Αξιολόγηση εμπορικών και προ-εμπορικών υβριδίων αραβοσίτου ως προς την απόδοση και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους

Abstract

Ο αραβόσιτος (Zea mays) είναι παγκοσμίως ένα από τα πιο ευρέως καλλιεργούμενα είδη. Ωστόσο, το παραγωγικό δυναμικό των υβριδίων συχνά επηρεάζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες, δημιουργώντας χάσμα παραγωγής. Το κύριο ζήτημα στα τελικά στάδια των εμπορικών προγραμμάτων βελτίωσης καλαμποκιού είναι η αναγνώριση και προώθηση νέων υβριδίων που προσφέρουν υψηλότερες αποδόσεις σε μια ποικιλία διαφορετικών συνθηκών. Η ερευνητική αυτή διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην αξιολόγηση εμπορικών και προ-εμπορικών υβριδίων αραβοσίτου στις συνθήκες της Δυτικής Μακεδονίας. Καλλιεργήθηκαν 12 υβρίδια FAO 500-590 (έξι εμπορικά C1-C6 ως μάρτυρες και έξι πειραματικά υβρίδια-Experimental Hybrids ΕΗ1-ΕΗ6) και 33 υβρίδια FAO 600-700 (δεκαπέντε εμπορικά Μ1-Μ15 ως μάρτυρες και δεκαοκτώ πειραματικά υβρίδια ΠΥ1-ΠΥ18) σε 180 πειραματικά τεμάχια. Σε κάθε πειραματικό τεμάχιο μετρήθηκε το ύψος φυτών και το ύψος έκφυσης ανώτερου σπάδικα καθώς και τα συστατικά της απόδοσης σε καρπό, ποσοστό υγρασίας, μήκος σπάδικα, αριθμός σειρών/σπάδικα και βάρος 1000 σπόρων σε επιλεγμένα φυτά ανά πειραματικό τεμάχιο. Τέλος στο εργαστήριο Βοτανικής της Σχολής Γεωπονικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Δυτικής Μακεδονίας έγιναν μετρήσεις σε ποιοτικά χαρακτηριστικά όπως ποσοστό πρωτεΐνης, ελαίου και αμύλου σε δείγματα από όλα τα πειραματικά τεμάχια. Στα υβρίδια της κλάσης 500-599 τα πειραματικά ΕΗ1 και ΕΗ5 υπερείχαν των εμπορικών σε απόδοση καρπού, με το ΕΗ5 να υπερέχει και σε αριθμό σειρών ανά σπάδικα αλλά και στο βάρος 1000 κόκκων. Το ΕΗ3 υπερείχε σε μήκος σπάδικα συγκριτκά με τα εμπορικά. Τα ΕΗ1, ΕΗ2, ΕΗ4 και ΕΗ6 είχαν μεγαλύτερη περιεκτικότητα πρωτεΐνης. Τα ΕΗ3 και ΕΗ5 υπερείχαν έναντι των εμπορικών σε περιεκτικότητα λαδιού. Στα υβρίδια 500-599 FAO διαπιστώθηκε ότι η απόδοση συσχετίζεται θετικά με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα, με το βάρος 1000 κόκκων και με το ύψος των φυτών, ενώ αρνητικά συσχετίζεται με την % περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη. Παρατηρήθηκε θετική συσχέτιση του ύψους των φυτών με το ύψος έκφυσης του ανώτερου σπάδικα, με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα και με το μήκος σπάδικα. Στα υβρίδια της κλάσης 600-700 FAO το ΠΥ15 ήταν παραγωγικότερο από τα εμπορικά, το υβρίδιο ΠΥ17 ήταν αυτό με το μεγαλύτερο αριθμό σειρών ανά σπάδικα, το ΠΥ2 υπερείχε σε μήκος σπάδικα και είχε το μεγαλύτερο βάρος 1000 κόκκων. Το ΠΥ8 είχε τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα λαδιού και αμύλου. Το υβρίδιο ΠΥ18 ήταν το υψηλότερο, με το ΠΥ16 να έχει το μεγαλύτερο ύψος έκφυσης σπάδικα. Στα υβρίδια 600-700 FAO διαπιστώθηκε ότι η απόδοση συσχετίζεται θετικά με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα, με το μήκος σπάδικα, το βάρος 1000 κόκκων, το ύψος των φυτών, το ύψος έκφυσης του ανώτερου σπάδικα και με την % περιεκτικότητα σε άμυλο. Αντιστοίχως, όπως και στα υβρίδια της κλάσης 500 αξίζει να σημειωθεί η θετική συσχέτιση του ύψους των φυτών με το ύψος έκφυσης του ανώτερου σπάδικα, με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα και με το μήκος σπάδικα. Στα υβρίδια 600-700 FAO διαπιστώθηκε ότι η απόδοση συσχετίζεται θετικά με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα, με το μήκος σπάδικα, με το βάρος 1000 κόκκων, με το ύψος των φυτών, με το ύψος έκφυσης του ανώτερου σπάδικα και με την % περιεκτικότητα σε άμυλο. Αντιστοίχως, όπως και στα υβρίδια της κλάσης 500 αξίζει να σημειωθεί η θετική συσχέτιση του ύψους των φυτών με το ύψος έκφυσης του ανώτερου σπάδικα, με τον αριθμό σειρών ανά σπάδικα και με το μήκος σπάδικα. Συμπερασματικά το EH5 (κλάση 500-599) θα άξιζε να μελετηθεί και να αξιολογηθεί περαιτέρω καθώς υπερείχε των εμπορικών και υπολοίπων πειραματικών σε απόδοση σε καρπό, σε αριθμό σειρών ανά σπάδικα και στο βάρος 1000 κόκκων. Το υβρίδιο ΠΥ15 ήταν το παραγωγικότερο στην κλάση 600-700 συγκριτικά με τα υπόλοιπα πειραματικά και εμπορικά υβρίδια της ίδιας κλάσης και το ΠΥ8 λόγω των ποιοτικών του χαρακτηριστικών. Maize (Zea mays) is one of the most widely cultivated species globally. However, the productive potential of hybrids is often affected by environmental conditions, creating a yield gap. The main issue in the final stages of commercial maize breeding programs is the identification and promotion of new hybrids that offer higher yields across a variety of different conditions. This research focuses on the evaluation of commercial and pre-commercial maize hybrids under the conditions of Western Macedonia. 12 FAO 500-590 hybrids were cultivated (6 commercial hybrids C1-C6 as controls and six experimental hybrids - Experimental Hybrids EH1-EH6), and 33 FAO 600-700 hybrids (15 commercial hybrids M1-M15 as controls and 18 experimental hybrids ΠY1-ΠY18) were grown in 180 experimental plots. In each experimental plot, plant height and the height of the upper ear's emergence were measured, along with the yield components, moisture content, ear length, number of rows per ear, and the weight of 1,000 seeds from selected plants in each plot. Finally, in the Botany Laboratory of the School of Agricultural Sciences at the University of Western Macedonia, measurements were taken for qualitative characteristics such as protein, oil, and starch content in samples from all experimental plots. In the 500-599 hybrid class, the experimental hybrids EH1 and EH5 outperformed the commercial ones in grain yield, with EH5 also excelling in the number of rows per ear and the weight of 1,000 kernels. EH3 surpassed the commercial hybrids in ear length. EH1, EH2, EH4, and EH6 had higher protein content. EH3 and EH5 outperformed the commercial hybrids in oil content. In the 500-599 FAO hybrids, it was found that yield was positively correlated with the number of rows per ear, the weight of 1,000 kernels, and plant height, while it was negatively correlated with the percentage of protein content. A positive correlation was observed between plant height and the height of the upper ear's emergence, the number of rows per ear, and ear length. In the 600-700 FAO hybrids, ΠY15 was more productive than the commercial ones, ΠY17 had the highest number of rows per ear, ΠY2 excelled in ear length and had the greatest 1,000-kernel weight, and ΠY8 had the highest oil and starch content. The hybrid ΠY18 was the tallest, with ΠY16 having the highest ear emergence height. In the 600-700 FAO hybrids, it was found that yield was positively correlated with the number of rows per ear, ear length, the weight of 1,000 kernels, plant height, the height of the upper ear’s emergence, and starch content. Similarly, as in the 500 FAO hybrids, it is worth noting the positive correlation between plant height and the height of the upper ear's emergence, the number of rows per ear, and ear length. In the 600-700 FAO hybrids, it was found that yield was positively correlated with the number of rows per ear, ear length, the weight of 1,000 kernels, plant height, the height of the upper ear's emergence, and starch content. Similarly, as in the 500 FAO hybrids, it is worth noting the positive correlation between plant height and the height of the upper ear's emergence, the number of rows per ear, and ear length. In conclusion, EH5 (class 500-599) deserves further study and evaluation, as it outperformed the commercial and other experimental hybrids in grain yield, number of rows per ear, and weight of 1,000 kernels. The hybrid ΠY15 was the most productive in the 600-700 class compared to the other experimental and commercial hybrids in the same class, and ΠY8 stood out due to its qualitative characteristics.