CC BY
21
УДК 630.232
ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РЕПРОДУКТИВНОГО РАЗВИТИЯ СЕМЕННОГО И ВЕГЕТАТИВНОГО ПОТОМСТВА ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ УЧЕБНО-ОПЫТНОГО ЛЕСХОЗА СИБГТУ
В.В. Нарзяев, Р.Н. Матвеева, А.Г. Кичкильдеев, Ю.Е. Щерба
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный технологический университет» 660049 Красноярск, пр. Мира, 82 е-mail: selekcia@mail.kts.ru
Проведён сравнительный анализ показателей роста и репродуктивного развития семенного и вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской, отселектированных по семенной и стволовой продуктивности в насаждениях Новосибирской области. Установлено, что в 29-летнем биологическом возрасте средняя высота полусибов составила 6,1 м, рамет - 5,4 м. Наибольшая высота семей подтверждается статистически ^>t05). Изменчивость по высоте проявляется между семьями от 4,9 м (плюсовое дерево 99/63) до 6,8 м (106/70) и между клонами от 3,5 м (29/29) до 6,8 м (128/92). Деревьев раннего семеношения больше в вариантах при вегетативном размножении (68,9 %) в сравнении с семенным (8,3 %). Наблюдается индивидуальная изменчивость по образованию макростробилов на дереве и на побеге. Отселектированы деревья для последующего вегетативного размножения с целью выращивания селекционного посадочного материала и его использования при создании быстрорастущих и урожайных плантаций сосны кедровой сибирской.
Ключевые слова сосна кедровая сибирская, плюсовые деревья, клоны, семьи, раметы, полусибы, плантация, Сибирь.
The comparative analysis of growth rates and reproductive development of seed and vegetative progeny of Pinus sibirica plus trees, been selected on the seed and stem productivity in plantations of Novosibirsk region, were done. It was found that in the 29-year-old biological age the average height of half-sibs was 6.1 m, of ramets - 5.4 m. Height variability was detected between the families of 4.9 m (plus tree 99/63) to 6.8 m (106/70) and between the clones of 3.5 m (29/29) to 6.8 m (128/92). In comparing intensity of growth of seed and vegetative progeny of the same plus trees: 83/47, 88/52, 98/62, 100/64, 102/66, 148/112 and 149/113 was noted that families were differ by the greatest height and growth over the past 2 years were differ at 21.6% and 9.3% respectively.
The results conducted researches confirmed the manifestation interclonal, interfamily and individual variability of tree seed and vegetative origin on indicators of growth and early entry into the phase of seeds formation. In bulk quantity ramets of Pinus sibirica plus trees were formed mackrostrobili (68,9 %), in single - half-sibs of 29-year-old biological age (8.3 %).
At cultivation of selected landing material it is expedient to propagate the plus trees by the seed and vegetative way, to select the exemplars among the posterity differing in the intensive growth and early reproductive development for the purpose of creation of productive plantations and preservation of a valuable gene pool of this species.
Keywords: Pinus sibirica, plus trees, clones, families, ramets, half-sibs, plantation, Siberia.
ВВЕДЕНИЕ
Сосна кедровая сибирская является одной из главных лесообразующих пород Сибири. Полезные свойства кедровых насаждений отмечаются в литературных источниках. Так, В.В. Протопопов (1975), характеризуя высокую фитонцидность кедровых лесов, приводил следующие данные: «гектар кедровых насаждений выделяет 450-500 кг фитонцидов за период вегетации, что превышает фитонцидную активность насаждений сосны обыкновенной (400-450 кг) и берёзы повислой (200-220 кг)». Отмечалось, что воздух в кедровых насаждениях является практически стерильным (Таланцев и др., 1978; Соболев, 1997; Уткин и др., 1997). Кедровые насаждения выполняют климаторегулирующую, почвозащитную, средообразующую, водорегулирующую роль (Добровольский, 1964; Крылов и др., 1983).
Большое хозяйственное значение имеют кедровые орехи, которые широко используются в пищевой, парфюмерно-косметической промышленности, медицине, а также древесина, живица и др. (Крылов, Габеев, 1970; Ипатов, 2011).
Отмечается индивидуальная изменчивость сосны кедровой сибирской по интенсивности роста, раннему репродуктивному развитию, повышенной урожайности (Братилова и др., 2013; Матвеева и др., 2014; Титов, 2014). Отбор и размножение отселектированных деревьев позволяет вырастить селекционный посадочный материал для создания плантаций целевого назначения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проведены осенью 2015 г. на архивном участке «Собакина речка», расположенном на территории Караульного участкового лесничества Учебно-опытного лесхоза СибГТУ На участке выращивается семенное и вегетативное потомство плюсовых деревьев, аттестованных по стволовой и семенной продуктивности в 1977 г. в насаждениях Колыванского лесхоза (название предприятия приведено на период аттестации) Новосибирской области. Возраст деревьев составлял 110 - 260 лет, высота 17 -27 м, диаметр ствола 44 - 74 см, многолетняя удель-
ная энергия семеношения (сумма шишек за последние 10 лет, делённая на диаметр ствола на высоте 1,3 м) 4,5 - 10,2 шт./см, длина шишек 7,1 - 8,5 см.
Семенное и вегетативное потомство плюсовых деревьев было высажено на участок весной 1996 г. по схеме 5^5 м. Клоновый посадочный материал получен прививкой черенков способом «сердцевиной на камбий» по Е.П. Проказину (1960) на шестилетние сеянцы сосны кедровой сибирской весной 1989 года.
При селекционной оценке рамет и полусибов разных клонов определяли высоту, прирост цен-
трального побега за последние два года, число макростробилов на дереве и на побеге (в пучке). Измерения показателей, статистическую обработку данных проводили по общепринятым методикам (Доспехов, 1979) с использованием пакета прикладных программ Microsoft Office.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ОБСУЖДЕНИЯ
Показатели роста семенного потомства плюсовых деревьев приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Высота и сумма приростов побега за 2014 и 2015 гг. разных семей
Высота
Прирост
Высота
Прирост
Номер семьи м % к х ср. см % к х ч>. Номер семьи м % к хср. ср. см % к хср. ср.
13/13 6,2 101,6 46,3 89,2 106/70 6,8 111,5 67,5 130,1
83/47 5,8 95,1 56,3 108,5 108/72 6,4 104,9 56,7 109,2
88/52 6,1 100,0 54,5 105,0 110/74 5,6 91,8 53,0 102,1
92/56 5,9 96,7 47,8 92,1 132/96 6,2 101,6 42,7 82,3
98/62 6,5 106,6 49,4 95,2 143/107 6,1 100,0 51,6 99,4
99/63 4,9 80,3 57,0 109,8 144/108 6,6 108,2 45,5 87,7
100/64 6,7 109,8 49,3 95,0 148/112 5,5 90,2 45,9 88,4
102/66 6,0 98,4 57,0 109,8 149/113 6,7 109,8 50,3 96,9
Среднее значение 6,1 100,0 51,9 100,0
Наибольшее значение по высоте и сумме приростов побега за последние два года были у полусибов в семьях 106/70 и 108/72, только по высоте - 98/62,
100/64, 144/108 и 149/113.
Показатели роста клонового потомства плюсовых деревьев приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Высота и сумма приростов побега за 2014 и 2015 гг. разных клонов
Высота
Прирост
Высота
Прирост
Номер клона м % к х ср. см % к х ср. Номер клона м % к х ср. см % к х ср.
17/17 5,5 101,9 43,0 87,2 100/64 6,1 113,0 45,0 91,3
29/29 3,5 64,8 30,5 61,9 102/66 5,0 92,6 37,0 75,1
83/47 4,9 90,7 58,5 118,7 107/71 5,8 107,4 60,8 123,3
86/50 5,6 103,7 54,5 110,5 111/75 5,5 101,9 46,0 93,3
88/52 5,4 100,0 39,0 79,1 113/77 6,1 113,0 49,0 99,4
90/54 5,4 100,0 56,8 115,2 128/92 6,8 125,9 46,0 93,3
91/55 5,2 96,3 45,8 92,9 141/105 5,8 107,4 56,0 113,6
94/58 6,2 114,8 42,5 86,2 146/110 5,6 103,7 46,0 93,3
95/59 4,7 87,0 40,0 81,1 148/112 4,5 83,3 48,0 97,4
96/60 5,6 103,7 48,1 97,6 149/113 6,2 114,8 62,5 126,8
98/62 3,9 72,2 41,5 84,2 Среднее значение 5,4 100,0 49,3 100,0
Результаты проведенных исследований показали, что средняя высота деревьев разных клонов колебалась от 3,5 м (клон 29/29) до 6,8 м (128/92). Прирост побега за последние два года варьировал от 30,5 см (29/29) до 62,5 см (149/113).
Сравнение интенсивности роста семенного и вегетативного потомства было проведено с использованием одинаковых плюсовых деревьев: 83/47, 88/52, 98/62, 100/64, 102/66, 148/112 и 149/113. Установлено, что наибольшая высота и приросты побега были в семьях в сравнении с клонами (таблица 3)
Таблица 3 - Показатели роста семенного и вегетативного потомства плюсовых деревьев
Потомство
±т
±<г
У%
Р,%
1ф пРи
^05=2,02
Семенное Вегетативное
Семенное Вегетативное
6,2 5,1
51,8 47,4
Высота, м
0,24 0,87 14,0
0,19 0,94 19,6
Прирост за 2 года, см
2,75 9,88 19,1
1,37 6,87 14,5
3,9 3,7
5,3 2,9
2,94
1,43
Изменчивость высоты и приростов побега в высоту средняя и составляет 14,0-19,6%.
Высота деревьев при семенном размножении на 21,6 % больше в сравнении с вегетативным. Достоверность различий подтверждается статистически Оф>105). Прирост за последние 2 года в семьях больше на 9,35 %.
Деревья при разных способах размножения отличались репродуктивным развитием. Так, в 2015 г. 68,9 % рамет образовали макростробилы против 8,3 % у полусибов. Количество макростробилов на деревьях варьировало от 1 до 9 шт. (рисунок 1).
Образование макростробилов в зависимости от клоновой принадлежности приведено в таблице 4. Рисунок 1
Таблица 4 - Количество макростробилов на раметах разных клонов
>1 ' ГШ!
- Макростробилы сосны кедровой сибирской
Номер
Макростробилов
Номер
Макростробилов
клона раметы шт. % к х ср. клона раметы шт. % к х ч>.
83/47 2-28 3 76,9 98/62 2-25 3 76,9
2-30 3 76,9 2-26 2 51,3
86/50 2-32 1 25,6 100/64 2-19 2 51,3
3-28 5 128,2 3-20 2 51,3
88/52 2-34 2 51,3 102/66 3-6 4 102,6
1-31 2 51,3 3-22 9 230,8
90/54 2-10 8 205,1 107/71 3-23 2 51,3
3-21 3 76,9 2-3 2 51,3
91/55 3-30 2 51,3 2-4 6 153,8
94/58 3-3 8 205,1 111/75 3-15 1 25,6
3-5 2 51,3 128/92 1-29 8 205,1
95/59 3-9 4 102,6 141/105 1-11 8 205,1
2-2 6 153,8 146/110 1-22 2 51,3
96-60 2-21 6 153,8 148/112 1-13 2 51,3
2-22 5 128,2 149/113 2-12 6 153,8
2-23 2 51,3 Среднее значение 3,9 100,0
По наибольшему числу макростробилов на деревьях выделены раметы 2-10 плюсового дерева 90/54, 3-3 (94/58), 3-22 (107/71), 1-29 (128/92), 1-11 (141/105). Следует отметить что раметы, имеющие одинаковый генотип привоя, значительно отличались по образованию макростробилов. Варьирование составляет от 2 до 9 шт. у рамет клона 107/71, от 2 до 8 шт. - клона 90/54, от 2 до 6 шт. - клона
Таблица 5 - Образование макростробилов на 29-летних
96/60, что подтверждает влияние на образование макростробилов не только генотипа, но и других факторов.
Зависимость между высотой, приростом рамет за 2 года и числом макростробилов умеренная (г = 0,41 и 0,35 соответственно.
В семьях только единичные полусибы образовали макростробилы (таблица 5). полусибах
Номер Макростробилов Номер Макростробилов
семьи полусиба шт. % к х ср. семьи полусиба шт. % к х
83/47 4-11 2 35,7 3-2 108/72 4-4 7 125,0
88/52 4-18 8 142,9 5 89,3
102/66 4-14 6 107,1 Среднее значение 5,6 100,0
X
ср
Отселектированные полусибы являются экземплярами раннего семеношения. По количеству макростробилов выделяются полусибы 4-18 плюсового дерева 88/52 и 3-2 (108/72).
Большую селекционную ценность имеет число макростробилов на побеге (в пучке). К экземплярам с наибольшим количеством макростробилов на побеге (3 шт.) отнесены раметы 2-28 (клон 83/47), 2-30, 3-28 (86/53), 2-10 (90/54), 2-22 (96/60), 2-25 (98/62), 2-12 (149/113) и полусиб 4-4 (108/72).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты проведённых исследований подтвердили проявление межклоновой, межсемейственной и индивидуальной изменчивости деревьев семенного и вегетативного происхождения по показателям роста и раннему вступлению в фазу семеношения. В массовом количестве раметы плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской образовали макростробилы, в единичном - полусибы 29-летнего биологического возраста. При выращивании селекционного посадочного материала целесообразно размножать плюсовые деревья семенным и вегетативным путем, проводить среди потомства отбор экземпляров, отличающихся интенсивным ростом и ранним репродуктивным развитием с целью создания урожайных плантаций и сохранения ценного генофонда данного биологического вида.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Братилова, Н.П. Репродуктивное развитие 45-летней сосны кедровой сибирской разного георграфического происхождения на плантациях Северо-саянского лесосемен-ного района / Н.П. Братилова, Р.Н. Матвеева, О.Ф. Бу-торова, С.А. Орешенко // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений.- Красноярск: Сиб-ГТУ - 2013. - С. 15-17.
Добровольский, В.К. Кедровые леса в СССР и их использование / В.К. Добровольский. - М.: Лесн. пром-сть., 1964. - 185 с.
Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
Ипатов, Л.Ф. Кедр на Севере / Л.Ф. Ипатов. - Архангельск, 2011. - 412 с.
Крылов, Г.В. Кедр / Г.В. Крылов, Н.К. Таланцев, Н.Ф. Козакова. - М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 215 с.
Крылов, Г.В. Цели и задачи создания культур кедра / Г.В. Крылов, В.Н. Габеев // Выращивание посадочного материала кедра сибирского в питомниках. -Кемерово, 1970. - С. 9-14.
Матвеева, Р.Н. Изменчивость показателей роста и генеративного развития кедровых сосен на плантации зеленой зоны г. Красноярска / Р.Н. Матвеева, Н.П. Братилова, О.Ф. Буторова // Сибирский лесной журнал. - Новосибирск: СО РАН, 2014. - № 2. - С. 81-85.
Проказин, Е.П. Новый метод прививки хвойных для создания семенных участков / Е.П. Проказин // Лесное хозяйство. - 1960. - №5. - С. 22-28.
Протопопов, В.В. Средообразующая роль темнохвойно-го леса / В.В. Протопопов. - Новосибирск: Наука СО, 1975. - 328 с.
Соболева Ю.А. Санитарно-гигиеническое значение летучих выделений хвойного леса / Ю.А. Соболева // Экологические проблемы Красноярского края. - Красноярск: КГТА, 1997. - С.5-6.
Таланцев, Н.К. Кедровые леса / Н.К. Таланцев, А.Н. Пряж-ников, Н.П. Мишуков. - М.: Лесн. пром-сть., 1978. - 176 с.
Титов, Е.В. Ценный генофонд плюсовых деревьев кедра сибирского на семенную продуктивность в Горном Алтае / Е.В. Титов // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений.- Красноярск: СибГТУ - 2014.
- С. 89-93.
Уткин, А.И. Углерод в фитомассе лесов Читинской области / А.И. Уткин, Г.Н. Замолодчиков, С.Г. Кузин // Флора, растительность и растительные ресурсы. - Чита, 1997.
- Т.2. - С. 167-170.
Поступила в редакцию 20.10.15 Принята к печати 10.05.16
