875

На всех участках культур закладывалась пробная площадь с перечетом 200 деревьев по диаметру и 20 измерениям высот, определяли возраст культур по кернам, восстанавливали схему посадки. По отношению к средним таксационным показателям рассчитывали основную характеристику плюсовых деревьев – превышение высоты и диаметра (так наз. селекционный дифференциал). При заготовке шишек на расстоянии 3.3 м от плюс-дерева закладывали круговую мини-пробу с определением диаметров всех сохранившихся стволов и наносили их на схему для оценки конкурентного давления.

Вотличие от культур в естественных насаждениях плюсовые деревья выделялись по упрощенным методикам. Отбор проводили сотрудники института «Союзгипролесхоз» и расчет превышений плюс-дерева проводили относительно окружающих его соседей (иногда всего 4–6 шт.). Такой метод применяли на больших территориях и в смешанных лесах, которые были пройдены выборочными рубками. Это снижало их качество. К 1985 г. всего в Пермском крае имелось около 500 плюсовых деревьев ели в 9 лесхозах.

Поэтому, используя историческую возможность задействовать при формировании исходного материала уникальное лесокультурное наследие лесничих А.Е. и Ф.А.Теплоуховых, в 1980-е годы в Пермском крае была поставлена задача – сформировать две выборки плюс-деревьев: из культур и из естественных насаждений, затем испытать и сравнить их потомства. В качестве рабочей гипотезы предполагалось, что по своим наследственным задаткам плюс-деревья из культур окажутся более высокого качества, и среди них будет больше матерей, дающих быстрорастущее потомство. С этой целью в культурах были отобраны дополнительно еще около 150 плюс-деревьев специалистами Пермской лесной семеноводческой производственной станции (Созин Л.В., Смирнов Ю.Б.) и сотрудниками Пермского госуниверситета (к. с.- х. н. Рогозин М.В).

Вгеографическом отношении исходный материал для селекции ели был отобран в 12 пунктах («ценопопуляциях»), из которых 7 – естественные насаждения и 5 – лесные культуры 1903-1939 гг. Число плюс-деревьев по этим происхождениям колебалось от 9 до 108 шт. (рис. 1.5).

30

31

Особое внимание было уделено семенам контроля, и в каждой из 12 популяций такие семена были получены. Для этого с 30–50 случайных деревьев, находившихся вблизи плюсовых деревьев, отстреливали 1–2 шишки. Кроме того, в качестве контрольных деревьев в популяциях лесных культур находили хорошо плодоносившие деревья нормальной селекционной категории, а также минусовые деревья (сильно отставшие по росту деревья), от которых формировали такой же образец семян, как и от плюс-деревьев. На рисунке справа показаны пять столбиков частот для них (см. рис. 1.5).

Заготовка семян. В разделе «Методика и планирование испытаний» будет показано, что для первых испытаний потомства нужно совсем немного посадочного материала. Так, для закладки двух опытов (основного и страховочного) в семье достаточно 120–200 стандартных сеянцев. Если полагать, что грунтовая всхожесть семян составит 70%, сохранность посевов 75%, количество годных для посадки сеянцев 50%, то необходимое число семян от каждого дерева составит 200 : 0.70 : 0.50 : 0.75 = 760 шт. семян. На Среднем Урале число семян в 1 шишке у ели составляет в среднем 117 шт. с колебаниями от 65 до 142 шт. (Попов, 1984). Поэтому можно полагать, что от одного дерева будет достаточно 760 : 117 ≈ 6 шт. шишек.

Первые опыты по заготовке шишек путем сбивания их дробью из охотничьего ружья показали, что такое их число можно получить отстрелом дробью № 2 за два – шесть выстрелов. Поэтому заранее было закуплено 2 тыс. патронов и оформлены на работу 2 охотника, с разрешениями на право находится с охотничьим оружием в районах области и в зеленой зоне г. Перми с 20 августа по 30 октября 1986 г. Для снижения отдачи под приклад ружья прикручивали полоску свинца весом 500 г.

Опыт работы показал следующее. Вначале осматривали размещение шишек в кроне, используя бинокль. Стрельба становилась эффективной, если в зоне поражения дробью (круге 0.5 м2 на расстоянии 35 м) находилось не менее 15 шишек. Обычно дерево признавали годным для отстрела шишек при втором и выше балле плодоношения. При выборе места для стрельбы охотник отходил от дерева и старался совместить в прицеле сразу несколько веток. Сборщики становились сбоку и после выстрела запоминали места падения шишек. Обычно на обработку одного дерева уходило до 15 минут. Отстрел проводили в любую погоду и даже в дождь. Попадание в саму шишку не сбивало ее, и она падала только в том случае, если перебивали ее черешок – веточку толщиной 2–3 мм.

Наиболее результативным был отстрел шишек с молодых деревьев. Так, в культурах ели 51-летнего возраста с плюс-деревьями высотой 21–24 м потребовалось всего 39 патронов

сдробью № 4, чтобы заготовить с каждого по 8–16 шишек. Но при работе с деревьями выше 33 м расход патронов возрастал до 10 шт. на дерево и стрельба была результативна только дробью № 2 по средней части кроны. После выстрела ружье отдает почти отвесно вниз и поэтому стрелок должен прогибаться назад. Поэтому оказалось удобно стрелять лежа

супором приклада мимо плеча прямо в землю.

Заготовку шишек лучше всего начинать в последней декаде августа, когда шишки побуреют. В 1986 г. лето и осень были холодными, но всхожесть заготовленных 18 августа

32

семян оказалась 98%; при этом шишки месяц дозревали в сухом помещении. Ранний отстрел в условиях Урала предпочтителен, так как даже в такое холодное лето после трех дней теплой погоды 17 сентября в Кунгурском лесхозе 30% деревьев раскрыли шишки, и сбор урожая с них был бесполезен. Это было самое южное место, большая же часть деревьев была севернее на 90-160 км, и выпадения семян там не наблюдалось (см. рис. 1.5).

При оценке рассмотренного способа заготовки шишек у специалистов сразу возник вопрос: значительны ли повреждения деревьев? Для его выяснения была создана специальная комиссия, которая через год после заготовки шишек осмотрела 39 плюс-де- ревьев, из них на 23-х заготовку вели рабочие-верхолазы, а на 16 шишки отстреливали. Оказалось, что из первых 23-х 3 дерева имели по 3-5 полностью обломанных ветвей первого порядка. Дело объяснялось тем, что сбор шишек ведется после подтягивания крупных ветвей к стволу ближе к сборщику; при этом ветви иногда обламываются. Сорвать шишки без загибания ветвей не удается, так как переход сборщика на ветви кроны запрещен.

На 16 деревьях, где шишки отстреливали, повреждений не обнаружили. Почему же их не было? Объяснить это можно довольно просто. Известно, что стрельба дробью эффективна до 35–40 м и именно на таком расстоянии, где ударная сила дробинок ослабевает, и расположены шишки. Поэтому отстреливаются не шишки, а только тонкие ветки, что не приносит ощутимого вреда. Иногда удавалось отстреливать ветку толщиной до 6 мм, но это происходило только при попадании в нее 2 дробинок. Одиночные же попадания только царапают такие ветви. Попадание дроби в ветви толщиной 3–6 мм можно считать, повидимому, заметным повреждением, однако вероятность его мала. Площадь самих веточек мала в сравнении с зоной поражения дробью. Зона эта составляет примерно 5000 см2, на которую попадает 550 дробинок (пять зарядов дроби) и плотность попадания составит 550 : 5000 = 0.11 шт. /см2. Стрельба ведется по двум-трем ветвям первого порядка, которые несут в зоне поражения дробью 10-20 ветвей третьего порядка толщиной 3-6 мм и длиной 10-20 см. Площадь проекции одной такой ветки составит примерно 7 см2, а общая 140 см2. Примерно 2/3 ее закрыто хвоей и дробь поразит только 50 см2 площади, на которую попадет 0.11 шт. см2 × 50 см2 = 5.5 шт. дробинок, причем половина из них только процарапает ветку. Число ветвей третьего порядка в кроне несколько сотен и поэтому повреждение нескольких не нанесет ощутимого вреда кроне.

Безусловно, рекомендуемый способ приемлем для заготовки семян малыми партиями, и заготовить их можно очень большое количество за один сезон, тогда как темпы заготовки семян верхолазами в десятки раз ниже. Практика их работы показала, что группа верхолазов за сезон может заготовить шишки с 30–40 деревьев. В пределах края или области возможен контроль за двумя-тремя такими группами, и за сезон можно получить семена от 100 плюсовых деревьев. Но хороший урожай у ели наблюдается 1 раз в три-семь лет, и если для интенсивной программы селекции нужны семена от 500 деревьев, то получение семян от них растянется тогда на 15–20 лет. Поэтому для получения малых партий семян ели отстрел ее шишек более предпочтителен.

33

1.7. Исходный материал в селекции сосны

Для селекции сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в 1980-е годы в Прикамье не имелось достаточного числа плюс-деревьев, но дело было не только в этом. Если у ели можно было заготовить шишки сбиванием дробью, то для сосны этот способ совершенно не подходил. Вторым препятствием оказалось наличие у сосны сильнейших различий по выходу семян из шишек. У нее среднее число семян в шишках может быть и очень большим (до 45 шт.), и очень малым (1–5 шт.), и этот уровень деревья устойчиво сохраняют (Рогозин, 1978). Вполне понятно, что маточники с низкой семенной продуктивностью совершенно не подходят для создания ЛСП. Поэтому было принято решение сразу начать индивидуальный отбор (т.е. отбор по потомству) и задействовать максимальное число обычных деревьев, используя очень благоприятную возможность использовать как исходный материал деревья на постоянных лесосеменных участках (ПЛСУ).

В молодом возрасте на таких участках совершенно не требуется подниматься в крону дерева – достаточно просто нагибать нижние ветви и собирать шишки. Однажды на одном из участков за 1 день работы удалось набрать образцы от 80 деревьев. Далее в испытания включали в основном матерей с хорошим выходом семян. Таким образом, селекцию сосны проводили сразу в двух направлениях – на высокую семенную продуктивность матерей и на быстроту роста их потомства (табл. 1.4).

Табл. 1.4 – Постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ), использованные в селекции сосны в Пермском крае в 1977–1982 гг.

* - изученная площадь; ** - возраст изучения первого семеношения

34

Левшинский ПЛСУ изучали в два приема: в 1978 и в 1979 гг. и поэтому введено их разграничение: «Левшино-1» и «Левшино-2».

Возраст деревьев на начало исследований колебался от 19 до 22 лет, густота – от 120 до 300 шт./га. Типы леса и типы условий местопроизрастания (ТУМ) на всех участках – сосняки и ельники кисличниковые, почвы суглинистые дренированные (ТУМ С2), за исключением Нижне-Курьинского участка, где почвы супесчаные, подстилаемые с 90 см плотным легким суглинком (ТУМ В2). Пермский и Левшинский ПЛСУ были созданы посадкой по схеме 12×5(6) м отборными сеянцами из семян, заготовленных в 1959 г. с лучших срубленных деревьев сосны в сосняке кисличнике при прорубке просеки для нефтепровода в кв. 102 Пермского лесничества Пермского лесхоза вблизи бывшего базисного питомника. Другие ПЛСУ сформированы изреживанием культур, заложенных местными семенами.

Отбор матерей проводили по 1–3 урожаям. Всего изучено 1703 дерева, из них отобрали 1375 деревьев (81%) со вторым и выше баллами плодоношения. Всего получено 2207 образцов семян, из которых для 910 проведены испытания на быстроту роста (табл. 1.5).

Табл. 1.5 – Исходный материал для селекции сосны – урожайные деревья на ПЛСУ в Пермском крае (шт.)

Ниже показан общий вид семенных деревьев, которые послужили исходным материалом для селекции сосны обыкновенной (рис.1.6).

35

Данная таблица послужила основой для составления других таблиц, помещенных далее. В них объем выборок оказывался несколько меньше, так как некоторые данные не включались в анализ, например, по причине обрезки вершин у части деревьев.

Таким образом, во всех опытах у сосны и ели было измерено 80 тыс. растений 1886 семей. Такое их число позволило далее выявить важные тренды в начинающейся искусственной эволюции (селекции) хвойных. Испытания у сосны детализированы ниже, так как у нее изучалось потомство урожаев нескольких лет, в общей сложности от 910 материнских деревьев (табл. 1.7).

38

Контрольные вопросы:

1.Биологическая изменчивость, качественные и количественные признаки, пять ее показателей, стандартное отклонение.

2.Плюсовые деревья и насаждения, критерии их отбора, три вида естественного

отбора.

3.Методы лесной селекции (пять методов) и их результаты.

4.Развитие лесной селекции и ее программы в России.

5.Лесосеменное районирование на основе географических культур и элементарных лесосеменных районов.

6.Исходный материал в селекции ели в Прикамье.

7.Исходный материал в селекции сосны в Прикамье.

8.Испытательные лесные культуры и школы в Пермском крае.

39