Интенсивность роста крупномерных сеянцев сосны кедровой сибирской местной репродукции в лесном Заволжье

УДК 630.232

ИНТЕНСИВНОСТЬ РОСТА КРУПНОМЕРНЫХ СЕЯНЦЕВ

СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ МЕСТНОЙ РЕПРОДУКЦИИ В ЛЕСНОМ ЗАВОЛЖЬЕ

GROWTH AND SEED-BEARING OF LOCAL REPRODUCED PINUS SIBURICA DU TOUR SEEDLINGS IN THE FOREST CONDITIONS OF MIDDLE VOLGA REGION

Карасев В.Н., Карасева М.А., Лежнин К.Т., Щеглова Е. В.

Приведены показатели семеношения и роста сосны кедровой сибирской Growth and seed-bearing of Pinus siburica Du Tour are investigated

Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, семена, рост Key words: Pinus siburica Du Tour, seeds, growth

Одним из важнейших показателей степени адаптации сосны кедровой сибирской к новым экологическим условиям при интродукции является репродуктивная деятельность и успешность роста семенного потомства [1, 2, 3].

Целью исследований явилось изучение качества семян, устойчивости и интенсивности роста сеянцев сосны кедровой сибирской, выращенных из семян местной репродукции.

Оценка роста сеянцев проводилась по биометрическим и физиологическим показателям; высоте стволиков, приростам осевого побега, размерам хвои, содержанию хлорофилла, активности каталазы. Определялись размеры и масса шишек, собранных в интродукционных культурах. Показатели качества семян оценивались в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 13056.7-93 [4].

Сравнительная оценка размеров и массы шишек, собранных в интродукционных культурах региона и в естественных насаждениях Республики Коми приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Размеры шишек и масса семян сосны кедровой сибирской

Размеры шишек Длина шишки, см Ширина шишки, см Масса шишки, г Масса се-мян в шишке, г

Количество семян, в шишке, шт. Масса 1000 семян, г

Уржумское лесничество Кировской области (в условиях интродукции) Крупные 7,0 4,6 28,9 15,1 63 244,0

Средние 6,0 4,1 17,7 7,1 36 196,7

Мелкие 4,3 3,6 13,8 5,1 27 188,9 Республика Коми ( в естественном ареале произрастания) Крупные 7,6 3,8 29,2 14,6 57 255,0

Средние 5,4 3,4 13,2 3,8 21 180,9

Мелкие 4,3 2,8 8,2 2,4 15 167,8

Наиболее высокий выход семян из шишек по количеству и по массе имеют крупные шишки. Полученные данные согласуются с данными других авторов. А.И.Ирошников [5] считает, что от размеров шишек зависит выход семян, коэффициент корреляции между размером шишек и выходом массы семян составляет 0,73, а между массой шишек и выходом семян - 0,92.

Выход семян из шишек в интродукционных культурах варьирует в пределах 35-40 %, что свидетельствует об успешной адаптации кедра в данном регионе, так как по данным Т.П.Некрасовой (1961), в ареале произрастания выход семян в воздушно-сухом состоянии составляет около 30% .

Более тяжелые по массе семена формируются в крупных шишках, количество семян в них также в 4.. .5 раз больше, чем в мелких шишках, эта закономерность сохраняется и в интродукционных культурах Лесного Заволжья.

Жизнеспособность семян, заготовленных в интродукционных культурах, созданных биогруппами из 2-3 растений, высокая и колеблется в пределах 77...85 %, что соответствует требованиям 1 и 2 класса качества (ГОСТ 14161-86).

В одиночных посадках полнозернистых семян формируется значи-тельно меньше и их количество составляет 20-40 % , что обусловлено неблагоприятными условиями для перекрестного опыления. Для оценки показателей роста семенного потомства местной репро-дукции проводились опытные посевы в открытый грунт. Предпосевная подготовка семян включала 4- месячную холодную стратификацию. Предварительно увлажненные семена помещали в ящики со сфагнумом и ставили под снег. Семена, подготовленные таким образом, имели грунтовую всхожесть на 20 % выше, чем при стратификации в песке и меньше поражались грибными заболеваниями. Посев производился в мае 2009 г. грунтовая всхожесть составляла 40%.

Сохранность сеянцев даже в жаркое засушливое лето 2010 г. была высокая, благодаря тому, что было принято решение не проводить прополку сорняков, которые защищали растения от солнечного перегрева. В опытах, где проводилась прополка, несмотря на регулярные поливы значительная часть сеянцев погибла, так как температура открытого поверхностного слоя почвы здесь достигала почти 40 0С и выше. Исследования особенностей роста сеянцев сосны кедровой сибирской, выращенных из семян, собранных в Уржумском лесничестве Кировской области, в течении 6 лет (2009-2015 г.г.) показали высокую изменчивость морфометрических показателей, обусловленных различными климатическими условиями вегетационных периодов и индивидуальной изменчивостью растений.

Биометрические показатели роста 6-летнего потомства местной репродукции приведены в таблице 2. Наблюдается индивидуальная реакция растений на погодные условия вегетационного периода. Средний ежегодный прирост в засушливые вегетационные периоды составлял 6,3... 6,8 см, изменчивость показателя составляет 61..71 %. В вегетационный период 2015 года, который отличался значительным количеством осадков, прирост осевого побега растений был почти в два раза больше и достигал 20-25 см. Отдельные растения сосны кедровой сибирской в шестилетнем возрасте имели высоту 60-75 см, что свидетельствует о целесообразности отбора быстрорастущих, более адаптированных к климатическим условиям района интродукции особей.

Таблица 2- Биометрические показатели крупномерных сеянцев кедра сибирского местной репродукции

Показатели Диапазон значений min - max Среднее значение, Х Стандарт. ошибка вы-борки, Мх Среднее

квадрат.

отклон,с Коэф.

изменчиво-сти, С (%) Высота, см 11-75 37,5 1,8 Диаметр корневой шейки, мм 5-15 Прирост 2015 года, см 2-26 13,3 Прирост 2014 года, см 1-14 6,8 Прирост 2013 года, см 1-14 6,3 Масса сырой надзем-ной части, г Масса сырой хвои, г 20,2—32,3

12,6 33,6

8,9 0,3 1,9 22,2

0,6 4,8 36,0

0,6 4,2 61,0

0,6 4,5 71, 0

30,4- 39,1 42,7 6,9

27,4 3,5 7,9 28,0

15,5

36,2

Одним из важнейших показателей степени адаптации растений к внешним условиям среды, по мнению многих авторов, является состояние пигментной системы, размеры хвои, активность каталазы [6, 7]. С целью выявления показателей, позволяющих на ранних этапах проводить диагностику и отбор селекционно-улучшенного посадочного материала, проводилась оценка ассимиляционного аппарата растений, определяли размеры и массу 100 штук хвои, содержание общего хлорофилла в хвое, активность каталазы (табл.3).

Таблица 3- Показатели размеров хвои и содержания хлорофилла у сеянцев сосны кедровой сибирской местной репродукции

Показатели Возраст хвои, лет Среднее значение, Х Стандарт. ошибка вы-борки, Мх Среднее

квадрат.

отклон,с Коэф. изменчи-вости, С

Длина хвои, см 1- лет 11,8 0,19 1,53 13,5

2-х лет 10,3 0,26 17,8

Масса 100 шт, г 1 лет 2,8 0,19 0,43 15,3

2-х лет 2,6 0,09 0,21 8,0 Содержание хлоро-филла, мг/г.сух хвои 1- лет 1,73 0,08 0,20 12,0

2-х лет 2,46 0,17 0,42 17,3 Активность катала-зы, мл О2 /г мин 2-х лет 7,3 0,5 1,15 15,7

Адаптивные свойства растений, их потенциальная продуктивность в значительной мере зависят от содержания хлорофилла и обеспечения оптимальных условий для работы фотосинтетического аппарата, что в конечном итоге определяет рост и устойчивость растений.

Активность каталазы характеризует физиологическое состояние растения, степень повреждения его неблагоприятными воздействиями, протекание процессов старения тканей и органов, завершение созревания и стратификации семян.

Изучение содержания хлорофилла в хвое крупномерных сеянцев кедра си-бирского показало более высокое его содержание (2,46±0,17 мг/ г сух хвои) по сравнению с сосной обыкновенной (1,88 ±0,04 мг/ г сух. хвои ), но несколько меньше, чем у ели европейской, у которой содержание хлорофилла в двухлетней хвое составляет 3,91+0,08 мг/ г сух. хвои.

Полученные данные свидетельствует о высокой устойчивости и интенсивном росте семенного потомства сосны кедровой сибирской местной репродукции. Характеристика репродуктивной способности, качество исследованных семян и сеянцев показывают успешность акклиматизации кедра сибирского в условиях

антропогенных ландшафтов Лесного Заволжья. Список использованных источников

1. Дроздов, И.И. Лесная интродукция [Текст] /И.И. Дроздов, Ю.И. Дроздов. - М.: МГУЛ. 2000.-135 с.

2. Некрасов, В.И. Актуальные вопросы теории акклиматизации растений [Текст] / В.И. Некрасов. - М.: Наука, 1980.-102 с.

3. Брынцев, В.А. Лесосеменная база для интродукционных культур кедра сибир-ского [Текст] / В.А. Брынцев, И.И. Дроздов, О.Ю. Храмова, М.И. Храмова // Вестник Московского государственного университета леса.-2012.-№3.-С.21-23.

4. ГОСТ 13056.7-93 Семена деревьев и кустарников. Методы определения жизне-способности. - М.; Изд-во стандартов, 1998. - 28 с.

5. Ирошников, А.И. Селекция хвойных пород в Сибири [Текст] /А.И. Ирошников. -Красноярск; Институт леса и древесины, 1977. - 190 с.

6. Еремин, Н.В. Агротехнические и физиологические аспекты успешности выра-щивания культур сосны кедровой сибирской в Республике Марий Эл [Текст] / Н.В. Ере-мин, М.А. Карасева, В.Н. Карасев // Вестник Марийского государственного технического университета. - 2010. - № 1.- С. 16-29.

7. Карасев, В.Н. Эколого - физиологическая диагностика жизнеспособности хвой-ных пород [Текст]: монография / В.Н. Карасев, М.А. Карасева.- Йошкар-Ола: Поволж-ский государственный технологический университет, 2013. - 216 с.