Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Селекционная оценка, отбор деревьев и полусибов сосны кедровой сибирской разного географического происхождения для создания плантаций в условиях юга Средней Сибири
ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционная оценка, отбор деревьев и полусибов сосны кедровой сибирской разного географического происхождения для создания плантаций в условиях юга Средней Сибири"

На правах рукописи

СОКОЛОВА ЕВГЕНИЯ ЮРЬЕВНА

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА, ОТБОР ДЕРЕВЬЕВ И ПОЛУСИБОВ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛАНТАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 4 АПР 2014

Красноярск - 2014 005547372

005547372

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», г. Красноярск

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Матвеева Римма Никитична

Официальные оппоненты - Невзоров Виктор Николаевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет», зав. кафедрой ТОБиПП

Ильичев Юрий Никандрович, кандидат сельскохозяйственных наук; Западно-Сибирский филиал Института леса им. В.Н.Сукачева СО РАН, старший научный сотрудник

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Хакасский

государственный университет им. Н.Ф.Катанова», г. Абакан

Защита диссертации состоится 10 июня 2014 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.03 при ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», на сайте СибГТУ: www.sibgtu.ru

Автореферат разослан 7 апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. с.-х. наук, доцент

Репях Марина Вадимовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour) одна из основных лесообразующих пород Сибири. Она ценится за высокие питательные свойства кедрового ореха, повышенную фитонцидность, мягкую прямослойную древесину, находящую широкое применение в мебельной промышленности, строительстве и др. [Поварницын, 1964; Уткин и др., 1997; Карпухина, 2003; Матвеева, 2003; Кубрина, 2004; Титов, 2007; Данченко, 2010; Ипатов, 2011 и др.].

Для сохранения генетического фонда древесных пород важной проблемой является отбор деревьев в естественных популяциях, географических культурах и других селекционных объектах [Ирошников, 1977; Титов, 1984, 2009; Дроздов, 1985, 2013; Ефимов, 1991, 2010; Тараканов, 2001; Царев и др., 2001, 2013; Матвеева и др., 1999, 2011; Братилова и др., 2005, 2013; Кузнецова, 2007, 2010; Роговцев и др., 2008; Новикова, 2009, 2012; Пастухова, 2009, 2011; Гаддина и др. 2010, 2012; Ермолаева, 2010; Кузьмина и др., 2010; Романова, 2010; Барченков, 2011; Брынцев и др., 2011, 2012; Ильичев, 2011; Давыдов и др., 2012; Иванов, 2012; Николаева и др., 2012; Ямалеев и др., 2012; Демина и др., 2013 и др.].

Многие вопросы отбора деревьев сосны кедровой сибирской по раннему репродуктивному развитию, интенсивности роста, передаче свойств потомству остаются не решенными.

Степень разработанности.

На плантациях СибГТУ проводили исследования по выделению деревьев сосны кедровой сибирской, используя показатели роста 1-3-летних полусибов. Однако, используя семенное потомство трехлетнего возраста, было выделено всего четыре дерева из 76 испытанных [Братилова и др., 2013]. Отсутствуют исследования выделения деревьев по их общей комбинационной способности (ОКС) потомств старшего возраста. Не разработаны схемы смешения потомств отселектированных деревьев разного географического происхождения при создании плантаций целевого назначения: быстрорастущих и раннего репродуктивного развития в условиях юга Средней Сибири.

Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось провести селекционную оценку и отбор экземпляров сосны кедровой сибирской разного географического происхождения для создания плантаций целевого назначения и разработать схемы смешения.

Задачи:

1) провести отбор деревьев сосны кедровой сибирской, произрастающих на плантациях «Метеостанция» и «Известковая» разного географического происхождения по показателям роста, раннему репродуктивному развитию и росту 5- и 7-летнего семенного потомства;

2) провести сравнительный анализ роста 5- и 7-летних полусибов в разных семьях;

3) выделить деревья повышенной ОКС для сбора семян с целью выращивания генетически ценного посадочного материала.

Научная новизна. Научная новизна заключается в том, что впервые выделены деревья сосны кедровой сибирской в 49- и 50-летнем возрасте на плантациях разного географического происхождения в условиях юга Средней Сибири по интенсивности роста, раннему формированию шишек, микростробилов и общей комбинационной способности (ОКС), учитывая интенсивность роста 5- и 7-летнего семенного потомства.

Теоретическая и практическая значимость работы. Установлен характер связи показателей материнских деревьев и их семенного потомства в 5- и 7-летнем возрасте. Выделены показатели полусибов для оценки ОКС материнских деревьев. Отселектированы деревья сосны кедровой сибирской разного географического происхождения на плантациях для их размножения. Предложены схемы смешения потомства отселектированных деревьев сосны кедровой сибирской для создания целевых плантаций (быстрорастущих и раннего интенсивного репродуктивного развития) с использованием отселектированных полусибов в условиях юга Средней Сибири.

Методология и методы исследования. Использован комплексный подход к изучению изменчивости деревьев сосны кедровой сибирской по интенсивности роста, репродуктивному развитию и показателям роста 5- и 7-летнего семенного потомства. Материалы исследований обработаны с применением пакетов программы Microsoft Office Excel.

Положения, выносимые на защиту:

1) большая изменчивость показателей сосны кедровой сибирской позволяет отселектировать быстрорастущие, с ранним образованием шишек и микростробилов экземпляры и рекомендовать их для размножения и создания плантаций целевого назначения;

2) 5- и 7-летнее семенное потомство отселектированных деревьев отличается высоким уровнем изменчивости показателей, что позволило выделить генетически ценные деревья по общей комбинационной способности.

Степень достоверности и апробации результатов. Достоверность результатов подтверждается большим объемом экспериментального материала, обработанного с применением современных методов исследования. Проведена селекционная оценка 600 деревьев по биометрическим показателям и раннему репродуктивному развитию. Обследованы полусибы 5- и 7-летнего возрастов с определением 18 показателей у материнских деревьев и 11 показателей у полусибов.

Результаты исследований апробированы на: Международных научных и научно-практических конференциях «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (Красноярск, 2011,

2012); «Современные тенденции в образовании и науке» (Тамбов, 2013); «Биоразнообразие, проблемы экономики Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее» (Горно-Алтайск, 2013); и Всероссийских научно-практических конференциях «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Красноярск, 2012); «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения» (Красноярск, 2013).

Диссертационная работа выполнена в рамках гранта Минобрнауки РФ «Исследование динамики биоразнообразия, структуры воспроизводства лесных экосистем в условиях Сибири» (2011-2013 гг.).

Личный вклад. Собранные материалы исследований, использованные в диссертационной работе и их статистическая обработка, анализ и выводы выполнены лично автором. Соискатель принимал непосредственное участие в создании базы данных «Урожайность кедровых сосен на плантации «Метеостанция» Учебно-опытного лесхоза СибГТУ» (свидетельство госрегистрации № 2013620906,2013 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, рекомендаций и приложений. Текстовая часть содержит 55 таблиц, 20 рисунков. Список литературы включает 158 наименований, в том числе 9 источников на иностранных языках. Диссертация изложена на 112 страницах, содержит 2 приложения на 69 страницах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 в рецензируемых журналах (по списку ВАК) и 1 в зарубежной печати.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Эффективным путем сохранения и рационального использования генетических ресурсов сосны кедровой сибирской является создание плантаций, где располагаются отселектированные деревья, отличающиеся конкретными хозяйственно-ценными признаками. В настоящее время подобные плантации древесных растений создаются в разных странах: Болгарии, Польше, Финляндии, Германии, Австрии и др. [Petkova, 2008; Kulej, 2008; Lukkarinen, 2009 и др.]. В нашей стране подобные исследования по сосне кедровой сибирской опубликованы в работах А.И. Ирошникова и др. [1971, 2001], Н.И. Абросимова [1978], Е.В. Титова [1979, 2009], А.И. Земляного [1980], Р.Н. Матвеевой и др. [1982, 2013], Г.В. Кузнецовой [1990, 2010], Н.П. Братиловой и др. [2005, 2012], Ю.Н. Ильичева [2011] и др.

Исследования по сосне кедровой сибирской ограничены ее ареалом (в основном Средняя часть Восточной Сибири РФ). В связи с этим, актуальным является сохранение генетических ресурсов данного вида в различных условиях произрастания: высокогорья, равнины, торфяных и

сфагновых болот, песчаных, суглинистых по механическому составу почв и др.

Исследования по передаче наследственных свойств отселектированных деревьев семенному потомству затруднены в связи с поздним началом семеношения данного вида (40-70 лет) и длительным выращиванием полусибов. Поэтому, в основном, исследования ограничиваются отбором плюсовых деревьев в естественных популяциях и на плантациях.

2 ОБЪЕКТЫ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследований явилась сосна кедровая сибирская 1964 г. посева разного географического происхождения, выращиваемая на отдельных секциях плантаций «Метеостанция» и «Известковая», расположенных на территории Учебно-опытного лесхоза СибГТУ. Для исследования деревьев было взято потомство шести популяций. На плантации «Метеостанция» обследовали секции алтайского (урочище Атушкень), лениногорского и ярцевского происхождений, на плантации «Известковая» - секции алтайского (урочище Курли), бирюсинского (местного) и танзыбейского происхождений. Полусибы анализировали в 5-и 7-летнем возрасте. Всего было обследовано 35 семей от материнских деревьев, отличающихся в 2005 г. ранним семеношением.

В программу исследований входило определение показателей 49- и 50-летней сосны кедровой сибирской на объектах, отбор материнских деревьев по интенсивности роста, репродуктивному развитию и общей комбинационной способности с учетом показателей роста 5- и 7-летних полусибов; составление схем смешения потомств отселектированных деревьев разного географического происхождения при создании плантаций, отличающихся быстрым ростом и ранним интенсивным репродуктивным развитием.

Биометрические показатели деревьев определяли по общепринятым в лесном хозяйстве методикам [Молчанов, Смирнов, 1967]. У деревьев сравнивали высоту, диаметр ствола на высоте 1,3 м, диаметр кроны, длину хвои, показатели шишек, семян и др. Сбор шишек проводили 21-25 июля 2013г., что обеспечило их сохранность.

Количество шишек и микростробилов на дереве устанавливали по методике Т.П. Некрасовой [1982], учитывая число ветвей с наличием репродуктивных органов, их среднее число на ветви. Изменчивость показателей устанавливали по уровню изменчивости, предложенному С.А. Мамаевым [1973]. Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову [1979], В.В. Кузьмичеву и др. [1994].

3 РОСТ И РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ПЛАНТАЦИЯХ

3.1 Влияние географического происхождения на биометрические показатели деревьев

Местопроизрастание и характеристика насаждений, использованных для сбора семян при создании плантаций, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Место произрастания и характеристика материнских насаждений

Географическое происхождение Республика (край) Координаты Высота над уровнем моря, м Класс бонитета Тип леса Состав насаждения

с. ш. в. д.

Алтайское (ур. Атушкень) Алтай 5Г50' 86°54' 700 III Крт. 5КЗП 2Б

Алтайское (ур. Курли) Алтай 51°50' 86°54' 700 III К-гр. 10К

Бирюсинское Красноярский 56°00' 92°40' 300 III Крт. -7К2Е 1П

Лениногорское Казахстан 50°12' 85°33' 1700 III Ккисл. 10К

Танзыбейское Красноярский 53°30' 92°25' 500 II Крт. 7К2П Юс

Ярцевское Красноярский 6Г00' 90°36' 100 III Крт. 10К

Распределение опытных вариантов в соответствии с лесосеменным районированием приведено в таблице 2.

Таблица 2 - Распределение опытных вариантов с учетом лесосеменного районирования

Географическое происхождение Лесосеменной район Подрайон

1 2 3

Алтайское (ур. Атушкень, Курли) Кузнецко-северо-алтайский Горно-черневой

Бирюсинское Северосаянский Горно-черневой

Лениногорское Кузнецко-северо-алтайский Субальпийско-подгольцовый

Танзыбейское Северосаянский Горно-таежно-черневой

Ярцевское Среднеенисейский Сымско-Касский

Высота и диаметр ствола 49-летней сосны кедровой сибирской в зависимости от географического происхождения приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Статистические показатели сосны кедровой сибирской разного географического происхождения

Географическое происхождение ^ср. ±ш ±о У,% Р,% 1ф При 1<)5 = 1.96

Высота, м

Алтайское (ур. Атушкень) 10,5 0,15 1,64 15,6 1,4 5,47

Алтайское ( ур. Курли) 11,7 0,16 1,78 15,2 1,4 _

Бирюсинское 10,7 0,09 0,66 6,2 0,8 5,45

Лениногорское 9,4 0,14 1,57 16,7 1,5 10,82

Танзыбейское 10,8 0,08 0,67 6,2 0,7 5,03

Ярцевское 9,4 0,14 1,34 14,3 1,5 10.82

Диаметр ствола, см

Алтайское (ур. Атушкень) 25,4 0,54 5,97 23,5 2,1 4,94

Алтайское ( ур. Курли) 28,0 0,45 5,18 18,5 1,6 1,50

Бирюсинское 29,0 0,49 3,55 12,2 1,7

Лениногорское 21,2 0,51 5,66 26,7 2,4 11,03

Танзыбейское 28,3 0,52 4,41 15,6 1,8 0,98

Ярцевское 23,6 0,45 4,19 17,8 1,9 8,12

Наибольшие значения по высоте и диаметру ствола были отмечены у деревьев алтайского (ур. Курли), только по диаметру ствола -бирюсинского и танзыбейского происхождений. Достоверность различий данных показателей с другими вариантами подтверждается математической обработкой. Диаметр кроны превышал среднее значение у деревьев бирюсинского, длина хвои - танзыбейского и ярцевского происхождений.

3.2 Влияние географического происхождения на репродуктивное развитие деревьев

Репродуктивное развитие деревьев разного географического происхождения в 2013 г. было наиболее интенсивным в сравнении с 2012 г. В 2013 г. в зависимости от географического происхождения наибольшее количество 50-летних деревьев, сформировавшихся как однодомные, было в вариантах бирюсинского (83,0 %) и танзыбейского (81,2 %) происхождений. Отстают по репродуктивному развитию деревья алтайского (ур. Курли) -,72,4 % и лениногорского - 71,7 % происхождений.

Отмечается очень высокий уровень изменчивости количества шишек на деревьях в зависимости от географического происхождения. Максимальное количество шишек в 2013 г. (30,4±3,02 шт.) было у деревьев

бирюсинского, минимальное - алтайского (ур. Курли) (20,6± 1,76) и лениногорское (20,7± 1,66 шт.) происхождений.

Образование микростробилов колебалось от 580,9±48,49 шт. на деревьях танзыбейского до 358,5±35,44 шт. - бирюсинского происхождений.

Средняя длина шишек составила 4,6±0,07 см у деревьев лениногорского и 6,0±0,13 см ярцевского происхождений. Ширина шишек варьировала от 3,3±0,05 см лениногорского до 3,9±0,10 см бирюсинского происхождений. Количество парастих на шишке колебалось от 2,8±0,07 шт. до 4,3±0,25 шт. Ширина семенной чешуи равнялась 2,1-2,5 см.

Средняя длина семян варьировала от 10,8±0,11 мм бирюсинского до 12,7±0,13 мм алтайского (ур. Курли), ширина - от 8,1±0,09 мм лениногорского до 8,6±0,05 мм алтайского (ур. Атушкень) и 8,6±0,14 мм бирюсинского происхождений. Проведенные исследования позволили установить большую изменчивость показателей в зависимости от места сбора семян и генотипа отдельных деревьев.

4 ОТБОР МАТЕРИНСКИХ ДЕРЕВЬЕВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛАНТАЦИЙ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Селекционная оценка деревьев сосны кедровой сибирской разного географического происхождения позволила отселектировать на плантациях материнские деревья для их размножения и создания плантаций целевого назначения, ориентированных на быстроту роста и раннее интенсивное репродуктивное развитие.

4.1 Отбор материнских деревьев и схема создания быстрорастущих плантаций

Из 600 деревьев было отселектировано 50 экземпляров, высота и диаметр ствола которых были выше среднего значения на 10 и более процентов. Наибольшие показатели имели деревья алтайского 5-2 (превышение над средним значением по высоте составило 23,8 %, по диаметру ствола - 33,1 %), 5-14 (27,6 и 20,5 %), 5-15 (17,1 и 39,0 %), 5-74 (20,0 и 32,3 %), 5-115 (31,4 и 25,2 %), Ку-26 (30,8 и 12,5 %), Ку-57 (29,9 и 13,9 %), Ку-89 (29,1 и 11,4 %), бирюсинского - Би-20 (11,4 и 19,3 %), лениногорского - 4-31 (25,5 и 45,8 %), 4-59 (43,6 и 24,5 %) и ярцевского 6-63 (22,3 и 40,7 %) происхождений.

Потомство отселектированных деревьев для создания быстрорастущих плантаций рекомендуется разместить по схеме смешения с учетом географического происхождения (рисунок 1).

2 3 а 3

и л

Я 4 о г Я 5

6

7

Би-20 6-31 5-2 5-103 Ку-7 4-31 4-74 4-126 4-173

Би-38 6-37 5-6 5-115 Ку-18 4-57 4-84 4-127 4-174

Та-29 6-63 5-14 5-130 Ку-19 4-58 4-88 4-128 5-2

Та-48 6-69 5-15 5-131 Ку-26 4-59 4-97 4-131 5-6

6-17 6-75 5-41 5-136 Ку-57 4-61 4-107 4-140 5-14

6-30 6-102 5-74 5-144 Ку-100 4-70 4-114 4-170 5-15

Би-20 6-31 5-2 5-103 Ку-7 4-31 4-74 4-126 4-173

Номер ряда

Би - бирюсинское; Та - танзыбейское; 6 - ярцевское; 5 - алтайское (ур. Атушкень); Ку - алтайское (ур. Курли); 4 - лениногорское

Рисунок 1 - Схема смешения потомств отселектированных деревьев при создании быстрорастущей плантации

4.2 Отбор материнских деревьев и схема создания плантаций раннего репродуктивного развития

Для создания плантации раннего интенсивного репродуктивного развития были отселектированы деревья разного географического происхождения, сформировавшиеся в этом возрасте как однодомные и отличающиеся наибольшим образованием шишек и микростробилов (превышение над средним значением составило в 2-5 раз). Потомство отселектированых деревьев с учетом географического происхождения рекомендуется разместить по рядам, пользуясь следующей схемой смешения (рисунок 2).

о в

о. и 2 о К

1 2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

13

14

Би-10 Та-1 6-3 5-4 Ку-14 4-24

Би-12 Та-2 6-26 5-9 Ку-17 4-51

Би-14 Та-7 6-40 5-28 Ку-24 4-84

Би-26 Та-18 6-53 5-31 Ку-48 4-87

Би-27 Та-25 6-57 5-36 Ку-78 4-97

Би-33 Та-44 6-62 5-48 Ку-132 4-107

Би-52 Та-55 6-65 5-78 Ку-139 4-114

Би-53 Та-60 6-69 5-99 Ку-147 4-130

Би-56 Та-74 6-89 5-100 Ку-14 4-142

Би-10 Та-76 6-92 5-109 Ку-17 4-146

Би-12 Та78 6-95 5-113 Ку-24 4-157 ■-

Би-14 Та-85 6-96 5-139 Ку-48 4-24

Би-26 Та-1 6-104 5-4 Ку-78 4-51

Би-27 Та-2 6-3 5-9 Ку132 4-84

Номер ряда

1 - бирюсинское; 2 - танзыбейское; 3 - ярцевское; 4 - алтайское (ур. Атушкень); 5 - алтайское (ур. Курли); 6 - лениногорское

Рисунок 2 - Схема смешения потомств отселектированных деревьев при создании плантации раннего репродуктивного развития

5 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОСТА ДЕРЕВЬЕВ, ОТСЕЛЕКТИРОВАННЫХ ПО УРОЖАЙНОСТИ В 2005 г., И ИХ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА

5.1 Рост материнских деревьев

Высота материнских деревьев 49-летнего возраста разного географического происхождения, отселектированных по урожайности сотрудниками кафедры селекции и озеленения в 2005 г., варьировала от 8,2 до 15,1 м, диаметр ствола - от 14,6 до 37,5 см, диаметр кроны - от 3,6 до 8,5 м. Наибольшие показатели были у материнских деревьев алтайского (ур. Курли), бирюсинского и танзыбейского происхождений.

5.2 Рост пятилетних полусибов

Было проведено сравнение биометрических показателей 20 семей деревьев сосны кедровой сибирской разного географического происхождения. Наибольшая высота отмечена у пятилетних полусибов в семьях алтайского 5-96, 5-31, 5-30 (ур. Атушкень) и Ку-35 (ур. Курли), лениногорского - 4-56, ярцевского - 6-53, 6-27 и танзыбейского - Та-19 происхождений.

Сумма приростов центрального побега за последние два года была наибольшей у полусибов семей Ку-35 (ур. Курли), 5-96, 5-30 (ур. Атушкень) алтайского, 6-27 ярцевского, 4-56 лениногорского и Та-19 танзыбейского происхождений.

Среди всех сравниваемых между собой отселектированных семей в пятилетнем возрасте почку наибольшей длины имели полусибы семьи Ку-16 алтайского (ур. Курли) происхождения.

Наибольший диаметр стволика был у полусибов алтайского (5-1, 5-30, 5-31, 5-96, 5-97, 5-148, Ку-35, Ку58, Ку-159), лениногорского (4-56, 4-127), танзыбейского (Та-19) и ярцевского (6-53) происхождений (рисунок 4).

ич Os о г- m

f Ч М N fl

"Т в) v¿ v¿ \¿

■ч- Н

Номер семьи

Рисунок 3 - Средний диаметр стволика у сеянцев разных семей

5.3 Рост семилетних полусибов

Для сопоставления показателей материнских деревьев и семилетних полусибов было взято 15 семей разного географического происхождения. Наибольшая высота полусибов была отмечена в семьях танзыбейского Та-5 (82,3 см), Та-44 (69,3 см), Та-16 (59,5 см); алтайского Ку-89 (56,1 см), 5-149 (54,3 см); ярцевского 6-59 (53,6 см), 6-56 (52,0 см); лениногорского 4-97 (51,3 см) происхождений. Приросты побега отдельных семей в семилетнем возрасте одного и того же географического происхождения варьировали в больших пределах (рисунок 4).

4 5 6 7

ШТа-5 ШТа-16 □ Та-44 ШТа-74 Возраст, лет

Рисунок 4 - Приросты центрального побега сеянцев разных семей танзыбейского происхождения за последние четыре года

Наибольшее количество почек на центральном побеге как в 6-ти, так и в 7-летнем возрасте было у сеянцев семьи Та-5. Среди сеянцев всех рассмотренных происхождений наблюдается очень высокий уровень изменчивости этого показателя.

Уровень изменчивости показателей длины хвои варьирует от низкого до высокого. Наибольший диаметр стволика был так же у полусибов танзыбейского происхождения.

Показатели диаметра стволика отдельных семей семилетних полусибов разного географического происхождения приведены на рисунке 5.

8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

ь ъ> ь> ^ ^ ^ ^ х^' ** х^' ь ь-

Номер семьи

Рисунок 5 - Диаметр стволика отдельных семей семилетних

полусибов

Среди сравниваемых семей наибольший диаметр стволика у корневой шейки был у сеянцев семьи 5-6, 5-149, Ку-89 алтайского; 4-97 -лениногорского; Та-5, Та-16, Та-44 - танзыбейского; 6-59, 6-65 -ярцевского происхождений. Уровень изменчивость данного показателя от среднего до очень высокого.

6 ОЦЕНКА ОБЩЕЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДЕРЕВЬЕВ ПО ИХ СЕМЕННОМУ ПОТОМСТВУ

Была установлена степень тесноты связи показателей материнских деревьев в зависимости от величины коэффициента корреляции. Тесная связь отмечается между диаметром ствола и диаметром кроны (0,730±0,076), умеренная - между высотой дерева и диаметром ствола (0,454±0,129) и диаметром ствола и количеством микростробилов (0,417±0,134).

Оценка общей комбинационной способности материнских деревьев была проведена по основным биометрическим показателям: высоте полусибов, диаметру стволика и сумме приростов побега за последние два года (таблица 4). Из приведенных данных видно, что по трем достоверным (1ф>г05) показателям пятилетних сеянцев, указывающих на повышенную ОКС, выделены деревья алтайского происхождения (ур. Атушкень) 5-30, 5-96 и (ур. Курли) Ку-35; по двум показателям: сумме приростов за последние два года и диаметру стволика - Ку-58, по высоте и диаметру стволика - 5-31; по диаметру стволика - 5-1, 5-97, Та-19, по сумме приростов - 6-27.

Таблица 4 - ОКС деревьев по показателям пятилетних полусибов

Географическое происхождение Номер дерева ОКС деревьев по

высоте полусибов диаметру стволика сумме приростов за последние два года

Алтайское (ур. Атушкень) 5-1 2,2 0,8 -2,0

5-30 4,1 0,5 3,0

5-31 5,6 1,3 1,2

5-96 7,0 1,0 3,2

5-97 2,3 0,5 1,7

Алтайское (ур. Курли) Ку-35 5,9 0,4 4,0

Ку-58 -0,4 1,0 2,1

Танзыбейское Та-19 0,7 1,1 2,0 .

Ярцевское 6-27 0,9 -0,5 2,3

Общая комбинационная способность деревьев по комплексу показателей 7-летних полусибов приведена в таблице 5.

Таблица 5 - ОКС деревьев по показателям семилетних полусибов

ОКС деревьев по

Географическое происхождение Номер дерева высоте полусибов диаметру стволика сумме приростов за последние два года

1 2 3 4 5

Алтайское 5-149 5,4 1,1 2,9

(ур. Атушкень) 5-6 -3,5 1,4 -1,1

Алтайское (ур. Курли) Ку-89 7,2 0,7 5,1

Та-5 33,6 6,0 16,0

Танзыбейское Та-16 10,6 1,0 6,9

Та-44 20,4 2,6 10,5

Ярцевское 6-59 4,7 1,0 3,7

По трем показателям семилетнего потомства с учетом ОКС выделены деревья Та-5, Та-44. По двум показателям: высоте и диаметру стволика полусибов - 5-149; высоте и сумме приростов - Ку-89, Та-16. По одному показателю: диаметру стволика - 5-6; по сумме приростов 6-59.

Каждый из трех показателей может быть использован при определении общей комбинационной способности деревьев по их семенному потомству.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Наиболее интенсивным ростом на платнтациях отличается сосна кедровая сибирская бирюсинского (местного) и танзыбейского происхождений, материнские популяции которых произрастают в том же лесосеменном районе, что и местное, алтайского (ур. Курли) происхождения, лучший рост которого можно объяснить II классом бонитета маточной популяции в сопоставлении с III классом бонитета других сравниваемых вариантов. Потомство бирюсинского и танзыбейского происхождений в 50-летнем возрасте, произрастающее на плантациях в большем количестве, вступило в репродуктивную стадию развития, образовав на деревьях и шишки и микростробилы.

2. Отселектированы деревья, и разработаны схемы смешения при создании плантаций целевого назначения на быстроту роста и раннее репродуктивное развитие.

3. Сравнительный анализ роста полусибов в возрасте 5- и 7-лет и определение ОКС позволили выделить генетически ценные деревья, потомство которых отличается наиболее быстрым ростом.

Рекомендации:

1. Для создания плантаций, отличающихся быстрым ростом и ранним интенсивным репродуктивным развитием, рекомендуется использовать для размножения потомства отселектированых деревьев и разместить их по предложенным схемам смешения.

2. Деревья повышенной ОКС, отобранные по 5- и 7-летним полусибам, рекомендуется использовать для сбора семян и создания быстрорастущих плантаций.

Перспективы дальнейшей разработки темы заключаются в изучении репродуктивной способности полусибов для разработки элементов ранней диагностики при отборе деревьев на ускоренное образование шишек и микростробилов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Соколова, Е.Ю. Селекционная оценка и отбор деревьев сосны кедровой сибирской по их семенному потомству / Е.Ю. Соколова // Вестник КрасГАУ. - 2013. - №8. - С. 132-136 (по списку ВАК).

2. Матвеева, Р.Н. Изменчивость репродуктивного развития кедровых сосен разного географического происхождения на плантации юга Средней Сибири / Р.Н. Матвеева, Ю.Е. Колосовская, Е.Ю. Соколова //Хвойные бореальной зоны. -2013.-Т. 31. -№ 3-4.-С. 63-66 (по списку ВАК).

3. Соколова, Е.Ю. Отбор сосны кедровой сибирской по репродуктивному развитию в южной части Средней Сибири / Е.Ю. Соколова, Р.Н. Матвеева // Вестник КрасГАУ. - 2014. - № 1. - С. 73-77 (по списку ВАК).

4. Матвеева, Р.Н. Внутри-, межсемейная и географическая изменчивость сеянцев кедра сибирского / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, A.M. Пастухова, Е.Ю. Соколова, Ю.Е. Щерба // Научный журнал. -Львов: РВВ НЛТУ Украины. - 2011. - № 9. - С. 96-99.

5. Матвеева, Р.Н. Изменчивость трехлетних сеянцев кедра сибирского в зависимости от клоновой и географической принадлежности / Р.Н. Матвеева, А.Г. Кичкильдеев, Ю.Е. Щерба, Е.Ю. Соколова // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: матер. XIV междунар. науч. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2011. - С. 66-71.

6. Соколова, Е.Ю. Особенности роста пятилетних полусибов алтайского и танзыбейского происхождений / Е.Ю. Соколова // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки: матер, всерос. науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2012. -Т. 1. - С. 51-53.

7. Соколова, Е.Ю. Изменчивость шестилетних полусибов кедра сибирского алтайского происхождения в Учебно-опытном лесхозе СибГТУ / Е.Ю. Соколова, А.М. Пастухова, Р.Н. Матвеева // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: матер. XV междунар. науч. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2012. - С. 102-104.

8. Матвеева, Р.Н. Изменчивость сеянцев сосны кедровой сибирской - потомств деревьев с плантации «Известковая» / Р.Н. Матвеева, Е.Ю. Колосовская, Е.Ю. Соколова // Лесной и химический комплексы -проблемы и решения: матер, всерос. науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2012.-С. 69-72.

9. Соколова, Е.Ю. Изменчивость длины хвои потомств сосны кедровой сибирской разного географического происхождения / Е.Ю. Соколова // Современные тенденции в образовании и науке: матер, междунар. заоч. науч.-практ. конф. - Тамбов: ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. - Ч. 7. - С.136-137.

10. Соколова, Е.Ю. Изменчивость шишек и семян сосны кедровой сибирской разного географического происхождения на плантации «Метеостанция» (урожай 2013 г.) / Е.Ю. Соколова, Р.Н. Матвеева // Лесной и химический комплексы — проблемы и решения: матер, всерос. науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГТУ, 2013. - Т. 1. - С. 42-46.

11. Матвеева, Р.Н. Биоразнообразие потомства сосны кедровой сибирской алтайского происхождения в условиях юга Средней Сибири / Р.Н. Матвеева, Ю.Е. Колосовская, Е.Ю. Соколова // Биоразнообразие, проблемы экономики Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящие, прошлое, будущее: матер. III междунар. конф. - Горно-Алтайск, 2013. - С. 169-171.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 660049, г. Красноярск, проспект Мира, 82, ученому секретарю диссертационного совета. Д.212.253.03

В отзыве просим указать почтовый адрес организации, телефон и электронную почту лица, представившего отзыв.

Факс: (391) 266-03-90 E-mail: nvn@sibstu.kts.ru

Подписано в печать 02.04.2013. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Изд. N2 3/3. Заказ № 2049. Тираж 100 экз. Редакционно-издательский центр СибГТУ 660049, г. Красноярск, проспект Мира, 82 Факс (391) 211-97-25, Тел. (391) 277-69-90

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Соколова, Евгения Юрьевна, Красноярск

На правах рукописи

04201455563 СОКОЛОВА ЕВГЕНИЯ ЮРЬЕВНА

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА, ОТБОР ДЕРЕВЬЕВ И ПОЛУСИБОВ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛАНТАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ЮГА

СРЕДНЕЙ СИБИРИ

06.03.01- Лесные культуры, селекция, семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: Матвеева Римма Никитична доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Красноярск - 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................4

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.........................................................8

1.1 Значение сосны кедровой сибирской..............................................................8

1.2 Изменчивость древесных растений, создание географических культур... 10

1.3 Отбор деревьев, изменчивость семенного потомства, создание плантаций...............................................................................................................18

2 ОБЪЕКТЫ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ..........................22

3 РОСТ И РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ПЛАНТАЦИЯХ.....26

3.1 Влияние географического происхождения на биометрические показатели деревьев............................................................................................266

3.2 Влияние географического происхождения на репродуктивное развитие деревьев..................................................................................................................29

3.3 Выводы.............................................................................................................35

4 ОТБОР МАТЕРИНСКИХ ДЕРЕВЬЕВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛАНТАЦИЙ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ........................................................................................37

4.1 Отбор материнских деревьев и схема создания быстрорастущих плантаций...............................................................................................................37

4.2 Отбор материнских деревьев и схема создания плантаций раннего репродуктивного развития....................................................................................40

4.3 Выводы.............................................................................................................45

5 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОСТА ДЕРЕВЬЕВ, ОТСЕЛЕКТИРОВАННЫХ ПО УРОЖАЙНОСТИ В 2005 Г., И ИХ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА...............46

5.1 Рост материнских деревьев............................................................................46

5.2 Рост пятилетних полусибов............................................................................59

5.3 Рост семилетних полусибов...........................................................................74

5.4 Выводы.............................................................................................................84

6 ОЦЕНКА ОБЩЕЙ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ДЕРЕВЬЕВ ПО

ИХ СЕМЕННОМУ ПОТОМСТВУ..............................................................................86

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................................................95

Рекомендации.........................................................................................................95

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................96

ПРИЛОЖЕНИЕ А - БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ

РАЗНОГО ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.......................................113

Таблица АЛ - Биометрические показатели 49-летних деревьев....................113

Таблица А.2 - Репродуктивное развитие деревьев в 2012 г...........................126

Таблица А.З — Репродуктивное развитие деревьев в 2013 г...........................137

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА ПОЛУСИБОВ.................................150

Таблица Б.1 - Показатели полусибов в 3-5-летнем возрасте..........................150

Таблица Б.2 - Высота, приросты побега, и диаметр стволика 7-летних

полусибов.............................................................................................................163

Таблица Б.З - Образование почек, длина почек, хвои у семилетних полусибов...................................................................................................................172

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Сосна кедровая сибирская {Pinus sibirica Du Tour) одна из основных лесообразующих пород Сибири. Она ценится за высокие питательные свойства кедрового ореха, повышенную фитонцидность, мягкую прямослойную древесину, находящую широкое применение в мебельной промышленности, строительстве и др. [Поварницын, 1964; Уткин и др., 1997; Карпухина, 2003; Матвеева, 2003; Кубрина, 2004; Титов, 2007; Данченко, 2010; Ипатов, 2011 и др.].

Для сохранения генетического фонда древесных пород важной проблемой является отбор деревьев в естественных популяциях, географических культурах и других селекционных объектах [Ирошников, 1977; Титов, 1984, 2009; Дроздов, 1985, 2013; Ефимов, 1991, 2010; Тараканов, 2001; Царев и др., 2001, 2013; Матвеева и др., 1999, 2011; Братилова и др., 2005, 2013; Кузнецова, 2007, 2010; Роговцев и др., 2008; Новикова, 2009, 2012; Пастухова, 2009, 2011; Галдина и др. 2010, 2012; Ермолаева, 2010; Кузьмина и др., 2010; Романова, 2010; Барченков, 2011; Брынцев и др., 2011, 2012; Ильичев, 2011; Давыдов и др., 2012; Иванов, 2012; Николаева и др., 2012; Ямалеев и др., 2012; Демина и др., 2013 и др.].

Многие вопросы отбора деревьев сосны кедровой сибирской по раннему репродуктивному развитию, интенсивности роста, передаче свойств потомству остаются не решенными.

Степень разработанности.

На плантациях СибГТУ проводили исследования по выделению деревьев сосны кедровой сибирской, используя показатели роста 1-3-летних полусибов. Однако, используя семенное потомство трехлетнего возраста, было выделено всего четыре дерева из 76 испытанных [Братилова и др., 2013]. Отсутствуют исследования выделения деревьев по их общей комбинационной способности (ОКС) потомств старшего возраста. Не разработаны схемы смешения потомств отселек-тированных деревьев разного географического происхождения при создании

плантаций целевого назначения: быстрорастущих и раннего репродуктивного развития в условиях юга Средней Сибири.

Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось провести селекционную оценку и отбор экземпляров сосны кедровой сибирской разного географического происхождения для создания плантаций целевого назначения и разработать схемы смешения.

Задачи:

1) провести отбор деревьев сосны кедровой сибирской, произрастающих на плантациях «Метеостанция» и «Известковая» разного географического происхождения по показателям роста, раннему репродуктивному развитию и росту 5- и 7-летнего семенного потомства;

2) провести сравнительный анализ роста 5- и 7-летних полусибов в разных семьях;

3) выделить деревья повышенной ОКС для сбора семян с целью выращивания генетически ценного посадочного материала.

Научная новизна. Научная новизна заключается в том, что впервые выделены деревья сосны кедровой сибирской в 49- и 50-летнем возрасте на плантациях разного географического происхождения в условиях юга Средней Сибири по интенсивности роста, раннему формированию шишек, микростробилов и общей комбинационной способности (ОКС), учитывая интенсивность роста 5- и 7-летнего семенного потомства.

Теоретическая и практическая значимость работы. Установлен характер связи показателей материнских деревьев и их семенного потомства в 5- и 7-летнем возрасте. Выделены показатели полусибов для оценки ОКС материнских деревьев. Отселектированы деревья сосны кедровой сибирской разного географического происхождения на плантациях для их размножения. Предложены схемы смешения потомства отселектированных деревьев сосны кедровой сибирской для создания целевых плантаций (быстрорастущих и раннего интенсивного репродуктивного развития) с использованием отселектированных полусибов в условиях юга Средней Сибири.

Методология и методы исследования. Использован комплексный подход к изучению изменчивости деревьев сосны кедровой сибирской по интенсивности роста, репродуктивному развитию и показателям роста 5- и 7-летнего семенного потомства. Материалы исследований обработаны с применением пакетов программы Microsoft Office Excel.

Положения, выносимые на защиту:

1. большая изменчивость показателей сосны кедровой сибирской позволяет отселектировать быстрорастущие, с ранним образованием шишек и микростробилов экземпляры и рекомендовать их для размножения и создания плантаций целевого назначения;

2. 5- и 7-летнее семенное потомство отселектированных деревьев отличается высоким уровнем изменчивости показателей, что позволило выделить генетически ценные деревья по общей комбинационной способности.

Степень достоверности и апробации результатов. Достоверность результатов подтверждается большим объемом экспериментального материала, обработанного с применением современных методов исследования. Проведена селекционная оценка 600 деревьев по биометрическим показателям и раннему репродуктивному развитию. Обследованы полусибы 5- и 7-летнего возрастов с определением 18 показателей у материнских деревьев и 11 показателей у полусибов.

Результаты исследований апробированы на: Международных научных и научно-практических конференциях «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (Красноярск, 2011, 2012); «Современные тенденции в образовании и науке» (Тамбов, 2013); «Биоразнообразие, проблемы экономики Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее» (Горно-Алтайск, 2013); и Всероссийских научно-практических конференциях «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Красноярск, 2012); «Лесной и химический комплексы — проблемы и решения» (Красноярск, 2013).

Диссертационная работа выполнена в рамках гранта Минобрнауки РФ «Исследование динамики биоразнообразия, структуры воспроизводства лесных экосистем в условиях Сибири» (2011-2013 гг.).

Личный вклад. Собранные материалы исследований, использованные в диссертационной работе и их статистическая обработка, анализ и выводы выполнены лично автором. Соискатель принимал непосредственное участие в создании базы данных «Урожайность кедровых сосен на плантации «Метеостанция» Учебно-опытного лесхоза СибГТУ» (свидетельство госрегистрации № 2013620906, 2013 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, рекомендаций и приложений. Текстовая часть содержит 55 таблиц, 20 рисунков. Список литературы включает 158 наименований, в том числе 9 источников на иностранных языках. Диссертация изложена на 112 страницах, содержит 2 приложения на 69 страницах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 в рецензируемых журналах (по списку ВАК) и 1 в зарубежной печати.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ 1.1 Значение сосны кедровой сибирской

Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour) - вечнозеленое хвойное дерево. Это удивительное растение обладает многими полезными качествами: целебностью, декоративностю и долговечностю.

Главное богатство сосны кедровой сибирской - орехи (основная доля биологического урожая орехоплодных лесов РФ) которые вкусны и полезны. Они содержат в ядре до 50 % масла, белок, крахмал, витамины А, В и Е, вещества, предупреждающие туберкулез, малокровие и др. [Матвеева и др., 2003; Титов, 2007; Ипатов, 2011] и др.

Хвоя и почки содержат витамины, эфирное масло. Хвоя также богата витамином С, каротином. В хвое и семенах содержатся кальций, калий, фосфор, марганец, железо, медь, и другие микроэлементы, а также свободные аминокислоты [Карпухина и др., 2003; Кубрина, 2004, Матвеева и др., 2009] и др.

По выходу живицы сосна кедровая сибирская не уступает сосне обыкновенной. Кедровая смола (живица) и древесина обладают высокими бактерицидными свойствами. Живицу используют в медицине для лечения язв и кожных заболеваний. Во времена войны из живицы получали терпентин-бальзам, который применялся как эффективное средство при лечении ран. Смола сосны кедровой сибирской используется при изготовлении скипидара, канифоли, лаков и кедрового бальзама. Ценна и древесина сосны кедровой сибирской. В шкафах, сделанных из такой древесины, не заводится моль. Ее также используют для изготовления около 10 тысяч различных изделий (мебель, музыкальные инструменты, банные аксессуары и др.) [Ситдиков, 2005] и др.

Сосна кедровая сибирская — это дерево, обладающее декоративностью в любое время года. Помимо этого, высоки и антимикробные свойства кедровых насаждений. Воздух в них практически стерилен. Все это подтверждает большое санитарно-гигиеническое и лечебно-профилактическое значение кедровых насаж-

дений. В связи с этим большое внимание необходимо уделять лесам зеленой зоны, являющимся кладовой кислорода, создавая экологически эффективные культуры хвойных видов, в том числе сосны кедровой сибирской [Матвеева и др., 2003].

И.Л. Милютина и др. [2013] проводили исследования влияния густоты насаждения (начальная густота посадки 0,5 и 128 тысяч экземпляров на 1 га) на ан-тиоксидантную систему сосны кедровой сибирской. В течение вегетационного периода ими была изучена динамика изменения содержания хлорофилла, перекиси водорода, глутатиона, аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот, а также активность супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы, глутатионредуктазы и аскорбатпероксидазы в однолетней хвое 26-летних насаждений. А.И. Уткиным и др. [1997], было установлено, что один гектар насаждений сосны кедровой сибирской в возрасте 150-200 лет поглощает 5-11 тыс. т. углекислого газа, а выделяет 49 тыс. т. кислорода.

Выращиванием селекционного посадочного материала, проведением исследований роста и биологической продуктивности сосны кедровой сибирской, произрастающей в плантационных культурах Караульного участкового лесничества Учебно-опытного лесхоза СибГТУ занимаются Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова [2003, 2013], Н.П. Братилова и др. [2005, 2013], A.M. Пастухова [2007, 2011], и др.

Имеются работы о выращивании посадочного материала сосны кедровой сибирской в различных условиях, включая интродукцию [Родин и др., 1978, 2011; Невзоров, 1996; Агеев, 2008; Еремин и др., 2010; Дроздов и др., 2013 и др.].

О необходимости сохранения генетического разнообразия насаждений, формирующихся в различных лесорастительных условиях в течение нескольких веков, воспроизводстве, сортовом семеноводстве имеются научные работы известных ученых [Писаренко, 1989, 2009; Данченко и др., 2007; Демиденко, Тараканов, 2008; Ильичев, 2011; Милютин, 2013; Рогозин, 2013 и др.].

1.2 Изменчивость древесных растений, создание географических культур

Внутривидовую изменчивость древесных видов изучали: H.A. Луганский [1961], С.А. Мамаев [1973], А.И. Ирошников [1974], К.В. Крутовский и др. [1989], А.Н. Ткаченко [1999], С.Н. Горошкевич [2000], Д.В. Политов [2007], Р.Н. Матвеева и др. [2009], С.А. Орешенко [2009], Т.Е. Галдина, [2010], Г.В. Кузнецова [2010], E.H. Муратова [2011], А.П. Барченков [2011], A.B. Иванов [2011], O.A. Ямалеев и др. [2012], H.A. Демина и др. [2013], А.П. Царев, [2013] и др.

У сосны кедровой сибирской проявляется изменчивость с момента появления всходов по числу, форме, длине семядолей, окраске гипокотилей и др. В последующем у сеянцев изменчивость проявляется по биометрическим показателям: высоте, диаметру стволика, количеству почек, боковых побегов, длине хвои и др. [Ширская, 1964; Матвеева, 1982 и др.]. Большая изменчивость у сосны кедрововй сибирской проявляется по выступлению в репродуктивную стадию развития [Некрасова, 1972; Земляной и др., 1980, 2010; Матвеева и др., 2002; Титов, 2004; и

ДР-]-

Выделены формы сосны кедровой сибирской по строению коры [Луганский, 1961; Андреевских, 1983], форме кроны [Правдин, 1963] и др.

Изменчивость сосны кедровой сибирской по периоду онтогенеза разделяют на: продолжительный (800-850 лет) и короткий (40-50 лет).

У древесных видов наблюдается проявление географической изменчивости. Так, отмечается влияние географического происхождения сосны кедровой сибирской на высоту дерева, диаметр ствола, прирост, а также урожайность, сроки созревания шишек и др. В.А. Поварницын [1944] пишет, что рост в высоту зависит от климатических условий: в высокогорной области высота сравнительно быстро увеличивается, а затем темпы роста снижаются. После 200 лет высота сосны кедровой сибирской мало изменяется. Прирост по диаметру и высоте в течение жизни дерева различен и зависит от условий его произрастания. На развитие корневой системы влияют особенности почвы. В равнинных условиях на хорошо дренированных почвах у сосны кедровой сибирской развивается мощная, глубоко

идущая корневая система, в горных условиях на каменистых почвах и на торфяниках корни располагаются в верхних горизонтах почвы.

С.А. Николаева и др. [2012] привели данные о возрастных особенностях и цикличности семеношения сосны кедровой сибирской в кедровниках зеленомош-ных на юго-востоке Западно-Сибирской равнины (на примере Кеть-Чулымского междуречья). Ими было установлено, что наибольшие урожаи шишек при отсутствии угнетения дают деревья в возрасте от 90-100 до 400 лет. В семеношении сосны кедровой сибирской были выделены трехлетние циклы. Они пишут, что в многолетней динамике урожаи шишек определяются температурой начала лета и суммой осадков июля и вегетационного сезона в целом.

О.В. Велисевич и др. [2009, 2011] изучали рост и репродуктивное развитие деревьев сосны кедровой сибирской в горной части Северо-Восточного Алтая. Было установлено, что в зависимости от увеличения высоты места произрастания показатели роста и репродуктивного развития деревьев снижаются. Наиболее интенсивный рост сосны кедровой сибирской наблюдался в условиях черневой тайги. Н�