Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Морозова Е.В. 1 Иозус А.П. 1

---

1 Камышинский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»

При создании лесосеменных плантаций сосны разного генетического уровня в зоне Нижнего Поволжья особое значение приобретает их урожайность, ее периодичность, связь с природно-климатическими особенностями. На семенных плантациях сосны Нижнего Поволжья клоны в основном вступают в стадию плодоношения в возрасте 10 лет. Прививка, в отличие от других регионов, данный процесс не ускоряет. В результате проведенных исследований было установлено, что решающее влияние на плодоношение сосны в условиях сухой степи Нижнего Поволжья оказывает морфогенез генеративных почек. Генетически однородные деревья одного клона на плантации различаются по ритмике и обилию плодоношения. Отличия, вероятно, обусловлены их индивидуальной изменчивостью, цикличностью, влиянием подвоя. Для плантации второго поколения надо использовать черенки только достаточно урожайных индивидов, которых насчитывается до 75% от общего числа.

Статья в формате PDF

131 KB

плодоношение.

урожайность

морфогенез

семеноводство

сосна

1. Ефимов Ю.П. Семенные плантации в селекции и семеноводстве сосны обыкновенной. – Воронеж : Истоки, 2010. – 253 с.

2. Иозус А.П., Зеленяк А.К., Колесова О.Н. Особенности цветения и плодоношения сосны обыкновенной в Нижнем Поволжье // Современные проблемы науки и образования. - 2012.-№ 6 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/106-7628.

3. Иозус А.П., Зеленяк А.К., Маттис Г.Я. Селекция и семеноводство сосны для защитного лесоразведения в Нижнем Поволжье. – М. : Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2003.

4. Иозус А.П., Макаров В.М. Плодоношение семенных плантаций сосны в Нижнем Поволжье. – М. : Современные проблемы науки и образования, 2009.

5. Морозова Е.В., Иозус А.П. Особенности плодоношения сосны обыкновенной и методы его стимулирования на семенных плантациях аридного региона Юго-Востока европейской территории России // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 4 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.science-education.ru/127-20586.

Основной лесообразующей породой, широко используемой в лесомелиорации степной и сухостепной зон Юго-Восточного региона европейской территории России, является сосна обыкновенная.

Цель исследования

Выделить наиболее перспективные популяции и биотипы сосны обыкновенной для создания лесосеменных плантаций в регионе. Выявить факторы, определяющие плодоношение сосны обыкновенной на семенных плантациях в условиях аридного региона Юго-Востока европейской территории России, дать рекомендации по обеспечению устойчивого и регулярного плодоношения клоновых селекционных плантаций сосны.

Объект и методы исследования

Исследования проводились на семеноводческом комплексе Новоаннинского лесхоза, созданном в 1982-1990 гг. и включающем различные лесосеменные плантации: клоновые, семейственные, популяционные, коллекции экзотов и клоновую лесосеменную плантацию ОПХ ВНИАЛМИ (г. Волгоград), созданную в 1974 г. на площади 3,5 га из клонов, прошедших предварительную оценку.

В селекционной работе с сосной в степных условиях следует использовать результаты естественного отбора для создания устойчивых биогео­ценозов с достаточно большим генетическим разнообразием. При выделе­нии плюсовых деревьев обращалось основное внимание на показатели роста и устойчивости потомств. По этому принципу к перспективным в целом относятся камышинская и руднянская популяции. Эти же насажде­ния отличаются наличием перспективных деревьев. В Камышинском на­саждении это деревья № 65, 22, 56 и 2, в Руднянском № 24 и 44, Данилов­ском № 10, Волгоградском № 10, 11, 12, Михайловском № 2.

Наиболее надёжным приёмом при организации селекционного семе­новодства сосны является длительное испытание семенных и вегетативных потомств на объектах лесосеменной базы: в архивах клонов, лесосеменных плантаций первого поколения (семейственных и клоновых), испытательных и географических культурах [3].

Результаты и их обсуждение

Плодоношение древесных пород в сухой степи Нижнего Поволжья очень неравномерное, хотя деревья рано вступают в стадию плодоношения и в отдельные годы дают обильные урожаи (до 3-5 кг на 1 га). Для получения обильных и устойчивых урожаев высококачественных семян в условиях Нижнего Поволжья необходимо изучить действие различных факторов на формирование урожаев. К настоящему времени в разных зонах нашей страны и за рубежом проведены исследования по стимулированию плодоношения древесных пород с помощью удобрений на разных почвах, в различных типах семенных насаждений. Однако в одних опытах наблюдалось значительное усиление плодоношения - в 2-4 раза, а в других - до 10-20%. В ряде исследований влияние удобрений оказалось нестабильным. Есть мнение [1], что удобрения не оказывают непосредственного влияния на плодоношение деревьев, а действуют косвенно, улучшая рост, некоторые биохимические показатели, продуцирование пыльцы. Определенный эффект удобрения дают только на очень бедных питательными веществами почвах с содержанием гумуса ниже 1,5-2,0%.

Использование на лесосеменных плантациях клонов с высокими репродукционной и общей комбинационной способностями является наиболее перспективным в повышении урожайности [2; 4; 5]. Поэтому до постановки опытов по применению удобрений и других стимулирующих плодоношение веществ проведено исследование влияния на урожайность биологических особенностей и индивидуальных различий деревьев.

В результате проведения комплекса многолетних 1998-2014 гг. опытов [2; 5] нами было отмечено, что урожай шишек в насаждениях сосны определяется небольшим количеством обильно плодоносящих деревьев. Результаты исследований подтвердили, что вследствие биологической особенности для деревьев сосны на лесосеменных плантациях и в семенных культурах характерна та же закономерность [2; 5].

Другим направлением повышения урожайности сосен является углубленное изучение их морфогенеза в специфических почвенно-климатических условиях Нижнего Поволжья [2]. Для чего были проведены исследования, в результате которых было установлено, что на плодоношение сосны решающее влияние оказывает морфогенез генеративных почек. В середине лета у сосны закладываются три вида почек: с зачатками женских соцветий - макростробилии, с зачатками мужских соцветий - микростробии и с зачатками вегетативных побегов. Выявление сроков их заложения и дифференциации является одним из основных моментов исследования биологии семеношения древесных пород. Наибольшую восприимчивость к внешним воздействиям растительные организмы проявляют в период формирования генеративных почек.

Для облегчения классификации главнейших этапов органогенеза роста и развития плода (от зачатка до зрелого семени) мы полагаем, что формирование структуры урожая семян сосны обыкновенной, а также крымской и желтой слагается в самых общих чертах из следующих четырех этапов:

1)                 заложение репродуктивных почек, дифференциация и формирование почкообразования, подготовка к нормальному росту и развитию; этот этап охватывает первый и начало второго вегетационного периода;

2)                 полное развитие репродуктивных и вегетативных почек, цветение и опыление; этот этап длится 2-3 месяца (с апреля по июнь), в течение которых созревает ткань, опыляются соцветия и растет пыльцевая трубка в женском соцветии;

3)                 незначительный рост женских шишек и оплодотворение; этот этап протекает в течение второго вегетационного периода и захватывает начало третьего, когда оплодотворяются семяпочки;

4)                 созревание и формирование шишек; усиленно растет женская шишечка и формируются семена; этот этап охватывает весь третий вегетационный период.

При изучении хода плодоношения необходимо учитывать, что на биологические особенности, отдельные фазы, а может быть и подфазы, всего процесса зарождения и дифференциации генеративных почек и созревания урожая оказывают существенное влияние метеорологические условия, причем это влияние сказывается и в зимние месяцы.

Процесс зарождения и созревания семян в шишках сосны протекает в течение трех вегетационных периодов, однако возможно, что на зарождение зачатков цветочных почек оказывают влияние условия предшествующего 4-го года. Сложность исследования усугубляется еще тем, что сосна является раздельнополым растением. Как известно, мужские почки уже к осени оказываются почти готовыми, а у женских к этому времени только разрастаются бугорки и намечается дифференциация тканей. В таком состоянии она зимует и только весной начинает вырисовываться будущая женская шишечка. Таким образом, даже время и условия созревания мужских и женских соцветий у сосны различны. Поэтому урожай семян зависит от всего комплекса метеорологических условий, воздействующих на различные генетические фазы и этапы их роста и развития.

Наши многолетние наблюдения и учет семеношения сосны [2; 4; 5] показывают, что она плодоносит неравномерно вследствие того, что в течение 28 месяцев после закладки генеративных почек до созревания семян на нее воздействуют различные факторы внешней среды, а также энтомовредители и болезни. Эти факторы по-разному влияют на заложение генеративных почек, цветение, опыление, оплодотворение и созревание шишек. Если в течение трех вегетационных периодов влияние внешней среды на ход зарождения и созревания семян благоприятное, то можно ожидать обильного урожая у большинства сосен, даже если эти благоприятные условия будут повторяться подряд несколько лет.

В 1997-2000 гг. на семенных плантациях сосны в условиях чернозёмной степи (Новоаннинский лесхоз) исследовались рост, состояние, развитие крон и плодоношение 28 клонов, прошедших первичный отбор, испытание и раннюю диагностику (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика 16-летней клоновой лесосеменной плантации сосны Новоаннинского лесхоза

Ранжирование селекционного материала по хозяйственно-ценным признакам и расчёт корреляции рангов позволили установить эффективность отбора и выделить перспективные клоны для лесосеменных плантаций второго поколения.

Распределение клонов по рангам по росту и интенсивности плодоношения позволило рассчитать эффективность 20% и 40% отбора сосны по росту и плодоношению клонов (табл.2).

Таблица 2

Сравнительная эффективность разных способов отбора сосны на лесосеменных плантациях Новоаннинского лесхоза

Как видно, наибольший экономический  эффект достигается при отборе по комплексу признаков. В нашем случае  при повышении интенсивности отбора с 20 до 40% его эффективность  значительно возрастает.

Основными приемами повышения урожайности лесосеменных плантаций являются использование высокоурожайных клонов и продуцирующих семян высокого качества; улучшение условий роста и развития путем постоянного рыхления почвы, в отдельных случаях орошения, внесения через 3-5 лет минеральных удобрений в соответствии с региональными рекомендациями [1; 2; 4; 5].

При защите растений предпочтение отдается биологическим методам, а также введению потомств, устойчивых к вредителям и болезням.

Выводы

На семенных плантациях сосны Нижнего Поволжья клоны в большинстве своем вступают в стадию плодоношения с 10 лет; прививка этот процесс не ускоряет.

Деревья, произрастающие в лучших лесорастительных почвенных условиях на лесосеменных плантациях, при соответствующей оптимальной освещенности крон плодоносят обильнее и более равномерно, чем в культурах и естественных насаждениях. Однако среди них всегда обнаруживаются отдельные экземпляры иногда в разных клонах, которые плодоносят почти ежегодно сильнее и обильнее остальных. Это их биологическая особенность, и они заслуживают особенного внимания для селекционных работ, если другие их качества также ценны для лесного хозяйства.

Большое значение для изучения урожайности лесосеменных плантаций сосны имеют особенности прохождения морфогенеза генеративных почек в условиях сухой степи в год, предшествующий цветению. А если в течение трех вегетационных периодов влияние внешней среды на ход зарождения и созревания семян благоприятное, то можно ожидать обильного урожая у большинства деревьев сосен. Сохранность же завязавшихся шишечек зависит от климатических условий года цветения.

Генетически однородные деревья одного клона различаются по ритмике и обилию плодоношения. Отличия обусловлены, очевидно, их индивидуальной изменчивостью и цикличностью, а также влиянием подвоя и экологией посадочного места. Для плантаций второго поколения надо использовать черенки только от высокоурожайных индивидов, которых на плантации насчитывается до 75%.

В экономическом плане в регионе целесообразна организация специализированных семеноводческих комплексов по производству селекционно улучшенных семян и выращиванию из них посадочного материала для каждого агролесомелиоративного района. Это позволит концентрировать специфические работы и применять индустриальные методы получения семян и посадочного материала для защитного лесоразведения.

Васильев Ю.И., д.с.-х.н., профессор, главный научный сотрудник Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград;

Рулев А.С., д.с.-х.н., заместитель директора по науке Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград.

Библиографическая ссылка