Испытание семенного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной в условиях таежной зоны

ИСПЫТАНИЕ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ

А.А. Белоусова, аспирант

Научный руководитель: О.И. Гаврилова, профессор Петрозаводский государственный университет

Аннотация. В статье рассматривается вопрос актуальности создания испытательных культур лесных древесных пород, а также приведены результаты генетической оценки плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по семенному потомству, произрастающих в условиях таежной зоны Карелии. Лесная селекция базируется на генетической разнородности популяций древесных растений, которая позволяет вести отбор наиболее ценных генотипов, поэтому работу по улучшению лесных пород следует начинать с генетико-экологического изучения конкретных популяций.

В результате статистической обработки получены средние, минимальные и максимальные величины изучаемых признаков по всем оцениваемым плюсовым деревьям, а также приведена оценка ОКС по высоте, диаметру, объему. На основе полученных результатов выделены элитные деревья, рекомендованные для создания лесосеменных плантаций второго порядка.

Ключевые слова: испытательные культуры, семенное потомство, плюсовые деревья.

Нельзя не отметить тот факт, что потребление древесины в мире имеет тенденцию к увеличению. Возможности же удовлетворения возрастающих потребностей в древесине существенно уменьшаются по разным причинам [5]. Увеличение потребления древесины заставляет искать более интенсивные методы лесовыращи-вания.

Повышение продуктивности лесов является одной из важных лесохозяйствен-ных задач. Назрела необходимость перехода селекционного семеноводства на новый, качественно более высокий уровень. Этому способствуют новые научные достижения в области лесной селекции, являющиеся основой для ускоренного лесо-выращивания и получения высокопродуктивных насаждений. В большинстве северных стран Европы разрабатываются или уже разработаны долгосрочные программы селекции лесных древесных пород.

Лесная селекция базируется на наследственной гетерогенности популяций древесных растений, которая в принципе позволяет вести отбор наиболее ценных генотипов, поэтому работу по улучшению лесных пород следует начинать с генети-

ко-экологического изучения конкретных популяций.

Основой плюсовой селекции, принятой при создании лесосеменных плантаций в нашей стране, являются плюсовые деревья. Отбор плюсовых деревьев проводят по фенотипу [1]. Даже при тщательном выполнении работ (при любой методике) условия, в которых производят отбор, не бывают однородными. Любое отдельно отобранное дерево может превосходить другие деревья в большей степени из-за места произрастания, чем из-за благоприятного сочетания генов. Признаки, по которым они отбираются, определяются конечными целями селекции.

В общем комплексе селекционных работ, направленных на повышение продуктивности искусственно создаваемых лесных насаждений, отбор плюсовых деревьев по фенотипу является лишь первым этапом, так как многочисленные исследования показывают, что не всегда от высокопродуктивных «родителей» получается хорошее потомство. Отобранные по фено-типическим признакам плюсовые деревья и насаждения, а также созданные на их основе ЛСП (лесосеменные плантации) первого порядка подлежат обязательной гене-

тической оценке по продуктивности, качеству ствола и другим селектируемым признакам их семенных потомств в испытательных культурах (ИК) [2].

На основе исследования испытательных культур была поставлена задача оптимизации методики испытаний и провести отбор плюсовых деревьев сосны обыкновенной для создания ЛСП повышенной генетической ценности, выявить наиболее перспективные ПД на исследуемом участке, составить рекомендации.

Материалы и методика исследований

Объектом исследования стал испытательный участок №4, расположенный в Шуйском участковом лесничестве, в 10 квартале, выдел №18.

Участок № 4 испытательных культур сосны обыкновенной заложен 22 мая 1984 года, Чепиком Ф.А. Площадь участка 1,0 га (100Х100 м). Число высаженных особей 3300, в том числе сосны обыкновенной -1507 особей, ели колючей - 238 особей, сосны кедровой сибирской - 1555 особей. Размещение посадочных мест 3Х1 м. Подготовка почвы выполнена путем сплошной корчевки пней и последующей планировки поверхности. Посадка произведена под меч Колесова. Нумерация рядов с востока на запад (всего 33 ряда, с 1 по 33). Нумерация посадочных мест в пределах каждого ряда с севера на юг (в каждом ряду 100 посадочных мест, с 1 по 100 соответственно). В качестве посадочного материала использовались однолетние сеянцы сосны обыкновенной 10 биотипов (плюсовых де-

ревьев), отобранных в лесах Республики Карелии, и двулетние сеянцы сосны кедровой сибирской и ели колючей. Сеянцы сосны обыкновенной и ели колючей выращены в теплице.

Тип леса: Сосняк черничный свежий.

Состояние: удовлетворительное.

Число испытываемых семей: 10.

Среднее число деревьев в потомстве (ПД): 57.

Общий запас на делянке: 131,23 м

Средняя высота: 13,6 м.

Средний диаметр: 16,5 см.

Средний объем ствола: 0,15 м

Возраст: 30 лет.

Для изучения особенностей потомства плюсовых деревьев был проведен сплошной перечет деревьев с подразделением на живые и сухостойные, с помощью мерной ленты проведено измерение окружности деревьев, с последующим расчетом диаметров, измерена высота деревьев, с помощью высотомера(с точностью 0,5 м) . Результаты полевых опытов обработаны методом однофакторного дисперсионного анализа

Результаты и их обсуждение

В результате статистической обработки всех имеющихся данных (26 полевых ведомости) выведены средние, минимальные и максимальные величины изучаемых признаков по всем оцениваемым ПД (10 штук). Также вычислены средние величины изучаемых признаков по участку в целом. Результаты представлены в нижеприведенных рисунке 1 и таблицах 1 -5.

Рисунок 1. Колебание высот на исследуемом участке испытательных культур

Таблица 1. Средние данные по участку

№ ПД Бср ±ошибка Нср Уср ±ошибка

853 15,8±1,001 13,1±0,458 0,14±0,0213

1078 16,3±1,011 13,3±0,464 0,15±0,0221

1080 14,6±0,997 12,6±0,472 0,11±0,0206

1081 15,7±1,004 13,1±0,471 0,14±0,0208

1083 17,3±0,992 13,8±0,426 0,17±0,0223

1084 16,7±0,994 13,5±0,454 0,16±0,0217

1090 15,3±1,016 12,8±0,526 0,13±0,0194

1093 16,7±1,004 13,5±0,451 0,16±0,0232

1099 14,9±0,940 12,7±0,476 0,12±0,0175

1101 15,8±0,992 13,1±0,504 0,14±0,0186

Как видно из приведенных данных колебание средних:

- диаметров: от 14,6 до 17,3 см;

- высот: от 12,6 м до 13,8 м;

- объемов: от 0,11 до 0,17 м .

Таблица 1. Качество деревьев

№ ПД Деловые(%) Полуделовые(%) Дрова

853 72

1078 134

1080 11

1081 43

1083 12

1084 23(71,9%) 9(28,1%) -

1090 12

1093 182

1099 46

1101 33

Таблица 2. Состояние деревьев

№ ПД 1 2 3 Всего Средний балл

853 78 15 6 99 1

1078 126 20 23 169 1

1080 16 14 10 40 1,5

1081 46 6 5 57 1

1083 13 6 3 22 1

1084 27 4 1 32 1

1090 12 4 2 18 1

1093 216 59 17 292 1

1099 69 43 9 121 1,5

1101 40 5 2 47 1

Состояние оценивалось по 3-х бальной шкале

Наиболее распространенными пороками явились - пасынок, многоствольность

(чаще двуствольность), многовершинность (чаще двувершинность), также встречались различные формы деформации ствола.

Таблица 3. Общая комбинационная способность потомств плюсовых деревьев

№ ПД Количество деревьев ОКС по высоте ОКС по диаметру ОКС по объему

853 99 0,0 -0,1 -0,01

1078 169 0,2 0,4 0,0

1080 40 -0,5 -1,3 -0,03

1081 57 0,0 -0,2 -0,01

1083 22 0,7 1,4 0,02

1084 32 0,4 0,8 0,02

1090 18 -0,3 -0,6 -0,01

1093 292 0,4 0,8 0,02

1099 121 -0,4 -1,0 -0,01

1101 47 0,0 -0,1 -0,01

При условии, что средняя высо-та(Нср)=13,1 м; средний диаметр (ёср)=15,9 см; средний объем ствола(Уср)=0,14 м3.

Оценка на ОКС по высоте, диаметру, объему показала, что более перспективными плюсовыми деревьями оказались 1083,1084, 1093. Они могут быть выделе-

ны в элитные деревья (ПД, показавшие при семенном размножении высокий уровень наследования хозяйственно ценных признаков и свойств) и рекомендованы для создания лесосеменных плантаций второго порядка.

Таблица 1. Характеристика плюсовых деревьев

№ ПД Центральное, участковое лесничество Тип леса А, лет Н, м D, см V, м3 D кр, м Форма кроны Форма ствола

1093 Медвеж., Селегское С ^чер 75 23,5 31 0.80 3 Конус. Узкокр. Полнодр. малосб.

1078 Медвеж., Селегское С чер 76 26 32 0.94 4 Конус. узкокр. прям. полнод.

1101 Медвеж., Селегское С чер 68 23 30 0.750 3 Узкокр. прям. полнод.

1099 Медвеж., Селегское С чер 85 25 32 0.90 2 Узкокр. прямой малосб.

1081 Медвеж., Селегское С чер 76 25 33 0.977 4 Конус. узкокрон. прямой полнодрев.

1080 Медвеж., Селегское С чер 76 23 31 0.785 3 конусовидная прям. мало-сбеж.

1090 Медвеж., Селегское С чер 82 26 28 0.720 3 Конус. округлая прямой полнодр.

1083 Медвеж., Селегское С чер 100 25 33 0.959 3.5 Конус. Узкокр. Малосб. полнодрев.

853 Кондопож. Кондопож. С чер 100 32 34 1.24 4 конусовидная Сбежист.

1084 Медвеж., Селегское С чер 80 23 29 0.689 3 Конус. узкокр. прям. малосб.

На основании результатов исследования испытательных культур сосны обыкновенной можно сделать следующие выводы:

1. Для получения более точных, достоверных результатов было измерено значительное количество потомков оцениваемых плюсовых деревьев - 897.

Всего оценивалось 10 плюсовых деревьев, но только некоторые из них в ре-

зультате данных исследований оказались генетически ценными и перспективными.

2. Выделены наиболее перспективными по высоте и диаметру оказались ПД №1083,1084,1093, а по объему - ПД №1083, 1084, 1093, рекомендованные для создания ЛСП второго порядка

3. Состояние деревьев на участке в це- - деловых стволов от 28 до 79 %; лом было неплохим и колебалось от 1 до - полуделовых стволов от 12 до 52%; 1,5 баллов. - дровяных стволов от 0 до 25%.

4. По качеству древесины у потомков 5. Улучшить состояние и качество де-разных плюсовых деревьев наблюдались ревьев возможно за счет более свободной следующие колебания: посадки, либо последующих рубок ухода.

Библиографический список

1. Отбор плюсовых деревьев и насаждений: методич. указания / ПетрГУ; сост. Н.В. Лаур, А.П. Царев. - Петрозаводск, 2005. - 36 с.

2. Селекция и репродукция лесных древесных пород: учебник для вузов / А.П. Царев, С.П. Погиба, В.В. Тренин. - М.: Логос, 2001. - 503 с.

3. Лесотаксационные таблицы, Карельское лесоустроительное предприятие Институт леса Карельского филиала АН СССР. - Петрозаводск 1976 г. - 33 с.

4. Погиба С.П., Курносов Г.А., Казанцева Е.В. Методы количественной генетики в лесной селекции: Методич. рекомендации к лабораторным работам .../ 2-е изд., стер. - М.: МГУЛ, 2002. - 31 с.

5. Царев А.П, Лаур Н.В. Селекционно-генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Лесной вестник - Вестник Московского государственного университета. - 2009. - №1(64). - С. 103-108.

6. Щурова М.Л. Отбор плюсовых деревьев сосны в Карелии /Научные основы селекции древесных растений Севера. Российская АН, Карельский научный центр, Институт леса. -Петрозаводск, 1998. - С. 143-147.

7. Хиров, А.А. О подборе клонов на лесосеменной плантации сосны обыкновенной / А.А. Хиров // Всесоюзное совещание по лесной генетике, селекции и семеноводству. Ч.2: Тез. докл. - Петрозаводск, 1983. - С. 108-110.

8. Царев А. П. , Лаур Н. В. Перспективные направления селекции и репродукции лесных древесных растений // ИВУЗ «Лесной журнал». - 2013. - № 2. - С. 36-44.

9. Царев А.П., Лаур Н.В., Царев В.А. Экономическая эффективность лесной селекции // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Сер. Естественные и технические науки. - 2012. - Т.2. №8. - С. 35-39.

TESTING OF PINE TREES SEED PROGENIES IN THE TAIGA ZONE

A.A.Belousova, postgraduate student Supervisor: O.I. Gavrilova, professor Petrozavodsk state university

Abstract. The paper discusses the relevance of the test crops of forest tree species, as well as the results of tests for genetic evaluation ofplus trees of Scotch pine (Pinus sylvestris L.) on seed progeny in test cultures growing under the taiga zone of Karelia. Forest selection based on genetic diversity of populations of woody plants, allows selecting the most valuable genotypes. Therefore, genetic and ecological research of specific populations is very significant. As a result of statistical processing of all available data have been made the average, minimum and maximum values for all studied traits of plus trees, also we have calculated general combining ability. The study found the more promising plus trees, they may be separated into elite trees and recommended to create a second generation seed orchards.

Keywords: genetic evaluation, test cultures, seed progeny, plus trees.