Селекция лиственницы

Большинство ботаников не признают видовой статус лиственницы Каяндера. В частности, В.Л. Комаров (1934) считал ее северной, более континентальной расой лиственницы даурской.

У лиственницы Каяндера выделен ряд форм по типу кроны, окраске, размеру и типу шишек и семенных чешуи. Географическая и внутрипопуляционная изменчивость вида изучены слабо. Испытания потомства отдельных популяций лиственницы Каяндера за пределами ее ареала свидетельствует о неперспективности интродукции вида: в районах с менее континентальным климатом его культуры характеризуются очень низкой устойчивостью и плохим ростом.

2.2.7 Лиственница курильская (L. kurilensis Mayr)

У данного вида имеются расы: северная, выделенная Н.В. Дылисом, южная, островная раса, которая распространена на южных Курильских островах (Шикотан и Итуруп) и большей части острова Сахалин. Лиственница курильская - типично приморская форма. Помимо двух географических рас у нее выделено несколько форм по типу шишек. Вид широко испытан в культуре лишь в Прибалтике, где показал хороший рост. Особенно высокие показатели роста отмечены у гибридов лиственницы курильской с лиственницей европейской в Санкт-Петербурге. Однако здесь они оказались слабо устойчивыми к морозам. Аналогичный гибрид в условиях ФРГ (Бавария) имел в возрасте 17 лет высоту 15 м. Эти эксперименты свидетельствуют, что в более тепло- и влагообеспеченных районах СНГ лиственница курильская, может использоваться при селекции быстрорастущих форм лиственницы.

2.2.8 Лиственница ольгинская (L. olgensis Henry)

Вид имеет крайне ограниченный ареал, т.е. сводится к одному очень ограниченному географическому пункту, занимая прибрежную полосу от бухты Валентина до залива Владимира. Она теплолюбивая, сильно поражается вредителями и болезнями. Генофонд вида сильно обеднен в результате интенсивной полуторавековой эксплуатации и периодических пожаров. Лиственница ольгинская при ее скрещивании с лиственницей сибирской дает быстрорастущее в первые годы гибридное потомство. Необходимы широкие испытания ее потомств и гибридов в областях с теплым и влажным климатом.

2.2.9 Лиственница приморская (L. maritime Sukacs)

Одна из наименее изученных лиственниц СНГ. Видовой ее статус довольно спорный. Е.Г. Бобров (1972) рассматривает лиственницу приморскую как естественный гибрид между лиственницей Каяндера и камчатской (курильской). Ее ареал очень ограничен: в бассейне рек Коппи и Ботчи, впадающих в Татарский пролив. В культуре лиственница приморская изучена еще недостаточно и данные о ее росте противоречивы. Считается, что лиственница приморская - одна из наиболее быстрорастущих пород Дальнего Востока. Она почти не повреждается грибными заболеваниями.

2.2.10 Лиственница японская (L. leptolepis Gord)

Лиственница японская имеет весьма ограниченный ареал в центральной части Японии. Характеризуется высокими показателями роста и устойчивостью к ступенчатому раку. Последнее свойство привлекло к ней внимание лесоводов многих стран Европы уже с конца ХХ в. В Беларуси получила распространение в садово-парковом строительстве и в лесных посадках. Деревья в озеленительных посадках регулярно и обильно плодоносят.

По данным лиственница японская растет несколько медленнее лиственницы европейской, но превосходит ее по продуктивности насаждений. Благодаря меньшей требовательности к свету и большей устойчивости к лиственничному раку насаждения лиственницы японской отличаются высокой полнотой, а, следовательно, и продуктивностью. Техническое качество древесины в условиях Беларуси не отличается от древесины лиственницы европейской (Н.И. Федоров, 1955).

В то же время польские учение пришли к выводу о необходимости ограничения лиственницы японской вплоть до удаления ее из лесокультурного использования. По их мнению, она не подходит для широко масштабного разведения в климатических условиях Польши, где, прежде всего, страдает от недостатка влаги. Кроме того, по их мнению, лиственница японская менее продуктивна в сравнении с лиственницей европейской. (Н.Chylarecki, 2000).

Выше уже отмечались процессы естественной гибридизации на стыке ряда видов. Одни систематики рассматривают гибридогенные популяции как самостоятельные виды, другие - как гибридные лиственницы. На территории СНГ Н.В. Дылис выделил четыре гибридные группы (лиственницу Чекановского, лиственницу охотскую, лиственницу амурскую и лиственницу Любарского) и указывал на гибридизацию лиственниц в зоне контакта ареалов лиственницы сибирской и Сукачева.

В настоящее время изучением систематической дифференциации рода лиственницы занимается ряд исследователей, усилия которых объединяются шведским ученым Уве Мартинссоном.

Рассмотренный природный потенциал разнообразия видов лиственницы и рода в целом позволяет заключить, что, несмотря на противоречия в выделении ряда таксонов, селекция внутри рода и отдельных его видов может быть весьма успешной.

2.3 Методы и результаты селекции лиственницы

У лиственницы, как и у других древесных пород, наибольшее распространение получили методы отбора и гибридизации. Среди методов массового отбора практическое применение нашел отбор лучших быстрорастущих и устойчивых климатических экотипов в географических культурах. Такие культуры были созданы в Швеции, Германии, Дании, Словении, Литве, на Украине. В России изучение роста и устойчивости различных климатипов лиственницы проводились В.Д. Огиевским под Ленинградом, В.П. Тимофеевым в Лесной опытной даче сельскохозяйственной академии под Москвой, лесничим П.И. Дементьевым в Бронницком лесничестве Московской области. Р.И. Дерюжкиным заложены под Воронежем географические культуры лиственницы, включающие 160 образцов. Обширные географические опыты с различными происхождениями лиственницы в Красноярском крае созданы А.И. Ирошниковым.

Метод индивидуального отбора с испытанием потомства от отдельных деревьев применен Клейншмитом (Э. Ромедер, Г. Шенбах, 1962). На двухлетних сеянцах от 14 свободноопыляемых плюсовых деревьев он выделил два типа растений:

-растения с компактной формой кроны, острым углом прикрепления сучьев к стволу, незначительным распространением ветвей в ширину и хвоей небольшого размера серо-зеленого цвета;

-растения с раскидистой формой кроны, большим углом при крепления сучьев, значительной шириной распространения ветвей, с немногими, но толстыми боковыми побегами, короткими побегами более низкого порядка, с длинным ведущим побегом и более крупной хвоей такого же цвета.

Более быстрый рост в этом возрасте наблюдается у первого типа с длинными боковыми побегами. Лучший рост деревьев с узкой кроной наблюдался и в других опытах, заложенных в Западной Европе.

Метод гибридизации на примере лиственницы оказался довольно успешным (А.В. Альбенский, 1959; Э. Ромедер, Г. Шенбах, 1962; А.Я. Любавская, 1982; И. Добринов, 1983 и др.). По данным А.В. Альбенского (1959), наиболее старые 100-летние гибриды лиственниц (L. eurolepis Henry) имелись в Шотландии. Они возникли в результате естественного переопыления лиственниц европейской и японской. По таксационным характеристикам и морозоустойчивости эти гибриды лучше родительских видов.

В бывшем СССР гибриды лиственницы были получены в условиях Ленинграда академиком В.Н. Сукачевым. В пригороде Москвы (на участке Всесоюзного института агролесомелиорации) А.В. Делициной и А.В. Альбенским выращены гибриды лиственниц следующих комбинаций:

Лиственница сибирская Ч Лиственница японская,

Лиственница японскаяЧ Лиственница сибирская,

Лиственница сибирская ЧЛиственница европейская,

Лиственница европейскаяЧ Лиственница сибирская,

Лиственница европейскаяЧ Лиственница японская.

В первом поколении гибриды, как правило, выше материнского вида, принятого на контроль. По объему гибриды превышали контрольные деревья и группы на 90-96 % (Прил. 1, табл. 2). Несмотря на общее превышение над контролем, некоторая часть гибридов имеет карликовый рост. В целом, гибриды оказались более зимостойкими, чем растения исходного вида лиственницы японской.

А.С. Яблоковым в 1935 г. проведено несколько вариантов скрещиваний между лиственницами. Лучшими оказались гибриды Larix deciddua Ч Larix leptolepis и Larix sibirikaЧLarix decidua. Три самых лучших дерева из первой семьи в возрасте 35 лет имели среднюю высоту 20 м, диаметр 35 см, а из второй - соответственно 18 м и 38 см. У отобранных растений прямые стволы и хорошая устойчивость к климатическим условиям Подмосковья. Р.Ф. Кудашева в 1951 г. провела дальнейшие исследования по гибридизации лиственниц. Лучшими оказались тройной гибрид Larix leptolepis Ч Larix hibrida № 29 (L. sibirica Ч L. desidua) и Larix leptolepis Ч Larix sibirica.. Средние высоты и диаметры у восьми отобранных деревьев из каждой группы в 28-летнем возрасте почти одинаковы и составили 20 м и 28 см соответственно. Комбинации исходных родительских пар, дающих наиболее ценное в хозяйственном отношении гибридное потомство, могли бы быть рекомендованы для создания биклоновых плантаций. К сожалению, не ясно, насколько полно сохранились исходные родительские деревья, использованные в этих первых опытах.

Более поздние опыты по гибридизации проведены в Центральном НИИ лесной генетики и селекции (Н.Ф. Храмова, 1988). Но ввиду небольшого возраста гибридных растений, однозначного ответа о перспективности тех или иных вариантов скрещиваний для создания биклоновых семенных плантаций пока не получено.

За рубежом работами по гибридизации и изучению гибридов лиственниц в последние десятилетия занимался ряд ученых. Так, Синделар и Фридл в Чехии изучали рост по высоте и диаметру, а также форму стволов у 22-летних гибридов лиственниц европейской и японской, европейской и европейской, европейской и лиственницей Гмелина и потомство лиственницы европейской от свободного опыления. Лучшие показатели по высоте и диаметру, как это неоднократно отмечалось и в других исследованиях, оказались у межвидовых гибридов лиственниц европейской и японской. Подобные результаты получены и при изучении 20-летних гибридов лиственницы европейской и японской в Германии в Баден-Вюртемберге (А. Ргапке, 1995).

Однако ценность опытов по получению хозяйственно важных гибридов значительно снижается из-за трудности их вегетативного размножения. Если бы удалось в массовом порядке осуществить вегетативное размножение, то описанные выше хозяйственно ценные гибриды, после соответствующего испытания получили бы широкое распространение.

2.4 Размножение хозяйственно-ценных форм лиственницы

Лиственница трудно черенкуемая порода, хотя и отмечены отдельные успешные опыты по ее черенкованию (А.В. Альбенский, 1959; В.Ф. Харитонов и др., 1991). Для небольших объемов она может размножаться прививкой и культурой in vitro. Однако массовое вегетативное размножение ее пока не представляется экономически эффективным. Ввиду этого основной путь размножения ценных отселектированных форм лиственницы является семенным на специальных плантациях. Для лиственницы выделяют следующие основные типы прививочных семенных плантаций (С. П. Гусев и др., 1975):

- типичные прививочные плантации, создаваемые из маточников одной расы или экотипа определенного вида лиственницы;

- внутривидовые гибридные плантации, при закладке которых используются маточники различных климатипов одного вида лиственницы;

- межвидовые гибридные плантации, которые создаются из биотипов разных видов лиственницы.

На плантациях первого типа выращивается вегетативное потомство выдающихся биотипов ценной местной расы или экотипа того или иного вида лиственницы. Поскольку для создания таких плантаций используются местные деревья, то ожидается смещение наследственных свойств в семенном потомстве в положительную сторону. В основе создания гибридных прививочных плантаций (2-го и 3-го типа) лежит принцип внутривидовой и межвидовой гибридизации и получения в семенном потомстве эффекта гетерозиса. Плантации 1-го типа могут создаваться как из непроверенных по потомству плюсовых деревьев (плантации I порядка), так и из проверенных по потомству плюсовых деревьев или экотипов (плантации II порядка). Для создания плантаций более высокого порядка или биклоновых гибридно-семенных плантаций 2-го или 3-го типа необходима генетическая оценка исходных родительских деревьев, включающая как их общую комбинационную способность, так и специфическую комбинационную способность отдельных комбинаций этих деревьев.

Лучшие результаты дает создание плантаций привитым посадочным материалом. Необходимо учитывать следующие биологические особенности, присущие лиственнице:

- Пыльца лиственницы в отличие от пыльцы сосны и ели более тяжелая и лишена воздушных мешков, поэтому разносится ветром на незначительные расстояния. В перекрестном опылении на плантации участвуют, главным образом, близко расположенные смежные экземпляры привитых саженцев.

- Самоопыление не свойственно лиственнице. При самоопылении у нее образуются преимущественно пустые семена (явление партеноспермии).

- Высокий процент полнозернистых, всхожих семян формируется только при перекрестном опылении.

Эти особенности позволяют упростить схему смешения используемых клонов на многоклоновых плантациях. Как считают С. П. Гусев и др. (1975), для типичных плантаций лиственницы вполне достаточно, чтобы каждый из привитых саженцев одного клона был окружен в смежных посадочных местах саженцами других клонов. Официальный ОСТ (56-74-96) рекомендует размещать во всех направлениях между растениями одного клона не менее трех растений других клонов. При размещении клонов на гибридных плантациях в каждом из смежных мест с материнским клоном высаживаются, как правило, четыре привитых саженца клона-опылителя.

Для производственных условий рекомендуют три схемы размещения клонов:

- порядное чередование растений материнских и отцовских клонов через один;

- посадка в каждом ряду растений материнских и отцовских клонов через один; при этом первое дерево в нечетных рядах может быть материнского клона, а в четных - отцовского, чтобы достичь шахматного расположения растений материнского и отцовского клонов;

- в четных рядах производится смешение растений материнского и отцовского клонов через одно дерево, а в нечетных рядах высаживаются только отцовские растения.

При размещении саженцев на семенных плантациях лиственницы рекомендуется расстояние между рядами 8 м, а в рядах 6-8 м. В зависимости от местных условий и конкретных требований к плантациям эти размеры могут меняться.

Заключение

Лиственница как хозяйственно ценная порода давно привлекает внимание исследователей как в плане систематики, так и изучения экотипов. Среди хвойных пород она является наиболее используемой в гибридизации породой. У нее получен целый ряд гетерозисных, быстрорастущих, хозяйственно ценных гибридов. Активизация исследований по ее вегетативному размножению, включая колониальное микроразмножение, позволит в будущем разработать экономически эффективные методы репродукции ее форм.

Благодаря тесному сотрудничеству ученых и практиков лесного хозяйства в республике уже выполнен определенный объем работ по созданию насаждений лиственницы европейской. Сегодня в лесном фонде республики имеется 370 га насаждений лиственницы. В ходе их селекционной оценки выделено 170 плюсовых деревьев и 2,8 га плюсовых насаждений. Для дальнейшего приумножения лиственницы создано 3,7 га лесосеменных плантаций. Но, как отмечают специалисты, в вопросах лесовосстановления и лесоразведения лиственницы все же имеется ряд проблем. Из-за отсутствия достаточного количества лесосеменных плантаций, семенных насаждений лиственницы, выращивание посадочного материала производится семенами, закупаемыми за рубежом. Создание новых насаждений лиственницы в ряде случаев проводилось в условиях местопроизрастания не соответствующих оптимальному росту и развитию данной породы. В целях дальнейшего повышения эффективности работ по лесовосстановлению и лесоразведению лиственницы европейской необходимо во-первых: проанализировать соответствие предлагаемых учеными способов создания культур лиственницы, действующим нормативным документом по лесовосстановлению и, с учетом отличительной особенности технологии выращивания данной породы, а также практической целесообразности, внести возможные изменения в нормативную базу. Во-вторых: надо активизировать работы по созданию в отрасли объектов постоянной лесосеменной базы лиственницы европейской на селекционно-генетической основе в тесном сотрудничестве с Институтом леса НАН Беларуси, БГТУ и при непосредственном участии Республиканского лесного селекционно-семеноводческого центра, ГПЛХО, лесхозов. Последним, в свою очередь, обеспечить строгое соблюдение технологии выращивания лесных культур лиственницы европейской, а также других ценных древесных пород; использовать возможность выращивания посадочного материала лиственницы путем содействия естественному возобновлению в уже существующих насаждениях. Ученым из Института леса необходимо обязательно осуществлять генетический мониторинг семенного материала и объектов постоянной лесосеменной базы, используемых при создании лесных культур лиственницы.

При таком подходе ученые и работники отрасли внесут достойный вклад в повышение эффективности работ по лесовосстановлению и лесоразведению такой уникальной древесной породы как лиственница европейская и в целом в развитие лесного хозяйства Беларуси.

Библиография

1. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В, Селекция и репродукция лесных древесных пород. Логос, Петрозаводск,2003

2. Крук Н. К., Пальченко А.К., Шараг Е.И., Янушко А.Д., Лиственница в Беларуси (лит. обзор). РУП Белгипролес, Минск, 2006

3. Р. Новицкая, От теории к прктике. Минск, 2008

4. Бирюков В.И. К вопросу о биологических формах лиственницы
сибирской и их лесосеменном значении. Сб. «Лиственница» Красноярск, 1964

5. Ирошников А.И. Лиственницы России. Москва, 2004

6. Киселев В., Еловичева Я., Матюшевская Е., Яротов А. Лиственница европейская в климатических условиях Беларуси //Лесное и охотничье хозяйство. 2003

7. Медведева А.А. Динамика сезонного роста лиственницы сибирской. Сб. «Лиственница», 1968

8. Патаповіч Д.М. Прадукцыйнасць дрэвастояў інтрадуктаваных дрэвавых відаў у Прылуцкім лясным заказніку . Сб. Селекция генетические ресурсы и сохранение генофонда лесных древесных растений (Вавиловские чтения) Выпуск 59. Гомель, 2003.

9. Райко П.Н. Исследование фитоценозов лиственницы сибирской (Larix sibirica), интродуцированной в Белоруссии: //Автореф.дисс.канд.биол.наук.-Гомель,1969

10. Савченко А.И. Рост лиственницы европейской в лесах БССР. Лесное хозяйство.-1950

11. Шкутко Н.В. Хвойные экзоты Белоруссии и их хозяйственное значение. Мн.: Наука и техника, 1970

12. Янушко А.Д. Лиственница в лесах БССР и перспективы её разведения. //Автореф. Дисс… канд. С.-х.наук. Рига,1962

Приложение 1

Таблица 1. Сводные данные ПЛХО о наличии насаждений лиственницы европейской на территории лесного фонда Минлесхоза (июнь 2005г.)

Таблица 2. Показатели роста искусственных гибридов лиственницы на подзолах; возраст 21 год (по данным А. В. Альбенского, 1959)

Размещено на Allbest.ru