CC BY
39
УДК 630*232.311.3: 630*165.7: 582.475.4(571.51) С.С. Савельев, И.Н. Третьякова
ОСОБЕННОСТИ ПОЛОВОЙ РЕПРОДУКЦИИ КЛОНОВОЙ ПРИВИВОЧНОЙ ПЛАНТАЦИИ КЕДРА СИБИРСКОГО В ЗАПАДНО-САЯНСКОМ ОПЫТНОМ ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
В статье приведены результаты исследований репродуктивного потенциала кедра сибирского на клоновой прививочной плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства, проведенных авторами в период 2005-2009 гг. Выявлено, что макро- и микростробилы на клоновой плантации формировались с 14-летнего возраста. Отмечена вариабельность формирования макро- и микростробилов по годам и между клонами.
Ключевые слова: кедр сибирский, клоны, плюсовые деревья, плантация.
S.S. Savelyev, I.N. Tretyakova
PECULIARITIES OF GONIAL REPRODUCTION OF THE CLONAL GRAFT SIBERIAN PINE PLANTATION
IN THE WEST SAYAN TEST FOREST AREA
The research results of reproductive potential of a Siberian cedar on a clonal graft plantation of the West Sayan test forest aria conducted by the authors in 2005-2009 are given in the article. It is revealed that macro- and microstrobiles on a clonal plantation have been forming from 14-year age. Variability of macro- and microstrobile formation on years and among the clones is emphasized.
Key words: Siberian pine, clones, plus trees, plantation.
Введение. Резкое снижение репродуктивной активности за последние годы отмечено у сосны сибирской (кедра сибирского, Pinus sibirica Du Tour - основного орехоплодного вида Сибири в связи с антропогенной нагрузкой [6].
Между тем кедр сибирский имеет ряд особенностей в половой репродукции, отличающих его от других видов хвойных, произрастающих на территории Сибири:
• длительный генеративный цикл (2,5 года);
• незавершенность прохождения эмбриогенеза (семена требуют длительной стратификации);
• в популяции встречаются уникальные особи кедров-акселератов, шишки которых созревают за 2,5 месяца (вместо 2 лет) и формируют семена без зародыша [1, 3, 5].
Проблема сохранения генофонда кедра сибирского может быть решена сочетанием классических методов селекции, таких, как искусственный отбор высокоурожайных форм, контролируемое опыление, получение хозяйственно ценных гибридов.
Цель исследований. Изучение особенности половой репродукции клоновой прививочной плантации кедра сибирского в Западно-Саянском опытном лесном хозяйстве (ОЛх).
Объекты и методы исследований. Объектом исследований служили клоны плюсовых деревьев кедра сибирского, произрастающие на прививочной плантации Западно-Саянского опытного лесного хозяйства (ОЛХ). Клоновая прививочная плантация располагается на территории ОЛХ Даурского лесничества вблизи поселка Ермаковское (53°16' с.ш. и 92°23' в.д., высота над уровнем моря 300-320 м).
Площадь плантация занимает 10 га. Каждый клон представлен прививками плюсовых деревьев кедра сибирского из естественного древостоя Западного Саяна (табл.), выделенных Ю.А. Череповским с сотрудниками, и состоит из 12-15 деревьев (рамет).
Таксационные показатели рамет кедра сибирского в Западно-Саянском ОЭП, 2010 г.
Номер клона Высота (Н), м Диаметр ствола (D13), см Диаметр кроны (D), м Возраст, лет
275/20 3,0±0,2 7,0±0,1 2,5±0,3 16
276/21 3,1±0,1 5,0±0,1 2,4±0,3 17
277/22 3,2±0,3 7,0±0,1 2,6±0,5 17
280/25 3,3±0,5 7,0±0,2 2,5±0,9 17
281/26 3,2±0,2 6,0±0,1 2,3±0,8 15
002 3,5±0,4 7,0±0,1 2,6±0,5 15
145/4 3,3±0,2 8,0±0,1 2,8±0,3 16
153/13 3,0±0,7 7,0±0,2 2,2±0,8 16
Исследования проводились в 2005-2009 гг., включали учет макро- и микростробилов на прививочных плантационных клонах, а также анализ заложившихся, созревших двухлетних шишек, полученных в результате свободного опыления. Определялась сохранность шишек, их морфология и структура урожая. Анализ структуры урожая и семенной продуктивности проводили по методу Д.А. Сабинина [4], разработанному для злаковых культур и модифицированному для хвойных [2]; учитывали следующие показатели строения женских шишек: длина и ширина шишки, число семенных чешуй (общее и развитых), число семян. Под показателем семенной продуктивности считали отношение числа семян (А) к числу семенных чешуй (В), увеличенных вдвое и выраженное в процентах.
Результаты исследований и их обсуждение. Первые единичные макростробилы появились в 2004 г. на отдельных раметах 14-летних клонов № 277/22 и 281/26. В 2005 году 12 % клонов формировали макростробилы. Образование микростробилов в этот период на клоновой плантация отмечено еще не было.
Рис. 1. Динамика закладки макростробилов на клоновой плантации
Количество формирующихся макростробилов у восьми изученных клонов (табл.) на клоновой прививочной плантации варьировало по годам (рис. 1) от 56 шт. в 2005 г. до 712 в 2008 г.
□ 277/22 □ 281/26
00
о
ю
о
а
н
и
о
а
*
та
2
120
100
80
60
40
20
0
2005
2006
2007 Год наблюдения
2008
2009
Рис. 2. Динамика закладки макростробилов на клонах 277/22 и 281/26 (2005-2009 гг.)
Наиболее урожайными в оказались два клона - 277/22 и 281/26 (рис. 2). В течение 2005-2009 гг. исследования на клоне 277/22 формировались женские шишки, и наибольший урожай шишек приходился на 2007 г. (105 шт. макростробилов на клоне), затем последовал спад (в 2008 г. - 7б шт., в 2009 г. - 22 шт. макростробилов). У клона 281/26 также происходило формирование женских шишек в большом количестве. Однако образование шишек было неравномерным, и наибольшая продукция женских шишек у этого клона приходилась на 2006 г. - 68 шт. макростробилов.
Обильный урожай женских шишек отмечен в 2008 г. у клонов 153/13, 002 и 145/4. Размеры образовавшихся шишек в 2005- 2006 гг. варьировали от 40,1 (клон 281/26, 2006 год) до 68,4 мм (клон 277/22, 2005 г.) по длине и от 35,5 (клон 281/26, 2006 г.) до 52,3 мм (клон 277/22, 2005 г.) по ширине. Семенная продуктивность таких шишек была низкой и варьировала от 12,1 (клон 281/26, 2006 г.) до 18,7 % (клон 277/22, 2005 г.).
В урожайный период 2008 г. размеры шишек на клоновой плантации варьировали по длине от 39,5 (клон 145/4) до 54,5 мм (клон 281/26) и по ширине от 37,4 (клон 145/4) до 40,6 мм (клон 153/13). Семенная продуктивность в среднем составляла 12,4 %. Наиболее высокое значение семенной продуктивности шишек наблюдалось у клона 153/13, и несколько меньшую величину семенная продуктивность составляла у клонов 277/22 и 281/26 (рис. 3).
Рис. 3. Семенная продуктивность женских шишек клонов кедра сибирского в Западно-Саянском ОЛХ
при свободном опылении (2008 г.)
Формирование микростробилов на клоновой плантации впервые было зарегистрировано в 2006 году на нескольких раметах клона 281/26. В 2007 году пыление клонов на плантации было массовым - пылили 70 % клоновых деревьев. Вегетационный сезон 2008 года также отмечался массовым пылением, образование пыльцы происходило на 60 % клонов.
Самый низкий урожай макро- и микростробилов за весь период исследований наблюдался в вегетационный сезон 2009 года. Во-первых, произошло заметное снижение в формировании макростобилов до уровня 2005 года, количество их составляло всего 59 штук (см. рис. 1). Во-вторых, единичные макро- и микростробилы образовывались только на нескольких раметах клона 284/29.
Заключение. Таким образом, клоновый архив Западно-Саянского ОЛХ в связи с наличием большого выбора клонов и способностью их регулярно формировать макро- и микростробилы в достаточном количестве создает благоприятные условия для проведения исследований по контролируемому опылению и селекции кедра сибирского.
Литература
1. Ирошников А.И. Полиморфизм популяции кедра сибирского // Изменчивость древесных растений Сибири. - Красноярск, 1974. - С. 77-103.
2. Минина Е.Г., Третьякова И.Н. Геотропизм и пол у хвойных. - Новосибирск: Наука, 1983. - 200 с.
3. Минина Е.Г., Ларионова Н.А. Морфогенез и проявление пола у хвойных. - М.: Наука, 1979. - 215 с.
4. Сабинин Д.А. Влияние минерального питания на качество урожая яровой пшеницы // Избранные труды по минеральному питанию растений. - М., 1971. - С. 483-494.
5. Третьякова И.Н. Эмбриология хвойных (Физиологические аспекты). - Новосибирск: Наука, 1990. - 157 с.
6. Третьякова И.Н., Новоселова Н.В., Череповский Ю.А. Особенности эмбрионального развития у кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) с однолетним циклом развития женской шишки в горах Западного Саяна // Физиология растений. - 2003. - Т. 51. - № 1. - С. 134-141.
