Дисциплина: Б1.В.03 – Перспективные технологии в лесном семеноводстве
Тема: «Организация лесосеменной базы: принципы и требования»
Вопросы.
1. Требования к организации постоянной лесосеменной базы.
2. Организационные и технологические аспекты формирования лесосеменной базы.
Ключевые слова:
лесное семеноводство, лесосеменная база, лесосеменное сырье, семена, постоянная лесосеменная база, плюсовые деревья, клоны, лесосеменные плантации.
Бюджет времени:
Общий бюджет времени – 4 часа.
Количество 2-часовых занятий – 2.
Форма проведения занятий – аудиторные.
Вид занятий – лекции.
Литература.
1. Бессчетнов В.П., Кентбаев Е.Ж., Бессчетнова Н.Н, Кентбаева Б.А. Лесная селекция [Текст] / В.П. Бессчетнов, Е.Ж. Кентбаев, Н.Н Бессчетнова, Б.А Кентбаева. - Учебник для студентов лесохозяйственных специальностей. Гриф Республиканского учебно-методического совета Республики Казахстан. – Алматы: Нур-Принт, 2015. – 358 с.
2. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Селекционный потенциал плюсовых деревьев [Текст] / Н.Н. Бессчетнова. – Saarbrücken: Lap Lambert Academic Publishing GmbH & co. KG. ISBN 978-3-8443-5608-3, 2011 – 402 c.
3. Бессчетнова Н.Н., Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Морфометрия и физиология хвои плюсовых деревьев [Текст] / Н.Н. Бессчетнова, В.П. Бессчетнов. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2014. – 368 с.
4. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев [Текст] / Н.Н. Бессчетнова. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. – 586 с.
5. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев [Текст] / Н.Н. Бессчетнова. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2016. – 464 с.
6. Бессчетнов В.П. Полиморфизм казахстанских популяций облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) по хозяйственным и адаптивным признакам. Дис. док. биол. наук. Алматы, 1994. – 543 с.
7. Бессчетнов В.П. Полиморфизм казахстанских популяций облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) по хозяйственным и адаптивным признакам. Дис. док. биол. наук. Алматы, 1994. – 543 с.
8. Чмыр А.Ф., Бессчетнов В.П. Экология и культура облепихи Hippophae rhamnoides L. [Текст] / – СПб, СПбНИИЛХ, 1998. – 278 с.
9. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику. Минск: Вышейшая школа, 1978. – 448 с.
10. Турбин Н.В., Тарутина Л.А., Хотылева Л.В. Результаты экспериментальной проверки математических моделей определения комбинационной способности [Текст] / Турбин Н.В., Тарутина Л.А., Хотылева Л.В. /. Турбин Н.В., Тарутина Л.А., Хотылева Л.В. // Известия АН БССР, сер биол., № 1, 1965.
11. Турбин Н.В., Тарутина Л.А., Хотылева Л.В. Сравнительная оценка методов анализа комбинационной способности у растений [Текст] /. – «Генетика», т. 2, № 8, 1966.
12. Турбин Н.В., Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Диалельный анализ в селекции раст ений [Текст] /. Минск, 1964.
13. Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Изучение комбинационной ценности самоопыленых линий кукурузы в диалельных скрещиваниях. – Сб. «Генетика гетерозиса». Минск, 1964.
14. Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Оценка наследуемости количественных признаков в популяции кукурузы на основе диаллельных скрещиваний. – Сб. «Вопросы математической генетики» [Текст] /. – Минск, 1969.
15. Кедров-Зихман О.О. Поликросстест в селекции растений. Минск, 1974.
Организационные мероприятия
1. Создать группу или «беседу» на платформе «ВКонтакте».
2. Присоединить к ней всех по списочному составу, а также меня и Н.Н.
3. Определить адрес конференции в «Гуглмит» – использовать мою платформу и разослать всем ссылку на адрес: meet.google.com/zbu-fkht-atc
Перспективные технологии хранение семян хвойных пород
Требования к организации постоянной лесосеменной базы для эффективной работы тепличного комплекса
В соответствии с Лесным кодексом Российской федерации (и Республики Казахстан) воспроизводство лесов на вырубках, гарях и иных ранее занимаемых лесом территориях государственного лесного фонда должно обеспечивать улучшение породного состава лесов, увеличение их производительности, рациональное использования земель государственного лесного фонда. Необходимым условием для реализаций указанных положений является выращивание высококачественного посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами.
Залогом эффективной работы питомника по выращиванию посадочного материала с закрытой корневой системой является надежная лесосеменная база, созданная на постоянной основе и базирующаяся на современных достижений генетики и селекции лесных деревьев и кустарников – постоянной лесосеменной базе (ПЛСБ).
Ядром ПЛСБ являются лесосеменные плантации (ЛСП) создаваемые семенным и вегетативным потомством лучших по фенотипу деревьев (плюсовых деревьев). При выделении лучших деревьев по генотипу (элитных деревьев), используется их потомство.
На современном этапе в селекции древесных видов доступным, преимущественно, является массовый отбор – отбор ценных экземпляров вида по внешним признакам – отбор плюсовых деревьев. В последующем из их числа возможен отбор ценных генотипов – индивидуальный отбор.
Семеноводство сосны обыкновенной в Республике Казахстан и других странах с развитым лесоводством базируется на лесосеменном районировании, что предполагает территориальное регламентирования использования семян по районам, которые характеризуются определенными природными условиями и генотипическим составом популяций, а также определенными лесохозяйственными особенностями, которые обусловливают общее направление по организации лесного семеноводства и использованию однородного по наследственным свойствам семенного и посадочного материала. Это определяет возможность создания высокопродуктивных и устойчивых лесных насаждений.
В соответствии с Лесным кодексом Республики Казахстан для лесокультурного производства использование семян лесных деревьев и кустарников допускается в соответствии с утвержденным лесосеменным районированием Республики Казахстан (Лесосеменное районирование…, 2012).
Создание ПЛСБ в составе комплекса лесного питомника и лесосеменной станции является необходимым этапом производства посадочного материала с закрытой корневой системой, имея в виду, значительную площадь лесокультурного фонда Канонерского филиала ГЛПР «Семей орманы» при установленном допустимом использовании семян только собственного лесосеменного района. В соответствии с лесосеменным районированием территории Казахстана проектируемый комплекс расположен во 2-м лесосеменном районе сосны обыкновенной (Лесосеменное районирование…, 2012) – Прииртышско-Кулундинском лесосеменном районе.
ПЛСБ создается в несколько этапов.
I этап (исключается или существенно снижается объем работ при наличии, отобранных плюсовых деревьев в искомом лесосеменном районе) – селекционная инвентаризация насаждений (естественные насаждения, искусственные насаждения известного происхождения сосны обыкновенной в возрасте не менее 50 лет, что связано в том числе, с возрастом наибольшей семенной производительности – спелые, приспевающие и средневозрастные насаждения).
1) Начало технического этапа – формирование комиссии по отбору и аттестации кандидатов в плюсовые деревья и плюсовых деревьев, плюсовых насаждений.
Конец этапа – подразделение инвентаризируемых насаждений по категориям (нормальные, минусовые и плюсовые насаждения), формирование комплекса плюсовых деревьев (не менее 50 плюсовых деревьев).
2) Конечный продукт этапа – комплекс плюсовых деревьев, численность которого позволит создать ЛСП 1-го порядка, плюсовые насаждения.
3) Технологическая схема этапа (рис. 5.1).
Рисунок 5.1 – Технологическая схема формирования ассортиментного комплекса плюсовых деревьев сосны обыкновенной
для ЛСП первого порядка
4) Сроки каждого этапа с датами, длительностью, временными показателями на этапе селекционной инвентаризации весьма индивидуальны и их планирование не может устанавливаться жестко.
5) Риски и рекомендации по их снижению.
а) недостаточная надежность выделения по фенотипу носителя лучшего генотипа.
Проверка по потомству в испытательных культурах семенного потомства, выделенных плюсовых деревьев.
б) недостаточное количество, выделенных плюсовых деревьев, для включения в состав ЛСП – риск возникновения инбредной депрессии семенного потомства плюсовых деревьев.
Расширение количества плюсовых деревьев за счет переноса из лесосеменных районов (ЛСР), допускающих такой перенос. Потенциальным источников таких плюсовых деревьев являются архивы клонов и ЛСП вегетативного происхождения в составе КазНИИЛХ.
Детализация работ.
По таксационным описаниям подбираются лучшие спелые, приспевающие (возможность оценки, качества древесины и товарности), возможно проведение селекционной оценки в средневозрастных насаждениях. В перечисленных возрастных категориях с более высокой достоверностью можно оценить хозяйственно-технические и биологические качества деревьев и насаждений.
Оценку деревьев и распределения их по селекционным категориям на первом этапе отбора проводят по совокупности внешних признаков, т.е. по фенотипу. При этом учитываются следующие качественные показатели: прямоствольность и полнодревесность; наличие или отсутствие пороков древесины; качество древесины; соотношение микро- и макростробилов; пыльцевая продуктивность, регулярность семеношения, устойчивость к вредителям и болезням, другим неблагоприятным факторам среды и др. Из количественных показателей учитывают: высоту и диаметр дерева; протяженность кроны; ширину кроны; протяженность бессучковой зоны ствола. В одновозрастных чистых насаждениях плюсовые деревья должны превышать средние показатели древостоя по высоте 10 % (что близко к оценке в 3 м по требованиям к различиям в Швеции) и более, по диаметру на 30 % и более. В насаждениях, пройденных постепенными и выборочными рубками, указанные показатели могут быть снижены до 8 % и 20 % соответственно. В разновозрастных насаждениях плюсовые деревья отбираются по каждой возрастной группе отдельно.
Деревья разделяют на 3 категорий: плюсовые, нормальные и минусовые.
Плюсовые деревья не относятся к объектам ПЛСБ. Заготовка на них семян и подвойного материала допускается в исключительных случаях.
II этап – создание объектов единого генетико-селекционного комплекса, способствующих устойчивому функционированию ПЛСБ: архивы клонов плюсовых деревьев, маточно-черенковые плантации плюсовых деревьев и др.
1) Начало технического этапа – по наличию привойного и подвойного материала плюсовых деревьев.
Конец этапа – на 2-й год после срастания прививок, возможно одновременно с созданием ЛСП.
2) Конечный продукт этапа – архивы клонов, маточно-черенковые плантации, после начала устойчивого семеношения ЛСП создаются испытательные культуры семенного потомства комплекса клонов плюсовых деревьев одной ЛСП.
3) Технологическая схема этапа (рис. 5.2).
Рисунок 1.2 – Технологическая схема создания системы объектов
единого генетико-селекционного комплекса
Привитые саженцы используются для создания следующих объектов.
1. Архивы клонов, как объекты сохранения ценного генофонда вне природных мест обитания (возможно совмещение функций резервирования генотипов с маточно-черенковой функцией).
2. Лесосеменные плантации первого порядка закладываются для массового получения улучшенных семян сосны обыкновенной.
3. Испытательные культуры.
Детализация работ.
Заготовка лесосеменного сырья и привойного материала с плюсовых деревьев (рис. 1.3, 1.4) осуществляется поднятием в крону с помощью спецснаряжений.
Рисунок 1.3. – Плюсовое дерево сосны обыкновенной
в естественных насаждениях Нижегородской области
(Семеновское районное лесничество)
Рисунок 1.4. – Плюсовое дерево № 110/10 сосны обыкновенной
в ГБУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»
При наличии архивов клонов (рис. 1.5, 1.6) и клоновых ЛСП (рис. 1.7 – 1.10.) допускается заготовка черенкового материала с надежно идентифицируемых деревьев в их составе.
Рисунок 1.5. – Архив клонов № 1 плюсовых деревьев сосны обыкновенной в ГБУ НО «Семеновский спецсемлесхоз», прививки плюсового дерева 19
Рисунок 1.6. – Архив клонов № 1 плюсовых деревьев сосны обыкновенной в ГБУ НО «Семеновский спецсемлесхоз», прививки плюсового дерева 20
Рисунок 1.7. – Испытательные культуры плюсовых деревьев сосны обыкновенной в ГБУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»
Рисунок 1.8. – Лесосеменная плантация № 24, созданная клонами плюсовых деревьев сосны обыкновенной в ГАУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»
| 
|
| а | б |
Рисунок 3 – Лесосеменная плантация сосны обыкновенной № 18 ГАУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»: а) граничный столб; б) общий вид участка
Рисунок 4 – Лесосеменная плантация лиственницы сибирской: Волжкое участковое лесничество Городецкого межрайонного лесничества Нижегородской области
Рисунок 5 – Лесосеменная плантация ели европейской ГАУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»
Рисунок 8 – Лесосеменная плантация № 2 до изреживания рядов
(фото Бессчетновой Н.Н.)
Рисунок 1.9. – Микроспорогенез («цветение») сосны обыкновенной на лесосеменной плантации ГАУ НО «Семеновский спецсемлесхоз»
Рисунок 1.10. – Образование шишек («плодоношение») сосны обыкновенной на лесосеменной плантации
Техника проведения прививки – в приклад сердцевиной на камбий, в расщеп, копулировкой. Оптимальный вариант, кода семена для выращивания подвоев и привойный материал заготавливаются с одного плюсового дерева. Прививка сердцевиной на камбий оптимальна при использовании тонких черенков. Наилучшие результаты в условиях ГАУ НО «Семеновский спецсемлесхоз» дает прививка в расщеп и в приклад сердцевиной на камбий: результаты по отдельным прививщикам достигают 98 % (рис. 1.11 – 1.15.).
Предполагаемая контейнерная технология позволяет использование выращенных сеянцев для проведения прививки непосредственно в кассетах (см. рис. 1.11 – 1.12).
Другим вариантом является – перевалка однолетних сеянцев в 1-литровые цилиндры из полимерных материалов или непосредственный посев в цилиндры и проведение прививки в них. Прививаются наиболее развитые сеянцы, толщина которых в большей степени близка к диаметру привойного материала. Поэтому всегда необходим посев с запасом на отбраковку подвоев по диаметру.
Привойный материал (рис. 1.13) заготавливается ранней весной до начала сокодвижения – для района проектирования – не позднее середины марта. При значительной удаленности места заготовки привойного материала от мест хранения и проведения прививки, заготовленные ветви необходимо сразу упаковать в материалы, препятствующие их иссушению (вполне пригодна полимерная пленка). До прививания привои хранятся при температуре – (-2оС) – (+2оС), извлечение производится непосредственно перед прививкой.
Прививка производится по одному из предложенных видов в теплицах.
Архивы клонов и маточно-черенковые плантации создаются по одной схеме – рядами по 25 и более прививок (это позволит статистически достоверно оценивать результаты исследований плюсовых деревьев по многочисленным признакам при их дальнейших исследованиях).
Рисунок 1.11. – Подвоем служит стандартный однолетний сеянец, выращенный с использованием контейнерных технологий
Рисунок 1.12. – Готовая прививка, оставленная на доращивание с использованием контейнерных технологий
Рисунок 1.13. – Привой, заготовленный в кроне плюсового дерева
Рисунок 1.14. – Подготовленный к прививке черенок, срезанный с побега плюсового дерева сосны обыкновенной
Рисунок 1.15. – Прививка черенком в расщеп, срезанный с побега плюсового дерева сосны обыкновенной: подготовленный черенок вводится
в расщеп верхней части подвоя
При последующей посадке в ряду прививки одного клона отделяются от другого – увеличением расстояний (двойной шаг посадки) и маркировкой столбами. Расстояние между рядами и в ряду соответственно 4 м и 3 м.
Лесосеменные плантации создаются со схемой размещения способствующей хорошему освещению всей кроны. Такое размещение обеспечит наилучшие условия для развития женского репродуктивного яруса, снизит темпы очищения ствола от сучьев и поднятия кроны, что создаст благоприятные условия заготовки шишек. Для сосны обыкновенной оптимальна схема – 8 м × 6 м. Такое размещение обеспечивает оптимальный ветровой режим для опыления, не требует в дальнейшем изреживаний, позволяет широко использование средства механизации при уходах и заготовке шишек.
Для снижения условий возникновения инбредной депрессии, возникающей при самоопылении перекрестноопыляющихся видов, которая проявляется в снижении урожаев семян, понижении их качества, а впоследствии низкими показателями жизненной силы у потомства, применяются схемы смешения клонов на плантации и установление порогов численности плантации. На современном этапе пороговой численностью искусственных популяций является – 50 генотипов при ведении селекции на общую продуктивность и устойчивость. Это позволит сохранить в семенном потомстве необходимое генотипическое разнообразие природных популяций. Наиболее простой является блочная схема смешения, в которой каждый блок содержит полный набор клонов. Одновременно с посадкой составляется схема смешения, в каждом блоке схема смешения одинаковая. Порядок размещения клонов в блоке устанавливается жеребьевкой (случайно).
Схема в блоке для минимального количества клонов (50 клонов) приведена на рисунке 1.16.
Схема может адаптироваться для любого числа клонов.
Рисунок 1.16. – Блочная схема смешения клонов пятидесяти плюсовых деревьев на лесосеменной плантации
Лесосеменная плантация закладывается среди насаждений другой породы, по периметру изолируется от заноса фоновой пыльцы многорядной плотной изгородью из деревьев с плотной кроной, исключая осину.
При достижении прививками высоты 1 м необходимо приступить к формированию низкорослой кроны. Для этого в первый прием укорачивают осевой побег и самые верхние боковые побеги, затем регулярно обрезаются замещающие вершину побеги на 1/3. Если обрезки проводится по достижению 2 м, то удаляются в первый прием 2 последних прироста. Декапитация в высоком возрасте приводи к высокому отпаду деревьев на ЛСП и не оптимизирует условий заготовки шишек.
Для стимуляции семеношения необходимы своевременные агротехнические уходы за почвой, внесение орано-минеральных удобрений и внекорневые подкормки микроэлементами (бором и др.).
Задание 9.
Сформируйте глоссарий (термины, понятия и определения) по теме лекции (не менее 50 терминов).
Работа выполняется индивидуально на основе анализа нормативно-справочных и иных материалов, определяющих содержательную часть понятий и терминов, применяемых в лесном семеноводстве, включая его технологические аспекты. Отчет предоставляется в форме действующих на текущий момент терминов, понятий и определений в сфере лесного семеноводства (нормативно-справочная информация, научные публикации). Корректная ссылка на источник информации обязательна.