CC BY
101
УДК 630*232
А.И. Земляной
Западно-Сибирский филиал Института леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения РАН, Новосибирск
ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЙ СЕМЕНОШЕНИЯ КЕДРА СИБИРСКОГО (PINUS SIBIRICA DU TOUR) В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Научное изучение процессов семеношения кедра началось в 1950-е годы прошлого столетия в лаборатории отдела леса Биологического института СО АН СССР. На основании многолетних исследований выявлены «критические» этапы генеративного развития и воздействия на них метеорологических и других факторов. Установлены закономерности динамики семеношения в зонально-типологическом аспекте. Разработана методика отбора лучших по семенной продуктивности деревьев кедра и в соответствии с ней аттестованы маточные деревья. Созданы селекционные плантации и клоновые архивы на площади 70 га в Искитимском районе Новосибирского района.
A.I. Zemljanoy
West-Siberian branch of V. Sukachov Institute of Forest (Siberian Department of Russian Academy of Sciences), Novosibirsk
RESULTS OF RESEARCH SEMINIFEROUS (PINUS SIBIRICA DU TOUR) IN WESTERN SIBERIA
The Scientific study of the processes of Seminiferous Pinus sibirica began in 1950 years past centuries in laboratory of the division wood Biological institute (Novosibirsk). On the grounds of perennial studies are revealed «critical» stages generative developments and influences on them meteorological and the other factor. The Installed regularities speakers Seminiferous in zonal aspect. The Designed methods of the selection best on seed productivity tree Pinus sibirica and in accordance with her are qualified uterine tree. They are created breeding plantations and clonal archives on area 70 hectare in of the Novosibirsk region.
Из всего многообразия полезностей кедра сибирского наибольшую ценность представляют его семена - орешки, являющиеся высококалорийным и целебным питательным продуктом. Поэтому изучение семеношения этой уникальной древесной породы представляет большой научный и практический интерес. Первые шаги в изучении урожаев кедра относятся к 30 году, когда в г. Красноярске был создан Институт кедра. Были организованы несколько экспедиций для изучения урожаев наиболее продуктивных кедровников в разных регионах Сибири.
К сожалению, результаты этих исследований не были опубликованы, но сохранились в рукописях научные отчеты сотрудников этого Института - В.Д.
Дурыгина, Л.А. Шарнаса Л.А. и В.Г. Джебеян [6]. Основные итоги изучения плодоношения кедра сибирского до 1962г. отражены в работе Л.Ф. Правдина
[5].
Особую роль в дальнейшем изучении не только семеношения, но и всех “проблем” кедра сыграла состоявшаяся в сентябре 1959г. в Новосибирске научно-производственная конференция по комплексному использованию и воспроизводству кедровых лесов.
Наиболее глубокие и всесторонние исследования семеношения кедра в Западной Сибири проводились под руководством Т.П. Некрасовой в лаборатории плодоношения хвойных Биологического института СО АН СССР. На начальном этапе изучали количественные характеристики урожаев и основные закономерности их колебаний в разных эколого-географических районах. Позднее, исследовали особенности прохождения отдельных этапов генеративного развития под влиянием метеорологических факторов. Были установлены сроки прохождения этапов от суммы накопленных эффективных температур (>5°С). Было установлено, что количество возникших и детерминированных в женские и мужские генеративные органы зачаточных бугорков определяется интенсивностью фотосинтеза и накоплением продуктов ассимиляции в период, предшествующий началу сексуализации зачатков. Максимальное их количество формируется при благоприятной, оптимальной погоде, а минимальная - при неблагоприятном сочетании метеофакторов в этот период.
Выявлено воздействие условий погоды, на число образующихся во время дифференциации семенных чешуй в мегастробилах и микроспорофиллов в мужских колосках. Обнаружены нарушения мейоза в микроспороцитах под воздействием заморозков в конце мая - начале июня, что обусловило резкое снижение качества формирующейся пыльцы. Установлено влияние метеофакторов на процесс рассеивания пыльцы и успешность опыления семяпочек: при устойчивой теплой и сухой погоде опыление успешно завершается в течение 5-8 дней, а при дождливой - продолжается в течение 1525 дней и сопровождается резким снижением коэффициента опыленности семяпочек. Это ведет к образования деформированных шишек с большим количеством недоразвитых семяпочек - “чреззерница”
Случаи массовой гибели “озими” ранней весной отмечены при резком похолодании после нескольких дней теплой погоды во второй половине апреля - начале мая. На завершающем этапе генеративного процесса во время оплодотворения семяпочек и формирования зародыша наблюдалось образование полиэмбриональных семян, гибель эмбрионов при высокой температуре и загнивание эндосперма при прохладной и сырой погоде, что сопровождается образованием гнилых и пустых семян.
Таким образом, поэтапное исследование генеративного процесса позволило выявить “критические” периоды в формировании отдельных показателей структуры семенной продуктивности деревьев кедра сибирского. На основании исследований физиологических процессов были определены оптимальные условия сексуализации зачатков в зависимости от трофических и
гормональных факторов. Материалы этих исследований были оформлены Т.П. Некрасовой в 1967 году в виде докторской диссертации, а в 1972 году опубликованы в качестве монографии: “Биологические основы семеношения кедра сибирского” [3]. В лаборатории были защищены кандидатские диссертации: В.Н. Воробьевым “Экологические особенности семеношения кедра сибирского в горных условиях” (1967), Н.Ф. Храмовой “Биологические особенности прививок кедра сибирского в условиях лесостепи Западной Сибири” (1968), Н.А. Воробьевой “Углеводы кедра сибирского в условиях механического нарушения корне-листовой связи подсочными ранениями ” (1974), А.И. Земляным “Биологические основы семеношения кедра сибирского на Алтае в связи с высотной поясностью”.
В 1975 лаборатория плодоношения хвойных пород вошла в состав Института леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН СССР.
За период с 1952-1984гг. сотрудниками лаборатории плодоношения хвойных было опубликовано 3 тематических сборника, 5 монографий и около 200 научных статей. В 1973г. и в 1985г. были проведены Всесоюзные симпозиумы по половой репродукции хвойных с участием ведущих иностранных ученых из Канады, Швеции, Финляндии, Чехословакии, Германии. Это способствовало признанию научных достижений лаборатории хвойных не только в нашей стране, но и за рубежом [4].
В.Н. Воробьевым в 1982 году была защищена докторская диссертация, опубликованная в 1983 году виде монографии “Биологические основы комплексного использования кедровых лесов” [1].
Характерной особенностью исследований лаборатории являлось тесное сотрудничество с Новосибирским управлением лесного хозяйства по переводу лесного семеноводства кедра на селекционную основу. Постоянную поддержку и помощь оказывал начальник управления С.И. Кабалин.
В лаборатории была разработана и в 1980г. утверждена. Госкомитетом СССР по лесному хозяйству “Методика отбора плюсовых деревьев кедра сибирского по семенной продуктивности” [2], в соответствии с которой проведена селекционная инвентаризация кедровников области с отбором и аттестацией около 200 плюсовых деревьев кедра. Черенки с аттестованных деревьев прививали на саженцы кедра с закрытой корневой системой для последующей их высадки на плантациях. Благодаря тесному сотрудничеству работников Бердской производственной семеноводческой станции и научных коллективов лаборатории плодоношения и Новосибирской селекционной лаборатории ЦНИИЛГиС строго соблюдались основные требования при выполнении всех этапов работ, что обеспечило хорошее качество созданных на площади 70 га лесосеменных плантаций и клоновых архивов. Эти объекты являются уникальными и лучшими в Западной Сибири. Они вошли в состав Единого генетико-селекционного комплекса и используются для дальнейших фундаментальных и прикладных генетических исследований.
Заложенные проф. Т.П. Некрасовой традиции нашли свое продолжение в научных исследованиях организованной в 1973г. ее учеником Н.П. Мишуковым Новосибирской лесной селекционной лаборатории ЦНИИЛГиС, которая
курировала внедрение научных разработок в практику селекционного семеноводства на территории Сибирского Федерального Округа.
В 1984г. лаборатория плодоношения хвойных вошла в состав организованного под руководством В.Н. Воробьева в Отдел кедровых лесов Института леса им. В.Н. Сукачева СО АН СССР в г.Томске. Позднее этот отдел был преобразован в самостоятельный Институт экологии природных комплексов, а потом - включен в состав Института климатического и экологического мониторинга Томского научного центра СО РАН.
За 25-ти летний период сотрудниками этого подразделения были защищены 7 кандидатских диссертаций и опубликованы по вопросам семеношения кедра больше 200 научных статей. Созданы семенные плантации и клоновые архивы кедра сибирского в Томской области.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Воробьев, В.Н. Биологические основы комплексного использования кедровых лесов [Текст] / В.Н. Воробьев// Новосибирск: Наука. - 1983. - 254 с.
2. Земляной, А.И. Методика отбора плюсовых деревьев кедра сибирского по семенной продуктивности [Текст] / А.И. Земляной, Т.П. Некрасова // М.: Госкомитет СССР по лесному хозяйству. - 1980. - 21 с.
3. Некрасова, Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского [Текст] / Т.П. Некрасова. - Новосибирск: Наука. - 1972. - 274 с.
4. Некрасова, Т.П. Изучение биологии и экологии семенного размножения хвойных Западной Сибири [Текст] / Т.П. Некрасова, В.Н. Воробьев// Экология семенного размножения хвойных Сибири. - Красноярск. - 1984. - С 103-117.
5. Правдин, Л.Ф. Итоги работ по изучению плодоношения кедра сибирского. Плодоношения кедра сибирского в Восточной Сибири [Текст] / Л.Ф. Правдин // Тр. Института леса и древесины АН СССР Том 62. М. - Изд-во АН СССР - 1963. - С 174-189.
6. Шарнас, Л.А. Методика определения урожая кедровых орехов и урожайности кедровников [Текст] / Л.А. Шарнас, В.Г. Джебеян// Рукопись. СибНИИЛХ. Красноярск. -1934. - 105 с.
© А.И. Земляной, 2011
