Селекция дуба черешчатого

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

Агротехнологический институт

Кафедра «Экологии и РП»

Реферат

По дисциплине: «Лесная селекция»

На тему: «Селекция дуба черешчатого»

Тюмень 2017 г.

Введение

До недавнего времени лесное хозяйство обходилось и без генетики, и без селекции, а ещё раньше и без лесных культур и даже без научного лесоводства. Однако по мере развития человеческого общества, всё большего истребления лесов и одновременного роста потребности в их продуктах человек начал обращать внимание сначала на лесные породы, потом на методы их выращивания и лесовосстановления в целом, а затем дошла очередь и до селекции с генетикой.

Селекция (от лат. selection - выбор, отбор) - это наука о методах создания сортов и гибридов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. То есть в понятие селекции как науки вкладывается более широкий смысл, чем в исходный термин. Селекцией ещё называют отрасль производства, занимающуюся выведением сортов и гибридов растений, а также животных.

В зависимости от целей проводят селекцию на быстроту роста, устойчивость к болезням, вредителям и другим неблагоприятным факторам среды, качество ствола и древесины, урожайность и качество плодов (семян), смолопродуктивность, таннидность и др. Теоретической основой селекции является генетика (от греч. - genesis - происхождение) - наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. Единицей наследственности принято считать ген (от греч. - genos - род, происхождение) - дискретный наследственный фактор, как его определил Г. Мендель.

Дуб черешчатый (летний, обыкновенный) -- Quercus robur L. Одна из главных лесообразующих пород лесостепи. Распространен в европейской части России (доходит до Санкт-Петербурга), на Кавказе, Украине и в Западной Европе. Представляет собой мощное красивое дерево первой величины высотой до 30 м. Однодомное ветро-опыляемое растение. Умеренно теплолюбивая, очень засухоустойчивая, светолюбивая, ветроустойчивая и одна из наиболее долговечных лиственных пород. Дуб черешчатый требователен к почвам. Лучше всего растет на свежих глубоких серых лесных суглинках и деградированных черноземах, где формирует мощную, сильнораз-ветвленную корневую систему. Может также расти на слабоопод-золенных почвах и солонцах. Его отличительной чертой считается медленный рост, особенно в первые годы жизни. Однако этот недостаток обусловлен спецификой его биологии, а существующее внутривидовое разнообразие позволяет несколько его сгладить.

Широкий географический и особенно экологический ареал произрастания дуба черешчатого свидетельствует о его большой экологической пластичности. Он отличается большим внутривидовым разнообразием, включающем климатические и эдафические экоти-пы, множество ареальных и безареальных наследственных форм, а также отклонений, наследственная природа которых еще слабо изучена. У него встречаются формы с различным числом хромосом: 2п=22, 2п=24 и 2n=36

1. Дентролого-лесоводственная характеристика дуба черешчатого

Систематическое положение. Дуб черешчатый относится к подсемейству Каштановых(Castanoideae), к семейству Буковых (Fagoideae), подклассу Гамамелидидов (Hamamelididae), классу Двудольных (Magnoliopsida), отделу Покрытосеменных (Magnoliophyta).

Морфология. Дуб черешчатый - мощное красивое дерево первой величины с широкопирамидальной или шатровидной кроной, крепкими сучьями и могучим стволом. Однодомное ветроопыляемое растение. Умеренно теплолюбивая, очень засухоустойчивая, светолюбивая, ветроустойчивая и одна из наиболее долговечных лиственных пород. Обычно живёт 400 - 500 лет, достигая свыше 40м высотой и 1 - 1.5(4) м в диаметре ствола. В насаждениях стволы полнодревесны и высоко очищаются от сучьев. При редком и одиночном стоянии крона широкая, раскидистая, часто низкоопущенная, с далеко (на 15 - 20м) уходящими в сторону толстыми искривлёнными сучьями. Кора толстая (у старых деревьев до 10 см), в коротких продольных трещинах, темно-серая. Однолетние побеги слегка пятигранные, зеленовато - красноватые, со светлыми чечевичками. Почки яйцевидные, темнее побегов, многочешуйчатые, боковые скучены у конца побега, завершающегося в центре терминальной ростовой почки. Листья ежегодно опадающие, перисто - лопастные, 7 - 15(30)см длиной, с 5 - 7 парами боковых округлых лопастей и более крупной, тоже округлой конечной лопастью. Жёлуди созревают в среднем через 3.5 месяца после цветения и быстро опадают. Зрелый жёлудь на 13-14 погружён в блюдцевидную плюску, прикреплённую к побегу плодоножкой 3 - 8 см длиной; плюска до 20 мм в диаметре, состоит из сросшихся овальных чешуек с выступающими вершинками, буровато-серая, с сизоватым пушком. Жёлуди от 15 до 36 мм длиной, 11 - 12 мм в диаметре, удлинённо - яйцевидные или цилиндрические, с шипиком на вершине, покрыты тонкой деревенеющей кожурой, светло - коричневые ил буровато - жёлтые, гладкие, блестящие, с хорошо выраженными продольными зеленоватыми или тёмными полосками. Дуб образует мощную глубокую стержневую корневую систему, проникающую вглубь до 5 м и более на песчаных, супесчаных, суглинистых свежих почвах. Лесоводственное значение. Дуб черешчатый ценится как засухоустойчивая и долговечная порода в степном и полезащитном лесоразведении. Такой вид дуба широко применяют в агролесомелиорации. В смешанных и широколиственных лесах и в лесостепи он широко используется для создания лесных культур. Дуб довольно устойчив в условиях промышленной среды и издавна ценится в озеленении.

Хозяйственно-экономическое значение и направления селекции дуба черешчатого

Хозяйственное значение дуба черешчатого исключительно велико. Его древесина используется в строительстве, виноделии, корабельном деле. Особую ценность представляет его кольцепоровая, тяжёлая и прочная древесина со светло - или тёмно - бурым ядром и узкой светлой заболонью. Спрос на неё практически неограничен. В мебельной промышленности высоко ценится древесина дуба, пролежавшая на дне лесных рек, известная под названием чёрного мореного дуба. В дубовой коре содержатся дубильные вещества, широко применяемые для дубления кож, жёлуди в качестве корма и используются для приготовления суррогата кофе.

Направление селекции дуба этого вида зависит от целей и региона. Для степного лесоразведения селекция производится на засухоустойчивость, иммунитет к болезням; для оптимума произрастания дуба - на высокую продуктивность, высокое качество стволов и технических свойств древесины; для техногенных условий - на газоустойчивость; для пойм - на устойчивость к затоплению и т.п.

Репродукция селекционного материала дуба черешчатого

Репродукция селекционного материала дуба черешчатого производится семенным и в меньшей степени вегетативным материалом. Применяется также комбинированный метод путем создания прививочных семенных плантаций. В практике наиболее широко применяются методы семеноводства. При этом считается (Н.И. Давыдова, 1982), что селекционное семеноводство дуба целесообразно развивать в двух направлениях. В основе первого (популяцион-ного) должно лежать использование плюсовых насаждений, а второго (создания клоновых прививочных семенных плантаций) -- использование плюсовых деревьев. Крупные семена и возможность сбора их с земли позволяют использовать плюсовые насаждения для создания ПЛСУ.

Первоначально у нас в стране клоновые семенные плантации дуба создавались путем прививки специально созданных подвойных или обычных производственных культур. Недостатком этих способов является невысокая приживаемость черенков и сохранность привоев в открытом грунте. Эти недостатки устраняют прививкой саженцев с закрытой корневой системой в холодных теплицах. Подвои за год до прививки отбирают в питомнике и пересаживают в полиэтиленовые мешки размером 15 х 35 см, заполненные равными долями гумусной земли, песка и торфа. Лучшим способом прививки считается прививка в мешок, которую проводят весной в период интенсивного сокодвижения, когда на подвоях начинается рост побегов.

Удовлетворительные результаты могут быть получены при прививке зелеными черенками. В этом случае в качестве привоя используются зеленые черенки из одревесневшего первого прироста. Они заготавливаются непосредственно в день прививки. Лучшее время таких прививок -- начало второго прироста. Если в качестве подвоя используют 1-2-летние сеянцы, с небольшими диаметрами, можно применять способ улучшенной копулировки. Уход за прививками дуба заключается в регулярном удалении поросли на подвое ниже места прививки, своевременном снятии мешочков, ослаблении и снятии обвязки, подвязывании прививок с большими приростами к колышкам во избежание их поломок, в борьбе с мучнистой росой и вредителями.

Для дуба может применяться зимняя прививка (по В.И. Белоусу). Подготовленные осенью сеянцы сохраняют в хранилищах в прикопке или в увлажненных опилках при температуре 0-2°С. В конце зимы их прививают (в теплице при температуре 16-20°С) способом улучшенной копулировки (а также в приклад или в расщеп). После прививки сеянцы в течение 2-3 недель должны находиться в ящиках с влажными опилками в теплице (теплая стратификация). Затем следует холодная трехнедельная стратификация при температуре 0-2°С и при созревании почвы весной пересадка в открытый грунт (на плантацию). Надземную часть прививок закрывают полиэтиленовыми мешочками. Ряд авторов считает одним из условий успеха создания клоновых ЛСП дуба соответствие фенологических форм подвоя и привоя. Другие считают это требование не обязательным.

Однако необходимо отметить, что прививки дуба не нашли широкого применения в практике ввиду плохого срастания прививочных компонентов. С возрастом нарастает их отторжение, что ведет к гибели растений. Удовлетворительное срастание получено только при прививках пирамидальной формы дуба на подвои дуба черешчатого, в среднем 60-70% (В.К. Ширнин, 2000 -- устное сообщение). Поэтому в настоящее время ориентируются в основном на создание семейственных ЛСП посевом или посадкой. Но при таком способе сохранения ценных качеств отобранных форм ожидать не приходится.

Учитывая вышеизложенное, все большее внимание в исследованиях уделяется автовегетативному размножению дуба. Так, несмотря на трудную укореняемость черенков, этот способ вегетативного размножения позволяет полностью сохранить генотип исходных особей и является в связи с этим наиболее желательным в сортоводстве. Исследования в различных странах (Франция, Чехословакия, Россия, Югославия) показали принципиальную возможность и перспективность этого метода. Можно ожидать, что в XXI веке он найдет широкое практическое применение. Во Франции изучается также возможность размножения ценных форм дуба с помощью куДуб черешчатый является одной из наиболее ценных лесных древесных пород нашей страны. Ему посвящено множество исследований. Однако его селекция находится еще на начальных этапах. Довольно неплохо изучено поведение его климатипов, несколько меньше -- эдафотипов. Кроме того, выделенные и описанные внутривидовые феноформы и морфоформы мало изучены на предмет их наследования. И совсем недостаточно исследований по индивидуальному отбору, гибридизации и новым методам селекции. Их развитие, как и в случае других перекрестноопыляющихся растений тормозится слабой разработанностью методов автовегетативного размножения. Положение усугубляется еще и тем, что у дуба, в отличие от сосновых, существует и проблема гетеровегетативного размножения. Все это требует искать новые методы вегетативного и микроклональ-ного массового размножения с тем, чтобы иметь возможность как можно более полной передачи хозяйственно ценных признаков лучших генотипов дуба черешчатого.льтуры клеточных тканей и даже отдельных клеток.

Селекционная инвентаризация и отбор плюсовых деревьев Первым этапом по организации лесного семеноводства на генетико- селекционной основе является селекционная инвентаризация, то есть оценка насаждений и отдельных деревьев по совокупности внешних признаков (фенотипу). Результатом селекционной инвентаризации является выделение плюсовых деревьев и насаждений. Понятия «плюсовых», «нормальных», «минусовых» деревьев и насаждений ввел шведский селекционер Б.Линдрвист. Эта терминология была принята и нашла широкое распространение в международной практике лесной селекции. Признаки, по которым производится отбор плюсовых деревьев, зависят от конечных целей селекции. Плюсовые деревья (ПД) - деревья, значительно превосходящие по одному или комплексу хозяйственно - ценных признаков и свойств, окружающие деревья одного с ними возраста и растущие в тех же условиях. При отборе плюсовых деревьев дуба черешчатого М. М. Вересин (1985) рекомендует предъявлять к ним в нагорных дубравах центральной лесостепи следующие требования. Они должны отличаться мощным ростом, превышать средние показатели древостоя по диаметру на 30 - 60%, а по высоте на 10 - 15%. Ствол у них должен быть одиночным, вертикальным, хорошо выраженным до самой вершины (моноподиального типа), совершенно прямым, полнодревесным, хорошо очищенным от сучьев; длина бессучковой части ствола (с отмершими и отпавшими сучьями) не менее 40% высоты дерева, с полностью заросшими сучьями - не менее 20%. Крона должна быть равномерно развитой, образовываться не толстыми сучьями (не толще четверти-трети ствола в месте отхождения от него); длина живой кроны 40 - 45% высоты дерева; средняя ширина кроны 30 - 40% высоты дерева; угол сучьев со стволом близок к прямому и не менее 50° на середине кроны. Водяные побеги по стволу должны отсутствовать или быть незначительно развитыми. Повреждения ствола (морозобойные трещины, гребни, наросты, сухобочины и др.) отсутствуют. Состояние дерева должно быть отличным или как минимум хорошим. Косвенные положительные признаки для отбора следующие: листья крупные, удлинённые, на длинном черешке, с хорошо выраженным лопастно - зубчатым краем листовой пластинки; кора широко трещиноватая в виде длинных продольных трещин с неширокими гребневидными выступами между ними: жёлуди крупные, сигарообразной формы (масса жёлудей больше 5г; отношение длины к ширине жёлудя больше 2,2).

Модели сорта имеют двоякое назначение. Во-первых, как идеал, к достижению которого надо стремиться при селекции дуба, во-вторых, как основа (до получения районированных сортов) при разработке стандарта для отдельных регионов при государственном сортоиспытании дуба черешчатого.

Пo генотипическому составу и способам воспроизводства сорта дуба, как и у других лесных пород, подразделяют на сорта-популяции, сорта-гибриды и сорта-клоны.

По генэкологии, ритмам развития и степени гетерогенности сорта-популяции могут подразделяться на три категории: эдафические (пойменные, нагорные, солонцовые, суборевые); фенологические (ранней и поздней разновидностей дуба); синтетические (воспроизводимые на ЛСП со сравнительно небольшим представительством генотипов).

Среди сортов-гибридов выделяют две категории: от отдаленных внутривидовых скрещиваний; от межвидовых скрещиваний дуба черешчатого.

Сорта-клоны в основном представлены константными резко уклоняющимися от видового типа декоративными формами (мутациями, полиплоидами), используемыми в зеленом строительстве. Однако отдельные их категории, такие как пирамидальный и триплоидный дуб, представляют ценный материал для полезащитных насаждений и целевых плантаций.

Сорта-популяции размножаются семенами (желудями), сорта-гибриды -- семенами и вегетативным путем, а сорта-клоны -- исключительно вегетативно (укорененными черенками, прививкой или культурой in vitro).

По району произрастания исходного материала различают местные и инорайонные (интродуцированные) сорта). У дуба можно отметить следующие биологические и хозяйственные особенности, влияющие на процессы его сортоиспытания:

-Особенности, связанные с длительностью онтогенеза. К ним можно отнести позднее проявление в онтогенезе ряда важнейших хозяйственных признаков: физико-технических свойств древесины, резистентности к стволовым гнилям, формирование репродуктивных органов и др. Это обусловливает длительные сроки сортоиспытания.Различная норма реакции отдельных сортов и форм дуба на условия произрастания требуют проведения одновременного сортоиспытания на разных экофонах и при разной густоте стояния деревьев. Параллельное сортоиспытание сортов дуба в разных лесо-растительных районах является основой для их районирования.

-Поскольку дуб -- компонент как простых, так и сложных по структуре биоценозов, соответствующие его сорта подлежат оценке в чистых и (или) смешанных насаждениях.

-Минимизация влияния неоднородности почвенного покрова, микрорельефа и микроклимата на объективность оценки сортов при их испытании достигается посредством увеличения повторно-стей, а также удельного веса контроля (выполняющего функции и эталона-стандарта, и маркера экофона). В качестве контроля служат районированные сорта, а при их отсутствии -- местная популяция. Допускается использование в качестве эталона средних показателей из перспективных сортов.

В разных климатических и эдафических условиях конкретные показатели могут варьироваться, но идеал сорта должен обладать признаками, которые отличаются по количественным параметрам не менее чем на 1,5 - 2 среднеквадратичных отклонения в лучшую сторону от средних показателей, характерных для насаждений конкретного региона, для которого разрабатывается идеал сорта. В качестве примера приведена модель сорта-популяции дуба черешчатого (с древесиной высоких технических свойств в возрасте 120 - 150 лет) для нагорной свежей дубравы (D2) Центрального Черноземья.

Желательные значения признака: -Запас древесины дуба на 1га (500-550м.куб.)

-Выход деловой древесины(75%)

-Диаметр ствола (в насаждении, 150 лет),(60см)

-Протяжённость деловой части ствола(16-17 м)

-Ширина годичного слоя (средняя за 25 лет),(2,20мм)

-Удельное содержание поздней древесины(50-60%)

-Базисная плотность(600 кг.м.куб.)

-Предел прочности при сжатии/статическом изгибе(58,0/120,0МПа)

-Торцевая твёрдость(72,0МПа)

-Длина волокон либриформа(-1,60мм)

-Удельное содержание волокон/сосудов(60/23%)

Для других условий модель сорта может иметь другие параметры, которые должны корректироваться, исходя из генотипической структуры популяций и уровня изученности конкретных признаков, имеющих хозяйственное значение. На севере и востоке ареала дуба снижается важность его форм по началу листораспускания и приобретают практическую ценность формы по осеннему листоудержанию.

Выращивание клонового посадочного материала В практике лесного хозяйства основным способом получения клонового материала является прививка. Для дуба наилучший метод прививка «в мешок» и технология его выполнения следующая. У подвоя садовым ножом или остро заточенным секатором на высоте 0,1 - 0,5 м от земли (можно и выше) срезают стволик наискось под углом 45° таким образом, чтобы плоскость среза была обращена на север, а козырёк с корой на юг. Поверхность среза должна быть гладкой. Предварительно ниже места прививки у подвоя удаляют заподлицо со стволиком все боковые ветви (при летних прививках часть ветвей оставляют). Затем готовят черенок. Для прививки используют однолетние вполне вызревшие побеги с 2 - 3 хорошо развитыми почками. Длина черенка 4 - 6 см. Использовать можно черенки как с верхушечными, так и с боковыми почками. В последнем случае черенок обрезают над верхней почкой. Под нижней почкой делают косой срез под острым углом к побегу в виде одностороннего клина. Длина среза 2 - 3 см. С противоположной стороны лезвием прививочного ножа срезают кору до камбия. После этого нажимают пальцами на пенёк подвоя у козырька и оттягивают кору от древесины. В образовавшуюся щель («в мешок») вставляют черенок. По данных многих опытов, при весенних прививках дуба приживаемость выше, если черенок камбиальной частью будет совмещён с древесиной, а срезом (древесиной) - с корой (камбием) подвоя. Летом лучшие результаты получают при совмещении камбиальных слоёв привоя и подвоя. Черенок должен плотно войти «в мешок» и держаться в нём. Разрыв коры нежелателен. Место прививки плотно обвязывают (нитками, изолентой, полихлорвиниловой плёнкой) и обмазывают пластилином или садовым варом. Обмазывают также верхний срез на черенке привоя, если он был сделан. Прививку укрывают пакетом из полиэтиленовой плёнки так, чтобы он не мешал впоследствии начавшему рост побегу привоя.

2. Закладка архива клонов

Клоновые архивы закладываются в лучших типах лесорастительных условий для соответствующих видов лесных древесных растений на участках, однородных по почвенным условиям и имеющих ровный рельеф. На предназначенной для архива площади за 1 - 2 года проводится уход за почвой по системе чёрного пара. Перед посадкой привитых растений на площади архива проводятся натурное обозначение мест расположения клонов и привязка их к границам участка. Для удобства при селекционной работе и быстрого нахождения необходимого клона рационально принять схему размещения привитых растений рядами или площадками с оставлением между клонами в ряду пропусков. Размещение растений в ряду и расстояние между рядами устанавливаются в зависимости от породы и условий среды. Оптимальным расстоянием растений в ряду является 5 м, а между рядами - 5 м. Должны быть соблюдены 2 требования: - расстояние между растениями должно быть максимально благоприятным для развития и цветения растений; - густота растений должна позволять многократный проезд техники (трактора, автомашины и др.) с учётом зоны распространения корневых систем. Каждый клон должен быть представлен в архиве не менее чем 15 - 20 растениями.

Клоны размещают рядами (отрезками рядов) в двух повторностях.

3. Создание испытательных культур

Испытательные культуры - лесные культуры, создаваемые по специальным методикам семенным потомством плюсовых деревьев, плюсовых насаждений, ЛСП I порядка и ПЛСУ с целью их генетической оценки. Генетическая оценка - выявление среди плюсовых деревьев наиболее ценных генотипов, т.е. элитных деревьев, устойчиво передающих семенному потомству наиболее важные хозяйственные признаки. Генетическую ценность плюсовых деревьев определяют по их ОКС ил СКС. Общая комбинационная способность плюсового дерева определяется как средняя величина превышения показателя исследуемого признака над контролем у его семенного потомства, полученного от скрещивания данного дерева с любым деревом того же вида, в том числе и при свободном опылении. Специфическая комбинационная способность плюсового дерева определяется как средняя величина превышения показателя исследуемого признака у его потомства, полученного от конкретной комбинации контролируемого скрещивания с определенным партнером того же или другого вида. Плюсовые деревья, обладающие высокой комбинационной способностью, выделяют в качестве элитных.

4. Заготовка семян

селекция лесной плантация

Плоды дуба (жёлуди) собирают с поверхности земли после первых осенних заморозков в сентябре - октябре, до наступления морозов. Сбор следует проводить в сухую, ясную и безветренную погоду. В первые дни опадают преимущественно больные, повреждённые жёлуди (иногда - до 70-90%) . После первых заморозков наблюдается максимальное число опавших желудей, доля здоровых при этом составляет 60-70%, а в конце периода достигает 90-95%. Здоровые, зрелые жёлуди имеют тёмно - коричневый цвет, блестящую, глянцевитую кожуру. Перед зимним хранением жёлуди сортируют, удаляя больные и повреждённые. Жизнеспособность семян - это способность их образовывать при определённых условиях нормальные всходы, или проростки, из которых в дальнейшем формируется всё растение. В лесу прорастает не более 1 -2% сохранившихся семян, но при более благоприятных условиях, например в лаборатории, количество проросших семян у некоторых пород приближается к 100%. В естественных условиях плоды дуба сохраняют всхожесть в течение зимы. Продолжительность хранения семян зависит от способности их к прорастанию, что определяется наследственными свойствами семян и условиями внешней среды. Режим и способы хранения дифференцированы по видам деревьев и кустарников. Так, жёлуди дуба хранятся при влажности 55 - 60% и температуре от -2 до +3°С. Чем ниже влажность семян, тем ниже может быть температура хранения и тем больше может быть срок хранения. Перед закладкой на хранение семена очищают и сушат.

5. Выращивание посадочного материала

Для повышения приживаемости сеянцев и удлинения сроков посадки культур используют посадочный материал с закрытой корневой системой (ЗКС). Его выращивают в различных контейнерах для корневых систем: торфоперегнойных горшочках с полным комплексом органоминеральных удобрений; стаканчиках из бумаги, целлюлозы или картона, постепенно разлагающихся в почве; пластмассовых стаканчиках, гильзах и тюбиках с продольными щелями или перфорацией для выхода корней; торфяных или торфяно - почвенных брикетах разной формы и размеров с удерживающей перфорированной пластиковой оболочкой или без неё; брикетах из пористых и синтетических материалов и т.п. В СПбНИИЛХ разработана технология выращивания контейнеризированных сеянцев. Выращивание такого посадочного материала проводят на специализированных предприятиях - в теплично-питомнических комплексах. Технологический процесс выращивания сеянцев состоит из следующих этапов: подготовительные работы, приготовление субстрата, заполнение им контейнеров, высев семян, мульчирование посевов, доставка контейнеров в теплицы, выращивание сеянцев, сортировка посадочного материала и зарядка им транспортных контейнеров. Теплицы заранее подготавливают к выращиванию сеянцев: сваривают полотнища из полиэтиленовой плёнки и натягивают её на каркасы теплиц. Затем завозят необходимые материалы и оборудование: торф, опилки, минеральные удобрения, семена, контейнеры для выращивания сеянцев. Для выращивания сеянцев применяют арочные теплицы летнего типа с полиэтиленовым покрытием. Они оборудованы автоматической системой вентиляции и передвижной поливной установкой. При выращивании контейнеризированных сеянцев необходимо вносить комплекс микроэлементов, проводить поливы, подкормки, прополки, вентиляцию теплиц и меры защиты сеянцев от болезней. Для выращивания сеянцев с ЗКС находят применение складные бумажные контейнеры (кассеты). Они представляют собой плоскую заготовку, напоминающую гармошку. Посадочный материал с ЗКС позволяет проводить посадку культур в течение всего безморозного периода года с высокой приживаемостью; корневая система сеянцев и саженцев при посадке не повреждается; наличие субстрата, обогащённого элементами минеральной пищи, повышает жизнестойкость высаженных растений. В результате, преимущества сеянцев с ЗКС: - позволяют автоматизировать производство; - меньше трудозатраты; - меньше расход семян; - легче контролировать рост; - сеянцы развиваются быстрее; - облегчена перевозка сеянцев, нет отпада при транспортировке; - облегчается посадка, лучше приживаемость на лесосеке; - продлевается период посадки.

Выбор участника и подготовка почв Место под испытательные культуры должны быть более типичным для данного района или подрайона, отвечать определенным требованиям и учитывать биологические особенности породы, быть однородным по рельефу и почвенному покрову. При невозможности подобрать однородный участок для закладки опыта, однородность должна быть обеспечена повторности. Для закладки опытов используют участки вышедшие из-под сельскохозяйственных пользований и другие, не покрытые лесом площади. При использовании не занятых лесом площади проводят сплошную обработку почвы. При создании испытательных культур на вырубках производится сплошная или частичная обработка почвы по принятой в производственных условиях технологий. Подготовку почвы следует производить не менее чем за год до посадки. На участках, предназначенных под испытательные культуры, в обязательном порядке проводят детальные почвенно-геологические обследования с проведением вертикальной съемки. На основании почвенной карты составляется план размещения опытных участков. На хорошо дренированных вырубках или иных участках без застойного увлажнения возможна посадка без подготовки почвы. На этих площадях необходимы работы по уборке валежной древесины и захламленности в предполагаемых посадочных местах. Участок, предназначенный для посадки испытательных культур, делят на блоки. Нет необходимости в установлении точных границ блоков. Производится разметка рядов, ограничение в натуре делянок и отдельных случаях - обозначение каждого посадочного места. Для разметки применяются колья высотой не менее 1 м, с одной стороны кольев делается щека для нанесения необходимых записей. Разметка осуществляется непосредственно перед посадкой. Необходимые данные для разметки указываются в проекте испытательных культур. Выбор участка. Закладка испытательных культур должна проводиться по специально разработанным проектам. Основная сложность при создании таких культур - подбор однородных участков или полигонов (концентрация) по почвенному покрову и рельефу. В условиях таежной зоны (с характерными для большинства ее районов мелкими и неоднородными почвами, парцеллярной структурой биоценозов) недопустима корчевка и сколько-нибудь значительное нарушение почв, посадка саженцев в подзолистый горизонт или подстилающую почвообразующую породу. Технология создания испытательных культур может быть: 1. Аналогичной созданию ЛСП: подготовка почвы, строгая маркировка рядов и другие необходимые условия; 2.Максимально приближенной к применяемой при производстве обычных культур: соблюдение соответствия породе лесорастительных условий, а также требований размещения, качества и сроков посадки, обязательным проведение мер ухода и защиты. На подобранных участках проводят горизонтальную (при необходимости и вертикальную) съемку, а также почвенно-химическое и лесопатологическое обследование. Испытательные культуры должны охватывать основной спектр лесокультурного фонда соответствующего региона. Это позволит выявить реакцию отдельных семей ПД на экологический фон (что важно для формирования состава ЛСП по группам типов леса), а также оптимальный размер лесосеменного района. Повторность испытаний. Испытательные культуры должны создаваться как минимум в трех повторениях. В зависимости от методики повторности могут быть: а) в одинаковых почвенных условиях либо на разных почвах (в зависимости от основных типов почв будущих улучшенных культур); б) в одном лесосеменном районе (в котором отобраны материнские плюсовые деревья), либо разных лесосеменных районах региона или регионов; в) в одной репродукции или разных репродукциях (урожайные и среднеурожайные годы); г) в одном типе леса (если посадка на ЛСП блоками по типам леса) или в основных группах типов леса. Дуб черешчатый требователен к почвам. Лучше всего растёт на свежих глубоких серых лесных суглинках и деградированных чернозёмах, где формирует мощную, сильноразветвлённую корневую систему. Может также расти на слабооподзоленных почвах и солонцах.

6. Изучение и оценка испытательных культур

При изучении и оценке ИК проводят ступенчатую (поэтапную) отбраковку деревьев, потомства которых показывают худшие результаты в испытываемой совокупности. На первом этапе (по достижении второго класса возраста) из дальнейшего исключены деревья, потомство которых характеризуется с ярко выраженной неустойчивостью к болезням, вредителям и другим неблагоприятным факторам внешней среды, а также занимающие низшие ранги в испытательной совокупности по селектируемому признаку. Интенсивность отбраковки - 20-50 %. Такие деревья не используют для закладки новых ЛСП. Второй этап отбраковки деревьев приблизительно той же интенсивности проводят с интервалом 10-15 лет после первой. Окончательную оценку проводят в возрасте потомства не менее Ѕ возраста рубки главного пользования или возраста спелости, принятого для данного вида лесных растений в конкретной лесорастительной зоне.

7. Создание лесосеменной плантации (ЛСП) I порядка

Лесосеменные плантации - специально создаваемые насаждения, предназначенные для массового получения в течение длительного времени ценных по наследственным свойствам лесных семян древесных пород. По методам разложения различают ЛСП двух типов: * вегетативного происхождения, или клоновые, в том числе и прививочные и корнесобственные; * семенного происхождения, или семейственные. По уровню генетической оценки плюсовых деревьев различают: ЛСП I порядка (поколения, генерации); ЛСП последующих порядков. ЛСП закладывают потомством плюсовых и элитных деревьев. ЛСП I порядка создаются вегетативным и семенным потомством плюсовых деревьев, не прошедших генетическую оценку в испытательных культурах. Выращивание клонового посадочного материала При выборе ЛСП вегетативного происхождения, выращивание клонового посадочного материала производиться аналогично как и при закладке архива клонов. Первоначально у нас в стране клоновые семенные платации дуба создавались путём прививки специально созданных подвойных или обычных производственных культур. Недостатком этих способов является невысокая приживаемость черенков и сохранность привоев в открытом грунте. Эти недостатки устраняют прививкой саженцев с ЗКС в холодных теплицах. Подвои за год до прививки отбирают в питомнике и пересаживают в полиэтиленовые мешки размером 15 Ч 35 см, заполненные равными долями гумусной земли, песка и торфа. Лучшим способом прививки для дуба считается прививка «в мешок» (см. выше), которую проводят весной в период интенсивного сокодвижения, когда на подвоях начинается рост побегов. Удовлетворительные результаты могут быть получены при прививке зелёными черенками. В этом случае в качестве привоя используются зелёные черенки из одревесневшего первого прироста. Они заготавливаются непосредственно в день прививки. Лучшее время таких прививок - начало второго прироста. Если в качестве подвоя используют 1 - 2 летние сеянцы, с небольшими диаметрами, можно применять способ улучшенной копулировки. Копулировка -- приживление черенка привоя на другое растение. Весьма разнообразна, включает в себя прививку в расщеп, прививку под кору, прививку в боковой разрез и т. д. Копулировка: 1 - простая, 2 - с язычком, 3 - в расщеп, 4 - за кору, 5 - в боковой разрез Уход за прививками дуба заключается в регулярном удалении поросли на подвое ниже места прививки, своевременном снятии мешочков, ослаблении и снятии обвязки, подвязывании прививок с большими приростами к колышкам во избежание их поломок, в борьбе с мучнистой росой и вредителями. Для дуба может применяться зимняя прививка (по И. В. Белоусу). Подготовленные осенью сеянцы сохраняют в хранилищах в прикопке или в увлажнённых опилках при температуре 0 - 2°С. В конце зимы их прививают (в теплице при температуре 16 - 20°С) способом улучшенной копулировки (а также в приклад или в расщеп). После прививки сеянцы в течение 2 - 3 недель должны находиться в ящиках с влажными опилками в теплице (тёплая стратификация). Затем следует холодная трёхнедельная стратификация при температуре 0 - 2°С и при созревании почвы весной пересадка в открытый грунт (на плантацию). Надземную часть прививок закрывают полиэтиленовыми мешочками. Расчёт требуемого числа черенков одного клона для прививки вычисляется по следующей формуле: P=ASKN , где А - число деревьев на 1 га ЛСП; S - площадь ЛСП, га; К - коэффициент, учитывающий выбраковку черенков и процент приживаемости; при прививке в теплице или школьном отделении питомника К=2, при прививке на подвойных культурах К=3; N - число клонов на ЛСП, т.е.: Размещение деревьев 8м Ч 8м. А = 144 дерева, S = 35 га, К = 2, N = 50. Р = (144Ч35Ч2) / 50 = 201 шт.( черенок)

Закладка ЛСП. Схема смешения клонов (семей). Клоновые семенные плантации дуба черешчатого закладывают в лесостепной зоне в условиях свежих и влажных дубрав и судубрав на тёмно - серых и серых лесных суглинистых почвах, оподзоленных и выщелоченных чернозёмах. В степной зоне предпочтительны обыкновенные и южные выщелоченные и оподзоленные чернозёмы, чернозёмовидные и лёссовидные суглинки на водоразделах плато и в поймах рек. В зависимости от категории участка подго .товка почвы может быть сплошной или частичной. Обычно под плантации дуба отводят свежие лесосеки или участки малоценного леса, подлежащие реконструкции. На свежих лесосеках хвойных или малоценных лиственных пород производят корчёвку пней, почву в течение года поддерживают в состоянии чёрного пара. На лесосеках, вышедших из - под насаждений с большим или меньшим участием дуба, подготовку участка производят по технологии, разработанной В.И Белоусом из Винницкой ЛОС УкрНИИЛХА. Пни понижают до 5 - 10 см бензопилой или до уровня поверхности почвы с помощью машины для удаления пней МУП - 4. Это обеспечивает проходимость тракторных агрегатов для уничтожения поросли древесных пород и сорняков. После понижения пней производят очистку от порубочных остатков, сплошное дискование поверхности почвы в двух направлениях тяжёлыми дисковыми боронами (БДТ-2,5 А, БДН-1,3 и др.) и посадку подвойных или привитых саженцев. Для закладки плантации насаждение нужно вырубать зимой, а осваивать лесосеку весной, до обсеменения площади семенами сорняков.

Формирование и уход за ЛСП На ЛСП в течение всего срока их создания и эксплуатации проводят уборку поросли самосева, регулярные уходы за почвой и семенными деревьями. Уход за почвой в первые 2-5 лет после создания заключается в регулярной культивации междурядий. В приствольных кругах почву обрабатывают вручную. После достижения растениями высоты 1 м в междурядьях высевают почвоулучшающие травы (люпин, клевер и т.д.) или оставляют их под залужение. Лесоводственные уходы за семенными деревьями на ЛСП, независимо от способов закладки, должны обеспечивать на протяжении всего срока выращивания освещенность и развитие кроны. Уход за привитыми растениями до пятилетнего возраста заключается в регулярной обрезке ветвей подвоев ранней весной. В последующие годы обрезку проводят по мере необходимости. По мере роста семенных деревьев на ЛСП удаляют больные, ослабленные, слабоплодоносящие, с явными признаками несовместимости привоя и подвоя, а также малоценные деревья и клоны. На ЛСП проводят комплекс мероприятий по стимулированию цветения, повышению урожайности и качества семян, включая внесение удобрений. Для защиты урожая от вредителей и болезней на ЛСП проводят систему профилактических и защитных мероприятий, в том числе привлечение насекомоядных птиц и энтомофагов, вводя в защитные полосы вокруг ЛСП соответствующие виды деревьев. Все мероприятия, связанные с ограничением роста семенных деревьев в высоту, стимуляцией плодоношения, защитой урожая от вредителей и болезней проводят в соответствии с региональными методическими указаниями и рекомендациями научно-исследовательских учреждений. Для защиты от повреждений дикими и домашними животными ЛСП огораживают в год посадки (посева). Параметры изгороди определяются исходя из конкретных условий.

8. Создание постоянного лесосеменного участка (ПЛСУ)

Постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ) - это высокопродуктивные и высококачественные для данных лесорастительных условий участки естественных насаждений или лесные культуры известного происхождения, специально созданные (сформированные) для получения с них семян в течение длительного срока. ПЛСУ создаются закладкой или формированием. 1 способ - закладка - редкая первоначальная посадка саженцев (сеянцев), выращенных из семян, заготовленных на ЛСП, плюсовых насаждениях, с плюсовых деревьев, а также посевом семян (дуб, бук), заготовленных на этих объектах. При этом используют смесь семян не менее чем с 50 деревьев. 2 способ - формирование - путём изреживания высокопродуктивных и высококачественных для данных типов лесорастительных условий участков естественных насаждений или лесных культур. ПЛСУ создают в пределах ареалов древесных пород в зоне устойчивого вызревания семян. Площадь ПЛСУ должна быть не менее 5 га. Для закладки и формирования ПЛСУ подбирают ровные участки прямоугольной формы, расположенные в доступных для организации работ местах. Для формирования ПЛСУ подбирают участки производительностью не ниже II класса бонитета, в подзоне средней и южной тайги - не ниже III класса, в северной подзоне тайги, лесостепи и степи (сухие боры, дубравы на каменистых, меловых склонах и засоленных почвах) - не ниже IV класса, с учетом использования получаемых на ПЛСУ семян в аналогичных типах лесорастительных условий. Насаждения для формирования ПЛСУ должны быть расположены в хозяйственно-ценных типах лесорастительных условий, иметь чистый или смешанный состав с преобладанием главной породы и отвечать требованиям. Наиболее продуктивный и приемлемый, с точки зрения селекционеров, способ создания ПЛСУ закладкой. ПЛСУ формируют или создают при недостатке семян с ЛСП, нецелесообразности закладки

ЛСП и для пород с опадающими плодами. При закладке ПЛСУ подбор участка, подготовку площади и обработку почвы проводят в соответствии с требованиями, указанными для ЛСП. Допускается применение иных технологий, принятых для создания лесных культур в данных типах лесорастительных условий, при отсутствии опасности возобновления быстрорастущих малоценных видов и зарастания другими конкурирующими растениями. При закладке ПЛСУ саженцами (сеянцами), а также посевом семян в площадки или отрезки рядов, размещение посадочных (посевных) мест должно обеспечивать оптимальное развитие женского репродуктивного яруса (расстояние между рядами в лесной зоне не более 6 - 8 м, в рядах - не более 1-2 м). Посадочный материал должен соответствовать действующим стандартам. При создании ПЛСУ посевом в одно посевное место высевают по 3-5 семян. Улучшение качественного состава насаждений, обеспечение развития крон семенных деревьев, раннего устойчивого и обильного плодоношения, а также создание благоприятных условий для заготовки шишек (плодов, семян) на ПЛСУ достигается за счет изреживаний, проводимых равномерным или коридорным способами в несколько (3...5) приемов. При формировании ПЛСУ в лесных культурах применяют коридорный способ с предварительным выделением семенных рядов, в которых проводят равномерное изреживание. При формировании ПЛСУ в естественных насаждениях, а также, при необходимости, в ПЛСУ, специально заложенных редкой посадкой (посевом), проводят равномерное изреживание. Перед каждым приемом изреживания отбирают и отмечают в натуре любым не повреждающим растения способом семенные деревья - здоровые, лучшие по росту и форме ствола, строению и развитию крон, интенсивности плодоношения. При первом и последующих приемах изреживания убирают растения сопутствующих пород, сухостойные, отставшие в росте, неплодоносящие (начиная со второго приема) деревья главной породы, а также поврежденные вредителями и болезнями, с механическими повреждениями, кривоствольные, суковатые, свилеватые. При первом наиболее интенсивном приеме изреживания лесных культур и естественных насаждений, отобранных под формирование ПЛСУ, допускается вырубать от 50 до 60% деревьев. При последующих приемах изреживания удаляют от 25 до 50% оставшихся деревьев. Количество приемов изреживания, период их повторяемости регламентируются отраслевым стандартом и региональными реко-мендациями научно-исследовательских учреждений исходя из лесорастительных условий и биологических особенностей конкретного вида лесных растений. Уход за ПЛСУ На ПЛСУ, созданных редкой посадкой (посевом), в первые 2 - 6 лет проводят уход за почвой в рядах и междурядьях (рыхление). После достижения растением высоты 1,5 - 2м, в междурядьях высаживают почвоулучшающие травы (клевер, люпин, бобовые). На ПЛСУ проводят комплекс мероприятий по стимулированию цветения и повышению урожайности - внесение удобрений, дополнительное опыление. Для защиты урожая от вредителей и болезней на ПЛСУ проводят систему профилактических и защитных мероприятий, в том числе уборку больных и ослабленных деревьев. Все мероприятия, связанные с ограничением роста семенных деревьев в высоту, стимулирование плодоношения и защитой урожая от вредителей и болезней, проводят в соответствии с региональными методическими указаниями и рекомендациями научно - исследовательских учреждений.

Заключение

В данном реферате была рассмотрена селекция дуба черешчатого. Дана дендролого - лесоводственная характеристика, определено хозяйственно - экономическое значение, репродукция селекционного материала и направления селекции дуба, а также рассмотрены инвентаризация и отбор плюсовых деревьев, создание архива клонов плюсовых деревьев, испытательных культур, ЛСП, ПЛСУ. Дуб черешчатый является одной из наиболее ценных лесных древесных пород нашей страны. Ему посвящено множество исследований. Однако его селекция находится ещё на начальных этапах. Совсем недостаточно исследований по индивидуальному отбору, гибридизации и новым методам селекции. Их развитие, как и в случае других перекрёстноопыляющихся растений тормозится слабой разработанностью методов автовегетативного размножения. Положение усугубляется ещё и тем, что у дуба, в отличие от сосновых, существует и проблема гетеровегетативного размножения. Всё это требует искать новые методы вегетативного и микроклонального массового размножения с тем, чтобы иметь возможность как можно более полной передачи хозяйственно ценных признаков лучших генотипов дуба черешчатого.

Литература

1. Царев А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. « Селекция и репродукция лесных древесных пород», учебник,- М: « Логос», 2003. - 261-278с.

2. ОСТ 56-74-96. Плантации лесосеменные основных лесообразующих пород. Основные требования (текст).- М., 1996.

3. Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. «Дендрология», изд. МГУ леса, М., 2002. - 204-210,421с.

4. Булыгин Н.Е. «Дендрология», лабораторный практикум, Л.: ЛТА, 1986. - 92.с

5. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации (текст).-М. : ВНИИЦлесресурс, 2000.- 197с.

6. «Основные положения методики создания клоновых архивов плюсовых деревьев основных лесообразующих пород» (текст): - Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1982. - 5с.

7. Родин А.Р., Калашникова Е.А., Родин С.А., Силаев Г.В., Рысин С.Л., Вильданов М.Ф. «Лесные культуры». Учебник / Под общ. ред. проф. А.Р.Родина. М.: ВНИИЛМ, 2002. - 440с. с ил.

8. «Основные положения методики закладки испытательных культур плюсовых деревьев основных лесообразующих пород» (текст): - Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1982- 18с.

Размещено на Allbest.ru