CC BY
91
РОЛЬ СЕЛЕКЦИИ В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМ КЕДРА СИБИРСКОГО (PINUS SIBIRICA DU TOUR)
Александр Иович Земляной
Западно-Сибирский филиал Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 630082, Россия, Новосибирск, а/я 45, ул. Жуковского, 100/1, научный сотрудник, канд. с.-х. наук, тел. (923)232-36-72, e-mail: zemlyanoyalex38 @mail.ru
Подведены итоги многолетних исследований по селекции кедра сибирского на семенную продуктивность. Опыт создания на селекционной основе семенных плантаций кедра показал очень раннее начало вступления их в репродуктивную фазу, устойчивую динамику семеношения и более высокую семенную продуктивность по сравнению с естественными кедровниками. Это открывает широкие перспективы для создания промышленных плантаций (садов) для массового получения целебных, высокопитательных семян-орешков.
Ключевые слова: генофонд, плантации, плюсовые деревья, популяции, семенная продуктивность, селекция.
ROLE OF SELECTION IN SOLVING PROBLEMS OF PINUS SIBIRICA DU TOUR
Alexander I. Zemlyanoy
West-Siberian branch of V. Sukachev Institute of Forest SB RAS, 630082, Russia, Novosibirsk, call box 45, Zhukovsky street, 100/1, scientist, candidate of agricultural sciences, tel. 8-923-232-36-72, zemlyanoyalex38 @mail. ru
The results of many years of research on breeding of Pinus sibirica (Du Tour) for seed production. Experience of creating the basis for selection of seed orchards cedar showed a very early start of their entry into the reproductive phase, stable dynamics of seed-and higher seed production compared with natural stone cedar forests. This opens up the opportunity for creation of industrial plantations (gardens) for the mass production of medicinal, highly nourishing seeds-nuts.
Key words: gene pool, plantation, plus trees, population, seed production, selection.
Кедровые леса по разнообразию получаемой из них продукции являются уникальной растительной формацией. Область их распространения простирается на расстоянии 4500 км с запада на восток - от низовий р. Вычегды (49° 40' в.д.) до Алданского нагорья (127° 20' в.д.), а с севера на юг -на 2700 км: от Игарки (68° 30' с.ш.) до верховий р. Орхон в Монголии [10]. Общая площадь лесов с участием кедра более 30% составляет около 36 млн. га. Столь обширный ареал кедра свидетельствует о его большой экологической пластичности - способности произрастать в самых разнообразных условиях -от многолетне-мерзлотных почв и болот на Севере до каменисто-щебеночных грунтов в горах Алтая и Саян. Наиболее благоприятными для кедра являются хорошо дренированные, свежие суглинистые почвы на террасах рек и озер.
Особо важное значение кедровые леса приобретают в горных районах, где формируют верхнюю границу леса, выполняя при этом почвозащитную,
влагосберегающую и водорегулирующую функции. Кедровники являются средой обитания многочисленных промысловых видов зверей и птиц.
В решении проблем повышения продуктивности, качества и устойчивости лесов основная роль отводится селекционным методам. Академик В.Н. Сукачев отмечал, что проблему преодоления времени в лесоводстве способна решить только селекция [9], поэтому среди основных научных задач, созданного им в 1944г. Института леса АН СССР на первом месте стояла “Разработка теории и методики селекции древесных пород в целях улучшения наших лесов...”. После перебазирования в 1959г. Института леса в г. Красноярск в его тематическом плане ведущее место отводилось кедровой тематике.
Особую роль в решении проблем кедра сыграла Научно -производственная конференция по комплексному использованию и воспроизводству кедровых лесов (Новосибирск, 1959), которая дала мощный импульс всестороннему изучению их природы. Развернувшиеся масштабные исследования на Урале (Институт экологии растений и животных), в Западной (Отдел леса Биологического института) и Восточной Сибири (Институт леса и древесины им. В.Н. Сукачева) обеспечили накопление знаний о строении кедровников в различных эколого-географических зонах, изменчивости таксационных показателей и их связей с величиной и динамикой урожаев семян кедра.
В 1972г. было принято Постановление Правительства о переводе лесного семеноводства на генетико-селекционную основу. Для научного обеспечения решения этой задачи был создан в г. Воронеже Центральный НИИ лесной генетики и селекции с сетью региональных селекционных лабораторий. В 1974г. в г. Новосибирске была создана лаборатория, ориентированная на проведение исследований по селекции кедра. Необходимость этих работ была вызвана значительным обеднением генофонда вследствие массовой вырубки в 1940-70гг. наиболее ценных, высокопроизводительных кедровников.
Отбор лучших - плюсовых деревьев кедра можно проводить на интенсивность роста, высокую смоло- и семенную продуктивность, но вероятность отбора деревьев, сочетающих все желательные признаки и свойства, очень мала. Максимальный селекционный эффект можно получить лишь при отборе деревьев по одному хозяйственному признаку.
Из всего многообразия полезностей кедра наибольшую ценность представляют его семена-орешки, которые служат не только кормом для многочисленных обитателей тайги, но и являются объектом массовых заготовок в качестве целебного и высокопитательного продукта. Цена 3 -5 хороших урожаев семян кедра полностью окупает стоимость древесины. И.В. Мичурин считал грецкий орех пищей будущего, но очищенные ядра семян кедра сибирского по многим показателям значительно превосходят целебные свойства ядер грецкого ореха. Это различие проявляется в 2-3 раза более высокой цене ядер семян кедра - 800-1000 руб, по сравнению с ценой ядер грецкого ореха - 250-350 руб.
На основании детального исследования биохимического состава семян кедра установлено, что в их ядрышках содержится: до 65% жиров, 15%
углеводов и 17% белков, включающих 19 аминокислот, в т.ч. наиболее дефицитных: триптофана, лизина, метионина, аргинина, цистина и гистидина. Семена кедра также содержат жирорастворимые витамины: А-ретинол, Б-кальциферол, Е-токоферол, Б, Р, разнообразные биологически активные вещества и дефицитные микроэлементы (Мп, 7п, Си, Со, I) [8]. Сбалансированный комплекс биологически активных веществ в легко усвояемой форме при употреблении семян нормализует деятельность нервной системы, улучшает состав крови, предотвращает образование “бляшек” на стенках сосудов, улучшает состояние кожных тканей и значительно повышает половую потенцию, поэтому кедр сибирский по праву считается символом здоровья и долголетия.
Для ускорения процесса селекции и повышения достоверности ее результатов отбор деревьев необходимо проводить про прямому признаку, хотя этот путь нередко бывает трудным, но всегда оказывается самым коротким и надежным для достижения цели [11].
Исследованиями многих авторов Т.П. Некрасовой [6], Л.Ф. Правдина [7],
А.И. Ирошникова [5] установлены закономерности изменчивости показателей семеношения кедра в разных эколого-географических зонах. На основании этих данных и материалов собственных исследований А.И. Земляным и Т.П. Некрасовой была разработана и в 1980г. утверждена Гослесхозом СССР “Методика отбора плюсовых деревьев кедра сибирского по семенной продуктивности” [2]. К плюсовым относили деревья с низкоопущенной кроной, мощными развилками в ее нижней части, хорошо сформированным женским генеративным ярусом и толстыми окончаниями шишконосных побегов, обеспечивающих формирование на них 3-5 шишек.
В соответствие с требованиями этой методики в лесах Новосибирской области были отобраны и аттестованы плюс деревья по семенной продуктивности. Заготовленные с этих деревьев черенки были привиты на 3-5летние сеянцы кедра и использованы для создания семенных плантаций и клоновых архивов в Бердском спецсемлесхозе. При этом обеспечивалась полная передача хозяйственно-ценных признаков материнских деревьев.
Привитые саженцы кедра уже в 7 -10 лет вступали в репродуктивную фазу. В 20-летнем биологическом возрасте в кронах деревьев в среднем формировалось 79, а на отдельных деревьях насчитывалось более 200 зрелых шишек. В 30 лет в среднем на одном дереве было 204, а на лучших
деревьях - более 400 зрелых шишек. Это свидетельствует о быстром нарастании с возрастом количества шишек в кроне. Расчетный урожай семян кедра в клоновых архивах при 250 дер/га составил: в 20 лет - 466 кг/га, а в 30 лет -1225 кг/га, что в 2-5 раз выше по сравнению с естественными и припоселковыми кедровниками [3]. Кроме того, семеношение деревьев клоновых архивов характеризовалось устойчивой динамикой урожаев: за последние 14 лет отмечены только 2 года с низкими урожаями и один - 2008 год - почти полным отсутствием урожая.
Почвенно-климатические условия Буготакского плато оказались более благоприятными для успешного прохождения всех этапов генеративного процесса кедра по сравнению с лучшими Базойскими припоселковыми кедровниками Томской области. Успешный опыт по созданию здесь плантаций кедра на 100 км южнее естественного ареала, дает основание для более широкой его интродукции в районах Присалаирья Новосибирской, Кемеровской областей и Алтайского края. Это позволит реализовать пожелание
В.В. Барышевцева, который еще в 1917г. писал: “Если господа лесничие... приложат все заботы к искусственному созданию кедровых лесов, можно быть уверенным, что население поймет их, и целый обширный Алтайский край покроется кедровниками” [1].
Следует отметить, что это пожелание частично выполнено. В Западной Сибири посажены лесные культуры кедра на многих тысячах гектаров, но экономическая эффективность их вызывает большие сомнения по следующим причинам: возраст рубки кедровников не менее 200 лет, т.е. в 2 раза выше чем сосны обыкновенной, семеношение в загущенных культурах кедра наступает в возрасте 40-60 лет, а семенная продуктивность их крайне низка - в 50 лет 7 кг, а в 70 лет 55 кг [4].
Многолетние данные о семенной продуктивности деревьев в клоновом архиве позволяют проводить отбор лучших из них в качестве сорта-клонов для последующей закладки семенных плантаций кедра II порядка, а также для создания на генетико-селекционной основе промышленных плантаций -кедросадов с целью массового получения высокопитательных и целебных семян кедра в районах Присалаирья указанных выше областей.
Таким образом, девиз - мечта академика В.Н. Сукачева: “О преодолении барьера времени в лесоводстве” по отношению к семенной продуктивности кедра сибирского успешно решается:
1. привитые черенками лучших деревьев кедра саженцы в 15-20 лет дают хозяйственно-значимые урожаи семян, т.е. на 50-70 лет раньше чем в естественных кедровниках;
2. быстрое нарастание величины урожаев позволяет уже в 30-летнем возрасте получать на селекционных плантациях более 1000 кг/га семян, что в 23 раза больше по сравнению с припоселковыми кедровниками;
3. устойчивая динамика урожаев кедра обеспечит получение почти ежегодного экономического эффекта - прибыли;
4. равномерное размещение деревьев рядами на плантации позволяет механизировать процессы внесения удобрений, борьбы с вредителями и сбор шишек, что значительно снизит себестоимость семян;
5. созданию в Присалаирье кедросадов благоприятствует наличие больших площадей заброшенных сенокосов, пастбищ и пашен.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Барышевцев В.В. Кедровники - плодовые сады [Текст] / В.В. Барышевцев // Лесной журнал, 1917, вып. 1-2. - С. 35-55.
2. Земляной А.И. Методика отбора плюсовых деревьев кедра сибирского по семенной продуктивности [Текст] / А.И. Земляной, Т.П. Некрасова - М.: Гослесхоз СССР, 1980. - 22с.
3. Земляной А.И. О создании кедросадов на генетико-селекционной основе в агроландшафтах Западной Сибири [Текст] / А.И. Земляной // ГЕО-Сибирь-2010. Т. 3. Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью. Ч. 2 : сб. матер. VI Междунар. научн. конгресса “ГЕО-Сибирь-2010”. - Новосибирск : СГГА, 2010. - С. 210-214.
4. Земляной А.И. Сравнительная характеристика семенной продуктивности деревьев в естественных древостоях, лесных культурах и плантациях кедра сибирского [Текст] / А.И. Земляной // ГЕ0-Сибирь-2011. Т. 3. Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью. Ч. 2 : сб. матер. VI Междунар. научн. конгресса “ГЕ0-Сибирь-2011”. -Новосибирск : СГГА, 2011. - С. 158-162.
5. Ирошников А.И. Полиморфизм популяции кедра сибирского [Текст] / А.И. Ирошников // Изменчивость древесных растений Сибири. - Красноярск, 1974. - С. 77-103.
6. Некрасова Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского [Текст] / Т.П. Некрасова - Новосибирск: Изд-во Наука, 1972. - 273с.
7. Правдин Л.Ф. Итоги по изучению плодоношения кедра сибирского [Текст] / Л.Ф. Правдин // Тр. ин-та леса и древ-ны, Т. 62, М., 1963. - С. 174-189.
8. Руш В.А. Новое в исследовании химического состава кедрового ореха [Текст] / В.А. Руш // Использование и воспроизводство кедровых лесов. - Изд-во Наука. -Новосибирск, 1971. - С. 240-244.
9. Сукачев В.Н. Очередные задачи русской дендрологии [Текст] // Тр. Всерос. лесн. конф. 10-17 ноября 1921г. - Москва. Вып.1. М.: Изд-во научн. лесн. и техн. об-ва при Московском ЛТИ, 1922. С. 46-58.
10. Таланцев Н.К. Кедровые леса [Текст] / Н.К. Таланцев, А.Н. Пряжников, Н.П. Мишуков // Лесная промышленность, 1978. 176с.
11. Яблоков А.С. Отбор маточных насаждений и деревьев кедровых сосен в лесах Сибири и Дальневосточного края [Текст] / А.С. Яблоков // М., изд-во МЛТИ, 1962. -18 с.
© А.И. Земляной, 2013
