Цибулько В.А. Підвищення продуктивності соснових лісів Київського Полісся шляхом створення лісових культур на основі генетично покращеного насіння

summary

1. Розвиток насінництва сосни звичайної на генетико-селекційній основі (огляд літератури)

Підвищення продуктивності і стійкості лісових насаджень залишається одним з головних напрямків у лісогосподарській діяльності багатьох країн. Тому селекційні програми покращення лісоутворюючих порід займають важливе місце в лісовій науці. Такі програми містять порайонну селекційну оцінку насаджень, відбір найбільш цінних форм, їх оцінку й впровадження у виробництво (Ковалевич А.И., 1992; Иозус А.П., Крючков С.Н., 1987; Wu H.X., 1998; Kosky V., 1985; Samuelson K.-R., 1975; Бамбе В.Т., 1983; Пирагс Д., Бауманис И., Биргелис Я., 1989; Петров С.А., Патлай И.Н., Сахаров В.И. и др., 1989).

В 1976 р. були введені в дію “Основные положения по лесному семеноводству в СССР”, які містили науково обгрунтовані принципи “плюсової” селекції (виявлення, відбір і оцінку цінного генофонду, його збереження і використання, закладання й формування лісонасіннєвих плантацій, віднесення лісового насіння до різних селекційних категорій  тощо.) (Молотков П.И., Патлай И.М., Давидова Н.И. и др., 1982; Вересин М.М., 1963; Чудный А.В., 1983; Роне В.М., 1980; Андрюшкявичене И., Раманаускас В., 1980; Балабушка В.К., 1982; Шлончак А.В., 1983; Шлончак Г.А., 1986).

У даний час перед лісовими генетиками і селекціонерами України поставлено важливі завдання щодо підвищення продуктивності і стійкості насаджень на основі збереження, поглибленого вивчення і раціонального використання існуючих генетичних ресурсів (Молотков П.И., 1989; Ониськів М.І., Пилипенко І.О., 1993; Молотков П.І., Патлай І.М., Давидова Н.І., 1989; Митроченко В.В., Шлончак Г.А., Шлончак Г.А., Шинкаренко О.І., 1995).

Згідно "Настанов із лісового насінництва”(1993), на майбутнє поставлено завдання повного забезпечення лісового господарства України покращеним і сортовим насінням для створення лісових культур. Для цього необхідно розширити постійну лісонасіннєву базу, покращити стан і генетичний рівень її об‘єктів (Мольченко Л.Л., 1993; Молотков П.И., Шлончак Г.А., 1988; Белоус В.И., 1990; Патлай И.Н., Гайда Ю.И., Руденко В.Н. и др., 1989; Зібцева О.В., 1990; Гавриленко А.П., Бондарук Г.В., Швадчак І.М. та ін., 1993).  

Наукові роботи в сфері збереження генетичних ресурсів лісових деревних видів активно проводяться в Україні вже біля 30 років. За цей період у природних насадженнях відібрано більше 500 генетичних резерватів 30 видів загальною площею близько 27 тис. га (із них сосни звичайної – майже 6,5 тис. га). Результати досліджень, проведених в резерватах на близько 200 пробних площах, свідчать, що відібрані генетичні резервати добре відображають типологічну  структуру й склад лісів України.  Переважно це високопродуктивні насадження 1-1б класів бонітету

У генетичних резерватах України відібрано біля 3 тис. га плюсових насаджень, із них сосни звичайної – біля 800 га. У резерватах і плюсових насадженнях відібрано більше 4000 плюсових дерев, у т.ч. більше 1000 – сосни звичайної (Патлай И.Н., Волосянчук Р.Т., 1996).

Відбір плюсових дерев та створення на їх основі насіннєвих  плантацій продовжується. Усі відібрані за фенотиповими ознаками плюсові дерева і плюсові насадження перевіряють за їх насіннєвим потомством у випробувальних культурах. Дерева і насадження, які підтвердили свої високі показники росту, якості стовбурів, стану, використовуються для створення насіннєвих плантацій, постійних лісонасіннєвих ділянок підвищеного генетичного рівня (Молотков П.И., Грицайчук В.В., 1977; Молотков П.И., Давидова Н.И., Свердлова О.И. и др., 1988; Криницький Г.Т., Дудич Я.І., Заїка В.К., 1993).

2. Програма, методика, об’єкти і обсяг досліджень

З врахуванням мети досліджень програмою робіт передбачалося:

1. Провести інвентаризацію генетичних резерватів Київської області з оцінкою їх стану,  можливостей збору й використання з них насіннєвого матеріалу та живців для створення клонових плантацій.

2. Провести інвентаризацію штучних сортів-популяцій сосни звичайної Київської області.

3. Визначити якість насінного матеріалу з генетичних резерватів та сортів-популяцій.

4. Провести якісну оцінку посадкового матеріалу, отриманого з генетично покращеного насіння.

5. Провести селекційно-лісівничу оцінку створених випробувальних і виробничо-дослідних лісових культур сосни звичайної з участю генетично покращеного садивного матеріалу.

Для оцінки стану генетичних резерватів проводився збір експериментальних матеріалів на пробних площах, закладених за загальноприйнятими у лісовій таксації методами (Анучин Н.П., 1977)

Селекційну оцінку насаджень проводили за шкалою В.В.Вересіна (1963), згідно “Настанов із лісового насінництва” (1993).

Лісопатологічні обстеження генетичних резерватів проводили методом детального обстеження постійних  пробних площ. Для оцінки життєздатності дерев застосовувалася шкала категорій стану дерев згідно “Санітарних правил у лісах України”.   На пробних площах проводився облік дерев і їх фітопатологічний опис. Дерева розподілялись на здорові, ослаблені та пошкоджені. Усього обстежено 1436  дерев.

Для вивчення морфологічних та біометричних показників шишок і насіння в січні–лютому на пробних площах генетичних резерватів і на клонових архівно-маточних плантаціях заготовлялися шишки. В генетичних резерватах збирали гілки з шишками, які були обламані снігом або вітром із таким розрахунком, щоб шишок було не менше, ніж від 20 дерев із загальною кількістю 100-120 шт. На архівно-маточній плантації з південної частини крони всіх дерев збирали по 30 шт. шишок для кожного представленого на плантації клону.

Для опису шишок і добутого з них насіння використовувалася методика  Л.Ф.Правдіна (1969).

Розмір шишок (довжина і ширина) визначався штангенциркулем із точністю вимірювання до 0,1см. Вага шишок  визначалася на вагах ВЛКТ-500 з точністю до 0,1 г. Для визначення кількості насіння шишки описаних зразків висушувалися в термостаті, при температурі 40-60°до повного їх розкриття. Після розкриття шишок підраховувалася кількість повнозернистого і порожнього насіння, а також загальна кількість насіння. Результати всіх вимірювань заносилися до відомості окремо для кожного зразка.

Також  для кожного зразка визначався переважаючий колір насіння.

          Маса 1000 штук насінин  визначалася методом відліку й зважування.

Якість насіння вивчалася за наступними показниками: енергія проростання, технічна (господарська) схожість, довжина корінців проростків.

Визначення посівних якостей насіння сосни звичайної проводилося у відповідності із стандартом ДОСТ 13056.6-97.

    Енергію проростання визначали одночасно зі схожістю, під якою мається на увазі дружність проростання насіння за 7 діб (загальний строк пророщування насіння сосни звичайної – 15 діб). Облік пророслого насіння проводився  з врахуванням методичних вказівок Гордієнка М.І., Дубініна Г.В., Корецького Г.С. (1973) на 3, 5, 7, 10 та 15-й день. Довжина корінців проростків вимірювалася у 20 насінин кожного зразка на останній (15-ий) день пророщування за допомогою лінійки з точністю до 0,1 см.   Усього проаналізовано 72 клони сосни звичайної, представлених на клоновій архівно-маточній плантації. Оброблено 432 статистичні ряди.

Матеріали про ріст і розвиток випробувальних культур в перші роки  отримані з річних звітів науковців лабораторії селекції Київської лісової науково-дослідної станції.

Лісівничо-таксаційні дослідження проводились у віці 2, 3, 5 років, потім  – через кожні 5 років. При цьому визначались приживлюваність (в перший рік) та збереженість (у наступні роки). Проводились суцільні обміри висот дерев лінійкою (з точністю до 1 см)  та жердиною  (із точністю до 10 см) до 10-річного віку, а далі – висотоміром. До 5 років вимірювали діаметр кореневої шийки, а після 5 років – діаметри на висоті грудей (1,3 м) за допомогою штангенциркуля з точністю до 0,1 см та мірної вилки за 2-см ступенями товщини. За результатами цих обмірів визначалися середні діаметри та висоти дерев. З 10-15 років при обліку всіх дерев, вивчались якість стовбурів. Визначались стовбури без вад, з наявністю кривизни, пасинків та багатовершинності. З 20-річного віку вивчалася селекційна структура деревостанів, в яких виділялися плюсові дерева І та ІІ категорій. Результати обмірів оброблялися за допомогою двофакторного дисперсійного аналізу. Порівняння дисперсійного комплексу проводили за методом Шеффе. Величина впливу факторів визначалась за методом Снедекора (Лакин Г.Ф., 1990).

За період досліджень (1998 – 2003 рр.) було обміряно та проаналізовано більше 2000 дерев у випробувальних культурах на площі 4,8 га.

3. Постійна лісонасіннєва база сосни звичайної Київського Полісся

У Київському Поліссі в 1983 році відібрано 11 резерватів основної лісоутворюючої породи – сосни звичайної   загальною площею 234,9 га, які знаходяться на території 5 держлісгоспів (ДЛГ): Димерського, Іванківського, Київського, Тетерівського, Чорнобильського, Боярської лісової дослідної станції (ЛДС) та Київської лісової науково-дослідної станції (ЛНДС). На переважаючих площах генетичні резервати сосни - природного походження і тільки чотири насадження в Чорнобильському та Іванківському ДЛГ і Боярській ЛДС відібрані в лісових культурах із місцевого насіння. В чотирьох держлісгоспах – Димерському, Київському, Іванківському, Тетерівському, а також у Боярській та Київській лісодослідних станціях в найбільш характерних насадженнях резерватів було закладено 8 стаціонарних пробних площ (табл. 1).

Дослідженнями виявлено, що середня довжина безсучкової частини стовбурів генетичних резерватів коливається від 30,9 до 48,9%, а довжина крони становить 25-37% висоти дерева.

За типом крони в 5 генетичних резерватах переважають конусоподібні, а в 3 резерватах – кулясті крони; дерева з парасолькоподібними кронами зустрічаються в 6 резерватах у незначній кількості (1,1-17%). Це свідчить про високу інтенсивність росту більшості деревостанів, за винятком 170-річного резервату Жорнівського лісництва, в якому конусовидних крон лише 5,7%, а решта - кулясті та парасолькоподібні.

Переважна кількість дерев має рівні, повнодеревні стовбури (59,8-89,1%), решта (10,9-40,2%)– криві та з вадами розвитку.