Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КАШТАН ПОСЕВНОЙ НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ (ИЗМЕНЧИВОСТЬ, СЕЛЕКЦИЯ, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ)

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "КАШТАН ПОСЕВНОЙ НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ (ИЗМЕНЧИВОСТЬ, СЕЛЕКЦИЯ, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ)"

л-змчэ

На правах рукописи

ФУНИКОВ АНДРЕЙ ИВАНОВИЧ

КАШТАН ПОСЕВНОЙ НА СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ КАВКАЗЕ (изменчивость, селекция, лесные культуры)

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж - 2003

Работа выполнена на кафедре лесных культур и селекции Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чернодубов Алексей Иванович

- доктор биологических наук, профессор Вуторина Анастасия Константиновна;

- кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Дорофеева Валентина Дмитриевка

- Научно-иссдедов ательский институт лесной генетики и селекции Министерства природных ресурсов Российской Федерации

Зашита диссертации состоится '45 " <теаРАЛЯ 2004 г, в часов на заседании диссертационного совета Д212.034.0І в Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613 г. Воронеж, ул. Тимирязева, Ч. ВГЛТА. Факс 8(072) 53-84-61,

С ДГС ' ¡ч, ,і;;ей м<ч/ озп;^омтг' .. . о научной библиотеке Воронежское . і.- -иеш; с > .іемии.

Авторе фе^. р "Ч."'!! *

; <5

Учет- .. ■; г; диссер:.-::и.; шого совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Панков Я. В.

з

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Повышение продуктивности насаждений -главная задача лесоводства. Основной путь ее решения - создание насаждений из высокопродуктивных древесных пород, форм, сортов лесных видов. Выявление, изучение, отбор и размножение таких видов, форм, сортов имеют большое значение при работе с лесообразующими породами, в том числе, с каштаном посевным или съедобным.

Каштан посевной (Castanea sativa МІН.) является одной из лесооб-разующих пород Кавказа, отличается быстрым ростом, ценной древесиной, плоды используются как пищевой продукт, так и на корм скоіу. В 60 - 70 лет достигает количественной и технической спелости, запас древесины составляет 400 — 600 м3/га. Поэтому возникает необходимость более широко использовать данную породу при лесовозобновлении, лесоразведении и особенно при реконструкції» малоценных насаждений в тех местах, где имеются благоприятные условия для его роста л развития (Иссинский, 1968; Корешко, 1973; Хут, 1975; Зеленко, 2001; Чернышев, 2001). Аюуальность работы подтверждается также включением ее в план ФЦП «Интеграция» (гос. номер регистрации 228.5.1).

Цель исследований — изучение внутривидовой изменчивости каштана посевного в искусственных насаждениях северного макросклона Кавказа, выявление наиболее информативных признаков для изучения популяционной структуры, обобщение лесокультурного опыта и рекомендации производству по более эффективному лесовосста-нявлению.

Основные задачи исследований:

1. Изучить внутривидовую изменчивость вегетативных н генеративных органов каштана в искусственных фнтоценозах, выявить наиболее информативные признаки на основе методов многомерного анализа;

2. Выполнить лесоводственно - селекционную оценку культур каштана;

3. Обобщить лесокультурныЙ опыт и рекомендации производству по технологии создания искусственных насаждений.

Научная новнзна - заключается в комплексном анализе фено-типических признаков каштана в искусственных насаждениях, выделении наиболее значимых и использовании их в селекции и при лесо-восстановлении. При этом решены следующие задачи:

— впервые в искусственных насаждениях каштана изучена индивидуальная изменчивость вегетативных (листья) н генеративных (плоды) органов каштана посевного;

— выявлены наиболее информативные признаки, которые можно нспользовагь при изучении популяционной структуры вида;

— дана лесоводственно — селекционная оценка искусствен; г ejx на-

ЦНБ МСХА фокд^н a^tOñj и^рдтур ЬІ

саждсний каштана;

—об обшей лесокультурный опыт на северном макросклоне Кавказа и даны практические рекомендации.

Теоретическая и практическая ценность работы заключается а следующем:

— установлен характер внутривидовой- изменчивости фенотипи-чсских признаков (листьев, плодов) каштана;

— показана связь некоторых фенотипических признаков с таксационными показателями, что дает возможность вести селекцию в процессе формирования искусственных насаждений;

— дано обоснование некоторых вопросов агротехники выращивания культур каштана посевного при лесоразведении и реконструкции малоценных насаждений.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается использованием современные методик, большим объемом экспериментального материала, применением современных методов математического анализа (кластерного, главных компонентов), ПЭВМ, программы «БТАОЕЛ» для решения поставленных задач.

На защиту выносятся следующие положения исследований:

1. Закономерности внутривидовой изменчивости фенотипических признаков и показателей культур каштана посевного.

2. Лесоводственно — селекционная оценка искусственных насаждений каштана с целью формирования высокопродуктивных, устойчивых насаждений.

3. Особенности формирования искусственных древостоев каштана с точки зрения использования агротехнических приемов в конкретных лесорастительных условиях.

Личный вклад. На всех этапах работы: определение цели, составление программы и методик исследований, сбор материалов, их обработка и анализ результатов, автор принимал личное участие.

Анробання работы. Материалы исследований докладывались на V Международной конференции 24 — 25 октября 2002 г. (г. Красноярск), Международной конференции «Лесной комплекс, России XXI век» (С. Петербург, 2002), Всероссийской конференции с международным участием «Интеграция науки и высшего образования, инновационная деятельность на предприятиях лесного комплекса» (Воронеж,2002), Международной конференции Российской Академии Естествознания (Египет, 2003), Всероссийской конференции 12 — 15 августа (Мичуринск, 2003), ежегодных конференциях преподавательского состава ВГЛТЛ (2002,2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура к объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав, выводов и предложений, списка литературы нз 206 отечественных

и 29 иностранных работ, 21 таблица, 10 рисунков, приложений.

содержание работы i каштан посевной на кавказе

Дан критический обзор 206 отечественных и иностранных литературных источников по биологии, изменчивости, селекции, искусственным насаждениям каштана посевного на Черноморском побережье Кавказа, Абхазии, Закавказья (Харькиова, 1936; Гулисашвили, 1950, 1956; Иссинекий, 1968; Тугуши. 1969, 1971, 1974, 1980, 1988; Корксшко 1969, 1970, 1972, 1973, 1974, 1981, 1985; Сейидов, 1986, 1987, 1988, 1990; Демьянов, 1974, 1975; Чернышев, 1979, 1980, 1990) и некоторых районов Северного Кавказа (Калгин, 1961, Алентьев, 1967, 1971, 1977; Барышман, 1966, 1970, 1982, 1986; Хуг, 1975, 1977, 1979, 1988; Чепур-ной, 1976, 1981, 1984). Выявлено, что отдельные вопросы генетики, селекции, лесных культур каштана посевного изучены недостаточно и требуют более детальной проработки.

2 естественно-исторические и лесорастительные условия северо-западного кавказа

Приведена характеристика и описаны природно-климатические условия северо-западного Кавказа. В целом климат благоприятный для произрастания каштана посевного. К отрицательным факторам можно отнести заморозки, резкое колебание температур, что ведет к обмерзанию побегов, морозобоинам, отмиранию корневых систем.

Анализ почв в предгорьях Кавказа показал, что наиболее благоприятными для каштана являются богатые перегнойные, свежие и влажные средне- и легкосуглинистые почвы.

Даны описания 9 основных типов леса, где может быть использован каштан посевной для л есо восстановления, лесоразведения и реконструкции малоценных насаждений.

3 программа, методики и объекты исследований

Основными программными вопросами исследований на северном макросклоне Кавказа явились:

-изменчивость вегетативных и генеративных органов каштана посевного;

- выявление наиболее информативных признаков и возможность пх использования для изучения структуры популяций;

- лесоводственно-селекциоиная оценка искусственных насажде-

б

ний каштана;

-обобщение лесокультурного опыта на северном макросклоне Кавказа.

Объектами исследований служили искусственные насаждения каштана посевного Краснодарского края и республики Адыгея (рис. 1). Пробные плошади культур закладывались в Первомайском, Тульском лесхозах Адыгеи, Лпшеро иском, Хадыасенском, Горя1 іеключевеком лесхозах, Апшсронском лесхоз-техникуме Краснодарского края. Возраст культур 18-61 год.

В основу изучения был положен метод сравнения и анализа. Все работы по закладке проб проводились по «Методике и технике работ на пробных площадях» (Дударев, Гладышева, 1978). Измеїпшвость внутривидовых признаков каштана проведена на основе общих принципов изучения для древесных пород (Харьюзова, 1936; Мамаев, 1973; Ирош-ннков и др., 1973; Хут, 1975; Семериков, 1986; Путенихнн, 1993).

Лесокультур но-техн о логические исследования проводились на производственных участках различных лесохозяйствеиных предприятии в различных типах условий произрастания, экспозиций, высоты над уровнем моря, схем смещения, способов подготовки почвы. Для этого использовали планово-картографические материалы, таксационные описания, книги и проекты лесных культур. Площадь участков колебалась ог 0,7 до 14,0 га. Проводился сплошной перечет деревьев по диаметру с точностью до 1 см, высоту определяли с помощью маятникового высотомера с точностью до 0,5 м. Данные сравнивали по вариантам технологий создания.

Дія изучения хода росіа на пробах осуществляли рубку 3-5 модельных деревьев из числа средних по диаметру и высоте.

Обработку материалов осуществляли с учетом методов вариационной статистики, а также с использованием ПЭВМ и программы ЗТЛОІА. При необходимости проводили многомерный (кластерный, факторный) анализы (Животовский, 1991; Зайцев, 1954).

Экономическую оценку и эффективность осуществляли с учетом рекомендаций Ю, Г. Хута (1975) и принятых в Краснодарском крае норма ставок платежей и такс за древесину на корню на 1 января 2003 г.

При изучении изменчивости листьев каштана проведено около 1000 измерений б различных признаков.

4 изменчивость некоторых признаков каштана посевного

Каштан посевной является полиморфным видом в силу его большой пластичности и огромного ареала произрастания. Первые данные по изменчивости его некоторых признаков обобщены Е. Д. Харьюзовой (1936). Па Черноморском побережье изучением некоторых признаков и

Рис. 1, Схема лесных предприятий Северо-Западного Кавказа

Экспликация

Лг Кг

лес- Наименование лесхоза лес- Наименование лесхоза

хоза хоза

1 Абинский 15 Кропоткинский

2 Анапский 16 Крымский

3 Апшсронский АТХ 17 Лооский

4 Лпшеронскнй 13 Лзбинскнй

5 Армавирский 19 Мостовской

6 Афнпский 20 Новороссийский

7 Белореченский 21 Отраянинский

8 Гелен лжи кский 22 Пеебайский ОП

9 Го ря чеключевской 23 Пшишский

10 Дясубгский 24 Сочинский НП

П Каневской 25 Туапсинский

12 Кореновский 26 Ханы женский

13 Краснодарское ССЛІІ 27 Кавказский государственный биосферный заповедник

14 Краснодарский

показателей занимались П. А. Иссинекий (1968), А. Л. Коркешко (1973, 1974, 1931, 1985). В Западно» Грузии, Абхазии К. Л. Тугуши (1966, 1971, 1988), в Азербайджане (Сейндов, 1986, 1987, 1988, 1990). На Северном Кавказе П. Г. Капгин (1961), Ю. Г. Хут (1975). Эти признаки и показатели, п основном, изучались в естественных каигпшникзх.

4,1 Изменчивость морф о метрических показателен листьев каштана посевного

4.1.1. Эндогенная изменчивость листьев каштана

Познание закономерностей изменчивости признаков в пределах особи является основой изучения внутривидовой изменчивости древесных пород (Мамаев, 1979; Семериков, 1986; Путенихин, 1993). Для изучения эндогенной изменчивости в верхней, средней и нижней части кроны было отобрано 1 модельное свободно стоящее дерево каштана. Одними из "главных признаков для определения видов рода Сазитеа (Харыозова, 1936) являются размерные показатели листьев, зубцов, черешка, формы основания листьев. Данные по эндогенной изменчивости листьев каштана представлены в табл.1.

В соответствии со шкалой С. А. Мамаева (1973) большинство признаков имеют средний и повышенный уровень изменчивости. Если рассматривать в пределах кроны, наиболее высокие уровни выявлены и нижней части, что, вероятно, связано с более жесткими условиями освещения, недостатком пластических и запасных веществ. По мере продвижения к верху коэффициент изменчивости уменьшается у всех изученных признаков.

4.1.2 Индивидуальная изменчивость листьев каштана

Результаты индивидуал ьной изменчивости листьев каштана в различных лесхозах представлены в табл. 2,

Большинство изученных признаков, за исключением индекса или формы листьев, имеют средний и повышенный уровень изменчивости. Индекс листьев имеет С — 8,8-12,0 %, т.е. низкий показатель. Если сравнивать эндогенную и индивидуальную изменчивость, то можно отметить, что эндогенная изменчивость имеет большой размах у морфо-метрпческнх показателей листьев,

4.1.3 Кластерный анализ шиенчивости листьев

Для выделения наиболее информативных признаков, которые не зависят от внешних условий, использовали кластерный анализ.

Таблица 1 - Эндогенная изменчивость листьев модельного дерева каштана в 60-летних культурах Апшеронекого лесхоза

Признак | Мер С, % | Р, % і

Нижняя часть кроны

Дій на листьев, мы 156,4 29,5 ! 6.6 15.6

Ширина листьев, мм 57,3 18,9 4,1 24.1

Индекс листьев (ферма) 2,6 15,4 3,8 26,0

Длина черешка листа, мм 11,6 34,1 5,1 19,3

Количество /килок и зубчиков, шт. | 16,9 24,2 5,3 18,8

Длина зубчика, мм | 6,9 26,0 5,7 17,3

Средняя часть кроны

Диша листьев, мм 190,3 24,7 5,6 17,7

Ширина листьев, мм 63,2 18,9 4,3 23,5

Индекс листьев (форма) 2,8 14,2 3,6 28,0

Длина черешка листа, мм 12.6 16,7 4,0 25,2

Количество жилок и зубчиков, шт. 18,9 20,6 4,2 23,6

Длина зубчика, мм 7,9 22,8 5,1 19,8

Верхняя часть кроны

Длина листьев, мм 176.3 17,2 3,8 | 26.2

Ширина листьев, мм 55,7 11,5 2,5 | 39,8

Яндекс листьев (форма) -і і ^ 12,5 3,1 і 32,0

Длина черешка листа, мм 15,5 20,0 4,5 | 22.1

Количество жилок и зубчиков, шт. 19,3 14,0 3,1 і 32,2

Длина зубчика, мм 6,9 20,3 4,3 | 23,0

Данные представлены на рис. 2.

На рис. 2 видно, что наименьшее расстояние, а следовательно н наиболее близки - индекс или форма листьев и длина зубчиков, т.е. чем длиннее лист, тем больше длина зубчика. Вторая группа факторов -длина черешка и количество жилок и зубчиков (расстояние 9,1 относительных единиц). В качестве гипотезы можно высказать предположение, что эти признаки являются генетически закрепленными к наследуются в потомстве. Отсюда форму листьев, длину зубчика, черешка и количество жилок и зубчиков, возможно, использовать для изучения внутривидовой изменчивости и популянионноЙ структуры каштанни-ков.

Таблица 2 — Индивидуальная изменчивость признаков листьев каштана _в 60-летних культурах __

Признак Мер С,% Р, % >

Горячеключевский лесхоз

Длина листьев, мм 209,8 22,8 5,1 19,6

Ширина листьев, мм 673 13,8 4,2 24,0

Индекс листьев (форма) 3,1 9,6 3,2 31,0

Длина черешка листа, мм 14,9 23,5 4,7 21 2

Количество жилок и зубчиков, шт. 21,5 22,8 5,1 19,5

Длина зубчика, мм 9,1 17,6 4,4 22.8

Хадыженский лесхоз

Длина листьев, мм 192,3 24 2 5,6 17,4

Ширина листьев, мм 69.3 19,0 4,5 23,0

Индекс листьев (форма) 3,4 8,3 2,9 34,0

Длина черешка листа, мм 11,8 17,8 3,4 29,5

Количество жилок и зубчиков, шт. 17,8 20,8 3,9 25,4

Длина зубчика, мм 7,1 23,9 4,2 23,7

АлшеронскиЙ лесхоз

Длина листьев, мм 181,3 21,3 3,4 30,1

Ширина листьев, мм 56,8 И,1 2,3 43,6

Индекс листьев (форма) 3,2 9,4 3,1 31,0

Длина черешка листа, мм 14,6 20,5 4,1 7,7

Количество жилок и зубчиков, шт. 18,1 13,8 2.7 36,2

Длина зубчика, мм 6,8 19.1 4,4 22,7

Первомайский лесхоз

Длина листьев, мм 169,3 24,2 5,9 16.9

Ширина листьев, мм 56,6 17,7 4,1 24,6

Индекс листьев (форма) 2,5 12,0 4,0 25,0

Длина черешка листа, мм 11.0 24,5 4,5 22.0

Количество жилок и зубчиков, шт. 15,8 23,4 5,0 19,8

Длина зубчика мм 6,5 24,6 6,1 16,3

Рис. 2 - Дендро грамма изменчивости некоторых признаков листьев каштана посевного, построенная на основе кластерного анализа: ( — длина листьев; 2 — ширина листьев; 3 — индекс листьев; 4 — длина черешка листа; 5 - количество жилок и зубчиков; б-длина зубчика

4.2 Изменчивость плодоношения и плодов каштана посевного

Каштан посевной кроме древесины дает ценные плоды, обладающие высокой биологической активностью и качеством. Вопросами изменчивости и селекции на качество плодов активно занимаются селекционеры в естественных лесах Средиземного моря (Испания, Франция, Греция), Черного моря (Болгария, Румыния). На Черноморском побережье этими вопросами занималась большая группа исследователей (Харьюзова, 1936; Соколов, 1952; Иссицский, 1968; Гулисашвили, 1961; Тугуши, 1971; Тугуши, Тодуа, 1974; Коркешко, 1972, 1973). На Северном Кавказе этими вопросами занимались (Калгин, 1961; Хут, 1975).

Нами индивидуальная изменчивость плодоношения каштана посевного изучалась в культурах 60-летнего возраста в Апшеронском и Горячеключевском лесхозах на 2 пробных плошадях, в которых было не менее 200 деревьев каштана посевного.

и

Индивидуальная изменчивость по 15 признакам плодоношения и плодам представлена на рис.3. Если сравнить уровни изменчивости (С, %), то в самой западной точке наблюдается почти по всем изученным признакам более высокие значения, чем в Апшеронском лесхозе. Это возможно связано с эколого-географической изменчивостью. По признакам наиболее низкой или очень низкой изменчивостью характеризуются размеры плодов (С = 1,9-8,7 %) и средний вес плода (С = 1,8-3,2 %). Эти признаки, вероятно, являются генетически обусловленными и наследуются в потомстве. Остальные признаки имеют от среднего до очень высокого значения уровня изменчивости и зависят от внешних условий, складывающихся в период цветения, оплодотворения и формирования урожая. Подтверждением этого могут служить данные по селекции хозяйственно-ценных форм каштана посевного по плодам и плодоношению на Черноморском побережье (Коркешко, 1969, 1971, 1973).

1

14 13

10 11 12 13

Рис. 3 — Дендрограмма изменчивости плодоношения и плодов каштана посевного, построенная на основе кластерного анализа: I - количество плодоносящих ветвей, шт.; 2 - количество плюсок на ветви, шт.; 3 - количество плодов в плюске, шт.; 4 - масса плодов в плюске, г; 5 — масса плодов на средней ветви, г; б — средний вес плода, г; 7 - окраска плюсок, балл; 8 - окраска плодов, балл; 9 - масса 1000 плодов, п 10 - урожай плодов на дерево, кг; 11 — здоровых, кг; 12 — поврежденных, кг; 13 - недоразвитых, кг; 14 — высота плодов, мм; 15 — ширина плодов, мм.

Наиболее информативными признаками являются урожай плодов на дерево и его качественные показатели — количество здоровых, поврежденных и недоразвитых плодов. Вторая группа признаков - средний вес плода и количество плодов в плюске, которые связаны с окраской плодов и плюсок. Третья группа признаков - количество плюсок на ветви, масса плодов в плюске и количество плодоносящих ветвей. Л размеры плодов на средней ветви, и, особенно, масса 1000 плодов не связаны с другими изученными признаками по уровню плодоношения. Все они, вероятно, находятся под влиянием комплекса внешних факторов, с клады дающихся в процессе формирования плодов и урожая.

5 лесоводственно-селекционная оценка искусственных насаждений каштана посевного

Проведен анализ роста, продуктивности каштана посевного и дана селекционная оценка в искусственных насаждениях северного макросклока Кавказа в наиболее благоприятных условиях Апщеронского лесхоза, лесхоз-техникума Краснодарского края и Тульского, Первомайского лесхозов Республики Адыгея. Тип леса — каштанник ожино-вый (ежевичный), ТЛУ — Дг, состав 6-9 единиц каштана 30-60 летнего возраста. Склоны северной экспозиции, почвы — бурые, горнолесные суглинистые, задерпение — отсутствует. Подготовка почвы — бороздами, посадка вручную. Лесоводственно-таксационная характеристика, а также данные по фенотипическим признакам, плодоношению представлены на рис. 4. Производительность культур соответствует 1-Н классам бонитета, полнота колеблется от 0,6 до 0,9 единиц. Запас древесины для культур в 60 лет составляет 251-357 м1 на 1 га.

По изученным фенотип и чес ким признакам выявлено, что проекция крон не превышает 2,5 м, а, обшая протяженность кроны и, особенно, плодоносящая с возрастом увеличивается. Плодоносящая часть кроны (11) тсс но связана с количеством плодоносящих ветвей в середине и внизу кроны (22, 23), а также с проекцией кроны (8, 9) и общей протяженностью кроны (10). Она имеет большую связь с полнотой (6), бонитетом (5) и у деревьев с заостренной формой вершины (20). Цвет коры в молодом возрасте имеет светло-серый оттенок и только к 60 годам он имеет более темный тон. По степени трещиноватости коры преобладают в молодом возрасте деревья с поперечно-трещиноватой структурой, а к возрасту спелости она приобретает глубокотрещиноватое строение. Высота поднятия трешиноватой корки к 60 годам не превышает 2,0-3,0 м высоты дерева.

Данные по плодоношению показывают, что в культурах цветение и формирование урожая каштанов наступает с 40 лет и его масса не превышает 46 г на дерево, средний вес плода 2,0 г. К 60 годам средняя

2500

20) 180 163

из

120

1Ш

»

60 «

20

ОТНОСИ.

ед.

ТТТпт

т^тт-г^.

13 2Й 1« 7 29 23 33 27 24 31 2 30 32 17 3 15 4 16 1 14 19 21 12 27 30 3 20 6 10 8 9 22 II 23

Рис. 4 - Дендрограмма изменчивости таксационных, фенопшических признаков искусственных насаждении каштана посевною: 1 - состав насаждения, 2 - возраст, 3 - высота, 4 - диаметр, 5 - бонитет, 6 - полнота, 7 - ер. величина урожая с дерева, 8 - проекция кропи С-Ю, 9 - проекция кроны В-3, 10 - общая протяженность кроны, 11 - плодоносящая часть кроны, 12 - толщина сучьев внизу, 13 - толщина сучьев в середине, 14 -толщина сучьев в нижней части кроны, 15 - угол отхождения сучьев вверху, 16 - угол отхождения в средней част, 17 -угол отхождения сучьев в нижней части кроны, 18-овальная вершина, 19 - округло-овальная, 20 -заостренная, 21 - количество плодоносящих ветвей вверху, 22 - в середине, 23 - внизу кроны, 24 - темно-серая кора, 25 - светло-сера я кора, 26 - поперечно-трещиноватая кора, 27 - глубокот ре шиповатая кора, 28 -высота поднятия трещин коры, 29 - величина урожая плодов на I га, 30 - средний вес плода, 31 - количество деловых стволов, 32 - количество полуделовых стволов, 33 - количество дровяных стволов.

величина урожая достигает почти 1 кг, а масса плода 2,5 г. Ю.Г. Хут (1975) в естественных насаждениях Первомайского ЛПХ (Адыгея) обнаружил, что 87 % плодов имеют средин Л вес каштанов 3,1-5,0 г. Из 46 изученных деревьев по уровню плодоношения только 2 имеют крупные плоды. На Черноморском побережье Кавказа А. А. Коркешко (1973) изучая плодоношение отдельного дерева установил, что в пределах кроны вес плодов варьирует от 10 до 19 %, в неблагоприятные годы средний вес плода может уменьшаться на 1/3, Урожай плодов зависит от количества осадков выпавших в период формирования урожая.

Наиболее стабильными признаками являются протяженность плодоносяшей части кроны (11) с количеством плодоносящих ветвей в средней и нижней части кроны (22, 23). От этих признаков зависит урожай плодов (каштанов). В верхней части преобладают ростовые побеги и они не играют существенной роли в формировании урожая. Вторая группа факторов — проекция кроны с севера на юг и с востока на запад, т.е. чем больше диаметр кроны, тем большее количество плодоносящих ветвей и следовательно, больше плодов. Существенное влияние на плодоношение оказывают полнота, насаждений, общая длина кроны и деревья с заостренной формой кроны.

Важным фактором оценки эффективности ведения лесного хозяйства является лесоводственно-селекционная структура искусственных насаждений. Для этого нами была проведена селекционная оценка культур каштана посезного в возрасте от 23 лет до 61 года на 17 пробных площадях по селекционным категориям, нормальные и минусовые. Основную долю всех культур составляют во всех возрастах нормальные деревья (73-95 %). Количество плюсовых деревьев в 56-61 год не превышает 8 %. Все это говорит о довольно высоком уровне производства в лесных предприятиях Северного Кавказа.

6 культуры каштана посевного на северо-западе

КАВКАЗА

6.1 Агротехника создании лесных культур каштана

Культуры каштана обычного создаются на северных склонах, как наиболее подходящих по микроклиматическим условиям. Сушестпуют различные технологические особенности, которые необходимо учитывать при подборе ле со культурного фонда для создания культур каштана посевного. Это — экспозиция склонов, высота над уровнем моря, схемы смешения, подготовки почвы и другие.

На основе анализа л eco культурного опыта в Горячеключе веком, Хадыженском, Аишеронском лесхозах установлено, что наилучшими показателями по производительности, занимают культуры созданные

1С

по бороздам. При составе 3-6 единицы каштана, они имеют 1а - II бонитет, в то время как по полосам IV бонитет. В условиях Хадыжсиского лесхоза, даже в 42 года во влажном каигганнике, бонитет IV, средняя высота 3,9 м, средний диаметр 4,6 см, запас 40,9 м3 на 1 га. Здесь негативно сказалось влияние экспозиции склона — южная, что усилило неблагоприятные микроклиматические условия на этой площади. При полосном способе подготовки почвы происходит интенсивное испарение влага, в то время как в бороздах, проложенных плугом по диагоналям склонов осенью, происходит накопление влаги, перехват ее при ливневых осадках, которые преобладают & вегетационный период и, следовательно, максимально используется для роста и развития культур. Поэтому, в настоящее время, применяется нарезка борозд с применением имеющейся на предприятиях техники.

Промежуточное положение занимают культуры, созданные без подготовки почвы. Производительность их составляет — II бонитет. Способ посадки ручной или механизированный, не оказывает существенного влияния на рост и продуктивность культур каштана.

Важное значение имеет для культур каштана схема смешения , В условиях Апшеронского лесхоза в 45 лет наилучшую производительность (1а бонитет) имеют культуры каштана (б единиц) с ясенем обыкновенным и грушей. Запас достигает 210-240 м1 /га, средний диаметр 20-21 см, средняя высота 26-28 м. Хорошие показатели в 23 года в этом же лесхозе имеют культуры состава 4Кш4Г1БкЮлч+Кло. Бонитет 1а, запас 190,5 м1 /га. Все эти культуры созданы на вырубках дуба череш-чатого. В Хадьгженском и Горячеключевском лесхозах успешно создают культуры на вырубках в типе лесорастительных условий - свежий дубняк скальный. Так, в кв. 14 Горяче ключевского лесхоза в 24 года при составе ЗКшЗДнс10с2Г1Кло культуры имеют 1а бонитет и запас 181 м1 /га. В Хадыженском лесхозе кв. 43 при составе 4КшЗДнсЗОс в 33 года продуктивность культур 1а бонитет и запас древесины 221 м1 /га. Все это говорит об успешном произрастании каштана в смеси с дубом, ясенем, буком, грушей. Особенно это необходимо учитывать при реконструкции малоценных, низко пол нотных насаждений Северного Кавказа (Чернышов, 1988, 1990).

Изучение изменчивости диаметров, высот каштанников в некоторых типах лесорастительных условий показало, что наилучшими показателями обладают кашганники свежие, худшими свежие дубняки скальные, промежуточное положение занимают каштанники в ТЛУ -свежие дубняки черешчатые. Это связано с ухудшающимися условиями произрастания. Поэтому, при планировании культур каштана и, особенно, реконструкции малоценных насаждении необходимо учитывать лесорастительные условия коренных насаждений, с тем чтобы подобрать такой состав, который обеспечит максимальную устойчивость и

п

продуктивное! ь последующих древостоев.

6.2 Экикомическая эффективность выращнвания каштана

Сравнительный анализ таксовой стоимости древесины дуба че-решчэтого и каштана посевного на 1 га показал, что доход только по древесине каиггана более чем на I миллион рублей выше, чем у дуба.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Изучение эндогенной изменчивости шести морфометрических показателей листьев показало повышенные уровни в нижней части кроны, что вероятно, связано с более жесткими условиями среды, чем в средней и особенно верхней частях,

2. Рассмотрение индивидуальной изменчивости листьев позволило выявить контрастный признак-индекс или форму листьев, который является генетически закрепленным видовым признаком. Это подтверждается данными кластерного анализа, который позволил установить связь индекса с длиной зубчика, количеством жилок и зубчиков и возможность использования этого признака для изучения внутривидовой изменчивости и попупяционной структуры каштанников.

3. Из генеративных органов (каштанов) наименьшим уровнем индивидуальной изменчивости обладают средний вес плода, размеры плодов. Наиболее информативными признаками плодоношения являются урожай плодов на дерево и качественные показатели — количество здоровых, поврежденных и недоразвитых плодов. Все это указывает на перспективность отбора деревьев с высоким урожаем, их размножение и создание целевых лесоплодовых плантаций путем прививки.

4. Таксационные показатели о искусственных ценозах и естественном насаждении имеют несущественные различия.

5. Кластерный анализ всех 33 изученных признаков и показателей позволил выявить их уровень изменчивости и связи между собой. Наиболее стабильными показателями обладают такие генеративные признаки, как протяженность плодоносящей части кроны с количеством плодоносящих ветвей. Вторая группа факторов — это проекция кроны, полнота насаждений, общая длина кроны н деревья с заостренной формой вершины.

6. Многомерный сравнительный анализ искусственных и естественного древостоев показал, что происхождение насаждения играет существенною рать в изменчивости признаков и показателей каигтапа посевного на северо-западе Кавказа,

7. Лесоводственно-селекнионная оценка культур каштана посевного показала высокий уровень производства в лесных предприятиях

Северного Кавказа. Количество нормальных деревьев к 60 годам составляет 78-95 %, плюсовых не превышает 8 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для формирования высокопродуктивных, устойчивых насаждений каштана в условиях Северо-западного Кавказа рекомендуется:

- создавать культуры в оптимальных лесорастительных условиях - свежих и влажных типах леса;

- отдавать предпочтение северным и западным экснозкшгям склонов;

- подготовку почвы проводить бороздами, как наиболее эффективную с точки зрения сохранения и накопления влаги;

- отдавать предпочтение культурам в сочетании с буком, грабом, особенно при реконструкции малоценных насаждении.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В следующих РАБОТАХ:

1. Фуников А. И. Воспроизводство Са^апеа МШ. на Северном Кавказе / А И. Фуников, А. И. Чернодубов // Лесопромышленный комплекс России XXI век. — СПб: ЛТА, 2002. - С. 103.

2. Чернодубов А. И. Селекцпя п воспроизводство каштана съедобного на северном макросклоне Кавказа //А. Чернодубов, А. И. Фуников // Интеграция науки и высшего образования, инновационная деятельность на предприятиях лесного комплекса. — Воронеж: ВГЛТА, 2002. - Т. 1. - С. 280-281.

3. Фуников А. И. Плодоношение Сайапеа забуа МШ. в условиях северного макросклона Кавказа / А. И. Фуников// Плолоаодст-во, семеноводство, интродукция древесных растений. - Красноярск: СПбГТУ, 2002. - С 75-76.

4. Фуников А. И. Каштан съедобный, как плодовая культура Северного Кавказа / А. И, Фуников // Состояние и перспективы развития нетрадиционных культур. - Воронеж: Квадрат, 2003. -С. 342.

5. Фуников А. И. Каштан посевной на северном макросклоне Кавказа / А. И. Фуников, А. 11. Чернодубов. - Воронеж: ВГЛТА, 2003.-80 с.

6. Фуников А. II. Лесоводственно-селекционная оценка культур каштана посевного / А. II. Фуников // Лес. Наука. Молодежь, -Воронеж: ВГЛТА, 2003.-С. 166-168.

7. Фуников А. И. Эндогенная изменчивость листьев каштана по-

її

севного /А. И. Фуников // Лесные культуры, селекция, семеноводство древесных пород в европейской лесостепи. - Воронеж: ВГЛТА, 2003.-С. 56-58.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим подписать по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, ВГЛТА, Ученому секретарю. Факс: 8(0732) 53-84-61

Подписано в печать Фор. Бум. 60x84 1/16 Заказ № -.5"-6 У

Усл. п, л. 1,0 Тираж 100 экз.

Воронежская Государственная лесотехническая академия 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8