CC BY
16
УДК 630.165.72
ХАРАКТЕРИСТИКА КЛОНОВ ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ КЕДРА СИБИРСКОГО В ПЛАНТАЦИОННЫХ КУЛЬТУРАХ
А.В. Ревин
ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»
660049, Красноярск, пр. Мира, 82, e-mail: [email protected]
Приведены данные о росте и семеношении клонов плюсовых деревьев кедра сибирского на плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства. Проанализировано влияние отбора плюсовых деревьев по семенной и стволовой продуктивности на рост и семеношение клонового потомства. Выделены клоны, отличающиеся быстрым ростом и ранним семеношением.
Ключевые слова кедр сибирский, плюсовые деревья, клоновое потомство, лесосеменные плантации, биометрические показатели, семена
The article provides data on the growth and seed production of Siberian Pine ‘plus’ trees on the plantation of Western Sayan experimental forestry. The authors analyze the influence of the selection of ‘plus’ trees based on the ground of their seed and trunk productivity on the seed production of clone posterity. Clones distinguished by rapid growth and early seed production have been singled out.
Key words: Pinus sibirica, plus trees, clone, plantation cultures, biometric indexes, seeds
ВВЕДЕНИЕ
Создание плантационных культур различного назначения приобретает все большую актуальность. Важное место среди них принадлежит плантационному выращиванию кедра сибирского. Являясь источником разнообразной лесной продукции (ореха, древесины и др.), этот вид может использоваться для создания целевых плантаций, отличающихся повышенной семенной и стволовой продуктивностью (Титов,1991, 2004; Матвеева и др., 2000). Проведение отбора и аттестации плюсовых деревьев, испытание их потомства и выращивание генетически ценного посадочного материала будет способствовать организации плантаций различного целевого назначения (Веселин, 1994).
Объект исследований. Исследования клонов плюсовых деревьев производились на плантации кедра сибирского, которая была создана в ЗападноСаянском опытном лесном хозяйстве привитым посадочным материалом. В качестве привоя использованы черенки с плюсовых деревьев, отобранных по семенной и стволовой продуктивности, произрастающих в Колыванском лесхозе Новосибирской области, подвоя
- сеянцы кедра сибирского местного происхождения. Биологический возраст деревьев с учетом возраста подвоя и привоя в период обследования составил 24 года. Обследовано 25 клонов, 312 рамет.
Экспериментальные исследовании. Средняя высота привитых клонов на плантации составляет
2,9 м. По вариантам данный показатель варьирует от 2,5 до 3,3 м. Наибольшая высота отмечена у клонов 17/17, 13/13, 141/105, 147/111, отобранных по стволовой продуктивности и у клонов 100/64, 89/53, 97/61, 112/76 - по семенной. К быстрорастущим растениям отнесено 50 % клонов - по семенной и 57,1 % - стволовой продуктивности. Отмечена изменчивость 24-летних клонов по высоте от значительной до большой.
Наибольшее превышение по диаметру ствола отмечено у клонов 147/111, 17/17, 141/105 от плюсовых деревьев, отобранных по стволовой продуктивности и у клонов 97/61, 107/71, 89/53 - по семенной. Наибольший диаметр кроны имеют клоны 97/61 и 17/17.
Длина хвои у клонов варьировала от 7,5 (108/72) до 9,8 (141/105) см. Уровень изменчивости данного показателя - от значительного до большого (13,826,0 %).
Длинная хвоя отмечена у клонов 141/105, 17/17, 147/111 от плюсовых деревьев, отобранных по стволовой продуктивности, и у генотипов 89/53, 97/61, 112/76 - по семенной. В группу длиннохвойных на плантации отнесено 71,4% клонов, отобранных по стволовой продуктивности, и 77,7 % - семенной (табл. 1).
Таблица 1 - Биометрические показатели клонов кедра сибирского
Номер клона Высота, м Диаметр ствола, см Диаметр кроны, м Длина хвои, см
Хср ± m V, % 1ф при Ї05= 2,05 Хср % к Хср Хср % к Хср Хср к р % Хс
1 2 З 4 5 6 7 8 9 10 11
Группа по стволовой продуктивности
1З/1З З,1 0,18 17,1 0,87 4,З 87,8 1,7 100,0 8,З 94,З
17/17 З,З 0,14 17,8 - 6,0 122,0 2,0 117,6 9,З 105,7
18/1 8 2,7 0,14 17,2 З,0З 4,5 91,8 1,6 94,1 9,1 10З,4
11З/77 2,8 0,12 14,0 2,71 4,З 87,8 1,9 111,8 9,2 104,5
128/92 2,7 0,2З 29,1 2,22 4,7 95,9 1,7 100,0 8,З 94,З
141/105 З,1 0,28 24,0 0,6З 5,8 118,0 1,9 111,8 9,8 111,4
З01
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
147/111 3,1 0,17 16,8 0,90 6,5 133,0 1,8 105,9 9,1 103,4
Группа по семенной продуктивности
88/52 2,7 0,22 28,4 2,30 4,6 93,8 1,7 100,0 8,3 94,3
89/53 3,1 0,17 20,7 0,90 5,7 116,3 1,9 111,8 9,5 108,0
90/54 2,7 0,16 19,9 2,82 4,6 93,8 1,5 88,2 8,5 96,6
91/55 2,6 0,15 22,5 3,41 4,4 89,8 1,5 88,2 8,1 92,0
92/56 2,7 0,16 23,9 2,82 4,2 85,7 1,4 82,4 8,6 97,7
96/60 2,9 0,22 22,7 1,53 5,1 104,0 1,5 88,2 8,6 97,7
97/61 3,1 0,16 17,7 0,94 6,7 136,7 2,1 123,5 9,4 106,8
98/62 2,5 0,24 31,6 2,87 4,2 85,7 1,5 88,2 9,1 103,4
99/63 2,5 0,21 27,6 3,16 4,1 83,6 1,5 88,2 8,8 100,0
100/64 3,2 0,14 17,2 0,50 5,3 108,1 1,7 100,0 8,4 95,5
101/65 2,9 0,13 17,7 2,09 5,0 102,0 1,6 94,1 9,1 103,4
104/68 3,0 0,18 21,2 1,31 5,1 104,0 1,7 100,0 8,9 101,1
106/70 2,7 0,15 19,4 2,92 3,6 73,4 1,7 100,0 8,0 90,9
107/71 3,0 0,30 25,9 0,90 5,5 112,2 1,8 105,9 9,0 102,3
108/72 2,9 0,22 22,7 1,53 5,0 102,0 1,6 94,1 7,5 85,2
110/74 2,9 0,15 18,3 1,94 5,3 108,1 1,7 100,0 9,2 104,5
111/75 2,8 0,18 23,6 2,19 5,1 104,0 1,5 88,2 8,7 98,9
112/76 3,1 0,17 17,3 0,90 4,7 95,9 1,7 100,0 9,0 102,3
Среднее значение 2,9 0,20 21,4 4,9 100,0 1,7 100,0 8,8 100,0
Также различия наблюдались по текущему приросту центрального побега. В среднем текущий прирост составил 32,9 см. Наибольшее превышение (17,6 %) от среднего значения отмечено у клона 90/54. Достоверно наименьший прирост у клонов 91/55, 99/63, 128/92 и 108/72, который составил 24,9-29,2 см. Уровень изменчивости данного пока-
зателя - от значительного до большого (16,5-
33,7 %). По комплексу биометрических показателей (высоте, диаметру ствола и кроны) выделены следующие клоны 89/53, 97/61, 107/71 в группе на семенную и 17/17, 141/105, 147/111 - на стволовую продуктивность. Среди отселектированных клонов выделены лучшие раметы (табл. 2).
Таблица 2 - Биометрические показатели отселектированных рамет кедра сибирского
Номер Высота Текущий прирост Диаметр кроны Диаметр ствола Длина хвои
клона раметы м % к Хср см % к Хср м % к Хср см % к Хср см % к Хср
4-10 3,5 112,4 40,0 122,7 2,2 120,7 8,0 145,5 10,5 110,5
89/53 27-29 3,9 125,3 45,0 138,0 2,8 153,6 7,3 132,7 10,5 110,5
оу/ 34-20 4,0 128,5 37,0 113,5 2,3 126,2 6,4 116,4 10,5 110,5
35-16 3,8 122,1 40,0 122,7 2,8 153,6 9,4 170,9 12,0 126,3
4-12 3,5 113,8 50,0 138,1 2,7 128,0 9,0 134,3 11,0 117,0
07/^1 97/61 12-35 3,5 113,8 50,0 138,1 2,6 123,3 7,5 111,9 12,0 127,7
27-13 3,9 126,8 50,0 138,1 2,5 118,5 9,5 135,7 12,2 129,8
35-18 3,7 120,3 42,0 116,0 3,0 142,2 9,5 141,8 12,0 127,7
і П7/71 107/71 35-3 3,3 111,4 39,0 110,2 2,2 135,4 8,0 145,5 10,0 111,1
35-21 4,6 153,0 40,0 115,6 2,0 123,1 7,2 130,9 10,5 116,7
1 7/1 7 17/17 14-15 4,2 128,0 40,0 114,0 2,3 112,7 8,0 133,3 12,0 129,0
22-26 3,9 118,9 50,0 142,5 2,3 112,7 9,2 153,3 12,0 129,0
14-12 3,4 110,8 40,0 118,0 2,3 119,2 7,5 129,3 11,0 112,2
141/105 22-14 4,2 134,9 40,0 118,0 2,8 145,2 10,0 172,4 12,0 122,4
22-32 3,7 118,8 38,0 112,1 3,0 155,5 9,9 170,7 11,0 112,2
22-7 3,5 111,3 40,0 124,2 2,0 112,4 7,0 114,8 9,7 105,4
1/17/1 1 1 147/111 22-5 3,6 114,5 37,0 114,9 2,0 112,4 8,6 141,0 10,2 110,9
22-34 3,6 114,5 36,0 111,8 2,6 146,1 8,2 134,4 10,5 114,1
29-10 3,5 111,3 40,0 124,2 2,1 118,0 7,2 118,0 10,7 116,3
Наибольшее превышение среди сравниваемых клонов отмечено у раметы 35-21 клона 107/71 в группе по семенной продуктивности. Ее высота больше на 53,0 %, текущий прирост - на 15,6 %, диаметр кроны - на 23,1 %, диаметр ствола - на
30,9 %, длина хвои - на 16,7 % в сравнении со средним значением данного клона. А также у ра-меты 22-14 клона 141/105 в группе по стволовой
продуктивности, высота которой больше на 34,9 %, текущий прирост - на 18,0 % , диаметр кроны -на 45,2 % , диаметр ствола - на 72,4 % , длина хвои
- на 22,4 % в сравнении со средним значением данного клона.
Был проведен корреляционный анализ зависимости биометрических показателей клонового потомства кедра сибирского (табл. 3).
Таблица 3 - Коэффициент корреляции биометрических показателей кедра сибирского
Группа клонов по продуктивности
Сравниваемые показатели стволовая, г±т семенная, г±т
Высота дерева и диаметр кроны 0,75±0,043 0,43±0,038
Высота дерева и диаметр ствола 0,75±0,052 0,42±0,038
Диаметр кроны и диаметр ствола 0,77±0,052 0,76±0,030
В результате обработки данных установлено, что у клонов в группе по стволовой продуктивности наблюдается тесная корреляция между высотой и диаметром ствола, высотой и диаметром кроны дерева (г =0,75), коэффициент корреляции которой в
1,7 раза выше, чем у клонов, отобранных по семенной продуктивности. Также установлена тесная корреляционная зависимость между тремя показателями (высота дерева, диаметр ствола, диаметр кроны) в обоих вариантах (множественный коэффициент корреляции для клонов в группе по стволовой продуктивности равен 0,81, по семенной - 0,77).
Большое значение имеет раннее вступление кедра сибирского в репродуктивную фазу развития.
Особо это касается плантационных культур, ориентированных на повышенный урожай и рост клонов (Матвеева и др. 2000). На данной плантации в 24летнем возрасте в пору семеношения вступили 56 % клонов, без достоверных различий между сравниваемыми группами.
При анализе отбора по продуктивности на биометрические показатели шишек привитых клонов установлено, что по длине, массе шишки, ширине чешуек наблюдается различие показателей в пользу группы по семенной продуктивности. Достоверность различий по перечисленным показателям подтверждается математической обработкой данных ( 1ф> ^5) (табл. 4).
Таблица 4 - Показатели шишек кедра сибирского
Группа по продуктивности Хср ± 5 ± т V, % Р, % 1* при 1:05= 1,96
Длина шишки , см
Семенной 6,8 1,07 0,13 15,6 2,0 3,76
Стволовой 6,0 1,18 0,16 19,5 2,7
Семенной 5,6 Ширина шишки, см 0,51 0,06 9,2 1,2 1,62
Стволовой 5,4 0,75 0,1 13,9 2,0
Семенной 2,9 Ширина чешуй, см 0,43 0,05 14,8 1,9 7,53
Стволовой 2,2 0,54 0,08 Масса шишки, г 24,2 3,4
Семенной 84,0 23,35 2,94 27,8 3,5 3,12
Стволовой 70,3 23,26 3,26 33,1 4,6
По ширине шишки различий между вариантами не установлено ( 1ф<^5). В основном варьирование показателей - от низкого до среднего. Высокий уровень изменчивости наблюдается у массы шишек.
Установлено, что наибольшее количество шишек образовали раметы 6-34 клона 141/105, 3-21, 312 (92/56), 4-34 (108/72), 4-11 (91/55), 14-31 (147/111) (табл. 5).
Таблица 5 -Характеристика шишек кедра сибирского разных рамет
Номер Кол-во шишек Длина Ширина Масса шишки Форма шишки
клона раметы шт. % к ср. см % к ср. см % к ср. г % к ср.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
14-24 5 108,7 6,1 99,1 5,7 104,9 73,8 101,7 округлая
17/17 14-15 3 65,2 6,8 110,5 5,6 103,7 83,9 115,5 яйцевидная
6-10 1 21,7 3,5 56,9 3,8 70,4 20,2 27,9 округлая
1 8/18 5-29 3 65,2 6,8 110,0 5,9 109,9 75,4 103,9 яйцевидная
147/111 14-31 6 130,4 5,3 85,7 4,7 86,5 50,2 69,1 яйцевидная
6-9 4 87,0 6,1 98,3 5,7 106,2 75,2 103,6 округлая
128/92 22-22 5 108,7 5,3 85,8 5,0 92,6 55,2 76,0 округлая
14-29 1 21,7 5,9 95,9 5,5 101,9 71,9 99,0 округлая
110/74 12-22 2 43,5 7,1 114,6 5,4 100,0 85,2 117,3 цилиндрическая
22-23 3 65,2 5,1 82,9 5,4 100,0 64,8 89,3 округлая
141/105 14-21 3 65,2 5,8 93,8 5,6 103,2 67,6 93,1 округлая
6-34 18 391,3 6,6 107,0 5,4 100,8 80,1 110,3 яйцевидная
4-29 2 43,5 6,7 108,9 5,8 107,5 87,9 121,1 яйцевидная
91/55 12-25 3 65,2 5,8 94,3 5,5 102,5 75,6 104,1 округлая
4-20 1 21,7 7,9 128,4 6,0 111,2 109,4 150,7 цилиндрическая
4-11 9 195,7 7,0 113,5 5,5 102,1 83,4 114,9 цилиндрическая
111/75 4-9 2 43,5 5,7 91,8 4,6 85,2 42,1 58,0 яйцевидная
106/70 11-16 2 43,5 4,5 73,1 4,8 88,9 43,0 59,3 округлая
Окончание таблицы 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3-30 1 21,7 6,2 100,8 5,9 109,3 79,6 109,7 округлая
92/56 3-12 13 282,6 7,4 120,0 5,8 107,1 96,6 133,1 цилиндрическая
3-21 14 304,3 6,9 111,7 5,7 106,3 84,1 115,8 яйцевидная
88/52 3-28 1 21,7 5,1 82,9 4,4 81,5 38,2 52,6 яйцевидная
99/63 4-31 1 21,7 6,6 107,3 5,7 105,6 89,8 123,6 яйцевидная
90/54 3-29 3 65,2 7,1 115,4 5,8 107,5 97,9 134,8 яйцевидная
108/72 4-34 9 195,7 6,9 111,5 5,7 105,2 83,9 115,6 яйцевидная
Среднее 4,6 100,0 6,2 100,0 5,4 100,0 72,6 100,0
В результате отбора деревьев по показателям шишек ( длине и их массе) выделены крупношишечные раметы кедра сибирского клонов: 91/55 (4-20, 411), 90/54(3-29), 110/74 (12-22), 92/56 (3-12, 3-21), 108/72 (4-34) - относящиеся к группе по семенной продуктивности, 17/17 (14-15) - по стволовой. Также установлено, что наиболее крупные шишки имеют цилиндрическую или яйцевидную форму. Отбор кедра сибирского на крупность шишек можно проводить в отдельные годы, так как по исследованиям А.И. Ирошникова (1985), в многолетнем цикле масса семян у отдельных деревьев в насаждении имеет высокую генотипическую обусловленность.
Также большое значение для создания орехопродуктивных плантаций имеет показатель выхода полнозернистых семян из шишки.
Этот показатель обусловлен влиянием внешних факторов: погодными условиями, пыльцевым режимом и периодом опыления (Титов, 2004).
В нашем опыте были исследованы показатели полнозернистости и массы семян у крупно- и многошишечных экземпляров кедра сибирского. При анализе данных установлено, что наибольший выход полнозернистых семян наблюдается у клона 17/17 раметы 14-24, и 92/56 раметы 3-21 (табл. 6).
Таблица 6 - Показатели семян у отселектированых деревьев кедра сибирского
Номер Масса 1000 шт. семян Выход полнозернистых семян из шишки
клона раметы г % к ср. % % к ср.
91/55 4--11 247,5 108,6 73,1 103,2
92/56 3--12 250,7 110,0 68,4 96,5
92/56 3--21 264,6 116,1 78,2 110,4
108/72 4--34 188,3 82,6 73,5 103,7
17/17 14--24 233,0 102,2 81,4 114,9
128/92 22--22 203,7 89,3 64,0 90,3
141/105 6--34 222,6 97,6 71,5 100,9
147/111 14--31 204,5 89,7 56,5 79,7
Среднее значение 227,9 100,0 70,8 100,0
В результате анализа данных установлено, что наиболее крупными семенами из крупно-, многошишечных экземпляров обладают раметы 3-12, 321 клона 92/56 в группе по семенной продуктивности. В результате исследований репродуктивной способности привитых клонов новосибирского происхождения на плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства установлено, что в 24-летнем возрасте наиболее крупные шишки и семена образовали клоны от плюсовых деревьев, отобранных по семенной продуктивности. Также следует отметить клон 92/56, обладающий наибольшими показателями выхода полнозернистых семян из шишки и массы 1000 шт. семян из крупно-, многошишечных форм кедра сибирского.
Установлено, что клон 92/56 является лучшим на плантации и по максимальному числу шишек в пучке (5 шт.), образованию макро- и микростробилов, что свидетельствует о более раннем формировании клона как однодомного, со смешанным типом сексуализации (Ревин, 2008). Е.В. Титов (2004) считает, что особи со смешанной сексуали-зацией, основной генеративной функцией которых является производство пыльцы с повышенной энергией прорастания, обеспечивают надежность опыления в разные годы.
ВЫВОДЫ
При обработке полученных данных установлено, что у клонов кедра сибирского новосибирского происхождения на плантации ЗападноСаянского опытного лесного хозяйства в 24летнем возрасте уровень изменчивости биометрических показателей в среднем от значительного до большого. Их средняя высота составляет 2,9 м, текущий прирост - 32,9 см, диаметр ствола - 4,9 см, диаметр кроны - 1,7 м и длинна хвои - 8,8 см. В группу быстрорастущих на плантации отнесено 24 % клонов.
При анализе влияния отбора плюсовых деревьев по стволовой и семенной продуктивности на показатели привитых клонов установлено:
1) По комплексу показателей роста (высоте,
текущему приросту, диаметру ствола и кроны) в группу быстрорастущих клонов отнесен больший процент генотипов, отобранных по стволовой
продуктивности.
2) У клонов в группе по стволовой продуктивности, в 24-летнем возрасте наблюдается более тесная корреляционная зависимость высоты дерева с диаметром ствола и высоты дерева с диаметром кроны, чем у клонов в группе по семенной.
3) У клонов в группе по семенной продуктивности отмечено большее количество шишек на дереве и в пучке, крупнее шишки и семена в сравнении с клонами в группе по стволовой продуктивности.
4) По показателям роста и семеношения были отобраны раметы, которые рекомендуется использовать в качестве маточников для заготовки черенков, с последующим созданием быстрорастущих и урожайных плантационных культур.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Веселин, Б.В. Больше внимания кедровым лесам / Б.В.
Веселин // Лесное хозяйство.- 1994.- №5.-С.40-41
Ирошников, А.И. Орехопродуктивность кедровников / А.И. Ирошников // Кедровые леса Сибири. - Новосибирск: Наука, 1985. -С.132-150 Матвеева, Р.Н. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова. -Красноярск: СибГТУ, 2000.- 243 с.
Ревин, А. В. Репродуктивная способность клонов кедра сибирского новосибирского происхождения на плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства / А.В. Ревин // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений.- Красноярск: СибГТУ, 2008.- С.72-75 Титов, Е.В. Плантационное лесовыращивание кедровых сосен / Е.В. Титов. - Воронеж: ВГЛТА, 2004. - 165 с.
Титов, Е.В. Половые типы деревьев кедра сибирского / Е.В. Титов // Лесоведение. - 1991. - № 4. - С. 64-70
Поступила в редакцию 10 мая 2009 г. Принята к печати 13 октября 2010 г.
