Оценка репродуктивной способности сосны кедровой сибирской в условиях г. Нижнего Новгорода

Оценка репродуктивной способности сосны кедровой сибирской в условиях г. Нижнего Новгорода

О.Ю. Храмова, преподаватель, Нижегородская ГСХА

Ключевые слова: оценка, сосна, кедровая, сибирская, условия, качество, жизнеспособность, всхожесть, продуктивность.

Одним из критериев успешности акклиматизации вида в новых условиях произрастания являются семеношение и получение жизнеспособного потомства из семян местной репродукции [1]. Объектом обследования являются ландшафтные культуры сосны кедровой сибирской, произрастающие в парке Автозаводского района г. Нижнего Новгорода. Площадь этих посадок 0,75 га, возраст 33—35 лет. Из 49 деревьев, произрастающих на данной площади, 33 вступили в стадию семеношения. Большинство из них находятся в хорошем состоянии, имеют мощную крону, ярко-зеленую хвою. В 2004, 2005 и 2006 гг. у них наблюдались стабильные урожаи кедровых орехов. В 2006 г. были заготовлены шишки и получены семена с 29 семеносящих деревьев.

В программу наших исследований входила оценка качества семян, собранных с каждого из этих деревьев, для выявления особей, дающих наиболее качественные семена и жизнеспособное потомство.

Качество семян оценивалось по их средней массе, доброкачественности, жизнеспособности и технической (лабораторной) всхожести. Получен-

ные результаты сравнивались с данными обследования семян, заготовленных в культурах сосны кедровой сибирской в Борском районе (возраст 35—40 лет) и в Ветлужском районе (возраст 50—60 лет) Нижегородской области.

Масса семян определялась на весах «Owalabor» с точностью до 0,001 г. В результате статистической обработки полученных данных вычислялась средняя масса семян с каждого дерева.

Определение доброкачественности семян сосны кедровой сибирской, имеющих длительный период прорастания, проводилось для предварительной оценки и отбора недоброкачественных семян с учетом ГОСТа 13056.8-97 [2]. Доброкачественность семян определялась визуально после намачивания их в воде в течение 3-х суток по каждой шишке отдельно. За этот период доброкачественные семена набухают и опускаются на дно сосуда, пустые и неполнозернистые остаются на поверхности воды. Семена, загнивающие, беззародышевые, имеющие внутренние или внешние повреждения зародыша или эндосперма, во время пребывания во влажной среде покрываются обильным налетом плесени. В наших исследованиях вскрытию подвергались только явно недоброкачественные семена.

Доброкачественные семена, отобранные в процессе анализа визуально, промывались чис-

1. Сроки и способы подготовки семян к посеву

№ партии семян Сроки намачивания Сроки стратификации Дата закладки на всхожесть

под снегом при t +5- +10°С

I 14.02.07-17.02.07 18.02.07-28.04.07 (10 недель) 28.04.07-5.05.07 (1 неделя) 5.05.07

II 28.02.07-03.03.07 4.03.07-28.04.07 (8 недель) 28.04.07-5.04.07 (1 неделя) 5.05.07

III 8.03.07-11.03.07 11.03.07-5.05.07 (8 недель) 5.04.07-9.05.07 (0,5 недели) 9.05.07

IV 22.03.07-25.03.07 25.03.07-9.05.07 (6,5 недель) 9.05.07-12.05.07 (0,5 недели) 12.05.07

Д н и у ч е т а

—•— Гпартия —•— Гпартия —•— ТГГпартия — V партия

Рис. - Графики технической всхожести семян сосны кедровой сибирской в зависимости от срока подготовки их к посеву

той водой, протравливались в 0,5%-ном растворе марганцовокислого калия и подготавливались к проращиванию методом стратификации [3]. Стратификация семян проводилась по партиям. Даты закладки семян каждой партии на стратификацию, сроки и способы ее проведения приведены в таблице 1.

Техническая (лабораторная) всхожесть семян определялась с учетом ГОСТа 13056.6-97 [4]. Для этого из отобранных доброкачественных семян с разных деревьев, прошедших стратификацию под снегом, отсчитывали подряд без выбора 2 пробы по 100 семян в каждой. Всхожесть семян с деревьев №1, №3, №5 и др. определялась по 1 пробе ввиду небольшого их количества. Каждая проба семян раскладывалась в отдельную емкость на влажный субстрат, состоящий из чистого прокаленного крупнозернистого песка и агроперлита в соотношении 2:1. Срок для определения технической всхожести семян сосны кедровой сибирской в опытных целях был увеличен в 2 раза по сравнению с максимальным по ГОСТу [4] и составил 80 дней. Сроки проведения учетов прорастания семян были установлены также в соответствии с ГОСТом[4]: 3-й, 5-й, 7-й, 10-й, 15-й и так далее

через каждые 5 суток до окончания срока проращивания.

По данным учета были построены графики всхожести семян из каждой партии (рис.).

Как видно из рисунка, наиболее интенсивное прорастание семян из всех партий наблюдалось в течение двух недель с 7-го по 21-й день, максимальный процент проросших семян отмечен, в зависимости от партии, на 10-й — 15-й день. Прорастание семян из II, III и IV партий закончилось практически одновременно на 45-й день. Период прорастания семян из I партии был более растянут по времени. Как видно из графика, единичные семена из этой партии продолжали прорастать вплоть до 75-го дня учета.

После окончания срока проращивания оставшиеся непроросшие семена отдельно по каждой сотне были сняты и проанализированы на жизнеспособность в соответствии с ГОСТом 13056.7-93 [5].

Результаты определения жизнеспособности и распределения семян на категории нежизнеспособности по каждому дереву приведены в таблице 2.

Из таблицы видно, что из нежизнеспособных семян наибольший процент составляют пустые

2. Результаты определения жизнеспособности семян сосны кедровой сибирской

№ дерева, объекта Нежизнеспособные семяна по категориям, % % жизнеспособных

пустые б/зарод. загнив. повреж. ненорм. развит. нежизнесп. всего

1 25,8 10,3 9,8 2,4 0,2 20,4 68,7 31,3

2 11,5 3,6 15,1 1 1,2 22,5 54,9 45,1

3 9,4 21,1 20,2 3,1 0,5 21,2 75,6 24,4

5 21,3 8,2 23 - - - 52,5 47,5

9 9,6 7,3 17,1 6 0,6 25 65,6 34,4

13 19,9 10,9 25,7 - 2,3 9,2 68 32

14 12,2 10,1 14,5 0,3 1,7 10,5 49,3 50,7

17 43,7 20 2,1 2,1 - 14,7 82,6 17,4

18 35 7,8 3,6 - 1,2 19,3 66,9 33,1

19 40 9 15 2 - - 74 26

20 24,3 8,1 10,8 6,8 - 14,9 64,9 35,1

24 25,9 2,6 1,6 - 0,5 16,4 47 53

25 21,9 7,8 3,1 4,7 1,6 31,2 70,3 29,7

29 10,1 16,1 5 3,5 1,4 15,9 51,9 48,1

34 31,5 18,5 3,4 6,9 0,9 16,4 77,6 22,4

36 36,6 15,7 0,7 - - 6,7 59,7 40,3

39 22,9 6,8 2,5 - - 13,6 50,8 49,2

40 16,2 2,5 2,5 2,5 - 13,8 37,5 62,5

41 9,2 7,9 - - - 31,6 48,7 51,3

44 14,8 18,5 7,4 - - 7,4 51,8 48,2

Нижегор. 19,7 11,2 10,6 3,3 0,7 18,1 64,3 35,7

Борские 45,3 9,3 9,3 - - 4 67,9 32,1

Ветлужские 14,8 9,4 4,4 11 2,3 11,7 53,6 46,4

3. Всхожесть и средний семенной покой семян в зависимости от срока подготовки их к посеву

№ партии семян Сроки стратификации Всхожесть, % Средний семенной покой, дней

под снегом при t +5- +10°С жизнеспо собность семян партии

I 18.02.07-8.04.07 (10 недель) 28.04.07-5.05.07 (1 неделя) 36 30,6 18,2

II 4.03.07-28.04.07 (8 недель) 28.04.07-5.04.07 (1 неделя) 64,9 21,7 14,3

III 11.03.07-5.05.07 (8 недель) 5.04.07-9.05.07 (0,5 недели) 63,1 21,1 13,9

IV 25.03.07-9.05.07 (6,5 недель) 9.05.07 (0,5 недели) 46,2 22,3 13,5

семена (19,7%) не только по нижегородским, но и по семенам, полученным из других районов Нижегородской области. На долю семян с эндоспермом без зародыша приходится 11,2%. Общее количество неполнозернистых семян составляет 31%.

Далее вычислялась всхожесть жизнеспособных семян — процент проросших за установленный срок семян от заложенных на проращивание жизнеспособных семян и процент всхожих семян от всех семян, заготовленных с каждого дерева.

По результатам анализа всхожести был рассчитан также средний семенной покой семян.

При определении технической всхожести было отмечено, что интенсивность прорастания семян зависит от сроков их стратификации.

Результаты анализа всхожести семян и средний семенной покой различных партий семян представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы, процент всхожести жизнеспособных семян за установленный срок из I партии ниже, средний семенной покой у них более продолжительный, несмотря на более длительную стратификацию.

Результаты определения качества семян по всем показателям представлены в таблице 4.

Как видно из таблицы, наиболее высокая средняя масса семян наблюдается у деревьев № 5, 14, 18, 20, 24 и № 40, наиболее высокий процент жизнеспособных семян (более 50%) — у деревьев № 14, 24, 40 и № 41. Жизнеспособность выше средней (40—50%) — у деревьев № 2, 5, 29, 36, 39 и № 44. Наиболее высокий процент всхожести семян за 30 дней (более 30%) отмечен у

4. Показатели качества семян

№ дерева Показатели качества семян Средний семенной покой, дней

средняя масса 1000 семян, г доброка- чественность, % жизнеспособность, % всхожесть жизнеспособных семян, % всхожесть партии, %

1 219 34,8 31,3 73 22,8 16,5

2 208 54,2 45,1 67,5 30,4 12,6

3 187 29 24,4 84,5 20,5 15,2

5 255 55,7 47,5 52 24,7 14,1

9 223 35,6 34,4 76,6 26,4 13

13 192 47 32 53,7 17,2 9,5

14 236 61,8 50,7 38,8 19,7 13,6

17 225 18,9 17,4 12,5 2,2 16,8

18 238 37,3 33,1 39,6 13,1 15,4

19 151 28 26 45,5 11,8 14,7

20 245 40,5 35,1 4,2 1,5 12

24 225 54 53 60,8 32,2 12,5

25 215 29,7 29,7 7,1 2,1 -

29 212 49,5 48,1 49 23,6 17,8

34 251 22,8 22,4 30,4 6,8 18,6

36 169 41 40,3 14,6 5,9 16,8

39 197 54,2 49,2 2,3 1,1 -

40 249 62,5 62,5 21,6 13,5 14,3

41 213 51,3 51,3 48,3 24,8 11,1

44 185 59,3 48,2 46,2 22,3 14,5

Нижегород. 215 39,5 35,7 53 18,9 15

Борские 224 38 32 68,3 22 7,9

Ветлужские 205 58 46 55,6 30 14

деревьев № 2 и № 24 при среднем семенном покое семян 12—13 дней. Существенная корреляционная связь между различными показателями качества семян не установлена.

Сравнивая посевные качества семян из разных районов Нижегородской области, можно сказать, что жизнеспособность и всхожесть вет-лужских семян по сравнению с нижегородскими и борскими значительно выше, что можно объяснить их более зрелым возрастом.

В результате обследования нижегородских семян урожая 2006 г. определены посевные качества и средний семенной покой семян, заготовленных с 20 семеносящих деревьев, выявлены лучшие экземпляры. Следует отметить, что нижегородские семена в целом имеют относительно низкие показатели жизнеспособности и технической всхожести (в среднем 36% и 19%) [6]. В основном это связано с большим процентом пустых и беззародышевых семян. Образованию неполнозернистых семян (без зародыша или без зародыша и эндосперма) способствуют неблагоприятные климатические условия, повреждаемость насекомыми, самоопыление и недостаточное опыление. В неурожайные годы количество

пустых семян возрастает. Полнозернистость семян сосны кедровой сибирской в среднем в районе оптимума естественного ареала составляет 75—91% [7]. По нашим исследованиям, в г. Нижнем Новгороде в 2006 г. полнозернистость семян составила 69%.

Следует отметить, что при использовании нижегородских семян в посевных целях их желательно заготавливать с деревьев, имеющих наиболее высокие показатели урожайности и качества семян. Перед посевом необходимо обязательно проводить отбор неполнозернистых семян и стратификацию их под снегом.

Литература

1. Лазарева, С.М. Характеристика семеношения и семян хвойных интродуцентов в условиях ботанического сада МарГТУ / С.М. Лазарева, Л.И. Котова// Лесное хозяйство Поволжья: межвуз. сб. науч. работ. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2002. Вып. 5. С. 239-245.

2. ГОСТ 13056.8-97. М.: Изд-во стандартов, 1997. 10 с.

3. Дроздов, И.И. Лесная интродукция / И.И. Дроздов, Ю.И. Дроздов. М.: МГУЛ, 2003. 133 с.

4. ГОСТ 13056.6-97. М.: Изд-во стандартов, 1998. 27 с.

5. ГОСТ 13056.7-93. М.: Изд-во стандартов, 1995. 37 с.

6. ГОСТ 14161-86. М.: Изд-во стандартов, 1986. 8 с.

7. Царев, А.П. Селекция и репродукция лесных древесных пород / А.П. Царев, С.П. Погиба, В.В. Тренин. М.: Логос, 2002. 503 с.