Выращивание долговечных и биологически устойчивых насаждений в Нижнем Поволжье в настоящее время приобретает особую актуальность, так как неблагоприятное климатическое, рекреационное и техногенное воздействия привели к деградации и усыханию ЗЛН на значительных площадях. В лесном фонде Российской Федерации самую большую площадь занимает лиственница сибирская, однако ее представительство в европейской части России, в том числе в защитных лесных насаждениях и озеленении Нижнего Поволжья, совсем незначительно. Исследования эколого-физиологических особенностей лиственницы, характеризующих степень адаптации ее к природно-климатическим условиям региона, выявление ценного генофонда и разработка рекомендаций по ее выращиванию является актуальной проблемой, решение которой способствует повышению устойчивости, долговечности, улучшению биоразнообразия и средостабилизирующих функций ЗЛН Нижнего Поволжья. Это ценная, долговечная и устойчивая порода. Наиболее эффективный путь ее внедрения на черноземовидных почвах степного Поволжья - организация местных семенных баз, обеспечивающих потребность производства в качественных семенах и посадочном материале [1].
С учетом перспективности лиственницы и целесообразности ее широкого внедрения в производство, начиная с 1971 г. проведено исследование роста и состояния сохранившихся насаждений Поволжья, отобраны лучшие маточные деревья для закладки семенных плантаций, произведена оценка отобранного генофонда по фенотипическим признакам, цветению, плодоношению, росту семенного потомства, его засухо- и солеустойчивости. Разработаны эффективные методы семенного и вегетативного размножения лиственницы, в том числе технологии создания семенных плантаций для производства семян [2]. Впервые в условиях степной зоны РФ на клоновой лесосеменной плантации лиственницы сибирской получен местный селекционно-улучшенный семенной материал с высокими показателями качества.
Исследованиями многих авторов установлено, что гейтеногамное опыление лиственницы обусловливает образование пустых семян [3,4]. Опыты Н.И. Уваровой [5] показали значительное превышение завязывающихся нормальных семян при ксеногамном опылении, чем при гейтеногамном. В то же время Ф.Д. Авров (1998) утверждает, что для лиственницы важно как самоопыление, так и перекрёстное опыление. В первом случае это позволяет оставлять потомства в тех же лесорастительных условиях, но в первом инбредном поколении происходит сужение генетического состава по сравнению с кроссбредным; во втором - расширяет генотипический состав семян и тем самым позволяет потомству занимать новые экологические ниши и эволюционировать. Ввиду того, что в Нижнем Поволжье лиственница является интродуцентом, следует использовать кроссбредное потомство, обладающее более высокими адаптивными свойствами, и в то же время любая ЛСП не исключает самоопыления.
Исследовательские работы проведены на заложенной нами в 1985 г. клоновой лесосеменной плантации лиственницы сибирской в Новоаннинском лесничестве Волгоградской области. Плантация создана из двенадцати клонов отобранных плюсовых (маточных) деревьев, схема посадки рендомизированная с размещением 5х10 м, площадь - 12 га.
Освещенность, определенная в процентах от освещенности открытого места, называется относительным световым довольствием (ОСД). Отношение лиственницы к световому фактору в условиях нашей зоны характеризуется следующими данными: при ОСД до 10 % хвоя лиственницы и генеративные органы не образуются, при ОСД 10-30 % деревья сильно отстают в росте. В оптимальных условиях освещения (80-100 %) деревья имеют низкоопушённую равномерно развитую широкую крону. Площадь питания одного растения оптимальна 40-50 м2, что соответствует густоте 200-250 шт. на 1 га. На основании проведенных исследований по адаптации лиственницы сибирской к световому фактору, за нижний предел относительного светового довольствия на ЛСП лиственницы следует принимать значения 80 %.
С целью выявления обилия плодоношения и планирования проведены опыты по прогнозу весеннего цветения методом выдержки срезанных ветвей в водном растворе. Результаты опыта показывают, что мужские и женские соцветия в основной массе располагаются на побегах 2-4 лет. Женские колоски распределены следующим образом: на 1-летних приростах они отсутствуют, на 2-летних - 14 %, 3-летних - 77 %, 4-летних - 8 %, 5-летних - 1 %. Среднее количество женских соцветий на одном погонном метре прироста 3 лет - 23 шт., соответствует баллу плодоношения 5. Количество мужских пыльников превышает количество женских в 3,8 раза. Малое количество атмосферных осадков в вегетационный период 2010 г., высокие положительные температуры способствовали обильному цветению, завязыванию женских генеративных органов, их развитию и сохранности. Оценка ранней диагностики цветения лиственницы весной 2010 г. подтвердилась на клоновой лесосеменной плантации: цветение было обильным. Цветение происходит до распускания хвои в период конца третьей декады апреля до первой половины декады мая в зависимости от погодных условий.
Продолжительность цветения зависит от метеорологических факторов и продолжается от 5 до 10 дней, расхождение в сроках у различных клонов и особей составляло 2-3 дня. Большое количество осадков в период разлёта пыльцы снижает урожай шишек и уменьшает выход полнозернистых семян, высокая температура и низкая относительная влажность воздуха способствуют хорошим урожаям.
Таблица 1. Плодоношение лиственницы
|
Балл плодоношения |
Процент с плодоношением от общего числа растений на плантации по годам |
|
|
2008 |
2010 |
|
|
5 |
9,3 |
11,4 |
|
4 |
24,2 |
28,6 |
|
3 |
25,0 |
28,6 |
|
2 |
22,6 |
12,9 |
|
1 |
11,7 |
14,3 |
|
0 |
7,2 |
4,2 |
Произведено полное обследование плодоношения и семеношения плантации: обилие плодоношения - по шкале В.Г. Каппера размеры шишек - их сбором с каждого клона, качество семян изучалось в лаборатории станции. В верхней части кроны, особенно в верхушечной части деревьев, цветение снижено, в нижней части кроны также снижено, но обильнее чем в верхней. Основная масса женских и мужских соцветий сосредоточены в средней части кроны. По плодоношению положительно отличаются от предыдущих лет 2008 и 2010 гг. (табл. 2), т.е. плантация вступила в пору обильного плодоношения для производственных целей в возрасте 24 лет.
Таблица 2. Размеры шишек лиственницы
|
№№ клонов |
Длина шишек, см |
Ширина шишек, см |
Отношение длины к ширине |
Кол-во шишек на одном дереве, шт. |
Балл плодоношения |
||||||
|
К |
П |
К |
П |
К |
П |
2008 |
2010 |
К 2008 |
К 2010 |
П |
|
|
К-1 |
3,5 |
2,6 |
2,7 |
2,1 |
1,3 |
1,2 |
810 |
1350 |
1,5 |
2,5 |
5 |
|
К-2 |
3,4 |
2,6 |
2,2 |
2,1 |
1,5 |
1,2 |
1728 |
1728 |
3,2 |
3,4 |
5 |
|
К-3 |
3,4 |
3,3 |
2,3 |
2,3 |
1,5 |
1,4 |
1512 |
1998 |
2,8 |
3,7 |
5 |
|
К-4 |
3,6 |
3,1 |
2,0 |
2,1 |
1,8 |
1,5 |
1620 |
1620 |
3,0 |
3,0 |
5 |
|
К-5 |
3,3 |
2,7 |
2,2 |
2,1 |
1,5 |
1,3 |
1404 |
1890 |
2,6 |
3,5 |
5 |
|
К-6 |
3,8 |
2,7 |
2,5 |
2,1 |
1,5 |
1,3 |
2052 |
1890 |
3,8 |
3,5 |
5 |
|
К-7 |
3,0 |
2,6 |
2,6 |
1,9 |
1,1 |
1,4 |
648 |
1404 |
1,2 |
2,6 |
5 |
|
К-8 |
3,5 |
2,6 |
2,5 |
1,7 |
1,4 |
1,6 |
1998 |
2052 |
3,7 |
3,8 |
3 |
|
К-12 |
3,2 |
2,9 |
2,2 |
1,9 |
1,4 |
1,5 |
1728 |
1836 |
3,2 |
3,4 |
5 |
|
К-13 |
2,7 |
2,7 |
2,0 |
1,6 |
1,3 |
1,7 |
1404 |
1404 |
2,6 |
2,6 |
4 |
|
К-15 |
3,1 |
3,1 |
2,8 |
2,1 |
1,1 |
1,5 |
1458 |
1350 |
2,5 |
2,7 |
5 |
|
К-17 |
4,1 |
2,9 |
2,5 |
1,8 |
1,6 |
1,6 |
1728 |
1728 |
3,2 |
3,2 |
4 |
К - клон, П - плюсовое (маточное) дерево.
Семенные деревья при недостаточном световом довольствии в нижней части кроны формируют мелкие шишки с наименьшим выходом семян из них, поэтому сбор проводили с средней части кроны. Длина шишек колебалась от 2,6 до 4,1 см. Большинство шишек имело длину в пределах 3,4-3,8 см, в них оказалась наибольшая масса семян. Диаметры шишек варьировали от 1,6 до 2,8 см. Чаще встречались шишки диаметром 2,0-2,3 см.
Таблица 3. Сравнительная оценка семеношения клонов лиственницы
|
№ клонов |
Балл плодоношения по годам |
Масса 1000 шт. семян в граммах по годам |
Полнозернистость семян в % по годам |
|||
|
2008 |
2010 |
2008 |
2010 |
2008 |
2010 |
|
|
К-1 |
1,5 |
2,5 |
7,3 |
9,6 |
28 |
67 |
|
К-2 |
3,2 |
3,4 |
7,5 |
9,6 |
40 |
60 |
|
К-3 |
2,8 |
3,7 |
7,6 |
10,2 |
32 |
69 |
|
К-4 |
3,0 |
3,0 |
7,8 |
9,2 |
47 |
48 |
|
К-5 |
2,6 |
3,5 |
7,6 |
10,0 |
42 |
70 |
|
К-6 |
3,8 |
3,5 |
8,0 |
9,4 |
32 |
65 |
|
К-7 |
1,2 |
2,6 |
8,3 |
9,6 |
44 |
56 |
|
К-8 |
3,7 |
3,8 |
8,3 |
10,8 |
45 |
76 |
|
К-12 |
3,2 |
3,4 |
7,9 |
9,2 |
42 |
65 |
|
К-13 |
2,6 |
2,6 |
7,6 |
8,8 |
34 |
59 |
|
К-15 |
2,5 |
2,7 |
5,9 |
10,1 |
16 |
70 |
|
К-17 |
3,2 |
3,2 |
6,7 |
12,2 |
41 |
68 |
Средний балл плодоношения плантации в 2008 г. по всем клонам - 2,8; 58 % клонов имели баллы 3-5, и только у 7 % деревьев плодоношение отсутствовало. Между клонами есть существенные различия в обилии плодоношения. Высшим баллом отличались клоны №№ К-2, 6, 8, 12, 17 с варьированием от 3,2 до 3,8 балла, низшим - №№ К-1, 7, 15 с плодоношением от 1,5 до 2,5 балла (табл. 3). В 2010 г. плодоношение было самым обильным. Средний балл - 3,0; более 68 % клонов отмечены баллами 3 и 4, снизилось до 4 % число деревьев с полным отсутствием плодоношения.
Рецензенты:
Крючков С.Н., д.с.-х.н., ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии сельскохозяйственных наук, г. Волгоград.
Рулев А.С., д.с.-х.н., заведующий отделом ландшафтного планирования и аэрокосмических методов исследований, г. Волгоград.