Просторовий аналіз репродуктивних процесів на клоновій плантації сосни звичайної фінського походження

Ключові слова: клонова плантація, репродуктивні процеси, сосна звичайна, мікростробіли, насіннєношення.

клон плантація сосна насіннєвий

Генетичні ресурси лісів України є важливим компонентом підвищення продуктивності лісостанів, забезпечення їх біологічної стійкості, а також джерелом репродуктивного матеріалу [1, 2]. В умовах України сосна звичайна відрізняється доволі високим рівнем насіннєношення [3, 4], проте внаслідок антропогенезу та впливу господарювання природне відновлення соснових лісостанів є не надто успішним [5].

На сьогодні особлива увага приділяється вивченню репродуктивних процесів на лісо- насіннєвих плантаціях сосни звичайної [4, 6]. Але, просторові особливості репродуктивних процесів потребують більш детального дослідження.

Закладання перших плантацій та первинний добір плюсових дерев в Україні проводили під керівництвом С.С. П'ятницького. З інтенсивним розвитком плантаційного насінництва було закладено значну кількість нових плантацій. Найбільші площі лісонасіннєвих плантацій основних лісоутворювальних порід, зокрема сосни звичайної, було сформовано усередині минулого століття. Поряд із тим розроблялися і основні принципи їх експлуатації та активізації плодоношення [7].

Нині більшість науковців схиляються до думки, що для виконання репродуктивних функцій плантацій велике значення має їх розташування. Найвищі врожаї насіння отримують переважно в оптимальних для породи кліматичних умовах, тоді як у крайніх точках ареалів поширення рівень врожайності, здебільшого, є нестабільним а насіннєвий матеріал -- низької якості. Не менш важливим для забезпечення плантаціями своїх функцій є ґрунтово-гідрологічні умови. Вважається, що занадто родючі ґрунти також є непридатними для насінних плантацій, оскільки вони надто стимулюють ріст культури та стримують утворення насіння. Дискусійним також залишається питання щодо оптимальної кількості клонів, їх розташування та мінімальної площі плантацій. Нині вважається, що на плантації має бути представлено не менше 25-30 клонів, а мінімальна площа насінної плантації становити від 4-5 до 10 га [8].

Метою статті є дослідження просторових особливостей формування генеративних органів на клоновій плантації сосни звичайної фінського походження в аспекті реагування північних популяцій на зміни умов середовища.

Дослідження були проведені на клоновій лісонасіннєвій плантації сосни звичайної фінського походження у Вінницькій обл. створеній у 1992 р. Упродовж тривалого часу на плантації проводили оцінювання інтенсивності утворення макро- та мікростробілів, а також 1-2-річних шишок [9-11]. На ділянці представлено 20 генотипів (клонів) плюсових дерев, відібраних у Фінляндії (переважно південна частина країни), а також місцеву популяцію (дерева сосни звичайної, вирощені із насіння місцевої популяції).

У 2017 р на плантації було проведено оцінювання інтенсивності утворення мікростробілів, а також шишок другого року вегетації. Для кожного дерева визначали інтенсивність утворення репродуктивних органів за 5-бальною шкалою [12]. Опрацювання польових матеріалів проведено за допомогою пакета прикладних статистичних програм R-статистика. За допомогою програми виконано просторовий аналіз інтенсивності репродуктивних процесів. Для кожного клону визначено бал утворення мікростробілів та 2-річних шишок.

За проведеними дослідженнями (20122017 рр.) на плантації сосни звичайної виявлено, що репродуктивні процеси у дерев фінського походження розпочинаються раніше. Зокрема встановлено, що фази утворення репродуктивних органів розпочинаються на 7-10 днів раніше, ніж у місцевої популяції. Ці терміни можуть дещо змінюватися залежно від погодних умов вегетаційного періоду.

Упродовж останніх п'яти років спостережень на клоновій плантації сосни звичайної фінського походження встановлено, що інтенсивність насіннєношення не перевищувала 3 балів. Проте дерева відрізнялися стабільним утворенням репродуктивних органів та насіннєношенням. У 2017 р. на клоновій плантації сосни звичайної фінського походження проведено чергові обліки утворення мікростробілів та шишок другого року вегетації. Середня інтенсивність утворення мікростробілів становила 4,1 бала (табл. 1).

Більшість клонів характеризувалися високим рівнем утворення мікростробілів (3,54,7 бала). Найвищий середній бал інтенсивності «чоловічого цвітіння» був характерним для клонів Е620 та Е1881 (4,6-4,7 бала). У клонів Е615А, Е2209 К795 спостерігалося найнижче «цвітіння» (3,5 бала). Високий рівень утворення мікростробілів -- 4 та 5 балів мали більшість дерев сосни (40,6 та 36,7% відповідно). Найбільший відсоток дерев із утворенням чоловічих стробілів, що отримали 5 балів, був у клонів Е620 та Е2322 (по 67%). У клонів Е615А, К684, К912 високої інтенсивності «цвітіння» не спостерігалося. Найбільша частка дерев із інтенсивністю утворення мікростробілів у 4 бали була у клонів Е616Д та Е709 (71%). Більшість дерев із рівнем утворення чоловічих репродуктивних органів у 3 бали була у клону Е2209 (50%), а також у клонів Е627 та Е1591. Незважаючи на високий рівень утворення мікростробілів, унаслідок несприятливих погодно-кліматичних умов значна кількість новоутворених шишок не зав'язалася.

Таблиця 1 Розподіл дерев сосни звичайної фінського походження за інтенсивністю утворення мікростробілів (ДП «Хмільницьке ЛГ», 2017 р.)

Найвищим балом насіннєношення відрізнялися клони Е709, Е2209 та місцева популяція (3,6-3,7 бала).

Таблиця 2 Розподіл дерев за інтенсивністю утворення 2-річних шишок сосни звичайної на клоновій плантації (ДП «Хмільницьке ЛГ», 2017 р.), %

Найнижчим середнім балом утворення шишок характеризувався клон Е615А (1,6 бала).Найменше було дерев із відсутнім (1,8%) та максимальним (1,3%) утворенням 2-річних шишок. Найбільший відсоток дерев із максимальним рівнем насіннєношення був характерним для клону Е709 та місцевої популяції (15,4%). Більшість дерев із відсутнім утворенням шишок було зафіксовано у клонів Е2312 (18,2%) та К917 (15,4%). Зведені дані щодо відсоткового розподілу дерев за інтенсивністю утворення шишок другого року вегетації наведено на рис. 1.

За наведеним графіком найбільша частка дерев із найвищим балом насіннєношення (5 балів) була характерною для клону Е709, дерев сосни місцевої популяції та К912. Значна частка дерев із балом утворення 4 була у клонів Е2209, Е709, Е80 та місцевої популяції культури. Найбільше дерев із відсутнім насіннєношенням було у клонів Е2312, К917 та К684.

Простровий аналіз інтенсивності насіннєношення виконано за допомогою пакета R-статистика (рис. 2).

Загальний просторовий аналіз засвідчує закономірні тенденції щодо відповідного розташування клонів на плантації та інтенсивності насіннєношення. Зокрема, клони, які характеризувалися високим рівнем насіннєношення, мали відповідно високий бал репродукції майже в усіх частинах плантації. Низький рівень насіннєношення був характерний, у основному, для клонів, які були розташовані у центральній частині плантації. На периферії ділянки більшість клонів відрізнялися високим балом утворення шишок.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Розподіл (%) дерев сосни звичайної фінського походження за балами інтенсивності утворення 2-річних шишок на клоновій плантації у 2017 р.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Просторовий аналіз інтенсивності насіннєношення (утворення 2-річних шишок) сосни звичайної фінського походження станом на жовтень 2017 р.