Некоторые результаты испытания тополей в центральной лесостепи

Бесплатный доступ

Проанализированы результаты исследований некоторых полевых опытных объектов тополя, а также сформулированы предложения по их внедрению в практику. Изучено 3 секции настоящих тополей с раскидистой или полураскидистой кроной, произрастающих на популетуме Семилукского лесопитомника Воронежской обл.: черные, включая евро-американские гибриды, бальзамические и гибриды настоящих тополей. Полевые исследования позволили установить в каждой секции наиболее продуктивные растения к началу IV класса возраста (16 лет). Среди них в секции тополей черных выделен сорт ‘Регенерата’; в секции бальзамических - клон Populus trichocarpa Torr. et Gray № 83 и 84, а в группе гибридов настоящих тополей - гибрид ‘Э.с.-38’ (‘Воронежский Гигант’). Все эти генотипы могут быть рекомендованы для производства древесины, а мужской зимостойкий клон ‘Э.с.-38’ - и в озеленении, причем не только в зоне испытания, но и за ее пределами.

Еще

Селекция, сортоиспытание, тополя, биометрические показатели, наиболее продуктивные клоны и гибриды в лесостепи

Короткий адрес: https://sciup.org/143179852

IDR: 143179852   |   DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2023.1.09

Текст научной статьи Некоторые результаты испытания тополей в центральной лесостепи

Тополь – самая быстрорастущая древесная порода Северного полушария. Основная цель культивирования и селекции тополя в Центральной лесостепи – повышение продуктивности биомассы и устойчивости к неблагоприятным условиям среды, прежде всего засухо- и зимостойкости. Центральная лесостепь характеризуется невысокой лесистостью, которая в последние годы имеет тенденцию к снижению, и устойчивым дефицитом древесного сырья. Поэтому разведение и выращивание тополей с лесовод-ственной точки зрения являются актуальными проблемами для данного региона.

При лесных исследованиях используют различные методы – как заимствованные из других отраслей науки, так и сугубо специфичные для лесного дела. Чаще всего это анализ публикаций предшественников [1–3], исследования естественных лесных насаждений или созданных производственных лесных культур [4–6]. Кроме того, во многих научных подразделениях страны проводят лабораторные исследования эколого-биохимических, цитологических и других биологических свойств древесных растений [7–9].

Однако наибольшую ценность всегда представляют результаты, полученные в ходе специальных экспериментальных полевых испытаний со значительным количеством опытных объектов [5, 6, 10, 11].

Цель работы – проанализировать результаты исследований некоторых полевых опытных объектов рода Populus L. и представить предложения по их использованию.

Объекты и методы исследований

Для исследования отобраны 3 секции настоящих тополей с раскидистой или полупирами-дальной кроной, произрастающих на популетуме в Семилукском лесопитомнике Воронежской обл.: черные тополя, включая евро-американские гибриды, бальзамические тополя и гибриды настоящих тополей.

Популетум расположен на приводораздельном склоне р. Ведуги. Географические координаты: 51°43′ с. ш. и 38°57′ в. д. Средняя высота над уровнем моря – 165 м. Почва – чернозем выщелоченный.

Подготовка выделенного участка заключалась в весенней вспашке, содержании в состоянии черного пара в течение вегетационного периода и осенней перепашке. После этого осенью составили план посадки, который перенесли в натуру с использованием железной мерной ленты. Каждое посадочное место закрепляли колышками.

Ранней весной на коллекционно-маточной плантации этого же питомника, заложенной сотрудниками ЦНИИЛГиС (в настоящее время Всероссийский НИИ лесной генетики, селекции и биотехнологии), были заготовлены хлысты тополей, отобранных для испытания. Хлысты оставили на хранение в специально подготовленном снежнике. Перед посадкой хлысты извлекали из снежника, разрезали на черенки стандартного размера в соответствии с ГОСТ 17267–71 [12] и замачивали на сутки непосредственно перед посадкой. Затем с помощью посадочной доски и меча Колесова их высаживали в грунт в намеченные осенью места. В дальнейшем в течение первых 5 лет работники Семилукского питомника проводили прополки в рядах (ручные) и в междурядьях (механизированные) по мере необходимости.

Размещение растений - 5x4 м, или 500 экз./га. Сорта и клоны высажены в 4-х повторностях, в каждой повторности по 6 экз. Смешение растений в каждой повторности рандомизированное. Происхождение тополей, их латинское наименование, авторы гибридов и их инвентарные номера по коллекции Центрального НИИ лесной генетики и селекции большей частью приведены в монографии А.П. Царева [13]. При закладке опытов, наблюдениях и исследованиях использовали подходы, опубликованные в классических работах по созданию полевых опытных объектов [14–16].

Исследование растений, данные по которым представлены в настоящей публикации, было проведено, когда им исполнилось 16 лет (1989 г.). Диаметры на высоте 1,3 м измеряли мерной лентой (с точностью до 1 см). Высоту устанавливали высотомером марки Blume-Leisse. Статистическая обработка результатов проводилась стандартными методами [17]. Зимостойкость определяли по 5-балльной шкале – от полностью погибших до не поврежденных зимними морозами. При этом интегральным показателем устойчивости ко всем неблагоприятным факторам среды является сохранность растений (в %) на момент проведения наблюдений.

Результаты и обсуждение

В секции черных тополей с раскидистой и полупирамидальной кроной было изучено 26 клонов: ‘Бахельери’ (инв. № 30); ‘Брабан-тика’-175 и 176 (инв. № 158 и 155); ‘Верниру-бенс’ (инв. № 54); ‘Гельрика’ (инв. № 80, 21 и 66); ‘Дрезденский’ 176 и 239 (инв. № 36 и 34); ‘Казахстанский’ (инв. № 60); ‘Канадский’ (инв. № 77); каповый (инв. № 115 в 2-х повторностях); ‘Каролинский’-162 (инв. № 162); ‘Ма-риландика’- 476, 543 и 497 (инв. № 88, Х5, 191); осокорь (инв. № 131); ‘Пионер’ (инв. № 42); ‘Регенерата’ (инв. № 78 и 79); ‘Робуста’-173,

236 и 195 (инв. № 63, 24 и 33); ‘Сакрау’-59 и 79 (инв. № 161 и 51).

В табл. 1 представлены биометрические показатели наиболее быстрорастущего и наиболее отстающего клонов по росту, контрольного клона, а также средние значения для этой секции. Учитывали только сохранившиеся растения.

Запас и средний прирост у наиболее быстрорастущего в 16-летнем возрасте сорта ‘Регенерата’ превышал средние значения этих показателей по секции на 33 % (см. табл. 1). В то же время текущий прирост этого сорта был больше среднего в 3,8 раза (рис. 1). У отдельных зимостойких евро-американских сортов также отмечались значительные приросты и объемы стволов (рис. 2). Этот свидетельствует о том, что потенциал прироста запасов у этих сортов в данных условиях пока не исчерпан и их количественная спелость еще не наступила.

Клон осокорь-131, который первоначально был высажен для контроля, по запасу значительно отставал от самого продуктивного сорта. Однако его текущий прирост был в 2 раза выше среднего значения для тополей секции в целом.

В секции бальзамических тополей было изучено 12 клонов тополей: бальзамический (инв. № Х6 – 2 клона); китайский (инв. № 133 и 85); волосистоплодный (инв. № 45, 83, 84, 110 и 135); Максимовича (инв. № 86); лавролистный

Таблица 1. Биометрические показатели по секции черных тополей с раскидистой и полупирамидальной кроной в 16-летнем возрасте

Число учтенных деревьев

Средняя высота, м

Средний диаметр, см

Средний объем ствола, дм3

Запас древесины, м3/га

Средний прирост, м3/га/ год

Текущий прирост, м3/га/ год

Наиболее быстрорастущий сорт ‘Регенерата’ (инв. № 79)

17

24±0,5

38±0,9

1 083±67

384

24,0

44,4

Наиболее отстающий по росту клон Каповый-3 (инв. № 115(2))

18

20±0,3

20±0,73

276±22

103

6,4

11,7

Контрольный клон – осокорь (инв. № 131)

13

21±1,0

26±1,8

473±67

128

8,0

18,1

Среднее по подсекции из 26 клонов и сортов

503

23±0,1

31±0,3

717±15

289

18,1

9,3

Примечание: Здесь и далее запас определяли как произведение среднего объема ствола на фактически сохранившееся число деревьев на 1 га к моменту учета.

Рис. 2. Образцы тополей в Семилукском популетуме Воронежской обл. в возрасте 16 лет. Слева сорт ‘Сакрау-59’ (средняя высота – 23,4 м, средний диаметр – 28 см, объем ствола – 0,6 м3). Справа сорт ‘Вернирубенс’ (средняя высота – 24,0 м, средний диаметр – 31 см, объем ствола – 0,8 м3). Фото Б.И. Антонова

Рис. 1. Образец сорта тополя ‘Регенерата’ в Семилукском популетуме Воронежской обл. Возраст – 16 лет, средняя высота – 24,6 м, средний диаметр – 38 см, объем ствола – 1,1 м3. Фото А.П. Царева

(инв. № 99); душистый (инв. № 100). Таксационные показатели по секции бальзамических тополей представлены в табл. 2.

Запас, средний и текущий приросты бальзамических тополей в 16-летнем возрасте значительно ниже, чем евро-американских (табл. 2). Однако до 5-летнего возраста они росли более интенсивно [3, 18, 19]. При этом в 2-летнем возрасте бальзамические тополя имели высоту 1,7 м и превышали по росту евро-американские на 10–15 %. К 5 годам они сравнялись по высоте (до 6 м). И поскольку бальзамические тополя являются более зимостойкими, то их можно использовать для создания мини-ротационных биоэнергетических лесных культур с оборотом рубки 3–6 лет, а в северных регионах – и для мелиорации.

В группе межсекционных гибридов настоящих тополей изучено 13 клонов: ‘Гибрид-3Б’ (инв. № 134); канадскийхлавролистный (инв. № 102); ‘Ленинградский’ (инв. № 104); ‘Невский’ (инв. № 105); ‘Гибрид-10’ (инв. № 106); ‘Немецкий-284’ (инв. № 40); ‘Берлинский’ (инв. № 130); ‘Воронежский Гигант’ (гибрид ‘Э.с.-38’) (инв. № 44 и 94); гибрид Э.с.-53 (инв. № 93); тополь Максимовича х ‘Краснонервный’ (инв. № 49); ‘Колоновидный’ (инв. № 103); ‘Ивантеевский’ (инв. № 46). Биометрические показатели наиболее быстрорастущего и отстающего в росте гибридов представлены в табл. 3.

Лучшим ростом в 16-летнем возрасте отличался гибрид ‘Э.с.-38’, полученный

Таблица 2. Биометрические показатели по секции бальзамических тополей в 16-летнем возрасте

Число учтенных деревьев

Средняя высота, м

Средний диаметр, см

Средний объем стволов, дм3

Запас древесины, м3/га

Средний прирост, м3/га/год

Текущий прирост, м3/га/год

Наиболее быстрорастущий клон волосистоплодный (инв. № 83) *

24

22,4±0,3

27,4±0,7

522±27

261

16,4

27,5

Наиболее отстающий по росту клон душистый (инв. № 100)

24

17,8±0,3

19,1±0,5

223±15

112

7,0

11,7

Контрольный клон – бальзамический (Х6(2))

21

20,9±0,4

22,3±1,1

352±40

154

9,6

15,4

Среднее по подсекции из 26 клонов и сортов

254

21,3±0,4

25,3±0,8

449±28

197

12,3

22,8

* По приростам к клону № 83 близок клон № 84.

Таблица 3. Биометрические показатели в группе гибридов настоящих тополей в 16-летнем возрасте

Число учтенных деревьев

Средняя высота, м

Средний диаметр, см

Средний объем стволов, дм3

Запас древесины, м3/га

Средний прирост, м3/га/год

Текущий прирост, м3/га/год

Наиболее быстрорастущий гибрид ‘Э.с.-38’ (инв. № 44)

23

23±0,3

30±0,9

647±40

338

21,1

21,3

Наиболее отстающий по росту гибрид ‘Ленинградский’ (инв. № 104)

22

17±0,6

18±0,7

188±15

86

5,4

4,6

Контрольный клон – осокорь

(инв. № 131)*

2

21±1,0

26±1,8

473±67

128

8,0

18,1

Среднее по подсекции из 13 клонов и сортов

333

21±0,5

26±1,0

462±38

213

13,3

14,1

* При расчете средних значений не использовался.

проф. М.М. Вересиным от гибридизации P. deltoides x p balsamifera в Воронеже (см. рис. 3), а худшим среди исследуемых гибридов в условиях Центрального Черноземья стал гибрид ‘Ленинградский’, выведенный проф. П.Л. Богдановым. Этот тополь показал отличный рост и высокую зимостойкость в Ленинградской обл. [20], однако для более южных регионов, как и многие другие бальзамические тополя, оказался менее пригодным.

В целом межсекционные гибриды настоящих тополей по продуктивности мало отличались от бальзамических и в первые годы роста не уступали черным тополям. Поэтому, как и тополя предыдущей секции, их можно выращивать на короткоротационных плантациях для энергетических и мелиоративных целей.

Выводы

В целом экспериментальные полевые исследования настоящих тополей, проведенные в лесостепной зоне Европейской России, показали следующие результаты.

  • 1.    У растений рассмотренных секций выявлена разная зимостойкость. Наибольшая зимостойкость оказалась у бальзамических тополей

  • 2.    В ювенильном периоде (до 4–5 лет) представители бальзамических и межсекционных гибридов настоящих тополей росли быстрее черных и их евро-американских гибридов. С учетом этого их можно рекомендовать для создания энергетических плантаций с короткоротационным циклом выращивания.

  • 3.    После ювенильного периода лучшие результаты роста показали черные тополя, особенно евро-американские гибриды. Однако эти тополя страдают от зимних морозов и только немногие из них могут обладать высокой продуктивностью. Поэтому важно выявить у них зимостойкие

  • 4.    Полевые исследования позволили установить в каждой секции наиболее продуктивные тополя к началу IV класса возраста (16 лет). Среди них в секции черных тополей выделен клон ‘Регенерата-79’; в секции бальзамических тополей – клон волосистоплодный № 83 и 84, а в группе гибридов настоящих тополей – гибрид ‘Э.с.-38’ (‘Воронежский Гигант’). Все эти тополя могут быть рекомендованы для производства древесины, а мужской зимостойкий клон ‘Э.с.-38’ и для озеленения, причем не только в зоне испытания, но и значительно севернее.

и у гибридов, среди родителей которых был один из представителей этой секции.

формы, которые могут быть использованы для выращивания ценной деловой древесины в Центрально-Черноземном районе.

Список литературы Некоторые результаты испытания тополей в центральной лесостепи

  • Ирошников, А.И. Состояние и проблемы сохранения генетического фонда древесных пород в лесах России / А.И. Ирошников // Программы сохранения и постоянного воспроизводства лесных генетических ресурсов в новых независимых государствах бывшего СССР: матер. совещания (23-26 сентября 1996). - Беловежа, Беларусь. - С. 37-41.
  • Драгавцев, В.А. Методы анализа внутривидовой изменчивости в лесных популяциях и методы прогноза эффективности аналитической лесной селекции / В.А. Драгавцев. - Москва: Центральный НИИ лесной генетики и селекции, 1973. - 16 с.
  • Царев, А.П. Селекция лесных и декоративных древесных растений: учебник / А.П. Царев, С.П. Погиба, Н.В. Лаур ; под ред. А.П. Царева. - Москва: МГУЛ, 2014. - 552 с.
  • Исполинская осина: биологические особенности и перспективы плантационного выращивания: моногр. / Е.С. Багаев, С.С. Макаров, С.С. Багаев, С.А. Родин. - Пушкино: ВНИИЛМ, 2021. - 72 с.
  • Альбенский, А.В. Селекция древесных пород и семеноводство / А.В. Альбенский. - Москва-Ленинград: Гослесбумиздат, 1959. - 306 с.
  • Veresin, M.M. The influence of the origin of seeds of Pinus sylvestris L. on the growth of cultures / M.M. Veresin // Reports submitted by scientists-participants of the International Symposium on the Forest Tree Breeding, Genetics and Seed Production of Coniferous Tree Species. - State Committee of Forestry of the Council of Ministers of the USSR; The State Forest Research Institute, Helsinki; The Royal Swedish Academy of Agriculture and Forestry; The Royal College of Forestry, Stockholm (Novosibirsk, June 19-25, 1972). - Part I. - Pushkino, 1972. - P. 45-61.
  • Биохимическая адаптация микроклонов Вейгелы цветущей 'Вариегата' (Weigela florida 'Variegata') к солеи медь-индуцированным стрессам / О.А. Землянухина, В.Н. Калаев, В.С. Воронина, А.Т. Епринцев // Сибирский лесной журнал. - 2017. - № 6. - С. 89-101.
  • Titanium Trisulfide Nanoribbons Affect the Downy Birch and Poplar Aspen Hybrid in Plant Tissue Culture via the Emission of Hydrogen Sulfide / О. Zakharova, А. Gusev, D. Muratov, А. Shuklinov, N. Strekalova, S. Matveev // Forests. - 2021. - 12. - P. 713.
  • Цитогенетический полиморфизм семенного потомства сосны обыкновенной на востоке Воронежской области / В.Н. Калаев, В.Г. Артюхов, В.Н. Попов, И.В. Игнатова // Лесоведение. - 2010. - № 4. - С. 56-65.
  • Вересин, М.М. Лесное семеноводство / М.М. Вересин. - Москва: Гослесбумиздат, 1963. - 158 с.
  • Chernyshov, M.P. The structure in diameter and sanitary condition of geographical cultures of Scots pine - Text: electronic / М.Р. Chernyshov, M.I. Mikhailova // IOP Conference Series: Ears and Environmental Science. - IOP Publishing Ltd, 2021. - Vol. 875. - 12054. - https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012054
  • ГОСТ 17267-71. Черенки тополя для лесостепной и степной зон: Государственный стандарт Союза ССР. -Группа С-91. - Разработан ВНИИЛМ. - Введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 12 ноября 1971 г. № 1861. - Текст: электронный. - URL: ГОСТ 17 267-71. - URL: http://docs.cntd.ru/docement/1200025551 (дата обращения 12.03.2022).
  • Царев, А.П. Сортоведение тополя / А.П. Царев. - Воронеж: изд-во Воронежского университета, 1985. - 152 с.
  • Cochran, W.G. Experimental designs: Second edition / W.G. Cochran, G.M. Cox. - New York: John Wiley and Sons. Inc., 1957. - 611 p.
  • Снедекор, Дж.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Дж. У. Снедекор. - Москва: изд-во сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1961. - 503 с.
  • Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): изд. 4, перераб. и доп. / Б.А. Доспехов. - Москва: Колос, 1979. - 416 с.
  • Лакин, Г.Ф. Биометрия: учеб. пособие для биол. спец. вузов: 4-е изд., перераб. и доп. / Г.Ф. Лакин.- Москва: Высшая школа, 1990. - 352 с.
  • Promising introduced Black Cottonwood species for bioenergy and forage production / А. Tsarev, Yu. Plugatar, R. Tsareva, V. Tsarev, and N. Laur // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - Vol. 875 (2021). -012088. - International science conference "Forestry-2021". - International Forestry Forum 'Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions' (9-10 September 2021, Voronezh, Russian Federation). - 9 p. -Published online 10 November 2021. - https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012088; https://iopscience.iop. org/issue/1755-1315/875/1. (Scopus).
  • Царев, А.П. Селекция и сортоиспытание тополей: монография / А.П. Царев, Ю.В. Плугатарь, Р.П. Царева ; под общ. ред. А.П. Царева. - Симферополь: ИТ "АРИАЛ", 2019. - 252 с.
  • Богданов, П.Л. Тополя и их культура / П.Л. Богданов. - Москва: Лесная промышленность, 1965. - 104 с.
Еще
Статья научная