Лісівництво і агролісомеліорація. Збірник наукових праць. Випуск 115 - файл n1.doc

Лісівництво і агролісомеліорація. Збірник наукових праць. Випуск 115
Скачать все файлы (38271 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc38271kb.01.04.2014 05:57скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57


УКРАЇНСЬКИЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОШАНИ» НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ

ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА ТА АГРОЛІСОМЕЛІОРАЦІЇ

ім. Г. М. ВИСОЦЬКОГО

ISSN 0459-1216

ЛІСІВНИЦТВО

І

АГРОЛІСОМЕЛІОРАЦІЯ
Збірник наукових праць

Заснований у 1965 р.

ВИПУСК 115




Харків – УкрНДІЛГА

2009

УДК 630*1 + 630*2 + 630*4

ББК 43.4

Л 50





Головний редактор

д-р с.-г. наук, проф., член-кор. УААН

В. П. ТКАЧ




Заступник головного редактора

д-р с.-г. наук, старш. наук. співроб.

В. Л. МЄШКОВА
















Редакційна колегія:







д-р с.-г. наук, старш. наук. співроб.

М. Н. АГАПОНОВ







д-р біол. наук, старш. наук. співроб.

П. П. БАДАЛОВ







д-р біол. наук, проф.

Є. М. БІЛЕЦЬКИЙ







канд. біол. наук, старш. наук. співроб.

Г. В. БОНДАРУК







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

І. Ф. БУКША







канд. с.-г. наук, доц.

М. М. ВЕДМІДЬ







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

В. П. ВОРОН







д-р екон. наук, проф.

Я. В. КОВАЛЬ







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

Г. Б. ГЛАДУН







д-р с.-г. наук, проф.

В. П. КРАСНОВ







д-р біол. наук, проф.

Г. Т. КРИНИЦЬКИЙ







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

С. А. ЛОСЬ







д-р с.-г. наук, старш. наук. співроб.

Ю. Є. МАЛЮГА







д-р біол. наук, старш. наук. співроб.

В. О. МИХАЙЛОВ







д-р екон. наук, проф.

Є. В. МІШЕНІН







д-р с.-г. наук, проф.

О. С. МІГУНОВА







д-р екон. наук, проф.

О. В. ОЛІЙНИК







д-р біол. наук, проф.

В. І. ПАРПАН







канд. екон. наук, старш. наук. співроб.

А. В. ПОЛУПАН







д-р с.-г. наук, проф.

О. Ф. ПОЛЯКОВ







д-р біол. наук, старш. наук. співроб.

Л. В. ПОЛЯКОВА







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

С. П. РАСПОПІНА







д-р екон. наук, проф.

М. В. РИМАР







д-р екон. наук, проф.

І. М. СИНЯКЕВИЧ







канд. екон. наук, старш. наук. співроб.

А. С. ТОРОСОВ







канд. с.-г. наук, старш. наук. співроб.

І. М. УСЦЬКИЙ



Л 50


Адреса редакційної колегії: 61024, Харків, вул. Пушкінська, 86, УкрНДІЛГА.

Тел. 8-057-707-80-01, e-mail: meshkova@uriffm.org.ua; Valentynameshkova@gmail.com
Рекомендовано до друку рішенням Ученої ради УкрНДІЛГА, протокол №5 від 7 травня 2009 р.

Лісівництво і агролісомеліорація. 2009. Вип. 115. – Х.: 2009. - 300 с.

Подано результати досліджень із питань лісівництва, лісознавства, лісовирощування та лісороз­ве­дення, агролісомеліорації, лісової ентомології, фітопатології, моніторингу, радіології, селекції дерев­них порід, лісової економіки, сертифікації лісів. Для науковців і спеціалістів лісового господарства, викладачів і студентів вищих навчальних закладів.
Forestry &Forest Melioration. 2009. Iss. 115. - Kharkiv: 2009.- 300 p.

Results of investigations on forestry, forest science, forest breeding and growing, forest melioration, forest entomology, phytopathology, monitoring, radiology, forest economy anf certification are presented. For researchers and specialists of forestry, teachers and students of high school.

ББК 43.4

ISSN 0459-1216

©Український ордена «Знак Пошани» науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького, 2009



УДК 630.165.3

О. С. МАЖУЛА 1

ПЛАНТАЦІЙНЕ НАСІННИЦТВО: СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ

Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького


Наведено ретроспективний аналіз розвитку плантаційного насінництва в Україні й у світі та дано оцінку його перспективності на сучасному етапі.

Ключові слова: лісове насінництво, клонові насінні плантації, плюсові дерева, плантації підвищеної генетичної якості.


Для підвищення продуктивності та стійкості лісів велике значення має селекційне поліпшення деревних порід. Одним із напрямів розвитку лісового насінництва є плантаційне, або плюсове насінництво, тобто вчення про відбір і використання селекційно відібраних дерев.

Вчення про відбір особливо визначних за ростом та якістю дерев у лісових насадженнях, так званих плюсових дерев, уперше з’явилося в Європі [61, 75, 77, 87]. Знищення кращих місцевих насаджень призвело до того, що в багатьох країнах виникла загроза їх виродження [56]. Першими на це звернули увагу шведи. З 1942 року у Швеції були розпочаті роботи з виявлення та збереження ще не знищених кращих насаджень, а в них – кращих дерев, які назвали плюсовими. В Нідерландах [67] інтенсивний відбір плюс-дерев почався у 1948 р.

Ідею відбору кращих дерев було повсюдно підтримано у колишньому Радянському Союзі [2, 4 – 6, 45, 46, 51, 52 та ін.). У шістдесяті роки минулого століття науковими закладами Союзу були розроблені, а пізніше вдосконалювались і доповнювалися принципи й методи відбору плюсових дерев [6, 15, 37, 38, 45, 46, 65 та ін.]. М. М. Вересін [2] вважав, що плюсовими можуть бути дерева, які поєднують сильний ріст, добру якість і здоров’я. Діаметр цих дерев має перевершувати середній діаметр одновікового насадження на 60 – 70 %, висота – на 15 – 20 %, об’єм стовбура – у 2,5 разу.

На думку Є. П. Проказіна [47], вимоги, що висуваються до плюс-дерев, не мають орієнтуватися на відбір унікальних екземплярів. Необхідним є повсюдний масовий відбір плюс-дерев для відтворення їх популяцій, які представляють господарчо-цінні екземпляри різних форм. Н. О. Коновалов і Є. А. Пугач [18], як і М. М. Вересін [2], вважали, що для значного поліпшення спадкових властивостей насіння від першого покоління насінних плантацій необхідно прагнути створювати їх із насіння рекордно кращих дерев, а не всіх кращих.

Згідно із принципом відбору плюсових дерев, прийнятим у Фінляндії [19], відбирають найкращі дерева певних насаджень, а не цілі насадження. Картування ізоензиматичного поліморфізму місцевих деревних генотипів [64] дало змогу фінським ученим зробити припущення, що, у зв’язку з генетичними відмінностями між популяціями, насіння з лісонасінних плантацій може виявити деякі ознаки гетерозису.

В Україні інвентаризація лісових насаджень, первинний відбір плюсових дерев і закладання перших плантацій проводили під керівництвом С. С. П’ятницького [51 – 56, 58]. При відборі на інтенсивність росту він рекомендував плюсовими вважати найбільші дерева, які перевершують середні показники для насадження за висотою на 10 – 15 %, за діаметром на 70 %. Першими відбір плюсових дерев основних лісоутворювальних порід в Україні здійснювали С. М. Прилуцька [43] та Н. І. Давидова [9].

Згодом принципи відбору плюсових дерев в Україні уточнювали та вдосконалювали [30, 31, 35]. Основою відбору, на думку вчених [29, 33], є лісотипологічний принцип: плюсові дерева відбирають у всіх господарсько значущих типах лісорослинних умов. У подальшому передбачається закладання насінних планта­цій чітко відповідних лісорослинних умовах і використання насіння для створення насаджень у таких самих типах лісу. Сучасні селекційні дослідження в Україні, відбір кращих насаджень і дерев для закладання насінних плантацій проводяться на популяційно-типологічній основі [26].

З урахуванням стану лісового фонду, за рекомендаціями П. І. Молоткова, І. М. Патлая, Н. І. Давидової та ін. [35] було прийнято – виділяти плюсові дерева двох категорій. До першої категорії відносили дерева, які виділися за розмірами, формою та якістю стовбурів, добрим очищенням від сучків, розвиненою компактною кроною, стійкістю щодо шкідників і збудників хвороб. Перевершення за висотою порівняно із середнім деревом одновікового насадження має становити не менше 10 %, за діаметром – не менше 30 %. Не допускаються недоліки деревини: кривизна, багатовершинність, збіжистість та ін. Крім дерев першої категорії, визначних за всіма ознаками, відбирали дерева другої категорії, які за деякими ознаками не перевершували середні дерева, але мали високі якісні показники і, навпаки, мали значні перевищення, але деякі недоліки стовбурів.

Питання вегетативного розмноження плюсових дерев, що включали заготівлю, способи й технологію щеплень, були викладені в роботах А. І. Северової [63], Є. П. Проказіна [44, 47], Д. Н. Гіргідова, В. І. Долголікова [6], С. М. Прилуцької [42], П. С. Каплуновського [16], В. В. Грицайчук [8], В. К. Балабушки [1] та ін. Найкращим для щеплення хвойних визнано спосіб вприклад серцевиною прищепи на камбій підщепи, розроблений Є. П. Проказіним [44], хоча доволі ефективними є також щеплення у бічний заріз та у розщіп [10, 27].

Перші лісонасінні плантації були закладені науковими установами в 60-і роки і мали переважно дослідницький характер. Планомірне створення лісонасінних об’єктів у масштабах колишнього СРСР почалось у 70-і роки [11].

За кордоном, зокрема у Європі, першу лісонасінну плантацію, за даними Д. М. Пірагса, Л. Я. Бамбе [40], було закладено у 1931 р. у Великій Британії. У Швеції [78] клонові насінні плантації (КНП) сосни створюють уже протягом шести десятиліть. У Фінляндії перші КНП були створені на початку 50-х років [81]. У США, Австралії, Новій Зеландії програми з поліпшення якості насіння лісових порід діють з 50 – 60-х років [88].

Починаючи з шістдесятих років і до теперішнього часу розроблювали та вдосконалю­вали принципи, методику й технологію закладання плантацій основних лісоутворювальних порід у конкретних умовах регіонів [17, 21, 47, 50, 56, 60 та ін.].

Для збереження генетичного матеріалу плюсових дерев і формування доступних для заготівлі живців маточників створювали архіви клонів. С. С. П’ятницький [58] розрізняв місцеві та зональні, чи республіканські архіви (АМП). На базі насінного й вегетативного матеріалу плюсових дерев створюють також спеціальні насінні плантації, які можуть бути родинними (РНП) і клоновими. Із двох видів насінних плантацій перевагу отримали клонові, хоча, як указують Є. П. Проказін [50] і Ю. П. Єфимов [11], створення родинних плантацій потребує менших витрат.

Наші дослідження клонових і родинних плантацій сосни звичайної, закладених в одних екологічних умовах із потомств одних і тих самих клонів та родин плюсових дерев свідчать, що до 13-річного віку КНП виявилися значною мірою перспективнішими, ніж РНП: вони раніше вступали у репродуктивний період, мали значно більшу кількість жіночих стробілів і давали більші врожаї шишок і насіння [24, 25].

Для виконання функцій плантацій велике значення має їх розташування. Ч. Матяш [79] вважає, що підбір місця розташування є одним з основних чинників, що визначають успіх плантації. Більшість авторів [3, 18, 35] одностайні в тому, що насінні плантації мають бути розташовані в оптимальних для даної породи типах умов місцезростання. Деякі вчені [20, 61], вважають, що для насінних плантацій непридатні занадто родючі ґрунти, оскільки вони дуже стимулюють ріст і гальмують утворення насіння. Наші дослідження [23] свідчать, що урожайність насіння однойменних клонів у багатших типах умов місцезростання у 5 – 10 разів вища, ніж у бідніших. Розташування плантацій, зокрема сосни звичайної, в умовах С2 та D2 дасть змогу отримати більш стабільні, високі та якісні врожаї насіння.

Важливим питанням є також географічне розміщення плантацій. Найкращі врожаї насіння отримують переважно в оптимальних для породи кліматичних умовах, тоді як у крайніх точках ареалу врожаї здебільшого нестабільні й низької якості. З метою стимулю­вання "цвітіння" та поліпшення умов дозрівання насіння у Фінляндії майже всі насінні плантації північного походження були розташовані у південній частині країни [81]. Вважалося, що клони, які походять із півночі Фінляндії, матимуть на клонових плантаціях, створених на півдні, фенологічну ізоляцію стосовно південних клонів і навколишніх лісів. Проте результати досліджень свідчать, що фенологічної ізоляції не відбувалося, а фонове запилення створювало серйозну проблему. Оскільки фонове запилення перевищувало 50 %, то зменшувалися генетична цінність і адаптованість сіянців при садінні їх на півночі країни, звідки походили материнські клони. Це стало причиною того, що насіння із плантацій північних походжень не використовують у крайніх північних регіонах, звідки походять їх материнські клони. Для подолання цієї проблеми останнім часом клонові плантації для північної Фінляндії створюють зі значно північнішим розміщенням, ніж відповідні плантації першого покоління.

У колишньому СРСР перші клонові насінні плантації створювали трьома способами: щепленням на виробничі культури [8, 42, 69], щепленням на спеціальні підщепні культури [17] і садінням щеплених саджанців [20, 21]. За кордоном клонові плантації створювали здебільшого шляхом садіння щеплених саджанців [19, 61]. У нашій країні також із часом отримав перевагу метод створення плантацій щепленими саджанцями із закритою кореневою системою [33], який і нині вважається оптимальним [27].

Розрізняються думки вчених у питаннях щодо мінімальної площі плантацій, оптимальної кількості клонів та їх розташування на плантації. У Фінляндії прийнята мінімальна площа насінної плантації – 4 – 5 га [19], в колишньому СРСР – 10 га [36].

Схеми змішування клонів, які запропонували різні автори [6, 61 та ін.), були проаналізовані та вдосконалені С. С. П’ятницьким [57]. Кількість клонів, що пропонується для закладання плантацій, коливається від 3 – 4 до 40 – 50 і навіть 100 [2, 4, 19, 46, 48, 57 та ін.]. Нині вважається, що на плантації має бути представлено не менше 25 – 30 клонів, оптимальна кількість є значно більшою, наприклад, у Фінляндії середня кількість клонів на плантаціях сосни звичайної – 139 [81].

Для визначення відстаней між однойменними клонами, при яких забезпечується їх ізоляція на плантаціях, особливості льоту пилку деревних порід, зокрема сосни звичайної, ялини звичайної, ялини сибірської та ін. вивчали J. W. Wright [89], L. Strand [86], R. Sarvas [83], В. С. Яровенко [71], J. P. Castaing, Ph. Vergoron [73], К. І. Малєєв [28] та ін. С. Н. Санніков і І. В. Гришина [62], як і Б. І. Фабричний [66], вивчали розліт пилку при його штучному розсіюванні в деревостані та на насінній плантації. Ю. П. Ефімов і Н. Є. Косіченко [13] для вивчення особливостей розльоту пилку на насінній плантації застосовували фарбування пилку флуорохромом.

Дослідження, проведені у різних країнах у деревостанах різних порід, дали подібні результати. Всі дані збігаються в тому, що переважна частина пилку осідає на невеликій відстані від його джерела. Згідно з даними, отриманими за кордоном [59], 91 % пилку сосни звичайної осідає в радіусі 900 футів, або 61 м від дерева, За даними Б. І. Фабричного [66], 90 % пилку на насінній плантації залежно від швидкості вітру осідає на відстані 10 – 20 м від запилювача. Ю. П. Ефімов, Н. Є. Косіченко та О. Н. Беспаленко [14] вважають, що при відстані просторової ізоляції 25 – 30 м (тобто при мінімумі 20 – 25 клонів, розташованих за схемою 5 х 5 м) вірогідність запилення пилком того самого клону висока і сягає в окремих пунктах 25 – 49 %. На думку цих авторів, необхідно прагнути до розміщення на плантаціях якнайбільшої кількості клонів. Про необхідність збільшення кількості клонів на плантаціях і поліпшення умов їх перехресного запилення свідчать також дані ізоферментного аналізу [7]. Останні показали нижчу гетерозиготність насіння із плантацій порівняно з природними популяціями. Водночас Д. В. Харіна і А. В. Чудний [68] на підставі досліду з маркування пилку люмінесцентними барвниками вважають, що немає необхідності збільшувати кількість клонів понад ті межі, які встановлені з урахуванням параметрів мінливості плюсових дерев за найважливішими господарчо-цінними властивостями.

Наші досліди з вивчення розльоту пилку свідчать, що основна його маса осідає в радіусі 10 і 15 м від дерева, при тихій погоді це становить 77,4 і 93,1 % відповідно [22, 23]. При зменшенні висоти дерев знижується ефективна для запилення концентрація пилку в певному радіусі, що може викликати недозапилення сусідніх дерев, тому для створення сприятливого пилкового режиму доцільно залишати необрізаними дерева, які є добрими запилювачами. Водночас зниження висоти дерев не призводить до зменшення максимальної дальності розльоту певної частини пилку, тому щеплені дерева одного клону потрібно розміщувати на максимальній відстані одне від одного.

За генетичним рівнем, а отже, за здатністю забезпечити підвищення продуктивності (чи інших показників), розрізняють плантації І порядку – з відібраних, але не перевірених за насінним потомством дерев і ІІ порядку – з елітних дерев, тобто перевірених за насінним потомством [27, 32, 33, 39, 40 та ін.].

З часу закладання перших лісонасінних плантацій і донині не припинялася критика плантаційної концепції [70, 74, 85]. Основні заперечення стосувалися значної вартості план­тацій, періодичності урожайних років, впливу прищепи на підщепу, неконтрольованого генетичного внеску різних клонів. Але, незважаючи на це, більшість дослідників вважають ідею насінних плантацій доволі успішною (Cs. Matyas [79], Д. М. Пірагс, Я. Я. Бауманіс, Я. Я. Смілга [41] та ін.).

Це підтвердилося на Міжнародній конференції у Швеції 26 – 28 вересня 2007 року, яка так і називалася "Seed Orchard", що в перекладі означає клонові насінні плантації [84]. На конференції, де було дано оцінку розвитку плантаційного насінництва у світі, клонові насінні плантації названі найважливішою з’єднувальною ланкою між лісовим господарством, з однієї сторони, та досягненнями селекції й генетики – з іншої. У виступах і публікаціях учасників конференції узагальнено багаторічний досвід створення та експлуатації плантацій основних лісоутворювальних порід, і висвітлено шляхи подальшого вдосконалення селекції та насінництва.

За даними T. Nikkanen [81], у Фінляндії в цілому за минулі роки було закладено 3000 га плантацій сосни звичайної. Нині частину перших КНП списано, зареєстрованими залиша­ються 141 плантація сосни звичайної (2202 га). Загальна кількість клонів плюсових дерев сосни на плантаціях сягає 5903 штуки.

У Швеції відбір плюс дерев за фенотипом здійснювали спочатку переважно у природних насадженнях, але з 1980 року цей відбір проводять у середньовікових лісових культурах [78]. У цій країні нині 60 відсотків сіянців вирощено з насіння КНП. Ріст продуктивності лісів, вирощених із насіння клонових насінних плантацій, у Швеції оцінюється приблизно у 10 %. Розпочалося закладання нових КНП з підвищеною генетичною якістю насіння.

У Туреччині на кінець 2006 року створено 174 клонові насінні плантації лісових порід площею 1200 га, 92 % із них – Pinus brutia Ten., P. nigra Arnold., P. sylvestris L. і Сedrus libani A. Rich. [80]. Усі потреби у насінні сосни чорної та сосни звичайної можуть бути покриті з клонових плантацій.

На клонових плантаціях у різних країнах світу вирішують такі ключові проблеми, як забезпечення синхронного цвітіння клонів на плантаціях, стимуляція цвітіння, захист урожаю насіння від шкідників (зокрема ялини звичайної), випробування насінного потомства клонів, закладання елітних плантацій та інші [72, 76, 82].

В Україні основними проблемами плантаційного насінництва є реконструкція та підвищення ефективності діючих плантацій, періодичне закладання нових плантацій, площа яких обумовлена потребами лісгоспів у насінні. Закладання плантацій підвищеного генетичного рівня відбувається за загальною комбінаційною здатністю (ЗКЗ): із живців елітних дерев, в яких на основі вивчення напівсібсових насіннєвих потомств виявлено суттєво вищі за контроль характеристики господарських ознак, та за специфічною комбінаційною здатністю (СКЗ) клонів, які при спрямованих схрещуваннях дають гетерозисний ефект.

Селекційно поліпшений матеріал із плантацій різних порядків має найбільше значення при створенні промислових лісів. Найкраще місце для використання насіння із плантацій ІІ порядку за високою СКЗ – це плантаційні культури з інтенсивним веденням господарства та коротким оборотом рубки.

Для великих площ експлуатаційних насаджень найбільш придатним є насіння із клонових насінних плантацій ІІ порядку за ЗКЗ. Наявність значної кількості клонів на таких плантаціях (20 і більше) і, відповідно, більша гетерозиготність отриманого насіння, забезпечують підвищення пластичності та стійкості насінного потомства. Тому закладання плантацій за ЗКЗ, розширення кількості представлених клонів є основними завданнями, які потрібно вирішувати в елітному насінництві.

Одним із шляхів вирішення цих завдань, на який в Україні звертається особлива увага, є розширення місцевої вихідної основи для селекційного поліпшення видів шляхом відбору кращих популяцій (в останніх – кращих дерев), а також закладання клонових і родинних плантацій із ширшим представництвом кращих та елітних дерев.

Висновок. За минулі десятиліття плюсове насінництво підтвердило себе, як перспективний метод отримання високих урожаїв насіння основних лісоутворювальних порід підвищеного генетичного рівня у більшості країн світу. Ефективне вирішення основних проблем, які виникають при експлуатації насінних плантацій різних порід, відбір елітного матеріалу для закладання нових плантацій допоможуть подальшому розвитку і вдосконаленню цього напряму селекції та насінництва.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   57
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации