ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour)
может успешно использоваться при создании плантаций, отличающихся
повышенной семенной или стволовой продуктивностью. В этом направлении
актуальными являются работы, связанные с проведением отбора маточных
растений, их размножением вегетативным путем и созданием клоновых
плантаций целевого назначения.
В настоящее время недостаточно данных по изменчивости, формовому
разнообразию и отбору клонов отселектированных деревьев сосны кедровой
сибирской, отличающихся быстрым ростом и повышенной урожайностью на
плантациях в условиях юга Средней Сибири.
Цель работы заключается в научном подходе к созданию лесосеменных
плантаций второго порядка на основе изучения особенностей роста и
семеношения клонов плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской разного
географического происхождения, размноженных прививкой в условиях
учебно-опытного лесхоза СибГТУ и Западно-Саянского опытного лесного
хозяйства, и проведения отбора ценных клонов и рамет для их дальнейшего
вегетативного размножения.
Задачи исследований. Изучить особенности роста и семеношения
привитых
растений
сосны
кедровой
сибирской,
отличающихся
географическим происхождением, клоновой принадлежностью, на
плантациях, выделить наиболее продуктивные клоны и раметы. Разработать
схемы их смешения при создании плантаций целевого назначения в условиях
юга Средней Сибири.
Научная новизна. Установлено влияние отбора маточных деревьев,
отличающихся семенной или стволовой продуктивностью, возраста подвоя,
географического происхождения, генотипа, на показатели роста и
семеношения клонов и отдельных рамет. Определена доля влияния генотипа
маточных деревьев на высоту привитых клонов. Установлена тесная и очень
тесная связь между биометрическими показателями деревьев, шишек
привитых клонов, отобранных как по стволовой, так и по семенной
продуктивности.
Практическое значение. Отселектированы клоны и отдельные раметы
сосны кедровой сибирской, отличающиеся наибольшими показателями роста
и семеношения на плантациях первого порядка, предназначенных для
использования их в качестве маточников при создании целевых плантаций
второго порядка. Разработаны схемы смешения клонов с использованием
отселектированного посадочного материала для создания плантаций,
ориентированных на интенсивный рост или обильное семеношение в
условиях
горно-черневого
и
горнотаежно-черневого
подрайонов
Северосаянского лесосеменного района юга Средней Сибири.
4
Объектами исследований являются опытные лесосеменные плантации
сосны кедровой сибирской, созданные привитым посадочным материалом, в
условиях Западно-Саянского ОЛХ и учебно-опытного лесхоза СибГТУ.
Положения, выдвигаемые на защиту:
1) Репродуктивное развитие клонов сосны кедровой сибирской
отличается у потомств маточных деревьев, отобранных по семенной или
стволовой продуктивности.
2) Географическое происхождение привоя, возраст подвоя, клоновая
принадлежность оказывают существенное влияние на рост и семеношение
привитых деревьев.
3) Разработанные схемы смешения потомств отселектированных клонов
(рамет) целесообразно использовать при создании лесосеменных плантаций
второго порядка с учетом условий произрастания.
Обоснованность
выводов
и
достоверность
результатов
подтверждается экспериментальным материалом, полученным при
проведении полевых и лабораторных исследований, обработкой данных с
использованием современных методов статистики. Проведена селекционная
оценка 560 привитых деревьев, измерено и проанализировано 4480
биометрических показателей.
Апробация
полученных
результатов.
Результаты
научных
исследований представлены на конференциях различного уровня:
Всероссийского – «Лесной и химический комплексы – проблемы и решения»
(2007, 2009); «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки»
(2008); «Ботанические исследования в Сибири» (2009); Международного –
«Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (20072010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе
2 по списку ВАК.
Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в сборе,
обработке и анализе экспериментального материала, проведении прививок с
отселектированных деревьев в 2008 г.
Объем и содержание диссертации. Текст изложен на 136 страницах
печатного текста, содержит 45 таблиц, 15 рисунков и 6 приложений.
Библиографический список включает 160 наименований, из них 15 - на
иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Древесные виды, включая сосну кедровую сибирскую отличаются
большой изменчивостью морфологических показателей (Правдин, 1964;
Мамаев, 1965, 1973; Милютин, 1973, 1997, 2003; Петров, 1973,1988;
Бауманис, 1975; Ирошников, 1977, 2001; Роне, 1980, 1983; Ефимов, 1982;
5
Тараканов, 1993; Котов, 1997; Матвеева, 2006, 2009 и др.). Для создания
плантаций целевого назначения рекомендуется выделять хозяйственно
ценные, быстрорастущие и урожайные экземпляры, размножать их
вегетативным путем. Самым распространенным методом формирования
вегетативных плантаций данного вида является прививка (Рябчинская, 1958;
Правдин, 1963, 1969; Храмова, 1964; Докучаева, 1967; Колегова, 1977;
Ирошников, 1977, 2002; Титов, 1977, 2006; Петров, 1981; Кузнецова, 1997,
2007; Череповский, 1999; Коротков, 1999; Савва, 2004; Матвеева, 2006, 2009;
Кичкильдеев, 2007 и др.).
Анализ литературных данных показал, что вопросы, касающиеся
создания лесосеменных плантаций сосны кедровой сибирской
на
селекционной основе с использованием привитого посадочного материала, в
условиях юга Средней Сибири остаются недостаточно изученными.
2 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В программу исследований входило:
1) изучение особенностей роста и семеношения прививок сосны кедровой
сибирской с использованием черенков, заготовленных с отселектированных
деревьев мининского, горноалтайского и новосибирского происхождений,
произрастающих на лесосеменных плантациях, созданных на территории
Северосаянского лесосеменного района (учебно-опытного лесхоза СибГТУ и
Западно-Саянского опытного лесного хозяйства);
2) проведение селекционной оценки и отбора отдельных клонов и рамет
для использования их в качестве маточников при создании плантаций
второго порядка;
3) разработка схем смешения клонов при создании лесосеменных
плантаций, ориентированных на стволовую или семенную продуктивность.
Прививка проведена в 1989 г. способом «сердцевиной на камбий» под
руководством Р.Н. Матвеевой. В качестве привоя были использованы
черенки с плюсовых деревьев Новосибирской области, Алтайского края, с
отселектированных деревьев Красноярского края. В качестве подвоя
использовали сеянцы и саженцы сосны кедровой сибирской бирюсинского
происхождения 6- и 13-летнего возраста. При проведении селекционной
оценки в 2006-2009 гг. были измерены биометрические показатели привитых
деревьев по общепринятым в лесном хозяйстве методикам (Молчанов,
Смирнов, 1967 и др.). Были определены: высота дерева, привоя и подвоя;
диаметр ствола на высоте 1,3 м, в местах срастания привоя с подвоем;
диаметр кроны; длина хвои; число макро- и микростробилов, шишек в кроне,
на побеге (в пучке); размеры и масса шишек в воздушно-сухом состоянии.
Данные измерений обработаны с применением методов математической
статистики.
Использовали
корреляционный,
дисперсионный
и
регрессионный анализы (Доспехов, 1979; Павлов, Смольянов, Вайс, 2005) .
6
Уровень изменчивости изучаемых признаков оценивали по М.Л.
Дворецкому (1971).
Объектами исследований явились привитые деревья сосны кедровой
сибирской на опытных лесосеменных плантациях «Известковая», «Собакина
речка» учебно-опытного лесхоза СибГТУ и Западно-Саянского опытного
лесного хозяйства.
3 ХАРАКТЕРИСТИКА
КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ
МАТОЧНЫХ
ДЕРЕВЬЕВ
СОСНЫ
Проведен анализ показателей маточных деревьев сосны кедровой
сибирской, произрастающих в Колыванском лесхозе Новосибирской области,
Мининском лесхозе Красноярского края и в Каракокшинском лесхозе
Алтайского края, с которых были заготовлены черенки для вегетативного
размножения их методом прививки и создания лесосеменных плантаций.
Плюсовые деревья, произрастающие в Колыванском лесхозе
Новосибирской области, были аттестованы по стволовой или семенной
продуктивности комиссией Новосибирского управления лесного хозяйства в
1977 г.
Деревья, отобранные по стволовой продуктивности имели возраст 180260 лет, высоту - 25-29 м, диаметр ствола - 60-72 см. По семенной
продуктивности возраст составил 110-240 лет, высота - 16-30 м, диаметр
ствола - 42-78 см, диаметр кроны - 6,0-9,0 м, протяженность кроны - 14,5-21,5
м, женского яруса - 5-9 м. Эти деревья имели многолетнюю удельную
энергию семеношения 3 - 10,2 шишек/см, среднее многолетнее число шишек
на дереве – 203-470 шт., длину шишек - 6,2-8,5 см, средний выход семян из
которых равен 100-122 шт.
Маточные деревья, имеющие наибольшие показатели
по
семеношению, отражены в таблице 1.
Таблица 1 –Маточные деревья, отличающиеся лучшим семеношением
МногоПротяженность
летняя
Диаметр
удельная
Номер
кроны,
энергия
дерева
м
кроны, женского семеношения,
м
яруса, м
шишек/см
1
90/54
100/64
111/75
2
8,5
7,0
8,0
3
15,5
15,0
19,5
4
8
5
9
5
10,2
7,0
6,4
Среднее
многоВыход
летнее
семян
Длина
число
из
шишек,
шишек
одной
см
на
шишки,
дереве,
шт.
шт.
6
7
8
470
6,5
100
309
8,5
122
332
6,9
104
7
Окончание таблицы 1
1
2
3
89/53
6,5
17,0
101/65
6,0
14,5
104/68
9,0
18,0
92/56
9,0
16,5
4
9
5
8
8
5
6,3
5,8
5,3
3,3
6
328
243
299
236
7
6,5
7,5
7,1
7,7
8
106
103
108
119
Так, наибольшие показатели по многолетней удельной энергии
семеношения, числу шишек имеет плюсовое дерево 90/54, по длине шишки и
выходу семян - 100/64 и 92/56.
В Мининском лесхозе Красноярского края были отобраны маточные
деревья на семенную продуктивность. Возраст деревьев на момент отбора
составил 90-95 лет, высота деревьев - 22-26 м, диаметр ствола - 41- 48 см,
среднее многолетнее число шишек на дереве – 149-194 шт. Многолетняя
удельная энергия семеношения колебалась от 3,3 до 4,5 шишек/см. Длина
шишки варьировала от 6,5 до 7,9 см, выход семян из одной шишки составил
89-136 шт.
В Каракокшинском лесхозе Алтайского края маточные деревья имели
возраст 170-190 лет, высоту - 20-25 м, диаметр ствола - 50- 59 см, средний
диаметр кроны - 6-9 м.
4 ОСОБЕННОСТИ РОСТА И СЕМЕНОШЕНИЯ КЛОНОВ НА
ЛЕСОСЕМЕННЫХ ПЛАНТАЦИЯХ
4.1 В учебно-опытном лесхозе СибГТУ
Высота, м; диаметр, см
Анализ показал, что клоны, привитые в 1989 г. черенками с деревьев из
Мининского лесхоза на 6-летний подвой, в 21 – летнем возрасте (без учета
возраста подвоя), имели среднюю высоту 5,2 м, диаметр ствола - 6,5 см, на
13-летний подвой - 7,6 м и 16,5 см, соответственно (рисунок 1).
20
16.5
Высота, м
15
10
6.5
5.2
7.6
5
0
6
13
Возраст подвоя, лет
Рисунок 1 - Высота и диаметр ствола сосны кедровой сибирской на подвоях
разного возраста
8
Высота клонов при использовании подвоя 13-летнего возраста была
на 46 % , диаметр ствола на 153 % больше, чем клонов, привитых на подвой
меньшего возраста (6 лет). Изменчивость высоты и диаметра ствола у клонов
варьирует от умеренной до значительной.
Проанализирован рост клонов сосны кедровой сибирской от
плюсовых деревьев из Алтайского края, привитых в 1989 г. Биологический
возраст деревьев с учетом возраста подвоя (13 лет) и привоя (21 год) равен
34 годам.
Средняя высота деревьев составила 7,1 м, диаметр ствола - 13,5 см.
Изменчивость признаков - от слабой до умеренной.
В большем количестве на плантации сохранились привитые клоны
плюсовых деревьев № 264/85 и 282/103, что позволило проанализировать
влияние генотипа на их рост (условия произрастания, возраст и
географическое происхождение клонов одинаково) (таблица 2).
Таблица 2 – Сравнительный анализ роста 34-летних деревьев горноалтайского происхождения
Номер клона
Хср.
±m
V, %
tф при
t05=2,05
16,1
6,6
2,13
22,8
19,9
2,63
Высота дерева, м
264/85
282/103
6,5
7,6
0,47
0,19
Диаметр ствола, см
264/85
282/103
11,0
15,2
1,12
1,14
Из сравнительного анализа данных можно сделать вывод, что деревья,
привитые в 1989 г. черенками, заготовленными с плюсового дерева №
282/103 Каракокшинского лесхоза в 34-летнем биологическом возрасте,
имеют лучшие биометрические показатели по высоте и диаметру ствола, что
указывает на его лучший генотип. Различия по перечисленным показателям
подтверждены математически (tф> t05).
Одинаковый возраст клонов и условия произрастания у генотипов
горноалтайского и мининского происхождений, привитых на 13-летний
подвой в 1989 г., позволили проанализировать влияние географического
происхождения на рост 34-летних привитых деревьев. Возраст привоя
составил 21 год (таблица 3).
9
Таблица 3 – Анализ роста привитых деревьев разного происхождения
Происхождение клонов
Горноалтайское
Мининское
Горноалтайское
Мининское
Хср
±m
Высота дерева, м
7,1
0,27
7,6
0,26
Диаметр ствола, см
13,5
0,83
16,5
1,11
V, %
tф при
t05=2,05
15,4
8,4
1,55
24,6
16,5
2,14
Установлено, что клоны сосны кедровой сибирской, привитые
черенками от отселектированных деревьев мининского происхождения,
имеют наибольший диаметр ствола, в сравнении с горноалтайскими, что
подтверждается математически (tф> t05).
В результате проведенных исследований были отселектированы
быстрорастущие экземпляры, высота и диаметр ствола которых, превышают
средние показатели на 10 % и более (таблица 4).
Таблица 4 – Отселектированные по быстроте роста деревья
сибирской
Высота
Возраст, лет
Номер
дерева
Географическое
клона
происхождение
% к
подвоя привоя (раметы)
м
Хср.
6
21
3(8)
5,9 113,3
2(7)4
5,5 111,8
Мининское
6
21
3(8)1
6,0 122,0
13
21
1(2)
8,5 111,2
277(11)
8,8 123,9
Горноалтайское
13
21
282(25)
8,4 118,9
282(23)
8,1 114,7
сосны кедровой
Диаметр
ствола
% к
см
Хср.
7,5
115,7
7,5
112,9
9,0
135,5
19,0
115,5
18,0
133,5
20,1
149,1
18,8
139,5
В большей степени в фазу семеношения вступили 21-летние привои
мининского происхождения (83% рамет) в сравнении с горноалтайскими
(53% рамет), привитые на 13-летние подвои.
4.2 В Западно-Саянском опытном лесном хозяйстве
Плантация сосны кедровой сибирской была создана в Западно-Саянском
опытном лесном хозяйстве привитым посадочным материалом. В качестве
привоя использованы черенки с плюсовых деревьев, отобранных по
10
семенной или стволовой продуктивности в Колыванском лесхозе
Новосибирской области, подвоя – 6-летние сеянцы сосны кедровой
сибирской бирюсинского происхождения. Биологический возраст деревьев
с учетом возраста подвоя и привоя составил 24 года.
Средняя высота привитых клонов равна 2,9 м. По вариантам данный
показатель варьирует от 2,5 до 3,3 м. Наибольшие показатели по высоте и
диаметру ствола отмечены у клонов 17/17, 141/105, 147/111, отобранных по
стволовой продуктивности и у клонов 89/53, 97/61 - по семенной.
Изменчивость показателей 24-летних клонов - от значительной до большой.
Длина хвои у клонов варьировала от 7,5 см (108/72) до 9,8 см (141/105).
Уровень изменчивости данного показателя - от значительного до большого
(13,8-26,0 %). Длинная хвоя отмечена у клонов плюсовых деревьев,
отобранных как по стволовой (141/105, 17/17, 147/111), так и по семенной
продуктивности (89/53, 97/61, 112/76).
Различия наблюдались и по текущему приросту центрального побега.
В среднем текущий прирост 24-летних клонов составил 32,9 см. Наибольшее
превышение (17,6%) от среднего значения отмечено у клона 90/54.
Достоверно наименьший прирост - у клонов 91/55, 99/63, 128/92 и 108/72.
Уровень изменчивости данного показателя - от значительного до большого
(16,5-33,7 %).
По комплексу биометрических показателей (высоте, диаметру ствола и
кроны) выделены следующие клоны: 89/53, 97/61, 107/71 в группе на
семенную и 17/17, 141/105, 147/111 - на стволовую продуктивность. Среди
отселектированных клонов выделены лучшие раметы (таблица 5).
Таблица 5 – Биометрические показатели отселектированных 24-летних
рамет разных клонов
Текущий Диаметр Диаметр
Длина
Номер
Высота
прирост
кроны
ствола
хвои
%к
%к
%к
%к
%к
клона раметы м
см
м
см
см
Хср.
Хср.
Хср.
Хср.
Хср.
1
89/53
97/61
107/71
17/17
2
4-10
27-29
34-20
35-16
4-12
12-35
27-13
35-18
35-3
35-21
14-15
22-26
3
3,5
3,9
4,0
3,8
3,5
3,5
3,9
3,7
3,3
4,6
4,2
3,9
4
112,4
125,3
128,5
122,1
113,8
113,8
126,8
120,3
111,4
153,0
128,0
118,9
5
40
45
37
40
50
50
50
42
39
40
40
50
6
122,7
138,0
113,5
122,7
138,1
138,1
138,1
116,0
110,2
115,6
114,0
142,5
7
2,2
2,8
2,3
2,8
2,7
2,6
2,5
3,0
2,2
2,0
2,3
2,3
8
120,7
153,6
126,2
153,6
128,0
123,3
118,5
142,2
135,4
123,1
112,7
112,7
9
8,0
7,3
6,4
9,4
9,0
7,5
9,5
9,5
8,0
7,2
8,0
9,2
10
145,5
132,7
116,4
170,9
134,3
111,9
135,7
141,8
145,5
130,9
133,3
153,3
11
10,5
10,5
10,5
12,0
11,0
12,0
12,2
12,0
10,0
10,5
12,0
12,0
12
110,5
110,5
110,5
126,3
117,0
127,7
129,8
127,7
111,1
116,7
129,0
129,0
11
Окончание таблицы 5
1
141/105
147/111
2
14-12
22-14
22-32
22-7
22-5
22-34
29-10
3
3,4
4,2
3,7
3,5
3,6
3,6
3,5
4
110,8
134,9
118,8
111,3
114,5
114,5
111,3
5
40
40
38
40
37
36
40
6
118,0
118,0
112,1
124,2
114,9
111,8
124,2
7
2,3
2,8
3,0
2,0
2,0
2,6
2,1
8
9
10
11
119,2 7,5 129,3 11,0
145,2 10,0 172,4 12,0
155,5 9,9 170,7 11,0
112,4 7,0 114,8 9,7
112,4 8,6 141,0 10,2
146,1 8,2 134,4 10,5
118,0 7,2 118,0 10,7
12
112,2
122,4
112,2
105,4
110,9
114,1
116,3
Установлена тесная корреляция между высотой дерева, диаметром
ствола и кроны. Множественный коэффициент корреляции для клонов в
группе по стволовой продуктивности равен 0,81, по семенной – 0,77.
Большое значение
имеет
раннее вступление сосны кедровой
сибирской
в репродуктивную фазу развития. Особенно это касается
плантаций, ориентированных на повышенную урожайность (Матвеева и др.,
2000). На данной плантации в 24-летнем возрасте в пору семеношения
вступили 56% клонов. Отмечена изменчивость рамет по данному показателю
(7,1-35,7%). Наибольший процент рамет, вступивших в репродуктивную фазу
в 2008 г., наблюдался у клона 91/55, из которых 21,4% деревьев имели и
шишки и макростробилы, что указывает на образование шишек без
межурожайного периода.
Отмечена изменчивость деревьев по количеству шишек на дереве.
Наибольший показатель был у рамет клонов 92/56, 147/111 и 141/105.
Изменчивость проявляется и по расположению шишек на побеге.
Максимальное число шишек на побеге (в пучке) отмечено у клона 92/56 – 5
шт. и у 91/55 – 4 шт. Наибольшее количество макро- и микростробилов на
дереве образовали раметы клонов 94/58, 88/52 и 92/56, что свидетельствует о
более раннем их формировании как однодомных.
Установлено, что клоны деревьев, отобранных по семенной
продуктивности, отличались большей репродуктивной способностью 63,6%,
тогда как по стволовой продуктивности - 36,4 %.
При анализе влияния отбора на биометрические показатели шишек
привитых клонов установлено, что по длине, массе шишки, ширине чешуек
наблюдается превышение показателей в пользу группы по семенной
продуктивности. Достоверность различий по перечисленным показателям в
основном подтверждается t-критерием (таблица 6).
Таблица 6 - Показатели шишек сосны кедровой сибирской
Группа потомств по
Хср.
±δ
± m V, % P, %
продуктивности
1
2
3
4
5
6
Длина, см
tф при
t05= 1,96
7
12
Окончание таблицы 6
1
Семенной
Стволовой
Семенной
Стволовой
Семенной
Стволовой
Семенной
Стволовой
2
3
4
6,8
1,07 0,13
6,0
1,18 0,16
Ширина, см
5,6
0,51 0,06
5,4
0,75 0,10
Масса, г
84,0 23,35 2,94
70,3 23,26 3,26
Ширина чешуй, см
2,9
0,43 0,05
2,2
0,54 0,08
5
15,6
19,5
6
2,0
2,7
7
9,2
13,9
1,2
2,0
1,62
27,8
33,1
3,5
4,6
3,12
14,8
24,2
1,9
3,4
7,53
3,76
Уровень варьирования изученных показателей – в основном от
низкого до среднего. Высокий уровень изменчивости наблюдается по массе
шишек.
Выделены раметы, отличающиеся наибольшим количеством шишек на
дереве или их размерами (таблица 7).
Таблица 7 –Показатели семеношения отселектированных рамет
Номер
клона раметы
14 - 24
14 - 15
110/74 12 - 22
141/105 6 - 34
4 - 29
91/55 4 - 20
4 - 11
3 - 12
92/56
3 - 21
90/54 3 - 29
108/72 4 - 34
Среднее
17/17
Кол-во
шишек
%к
шт
Хср.
5 108,7
3 65,2
2 43,5
18 391,3
2 43,5
1 21,7
9 195,7
13 282,6
14 304,3
3 65,2
9 195,7
4,6 100,0
длина
%к
см
Хср.
6,1 99,1
6,8 110,5
7,1 114,6
6,6 107,0
6,7 108,9
7,9 128,4
7,0 113,5
7,4 120,0
6,9 111,7
7,1 115,4
6,9 111,5
6,2 100,0
Показатели шишек
ширина
масса шишки
%к
%к
см
г
Хср.
Хср.
5,7
104,9
73,8
101,7
5,6
103,7
83,9
115,5
5,4
100,0
85,2
117,3
5,4
100,8
80,1
110,3
5,8
107,5
87,9
121,1
6,0
111,2
109,4
150,7
5,5
102,1
83,4
114,9
5,8
107,1
96,6
133,1
5,7
106,3
84,1
115,8
5,8
107,5
97,9
134,8
5,7
105,2
83,9
115,6
5,4
100,0
72,6
100,0
13
Большое значение для создания орехопродуктивных плантаций имеет
показатель выхода полнозернистых семян из шишки
(Титов, 2004).
Наибольшие показатели по массе семян или выходу полнозернистых семян
наблюдались у следующих рамет (клонов) (таблица 8).
Таблица 8 - Показатели семян у отселектированых клонов (рамет)
Номер
Масса 1000 шт. семян
клона
91/55
раметы
4--11
3--12
92/56
3--21
17/17
14--24
Среднее значение
г
247,5
250,7
264,6
233,0
227,9
Выход полнозернистых
семян из шишки
% к Хср.
108,6
110,0
116,1
102,2
100,0
%
73,1
68,4
78,2
81,4
70,8
% к Хср.
103,2
96,5
110,4
114,9
100,0
В результате корреляционного анализа установлена тесная и очень
тесная связь между биометрическими показателями шишек и их массой в
группе деревьев, отобранных как по стволовой, так и по семенной
продуктивности (таблица 9).
Таблица 9 – Зависимость показателей шишек клонов сосны кедровой
сибирской в разных группах
Показатель
r±m
Уравнение связи
R2
по стволовой продуктивности
Длина и ширина шишки
0,84 ± 0,021
Длина и масса шишки
0,95 ± 0,011
Ширина и масса шишки
0,89 ± 0,009
y = -0,147x2 + 2,161x 2,106
y = -0,452x2 + 23,90x 56,84
y = 0,347x3,125
0,834
0,913
0,931
по семенной продуктивности
Длина и ширина шишки
0,73 ± 0,028
Длина и масса шишки
0,92 ± 0,010
Ширина и масса шишки
0,86 ± 0,013
y = -0,095x2 + 1,611x 0,819
y = -0,547x2 + 27,54x 77,56
y = 2,962e0,587x
0,613
0,865
0,811
14
4.3 Сравнительный анализ роста маточных деревьев и клонов
сосны кедровой сибирской
Дисперсионный анализ зависимости высоты маточных деревьев с
высотой 24-летних клонов сосны кедровой сибирской, новосибирского
происхождения в условиях Западно-Саянского опытного лесного хозяйства
позволил установить влияние генотипа маточных деревьев на высоту клонов
(таблица 10).
Таблица 10 – Влияние генотипа маточных растений на высоту клонов
Дисперсия
Суммы
квадратов
Степени
свободы
Средний
квадрат
Fф
F05
Общая
Повторений
Вариантов
Остаток
6,04
0,43
2,85
2,76
74
2
24
48
0,12
0,06
2,07
-
1,70
-
Доля влияния генотипа на высоту клонов составила 47,2%.
Сравнительный анализ роста 24-летних привитых клонов сосны
кедровой сибирской новосибирского происхождения, произрастающих в
разных условиях, показал, что наиболее интенсивным ростом отличились
клоны сосны кедровой сибирской, произрастающие в учебно-опытном
лесхозе СибГТУ, в сравнении с Западно-Саянским опытным лесным
хозяйством. Различия по высоте подтверждаются математически (таблица
11).
Таблица 11 - Сравнительный анализ роста привитых клонов, произрастающих в разных условиях
Место произрастания
Хср
±m
V, %
0,09
20,6
tф при
t05=2,05
Высота, м
Учебно-опытный лесхоз СибГТУ
3,3
Западно-Саянское опытное лесное
2,9
0,04
хозяйство
Диаметр ствола, см
Учебно-опытный лесхоз СибГТУ
Западно-Саянское опытное лесное
хозяйство
5,6
0,31
7,7
4,06
39,8
1,74
5,0
0,15
15,3
15
Наибольшее превышение от среднего значения по высоте дерева и
диаметру ствола имели клоны 17/17 и 100/64, произрастающие как в
условиях учебно-опытного лесхоза СибГТУ так и Западно-Саянского
опытного лесного хозяйства, что указывает на их повышенную
адаптационную способность и возможность использования их вегетативного
потомства в более широких пределах.
5 СОЗДАНИЕ КЛОНОВЫХ ЛЕСОСЕМЕННЫХ ПЛАНТАЦИЙ В
УСЛОВИЯХ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ
5.1 В условиях горнотаежно-черневого подрайона
Северосаянского лесосеменного района
Для создания клоновых лесосеменных плантаций второго порядка,
ориентированных на повышенную стволовую или семенную продуктивность
на плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства,
было
отобрано по 25 клонов новосибирского происхождения. Рекомендуется
размещение растений через 10 м друг от друга квадратными блоками с
расположением от близкородственных генотипов на расстоянии 50 м для
предотвращения их переопыления (рисунок 2).
27-13
17-13
21-25
5-19
22-14
27-13
(89/53)
(97/61)
(18/18)
(13/13)
(141/105)
(89/53)
22-34
34-26
35-21
13-34
3-14
22-34
(147/111)
(100/64)
(107/71)
(112/76)
(96/60)
(147/111)
34-27
4-34
35-23
14-15
11-35
34-27
(104/68)
(108/72)
(110/74)
(17/17)
(88/52)
(104/68)
11-27
34-25
19-23
3-12
4-29
11-27
(90/54)
(98/62)
(106/70)
(92/56)
(91/55)
(90/54)
35-20
12-23
12-18
28-12
6-6
35-20
(101/65)
(111/75)
(99/63)
(113/77)
(128/92)
(101/65)
27-13
17-13
21-25
5-19
22-14
34-20
(89/53)
(97/61)
(18/18)
(13/13)
(141/105)
(89/53)
Условные обозначения:
27-13 и др. – номер раметы
(89/53) и др. – номер плюсового дерева (клона)
16
Рисунок 2 - Фрагмент схемы смешения потомств отселектированных рамет
(клонов) для создания лесосеменных плантаций, ориентированных на
стволовую продуктивность
При создании плантаций, ориентированных на семенную
продуктивность,
в
условиях
горнотаежно-черневого
подрайона
Северосаянского лесосеменного района для достижения наибольшей
эффективности рекомендуется учитывать репродуктивную способность
деревьев. Для этого на плантации кроме экземпляров, формирующихся по
женскому типу развития, по мнению Т.Н. Некрасовой (1972) и Е.В. Титова
(2004), должны быть представлены деревья, образующие пыльцу в большом
количестве. Мы рекомендуем потомство отселектированных клонов (рамет)
располагать согласно следующей блок-схеме (рисунок 3).
→
11-22
(98/62)
5-17
(112/76)
21-14
22-22
14-13
(113/77) (128/92) (147/111)
11-22
(98/62)
3-12
(92/56)
5-29
(18/18)
14-15
(17/17)
4-11
(91/55)
6-34
(141/105)
3-12
(92/56)
3-29
(90/54)
11-20
(94/58)
4-9
35-21
(111/75) (107/71)
4-34
(108/72)
3-29
(90/54)
3-28
(88/52)
4-31
(99/63)
11-16
(106/70)
4-12
(97/61)
12-22
(110/74)
3-28
(88/52)
13-26
(13/13)
34-17
(100/64)
34-15
(96/60)
34-9
(104/68)
27-11
(89/53)
13-26
(13/13)
11-22
(98/62)
5-17
(112/76)
21-14
22-22
14-13
(113/77) (128/92) (147/111)
Условные обозначения:
11-22 и др. – номер раметы
(98/62) и др. – номер плюсового дерева (клона)
→ - преобладающее направление ветра
11-22
(98/62)
- клоны (раметы),
отличающиеся ранним
образованием макро- и
микростробилов
Рисунок 3 - Фрагмент схемы смешения потомств отселектированных рамет
(клонов) для создания лесосеменных плантаций, ориентированных на
повышенную семенную продуктивность
Перпендикулярно направлению преобладающих ветров в блок–схеме
рекомендуется разместить потомство рамет (11-22, 3-12, 3-29, 3-28, 13-26),
генотипы которых образовали не только макро-, но и наибольшее количество
микростробилов. Это позволит обеспечить плантацию пыльцой,
17
гарантировать опыление макростробилов, что поможет максимально
реализовать потенциальные репродуктивные
способности
высокоурожайным генотипам.
5.2 В условиях горно-черневого подрайона Северосаянского лесосеменного района
На опытных объектах, расположенных на территории учебно-опытного
лесхоза СибГТУ, отселектированы клоны мининского, горноалтайского,
новосибирского происхождений, раметы которых отличались наиболее
интенсивным ростом на лесосеменных плантациях. Предлагается
использовать также размещение клонов (рамет) квадратными блоками
(рисунок 4).
83-2
(1)
1-11
(141/105)
76/6
(264)
1-18
(17/17)
2-10
(90/54)
83-2
(1)
75-11
(277)
1-29
(128/92)
68-5
(2)
1-22
(146/110)
2-30
(86/50)
75-11
(277)
2-21
(96/60)
2-3
(107/71)
79-5
(282)
2-13
(149/113)
2-27
(83/47)
2-21
(96/60)
65-6
(3)
2-19
(100/64)
2-34
(88/52)
3-32
(91/55)
3-9
(95/59)
65-6
(3)
86-13
(283)
3-3
(94/58)
71-6
(4)
3-34
(113/77)
3-6
(102/66)
86-13
(283)
83-2
(1)
1-11
(141/105)
76/6
(264)
1-18
(17/17)
2-10
(90/54)
83-2
(1)
Условные обозначения:
83/2 и др. – номер раметы
(1) и др. – номер плюсового дерева (клона)
Рисунок 4 – Фрагмент схемы смешения потомств отселектированных рамет
(клонов) для создания лесосеменных плантаций, ориентированных на
стволовую продуктивность
При создании лесосеменных плантаций, ориентированных на
повышенную урожайность в условиях горно-черневого подрайона
Северосаянского лесосеменного района, рекомендуется использовать
вегетативное потомство раннего семеношения с отселектированных деревьев
мининского, горноалтайского и новосибирского происхождений.
18
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Основываясь на результатах проведенных исследований можно сделать
следующие выводы:
1) В условиях горнотаежно-черневого подрайона Северосаянского
лесосеменного района отмечено более раннее репродуктивное развитие
клонов, отобранных по семенной продуктивности, включая образование
большего количества шишек на дереве и в пучке, крупные шишки и семена в
сравнении с клонами деревьев, отселектированных по стволовой
продуктивности. Установлена тесная и очень тесная связь между
биометрическими показателями деревьев и шишек привитых клонов.
2) В условиях горно-черневого подрайона Северосаянского
лесосеменного района установлено влияние географического происхождения привоя на рост и семеношение привитых деревьев. Клоны сосны
кедровой сибирской, привитые черенками от отселектированных деревьев
мининского происхождения имеют наибольший диаметр ствола, отличаются
лучшей урожайностью, в сравнении с горно-алтайскими.
3) Определена доля влияния генотипа маточных растений на высоту
клонов, которая составила 47,2 %.
4) Доказано влияние возраста подвоя на интенсивность роста привоя.
Клоны имеют лучшие показатели при использовании 13-летнего подвоя, в
сравнении с 6-летним.
5) При создании прививочных плантаций сосны кедровой сибирской
второго порядка в условиях Северосаянского лесосеменного района
рекомендуется использовать предлагаемые схемы смешения потомств,
отобранных по показателям их репродуктивного развития, или роста.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Матвеева Р.Н. Особенности роста и семеношения клонов
плюсовых деревьев кедра сибирского, отселектированных по семенной и
стволовой продуктивности / Р.Н.Матвеева, О.Ф.Буторова, А.В.Ревин,
А.Г.Кичкильдеев // Вестник КрасГАУ.- Красноярск: КрасГАУ, 2010.- Вып.
11.- С.110-112 (по списку ВАК).
2. Матвеева Р.Н. Особенности роста и семеношения привитых
деревьев кедра сибирского разного географического происхождения в
зеленой зоне г. Красноярска / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, А.Г.
Кичкильдеев, А.В. Ревин // Лесная академия наук Украины.- Львов: ЛТУ
Украины, 2010. – Вып. 8. – С.57-60 (по списку ВАК Украины).
3. Матвеева Р.Н. Влияние возраста подвоя на рост привитых
растений сосны кедровой сибирской / Р.Н.Матвеева, О.Ф.Буторова,
А.В.Ревин // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных
растений. – Красноярск: СибГТУ, 2007.- С. 55-58.
19
4. Ревин А.В. Влияние генотипа сосны кедровой сибирской на рост
и семеношение клонов в плантационных культурах зеленой зоны г.
Красноярска / А.В.Ревин, Р.Н.Матвеева // Химико-лесной комплекс.
Проблемы и решения. – Красноярск: СибГТУ, 2007. – С.117-119
5. Ревин А.В. Рост клонов плюсовых деревьев кедра сибирского на
архивной плантации СибГТУ / А.В.Ревин, А.Г. Кичкильдеев, Р.Н.Матвеева //
Молодые ученые в решение актуальных проблем науки. – Красноярск:
СибГТУ, 2008. – С.85-88
6. Ревин А.В. Репродуктивная способность клонов кедра
сибирского новосибирского происхождения на плантации Западно-Саянского
опытного лесного хозяйства / А.В.Ревин // Плодоводство, семеноводство,
интродукция древесных растений. – Красноярск: СибГТУ, 2008. – С.72-75
7. Ревин А.В. Выращивание клонов высокоурожайных плюсовых
деревьев кедра сибирского Новосибирской области в условиях юга Средней
Сибири / А.В. Ревин // Лесной и химический комплексы. Т.1. – Красноярск:
СибГТУ, 2009.-С. 130-134
8. Матвеева Р.Н. Урожайность клонового потомства кедра
сибирского разного географического происхождения в плантационных
культурах зеленой зоны г.Красноярска / Р.Н.Матвеева, О.Ф.Буторова,
А.Г.Кичкильдеев, А.В.Ревин //Ботанические исследования в Сибири. – Вып.
17. – Красноярск: Рос. бот. об-во РАН, 2009.- С.52-54
9. Матвеева Р.Н. Рост 28-летних деревьев кедра сибирского разного
географического происхождения, привитых на сосну обыкновенную / Р.Н.
Матвеева, А.Г.Кичкильдеев, А.В.Ревин // Плодоводство, семеноводство,
интродукция древесных растений. – Красноярск: СибГТУ, 2009.- С.58-63
10. Ревин А.В. Рост клонов кедра сибирского в разных условиях
произрастания / А.В. Ревин // Плодоводство, семеноводство, интродукция
древесных растений. – Красноярск: СибГТУ, 2010. – С. 110-112