Испытание семенного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной в условиях таежной зоны

Автор: Белоусова А.А.

Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal

Статья в выпуске: 1-5 (1), 2016 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматривается вопрос актуальности создания испытательных культур лесных древесных пород, а также приведены результаты генетической оценки плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestrisL.) по семенному потомству, произрастающих в условиях таежной зоны Карелии. Лесная селекция базируется на генетической разнородности популяций древесных растений, которая позволяет вести отбор наиболее ценных генотипов, поэтому работу по улучшению лесных пород следует начинать с генетико-экологического изучения конкретных популяций. В результате статистической обработки получены средние, минимальные и максимальные величины изучаемых признаков по всем оцениваемым плюсовым деревьям, а также приведена оценка ОКС по высоте, диаметру, объему. На основе полученных результатов выделены элитные деревья, рекомендованные для создания лесосеменных плантаций второго порядка.

Еще

Испытательные культуры, семенное потомство, плюсовые деревья

Короткий адрес: https://sciup.org/170184123

IDR: 170184123

Текст научной статьи Испытание семенного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной в условиях таежной зоны

Нельзя не отметить тот факт, что потребление древесины в мире имеет тенденцию к увеличению. Возможности же удовлетворения возрастающих потребностей в древесине существенно уменьшаются по разным причинам [5]. Увеличение потребления древесины заставляет искать более интенсивные методы лесовыращи-вания.

Повышение продуктивности лесов является одной из важных лесохозяйственных задач. Назрела необходимость перехода селекционного семеноводства на новый, качественно более высокий уровень. Этому способствуют новые научные достижения в области лесной селекции, являющиеся основой для ускоренного лесо-выращивания и получения высокопродуктивных насаждений. В большинстве северных стран Европы разрабатываются или уже разработаны долгосрочные программы селекции лесных древесных пород.

Лесная селекция базируется на наследственной гетерогенности популяций древесных растений, которая в принципе позволяет вести отбор наиболее ценных генотипов, поэтому работу по улучшению лесных пород следует начинать с генети- ко-экологического изучения конкретных популяций.

Основой плюсовой селекции, принятой при создании лесосеменных плантаций в нашей стране, являются плюсовые деревья. Отбор плюсовых деревьев проводят по фенотипу [1]. Даже при тщательном выполнении работ (при любой методике) условия, в которых производят отбор, не бывают однородными. Любое отдельно отобранное дерево может превосходить другие деревья в большей степени из-за места произрастания, чем из-за благоприятного сочетания генов. Признаки, по которым они отбираются, определяются конечными целями селекции.

В общем комплексе селекционных работ, направленных на повышение продуктивности искусственно создаваемых лесных насаждений, отбор плюсовых деревьев по фенотипу является лишь первым этапом, так как многочисленные исследования показывают, что не всегда от высокопродуктивных «родителей» получается хорошее потомство. Отобранные по фенотипическим признакам плюсовые деревья и насаждения, а также созданные на их основе ЛСП (лесосеменные плантации) первого порядка подлежат обязательной гене- тической оценке по продуктивности, качеству ствола и другим селектируемым признакам их семенных потомств в испытательных культурах (ИК) [2].

На основе исследования испытательных культур была поставлена задача оптимизации методики испытаний и провести отбор плюсовых деревьев сосны обыкновенной для создания ЛСП повышенной генетической ценности, выявить наиболее перспективные ПД на исследуемом участке, составить рекомендации.

Материалы и методика исследований

Объектом исследования стал испытательный участок №4, расположенный в Шуйском участковом лесничестве, в 10 квартале, выдел №18.

Участок № 4 испытательных культур сосны обыкновенной заложен 22 мая 1984 года, Чепиком Ф.А. Площадь участка 1,0 га (100Х100 м). Число высаженных особей 3300, в том числе сосны обыкновенной – 1507 особей, ели колючей - 238 особей, сосны кедровой сибирской – 1555 особей. Размещение посадочных мест 3Х1 м. Подготовка почвы выполнена путем сплошной корчевки пней и последующей планировки поверхности. Посадка произведена под меч Колесова. Нумерация рядов с востока на запад (всего 33 ряда, с 1 по 33). Нумерация посадочных мест в пределах каждого ряда с севера на юг (в каждом ряду 100 посадочных мест, с 1 по 100 соответственно). В качестве посадочного материала использовались однолетние сеянцы сосны обыкновенной 10 биотипов (плюсовых де- ревьев), отобранных в лесах Республики Карелии, и двулетние сеянцы сосны кедровой сибирской и ели колючей. Сеянцы сосны обыкновенной и ели колючей выращены в теплице.

Тип леса: Сосняк черничный свежий.

Состояние: удовлетворительное.

Число испытываемых семей: 10.

Среднее число деревьев в потомстве (ПД): 57.

Общий запас на делянке: 131,23 м3

Средняя высота: 13,6 м.

Средний диаметр: 16,5 см.

Средний объем ствола: 0,15 м3

Возраст: 30 лет.

Для изучения особенностей потомства плюсовых деревьев был проведен сплошной перечет деревьев с подразделением на живые и сухостойные, с помощью мерной ленты проведено измерение окружности деревьев, с последующим расчетом диаметров, измерена высота деревьев, с помощью высотомера(с точностью 0,5м) . Результаты полевых опытов обработаны методом однофакторного дисперсионного анализа

Результаты и их обсуждение

В результате статистической обработки всех имеющихся данных (26 полевых ведомости) выведены средние, минимальные и максимальные величины изучаемых признаков по всем оцениваемым ПД (10 штук). Также вычислены средние величины изучаемых признаков по участку в целом. Результаты представлены в нижеприведенных рисунке 1 и таблицах 1-5.

Рисунок 1. Колебание высот на исследуемом участке испытательных культур

Таблица 1. Средние данные по участку

№ ПД	D_ср ±ошибка	Н ср	V_ср ±ошибка
853	15,8±1,001	13,1±0,458	0,14±0,0213
1078	16,3±1,011	13,3±0,464	0,15±0,0221
1080	14,6±0,997	12,6±0,472	0,11±0,0206
1081	15,7±1,004	13,1±0,471	0,14±0,0208
1083	17,3±0,992	13,8±0,426	0,17±0,0223
1084	16,7±0,994	13,5±0,454	0,16±0,0217
1090	15,3±1,016	12,8±0,526	0,13±0,0194
1093	16,7±1,004	13,5±0,451	0,16±0,0232
1099	14,9±0,940	12,7±0,476	0,12±0,0175
1101	15,8±0,992	13,1±0,504	0,14±0,0186

Как видно из приведенных данных колебание средних: - диаметров: от 14,6 до 17,3 см;

- высот: от 12,6 м до 13,8 м;
- объемов: от 0,11 до 0,17 м³ .

Таблица 1. Качество деревьев

№ ПД	Деловые(%)	Полуделовые(%)	Дрова
853	72(73%)	16(16%)	11(11%)
1078	134(79,3%)	21(12,4%)	14(8,3%)
1080	11(27,5%)	19(47,5%)	10(25%)
1081	43(75,4%)	7(12,3%)	7(12,3%)
1083	12(54%)	6(27%)	2(9%)
1084	23(71,9%)	9(28,1%)	-
1090	12(67%)	4(22%)	2(11%)
1093	182(62,4%)	57(19,5%)	53(18,1%)
1099	46(38,2%)	63(51,8%)	12(10%)
1101	33(70,2%)	6(12,7%)	8(17,1%)

Таблица 2. Состояние деревьев

№ ПД	1	2	3	Всего	Средний балл
853	78	15	6	99	1
1078	126	20	23	169	1
1080	16	14	10	40	1,5
1081	46	6	5	57	1
1083	13	6	3	22	1
1084	27	4	1	32	1
1090	12	4	2	18	1
1093	216	59	17	292	1
1099	69	43	9	121	1,5
1101	40	5	2	47	1

Состояние оценивалось по 3-х бальной шкале (где 1 – хорошее состояние; 2 – удовлетворительное; 3 – неудовлетворительное состояние соответственно)

Наиболее распространенными пороками явились – пасынок, многоствольность

(чаще двуствольность), многовершинность (чаще двувершинность), также встречались различные формы деформации ствола.

Таблица 3. Общая комбинационная способность потомств плюсовых деревьев

№ ПД	Количество деревьев	ОКС по высоте	ОКС по диаметру	ОКС по объему
853	99	0,0	-0,1	-0,01
1078	169	0,2	0,4	0,0
1080	40	-0,5	-1,3	-0,03
1081	57	0,0	-0,2	-0,01
1083	22	0,7	1,4	0,02
1084	32	0,4	0,8	0,02
1090	18	-0,3	-0,6	-0,01
1093	292	0,4	0,8	0,02
1099	121	-0,4	-1,0	-0,01
1101	47	0,0	-0,1	-0,01

При условии, что средняя высо-та(Н ср )=13,1 м; средний диаметр (d ср )=15,9 см; средний объем ствола(V ср )=0,14 м³.

Оценка на ОКС по высоте, диаметру, объему показала, что более перспективными плюсовыми деревьями оказались 1083,1084, 1093. Они могут быть выделе- ны в элитные деревья (ПД, показавшие при семенном размножении высокий уровень наследования хозяйственно ценных признаков и свойств) и рекомендованы для создания лесосеменных плантаций второго порядка.

Таблица 1. Характеристика плюсовых деревьев

№ ПД	Центральное, участковое лесничество	Тип леса	А, лет	Н, м	D, см	V, м³	D кр , м	Форма кроны	Форма ствола
1093	Медвеж., Селегское	с чер	75	23,5	31	0.80	3	Конус. Узкокр.	Полнодр. малосб.
1078	Медвеж., Селегское	с чер	76	26	32	0.94	4	Конус. узкокр.	прям. полнод.
1101	Медвеж., Селегское	с чер	68	23	30	0.750	3	Узкокр.	прям. полнод.
1099	Медвеж., Селегское	с чер	85	25	32	0.90	2	Узкокр.	прямой малосб.
1081	Медвеж., Селегское	с чер	76	25	33	0.977	4	Конус. узкокрон.	прямой полнодрев.
1080	Медвеж., Селегское	с чер	76	23	31	0.785	3	конусовидная	прям. мало-сбеж.
1090	Медвеж., Селегское	с чер	82	26	28	0.720	3	Конус. округлая	прямой полнодр.
1083	Медвеж., Селегское	с чер	100	25	33	0.959	3.5	Конус. Узкокр.	Малосб. полнодрев.
853	Кондопож. Кондопож.	с чер	100	32	34	1.24	4	конусовидная	Сбежист.
1084	Медвеж., Селегское	с чер	80	23	29	0.689	3	Конус. узкокр.	прям. малосб.

На основании результатов исследования испытательных культур сосны обыкновенной можно сделать следующие выводы:

1. Для получения более точных, достоверных результатов было измерено значительное количество потомков оцениваемых плюсовых деревьев – 897.
2. Выделены наиболее перспективными по высоте и диаметру оказались ПД №1083,1084,1093, а по объему – ПД №1083, 1084, 1093, рекомендованные для создания ЛСП второго порядка
3. Состояние деревьев на участке в целом было неплохим и колебалось от 1 до 1,5 баллов.
4. По качеству древесины у потомков разных плюсовых деревьев наблюдались следующие колебания:

– деловых стволов от 28 до 79 %;

– полуделовых стволов от 12 до 52%;

– дровяных стволов от 0 до 25%.
5. Улучшить состояние и качество деревьев возможно за счет более свободной посадки, либо последующих рубок ухода.

Всего оценивалось 10 плюсовых деревьев, но только некоторые из них в ре- зультате данных исследований оказались генетически ценными и перспективными.

Список литературы Испытание семенного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной в условиях таежной зоны

Отбор плюсовых деревьев и насаждений: методич. указания / ПетрГУ; сост. Н.В. Лаур, А.П. Царев. - Петрозаводск, 2005. - 36 с.
Селекция и репродукция лесных древесных пород: учебник для вузов / А.П. Царев, С.П. Погиба, В.В. Тренин. - М.: Логос, 2001. - 503 с.
Лесотаксационные таблицы, Карельское лесоустроительное предприятие Институт леса Карельского филиала АН СССР. - Петрозаводск 1976 г. - 33 с.
Погиба С.П., Курносов Г.А., Казанцева Е.В. Методы количественной генетики в лесной селекции: Методич. рекомендации к лабораторным работам …/ 2-е изд., стер. - М.: МГУЛ, 2002. - 31 с.
Царев А.П., Лаур Н.В. Селекционно-генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Лесной вестник - Вестник Московского государственного университета. - 2009. - №1(64). - С. 103-108.
Щурова М.Л. Отбор плюсовых деревьев сосны в Карелии /Научные основы селекции древесных растений Севера. Российская АН, Карельский научный центр, Институт леса. - Петрозаводск, 1998. - С. 143-147.
Хиров, А.А. О подборе клонов на лесосеменной плантации сосны обыкновенной / А.А. Хиров // Всесоюзное совещание по лесной генетике, селекции и семеноводству. Ч.2: Тез. докл. - Петрозаводск, 1983. - С. 108-110.
Царев А. П., Лаур Н. В. Перспективные направления селекции и репродукции лесных древесных растений // ИВУЗ «Лесной журнал». - 2013. - № 2. - С. 36-44.
Царев А.П., Лаур Н.В., Царев В.А. Экономическая эффективность лесной селекции // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2012. - Т.2. №8. - С. 35-39.

Еще

Статья научная