Создание лесосеменной плантации ели европейской

ВВЕДЕНИЕ

 

Важнейшей задачей лесного хозяйства и лесохозяйственной науки является повышение продуктивности и качества будущих лесов и их устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Большая роль в решении этой народнохозяйственной задачи отводятся лесному семеноводству. Использование семенного материала с улучшенной наследственной основой позволит повысить продуктивность насаждений на 15-20%.

На основании проведенных исследований усовершенствованы методы генетической оценки плюсовых деревьев, определена эффективность различных способов создания семенных плантаций, разработаны мероприятия по повышению урожайности и генетической ценности семян, выделены кандидаты в элиту и кандидаты в сорта-популяции. В целом в республике создана необходимая научная и производственная база для перехода к созданию лесосеменных плантаций повышенного генетического уровня.

В целях обеспечения лесного хозяйства семенами с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами и создание необходимого резерва семян лесхозы организуют постоянную лесосеменную базу основных лесообразующих пород на селекционно-генетической основе.

Основные цели:

- обеспечение потребностей  лесного хозяйства в семенах  и высококачественном посадочном  материале.

- создание и хранение  резервного селекционного фонда  лесообразующих  и интродуцированых  видов.

В состав постоянной лесосеменной базы входят: плюсовые насаждения  (семенные заказники), специально сформированные  постоянные лесосеменные участки и плантации, предназначенные для заготовки семян с ценными наследственными свойствами,  а также плюсовые деревья, предназначенные как для заготовки ценных семян, так и для получения привойного материала.

Для создания постоянной лесосеменной базы в необходимом объёме используют постоянные лесосеменные участки и плантации в пору обильного плодоношения. Основным источником семян являются временные лесосеменные участки, лесосеки главного пользования, отведённые в нормальных насаждениях, а также высокопроизводительные естественные насаждения и лесные культуры известного происхождения .

В переводе семеноводства на селекционную основу на первом этапе важную роль должны сыграть постоянные и временные лесосеменные участки.

 

 

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

1.1 Основные принципы  организации постоянной лесосеменной

базы на селекционной основе

 

Важнейшие задачи лесного семеноводства:

-массовое производство семян лесных растений с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами, их заготовка, обработка, хранение, использование и реализация;

- семенной контроль;

- сохранение и изучение  ценного генетического фонда  лесных растений.

Постоянная лесосеменная база должна быть организована с учетом обеспечения потребностей лесного хозяйства в семенах с высокими наследственными и посевными качествами, т.е. создания семенного фонда, а также формирования страхового фонда семян.

Постоянную лесосеменную базу составляют аттестованные селекционно-семеноводческие объекты:

- лесосеменные плантации (ЛСП);

- постоянные лесосеменные  участки (ПЛСУ);

- плюсовые насаждения, плюсовые  деревья;

- лесные генетические  резерваты.

Также при организации ПЛСБ создают специальные объекты:

- архивы клонов плюсовых  деревьев;

- маточные плантации;

- испытательные культуры;

- географические культуры;

- популяционно-экологические  культуры.

При создании лесосеменных объектов используют методы лесной селекции, основанные на групповом (популяционном) и индивидуальном отборе.

Плюсовые насаждения, постоянные и временные лесосеменные участки представляют популяционное  направление лесного семеноводства, а лесосеменные плантации - плантационное направление, реализуемое с использованием методов индивидуального отбора.

Организация постоянной лесосеменной базы включает:

- селекционную оценку  местных насаждений, в том числе  перспективных интродуцентов, с выделением плюсовых насаждений и деревьев;

- генетическую оценку  местных и инорайонных популяций в географических, популяционно-экологических культурах с отбором сортов-популяций;

- генетическую оценку  плюсовых деревьев или их клонов  по семенному потомству с выделением  элиты;

- реализацию мероприятий  по сохранению генетических ресурсов  путем выделения лесных генетических  резерватов, создания архивов клонов  и коллекционных культур, генетических  банков лесных семян;

- создание лесосеменных  плантаций, закладку или формирование  постоянных лесосеменных участков.

Лесосеменные плантации (ЛСП) - специально создаваемые насаждения,  предназначенные для массового получения в течение длительного времени ценных по наследственным свойствам семян местных или интродуцированных лесных пород.

Основными критериями эффективности ЛСП является их урожайность (семенная продуктивность), посевные качества и наследственные свойства получаемых семян. ЛСП создают по специально разработанным проектам в соответствии с действующими руководящими документами.

Лесосеменные плантации разделяют на типы по следующим основным показателям: целевому назначению, генетическому уровню, способам закладки и способу размножения исходного материала.

          По целевому назначениюразделение лесосеменных плантаций определяется направлением селекции. Наиболее распространенным типом плантаций по этому признаку являются ЛСП общего назначения, цель создания которых - массовое получение семян с улучшенными наследственными свойствами. При этом первостепенное значение для основных лесообразующих пород имеют быстрота роста,  повышение продуктивности по массе (в том числе сокращение возраста рубки) и улучшение качества древесины. Кроме того, создают ЛСП на урожайность и качество плодов (сосна сибирская, ореховые и др.), на текстуру древесины и т.д.

По генетическому уровнювыделяют ЛСП первого (ЛСП-I), ЛСП второго (ЛСП-II) и последующих порядков. Плантации, созданные потомством плюсовых деревьев (отбор по фенотипу) относят к ЛСП-I. Плантации ЛСП-II создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, прошедших генетическую оценку (элитные деревья). Полученные на них семена относят к селекционной категории «условно сортовые». Сортовые семена могут быть получены на ЛСП высших порядков после проведения государственного сортоиспытания.

По исходному материалусеменные плантации могут создаваться с использованием потомства материнских деревьев: разных климатипов, эдафотипов одного климатипа, взятых из разных популяций одного эдафотипа, одной популяции. Также могут быть использованы искусственно полученные формы (мутанты, полиплоиды, гибриды, инцухтные линии) и отдельные морфологические формы различного происхождения.

В зависимости от способа размножения исходного материала выделяют:

- ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые,

- ЛСП семенного происхождения, или семейственные.

По способам закладкиразличают плантации, которые могут создаваться: прививкой на подвойные культуры; посадкой привитых саженцев; посадкой черенков или укорененных саженцев; посадкой сеянцев и саженцев; посевом семян.

По представительствувыделяют многоклоновые, с ограниченным числом клонов, биклоновые и одноклоновые плантации.

Лесосеменные плантации первого порядка создаются вегетативным или семенным материалом от плюсовых деревьев, не проверенных по семенному потомству в испытательных культурах.

По способам размножения исходного материала различают следующие категории ЛСП-I:

а) ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые;

б) ЛСП семенного происхождения, создаваемые посадкой сеянцев или саженцев, выращенных из семян плюсовых деревьев, или посевом семян этих деревьев (крупноплодные виды).

Выбор способа закладки ЛСП определяется биологическими особенностями древесной породы, лесорастительными условиями и интенсивностью ведения лесного хозяйства в регионе. Исходя из целей селекции, на ЛСП-I группируют потомства плюсовых деревьев, отобранных по одному или нескольким селектируемым признакам одной или нескольких популяций данного лесосеменного района.

Лесосеменные плантации семенного происхождения создают семенным потомством (семьями) плюсовых деревьев, поэтому их называют семейственными плантациями.

По сравнению с клоновыми плантациями они имеют следующие преимущества:

- более простой способ  получения посадочного материала, меньшие трудовые и денежные  затраты на закладку и уход  за плантациями;

- более высокую устойчивость  и долговечность семенных деревьев;

- большее генотипическое  разнообразие семенных деревьев  и, как следствие, производимых на  плантациях семян.

Вместе с тем семейственные плантации заметно уступают клоновым по таким показателям, как возраст начала плодоношения, генетическая ценность получаемых семян, возможность регулирования плодоношения и повышения урожая семян на плантациях соответствующим отбором материнских деревьев. Семена, получаемые на плантациях семенного происхождения, относят к категории улучшенных.

Предложено три основных способа создания семейственных ЛСП:

- площадками редкого размещения (по М.М. Вересину);

- одиночной посадкой (по  Н.К. Вехову);

- аллеями редкого размещения (по П.И. Дементьеву и Д.Я. Гиргидову).

Клоновые лесосеменные плантации создают одиночной посадкой привитых саженцев или укорененных черенков с прямоугольным или ромбическим размещением. Основной способ создания - посадка привитых саженцев с закрытой корневой системой. На ЛСП должно быть представлено потомство не менее 50 плюсовых деревьев.

Потомства плюсовых деревьев на ЛСП размещают по особым схемам, основанным на принципах регулярно повторяющегося (систематического), реже - рендомизированного (случайного) смешения, обеспечивающих пространственную изоляцию растений одного клона (семьи) с целью ограничения самоопыления. Основными схемами смешения являются:

- линейная (регулярно повторяющаяся),

- рассеянно-сбалансированная,

- спиральная,

- смешение прямоугольными  блоками (приложение Д).

Растения, представляющие потомство данного плюсового дерева, размещают на расстоянии не менее 30 м друг от друга или как минимум через 4 растения других клонов (семей) во всех направлениях. По окончании посадки на каждый блок (поле) ЛСП составляют схему фактического размещения клонов (с нумерацией рядов и привязками).

В зависимости от лесорастительных условий, биологических особенностей лесных растений и принятого способа закладки ЛСП расстояние между посадочными местами в рядах обычно составляет от 5 до 8 м, в междурядьях - от 7 до 10 м.

Лесосеменные плантации повышенной генетической ценности создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, выделенных по результатам предварительной генетической оценки.  Лесосеменные плантации второго порядка создают вегетативным потомством элитных деревьев. Деревья для ЛСП данных типов отбирают по результатам комплексной оценки семенных и вегетативных потомств, включающей комбинационную способность по селектируемым признакам и репродуктивную способность клонов.

Лесосеменные плантации второго порядка бывают следующих типов:

1. Лесосеменные плантации с высокой общей комбинационной способностью;
2. Лесосеменные плантации со специфической комбинационной способностью;

3) Лесосеменные плантации  популяционного отбора;

4) Семейственно-клоновые  плантации;

5) Гибридизационные плантации.

Лесосеменные плантации с высокой общей комбинационной способностью

В качестве исходного материала для закладки таких плантаций используют плюсовые деревья, характеризующиеся высокой общей комбинационной способностью. К кандидатам в элиту относят плюсовые деревья, потомство которых по объему ствола стабильно превышает контроль на 10 % и более.  При этом учитывают также  показатели сохранности, устойчивости к болезням и вредителям, продуктивности.

Общее направление селекции при создании таких плантаций - улучшение показателей роста и продуктивности при обычном режиме ведения хозяйства, т.е. производство семян для создания эксплуатационных лесов с большим оборотом рубки.[1]

Лесосеменные плантации со специфической комбинационной способностью

Специфическая комбинационная способность выражается величиной гетерозиса конкретной пары скрещиваемых растений. Для ее определения проводят прямые диаллельные скрещивания.  Если при скрещивании гибридное потомство будет иметь высокие показатели селектируемых признаков, то данная пара растений обладает специфической комбинационной способностью. Для закладки плантаций этого типа подбирают пары клонов, которые при скрещивании стабильно обеспечивают гетерозисный эффект.