Качество семян ели обыкновенной на Диковской клоновой лесосеменной плантации

Качество семян ели европейской на Диковской клоновой лесосеменной плантации

Р.С. Хамитов, к.с.-х.н., А.П. Енальский, аспирант,

ФГБОУ ВПО Вологодская ГМХА

Повышение производительности и улучшение качественного состава наших лесов является важной проблемой лесного хозяйства. Один из наиболее перспективных путей решения этой задачи – создание постоянной лесосеменной базы на селекционной основе с целью получения семян с улучшенными наследственными свойствами. Использование для целей лесоразведения семян, собранных в насаждениях и с отдельных деревьев с хозяйственно ценными наследственными свойствами, позволяет не только поднять продуктивность и устойчивость вновь создаваемых лесных насаждений, но и улучшить их качество и сократить сроки выращивания технически спелой древесины [1–3].

Современное лесокультурное дело в России постепенно осваивает технологию выращивания сеянцев с закрытой корневой системой в специальных тепличных комплексах [4]. Применяемый в таком случае точечный посев требует использования высоковсхожих семян. Отметим, что в настоящее время при точечном посеве довольно часто в каждую ячейку высевается по два семени. Количество всходов в ячейках в последующем регулируется путём ручной пикировки. Предполагается, что высокую стоимость такого посадочного материала можно компенсировать за счёт посева в кассеты высококачественных семян с улучшенными наследственными свойствами, что обеспечит их низкий расход и получение высокопроизводительных культур. В этом аспекте создание лесосеменных плантаций требует учёта посевных качеств семян клонов плюсовых деревьев.

Цель исследования – выявить возможность осуществления селекции ели европейской по качеству семян на лесосеменных плантациях.

Материал и методы исследования. Исследование проведено на Диковской лесосеменной клоновой плантации ели обыкновенной, расположенной в кв. 29, 32 Диковского участкового лесничества Вологодского государственного лесничества. Ди-ковская лесосеменная клоновая плантация ели обыкновенной Вологодского селекцентра создана по проекту Всесоюзного государственного проектно-изыскательского института «Союзги-пролесхоз», разработанному в 1977 г. Плантация относится к категории клоновых, так как создавалась посадкой саженцев, привитых черенками с плюсовых деревьев. Черенки заготавливались с плюсовых деревьев, отобранных на территории Вологодской области. Всего на ЛСП использовано 338 клонов, что составляет 31% от общего количества плюсовых деревьев этой породы в регионе. В плане представленности клонов плюсовых деревьев данная ЛСП является одной из самых многоклоновых, что, с одной стороны, представляет значительный научный интерес, а с другой – достаточно усложняет актуализацию схемы размещения клонов.

У 12 клонов плюсовых деревьев от 3–6 рамет, внутри каждого из них отобраны образцы семян. Для оценки качества семян использовали энергию прорастания, всхожесть и массу 1000 шт. Энергию прорастания и всхожесть семян определяли в соответствии с ГОСТом 13056.6-97 «Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести» [5], предварительно устанавливая массу их 1000 шт. на электронных весах ВЛКТ-500.

Результаты исследования. Энергия прорастания семян в питомниках во многом предопределяет способность сеянцев противостоять заболеваниям. Быстрое и одновременное прохождение фенофаз на ранних стадиях онтогенеза способствует также организации технологического процесса выращивания сеянцев – своевременному назначению поливов, подкормок, обработок фунгицидами. В этом аспекте отбор клонов, продуцирующих семена с высокой энергией прорастания, представляет существенный научный интерес. На исследуемой лесосеменной плантации выражена межклоновая изменчивость по энергии прорастания (табл. 1).

Средняя энергия прорастания семян внутри рассматриваемой клоновой популяции составляет 69%.

1. Энергия прорастания семян клонов плюсовых деревьев, %

Клон Энергия Процент Процент

плюсового прорастания к среднему к лучшему

дерева семян показателю

20 62 90 75

21 54 78 65

23 80 116 96

24 62 90 75

388 78 113 94

393 66 96 80

398 69 100 83

459 72 104 87

518 75 109 90

524 66 96 80

525 59 86 71

575 83 120 100

Среднее 69 100 83

отдельными клонами выражена изменчивость по технической всхожести семян (табл. 3).

Средняя всхожесть семян для анализируемых клонов – 71%. На 11—19% этот показатель также выше у клонов № 23, 388, 518, 575. Наибольшая всхожесть у вегетативного потомства дерева № 575 (84%). Межклоновая изменчивость всхожести составляет 12,2%, что соответствует низкому уровню изменчивости по шкале Мамаева [6]. Такая вариабельность обусловлена наследственными свойствами (табл. 4).

Коэффициент наследуемости (в широком смысле) всхожести (Н2) составляет 0,50. Влияние наследуемости данного признака качества семян достоверно (F05 ^крит). Корреляционное отношение между изучаемым признаком и наследственными свойствами составляет 0,71, теснота связи высокая (табл. 4).

Важным показателем качества семян является масса 1000 шт. Между клонами выражена изменчивость по этому признаку (табл. 5).

Масса 1000 шт. семян варьирует в пределах 4,8—6,7 г. Средняя величина показателя — 5,7 г. Максимальная масса у семян клона дерева № 23 (выше среднего на 12%). Эта изменчивость также обусловлена наследственными свойствами (табл. 6).

Коэффициент наследуемости (в широком смысле) массы 1000 штук семян (Н2) составляет 0,47. Влияние наследуемости данного признака качества семян достоверно (F05 ^крит.) Корреляционное отношение (պ = 0,69) свидетельствует о значительной тесноте связи признака с происхождением клонов плюсовых деревьев.

2. Влияние наследственных свойств на энергию прорастания семян

Степень Критерий Фишера

Вариация Дисперсия SS свободы df Варианса MS F

F05 -1- крит.

Межгрупповая (факториальная) 4158,103 11 378,01 4,04 2,02

Внутригрупповая (случайная) 4024,333 43 93,59 - -

Общая 8182,436 54 - - -

Коэффициент вариации между клонами по этому признаку — 12,9%, что приближается к среднему уровню изменчивости по шкале Мамаева [6]. На 9—20% выше среднего этот признак качества семян у клонов плюсовых деревьев № 23, 388, 518, 575 (по Госреестру). Максимальная энергия прорас -тания у клонов дерева № 575 (83%).

Коэффициент наследуемости (в широком смысле) энергии прорастания (Н2) составляет 0,51. Влияние наследуемости данного признака качества семян достоверно (F05 > F^^.). Корреляционное отношение, характеризующее тесноту связи изучаемого признака с наследственными свойствами, составляет 0,71, что демонстрирует её высокий уровень (табл. 2).

Основным показателем качества семян является их всхожесть. В исследуемой популяции между

3. Всхожесть семян клонов плюсовых

деревьев на ЛСП, %

Клон Процент Процент

плюсового Всхожесть к среднему к лучшему

дерева показателю

20 68 96 81

21 58 82 69

23 81 114 96

24 63 89 75

388 79 111 94

393 70 99 83

398 76 107 90

459 73 103 87

518 79 111 94

524 68 96 81

525 60 85 71

575 84 118 100

среднее 71 100 85

4. Влияние наследственных свойств плюсовых деревьев на всхожесть семян

Степень Критерий Фишера

Вариация Дисперсия SS свободы df Варианса MS F

F05 -1- крит.

Межгрупповая (факториальная) 3957,36 11 359,76 3,97 2,02

Внутригрупповая (случайная) 3901,37 43 90,73 - -

Общая 7858,73 54 - - -

5. Изменчивость массы 1000 шт. семян клонов плюсовых деревьев

Клон плюсового Масса 1000 шт. Процент Процент к лучшему

дерева семян, г к среднему показателю

20 5,65 99 84

21 5,99 106 89

23 6,72 119 100

24 5,25 93 78

388 5,38 95 80

393 5,98 106 89

398 4,85 86 72

459 6,14 108 91

518 5,63 99 84

524 5,55 98 83

525 4,81 85 72

575 6,02 106 90

среднее 5,66 100 84

6. Влияние наследственных свойств на массу 1000 шт. семян

Степень Критерий Фишера

Вариация Дисперсия SS свободы df Варианса MS F

F05 -1- коит.

Межгрупповая (факториальная) 15,88 11 1,44 3,50 2,02

Внутригрупповая (случайная) 17,72 43 0,41 - -

Общая 33,61 54 - - -

Выводы. Таким образом, отбор деревьев по качеству семян эффективен, поскольку в достаточной степени обусловлен наследственными свойствами. Поэтому для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой следует осуществлять отбор клонов с высокими посевными качествами. Рекомендуется к использованию для сбора семян вегетативное потомство клонов № 23, 388, 518, 575 (по Госреестру). Такой отбор позволит сократить расход семян при точечном посеве в два раза.

Литература

1. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. Генетика лесных древесных пород. М.: МГУл, 2003. 340 с.

2. Енальский А.П., Хамитов Р.С. Изменчивость шишек ели на лесосеменной плантации Вологодского селекцентра //

Тобольск научный-2013: матер. Х Всеросс. науч.-практич. конф. Тобольск, 2013. С. 94—96.

3. Хамитов Р.С. Предварительная оценка наследственных свойств плюсовых деревьев ели европейской // Проблемы растениеводства и лесного хозяйства: сб. матер. юбилейной науч.-практич. конф. ф-та агрономии и лесного хозяйства, посвящ. 65-летию факультета и 10-летию специальности «Лесное хозяйство». Вологда — Молочное: ИЦ ВГМХА, 2008. С. 121—125.

4. Хамитов Р.С., Кулаков Д.С. Внедрение технологии выращивания сеянцев ели с закрытыми корнями в Вологодской области // Вестник студенческого научного общества: сост. по материалам международной научно-практической студенческой конференции «Студенты в научном обеспечении АПК»: матер. междунар. науч.-практич. студенч. конф. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. С. 38—40.

5. ГОСТ 13056.6-97 Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. М.: Изд-во стандартов, 1998. 28 с.

6. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. 284 с.