Научная статья на тему 'Генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по росту семенного потомства в испытательных культурах'

Генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по росту семенного потомства в испытательных культурах Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
312
62
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сосна обыкновенная / плюсовые деревья / семенное потомство / испытательные культуры / элитные деревья / Pinus Silvestris / plus trees / seed posterity / experimental cultures / Elite trees

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Видякин А. И.

Изучен рост семенного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной в испытательных культурах Кировской области. Выделены элитные плюсовые деревья. Сделан вывод о низкой эффективности плюсовой селекции вида и необходимости разработки новой методики отбора плюсовых деревьев.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Pinus silvestris plus trees seed posterity growth in experimental cultures in Kirov region was investigated. Elite plus trees were selected. It was concluded that plus selection efficiency of the species is low and that it is necessary to work out new plus trees selection methods.

Текст научной работы на тему «Генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по росту семенного потомства в испытательных культурах»

Рыбное хозяйство - Лесное хозяйство

на, аулофорус, ампулярия и др.);

■ садковое хозяйство по производству жизнестойкой молоди и товарной рыбы (белый толстолобик, судак, муксун, стерлядь);

■ устройство для лова рыбы в канале, вытекающем из озера Большой Глядень;

■ рыбопромысловые сооружения (водоёмы-спутники на озёрах Тавол-жан, Большой Куртал, Травное, Станичное и др.);

■ гидротехнические водорегулирующие и рыбозащитные сооружения в количестве 10 объектов на существующих водотоках между озёрами.

Использование других водоёмов Сладковского района в качестве маточных и выростных производственных мощностей будет необходимым, но вспомогательным технологическим

процессом. Непосредственно на акватории озера Большой Глядень рекомендуется создать садковое хозяйство, где для его размещения подходит восточная часть водоёма, но лишь после проведения работ по углублению участка для размещения садковой линии. Отсюда через мелиоративный канал в сторону Омской области происходит мощный сток воды с большой группы озёр Сладковского района и их водосборной площади. Водоток насыщен фито- и зоопланктоном, способным проникать сквозь сетное полотно в садки, где могут быть созданы оптимальные условия для содержания и выращивания рыб-планктофагов (сиговых и белого толстолобика), а также судака, способного питаться верхов-кой, изобилующей в экосистемах проточных озёр Сладковского района и

весьма многочисленном в канале.

При решении проблемы удовлетворения всех потребностей СТРХ в необходимом рыбопосадочном материале производство товарной рыбы составит 1500-1600 т ежегодно. Аналогичные подходы к внедрению инновационных технологий товарного рыбоводства можно применить в Армизонском, Бердюжском, Вагайском, Нижне-Тавдинском и Ярко-вском районах Тюменской области.

Заключение

Таким образом, системный подход является объективной предпосылкой внедрения инновационных технологий в товарное рыбоводство предприятий разных форм собственности, курируемых Департаментом АПК Тюменской области, и существенного увеличения производства пищевой рыбы непосредственно в местах её потребления.

Росинформагротекс,

Литература

1. Суховерхов Ф. М., Сиверцев А. П. Прудовое рыбоводство. М. : Пищевая пром-сть, 1975. 471 с

2. Привезенцев Ю. А., Власов В. А. Рыбоводство. М. : Мир, 2004. 456 с.

3. Серветник Г. Е. Пути освоения сельскохозяйственных водоёмов. М. : ВНИИР, 2004. 129 с.

4. Богерук А. К. Состояние и направления развития аквакультуры в Российской Федерации. М.

2007. 88 с.

5. Мамонтов Ю. П., Литвиненко А. И. Словарь-справочник по пресноводной аквакультуре. М. : Столичная типография,

2008. 112 с.

6. Слинкин Н. П. Методы облова зарыбленных водоёмов озёрных товарных хозяйств Сибири с применением потокооб-разователей // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. Л., 1983. Т. 201. С. 77-82.

7. Мухачёв И. С., Слинкин Н. П., Чудинов Н. Б. Новые подходы к развитию товарного рыбоводства в Зауралье // Рыбное хозяйство. 2006. № 3. С. 59-63.

8. Мамонтов Ю. П., Литвиненко А. И. Аквакультура в пресноводных водоёмах России. Тюмень : Госрыбцентр, 2007. 35 с.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПО РОСТУ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА В ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ КУЛЬТУРАХ

А.И. ВИДЯКИН,

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Ключевые слова: сосна обыкновенная, плюсовые деревья, семенное потомство, испытательные культуры, элитные деревья.

В настоящее время с целью повышения продуктивности лесов в нашей стране и за рубежом широко применяется так называемая плюсовая селекция. При этом исходным селекционным материалом являются лучшие (плюсовые) деревья, отличающиеся быстрым ростом и устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. На основе вегетативного размножения этих деревьев создаются лесосеменные плантации (ЛСП). Они могут быть первого (ПСП-1) и второго (ЛСП-2) порядка. Для создания ЛСП-1 используются обычные плюсовые деревья, которые не испытаны по росту семенного потомства. ЛСП-2 создаются на основе элитных деревьев, семенное потомство которых в испытательных культурах статистически значимо превышает контроль по селек-

тируемому признаку [1].

Высшей формой организации лесного семеноводства считается создание ЛСП-2, так как получаемые с них семена обеспечивают наибольшее генетическое улучшение искусственно создаваемых лесов [2, 3, 4]. Однако в связи с отсутствием достаточного количества элитных деревьев они пока не создаются. Поэтому важнейшими задачами лесной селекции являются закладка, изучение испытательных культур плюсовых деревьев и отбор в них элитных особей. Эти опытные посадки позволяют также определить результативность отбора лучшего генотипа по лучшему фенотипу и дать прогноз генетического улучшения лесов при использовании в лесокультурном производстве семян ЛСП-1 и ЛСП-2 [2, 3, 5].

610035, г. Киров, ул. Некрасова, 65; тел. 8 (8332) 56-41-11; e-mail: [email protected]

Цель и методика исследований

На основании изложенного целью наших исследований является генетическая оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по росту их семенного потомства в испытательных культурах и определение эффективности плюсовой селекции вида.

Испытательные культуры заложены в 1980 г. в квартале 46 Лянгасовского лесничества Паркового лесхоза Кировской области на старой вырубке вейни-кового типа. Почва - супесчаная свежая. Размер делянок - две борозды длиной по 10 м. На каждую делянку высажено по 20 растений сосны. По-

Pinus silvestris, plus trees, seed posterity, experimental cultures, elite trees.

вторность опыта - 2-4-кратная. Размещение вариантов выполнено методом полной рендомизации. Посадка - ручная. Расстояние между рядами - 2,5 м, между растениями в ряду - 0,8 м. Контроль - семьи средних деревьев тех же насаждений, в которых были отобраны плюсовые деревья. Площадь испытательных культур составляет 1,5 га.

В опыте представлено 10 семей плюсовых деревьев из квартала 50 Щенниковского лесничества Котель-ничского лесхоза, 12 семей плюсовых деревьев из квартала 82 Халтуринского лесничества Халтуринского лесхоза Кировской области. Все испытываемые плюсовые деревья были отобраны сотрудниками Кировской лаборатории Центрального научно-исследовательского института лесной генетики и селекции в 1978 г. в соответствии с требованиями действовавшей в то время методики [6].

В испытательных культурах 20-летнего возраста на каждой опытной делянке с помощью мерных шестов была измерена высота всех здоровых нормально развитых деревьев. На основании полученных данных вычислены средние высоты деревьев по каждой делянке и каждому варианту опыта (семье), которые приведены в таблице 1.

Результаты исследований Средняя высота семей плюсовых деревьев Котельничского лесхоза (опыт №1) изменяется от 7,5 до 9,2 м, а семей плюсовых деревьев Халтуринского лесхоза (опыт №2) - от 6,6 до 8,5 м (табл. 1). Различия по высоте между самой медленнорастущей и быстрорастущей семьёй в опыте №1 составляют 1,7 м (22,7%), а в опыте №2 - 1,9 м (28,8%).

Средняя высота всех семей в опыте №1 равна 8,2 м, в контроле - 8,3 м. Таким образом, высота семей меньше

Лесное хозяйство

контроля на 0,10 м, или на 1,2%. При этом 4 из 10 испытываемых семей превосходят контроль на 2-11%, а 6 - ниже контроля на 2-10%. В опыте №2 средняя высота всех семей составляет 7,8 м, а в контроле - 7,9 м. То есть высота контроля больше средней высоты семей на 0,10 м, или на 1,3%. При этом 4 из 12 испытываемых семей превосходят контроль на 4-8%, а 7 - ниже контроля на 1-16%.

Для статистической оценки достоверности различий между средними высотами используем Р-критерий, вычисленный с помощью однофакторного дисперсионного анализа [7]. Данные дисперсионного анализа, приведённые в таблице 2, свидетельствуют о наличии существенных различий между сравниваемыми вариантами в опыте №1 и отсутствии их в опыте №2.

Следовательно, в опыте №1 имеются варианты, статистически значимо отличающиеся от контроля, выявить которые можно с помощью наименьшей существенной разницы (НСР05) [7]. Так как варианты опыта представлены различным количеством повторностей, то величина НСР вычисляется отдельно для каждой группы сравнения семей с контролем [7], которых в нашем опыте будет три. Первая группа включает семьи 11, 13, 14 с двумя повторностями, вторая -семьи 3, 10 с тремя, третья - семьи 4, 51, 53, 54, 55 с четырьмя повторностями. Расчёты показали, что НСР05 для первой группы составляет 1,15 м, для второй - 1,03 м, для третьей - 0,97 м.

В результате сравнения вариантов опыта по НСР установлено, что высота семьи 55 статистически значимо больше контроля. Все остальные семьи по высоте не отличаются от контроля. Нет также различий между средней высотой всех испытываемых семей и контролем. Таким образом, в результате оценки 22 семей в испытательных культурах установлено, что только одно плюсовое дерево (№55) является элитным, а доля элиты от общего количества испытываемых плюсовых деревьев составляет 4,5%. Это примерно соответствует ранее полученным нами данным при изучении семенного потомства плюсовых деревьев сосны и ели в испытательных культурах 15-20-летнего возраста [8, 9, 10]. Следует отметить, что семья №55 устойчиво сохраняет лидирующее положение в течение всего периода наблюдений.

Выводы

На основании проведённых исследований можно сделать следующие выводы:

■ средняя высота семей испытываемых плюсовых деревьев не отличается от контроля;

■ доля элитных плюсовых деревьев, семенное потомство которых статистически значимо превышает высоту контроля, составляет 4,5%;

■ отбор лучшего генотипа сосны (плюсового дерева) по лучшему фенотипу

Таблица 1

Высота семей плюсовых деревьев сосны в испытательных культурах

№ плюсового дерева (семьи) Номера делянок по повторениям опыта Высота семей по повторениям, м Средняя высота

I II III IV I II III IV м % к контролю

Испытательные культуры плюсовых деревьев Котельничского лесхоза (опыт №1)

3 47 80 87 - 7,8 8,7 7,1 - 7,9 95

4 20 79 109 162 8,3 7,7 8,3 7,7 8,0 96

51 18 42 110 165 7,7 9,3 8,5 8,4 8,5 102

10 12 26 73 161 6,6 8,2 - 7,7 7,5 90

11 39 46 72 118 7,0 8,2 - - 7,6 92

53 41 77 112 155 8,6 8,1 8,4 9,6 8,7 105

13 - - 113 156 - - 7,8 9,1 8,5 102

14 - - 114 157 - - 7,3 7,9 7,6 92

54 40 76 115 158 7,9 8,8 8,1 7,6 8,1 98

55 38 71 119 163 8,8 9,8 8,8 9,6 9,3 111

Средняя семей 8,2 99

Контроль 67 - 120 164 8,2 - 8,4 8,2 8,3

Испытательные культуры плюсовых деревьев Халтуринского лесхоза (опыт №2)

31 3 50 105 - 6,7 6,8 6,4 - 6,6 84

34 27 82 104 136 7,9 - 7,1 7,8 7,6 96

35 45 83 95 137 8,5 7,1 9,4 7,7 8,2 104

37 9 84 117 138 8,4 7,1 - 8,1 7,9 100

39 - - 111 140 - - 8,5 8,6 8,5 108

40 13 37 74 141 7,3 9,0 6,5 8,3 7,8 99

41 24 52 88 143 8,2 - - 6,8 7,5 95

44 5 21 61 142 7,5 8,4 8,1 6,9 7,7 97

45 23 69 89 144 8,5 - 8,0 8,6 8,4 106

17 4 14 90 145 6,9 7,7 7,6 8,4 7,7 97

46 34 53 100 146 7,5 - 8,2 8,8 8,2 104

48 1 54 101 147 6,5 7,6 7,9 8,0 7,5 95

Средняя семей 7,8 99

Контроль 107 148 149 - 7,3 7,5 8,4 7,9

Таблица 2

Результаты дисперсионного анализа высоты семей плюсовых деревьев сосны

Дисперсия Сумма квадратов Степени свободы Средний квадрат Рф Р 05

Опыт №1

Общая 17,78 34 - - -

Вариантов 8,77 10 0,88 2,32 2,26

Остаток (ошибки) 9,01 24 0,38 - -

Опыт №2

Общая 22,62 41 - - -

Вариантов 7,89 12 0,66 1,29 2,10

Остаток (ошибки) 14,73 29 0,51

Лесное хозяйство

(высоте и диаметру) неэффективен;

■ семена с плантаций первого порядка (ЛСП-1), созданных путём вегетативного размножения испытываемых плюсовых деревьев, не обеспечат генетического сдвига селектируемого признака и повышения продуктивности лесов;

■ генетическое улучшение сосновых насаждений может быть получено за

счёт использования при лесовосстановлении сортовых семян с лесосеменных плантаций второго порядка (ЛСП-2), созданных на основе элитных деревьев.

В заключение следует отметить, что результаты проведённой нами генетической оценки плюсовых деревьев как сосны, так и ели [10] аналогичны и свидетельствуют о низкой эффективности

плюсовой селекции, обусловленной невозможностью отбора по прямому признаку (высоте и диаметру ствола) лучшего генотипа (плюсового дерева), способного воспроизводить при свободном опылении быстрорастущее семенное потомство. Поэтому необходимо разработать новую, более эффективную методику отбора плюсовых деревьев.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Литература

1. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации : утв. Федер. службой лесного хозяйства России 11 янв. 2000 г. М., 2000. 197 с.

2. Тараканов В. В., Демиденко В. П., Ишутин Я. Н., Бушков Н. Т. Селекционное семеноводство сосны обыкновенной в Сибири. Новосибирск : Наука, 2001. 230 с.

3. Тараканов В. В. Структура изменчивости, селекция и семеноводство сосны обыкновенной в Сибири : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Красноярск, 2003. 44 с.

4. Ефимов Ю. П. Семенные плантации в лесной селекции и семеноводстве : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Йошкар-Ола, 1997. 45 с.

5. Семериков Л. Ф., Исаков Ю. Н., Тараканов В. В., Семериков В. Л., Глотов Н. В. О генетико-селекционном аспекте сохранения и улучшения лесов России // Лесохозяйственная информация. М. : ВНИИЦлесресурс, 1988. Вып. 9. С. 3-12 ; Вып. 10. С. 29-40.

6. Указания о порядке отбора и учёта плюсовых деревьев и насаждений, постоянных лесосеменных участков и плантаций в лесном хозяйстве. М., 1972. 22 с.

7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Колос, 1979. 416 с.

8. Видякин А. И., Хорькова Е. Ю., Клабукова Т. П. Результаты предварительной оценки плюсовых деревьев сосны и ели в испытательных культурах Вятского лесосеменного района // Лесная генетика и селекция на рубеже тысячелетий : м-лы науч.-практ. конф., 26-29 июня 2001 г. Воронеж : НИИЛГиС, 2002. С. 41-50.

9. Видякин А. И. Плюсовая селекция сосны и ели: итоги и перспективы развития // Лесохозяйственная информация.

2008. № 3-4. С. 33-35.

10. Видякин А. И. Генетическая оценка плюсовых деревьев ели по семенному потомству // Аграрный вестник Урала.

2009. № 5. С. 82-84.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СОСНЫ ПО ДИАМЕТРУ В ПОСАДКАХ РАЗЛИЧНОЙ ГУСТОТЫ

А.А. МАЛЕНКО,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Алтайский ГАУ

Ключевые слова: ленточные боры, сухая степь, гнездовые и рядовые посадки сосны, строение.

Изучение строения насаждений имеет большое значение как для теории, так и для практики лесного хозяйства, углубляя и расширяя существующие познания о природе леса, являясь теоретической базой методов определения основных таксационных показателей древостоя [1].

Исследования, проведённые отечественными и зарубежными учёными, в большинстве своём относятся к нормальным, однопородным и смешанным преимущественно спелым насаждениям, тогда как вопросы строения молодняков и средневозрастных насаждений изучены недостаточно, несмотря на то, что в этом возрасте решаются процессы формирования структуры, состава и формы древо-стоев. Имеющиеся материалы по строению молодняков свидетельствуют об их большом отличии от строения спелых древостоев, что вызывает необходимость разработки для них особых приёмов таксации [1, 2, 3 и др.].

По данным А.А. Макаренко и Н.Т. Смирнова [1, 4], в молодых древосто-ях распределение деревьев по ступе-

ням толщины характеризуется резко выраженной правой асимметрией и высоким рангом среднего по толщине дерева. Ряд распределения деревьев зависит от среднего диаметра и состава древостоя, а лесорастительные условия, возраст, полнота, бонитет влияют на распределение в той степени, что и на средний диаметр. В связи с изменчивостью кривой распределения стволов изменяется место среднего дерева в насаждении, и правило Вейзе к молоднякам неприемлемо.

Цель и методика исследований

Цель работы - проанализировать строение культур сосны различной густоты по диаметру стволов в молодом и среднем возрасте.

Посадки созданы под руководством проф. Л.Н. Грибанова [5] в сухих условиях юго-западной части ленточных боров Алтайского края гнездовым (вариант !-!У) и рядовым (вариант V) способами с резко различающейся исходной густотой (варианты: ! - 100 шт./м2, !! - 50 шт./м2, !!! - 25 шт./м2, IV - 10 шт./ м2), что на 1 га площади составило 40, 20, 10 и 4 тыс. шт. сеянцев, соответ-

656049, г. Барнаул,

пр. Красноармейский, 98;

тел. 8 (3852) 62-83-67

ственно, в гнездовых и 4 тыс. шт./га сеянцев - в рядовых посадках.

В исследуемых культурах на всём протяжении роста рубки ухода не проводились, а снижение густоты отражает естественный процесс самоиз-реживания. Таксация посадок проведена дважды: в возрасте 21 год К.Ж. Аскаровым [6] и А.А. Маленко в возрасте 56 лет. Распределение числа деревьев проведено по естественным ступеням толщины в пределах размаха варьирования таксационного признака. В молодом и среднем возрасте выделено 9 и 10 классов, по две и три ступени толщины в каждом классе, для которых находилась численность деревьев в процентах от их общего количества.

Результаты исследований Анализ результатов исследований

Banded pine forest, dry steppe, bunch and row planting of the pine, structure.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.