Посевные качества семян сосны обыкновенной и ели европейской в Республике Марий Эл

Теплых, А. А. Посевные качества семян сосны обыкновенной и ели европейской в Pеспублике Марий Эл [Электронный ресурс] / А. А. Теплых // Лесохоз. информ. : Электрон. сетевой журн. – 2016. – № 1. – С. 17–24. URL: ля искусственного восстановления лесов необходимо заготавливать семена с высокими показателями посевных качеств. Определение посевных качеств семян лесных растений – обязательное условие для установления нормы высева и выращивания высококачественного посадочного материала. На всхожесть семян оказывают влияние многие факторы: время и год сбора, тип и селекционная категория насаждения, а также погодные условия в период созревания семян. Анализ результатов посевных качеств семян в Республике Марий Эл в разные годы ранее не проводился.

Цель работы – анализ посевных качеств семян сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) и ели европейской ( Picea abies (L.) Karst.) с 2010 по октябрь 2015 г.

Методика исследования. Исследования проводили на Марийской лесосеменной станции. Техническую всхожесть семян определяли на аппарате для проращивания семян лесных растений ПЛЮС.441352.001 РЭ по ГОСТ 13056.6–97 [1] при температуре воды 24 ^оС для сосны и 24 ^оС (ночной режим) и 36 ^оС (дневной режим) для ели. Учет всхожести семян (по 100 шт. в 4-х повторностях) осуществляли на 5, 7, 10 и 15 сут у сосны и (в 4-х повторностях) на 7, 10 и 15 сут у ели. Массу 1 000 шт. семян определяли по ГОСТ 13056.4–67 [2] взвешиванием по 500 шт. семян в 2-х повторностях. Класс качества семян устанавливали по ГОСТ 14161–86 [3], влажность семян – по ГОСТ 13056.3–86 [4].

Результаты и обсуждение. Основными видами лесных растений, заготовку семян которых осуществляют в Республике Марий Эл, являются сосна обыкновенная, ель европейская, береза повислая ( Betula pendula Roth) и дуб черешчатый ( Quercus robur L.). Объемы заготовки семян разных видов растений различаются по годам, что связано с периодичностью урожайности, а также потребностями семян для высева. Так, в 2011 г. проверку на посевные качества проводили у 407 кг семян сосны и 37 кг семян березы, в 2012 г. – у 720,5 кг сосны, 24 кг ели и 15 кг березы, в 2013 г. – у 70,2 кг сосны, в 2014 г. – у 168 кг сосны, 100 кг ели и 20 кг березы, за 9 месяцев 2015 г. – у 31

кг семян сосны, 1200 кг семян ели, 500 кг семян дуба и 10 кг семян березы. Таким образом, наибольший объем заготовок приходится на семена хвойных пород: в разные годы их доля составляет от 70,7 до 100 % общей массы заготовленных семян.

В настоящее время достаточно остро стоит вопрос заготовки семян с улучшенными наследственными свойствами. С 2011 по октябрь 2015 г. доля улучшенных семян в общем объеме заготовок составляла от 0 до 6,9 %. Так, в 2011 г. было заготовлено 4,4 % улучшенных семян сосны, в 2012 г. – 6,6 % семян сосны, в 2013 г. – 0, в 2014 г. – 2,4 % семян сосны и 4,5 % дуба, в 2015 г. – 0,6 % улучшенных семян сосны и 1,8 % ели. Такие различия в объемах заготовки семян с улучшенными наследственными свойствами по годам и породам деревьев связаны с периодичностью урожайности древесных растений. Объем заготовки улучшенных семян в Республике Марий Эл соответствует среднему показателю по стране, который составляет 5 % [5]. На долю заготовленных улучшенных семян хвойных пород в среднем приходится 3,6 % семенного фонда хвойных деревьев, что соответствует среднему показателю по Российской Федерации, который составляет 3 % [6].

Все семена сосны и ели, прошедшие проверку на посевные качества в 2010–2015 гг., имеют высокие показатели всхожести и относятся к I и II классам качества (табл. 1).

Семена сосны обыкновенной урожая 2010 г. характеризуются высокими показателями всхожести. На 5 сут проращивания всхожесть семян варьировалась от 25 до 93 % (среднее значение – 63 %), на 7 сут – от 77 до 98 % (90 %), на 10 сут – от 85 до 99 % (94 %), на 15 сут – от 85 до 99 % (среднее значение – 94 %) (табл. 2).

Из непроросших семян 2 % оказались пустыми, остальные – загнившими или запаренными. У 1 партии семян всхожесть на 5 сут проращивания составляла 93 %, у 20 партий (66,7 % общего количества) всхожесть на 7 сут – 90 % и выше, что соответствует I классу качества. Как показал анализ множественных сравнений (Шеффе тест), всхожесть семян на 5 сут проращивания различается с всхожестью в другие

Таблица 1. Распределение семян сосны и ели по классам качества, %

Год проверки	Распределение семян по классам качества, %
	сосны		ели
	I	II	I	II
2011	90,8	9,2	-	-
2012	58,4	41,6	-	100
2013	71,2	28,8	-	-
2014*	100	-	100	-
2015*	100	-	75	25

* Семена ели, прошедшие проверку в 2014–2015 гг., урожая 2014 г.

Таблица 2. Всхожесть семян сосны обыкновенной урожая разных лет

Всхожесть семян сосны обыкновенной, %, по годам ПпУЛЭЛТГПк           . 2010 2011 2012 2013 2014 Кол-во анализов семян 30 29 1 6 1 5 сут Min 25 14 - 60 - Max 93 73 - 91 - Среднее 63 50 29 79 60 Стандартное отклонение 20,7 18,4 - - - 7 сут Min 77 67 - 90 - Max 98 95 - 94 - Среднее 90 86 82 92 82 Стандартное отклонение 5,3 6,2 - - - 10 сут Min 85 83 - 91 - Max 99 98 - 94 - Среднее 94 92 84 93 90 Стандартное отклонение 3,3 3,7 - - - 15 сут Min 85 83 - 91 - Max 99 99 - 94 - Среднее 94 93 85 93 90 Стандартное отклонение 3,3 3,9 - - - сутки (р < 10-15), а на 7 сут – с 10 и 15 сут проращивания (р = 3,21х10-12-8,3х10-15), однако всхожесть на 10 и 15 сут не различается (р = 0,86).

Всхожесть семян сосны обыкновенной урожая 2011 г. приведена на рис. 1.

На 5 сут проращивания всхожесть семян варьировалась от 14 до 73 % (среднее значение – 50 %), на 7 сут – от 67 до 95 % (86 %), на 10 сут – от 83 до 98 % (92 %), на 15 сут – от 83 до 99 % (среднее значение – 93 %). Из непроросших се- мян 2 % оказались пустыми, остальные загнившими или запаренными. Наибольшая изменчивость всхожести семян наблюдается на 5 сут проращивания (см. рис. 1), на 7 сут вариабельность уменьшается, а в последующие сутки всхожесть у большинства партий семян меняется незначительно. Так, всхожесть семян после 10 сут проращивания не изменилась у 12 партий (41,4 %), у 11 партий (37,9 %) увеличилась на 1 % и у остальных – на 2–4 %.

Рис. 1. Всхожесть семян сосны обыкновенной урожая 2011 г. в зависимости от суток проращивания, %

Все партии семян характеризуются хорошей всхожестью. Уже на 7 сут проращивания (энергия прорастания) у 9 партий (31 % общего количества семян) всхожесть составила 90 % и выше, что соответствует I классу качества. Высокие показатели всхожести и энергии прорастания семян сосны обыкновенной получены А. П. Киса-риной и П. П. Поповым при изучении изменчивости семян в культурах сосны [7]. Авторы отмечали, что всхожесть и энергия прорастания семян оказались практически одинаковыми. Как и в опыте по проращиванию семян 2010 г., в 2011 г. всхожесть семян на 5 сут проращивания различается со всхожестью в другие сутки (р < 10^-15), на 7 сут – с 10 и 15 сут проращивания (р = 3,9 x 10 -29 ; р < 10 -15 ), однако всхожесть на 10 и 15 сут не различается (р = 0,55).

Итоговая всхожесть на 15 сут проращивания наиболее низкая у семян урожая 2012 г. – 85 %, в остальные годы всхожесть заметно выше и изменяется от 90 до 94 % (см. табл. 2). Однако для семян урожая 2012 и 2014 г. проведено только по одному анализу, поэтому к этим результатам при сравнении с другими годами следует относиться с осторожностью. Очевидно, что в разных регионах с различными природно-климатическими условиями всхожесть семян в один и тот же год может различаться. Так, по данным В. М. Алексеева, Д. С. Бурцева [8], энергия прорастания и всхожесть семян сосны обыкновенной в Ленинград- ской обл. с 2009 по 2014 г. характеризовались минимальными показателями в 2011 г. (59,6 и 75,9 % соответственно) и 2014 г. (69,3 и 73,5 %), а наиболее высокими показателями – в 2012 г. (86,7 и 92,7 %).

Всхожесть улучшенных семян превышала средние показатели, но не всегда достигала максимальных значений. Так, энергия прорастания улучшенных семян в среднем выше на 3,3 %, а всхожесть на 15 сут проращивания – на 1,8 %.

Низкая всхожесть некоторых партий семян сосны на 5 сут проращивания не всегда указывает на низкое качество семян. Так, семена 2010 г. с наиболее низкими всхожестью на 5 сут проращивания (25–28 %) и энергией прорастания (77–84 %) на 15 сут проращивания имели всхожесть 96 %. Такая же тенденция наблюдалась у семян 2011 г.: у семян с самыми низкими всхожестью на 5 сут проращивания (14 %, 16, 20 и 21 %) и энергией прорастания (67 %, 83, 81 и 80 %) к 15 сут проращивания всхожесть достигла значений 99 %, 94, 99 и 94 % соответственно. Можно предположить, что в регионах с разными природно-климатическими условиями семена с низкой энергией прорастания не всегда достигают высоких результатов на 15 сут. Так, по данным А. Н. Медведева, Г. К. Кравченко [9], в Казахстане из семян сосны свежего бора с энергией прорастания до 27 % невозможно получить стандартный посадочный материал, а семена с энергией прорастания ниже 70 % не могут быть отнесены к I классу качества.

Семена ели урожая 2012 г. (1 анализ) на 7 сут проращивания имели всхожесть 40 %, на 10 и 15 – 79 и 82 % соответственно. Масса 1 000 шт. семян составила 5,1 г. Из непроросших семян 10 % были пустыми, остальные за время проращивания загнили.

Семена ели европейской урожая 2014 г. имеют высокие показатели всхожести. Так, всхожесть на 7 сут проращивания варьировалась от 73 до 95 % (среднее значение – 83 %, стандартное отклонение – 5,3), на 10 и 15 сут – от 77 до 98 % (87 и 88 % соответственно, стандартное отклонение – 4,5). На 7 сут проращивания у 10 из 26 партий всхожесть семян составляла 85 % и выше, на

• 10 сут – у 18 партий, что соответствует I классу качества семян.

Аналогично результатам проращивания семян сосны обыкновенной всхожесть семян ели европейской на 7 сут различается со всхожестью на 10 и 15 сут проращивания (р = 4,2 х 10^-15 -1,8 х 10^-17), всхожесть на 10 и 15 сут не различается (р = 0,72).

Масса 1 000 шт. семян варьировалась от 4,35 до 5,13 г (среднее значение – 4,48 г, стандартное отклонение – 0,15). В разных партиях число пустых семян изменялось от 1 до 21 % (среднее – 11 %), поэтому в данном случае помимо технической всхожести имеет смысл определить абсолютную всхожесть, т.е. число проросших семян, выраженное в процентах от количества полнозернистых.

Абсолютная всхожесть семян значительно выше и изменяется в пределах от 96 до 100 % (среднее значение – 98,3 %). Причем всхожесть семян 8 партий составила 99 %, а 4 партий – 100 %. Среди непроросших семян были только загнившие за 15 сут проращивания.

Многие авторы указывают на тесную связь энергии прорастания и всхожести [7, 9, 10]. В наших исследованиях такая зависимость выявлена и у семян сосны (r_s = 0,34; р = 0,005), и у семян ели (r s = 0,99; р = 5,3 х 10^-23) (рис. 2). Кроме того, аналогичная связь установлена у хранящихся семян разных лет заготовки: и сосны (r_s = 0,69; р = 2,1 х 10^-15), и ели (r s = 0,76; р = 2,6 х 10^-18).

На всхожесть может оказывать влияние множество факторов. Одним из них является влажность семян. В 2011 г. проведено исследование влияния влажности семян на их всхожесть у 29 партий свежесобранных семян сосны обыкновенной. Влажность семян варьировалась у разных образцов от 4,6 до 8,0 % (рис. 3). Наиболее значительное влияние влажность семян на всхожесть (энергию прорастания) оказывает на 5 сут проращивания (rs = 0,52; р = 0,004), менее значительное – на 7 сут (rs = 0,42; р = 0,02) и не оказывает влияния на 15 сут проращивания (rs = -0,08; р = 0,65).

Таким образом, влажность семян оказывает влияние на энергию прорастания (часто учитываемый признак), но не влияет на всхожесть в

Рис. 2. Связь между энергией прорастания и всхожестью семян ели

Рис. 3. Связь между влажностью и всхожестью семян сосны

последние сутки проращивания. Полученные результаты имеют большое значение при сравнении и анализе различий энергии прорастания разных партий семян, поскольку они могут быть обусловлены, помимо других факторов, и влажностью семян.

Одним из важных признаков, характеризующих семена, является масса 1 000 шт. В табл. 3 приведена масса 1 000 шт. семян сосны урожая 2010–2014 гг.

Наибольшая средняя масса семян зафиксирована в 2011 г. (7,34 г), в остальные годы средняя масса варьировалась от 6,43 до 6,74 г (см. табл. 3).

Таблица 3. Масса 1000 шт. семян сосны обыкновенной разных лет урожая

Значение	Масса 1 000 шт. семян сосны обыкновенной, г, по годам
	2010	2011	2012	2013	2014
	Кол-во анализов семян
	30	29	1	6	1
Минимальное	6,07	6,93	-	6,5	-
Максимальное	7,3	7,8	-	6,96	-
Среднее	6,64	7,34	6,74	6,73	6,43
Стандартное отклонение	0,3	0,3	-	0,2	-

Достаточно интересны исследования по сравнению средней массы нормальных и улучшенных семян. Так, исследователями установлено, что семена лесосеменных плантаций (улучшенные) превосходят по массе нормальные семена [11]. На основе наших наблюдений с 2010 по октябрь 2015 г., масса 1 000 шт. улучшенных семян не всегда достигала максимальных значений, однако в среднем по годам превышала среднюю массу семян на 4 %, причем в 2010 г. это превышение достигло 9,9 %, в 2013 г. – 2,2 %, в 2011 г. превышения выявлено не было.

Выводы:

• ✓    по результатам анализов на посевные качества свежесобранных семян сосны обыкновен-

• ной и ели европейской установлено, что все семена имеют высокие показатели всхожести и относятся к I и II классам качества;

• ✓    наибольшая изменчивость всхожести свежесобранных семян наблюдается на 5 и 7 сут проращивания у сосны и 7 сут у ели, в то время как на 10 и 15 сут изменения всхожести и у сосны, и у ели незначительны;

• ✓    большая изменчивость всхожести свежесобранных семян сосны на 5 и 7 сут может быть связана с различной влажностью семян, которая не оказывает влияния на общую всхожесть на 15 сут проращивания;

• ✓    энергия прорастания семян и всхожесть на 15 сут проращивания тесно связаны между собой.