Activitatea de ameliorarea porumbului de la I.N.C.D.A. Fundulea are o experiență de 59 de ani, fiind cea mai importantă din Romania în crearea și promovarea unor hibrizi de porumb superiori. În această perioadă au fost înregistrați 86 de hibrizi de porumb, o mare parte dintre aceștia fiind cultivați de-a lungul timpului pe milioane de hectare.
În prezent, departamentul de ameliorarea porumbului de la I.N.C.D.A. Fundulea derulează câteva proiecte de cercetare și reprezintă o infrastructură de cercetare strategică prin contribuția esențială la independența României în dezvoltarea și ameliorarea unei germoplasme de porumb valoroasă, care să răspundă cerințelor tot mai exigente ale cultivatorilor.
Hibridul Fundulea 423 reprezintă rezultatul activității de ameliorare desfășurate pe o perioadă de mai mulți ani, la I.N.C.D.A. Fundulea, în care s-a urmărit cumularea genelor favorabile implicate în condiționarea producției și a stabilității acesteia în condiții pedoclimatice diferite. Această activitate de ameliorare a fost orientată, în principal, în următoarele direcții: crearea de material inițial diversificat; crearea de linii consangvinizate din grupe heterotice diferite, cu valoare combinativă specifică ridicată, pentru a maximiza valoarea heterozisului; crearea de linii consagvinizate cu însușiri superioare, rezistente la factorii de stres biotici și abiotici și la factorii externi: temperaturi scăzute, secetă și arșiță, frângere și cădere; crearea de forme cu tulpină subțire, elastică, turgescentă și care să prezinte caracterul „stay green”; crearea de forme perfecționate de hibrizi superiori celor cultivați, în ce privește potențialul de producție, calitatea și, mai ales, stabilitatea producției.
MATERIALUL ŞI METODA DE CERCETARE
Hibridul Fundulea 423 a fost experimentat în rețeaua Academiei de Științe Agricole și Silvice (A.S.A.S.), în culturi comparative, în 5-6 stațiuni, în perioada 2012-2014, la irigat și neirigat. În rețeaua Institutului de Stat pentru Testarea și Înregistrarea Soiurilor (I.S.T.I.S.), testarea s-a efectuat în aceeași perioadă, în 6 centre de testare, la neirigat. Martorii au fost diferiți de la o rețea la alta, precum și de la un an la altul. Astfel, în reteaua A.S.A.S., în anul 2012, martori au fost hibrizii F376, Crișana, Iezer și Olt, în timp ce între anii 2013-2014, martori au fost hibrizii F376, Crișana, Iezer și Paltin. În rețeaua I.S.T.I.S., în anul 2012, martori au fost hibrizii PR37Y12, Paltin și F322, iar în anii 2013 și 2014, hibrizii PR37Y12, Crișana și Iezer. Testarea hibrizilor s-a făcut în microculturi comparative în conformitate cu protocoalele experimentale ale A.S.A.S. și I.S.T.I.S., în parcele de 4 rânduri, din care recoltabile cele centrale (pentru a diminua competiția intergenotipică), în 2-4 repetiții, în care au fost determinate producția de boabe și umiditatea la recoltare, precum și observațiile fenologice și însușirile morfofiziologice de interes. Viteza de pierdere a apei din boabe (dinamica umidității boabelor prin determinări successive ale umidității boabelor după atingerea maturității fiziologice) precum și însușirile specifice pentru estimarea eficienței producerii de sămânță și stabilirea tehnologiei de producere de sămânță s-au determinat în experimente specifice pentru acest tip de observații.
În perioada 2013-2014, când s-au putut alcătui seturi de date balansate, a fost calculată analiza varianței pentru determinarea efectelor diferitelor surse de variație asupra producției și umidității la recoltare, în cazul ambelor rețele de testare.
Toleranța la secetă a fost estimată pe baza unui indice de selecție de adaptabilitate (DRIND) propus de Mandache,în 2013, care a fost calculat pentru hibridul Fundulea 423 și hibrizii martor pe baza unui set nebalansat de date de producție din ambele rețele de testare și clasificarea localităților în două niveluri de stres hidric:
– LWS – nivel scăzut de stres hidric (condiții relativ normale de dezvoltare a plantelor și producții ridicate);
– HWS – nivel ridicat de stres hidric (condiții de secetă și arșiță și producții relativ scăzute).
Conținutul boabelor în proteină, amidon și grăsimi au fost determinate la Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare Agricolă Fundulea, analizele de calitate fiind efectuate cu aparatul INFRATEC tm 1241.
Conținutul de aminoacizi esențiali s-a determinat la Institutul Național de Biologie și Nutriție Animală – Balotești, cu sistemul HPLC Surveyor Plus, Thermo Electron.
REZULTATE ŞI DISCUŢII
Datele obținute în condiții de experimentare relativ neuniforme precum și difențele climatice ale celor trei ani de testare au determinat prezentarea separată a rezultatelor de producție și a umidității boabelor la recoltare, obținute pentru anul 2012 și pentru perioada 2013-2014, în ambele rețele de testatre, A.S.A.S. și I.S.T.I.S. In tabelul 1 sunt prezentate datele de producție obținute în anul 2012 în rețeaua A.S.A.S. la hibridul Fundulea 423 în comparație cu hibrizii martor din aceeași grupă de maturitate. În medie pe patru localități, la neirigat, respectiv: Fundulea, Lovrin, Livada și Turda, a realizat o producție medie relativ scăzută, de 6,09 t/ha, ceea ce reprezintă 97% din producția martorului Fundulea 376. Nivelul general scăzut al producțiilor obținute în 2012 în sudul și vestul țării caracterizează anul 2012 ca un an dificil, secetos. Au fost excluse din analiza datelor obținute în 2012 două localități atipice, S.C.D.A. Suceava, situată la latitudine prea nordică, pentru care hibrizii de la Fundulea nu sunt suficient de adaptați, unde hibridul Fundulea 423 a realizat o productie de 11,94 t/ha, dar cu o umiditate ridicată de 24,9%, și S.C.D.A. Șimnic, unde hibridul Fundulea 423 a realizat o producție de doar 1,17 t/ha, din cauza unei secete excesive care a compromis producția în totalitate. Stațiunea Șimnic, care se situează într-o zonă secetoasă, nu are posibilitatea să aplice irigații, ca singura măsură eficientă de control al secetei, rezultatele obținute în astfel de ani excesiv de secetoși fiind, în general, excluse din analizele multilocaționale și multianuale.
Producţia de boabe cu 14% umiditate (t/ha) şi umiditatea la recoltare (%) la hibridul Fundulea 423 testat în reţeaua A.S.A.S., în anul 2012, la neirigat:
Analiza varianței pentru producția de boabe cu umiditatea de 14% și umiditatea la recoltare în anii 2013-2014, din reteaua A.S.A.S. (set balansat de date) este prezentată în tabelul 2.
Condițiile de mediu reprezentate de localități (L) și anii de experimentare (A), precum și interacțiunea dintre acestea au avut un efect semnificativ asupra producției de boabe.
Hibrizii (H) precum și interacțiunea acestora cu localitățile nu au influențat în mod semnificativ producția de boabe, în timp ce interacțiunea hibrizi x ani a produs efecte semnificative asupra producției de boabe.
În cazul umidității boabelor, ca și la producție, condițiile de mediu și interacțiunea dintre acestea au produs variații semnificative, dar și genotipurile au influențat semnificativ umiditatea la recoltare, în timp ce interactiunea hibrizi x condițiile de mediu a rămas nesemnificativă (tabelul 3). Coeficienții de variație atât pentru producție, cât și pentru umiditate au valori foarte mici, în jur de 5%, relevând calitatea satisfăcătoare a datelor obținute.
ANOVA pentru producția de boabe cu 14% umiditate, în reţeaua A.S.A.S., în perioada 2013-2014:
ANOVA pentru umiditatea la recoltare, în reţeaua A.S.A.S., în perioada 2013-2014:
Sub aspect climatic, anii de cultură 2013 și 2014 au fost considerați favorabili culturii porumbului. În rețeaua A.S.A.S., în medie pe cinci localități, respectiv, Fundulea, Lovrin și Șimnic la neirigat și Brăila și Valu lui Traian la irigat, hibridul Fundulea 423 a realizat o producție relativ ridicată, apropiată de cea a martorilor, de 9,6 t/ha, depășind hibridul Iezer cu 2% (tabelul 4).
Producţia de boabe cu 14% umiditate (t/ha) şi umiditatea la recoltare (%) la hibridul Fundulea 423, testat în reţeaua A.S.A.S., medie 2013-2014:
În rețeaua I.S.T.I.S., în anul 2012, hibridul Fundulea 423 a realizat în medie pe șase localități, respectiv, Târgoviște, Râmnicu Sărat, Portărești, Peciu Nou, Dâlga și Cogealac, în conditii de neirigare, o producție de boabe de 5,41 t/ha cu 14% umiditate, depășind cu 9% hibridul martor F322 (considerat un hibrid rezistent la secetă în acea perioadă) și cu 2% hibridul Paltin, fiind depășit cu 9% doar de hibridul PR37Y12 (tabelul 5).
Producţia de boabe cu 14% umiditate (t/ha) realizată de hibridul Fundulea 423 testat în reţeaua I.S.T.I.S., în anul 2012:
Analiza varianței pentru producția de boabe și umiditate ale hibridului Fundulea 423, testat în rețeaua I.S.T.I.S. în anii 2013 și 2014 (set de date balansat), este prezentată în tabelele 6a și 6b. În cazul ambelor însușiri toți cei trei factori, și anume, localități, ani și hibrizi, precum și interacțiunea dintre ani și localități au produs variații semnificative, în timp ce interacțiunea dintre hibrizi și condițiile experimentale reprezentate de ani și localități au fost nesemnificative, sugerând un comportament stabil al hibrizilor (tabelele 6a și 6b).
ANOVA pentru producţia de boabe cu 14% umiditate, în reţeaua I.S.T.I.S., în perioada 2013-2014:
ANOVA pentru umiditatea la recoltare, în rețeaua I.S.T.I.S., în perioada 2013-2014:
Datele de producție și umiditatea la recoltare obținute la hibridul Fundulea 423 și hibrizii martori în perioada 2013-2014, în rețeaua I.S.T.I.S. sunt prezentate în tabelele 7 și 8. In medie pe șase localități (tabelul 7), și anume: Târgoviște, Râmnicu Sărat, Portărești, Inand, Dâlga și Cogealac, hibridul Fundulea 423 a realizat o producție de 9,12 t/ha, depășind martorul Iezer cu 8%. Are un spor de producție de peste 12% față de hibridul Crișana și de 3% față de hibridul PR37Y12.
Producția medie de boabe cu 14% umiditate (t/ha) a hibridului Fundulea 423, în perioada 2013-2014, în rețeaua I.S.T.I.S., la neirigat:
În ceea ce privește umiditatea boabelor la recoltare (tabelul 8), la hibridul Fundulea 423, în rețeaua I.S.T.I.S., în medie pe șase localități, aceasta a fost de 19,3%, clasându-se după hibridul PR37Y12, care a avut 16,9%.
Umiditatea boabelor la recoltare (%) a hibridului Fundulea 423, în perioada 2013-2014, în rețeaua I.S.T.I.S., la neirigat:
Dinamica pierderii apei din bob (figura 1) la hibridul Fundulea 423 este asemănătoare cu cea a hibrizilor martor Iezer și F376. În ceea ce privește nivelul umidității boabelor acestui hybrid în condițiile de la Fundulea în anul 2013, la data de 28.08, aceasta a fost de 25,3%, situându-se între hibridul Iezer (28,5%) și hibridul F376 (23,5%). La data recoltării, 19.09.2013, umiditatea boabelor a scăzut până la 16,2% la hibridul Fundulea 423, la 17,5% la Iezer și până 14,8% la hibridul F376.
Pentru calcularea indicelui de selecție pentru adaptabilitate, s-a procedat la clasificarea tuturor localităților luate în analiză în funcție de nivelul stresului hidric din anul respectiv (tabelul 9). Analizând nivelul de stres hidric din anii 2012-2014, reiese că anul 2012 a fost un an foarte dificil din punctul de vedere al regimului pluviometric, în opt din cele unsprezece localități manifestându-se seceta și arșița. În anul 2013 condițiile pentru cultura porumbului au fost favorabile, doar trei localități au fost afectate de secetă și arșița. Anul 2014 a fost un an foarte favorabil culturii porumbului, seceta manifestându-se într-o singură localitate.
Clasificarea localităților în grupuri de stress hydric:
În figura 2 se prezintă grafic și numeric indicele de selecție pentru adaptabilitate, propus de M a n d a c h e (2013), al hibridului Fundulea 423 și al martorilor. Acest indice se calculează grafic pe baza dreptei regresiei liniare între producția medie a hibrizilor în condiții de stres hidric și producția medie în condiții normale, fără stres hidric, și reprezintă producția medie a hibridului în toate condițiile (distanța dintre punctul de intersecție al dreptei de regresie cu axa variabilei dependente – y și punctul de intersecție al perpendicularei din poziția hibridului pe dreapta de regresie, corectată în plus sau în minus cu performanțele hibridului în condiții de stres hidric.
Indicii de selectie pentru adaptabilitate – DRIND A.S.A.S. și I.S.T.I.S., 2012-2014:
Hibridul Fundulea 423 are indicele de selecție de adaptabilitate apropiat de cei mai buni martori, de aproape 10 t/ha față de 10,257 la Paltin și 10,052 la PR37Y12, ceea ce sugerează o stabilitate bună a producției acestui hibrid (tabelul 10).
Unele însusiri morfologice ale hibridului Fundulea 423, determinate între 2011 și 2014 la Fundulea, în condiții de neirigat, sunt prezentate în tabelul 11. Localitățile sau anii cu stres hidric semnificativ au fost excluse din analiza însușirilor luate în studiu.
Hibridul Fundulea 423 are o plantă viguroasă, cu înălțimea medie de 265 cm, inserția știuletelui fiind de 108 cm. Numărul de frunze este de 17, lungimea știuletelui este de 21,8 cm, grosimea rahisului este de 2,4 cm, numărul mediu de rânduri de boabe este de 14-16, profunzimea bobului este de 1,1 cm.
Unele însușiri morfoproductive ale hibridului F423, Fundulea, 2011-2014, neirigat:
În ceea ce privește calitatea boabelor (tabelul 12), în perioada 2011-2013 hibridul Fundulea 423 a avut cel mai mare conținut de proteină, în medie de 10,6%, depășind cu 11,6% media hibrizilor martori.
În ceea ce privește conținutul de amidon, acesta s-a situat, în medie pe cei trei ani, la nivelul de 71,4%, iar conținutul de ulei, în medie pe cei trei ani, a fost de 4,6%, reprezentând 97,9% din media hibrizilor.
Conținutul de proteină, amidon și ulei al hibridului Fundulea 423, în perioada 2011-2014, Fundulea, neirigat:
În anul 2011 analizele efectuate la Institutul Național de Biologie și Nutriție Animală Balotești au confirmat conținutul superior de proteină al hibridului Fundulea 423, care s-a situat pe primul loc, cu un spor de 14,4% față de martori (tabelul 13).
Conținutul de proteină și aminoacizi esențiali (%) al hibridului Fundulea 423 în 2011, la neirigat:
Hibridul Fundulea 423 a realizat un conținut total de aminoacizi ridicat, de 9,15%, dar se evidențiază în special prin cel mai ridicat conținut de aminoacizi esențiali, de 3,73% (118% față de medie), situându-se pe primul loc la toți aminoacizii esențiali analizați: lizină (0,31%), metionină (0,26%), fenilalanină (0,52%), treonină (0,43%), leucină (1,38%), izoleucină (0,44%), cu excepția valinei (0,39%).
Producerea de sămânță la hibridul Fundule 423
Linia mamă este viguroasă. Are un potențial de producție ridicat. Linia tată are un conținut foarte ridicat de proteină (14,7%), (tabelul 14).
Principalele însușiri morfoproductive și de calitate ale formelor parentale ale hibridului Fundulea 423, Fundulea, neirigat:
Pentru a stabili poziția liniilor în formula hibridă pentru producerea de sămanță s-au folosit unele însușiri specifice prezentate în tabelul 15. Pe baza acestora s-a stabilit: poziția liniilor în forma hibridă, semănatul decalat al formelor parentale și raportul de semănat.
Aptitudinile pentru producere de sămânță ale formelor parentale ale hibridului Fundulea 423:
CONCLUZII
Hibridul Fundulea 423 (FA0 401-500), înregistrat în anul 2015, este un hibrid cu potențial ridicat de producție și calitate superioară a boabelor, în special, prin conținutul ridicat de proteină și aminoacizi esențiali.
Hibridul Fundulea 423 are însușiri agronomice favorabile culturii irigate și mecanizate.
Procesul de producere de sămânță este eficient, linia mamă fiind foarte productivă.
Hibridul Fundulea 423 va fi introdus în cultură în anul 2017 (procesul de producere de sămânță a fost început în 2016).
Studiu realizat de TEODOR MARTURA, CATERINA BĂDUȚ, ANA RALUCA BIȚICĂ, HORIA LUCIAN IORDAN, prezentat in ANALELE I.N.C.D.A. FUNDULEA, VOL. LXXXIV, 2016, GENETICA ŞI AMELIORAREA PLANTELOR
