Селекционная характеристика каштана посевного

Селекционная характеристика каштана посевного

Введение

Лесная селекция - наука о методах отбора в естественных популяциях или искусственного получения форм и сортов древесных и кустарниковых растений, имеющих хозяйственную ценность.

Селекция лесная является частью селекции - прикладного раздела генетики, который разрабатывает теорию, методы создания и совершенствования сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.

Основные разделы лесной селекции:

) изучение сортового и видового разнообразия древесных растений, являющихся объектами селекционной работы;

) анализ закономерностей наследования при гибридизации и мутационном процессе, основанный на данных частной генетики;

) исследование роли среды в развитии признаков и свойств селектируемых видов;

) разработка систем искусственного отбора, способствующих закреплению и усилению желательных признаков.

Лесная селекция является базой для развития лесного семеноводства на генетико-селекционной основе. Селекцию древесных растений проводят на повышение продуктивности, улучшение качественных показателей растений и усиление устойчивости (к патогенам насекомым - вредителям леса). Основные методы селекции лесной - искусственный мутагенез, отбор (массовый, индивидуальный, групповой) и гибридизация. Методом отбора выделены формы осины, не поражающиеся сердцевинной гнилью, березы с красивой текстурой древесины, быстрорастущего дуба и др. Метод гибридизации позволил получить высокопродуктивные гибриды тополя, пихты, грецкого ореха и др. пород. С помощью искусственного мутагенеза получены полиплоиды дуба, тополя, конского каштана и др. древесных пород с комплексом хозяйственно ценных свойств. В России возглавляет и координирует исследования по лесной селекции Научно исследовательский институт лесной генетики и селекции.

Отдел: Цветковые( Magnoliophyta)

Класс: Двудольные (Dicotylédones)

Порядок: Букоцветные (Fagales)

Семейство: Буковые (Fagaceae)

Род: Каштан (Castánea)

Вид: Каштан посевной (Castanea sativa MILL.)

1. Биоэкологическая характеристика каштана посевного

каштан селекция сорт лесной

Каштан посевной (европейский, благородный, или съедобный) - дерево семейства Буковые, вид рода Каштан.

Естественный ареал каштана посевного захватывает страны Западной Европы и Малой Азии, прилегающие к Средеземному и Черному морям, а также к северную прибережную часть Африки (Алжир, Тунис). Очень давно разводится в культурах в Европе. Граница успешно растущих и плодоносящих посадок каштана посевного достигает 50º с.ш., он растет и плодоносит на юге Великобритании, северной Франции, Украине и в других странах Западной Европы. В Закарпатской области успешно растет в равнинных районах и вводится в лесные насаждения Карпат до высоты 600м над уровнем моря. На Северном Кавказе граница искусственного распространения каштана продвинулась на север до г. Краснодара. Естественные насаждения каштана в России имеются только на Кавказе. В западном Закавказье на юго-восток от реки Небуг по южным склонам Главного Кавказского хребта начинается зона каштановых лесов, сплошные массивы которых тянутся вплоть до Сурамского хребта на востоке и г.Батуми (Грузия). Далее из-за климатических условий сплошное распространение каштана прерывается, а отдельные массивы и примесь каштана в насаждениях других древесных пород встречаются в восточных районах Грузии и Азербайджане. Небольшие массивы и отдельные деревья каштана растут на северном склоне западной части Главного Кавказского хребта между рр. Псекупс и Белой. Наиболее крупные массивы каштан образуют в бассейнах впадающих в Черное море рек Аше, Псезуапсе, Шахе, Сочи, Мзымта, Псоу.

Каштан посевной - представитель древней флоры. Он имеет длительную историю и по палеонтологическим находкам прослеживается со времен третичной эпохи. Современное распространение каштана представляет собой реликт того обширного ареала, который существовал в третичную эпоху.

В условиях Кавказа каштановые леса приурочены к затенным склонам и высотам 200-1100м, а единичные экземпляры поднимаются до 1500-1600м над уровнем моря.

Каштан посевной - крупное дерево, в лесу - со стройным стволом до 35 м высотой и до 1 м в диаметре, при одиночном произрастании - более низкое (до 25 м), с раскидистой кроной и толстым (до 2 м в диаметре) стволом. Листья ланцетные, 10-25 см длиной (на пневой поросли могут достигать 70 см длины и 10 см ширины), по краю пильчато-зубчатые, сверху голые или слабоопушенные, кожистые, снизу звездчато-волосистые.

Каштан - растение однодомное с раздельно полыми цветками, которые собраны в соцветия двух типов. Цветки с 5-8-членным околоцветником, собраны группами (по 3 цветка и более), расположенными на общей оси, в колосовидные соцветия 10-35 см длиной и до 1 см в диаметре. В самом основании соцветия размещены женские цветки, выше - мужские. Многие соцветия состоят только из мужских цветков. В мужских цветках кроме околоцветника - 8-12 тычинок, мужские цветки бывают с короткими, средними, длинными 5-7мм тычинками. Опыление происходит пыльцой цветков с длинными тычинками. Пестичные цветки зеленоватого цвета располагаются клубочками по 5-7 завязей в одном обвертке.

Орехи с кожистым околоплодником, заключены по 3 (реже по 1-7) в шаровидную колючую плюску, которая при созревании растрескивается на 2-4 сегмента. Осыпание плодов начинается в конце сентября и длится до середины ноября. Масса одного плода колеблется от 3 до 12г.

Корневая система каштана в молодом возрасте имеет тенденцию проникать вглубь, но позднее она становится мощной, занимая как поверхностные, так и более глубокие горизонты почвы.

Встречается преимущественно в смеси с грабом, буком и дубом, отличаясь быстрым ростом в молодости, живет до 500 и более лет. При срубке получается обильная поросль от пня и отпрыски от корней, а потому каштан особенно пригоден для низкоствольников (с 15-25-летним оборотом рубки), в которых необходимы ранние проходные рубки.

По литературным данным (Gibson, 1913; Muir, 1945), при проведении рубок ухода в приспевающих насаждениях каштана с изреживанием до 0,6-0,7 и улучшении в связи с этим освещенности ствола на нем образуются многочисленные водяные побеги. Эти побеги, нарушая нормальное снабжение кроны влагой и питательными веществами, часто приводят к ее усыханию. Кроме того, водяные побеги способствуют распространению инфекционных заболеваний, так как после усыхания на стволе остаются многочисленные входные отверстия.

Цветет в начале июня, когда температура воздуха достигает 20° тепла. Опыляется при помощи ветра. Отличительным признаком каштана посевного являются способность развивать протандричные и протогиничные растения. Пыльца последних в популяции созревает синхронно с женскими цветками первых и служит для их опыления первых и, наоборот, у первых она созревает синхронно с женскими цветками вторых, что позволяет им опыляться так же перекрестно. При отсутствии соседей-опылителей деревья не образуют плодов. На обилие завязей и последующий урожай плодов очень большое влияние оказывают погодные условия в период цветения.

На возраст начала плодоношения каштанников существует несколько взглядов. В.З. Гулисашвили считает, что плодоношение в древостоях каштана начинается с 15-20 -летнего возраста. А.В. Васильев (1956) утверждает, что плодоношение каштана начинается с 25 -40лет. П.А. Иссинский (1968) отмечает, что сомкнутые лесные насаждения семенного происхождения начинают плодоносить в 20-40лет. Ф.Л. Щепотьев (1978) считает, что каштан переходит к плодоношению с 3-5- летнего возраста, однако массовое плодоношение начинается с 15 лет. А.А. Коркешко (1981) отмечает, что в культурах отдельные деревья начинают плодоносить с 3-4 лет, однако практическое значение плодоношение имеет с 10 лет. Такое разнообразие высказываний объясняется тем, что время начала плодоношения каштана гораздо больше зависит от условий его произрастания и происхождения, чем от возраста. Поросль каштана на открытом месте начинает обильно плодоносить с 3-5 лет. рано начинают плодоносить в хороших лесорастительных условиях и отдельно растущие семенные растения. Лесные культуры, образующие сомкнутый полог, начинают нормальное плодоношение в 15 -20 лет, а деревья семенного происхождения, выросшие в естественных разновозрастных насаждениях, плодоносят с 25 -40 лет.

Изучение плодоношения каштана в различных типах леса проводилось С.Я. Соколовым. Он нашел, что по мере ухудшения качества почвы (сухость и щебневатость), а также изменения местности (увеличение крутизны склона) падает общая производительность древостоя и его плодоношение. Урожайность увеличивается до 60 лет и до 140 лет остается примерно на одинаковом уровне. она зависит от типа леса. с.Я. соколов дает такую дифференциацию средней массе плодов по типам леса: каштанник ожиновый 7г, колхидский -4,5г; производно-азалевый -3,6г; овсяницевый и каменистых россыпей 3,2г. Н.В. Сукачев утверждает, что каштан цветет и плодоносит ежегодно, давая примерно через 6 лет обильные урожаи.

Прорастание семян каштана и появление всходов происходит в апреле -июне при средне декадных температурах верхних горизонтов почвы около +9ºС, а основная масса всходов появляется при прогреве почвы до 11-14ºС. Появление всходов каштана по времени совпадает с началом вегетации в насаждении.

Каштан - растение теплого климата, растет и плодоносит там, где температура зимой не опускается ниже-20-25°. Европейский каштан при морозе 10° сильно повреждается. В Грузии на Сурамском хребте каштан переносит без вреда морозы 16,2°. Для полного созревания плодов, начиная со времени цветения, необходима сумма активных температур 2000-2300°. Средняя температура сентября должна быть около 14-15° и октября - 8,5°. Цветение начинается при температуре 15-18°. Каштан посевной хорошо растет и плодоносит при продолжительной теплой погоде, но плохо переносит сильную жару и длительную засуху. Поэтому его можно чаще встретить на затененных северных и северо-восточных склонах, особенно в глубине ущелий, а не на открытых местах.

Для каштана требуется высокая влажность почвы и воздуха. Лучшими для него являются районы с годовой суммой осадков 1000-1500 мм. Минимальное количество осадков, по-видимому, 600-800 мм.

Каштан следует сажать на свежих, глубоких и выщелоченных почвах; он не переносит известковых почв. Он может успешно расти и на сухих каменистых почвах, если будет возможность его мощной стержневой корневой системе пройти в глубокие, богатые влагой почвогрунты. Каштан епосевной дает лучшие плоды на рыхлой песчаной почве горных склонов, где он развивается медленнее, нежели на более плодородных почвах долин. Корневая система каштана посевного менее требовательна к аэрации почвы, чем его сородича - американского каштана, поэтому каштан посевной растет и плодоносит даже на тяжелых глинистых почвах.

Современное состояние каштанников в пределах естественного ареала вызывает некоторую тревогу. Основной причиной сокращения ареала и неудовлетворительного состояния каштановых насаждений являются бессистемные рубки и, как следствие этого, распространение болезней и вредителей. По данным лесопатологического обследования, проведенного в 1999 году площадь насаждений каштанников с неудовлетворительным санитарным состоянием по Пшишскому лесхозу, составила 21,3 % (2157,5 га). Поэтому возникает необходимость более широко использовать данную породу при лесовозобновлении, лесоразведении и особенно при реконструкции малоценных насаждений в тех местах, где имеются благоприятные условия для его роста и развития (Иссинский, 1968; Зеленко, 2001; Чернышов, 2001).

2. Народохозяйственное значение каштана посевного

Значение каштана определяется его исключительной высокой продуктивностью. Хозяйственное значение имеют древесина и все остальные части дерева, плоды, мед, а также средообразующие функции горных каштановых лесов, отличающихся высокой производительностью.

Древесина каштана обладает хорошими механическими свойствами. При влажности 15% плотность ее равна 519 кг/м3, предел прочности при сжатии вдоль волокон равен кгс/см2, при изгибе - 653кгс/см2, твердость в торцовом направлении -305кгс/см2. Она имеет красивую структуру, легко обрабатывается, устойчива против гниения, используется для изготовления мебели, музыкальных инструментов, в строительстве, идет на фанеру, клепку и др. ценится наравне с дубовой.

Большую ценность каштан представляет как плодовая порода. Плоды каштана - один из главных кормов фауны горных лесов. Плоды используют в пищевой промышленности: их едят сырыми, жареными, печеными, делают муку, используют в кондитерской промышленности, а также для получения масла, сахара, спирта, кофе.

В сырых плодах каштана содержатся витамины В, С, яблочная и лимонная кислоты. В них преобладают белки, углеводы, по питательности они превосходят многие сельскохозяйственные культуры.

Листья каштана являются ценным сырьем для медицинской промышленности. В 1г зеленых листьев содержится 800, а пожелтевших 600 биологических единиц витамина К (по А.А. Качалову)

Каштан играет важную роль в пчеловодстве районов своего произрастания.

Велики средопреобразующие функции каштановых лесов. Каштановые леса чаще всего растут на крутых склонах, хорошо приспособлены к горным районам, что свидетельствует о их горно-защитном и противоэрозионном значении. Каштановые леса способствуют переводу значительной части выпадающих осадков во внутренний сток, тем самым стабилизируют водоносность рек и снижают уровень паводков. Один га каштановых насаждений ежегодно поглощает в среднем от 5,9 до 9,5 т углекислоты и выделяет от 4,3 до 6,9 т кислорода. Это довольно высокий показатель кислородопродуктивности. Горные каштановые леса уменьшают амплитуду колебаний температуры, повышают влажность воздуха и способствуют его ионизации.

Каштан посевной - одно из наиболее красивых листопадных деревьев, представляющих большую ценность для зеленого строительства. Он имеет стройный ствол, густую симметричную шаровидную формы крону с крупными красивыми листьями, которые осенью окрашиваются в желтый или желто-красный цвет. Особенно красивы отдельные деревья и целые насаждения каштана в период цветения, когда кроны полностью покрыты белым с розовым оттенком сережками тычиночных цветков.

Таким образом, каштан посевной обладает уникальным комплексом полезных для человека и окружающей природной среды свойств.

. Изменчивость каштана посевного

Изменчивость каштана посевного изучалась на Западном Кавказе в аспектах фенологии и продуктивности урожая, в связи с лесорастительными условиями (типами леса), было уделено также внимание кариологическим особенностям его в сравнении с таковыми каштана японского и китайского. У всех трех видов оказались сходные кариотипы с наборами из 12 пар хромосом, при сходных средних хромосомах кариотипов, заметном различии первых 6 пар у всех видов, большим сходством между собой китайского и японского каштанов и более повышенной изменчивостью всех пар хромосом у посевного каштан по сравнению с другим.

Не уделялось достаточное внимание выявлению альтернативных качественных признаков, без наличия знаний о которых проблематичны оценки биоэкологических потенций популяций, их жизнеспособности, особенностей функционирования, а также решения задач селекции на устойчивость и продуктивность, и в целом решения вопросов восстановления и сохранения популяций вида. Это же касается и изменчивости альтернативных дифференцирующих таксоны и связанных с ними всех других признаков в онтогенезе особей и фитоценозов. Как известно некоторые признаки у лесных древесных видов начинают проявляться лишь к 50-ти годам.

Предшествующие работы показали: каштан благородный формирует монотипные популяции, выделяются формы по фазам цветения и созревания плодов, а также по размерам плодов и урожайности. Установлена более высокая устойчивость каштана в смешанных насаждениях (с дубом, буком и грабом), чем в чистых. Множество консументов каштана, включая и вредителей, восприимчивость к болезням способствуют сокращению ареала каштана и угасанию его популяций.

Различают формы каштана посевного: гроздевидная или кистевидная - Castanea sativa Mill. var. gregarius, колосовидная форма - Сastanea sativa Mill., var. spicaria.

Селекцию и семеноводство каштана целесообразно направить на рациональное комплекс¬ное использование плодов и древесины.

Культуру каштана можно значительно расширить селек¬цией на морозоустойчивость и качество плодов. Большой ин¬терес представляет селекция каштана на иммунность против заболеваний.

. Основные сорта каштана посевного

Весьма значительный доход получается от плодов каштанов, отличающихся мучнистостью. В культуре известно несколько разновидностей, из которых многие отличаются крупными и особенно сладкими плодами, как, например, разные сорта Marron (de Lyon), franc de Limonидр.

Селекцию каштана на качество плодов и устойчивость сле¬дует вести на уровне родового комплекса с использованием преимуществ некоторых видов и форм из них не только путем отбора, но и при гибридизации.

Ниже приведены описания нескольких зарубежных сортов каштана посевного.

Крупноплодный - произрастает в Азербайджане за рекой Алазанью. Плоды очень крупные, высотой 25-30 мм, шириной 28-36 мм, толщиной 18 мм и весом в свежем виде 7-12 г. Плоды плоско-округлой формы, светло-каштановые. Сырое ядро ореха содержит (в %): воды 55,46, углеводов 28,22, белка 4,39 и жира 1,36.

Мелкоплодный - произрастает в Азербайджане. Плюска средней величины. Плоды небольшие (вес 4,5-6,5 г), широко-яйцевидной формы, черно-коричневые, содержат (в %): воды 32,82, углеводов 47,29, белка 4,62 и жира 1,68.

Бурю де лиляк-французский сорт. Красивое и урожайное дерево, мало требовательное к почве, но чувствительное к холоду. Плоды очень крупные (в 1 кг 60-70 штук), темно-коричневые. Ядро желтое, с очень плотной и сладкой мякотью.

Лионский - наиболее известный в мировой торговле. Плоды очень крупные, 1 или 2 в плюске. Кожура тонкая, светло-каштановая или красноватая, блестящая. Ядро желтовато-белое, очень сладкое, превосходного вкуса. Созревает в конце лета. Деревья этого сорта распространены на юге и в центре Франции, в Италии и Испании. Плоды используются в свежем виде и в кондитерском производстве. Много плодов этого каштана экспортируется из Франции.

Неаполитанский - самый крупноплодный сорт европейского каштана. Средний вес плода 20 г, но может достигать 60 г. Плод округлой формы, 1-2, иногда 3 в очень большой плюске. Кожура красновато-коричневая. Ядро темно-желтое, плотное, хорошего качества, но уступает по вкусу Лионскому. Используют обычно в кондитерском производстве. В культуре распространен больше всего в Италии и во Франции.

. Особенности агротехники каштана посевного

Каштан размножают семенами, порослью и прививкой. При размножении семенами сорт не передает качества родителя. При закладке каштанового сада в лучших климатических и почвенных условиях следует прибегать к прививке, чтобы получить точное качество плодов сорта.

Для получения сеянцев в высокобонитетных насаждениях отбирают плюсовые и маточные деревья. Важнейшими признаками при отборе являются высота и диаметр дерева, протяженность деловой части ствола и его прямизна, урожайность и величина плодов.

В условиях северо-Западного Кавказа к плюсовым относят деревья, средняя масса которых при хорошем качестве не менее 8г, а ежегодное плодоношение составляет 25-40 кг. Плюсовое дерево с большой, хорошо развитой кроной должно превосходить среднее дерево насаждения не менее чем на 10% по высоте и на 25% по диаметру. Ствол должен быть малосбежистым, цилиндрическим без наростов и вздутий с длиной бессучковой части 8-10м. Выделенные деревья в течение нескольких лет проводят проверку на быстроту сеянцев, которые в 2-х летнем возрасте должны превосходить контрольные на 25% по высоте, достоверность всех меняющихся показателей устанавливается по правилам вариационной статистики. Плюсовые деревья в основном используют для создания маточных плантаций каштана путем вегетативного размножения. Маточная плантация должна быть изолирована от каштановых насаждений.

Свежесобранные плоды каштана содержат около 50% влаги, даже частичная потеря которой резко снижает их всхожесть. Хранить их можно тонким слоем на влажной почве под листьями.

Семена высевают весной, для чего их предварительно осенью стратифицируют. Почва должна быть влажной и обогретой. В. С. Чепурной в 1964-1966 гг. высевал орехи каштана на среднесуглинистом выщелоченном черноземе на различную глубину. Половину площади мульчировал древесными опилками с мелкой стружкой слоем 2-3 см при ширине ленты 30 см. С увеличением глубины заделки семян каштана отмечалось более позднее появление основной массы всходов. Поэтому посевы на глубину 12 и 14 см, а с применением мульчи и на 10 см дали плохие результаты. Мульчирование можно применять при посеве семян на глубину 4-6 см. Наиболее высокорослые и здоровые сеянцы получены при мульчировании и заделке семян на глубину 6 и 10 см, без мульчи-на 8-10 см. При мульчировании сеянцы были лучше выровнены по толщине.

При выращивании сеянцев каштана на почвах, где он в первый год образует глубокую стержневую корневую систему, желательно весной подрезать корни. Сеянцы, выращенные с весенней подрезкой корней, при посадке дают большую приживаемость и большой прирост в высоту.

Полученные от посева семян сеянцы окулируют спящим глазком, или «дудкой», как у грецкого ореха, в конце лета или прорастающим глазком (окулировкой или копулировкой) весной.

Основной фактор, определяющий способы подготовки почвы в горных условиях, - крутизна склона. Допустимы лишь варианты, исключающие возможность эрозионного процесса, особенно в районах с обильными осадками, так как на смытых почвах нельзя создавать высокопродуктивные насаждения каштана. На склонах до 20º допустима механизированная подготовка почвы без оборота пласта полосами шириной 2м и направленными по горизонталям. На более крутых склонах допустима ручная подготовка почвы площадками или полосами в виде узких террас шириной 0,5-0,7м. Для весенних посадок почва готовится в осеннее -зимний период, а для осенних и зимних - летом. одновременная подготовка почвы и посадка ухудшают приживаемость культур.

Задание 1

При селекционной инвентаризации на пробной площади из 200 деревьев каштана посевного при полноте 0,8 было выделено: 5 плюсовых деревьев, 50 нормальных лучших, нет минусовых деревьев, остальные - нормальные средние. Определить селекционную категорию насаждения.

Дано:

Полнота -0,8

Плюсовые деревья -5

Нормальные лучшие -50

Нормальные средние -145

Решение:

) Вычисление доли деревьев данных категорий на данной пробной площади

(всего деревьев) -100%

+50=55 (деревьев плюсовых и лучших нормальных)

=55*100:200=27,5% (доля плюсовых и лучших нормальных деревьев в насаждении

=145*100:200=72,5% (доля нормальных средних деревьев в насаждении)

) По табл. «Селекционная характеристика насаждений» (по Вересину, 1985) определяется селекционная характеристика насаждения, учитывая полноту и долю участия деревьев плюсовых и нормальных лучших 27,5˃21

Ответ: данное насаждение относится к плюсовой категории насаждений.елекционная инвентаризация - это разделение насаждений и деревьев на категорию плюсовых, нормальных и минусовых.

Объектами инвентаризации являются лучшие спелые, преуспевающие и в отдельных случаях средневозрастные насаждения и деревья, отличающиеся комплексом хозяйственно - ценных признаков. При разделении деревьев на категории используют показатели: высота и диаметр дерева, протяженность и ширина кроны наличие пороков, характер плодоношения и д.р.

Плюсовые деревья - это самые лучшие деревья по продуктивности и по ряду других показателей. Выделенные в результате генетико - селекционного анализа популяции в конкретных условиях. Семена и черенки используются для создания ЛСП.

Минусовые деревья - плохие по росту, качеству ствола. Это все слаборастущие деревья, а также кривые, сучковатые, косослойные, суховершинные и д.р.

Нормальные деревья - основная масса деревьев, образующих древостой, средние по силе роста, качеству и состоянию. Их делят на две подгруппы нормальные лучшие и нормальные средние.

Основой для разделения насаждений на селекционные категории являются показатели продуктивности и доля участия в насаждении указанных выше категорий деревьев.

Плюсовые насаждения встречаются достаточно редко, являются самыми высокопродуктивными. Доля в них плюсовых и нормальных лучших деревьев достигает 30%. Количество деревьев пригодных для сбора семян для сосны более 75%, для ели - более 65%.Эти насаждения выделяют в качестве ЛСЗ и ЛСУ.

Нормальные насаждения характеризуются средней или высокой продуктивностью при хорошем качестве деревьев, пригодных для сбора семян. Используются для закладки постоянных и временных лесосеменных участков (ПЛСУ, ВЛСУ) и сбора семян для лесокультур.

Минусовые насаждения состоят в основном из минусовых деревьев и наиболее худшие по качеству и продуктивности. Сбор семян запрещен.

При выделении селекционных категорий учитывают также полноту древостоя.

Селекционная категория насаждения определяется по таблице 1.

Таблица1.Селекционная характеристика насаждений

(по Вересину, 1985)

Категории насажденийДоля участия деревьев %Полнота10,90,80,70,60,5МинусовыеМинусовых более757065605550ПлюсовыеМинусовых менее5040302010единичноПлюсовых и лучших нормальных вместе равно или больше151821242730

Нормальные насаждения не подходящие по показателям к минусовым или плюсовым.

Задание 2

Архивно-маточную плантацию заложить по схеме блочного размещения деревьев.

Архивно-маточные плантации - одна из форм сохранения лесного генофонда. Главное его назначение:

а) сохранение генетического фонда отобранных ценных форм деревьев на случай утраты маточных деревьев в лесу;

б) получение привойного материала в массовом количестве для создания клоновых семенных плантаций.

Архивно-маточные плантации закладывают путём прививки черенков на неотселектированные здоровые подвои местного происхождения, этот способ обеспечивает полное сохранение наследственности маточных деревьев. Создание клоновых архивов возможно двумя путями:

а) посадкой привитых саженцев;

б) прививкой на молодые производственные культуры с последующей вырубкой в порядке ухода непривитых деревьев.

Главное назначение архивно - маточной плантации заключается в сохранении отобранных ценных форм на случай утраты и получении в массовом количестве привойного материала для создания клоновых плантаций. Для создания архивов используют все способы вегетативного размножения. Площадь таких плантаций должна превышать 10 га. По каждому клону высаживают по 10 - 20 растений, их размещают линейно или блоками.

Схема размещения клонов на архивно - маточной плантации. Блочное размещение 3 клонов, по 20 саженцев в каждом.

1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3

1 1 1 1 8-10 м. 2 2 2 2 2 8-10 м 3 3 3 3 3

1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3

1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3

Задание 3

Клоновую семенную плантацию 1 порядка заложить по схеме линейного размещения деревьев.

Лесосеменные плантации вегетативного происхождения (клоновые) создают различными способами:

а) привязкой черенков на подвойные культуры;

б) посадкой привитых саженцев;

в) посадкой укорененных черенков.

Выбор способа создания плантаций определяется биологическими особенностями древесных пород, лесорастительными условиями и техническими возможностями лесосеменных хозяйств. Для большинства лесообразующих пород основным способом создания является прививка.

По сравнению с плантациями семенного происхождения клоновые плантации имеют:

а) более высокий генетический уровень в связи с полным сохранением наследственных свойств плюсовых деревьев;

б) более раннее наступление цветения и плодоношения.

Плантация 1 порядка закладывается прививочным материалом, взятым с плюсовых деревьев или с архивно-маточной плантации. Плантация 1 порядка - это клоновая семенная плантация, закладываемая на основе фенотипического отбора плюсовых деревьев до проверки их по семенным потомствам. Цель плантации 1 порядка - получение сортовых семян для закладки культур общего назначения. По целевому назначению клоновые плантации могут предусматривать повышение продуктивности древесины, качества стволов, смолопродуктивности, устойчивости и т.д.

. Схема линейного смешения 20 клонов (семей) на ЛСП

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7

16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Задание 4

Из семян, полученных от свободного опыления (поликросс) 35 плюсовых деревьев каштана посевного выращено 280 испытательных культур (полусибсы). Измерена их урожайность в 15-летнем возрасте. Среднее значение (ẋ) урожайности (кг) семян представлено в табл. 2

. Рассчитать ОКС каждого плюсового дерева.

. Отобрать наиболее перспективные плюсовые деревья для закладки лесосеменной плантации 2 порядка.

. Разместить отобранные деревья на лесосеменной плантации второго порядка по схеме спирального размещения по 9 саженцев в каждом клоне.

Таблица 2

1- 15,36- 42,811- 25,916- 30,121- 37,426- 20,031- 22,42- 21,57-46,212- 17,517- 36,022- 14,727- 47,232- 24,23-26,18- 40,413- 23,718- 34,623- 19,428- 48,733- 28,44- 32,69- 35,014- 27,319- 39,624- 16,929- 45,834- 33,85- 38,310 - 29,315- 31,720- 41,925- 18,630- 44,435- 43,8

Решение:

ОКС= (15,3+21,5+26,1+32,6+38,3+42,8+46,2+40,4+35,0+29,3+25,9+17,5+23,7+27,3+31,7+30,1+36+ 34,6+39,6+41,9+37,4+14,7+19,4+16,9+18,6+20+47,2+48,7+45,8+44,4+22,4+24,2+28,4+33,8+43,8)/35= 1101,5/35=31,471

СКС 1 =15,3- 31,471= - 16,171

СКС 2 =21,5- 31,471= - 9,077

СКС 3 =26,1-31,471= - 5,371

СКС 5 =38,3-31,471= 6,829

СКС 6 =42,8-31,471=11,329

СКС 7 =46,2- 31,471= 14,729

СКС 8 =40,4- 31,471= 8,929

СКС 9 =35 -31,471= 3,529

СКС 10 =29,3-31,471=-2,171

СКС 11 =25,9-31,471= -5,571

СКС 12 =17,5- 31,471= -13,971

СКС 13 =23,7-31,471=-7,771

СКС 14 =27,3-31,471=-4,171

СКС 15 =31,7-31,471=0,229

СКС 16 =30,1- 31,471=-1,371

СКС 17 =36-31,471= 4,529

СКС 18 =34,6-31,471=3,129

СКС 19 =39,6-31,471= 8,129

СКС 20 =41,9- 31,471= 10,429

СКС 21 = 37,4-31,471= 5,929

СКС 22 =14,7- 31,471= -16,771

СКС 23 =19,4- 31,471= -12,071

СКС 24 = 16,9- 31,471= -14,571

СКС 25 = 18,6 - 31,471= - 12,871

СКС 26 =20- 31,471= -11,471

СКС 27 = 47,2- 31,471= 15,729

СКС 28 =48,7- 31,471= 17,229

СКС 29= 45,8- 31,471= 14,329

СКС 30= 44,4- 31,471= 12,929

СКС 31 = 22,4- 31,471= -9,071

СКС 32 =24,2- 31,471= -7,271

СКС 33 = 28,4- 31,471= -3,071

СКС 34 = 33,8- 31,471= 2,329

СКС 35 = 43,8- 31,471=12,329

Наиболее перспективные плюсовые деревья для закладки лесосеменной плантации 2 порядка под номерами: 4; 5; 6; 7; 8; 15; 17; 18; 19; 20; 21; 27; 28; 29; 30; 34; 35.

Спиральное размещение по 9 саженцев в каждом клоне:

5 6 7 8 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8

19 18 17 15 20 19 18 17 15 20 19 18 17 15

27 28 29 30 21 27 28 29 30 21 27 28 29 30

5 4 35 34 6 5 4 35 34 6 5 4 35 34

8 15 17 18 7 8 15 17 18 7 8 15 17 18

27 21 20 19 28 27 21 20 19 28 27 21 20 19

30 34 35 4 29 30 34 35 4 29 30 34 35 4

8 7 6 5 15 8 7 6 5 15 8 7 6 5

18 19 20 21 17 18 19 20 21 17 18 19 20 21

30 29 28 27 34 30 29 28 27 34 30 29 28 27

4 5 6 7 35 4 5 6 7 35 4 5 6 7

Основным способом установления генетической ценности селекционного материала является испытание по семенному и вегетативному потомству на испытательных и сортоиспытательных культурах.

Для генетического анализа используются метод исследования семенных потомств от свободного скрещивания и метод исследования семенных потомств от направленных скрещиваний. При этом у плюсовых деревьев проверяют их общую и специфическую комбинационную способность (ОКС и СКС). Различают два вида скрещиваний: близкородственное, когда родители принадлежат к одному ботаническому виду, но различаются по ряду признаков, и отдаленное, когда родители принадлежат к разным видам и родам.

При гибридизации потомству передаются не признаки, а гены, на основе которых могут развиваться новые признаки. Выведение новых сортов, в которых с помощью гибридизации достигается сочетание хозяйственно ценных признаков большого количества родительских форм, называется синтетической селекцией.

При скрещивании родительских форм, особенно генетически отдаленных, обнаруживается увеличение мощности и жизнеспособности, повышение продуктивности гибридов первого поколения (F1) по сравнению с родительскими формами. В данном задании применяются сложные скрещивания - поликроссы, при данном скрещивании участвуют более двух родительских форм (сортов), при котором материнское растение опыляется смесью нескольких видов или сортов [Аx(Б+В+Г) и т.д.].

Скрещивание проводят в оптимальные сроки цветения, в безветренную погоду. Пыльцу каштана посевного наносят на пестик при помощи мягкой акварельной кисточки, а если пыльцы много, то путем создания в изоляторе облака, не снимая его с ветки. Для этого пользуются пульверизатором или выдувают пыльцу из стеклянной пипетки.

Гибридные сеянцы обязательно выращивают на достаточно высоком агрофоне. При селекции на разистентность для растений создается специальный провокационный фон, и отбор ведут на стадиях онтогенеза. В остальных случаях все мероприятия, от выбора площадей питания и до отбраковки отдельных растений, должны быть подчинены конечной селекционной цели, и проводиться в сравнении с контрольными делянками, где выращивают сеянцы от свободного опыления.