При создании защитных лесных насаждений в сухой степи используется сравнительно небольшой ассортимент древесных и кустарниковых пород. Для его расширения наряду с селекцией и интродукцией ценных форм и разновидностей большой интерес представляет межвидовая гибридизация. Высокая засухоустойчивость, нетребовательность к почвам, хозяйственное значение древесины делают дуб перспективной породой при создании разнообразных защитных насаждений в условиях юго-востока страны. Наибольшую известность получили гибриды дуба селекции С.С. Пятницкого. Менее известны селекционные работы с дубом, проводимые на Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ в 1950-1960 годах, в результате которых был получен перспективный селекционный материал для условий сухой степи Нижнего Поволжья [1; 2].

Цель исследования: изучить перспективность ранее полученных гибридов дуба черешчатого для условий сухой степи Нижнего Поволжья по устойчивости к болезням и вредителям, производительности и долговечности.

Объекты и методика исследования

При проведении гибридизационных работ с дубом черешчатым и красным на Камышинском опорном пункте ВНИАЛМИ, начатых в 1955 г. И.В. Калининой, была поставлена задача выведения быстрорастущих форм, не повреждающихся грибковыми заболеваниями и энтомовредителями. Из отобранных гибридов были созданы селекционные насаждения. Контролем служили посадки дуба черешчатого, выращенные из семян свободного опыления. Обмеры производились по общепринятой в таксации методике. Для уточнения полученных данных был использован метод трехфакторного дисперсионного анализа. Интенсивность транспирации определялась по методу быстрых взвешиваний Л.А. Иванова, а интенсивность ассимиляции по методу половинок Сакса [3].

Результаты исследования и их обсуждение

Исследования отдельных биоэкологических характеристик в первые годы после посадки выявили превышение таксационных показателей гибридов над исходными родительскими формами в 1,5 раза. Изученные в 1975 г. физиологические характеристики свидетельствовали о большей засухоустойчивости гибридных форм [2]. Однако под действием комплекса крайне неблагоприятных почвенно-климатических факторов к возрасту 45 лет отличия гибридов по росту в значительной степени нивелировались. Возникла необходимость подтверждения гетерогенности селекционного материала, для чего в 2007 г. проведено изучение таксационных и некоторых физиологических характеристик гибридов.

По результатам обмеров, таксационные показатели гибридов почти не отличаются от родительских форм (табл. 1).

Таблица 1

Результаты обмеров таксационных показателей гибридов и родительских форм

Для уточнения полученных данных был использован метод трехфакторного дисперсионного анализа [5], включающий определение различий между гибридами и контролем по материнскому виду (фактор А), различий между гибридами и контролем, обусловленных генотипически (В), влияния месторазмещения деревьев на плантации (экологический фактор С).

Установлена достоверность различий по фактору В у дуба 1962 г. посадки на 5%-ном уровне и по фактору С у дуба посадки 1960 г. (табл. 2).

Таблица 2

Анализ влияния факторов на рост в высоту гибридов дуба

Таким образом, решающее влияние на рост гибридов дуба разных лет посадки имеет материнский вид. В насаждении с однородными условиями местопроизрастания проявились различия между гибридами и контролем. Там, где экологический фактор оказывал достоверное влияние на рост, отличий, обусловленных генетическими особенностями материала, не выявлено.

Важнейшей адаптивной характеристикой породы к условиям сухой степи, определяющей устойчивость селекционного материала к засухе и другим неблагоприятным факторам, в культурах и защитных насаждениях являются показатели водного режима.

Для сравнения некоторых физиологических характеристик гибридов и контроля летом 2007 г. были проведены исследования по определению водоудерживающей способности листьев (по методике А.А. Ничипоровича), интенсивности транспирации методом быстрого взвешивания и ассимиляции (по методу половинок Сакса). Оказалось, что в засушливый период стойкость к завяданию контрольного вида дуба красного и его гибрида дуб красный × дуб черешчатый выше, чем у дуба черешчатого и гибрида дуб черешчатый × дуб красный.

При этом листья гибрида дуб красный × дуб черешчатый медленнее теряли воду в процессе завядания, чем дуба красного. У листьев гибрида дуб черешчатый × дуб красный, наоборот, процесс завядания протекал интенсивнее, чем у дуба черешчатого. По интенсивности транспирации листья гибридов заняли промежуточное положение (табл. 3).

Таблица 3

Физиологические показатели гибридных и контрольных видов дуба в засушливый период

Экономное расходование воды на транспирацию и большая водоудерживающая способность листьев гибридов при более высокой продуктивности по массе в условиях недостаточного увлажнения говорят о том, что гибриды являются более ксерофитными формами, чем дуб черешчатый.

Интенсивность ассимиляции характеризует продуктивность селекционного материала. Она определялась по комплексу накопленного вещества с 10 утра до 13 часов по методу половинок Сакса [3]. Количество высечек в каждом варианте равнялось 125. Как видно из таблицы 4, интенсивность ассимиляции гибридов несколько выше, чем контроля.

Таблица 4

Учет ассимиляции по количеству накопленного вещества методом половинок Сакса

Найденные величины прибыли по массе не учитывают потерю веса за то же время в связи с дыханием. Отток ассимилянтов был устранен при постановке опыта, поскольку он проводился на срезанных и поставленных в воду ветвях. Подтверждением того, что отделенный от растения лист в продолжение нескольких часов не снижает интенсивности фотосинтеза, служат данные многих зарубежных исследователей [3], а также исследований Ботанического института АН СССР [3].

Многократное инфицирование опытных насаждений из изучаемых гибридов культурой сосудистого микоза показало, что гибриды, полученные на Нижневолжской станции по селекции древесных пород, более устойчивы к данному заболеванию по сравнению с контролем и гибридными дубами С.С. Пятницкого [4; 6].

Таким образом, гибриды дуб черешчатый × дуб красный и дуб красный × дуб черешчатый представляют собой ценный материал для дальнейших селекционных работ. Введение этих гибридов в защитные насаждения позволит повысить их эколого-экономическую эффективность.

При этом дальнейшее проведение селекционных работ возможно по двум направлениям. Первое направление - это проведение нового комплекса скрещиваний, получение гибридного материала и его испытание в сравнении с материнскими видами и ранее полученными гибридами первого поколения. Второе направление - вегетативное размножение гибридов, создание гибридных семенных плантаций, на которых наряду с продолжением комплекса селекционных работ по изучению гибридов можно массово получать гибридные семена ориентировочно до 0,5 тонны желудей с одного гектара при размещении деревьев 10 х 10 м для создания устойчивых, долговечных гетерогенных гибридных культур поколения F2. Эти гибриды можно использовать для повышения гетерогенности защитных лесных насаждений дуба, сохранения селекционного генофонда и как базу для работы факторов естественного отбора в сухой степи Нижнего Поволжья.

Выводы

Для создания защитных лесных насаждений в Нижнем Поволжье перспективно использование гибридов дуба. Как установлено нами, гибриды лучше растут, устойчивы к неблагоприятным факторам среды и болезням. У них более благоприятно складываются особенности водного режима и интенсивность ассимиляции. Гибриды значительно повышают гетерогенность вновь создаваемых насаждений, что создает условия для работы естественного отбора на устойчивость и долговечность.

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.