely correlated with the plant density and the grain moisture content, while these correlations were loose after harvesting on the ear. When economic aspects are considered, shelled harvesting is more environmentfriendly and energy-saving. A higher seed output can be achieved on seed production fields per unit area, as there are practically no processing losses in the seed plant. The disadvantage is that ear selection is not possible, which has a negative influence on genetic purity. This means that extra care must be taken in the field during detasselling and roguing. It is important to note that the production of genetically pure seed is only possible if the parental lines also have satisfactory genetic purity. The present work demonstrated that not all years are favourable for shelled harvesting, and that individual hybrids respond differently to this alternative means of harvesting. Weighing up the advantages and disadvantages it appears that under certain environmental conditions shelled harvesting could be a viable alternative for saving the crop of tolerant hybrids, provided the technology is strictly adhered to. The present dissertation could be an important starting point for debate between breeders, growers and the relevant authorities.
13
4. Main points of the thesis 1. Despite the greater field losses, an average of 18% more seed was obtained per unit area by means of shelled harvesting due to the greater processing losses recorded for seed harvested on the ear. 2. Shelled harvesting caused a slight reduction in the number of healthy seedlings and a similar increase in the number of abnormal plants, while it had no effect on the number of rotted seeds. The germination ability of round kernels was somewhat less than that of the flat fraction. 3. In the vigour tests there was generally a significant difference in the shoot and root weights, in favour of harvesting on the ear. 4. In the course of storage less reduction in germination ability was observed on average after shelled harvesting, but the difference was very slight. 5. The tests showed that the number of healthy and abnormal seedlings, the vigour, the storability and the differences between the fractions were influenced to a greater extent by the hybrid than by the treatment. 6. With respect to the genetic purity, although field tests indicated the superiority of harvesting on the ear, this was not confirmed by gel electrophoresis, so it appears that a satisfactory level of genetic purity can be achieved even in the case of shelled harvesting. 7. In the case of shelled harvesting the plant density, the seed setting and the ear number had little or no effect on germination ability. A close correlation was revealed between the field grain losses and both the plant density and the grain moisture content after shelled harvesting, while these correlations were loose in the case of harvesting on the ear.
14
5. List of scientific publications 5.1.
Scientific publications of PhD topic
5.1.1. Proceedings on Hungarian language Varga P. (2012) Mit ér a hibridkukorica vetőmag, ha szemesen takarítjuk be? XIII. RODOSZ Konferencia, Kolozsvár, 2012. november 9-11.
5.1.2. Proceedings (with full text) on Hungarian language Varga P, Berzy T, (2010.) Morzsoltan betakarított hibridkukorica vetőmag laborvizsgálatainak előzetes eredményei, XVI. Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely, 2010. március 25. ISBN: 978-963-9639-36-2 Varga P, Berzy T, (2011) Morzsoltan betakarított hibridkukorica vetőmag betakarítás utáni és egyéves csíraeredményei, XVII Ifjúsági Tudományos Fórum, 2011. április 21. Keszthely ISBN 978-963-9639-42-3 Varga Péter, (2011) Szemes betakarítás hatása a hibridkukorica vetőmag csírázóképességére és genetikai tisztaságára, LIII. Georgikon napok, nemzetközi konferencia, Fenntarthatóság és versenyképesség? Keszthely, 2011. szeptember 29-30. Kivonat-kötet, p 134. ISBN: 978-9639-43-0 Varga Péter, Berzy Tamás (2012) Szemes betakarítás hatása a hibridkukorica vetőmag
csírázóképességére,
Alap
és
alkalmazott
kutatások
eredményei
a
növénytudományokban, Tudományos Konferencia, Debrecen, 2012. március 9. ISBN 978615-5183-17-1 Varga
Péter
(2012)
Szemesen
betakarított
hibridkukorica
vetőmag
csírázóképessége száraz és csapadékos évben, A talaj, a növény, az állat és az ember kapcsolata a fenntarthatóság és az alkalmazkodás tükrében, Tudományos konferencia, Kaposvár, 2012. május 22. Acta Agraria Kaposváriensis, Volume 16 No 2 2012, 55-57, ISSN 1418-1789 Varga Péter (2012) Eltérő betakarítási mód hatásai a hibridkukorica (Zea mais L.) vetőmag minőségére, XXXIV. Óvári Tudományos Nap, A magyar mezőgazdaság – lehetőségek, új gondolatok, Mosonmagyaróvár, 2012. október 5. ISBN 978-963-9883-93-2 Varga
Péter
(2013)
A
szemesen
betakarított
hibridkukorica
vetőmag
csírázóképessége, genetikai tisztasága; 60 éves a magyar hibridkukorica, A Magyar Tudomány ünnepe, Hibridkukorica konferencia, Martonvásár, 2013. november 14. ISBN: 978-963-89129-3-0 15
5.1.3. Proceedings on foreign language Varga, P. - Berzy, T. – Anda, A. – Ertsey, K (2011) Relations between the shelled harvesting method and seed biological value – in case of some Pioneer hybrids, XXII Eucarpia Maize and Sorghum Conference, Conference Book, p 68. Opatija, Croatia, June 19-22, 2011 ISBN 978-953-97114-8-9
5.1.4. Articles in Hungarian (reviewed) Journals Varga P. - Berzy T. - Anda A. (2012) Morzsoltan betakarított hibridkukorica (Zea mays L.) vetőmag előzetes vizsgálati eredményei – Növénytermelés. 61. 1:1-18 HU ISSN 0546-8191
5.1.5. Articles in foreign (reviewed) Journals Varga, P – Berzy, T. (2011) Effect of different harvesting methods on the germination and vigour of hybrid maize (Zea mays L.) seed, Georgikon for Agriculture, 14 (1) 2011. p. 69-83. HU ISSN 0239 1260 Varga, P. - Berzy, T. – Anda, A. – Ertsey, K (2012) Relationship between seed harvesting method and seed physiological quality for a number of Pioneer maize hybrids. Maydica 57. pp 219-224 ISSN:2279-8013 IF = 0,395
5.1.6. Other publications of PhD topic Varga P. (2009.) Összefoglaló a kukorica előállítások szemes betakarításának bevezetéséhez szükséges kísérletekről, Agrofórum 2009/6 49. Varga P. (2010) Lehet-e szemesen hibridkukorica vetőmagot betakarítani? Vetőmag XVII. Évfolyam, 2010. 4. szám pp 14-15. Varga P. - Penzerné R.K. (2012) Összefoglaló a szemesen betakarított hibridkukorica vetőmagról (I.) Vetőmag XIX. Évfolyam, 2012. 4. szám 6-7 Varga P. (2013) Összefoglaló a szemesen betakarított hibridkukorica vetőmagról (II.) Vetőmag XX. Évfolyam, 2013. 3. szám 7-8
16
5.2.1. Articles in Hungarian (reviewed) Journals Berzy T. - Záborszky S. - Hegyi Zs. - Varga P. - Pintér J. (2012) A vetőmag öregedése és vigorossága közötti összefüggések néhány kukorica (Zea mays L.) genotípus esetében – Növénytermelés 61: 2: 1-16. HU ISSN 0546-8191
5.2.2. Articles in foreign (reviewed) Journals Berzy, T. - Záborszky, S. – Varga, P. - Hegyi, Z. – Pintér, J. (2013) Seedling vigour and seed deterioration in case of some maize (Zea mays L.) Genotypes Advanced Crop Science Vol3. No3 (2013) 218–224 ISSN: 2322-4282
5.2.3. Other publications Tikász G. - Pepó P. - Varga P. (2012) Különböző termőterületeken termesztett államilag elismert hazai őszi búzafajták (triticum aestivum l.) csírázóképesség és életerő vizsgálatai I. Talajtani, vízgazdálkodási és növénytermesztési tudományos nap, „Talaj – víz – növény kapcsolatrendszer a növénytermesztési térben” ISBN 987-963-89041-6-4
17
