CC BY
16
Хвойные бореальной зоны, XXXIII, № 1 - 2, 2015
УДК 630.232
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ БИОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ РАЗНЫХ ФОРМ НА ПЛАНТАЦИИ САЯНСКОГО УЧАСТКОВОГО
ЛЕСНИЧЕСТВА
Р.Н.Матвеева, О.Ф.Буторова, А.Г. Кичкильдеев, В.В.Нарзяев
ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» 660049, Красноярск, пр. Мира, 82, E-mail: [email protected]
Приведены показатели сосны кедровой сибирской, отличающейся в четырехлетнем возрасте по высоте, длине и окраске хвои, количеству почек, способности образовать за один период вегетации вторичный (августовский) прирост побега, поздним фенологическим развитием. Сопоставлены показатели растений сравниваемых вариантов в 8- и 26-летнем возрасте. Отмечено, что наибольшие различия проявляются в раннем возрасте. К 26-летнему возрасту различия между вариантами сглаживаются, за исключением растений со вторичным приростом, характеризующихся слабым ростом. От-селектированы лучшие экземпляры для дальнейшего размножения.
Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, изменчивость, формовое разнообразие, сеянцы, плантация, Сибирь
Indicators of Siberian Cedar pine which are difference in the four-year age in height, length and colour of pine needles, the number of kidneys, the ability to form of secondary (August) escape and late fenological development were studied. Indicators of 8-and 26-year-old plants were compared. Noted that the greatest differences are manifested at an early age. Difference between the options in 26-year age plants are smoothed out, except for plants with secondary escape, which characterized by weak growth. Selected the best plants for further reproduction.
Keywords: Siberian Cedar pine, variability, diversity of forms, seedlings, plantation, Siberia
ВВЕДЕНИЕ
Сосна кедровая сибирская является ценной, но медленнорастущей древесной породой, особенно в первые годы. После пересадки сеянцев в школьное отделение питомника или на постоянное место (лесные культуры, плантации) их рост в высоту замедляется, текущий прирост составляет 2-5 см. Семеношение у растений данного вида начинается поздно и даже на плантации при полном освещении некоторые особи в возрасте 50 лет еще не вступили в репродуктивную стадию развития. При создании быстрорастущих плантаций целевого назначения важное значение приобретает проведение отбора сеянцев с использованием элементов ранней диагностики (Бех, 1991, Данченко, 1988., Матвеева, 2000, Матвеева, 1988.).
При массовом отборе в семенном потомстве популяций М.В. Рогозин (Рогозин, М.В., 2011) и др. рекомендуют проводить отбор растений в возрасте не более 6-7 лет по величине годичного прироста. В.А. Усольцев, Н.П. Щерба (Усольцев, 1998) отмечают, что наибольшее значение по высоте, диаметру ствола, кроны, числу охвоенных мутовок, накоплению фитомассы имеют плантационные культуры кедра сибирского, посаженные сеянцами наибольшей категории крупности. И.И. Попивщий, И.В. Рутков-ский (Попивщий, 1991) также предлагают в качестве критериев отбора быстрорастущих биотипов в семенном потомстве использовать превышение общей высоты. В опытах Е.Г. Орленко и др. (Орленко, 1971, Орленко, 1972) наиболее быстрорастущими оказались растения с крупными многочисленными почками, длинной хвоей.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проведены в Саянском участковом лесничестве Красноярского края. В 1991 г. четырехлетние сеянцы сосны кедровой сибирской были рассортированы по таким показателям, как быстрота роста (Н>ср), где высота растений превышала на 30 и более % среднее значение; наибольшее количество верхушечных почек (МП) - 4 шт. и более; образовавшие в 4-летнем возрасте вторичный (августовский) прирост побега (ВП); имеющие длинную хвою с голубым оттенком (ДГХ); с поздним развер-занием верхушечных почек - фаза «выглядывание хвои из чехликов» наступила на 7-10 дней позднее, чем у остальных (ПФ). Учитывали показатели растений осенью 1994 и 2013 гг. Измерения проводили по общепринятым методикам, уровень изменчивости устанавливали по С.А. Мамаеву (Мамаев, 1972).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Растения сосны кедровой сибирской 8-летнего возраста отличались по биометрическим показателям и коэффициенту варьирования (таблица 1).
Таблица 1 - Высота сосны кедровой сибирской 8-летнего биологического возраста, см
Вариант Хср. ±m ±о V, % Р, % Ч при t05= 1,99
ПФ 33,3 2,37 11,86 35,6 7,1 2,28
Н>ср. 40,2 1,87 9,90 24,6 4,6 -
МП 34,5 1,46 8,45 24,5 4,2 2,40
ВП 20,6 1,25 9,10 30,7 4,2 4,71
ДГХ 36,0 1,56 12,05 33,5 4,3 1,72
Р.Н.Матвеева, О.Ф.Буторова и др.: Вариабельность биометрических показателей сосны кедровой сибирской разных форм
Наибольшая высота была у растений в вариантах, выделенных по высоте, длине и окраске хвои. Изменчивость высоты отдельных растений в разных вариантах высокая. Превышение растений лучшего варианта (Н>ср.) над остальными составило 11,735,8 %.
Текущий прирост растений на четвертый год выращивания в разных вариантах колебался от 9,2 до 15,8 см, достигая наибольших значений в варианте Н>ср. Наименьший прирост был у саженцев в варианте, где сеянцы отличались способностью образовывать в начальный период онтогенеза вторичный прирост побега (таблица 2).
Таблица 2 - Текущий прирост побега 8-летних растений в опытных вариантах, см
Таблица 3 - Показатели 26-летних деревьев сосны кедровой сибирской опытных вариантов
Вариант Хср. ±т ±о V, % Р, % Ч при V 1,99
ПФ 11,3 1,04 7,68 68,0 9,2 3,32
Н>ср. 15,8 0,87 4,59 29,0 5,5 -
МП 12,5 0,57 3,29 26,3 4,6 3,17
ВП 9,2 0,82 5,96 64,8 8,9 5,52
ДГХ 13,5 0,74 5,70 42,2 5,5 2,02
Изменчивость высоты растений в вариантах опыта - от высокой до очень высокой. Наибольшая изменчивость высоты проявилась в вариантах поздней формы и со вторичным приростом побега.
Среднее количество почек на центральном побеге 8-летних растений варьировало от 3,2 до 5,1 шт. в зависимости от варианта опыта (рисунок 1).
Вариант Х ±т ±а V, % Р, % ^ пРи V 1,99
Высота, м
ПФ 5,2 0,28 1,40 26,9 5,4 0,65
Н>ср. 5,4 0,20 1,04 19,3 3,7 0,00
МП 5,4 0,13 0,74 13,7 2,4 -
ВП 4,7 0,14 0,99 21,1 3,0 3,89
ДГХ 5,2 0,12 0,93 17,9 2,3 1,11
Диаметр ствола, см
ПФ 10,7 0,68 3,38 31,6 6,4 0,44
Н>ср. 11,1 0,59 3,13 28,1 5,3 -
МП 10,9 0,42 2,43 22,3 3,8 0,28
ВП 9,3 0,32 2,35 25,3 3,5 2,68
ДГХ 10,0 0,47 3,65 36,5 4,7 1,20
Диаметр кроны, м
ПФ 2,7 0,19 0,97 35,9 7,0 0,78
Н>ср. 2,8 0,12 0,65 23,2 4,3 0,48
МП 2,9 0,17 0,52 17,9 5,9 -
ВП 2,4 0,09 0,66 27,5 3,8 2,60
ДГХ 2,7 0,10 0,76 28,1 3,7 0,56
Текущий прирост в 25- летнем возрасте, см
ПФ 27,9 1,98 9,92 35,6 7,1 0,44
Н>ср. 27,2 1,68 8,93 32,8 6,2 0,85
МП 26,6 0,86 5,01 18,8 3,2 1,66
ВП 24,4 1,08 7,89 32,3 4,4 2,94
ДГХ 28,9 1,09 8,42 29,1 3,8 -
Текущий прирост в 26- летнем возрасте, см
ПФ 28,9 1,49 7,47 25,9 5,2 -
Н>ср. 28,7 1,09 5,77 20,1 3,8 0,11
МП 28,4 1,16 5,55 19,6 4,1 0,26
ВП 26,6 1,56 8,06 30,3 5,9 1,07
ДГХ 28,8 1,35 7,77 25,7 4,8 0,05
Длина хвои, см
ПФ 10,5 0,22 1,09 10,4 2,1 0,69
Н>ср. 10,6 0,32 1,69 15,9 3,0 0,27
МП 10,6 0,21 1,22 11,5 2,0 0,35
ВП 10,4 0,16 1,14 11,0 1,5 1,21
ДГХ 10,7 0,19 1,45 13,6 1,8 -
Рисунок 1 - Образование почек на центральном побеге у 8-летних растений
При оценке 26-летних деревьев, произрастающих на плантации, было установлено следующее. Их средняя высота по вариантам опыта колебалась от 4,7 до 5,4 м. Наименьшая высота деревьев была в варианте, где растения в 4-летнем возрасте имели вторичный (августовский) прирост побега (таблица 3).
Диаметр ствола у деревьев 26-летнего возраста в среднем составил от 9,3 см (вариант ВП) до 11,1 см (вариант Н>ср.). Различия между этими вариантами подтверждаются статистически ^ >05).
Средний диаметр кроны деревьев сравниваемых вариантов колебался от 2,4 до 2,9 м, достигая наибольших значений в вариантах МП и Н>ср, минимального - в варианте со вторичным приростом побега. Текущий прирост центрального побега 25-летних деревьев в среднем варьировал от 24,4 до 28,9 см, 26-летних - от 26,6 до 28,9 см без существенных различий между вариантами. Средняя
Хвойные бореальной зоны, XXXIII, № 1 - 2, 2015
длина хвои на текущем побеге в 2014 г. составила 10,4-10,7 см.
Анализ рядов распределения деревьев по высоте показал, что во всех вариантах распределение симметричное (А<0,5), ряды распределения - островершинные (таблица 4).
Таблица 4 - Характеристика распределения деревьев по высоте
Показатель ПФ Н>ср. МП ВП ДГХ
Медиана 5,1 5,6 5,3 4,9 5,5
Мода 4,3 5,7 4,8 5,5 5,9
Эксцесс 1,99 2,06 0,14 0,01 0,16
Асимметрия -0,09 0,20 -0,09 -0,40 -0,33
Минимум 2,4 3,6 3,7 2,4 3,5
Максимум 7,9 7,8 6,8 6,9 7,8
По диаметру ствола ряды распределения симметричны во всех вариантах, кроме многопочкового, где асимметрия отрицательная (А=-0,53). Плосковершинная кривая (Е<0) наблюдается только в варианте со вторичным охвоением (таблица 5).
Таблица 5 - Характеристика распределения деревьев по диаметру ствола
Показатель ПФ Н>ср. МП ВП ДГХ
Медиана 11,1 11,4 11,1 9,6 11,1
Мода 9,5 13,1 11,1 8,5 12,1
Эксцесс -0,02 0,24 0,72 -0,61 -0,01
Асимметрия -0,41 0,17 -0,53 -0,12 -0,30
Минимум 3,4 5,5 6,1 3,5 2,0
Максимум 16,1 18,1 16,3 16,1 18,9
Учитывая большую изменчивость показателей, в каждом варианте были отселектированы быстрорастущие деревья, имеющие высоту, превышающую среднее значение на 30,7-51,9 % (ПФ 8-15, Н>ср. 9-23, МП 9-17, ВП 8-17, ДГХ 31-20 и др.).
По данным А.В.Хохрина (1966), длиннохвойные экземпляры сосны кедровой сибирской отличаются лучшим образованием шишек на дереве (на 10 % больше средних). Учитывая это, были отселектирова-ны деревья, имеющие хвою длиной 13-14,5 см (ДГХ 24-21, 31-20, 9-30, 9-29, 9-27, 23-25; Н>ср 9-21, 18-26, 9-23).
В 2014 г. один экземпляр в варианте с длинной хвоей (ДГХ 9-30) сформировал шишку, в остальных -образования шишек и микростробилов не отмечено.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования показали, что при интенсификации плантационного выращивания
сосны кедровой сибирской целевого назначения целесообразно использовать элементы ранней диагностики посадочного материала. Наблюдения за отселектированными группами растений необходимо проводить длительное время. 26-летние наблюдения позволили сопоставить формовое разнообразие растений с интенсивностью роста деревьев и выделить быстрорастущие особи в каждом варианте. Последующие наблюдения позволят оценить группы деревьев по раннему и обильному семено-шению, отличающихся формовым разнообразием в раннем возрасте.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Бех, И.А. Формирование кедровников различного целевого назначения / И.А. Бех, А.М. Данченко.- Томск: ЦНТИ, 1991.- 6 с.
Данченко, А.М. Плантационное выращивание кедра на генетико-селекционной основе / А.М. Данченко,
B.Н. Воробьев // Проблемы лесовосстановления в таежной зоне.- Красноярск, 1988.- С. 63-65.
Матвеева, Р.Н. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова.- Красноярск: СибГТУ, 2000.- 243 с. Матвеева, Р.Н. Фотосинтетическая поверхность всходов - диагностический признак быстроты роста сеянцев кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, А.Ф. Батырев, Т.Н. Мочалова // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в лесной промышленности.- Красноярск: СТИ, 1988.-
C. 28-29.
Рогозин, М.В. Отбор лучших происхождений и семей ели сибирской / М.В. Рогозин // Лесное хозяйство.- 2011.-№ 6.- С.36-38.
Усольцев, В.А. Структура фитомассы кедровых сосен в плантационных культурах / В.А. Усольцев, Н.П. Щерба. -Красноярск: СибГТУ, 1998. - 134с. Попивщий, И.И. Технология массового производства селекционного посадочного материала ели / И.И. Попивщий, И.В. Рутковский // Лесное хозяйство.-1991.-№ 11.-С.32-34.
Орленко, Е.Г. Методы ранней диагностики при оценке наследственных свойств плюсовых деревьев / Е.Г. Орлен-ко.- М.: ЦБНТИлесхоз, 1971.- 46 с. Орленко, Е.Г. Ранняя диагностика быстроты роста потомств плюсовых деревьев ели обыкновенной / Е.Г. Орленко, О.Ф. Руденкова // Проблемы экспериментальной генетики.- Минск: Наука и техника, 1972.- С. 132-136. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере Pinaceae на Урале) / С.А. Мамаев.- М.: Наука, 1972.- 282 с. Хохрин, А.В. Культуры кедра сибирского на Среднем Урале: дисс. ...канд. с.-х. наук / А.В. Хохрин.- Свердловск, 1966.- 350 с.
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ
Поступила в редакцию 03.11.14 Принята к печати 20.12.14
