Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

FRUCTIFICATION OF THE LARCH IN THE BOTTOM VOLGA REGION

Sapronova D.V. 1 Zelenyak A.K. 1 Iozus A.P. 2
1 ALL-Russian Research Institut of Agroforest Melioration
2 Reader of Kamyshin Tecnological Institut (branch) of Volgograd State Technical University
Адаптивное лесоаграрное природопользование предусматривает обогащение дендрофлоры перспективными видами и формами древесных пород. Одной из таких пород для защитного лесоразведения в Нижнем Поволжье является занимающая наибольшую площадь в Российской Федерации долговечная и устойчивая порода – лиственница сибирская. Установлено, что клоновая плантация лиственницы сибирской в условиях Нижнего Поволжья вступает в пору плодоношения, обеспечивающего потребности производства с 24-х лет. На плантации за три последних года урожайность 1 га ЛСП соответственно составила 92, 0 и 124 кг. Для степной зоны это очень высокая урожайность, превышающая насаждения ареала естественного распространения. Получены семена достаточно высокого качества с полнозернистостью 64 %, что соответствует семенам II класса. Подработка отвеиванием и отмыванием водой позволяют получать семена 1 класса качества с полнозернистостью до 95 %. Исследования подтверждают верность выбранного нами исходного направления создания в степной зоне РФ клоновых семенных плантаций лиственницы сибирской для получения местных селекционно-улучшенных семян высокого качества.
Adaptive lesoagrarny environmental management provides enrichment dendroflor perspective types and forms of tree species. One of such breeds for a protective lesorazvedeniye in Nizhny the Volga region is occupying the greatest the space in the Russian Federation durable and steady breed a larch Siberian. It is established that the clonal plantation of a larch Siberian in the conditions of Nizhny of the Volga region enters a time of fructification of production providing requirement with 24-x years. On a plantation in three last years productivity of 1 hectare of LSP respectively made 92, 0 and 124 kg. For a steppe zone it is very high productivity exceeding plantings of an area of natural distribution. Seeds of rather high quality with a polnozernistost of 64 % that corresponds to seeds of the II class are received. Podrabotk an otveivaniye and washing by water seeds of 1 class of quality with a polnozernistost to 95 % allow to receive. Researches confirm fidelity of the initial direction of creation chosen by us in the steppe zone Russian Federation of clonal seed plantations of a larch Siberian for receiving local selektsionno – the improved quality seeds.
productivity
quality of seeds
fructification
clonal lesosemenny plantations
uterine trees
larch Siberian

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 являются 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].

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.

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 способствует 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

Таблица 2. 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

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., т.е. плантация вступила в пору обильного плодоношения для производственных целей в возрасте 24 лет.

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.

Таблица 3. Семеношение клонов лиственницы

№№

Клонов

Кол-во шишек

на одном дереве, шт.

Кол-во семян

в одной шишке, шт.

Масса семян с одной шишки, г

Масса семян с одного дерева, г

Урожайность плантации

с 1 га по клонам, кг

2008

2010

2008

2010

2008

2010

2008

2010

2008

2010

К-1

810

1350

41

35

0,30

0,34

243

459

3,9

7,6

К-2

1728

1728

43

38

0,34

0,36

587

657

9,4

10,9

К-3

1512

1998

41

42

0,31

0,43

468

859

7,5

14,3

К-4

1620

1620

45

44

0,35

0,40

567

648

9,0

10,8

К-5

1404

1890

38

38

0,29

0,38

407

718

6,5

12,0

К-6

2052

1890

40

40

0,32

0,38

657

718

10,5

12,0

К-7

648

1404

46

46

0,38

0,44

246

618

3,9

10,3

К-8

1998

2052

41

40

0,34

0,43

679

882

10,9

14,7

К-12

1728

1836

43

40

0,34

0,37

587

679

9,4

11,3

К-13

1404

1404

38

39

0,29

0,34

407

477

6,5

7,9

К-15

1458

1350

37

38

0,22

0,38

297

554

4,7

9,2

К-17

1728

1728

43

37

0,29

0,45

501

778

8,0

13,0

 

90,2

134,0

Масса семян в одной шишке в среднем по всем клонам в 2010 г. составила 390 мг, в 2008 году - 314 мг, получено превышение по массе на 24 %. Максимальная масса семян в одной шишке - 450, минимальная - 340 мг. При повышенных баллах плодоношения и более высокой массе семян в одной шишке урожайность семян с одного дерева клонов в 2010 г. получена в пределах 459-882 г. Средняя масса семян с одного дерева превысила этот показатель 2008 г. на 43 %. Наибольшая масса семян с высокоурожайных клонов №№ 3, 5, 6, 8, 17. Масса семян в шишке изменяется в пределах 0,22-0,45 г. Из одной шишки можно получить от 35 до 46 штук. Масса шишек тесно связана с массой семян, образуемых в шишке: коэффициент корреляции равен 0,8. Коэффициент корреляции длины шишек с массой семян в них составляет 0,7-0,8, что свиде­тельствует о целесообразности сбора более крупных шишек. В шишках, длина которых меньше 25 мм, формируются недоразвитые и пустые семена, заготав­ливать такие шишки нецелесообразно. Деревья значительно отличаются по массе 1000 штук семян, и эти различия сохраняются в течение ряда лет. Количество шишек на клонах 25-летнего возраста за 2008-2010 гг. очень различно - от 600 штук до 2000 и более. На клонах высоких баллов урожая масса семян достигает до 900 г на одном дереве. Семена оказываются полностью сформированными уже в конце первой декады августа. В отдельные засушливые годы (1999) семена, извлеченные из шишек сбора 1 августа, достигали к этому сроку физиологической спелости и приобретали способность к прорастанию.

Продолжительность периода высыпания семян определяется состоянием погоды. В сухую теплую погоду вылет их заканчивается в течение нескольких дней, а в сырую растягивается на длительный срок. По наблюдениям на стационарах в 2003, 2005, 2006, 2010 годах высыпание семян из шишек продолжа­лось с 10 августа по 30 августа, большая часть высыпалась в первую поло­вину этого периода. В первую очередь вылетали крупные, полнозернистые семена. Масса 1000 штук, собранных с одной и той же модели 6 августа 2008 г. была 8,8 г, полнозернистость их составляла 86 %. Семена, собранные позднее (26 августа), когда уже шёл их вылет, имели количество полнозернистых меньше на 42 %, масса 1000 штук этого сбора была меньше на 18 %, чем при первом сборе. Урожайность с 1 га ЛСП в 2010 г. составила 134 кг семян, в переводе на всю площадь плантации в 12 га - 1608 кг.

Особенно важным показателем при плодоношении лиственницы в степных условиях Поволжья является качество семян. В научной литературе существует мнение о снижении качества семян вне ареала естественного произрастания лиственницы [5]. Наши исследования позволяют сделать иные выводы.

В 2010 г. средний процент полнозернистости семян по всей плантации - 64 %, что соответствует II классу качества. В сравнении с наиболее урожайным 2008 годом полнозернистость увеличилась на 25 %. Минимальный процент полнозернистости 48, максимальный - 76, т.е. опыление клонов плантации происходит равномерно, плодоношение стабильно. Масса 1000 шт. семян в 2010 г. по всем клонам превышает норму (7-8 г), и средняя из всех клонов равна 9,8 г, при минимальной - 8,8 г, максимальной - 12,2 г. В сравнении с ранее лучшим по семеношению 2008 годом масса 1000 шт. семян возросла на 32 %. Большая часть клонов в 2010 г. имеют крупные семена с массой, превышающей эти максимальные показатели у родительских плюсовых деревьев. Ранговая оценка массы семян двенадцати клонов позволяет выделить лучшие по этому показателю семена клонов №№ 4, 6, 7, 8, 12, 17, у которых масса в пределах 9,0-12,0 г. Полученные данные свидетельствуют о высоком качестве семян в интродукционном районе степной зоны.

В лесокультурной практике в качестве способов повышения доброкачественности семян применяется отсеивание пустых семян или отмывки водой. По данным Л.Т. Свиридова (1993) после воздушной очистки у лиственницы остаётся большое количество пустых семян. По нашим опытам воздушная очистка отсортировывает до 57 % пустых семян от общего их содержания в партии. До 8 % в отходы вместе с пустыми семенами попадают наиболее лёгкие полнозернистые. Этот способ очистки позволяет повысить качество семян на 10-14 %.

Семена лиственницы имеют малую разность в массе пустых и полнозернистых, вследствие чего при отмывке водой их объёмная масса иногда не превышает объёмную массу воды и часть семян, имеющих плотную оболочку, остаётся на поверхности, а семена повреждённые вредителями, имеющие летные отверстия, оседают на дно. В отличие от семян других хвойных пород коэффициент превышения массы полнозернистых семян над пустыми у лиственницы очень низкий и составляет 1,1, в то время как у сосны крымской - 2,4, у ели колючей - 2,5, у псевдотсуги - 2,1. Применение способов повышения полнозернистости партий семян отвеиванием с последующей отмывкой водой позволяет повышать количество доброкачественных семян до 91-95 % и доводить семена лиственницы до 1 класса качества. После расхода большого количества питательных веществ в урожайном 2008 г. (балл 2,8) в следующем 2009 г. (балл 0) деревьям требуется определенный период для восстановления этих запасов. Без «отдыха», даже при наличии благоприятных метеорологических условий, растения не в состоянии обеспечить питательными веществами текущее плодоношение, да еще закладку генеративных органов для следующего урожая. Урожайность плантации в 2010 году самая высокая - 134 кг/га семян II класса качества.

Деревья, произрастающие в лучших лесорастительных почвенных условиях на ЛСП, при соответствующей оптимальной освещенности крон плодоносят обильнее и равномернее, чем в культурах и естественных насаждениях. Однако среди них всегда обнаруживаются отдельные экземпляры, 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 защитного лесоразведения.

Наши исследования согласуются с выводами Т. П. Некрасовой [7] о том, что у лиственницы строгой ежегодной периодичности семеношения нет, правильнее говорить о смене семенных и несеменных периодах.

Рецензенты:

Рулёв А.С., д.с.-х.н., заведующий отделом ландшафтного планирования и аэрокосмических методов исследования, ГНУ ВНИАЛМИ, г. Волгоград.

Крючков С.Н., д.с.-х.н., ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ агролесомелиорации РАСХН, ГНУ ВНИАЛМИ, г. Волгоград.