Репродуктивная способность сосны сибирской при ее интродукции в леса района исследований

Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour), как ценная орехоносная порода уже несколько столетий успешно культивируется за пределами своего ареала. Интродукция вида лимитируется причинами организационного характера уже на стадии лесного семеноводства. Организация лесосеменного дела сосны сибирской на генетико- селекционной основе решается за счет создания постоянной лесосеменной базы. Использование в качестве исходного материала для селекции семян из местных интродукционных культур позволяет репродуцировать генофонд, максимально адаптированный к новым условиям среды. Особенностями популяций, созданных за пределами ареала, существенно затрудняющими отбор, являются их ограниченность, немногочисленность представленных биотипов и изоляция, препятствующая свободному опылению.

Репродуктивная способность интродукционных насаждений определяет степень их акклиматизации и соответствия новым условиям существования. Отбор особей максимально продуцирующих всхожие семена позволяет в значительной мере сократить их расход и увеличить выход сеянцев с единицы площади в лесных питомниках. Крупность семян, их полнозернистость, являясь показателями посевных качеств, одновременно имеют селекционное значение, как товарные признаки кедрового ореха. В этой связи исследования особенностей репродукции вида в условиях интродукции являются актуальными.

Цель исследований заключается в комплексной оценке репродуктивной способности сосны сибирской в условиях интродукции с учетом связанных с ней морфологических признаков позволяющих осуществлять отбор ценных биотипов для создания высокоурожайных кедровников.

Достижение поставленной цели осуществляют последовательным решением следующих задач исследований:

- анализ природно-климатических условий региона исследований;

- изучение изменчивости урожайности семенных деревьев и признаков, характеризующих ее структуру;

- определение посевных качеств семян, продуцируемых в регионе исследований;

- выявление маркерных коррелятивных признаков связанных с хозяйственно-ценными показателями, определяющими репродукционную способность.

Исследования проводят в интродукционных культурах сосны сибирской. Для оценки особенностей семенной репродукции сосны кедровой сибирской проводят предварительные полевые работы, заключающиеся в уточнении таксационной характеристики объектов исследования по общепринятым методикам для естественных и искусственных насаждений с учетом рекомендаций Н. П. Кобранова (1930), В. В. Огиевского, А. А. Хирова (1967),

Е. Л. Маслакова, М. Ф. Мойко, И. А. Марковой, М. С. Ковалева (1978), а также А. Р. Родина и М. Д. Мерзленко (1983).

В исследуемых насаждениях отбирают образцы шишек. Весовые параметры шишек и семян определяют в воздушно-сухом состоянии на лабораторных весах с точностью до 0,01 г. Линейные показатели шишек и семян измеряют при помощи штангенциркуля с точностью до 0,01 мм. (длину шишки, ее диаметр в самой широкой части).

Форму шишек и апофиза определяют в соответствии с классификациями, описанными в литературных источниках (Луганский, 1691; Филимонова, 2007). При этом образцы регулярно сравнивают с иллюстративным материалом и эталонными образцами гербария.

Для определения диссиметрии шишек используют методику, предложенную П. Б. Юрасовым и А.И. Лобановым (2001) (графический метод). Каждую шишку ориентируют в плоскости рабочего стола основанием к себе. Маркером отмечают любую парастиху, завинчивающуюся справа налево, снизу вверх от основания к вершине шишки по ее оси. Приняв эту спираль за первую левую, маркируют остальные, параллельные ей парастихи, и подсчитывают их число. При маркировке левых парастих шишку вращают вправо (по ходу часовой стрелки). Также маркируют правые парастихи, закручивающиеся слева направо, снизу вверх от основания к вершине шишки по ее оси. При этом шишку вращают влево (против хода часовой стрелки) и подсчитывают число парастих. Соотношение между левыми и правыми парастихами записывают в виде дроби (например 3/5, где 3 – число левых, а 5 – число правых парастих в шишке). Отношение дроби 3/5, 6/4 соответствует левой форме шишки, а 5/3, 4/6 – правой.

Подробное изучение филлотаксиса возможно по методике В.А. Брынцева (2002).

Качество семян оценивается по их средней массе, доброкачественности, жизнеспособности и технической всхожести после стратификации. Определение доброкачественности семян проводят для предварительной оценки, отбраковки и анализа недоброкачественных семян с учетом ГОСТ 13056.8-97. Всхожесть семян определяляют с учетом ГОСТ 13056.6-97 по методике О. Ю. Храмовой (2010). Срок для определения технической всхожести семян сосны кедровой сибирской в опытных целях - 80 дней. Сроки проведения учетов прорастания семян установливают также в соответствии с ГОСТом. В качестве субстрата применяют просеянный и прокаленный песок.

Статистическую обработку данных произведят общепринятыми методами вариационной статистики, корреляционно-регрессионного и дисперсионного анализов (Дворецкий, 1971; Доспехов, 1973; Гусев, 2002) с применением ПК в программах: Microsoft Excel 2003, Regre 1.8.

Полевые опыты залкладывают по стандартной методике (Доспехов, 1973; Юдин, 1980) по однофакторнойй схеме на неизменном агротехническом фоне, с целью установления влияния полиморфизма кедра

сибирского по форме шишек, их размерам, типу апофиза, диссиметрии и других их морфологических признаков на грунтовую всхожесть семян, рост и выход стандартных сеянцев кедра с единицы площади.

Подготовку семян к посеву проводят по методу холодной стратификации под снегом (Дроздов, 1972). Семена обеззараживают в течение 20 минут в 0,5 % растворе марганцовокислого калия. После этого, их замачивают в воде на 3-4 суток (в зависимости от исходной влажности) при температуре 10-15 °С. Стратификацию производят в пластиковых коробах с мелкими ячейками, при температуре от -1 до +1°С в течение 2-3 месяцев в снежном бурте, расположив их таким образом, чтобы слой снега над ними составлял не менее 0,5 м. Для предотвращения преждевременного таяния снега, выполняли отсыпку слоем опилок толщиной не менее 5 см.

Посев семян осуществляют в лабораторных условиях в первой половине мая. В качестве субстрата применяют предварительно просеянный и прокаленный песок. Семена высевают в дезинфицированные пластиковые кассеты или деревянные короба. Пересадка всходов в открытый грунт проводится одновременно с их учетом при определении всхожести. Всходы пересаживают в гряды подготовленные вручную. Длина рядочков должна составлять 1 м, шаг посадки – 1 см. Расстояние между строчками должно составлять 10 см.

Учет количества сеянцев ведут в течение всего вегетационного периода (с интервалом 10 дней), а заключительный учет производят осенью. Также ежегодно в мае - июне вели наблюдают за ростом сеянцев кедра. Замеры диаметров у шейки корня и высот осуществляют по окончании вегетационного периода.

 

Таблица 35 - Биометрическая характеристика шишек и семян в зависимости от типа апофиза семенной чешуи

 

Морфологический признак	Среднее значение показателя (М±m) в зависимости от формы апофиза чешуйки
	плоский	бугорчатый	крючковатый
Длина шишек, см
Ширина шишек, см
Масса шишек, г
Количество семян в шишке, шт.
Масса семян в шишке, г

Таблица 36 - Биометрическая характеристика шишек и семян в зависимости от типа апофиза семенной чешуи

Морфологический признак	Среднее значение показателя (М±m) по направлению диссиметрии
	левые	правые
Длина шишек, см
Ширина шишек, см
Масса шишек, г
Количество семян в шишке, шт.
Масса семян в шишке, г

 

Таблица 37 - Журнал учета всхожести семян

Номер варианта	Номер повторности	Количество проросших семян по календарным дням

 

 

Литература:

1. Брынцев, В.А. Лесосеменные участки кедра сибирского в таежной зоне европейской части РСФСР. / В.А. Брынцев, И.И. Дроздов // Проблемы лесовостановления в таежной зоне СССР: Тезисы докладов Всесоюзной конференции 13-15 сентября 1988 г. – Красноярск: ИЛиД им. В.Н. Сукачева СО АН СССР, 1988. – С. 31-32.

2. Дроздов, И. И. Лесная интродукция: Учебное пособие для студентов заочного обучения специальности 260400, аспирантов и специалистов лесного и лесопаркового хозяйства / И.И.

3. Дроздов, Ю. И. Дроздов. – 2-е изд., стер. – М.: МГУЛ, 2003. – 135 с.

4. Луганский, Н. А. К вопросу о внутривидовой изменчивости кедра сибирского на Среднем Урале / Н.А. Луганский // Тр. ин-та биологии УФ АН СССР, вып. 23. – Свердловск, 1961. – С. 89-96.

5. Методика отбора плюсовых деревьев и насаждений кедра сибирского на урожайность в Горном Алтае. – Воронеж, 1984. – 19 с.

6. Ирошников, А.И. Плодоношение кедровников Лено-Илимского междуречья. / А.И. Ирошников, В.Ф. Лебков, Ю.С. Чередникова // Труды ИЛиД СО АН СССР. – М., 1963. – т. 62. – С. 35-75.

7. Овсянкин, В.Н. Культуры кедровых сосен. Лекции / В.Н. Овсянкин. – Л.: РИО ЛТА, 1978. – 38 с.

8. Матвеева, Р.Н. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова. – Красноярск: СибГТУ, 2000. – 243 с.

9. Любавская, А.Я. Лесная селекция и генетика. Конспект лекций: учеб. пособие / А.Я. Любавская. – 2-е изд. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. – 270 с.

10. Матвеева, Р.Н. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова. – Красноярск: СибГТУ, 2000. – 243 с.

11. Хамитова, С.М. Влияние типа апофиза шишек сосны кедровой сибирской на формирование в них семян / С.М. Хамитова, Р.С. Хамитов // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2010. – №3. – С. 134-135.