Рослинництво та ґрунтознавство

Екологічна пластичність і стабільність середньоранніх гібридів кукурудзи звичайної (Zea mays L.) в різних ґрунтово-кліматичних зонах України

Анжела Кирильчук, Світлана Ткачик*, Олександр Макарчук, Ірина Безпрозвана

s-s-tk@ukr.net

Завантажити статтю
Анотація

Метою дослідження було визначити адаптивний потенціал сучасних середньоранніх гібридів кукурудзи за показниками врожайності, вмістом білку та крохмалю в різних ґрунтово-кліматичних умовах України. Польові дослідження проводили упродовж 2024-2025 років у зонах степу, лісостепу та полісся. Екологічну пластичність генотипів оцінювали за коефіцієнтом регресії (bi), стабільність прояву ознак – за варіансою стабільності (S²di) та коефіцієнтом варіації (V), адаптивні властивості – за показниками гомеостатичності (Hom) й селекційної цінності (Sc). Встановлено, що досліджувані гібриди характеризувалися високою екологічною пластичністю за показниками урожайності, де значення коефіцієнта регресії становило 0,8-1,1. Найбільш адаптивними та стабільними за врожайністю були гібриди RGT KELOXXS, EY3957 та MAGNITUDO (bi = 1,0-1,1; S²di = 0,2-0,5). Гібриди Оптікс, ПС 310 та KWS VELARO характеризувалися підвищеною селекційною цінністю (Sc = 1,8-2,0). Коефіцієнт варіації врожайності становив 36,4-46,1 %, що свідчить про значну залежність ознаки від умов вирощування. За вмістом білку коефіцієнт регресії варіював у межах 0,8-1,4, найбільш стабільним формуванням білку характеризувалися гібриди Оптікс, ПС 310 та KWS PETRARO (S²di = 0,2-0,3; V = 16,6-17,1 %). Найвищу селекційну цінність за цією ознакою встановлено у гібрида MAGNITUDO (Sc = 5,3). За вмістом крохмалю коефіцієнт варіації був низьким і становив 1,9-3,4 %, що свідчить про високу стабільність ознаки. Найбільш стабільним та адаптивним виявився гібрид KWS PETRARO (bi = 0,7; V = 1,9 %; Hom = 12,7; Sc = 68,2), який характеризувався високими показниками гомеостатичності та селекційної цінності. Встановлено, що врожайність є більш варіабельною ознакою порівняно з вмістом крохмалю, тоді як білок займає проміжне положення за рівнем мінливості. Найбільш перспективними для вирощування в різних ґрунтово-кліматичних умовах України є гібриди RGT KELOXXS, EY3957, MAGNITUDO, Оптікс та KWS PETRARO, які поєднують високу продуктивність, стабільність і адаптивність. Практична цінність роботи полягає у можливості використання отриманих результатів селекціонерами, агрономами та насінницькими компаніями для добору високопродуктивних і адаптивних гібридів кукурудзи в різних агроекологічних зонах України

Ключові слова

гомеостатичність; адаптивність; потенціал врожаю; вміст білку; вміст крохмалю; індекс умовного середовища

ЦИТУВАТИ
Kyrylchuk, A., Tkachyk, S., Makarchuk, O., & Bezprozvana, I. (2026). Environmental plasticity and stability of medium-early maize (Zea mays L.) hybrids in different soil-climatic zones of Ukraine. Plant and Soil Science, 17(3), 37-52. https://doi.org/10.31548/plant3.2026.37
Використані джерела
  1. Adamshchyk, Ye.V., & Zakharchenko, V.A. (2026). Yield and adaptability of maize hybrids of different maturity groups under the conditions of the Chernihiv Polissia. Ukrainian Journal of Natural Sciences, 15, 154-163. doi: 10.32782/naturaljournal.15.2026.15.
  2. Bakhrushyn, V. (2011). The methods of data analysis. Zaporizhzhia: Classic Private University. doi: 10.13140/RG.2.1.3024.2402.
  3. Burdeniuk-Tarasevych, A.L., Dubova, O.A., & Khakhula, S.V. (2012). Assessment of adaptive ability of soft winter wheat varieties under the conditions of the forest-steppe of Ukraine. Plant Breeding and Seed Production, 101, 3-12. doi: 10.30835/2413-7510.2012.59677.
  4. Chmist-Sikorska, J., Kępińska-Kasprzak, M., & Struzik, P. (2022). Agricultural drought assessment based on the hydro-thermal coefficient of Selyaninov in Poland. Italian Journal of Agrometeorology, 1, 3-12. doi: 10.36253/ijam-1530.
  5. Chuiko, D., & Kryvoruchenko, R. (2023). Environmental plasticity and stability of confectionery sunflower varieties in the conditions of the eastern forest-steppe of Ukraine. Scientific Progress & Innovations, 26(3), 26-30. doi: 10.31210/spi2023.26.03.05.
  6. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf.
  7. Convention on the Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973, March). Retrieved from https://treaties.un.org/doc/publication/unts/volume %20993/volume-993-i-14537-english.pdf.
  8. Di Salvo, J.I., Lee, C., & Salmerón, M. (2021). Regional multi-environment analysis of corn productivity and yield stability as impacted by hybrid maturity. Field Crops Research, 262, article number 108025. doi: 10.1016/j.fcr.2020.108025.
  9. Eberhart, S.A., & Russell, W.A. (1966). Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, 6(1), 36-40. doi: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011x.
  10. Erenstein, O., Chamberlin, J., & Sonder, K. (2021). Estimating the global number and distribution of maize and wheat farms. Global Food Security, 30, article number 100558. doi: 10.1016/j.gfs.2021.100558.
  11. Finlay, K.W., & Wilkinson, G.N. (1963). The analysis of adaptation in a plant-breeding programme. Australian Journal of Agricultural Research, 14(6), 742-754. doi: 10.1071/AR9630742.
  12. Gauch, H.G. (2013). A simple protocol for AMMI analysis of yield trials. Crop Science, 53(5), 1860-1869. doi: 10.2135/cropsci2013.04.0241.
  13. Grote, U., Fasse, A., Nguyen, T.T., & Erenstein, O. (2021). Food security and the dynamics of wheat and maize value chains in Africa and Asia. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, article number 617009. doi: 10.3389/fsufs.2020.617009.
  14. Kozechko, V., & Leukhin, O. (2024). Productivity of maize hybrids for silage and quality of obtained silage. In Scientific foundations of adaptive agriculture: Proceedings of the international scientific and practical conference (pp. 283-284). Dnipro: Dnipro State Agrarian and Economic University.
  15. Lavrynenko, Iu.O., Vozhegova, R.A., Bazaliy, V.V., Marchenko, T.Yu., & Ivanyiv, M.O. (2020). Adaptive abilities of corn hybrids under different irrigation modes and moisture supply in the arid steppe of Ukraine. Factors in Experimental Evolution of Organisms, 27, 125-131. doi: 10.7124/FEEO.v27.1314.
  16. Messina, C.D., Hammer, G.L., McLean, G., Cooper, M., van Oosterom, E.J., Tardieu, F., Chapman, S.C., Doherty, A., & Gho, C. (2019). On the dynamic determinants of reproductive failure under drought in maize. In Silico Plants, 1(1), article number diz003. doi: 10.1093/insilicoplants/diz003.
  17. Methodology for conducting qualification examination of plant varieties for suitability for dissemination in Ukraine. Methods for determining crop product quality indicators. (2023). Retrieved from https://www.sops.gov.ua/uploads/page/metodiki/MetodRosl_2023.pdf.
  18. Methodology for examination of cereal, groat and leguminous crop varieties for suitability for dissemination in Ukraine. (2016). Retrieved from https://www.sops.gov.ua/uploads/page/5a5f4147d3595.pdf.
  19. Ozair, F., et al. (2025). Phenotypic plasticity in maize grain yield: Genetic and environmental insights of response to environmental gradients. The Plant Genome, 18(3), article number e70078. doi: 10.1002/tpg2.70078.
  20. Prysiazhniuk, O.I., & Kopytov, O.V. (2025). Modification variability and adaptability of maize depending on cultivation technology elements. Advanced Agritechnologies, 13(2), 1-12. doi: 10.47414/na.13.2.2025.348241.
  21. Săulescu, N.N., Marinciu, C., Şerban, G., Mandea, V., & Galit, I. (2025). Yield phenotypic plasticity and stability in semidwarf winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Romanian Agricultural Research, 42, 587-596. doi: 10.59665/rar4250.
  22. Shahini, E., Shehu, Dh., Kovalenko, O., & Nikonchuk, N. (2023). Comparative analysis of the main economic and biological parameters of maize hybrids that determine their productivity. Scientific Horizons, 26(4), 86-96. doi: 10.48077/scihor4.2023.86.
  23. Spriazhka, R., & Zhemoida, V. (2022). Environmental plasticity and stability of corn hybrids during selection for grain quality. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 18(5). doi: 10.31548/dopovidi2022.05.007.
  24. State Register of Plant Varieties Suitable for Dissemination in Ukraine in 2025. (n.d.). Retrieved from https://me.gov.ua/view/07352fdf-a1b5-4aa0-a36f-e3341ea3823a.
  25. Stratakis, C.A. (2023). Genes and environment: An old pair in a new era. Maturitas, 178, article number 107851. doi: 10.1016/j.maturitas.2023.107851.
  26. Svinitskyi, L.M. (2023). Determination of ecological stability and plasticity of parental components of maize hybrids in relation to grain yield. Agrarian Innovations, 19, 185-189. doi: 10.32848/agrar.innov.2023.19.28.
  27. Tollenaar, M., & Lee, E.A. (2002). Yield potential, yield stability and stress tolerance in maize. Field Crops Research, 75(2-3), 161-169. doi: 10.1016/S0378-4290(02)00024-2.
  28. Ukrainian Hydrometeorological Center. (n.d.). Retrieved from https://www.meteo.gov.ua/.
  29. Vasylenko, O.A., & Sencha, I.A. (2011). Mathematical and statistical methods of analysis in applied research: Textbook. Odesa: O.S. Popov Odesa National Academy of Telecommunications.
  30. Yan, W., & Tinker, N.A. (2006). Biplot analysis of multi-environment trial data: Principles and applications. Canadian Journal of Plant Science, 86(3), 623-645. doi: 10.4141/P05-169.