Изменчивость шишек и семян кедровых сосен в начальный период репродуктивного развития

УДК 630.181.52 Р.Н. Матвеева, Н.П. Братилова, Ю.Е. Щерба

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ШИШЕК И СЕМЯН КЕДРОВЫХ СОСЕН В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РЕПРОДУКТИВНОГО РАЗВИТИЯ

В статье приведены результаты исследований изменчивости кедровых сосен: сибирской и корейской в 25-летнем биологическом возрасте по репродуктивному развитию, показателям шишек и семян. Проведен отбор лучших экземпляров кедровых сосен по показателям семеношения.

Ключевые слова: кедровые сосны, шишки, семена, отбор, изменчивость, репродуктивное развитие.

R.N. Matveeva, N.P. Bratilova, Yu.E. Shcherba VARIABILITY OF CONES AND SEEDS OF CEDAR PINES IN THE INITIAL PERIOD OF REPRODUCTIVE DEVELOPMENT

The research results of variability of such cedar pines as pinus sibiiica and pinus koraiensis in 25-year biological age on the basis of reproductive development and characteristics of cones and seeds are given in the article. The selection of the best cedar pine species on the fruiting characteristics basis is done.

Key words: cedar pines, cones, seeds, selection, variability, reproductive development.

Введение

Изменчивость кедра сибирского по репродуктивному развитию отмечается в работах Т.П. Некрасовой (1972), А.И. Ирошникова (1985), Е.В. Титова (2004), Р.Н. Матвеевой и др. (2007, 2009). Однако изменчивость кедровых сосен по размерам шишек и семян в начальный период репродуктивного развития остается неизученной.

Объекты исследований

Исследования были проведены на плантациях кедровых сосен 25-летнего биологического возраста, созданных в зеленой зоне г. Красноярска на территории участкового Караульного лесничества учебноопытного лесхоза СибГТУ. Для создания плантаций были использованы семена кедра сибирского бирюсин-ского (местного) происхождения и кедра корейского из Приморья (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика места сбора семян кедровых сосен

Происхож- дение Наименование предприятия на период сбора семян Координаты Высота над уровнем моря, м Класс Тип леса Состав насаждения

с.ш. в.д. боните- та воз- раста

Кедр сибирский

Бирюсин- ское Учебно-опытный лесхоз, Бирюсин-ское лесничество 56° 00' 92° 30' 300 III V Крт. 7К2Е1П

Кедр корейский

Примор- ское Вакский лесхоз, Тудо-Вакское лесничество 46° 54' 134°12' 200 V V Кштр 3К1Е1П 3Б1Лп1Я

B9

Цели и задачи исследований

Целью исследований явилось изучение формирования шишек и семян у кедра сибирского местного происхождения и кедра корейского из Приморья раннего семеношения, произрастающих в окрестностях города Красноярска. Проведение отбора биотипов, образующих на данном этапе онтогенеза большое количество сравнительно крупных шишек и семян.

Методы исследований

При проведении исследований были использованы общепринятые методы (Некрасова, 1972 и др.). Изменчивость показателей устанавливали по уровню варьирования, используя классификацию С.А. Мамаева.

Результаты исследований и их обсуждение

Изменчивость 25-летнего семенного потомства кедра сибирского и корейского, произрастающих в идентичных условиях, проявлялась по их вступлению в репродуктивную стадию развития, количеству шишек на дереве, семян в шишке, их размерам.

Наибольший процент деревьев, образовавших шишки в данном возрасте, приходится на кедр сибирский (17 %) в сравнении с кедром корейским (2,6 %).

Анализ расположения шишек на дереве показал, что они размещаются по 1-8 шт. в пучке на центральном и боковых побегах текущего прироста в верхней части кроны. У дерева кедра сибирского под номером 1-4, где образовалось наибольшее количество шишек, они располагались следующим образом: на текущем центральном побеге - 4 шт., 1-4-летних побегах - по 2 и 3 шт. У дерева кедра корейского (7-2) отмечено образование 8 шишек в пучке на центральном текущем приросте побега и три шишки на боковом.

Среднее количество семян в шишках кедра сибирского варьировало от 19,2 (дерево 3-6) до 30,7 шт. (37-7). У кедра корейского на дереве 7-2 среднее число семян в шишке составило 82 ± 5,04 шт. Средняя длина шишек кедра сибирского колебалась от 4,1 до 6,2 см, ширина составила 3,2-4 см. Изменчивость проявлялась и по размерам семян (табл. 2).

Наибольшие показатели шишек и семян отмечены у кедра корейского, различия подтверждаются математической обработкой (1ф > 1 05). У кедра сибирского выделено дерево 37-7, имеющее наибольшее количество семян в шишке, длину и ширину шишек. Крупные семена наблюдались в шишках деревьев 36-3 и 1-4.

Таблица 2

Индивидуальная изменчивость деревьев кедровых сосен по показателям шишек и семян

Номер дерева Х ср ± т ± ст Р, % V, % 0 СП ф 1 1 п 2 "О “о и 4

1 2 3 4 5 6 7

Количество семян в шишке, шт.

Кедр сибирский

36-3 23,3 2,10 7,50 9,0 32,2 2,26

37-7 30,7 2,51 6,69 8,2 21,8 -

3-6 19,2 1,90 6,31 9,9 32,9 3,65

1-4 20,6 1,34 5,38 6,5 26,1 3,56

Кедр корейский

7-2 82,0 5,04 16,72 6,1 20,4 9,11

Длина шишек, см

Кедр сибирский

36-3 4,2 0,24 0,59 5,7 14,0 6,27

37-7 6,2 0,21 0,56 3,4 9,0 -

3-6 4,1 0,18 0,60 4,4 14,6 7,58

1-4 4,5 0,21 0,84 4,7 18,7 5,72

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7

Кедр корейский

7-2 10,5 0,48 1,58 4,6 15,0 8,21

Ширина шишек, см

Кедр сибирский

36-3 3,2 0,22 0,55 6,9 17,2 3,42

37-7 3,8 0,14 0,37 3,7 9,7 1,24

3-6 3,5 0,13 0,44 3,7 12,6 3,27

1-4 4,0 0,08 0,31 2,0 7,8 -

Кедр корейский

7-2 6,6 0,27 0,88 4,1 13,3 9,22

Длина семян, мм

Кедр сибирский

36-3 11,7 0,52 1,20 4,4 10,3 -

37-7 10,3 0,60 1,52 5,3 14,7 1,76

3-6 10,8 0,43 1,34 4,0 12,4 1,33

1-4 10,9 0,31 1,10 2,8 10,1 1,31

Кедр корейский

7-2 14,3 0,54 1,79 3,8 12,5 3,47

Ширина семян, мм

Кедр сибирский

36-3 10,5 0,33 0,80 3,1 7,6 0

37-7 6,8 0,29 0,70 4,3 10,3 8,93

3-6 8,6 0,38 1,30 4,4 15,1 4,18

1-4 10,5 0,25 1,00 2,4 9,5 -

Кедр корейский

7-2 12,2 0,44 1,50 3,6 12,3 3,36

Среди деревьев кедра сибирского, образовавших по 1-4 шишек на дереве, наибольшее число семян в шишках было у экземпляров 10-3, 5-2, 37-7, 26-3; сравнительно крупные шишки отмечены у деревьев 37-7, 18-9, 4-2, 36-2; крупные семена - у экземпляров 36-2, 36-3, 8-3, 18-9, 26-3.

У кедра корейского крупные шишки отмечены у дерева 33-3, семена - 7-2 (табл. 3).

Таблица 3

Отселектированные деревья по показателям шишек и семян

Номер дерева Количество шишек на дереве Количество семян в шишке Длина шишек Длина семени

шт. % к х ср шт. % к х ср см % к х ср мм % к х ср

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Кедр сибирский

1-4 20 434,8 20,6 93,6 4,5 97,8 10,9 103,8

3-6 11 239,1 19,2 87,3 4,1 89,1 10,8 102,9

37-7 7 152,2 30,7 139,5 6,2 134,8 10,3 98,1

36-3 6 130,4 23,3 105,9 4,2 91,3 11,7 111,4

10-3 4 100,0 33,2 150,9 4,4 95,6 10,0 95,2

5-2 2 43,4 31,0 140,9 5,0 108,7 10,5 100,0

26-3 1 21,7 30,0 136,4 4,0 86,9 11,0 104,8

18-9 3 65,2 28,0 127,3 5,7 123,9 11,0 104,8

4-2 2 43,4 17,5 79,5 5,4 117,4 8,0 76,2

Окончание табл. 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

36-2 2 43,4 17,0 77,3 5,3 115,2 12,0 114,3

8-3 3 65,2 20,3 92,3 4,7 102,2 11,0 104,8

Среднее значение 4,6 100,0 22,0 100,0 4,6 100,0 10,5 100,0

Кедр корейский

7-2 11 275,0 82,0 118,0 10,5 96,3 14,3 105,1

30-19 4 100,0 57,3 82,4 10,4 95,4 13,4 98,5

31-12 2 50,0 76,0 109,4 10,5 96,3 13,8 101,5

33-3 2 50,0 54,5 78,4 11,6 106,4 13,2 97,0

Среднее значение 4,0 100,0 69,5 100,0 10,9 100,0 13,6 100,0

Заключение

Исследования показали, что в начальный период репродуктивного развития кедровых сосен проявляется изменчивость по количеству шишек на дереве, побеге, размерам шишек и семян, что позволило выделить многошишечные и крупношишечные экземпляры для последующего размножения и использования их в селекционных целях.

Литература

1. Ирошников А.И. Орехопродуктивность кедровников // Кедровые леса Сибири. - Новосибирск: Наука, 1985 . - С. 132-150.

2. Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф. Динамика семеношения кедровых сосен разного географического происхождения в учебно-опытном лесхозе СибГТУ // Ботанические исследования в Сибири. - Красноярск: СОРАН, 2007. - С. 46-52.

3. Матвеева Р.Н., Пастухова А.М., Карпухина И.В. Изменчивость сосны кедровой сибирской по семе-ношению, содержанию в семенах свободных аминокислот и жиров в географических плантационных культурах зеленой зоны г. Красноярск. - Красноярск: Изд-во СибГТУ, 2009. - 162 с.

4. Некрасова Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского. - Новосибирск: Наука СО АН СССР, 1972. - 273 с.

5. Титов Е.В. Плантационное выращивание кедровых сосен: учеб. пособие. - Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2004. - 165 с.

---------♦'-----------