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 szemben támasztott követelmények A kukoricahibridek ásványi táplálása
A kukorica morfológiája hímvirágzat (címer) Levélfelület 26% Asszimiláció 40% levéllemez szár Levélfelület 42% Asszimiláció 35% nő (torzsa) virágzat Levélfelület 32% Asszimiláció 25% gyökérzet levélhüvely nódusz léggyökér
A kukorica morfológiája
A KUKORICA C 4 -ES NÖVÉNY A C 4 -es növényekben a CO 2 a - PEP-karboxiláz segítségével - közvetlenül négy szénatomos dikarbonsavakban (oxál-acetát) kötődik meg. A C 4 -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 C 3 -as növények.
60 A C3-as (búza) és a C4-es (kukorica) fotoszintézisének intenzitása a megvilágítás függvényében (Larcher, 1980) 50 Kukorica CO2 mg dm -2 h -1 40 30 20 Búza 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Klx
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 F 1 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 Silver queen white corn Ruby queen hybrid sweet 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.
Fajtaellátottság a szántóföldi növénytermesztésben MgSzH adatok, 2009. 450 409 400 Fajták ill. hibridek száma, db. 350 300 250 200 150 100 50 138 11 23 64 58 46 84 46 117 62 114 33 104 0 Őszi búza Rozs Trikále Őszi árpa Tavaszi árpa Kukorica Tak.borsó Zöldborsó Szója Napraforgó Burgonya Cukorrépa Lucerna Repce
A KUKORICAHIBRIDEK CSOPORTOSÍTÁSA ÉRÉSIDŐ SZERINT A hibridek tenyészideje és termőképessége között pozitív korreláció van. Megnevezés 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 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 adottságok (klimatikus edafikus 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.).
Kukoricahibridek FAO szám szerinti megoszlása Éréscsoportok FAO szám Hibridek száma Megoszlás %- ban Igen korai 299-ig 49 13,2 Korai 300-399 146 39,4 Közép 400-499 115 31,0 Késői 500-61 16,4 A hibridek megoszlása vonalszám szerint SC (Single cross) TC (Three way cross) DC (Double cross) 269 db 87 db 14 db
A hibrid neve PR39D81 PR39K09 Mv TC 272 SZE SC 271 De SC 285 PR39K38 LG2305 PR39K06 DK 391 DK 440 DKC 3511 PR37D25 DK 471 Kenéz LG 2372 NK Cisko PR37F73 DKC 5143 SZE TC 465 Celest PR36R10 MV Maraton SZE SC 463 DK 5211 Kiemelkedő kukoricahibridek FAO száma 280 280 280 290 290 290 290 320 300 320 320 330 410 410 430 430 430 440 450 450 450 450 450 460 A hibrid neve DB SC 377 PR38B85 NK Thermo Danella NX 3411 DKC 4626 PR37M34 PR37M81 PR38A24 Furio DK 471 Veronika SC Tisza Katinka Colomba PR36K67 PR36B08 PR36N70 PR35P12 MV Vilma Mv 500 LG 2470 DK 537 Florencia FAO száma 340 350 350 350 350 360 360 360 380 390 410 460 470 480 480 490 490 490 510 510 510 520 520 530
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 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 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 (8 db FAO 300- as és 2 db FAO 400-as hibrid) (9 db FAO 300-as és 1 db FAO 400- as hibrid) (10 db FAO 300- as 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 De SC 285 PR37M34 PR37F73 NX 3411 PR38A24 DKC 4626 De SC 377 PR36R10 Furio DKC 5143 Mv Maraton DKC 5211 PR36B08 PR36K67 PR36N70 Veronika SC Celest Kenéz Mérsékelt (Low input system) Extenzív (Extensive) DK 440 Mv TC 272 PR37M81 DKC 3511 DK 394 Bella TC Stira Sze TC 465 Danella Tisza Norma Mv 500 Occitan DK 537 NK Thermo Sze DC 488 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.
Forrás: www.gmo-compass.org GMO növények termesztése a világon (1996-2008) Millió ha GMO kukorica vetésterületének alakulása a világon Millió ha (1996-2008)
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 **: csak GM szóját termesztettek Forrás: www.gmo-compass.org 54959 62284 110050 107717 94750
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 20-30 %-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 C 4 -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 Szemjellegzetesség alapján 1 a a a 2 b b b 3 c c c 4 d d 5 e 6 f Tenyészidő szerint
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