Методы повышения урожайности семян древесных пород
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЛЕСУ
УТВЕРЖДЕНЫ
Приказом Государственного
комитета СССР по лесу
от 17 апреля 1991 года N 44
Основные положения по лесному семеноводству
____________________________________________________________________
Не действует с 1 января 1994 года на основании
приказа Федеральной службы лесного хозяйства России
от 23 декабря 1993 года N 339
____________________________________________________________________
"Основные положения по лесному семеноводству" направлены на обеспечение единой технической политики при организации и ведении семеноводства основных лесообразующих пород на генетико-селекционной основе.
С целью обеспечения преемственности работ новая редакция Основных положений подготовлена в развитие ранее действовавших "Основных положений по лесному семеноводству в СССР" (1976), "Указаний о порядке отбора и учета плюсовых деревьев и насаждений, постоянных лесосеменных участков и плантаций в лесном хозяйстве" (1972), а также ОСТ 56-35-78 "Участки лесные семенные постоянные сосны обыкновенной, ели обыкновенной, дуба черешчатого и лиственницы. Отбор и формирование" и ОСТ 56-74-84 "Плантации лесосеменные сосны, ели, лиственницы и дуба. Основные требования, методы закладки и формирования". Со времени выхода указанных документов научно-исследовательскими учреждениями усовершенствованы методы отбора и генетической оценки исходного материала, дана оценка эффективности различных способов создания лесосеменных объектов и повышения урожайности лесных семян. Разработана "Генеральная схема развития лесного семеноводства основных лесообразующих пород в СССР на селекционной основе (1981), введены в действие "Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР" (1982), "Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах СССР" (1982). Получили дальнейшее развитие новые организационные формы ведения лесосеменного хозяйства, накоплен производственный опыт закладки, формирования и эксплуатации лесосеменных участков и плантаций. В ряде районов страны создана научная и производственная база для перехода к качественно новому этапу лесного семеноводства, основанному на использовании генетически ценных популяций и деревьев, прошедших предварительную оценку по продуктивности и качеству потомств.
"Основные положения по лесному семеноводству" подготовлены Центральным научно-исследовательским институтом лесной генетики и селекции (канд. с.-х. наук Ю.П.Ефимов, докт. биол. наук С.А.Петров, канд. с.-х. наук А.М.Шутяев). Одобрены Проблемным Советом по лесной генетике, селекции, семеноводству и интродукции при Госкомлесе СССР и Научно-техническим советом Госкомлеса СССР. Документ доработан с участием канд. с.-х. наук А.И.Ирошникова (ЦНИИЛГиС), докт. с.-х. наук П.И.Молоткова (УкрНПО "Лес"), докт. биол. наук В.И.Некрасова (ГБС АН СССР), канд. с.-х. наук В.К.Малкина и канд. с.-х. наук И.В.Рутковского (НПО "Фундук"), канд. с.-х. наук А.Е.Проказина и П.А.Кузнецова (Госкомлес СССР), В.П.Яркина (ин-т "Союзгипролесхоз").
"Основные положения по лесному семеноводству" подлежат применению всеми лесовладельцами и лесопользователями, осуществляющими ведение лесного хозяйства в стране.
Положения, правила, указания, инструкции и другие нормативные документы по лесному семеноводству, ранее утвержденные министерствами и ведомствами, применяются постольку, поскольку они не противоречат вводимым в действие "Основным положениям по лесному семеноводству".
1. Общие положения
1.1. Лесное семеноводство - отрасль лесохозяйственного производства, в задачу которой входит массовое получение семян лесных пород с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами. Лесное семеноводство включает комплекс мероприятий по созданию постоянной лесосеменной базы (ПЛСБ) на генетико-селекционной основе и служит целям повышения продуктивности, качества и устойчивости лесных насаждений.
1.2. Постоянную лесосеменную базу составляют лесосеменные плантации (ЛСП), созданные из клонов или семей плюсовых и элитных деревьев, постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ), специально сформированные в высокопродуктивных для соответствующих условий местопроизрастания естественных насаждениях и лесных культурах известного происхождения, а также плюсовые насаждения (семенные заказники). При создании ПЛСБ используют различные селекционные объекты, в том числе плюсовые (элитные) деревья, маточные плантации, архивы клонов, испытательные культуры плюсовых деревьев, географические и популяционно-экологические культуры.
Допустимо использование в качестве объектов постоянной лесосеменной базы плюсовых (элитных) деревьев с частым и обильным плодоношением без нанесения механических повреждений при заготовке семян с отнесением последних к соответствующим селекционным категориям (улучшенным или сортовым) при соблюдении требований к числу используемых деревьев (пп. 4.6, 4.7).
Временные лесосеменные участки (ВЛСУ) и предназначенные в рубку высокопродуктивные насаждения не входят в состав ПЛСБ. Они используются для обеспечения текущей потребности в лесных семенах, преимущественно в многолесных районах.
Постоянная лесосеменная база должна быть организована с учетом обеспечения потребности одного или нескольких лесосеменных районов в генетически ценных семенах основных лесообразующих и интродуцированных пород, а также создания необходимого резервного семенного фонда. При создании объектов ПЛСБ руководствуются "Лесосеменным районированием основных лесообразующих пород в СССР" (1982), а для интродуцированных древесных пород - также лесорастительным и флористическим районированиями территории СССР.
Удельный вес семян, заготавливаемых с объектов ПЛСБ, в общем объеме семенозаготовок по регионам страны может быть различным в зависимости от природных условий и интенсивности ведения лесного хозяйства.
1.3. Организация постоянной лесосеменной базы включает:
селекционную инвентаризацию насаждений, а также посадок перспективных для лесного хозяйства интродуцентов с выделением плюсовых деревьев и насаждений (семенных заказников);
генетическую оценку местных и инорайонных популяций в географических и популяционно-экологических культурах, выделение сортов-популяций;
генетическую оценку плюсовых деревьев (или их клонов) на элитность по семенному потомству в испытательных культурах;
сохранение генетического фонда путем создания коллекционных участков (архивов клонов) и банков семян плюсовых (элитных) деревьев;
создание лесосеменных плантаций на основе вегетативного и семенного размножения плюсовых (элитных) деревьев;
формирование постоянных лесосеменных участков.
1.4. При создании ПЛСБ должна быть предусмотрена концентрация лесосеменных объектов (в первую очередь ЛСП), обеспечивающая лучшую организацию работ по их формированию и эксплуатации. ЛСП должны создаваться по проектам.
1.5. Географические, высотные и типологические перемещения семян и привойного материала и их использование проводятся в соответствии с "Лесосеменным районированием основных лесообразующих пород в СССР" (1982). Биологические и хозяйственно ценные формы (рано- и позднораспускающиеся, иммунные, смолопродуктивные, засухоустойчивые, солевыносливые, устойчивые к радионуклидам и техногенным факторам и т.д.) также должны учитываться при создании лесосеменных объектов и использовании семян в соответствии с методическими рекомендациями научно-исследовательских учреждений.
1.6. Лесные семена подразделяются на следующие основные селекционные категории: сортовые, улучшенные и нормальные.
Сортовые - это семена, получаемые на лесосеменных объектах (ЛСП, ПЛСУ, популяциях), прошедших испытание по потомству.
Улучшенные - это семена, получаемые на лесосеменных объектах, созданных или сформированных на основе отбора по фенотипу и непрошедших испытание по потомству, в том числе:
на ЛСП первого порядка (клоновых и семейственных);
в плюсовых насаждениях (семенных заказниках), из которых удалены минусовые деревья;
на ПЛСУ, сформированных в культурах, созданных из семян, заготовленных в плюсовых насаждениях и на ЛСП.
Нормальные - это семена, заготовленные на ПЛСУ, ВЛСУ, а также с нормальных деревьев в насаждениях (в том числе на лесосеках) нормальной селекционной категории.
Генетически наиболее ценными являются сортовые семена, производство которых необходимо всемерно расширять.
Сбор семян в минусовых насаждениях и с минусовых деревьев, а также использование семян неизвестного происхождения для выращивания леса запрещаются.
К сортовым и улучшенным семена могут быть отнесены только в том случае, когда выделение сортовых популяций, плюсовых и элитных деревьев, плюсовых насаждений и создание ПЛСУ, ЛСП соответствующим образом оформлено. За правильность указания в паспорте селекционной категории семян несет ответственность заготовитель.
1.7. Посевные качества семян характеризуются показателями, предусмотренными действующими ГОСТ и техническими условиями.
1.8. Цены на семена устанавливают дифференцированно по их селекционным категориям, посевным качествам. В пределах основных категорий семян устанавливают дифференцированные цены в зависимости от лесосеменного объекта (ЛСП, ПЛСУ, ВЛСУ, насаждение).
2. Селекционная оценка деревьев и насаждений
2.1. Селекционную инвентаризацию проводят в спелых, приспевающих, а при их недостатке - и в средневозрастных насаждениях.
При селекционной оценке деревья подразделяют на три основные категории: плюсовые, нормальные и минусовые.
Плюсовые деревья - это деревья, значительно превосходящие по одному или комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств окружающие деревья одного с ними возраста, растущие в тех же условиях. Они отбираются в различных типах условий местопроизрастания, в спелых, приспевающих, а при их недостатке - и в средневозрастных естественных насаждениях, в лесных культурах того же возраста из семян известного происхождения, а также в высокопродуктивных культурах интродуцированных пород.
Признаки, по которым производится отбор плюсовых деревьев, зависят от конечных целей селекции. При селекции на повышение продуктивности и качества лесов в категорию плюсовых отбирают в основных типах леса, в первую очередь в плюсовых насаждениях, наиболее крупные по высоте и диаметру деревья, отличающиеся прямоствольностью, полнодревесностью, отсутствием вильчатости, хорошим очищением стволов от сучьев, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, вредителям и болезням. В одновозрастных чистых по составу высокополнотных насаждениях плюсовые деревья должны превышать средние показатели насаждения по высоте не менее чем на 10% и по диаметру - не менее чем на 30%. При этом сравниваемые по показателям роста деревья должны принадлежать к одной фенологической форме - рано- или позднораспускающейся (для дуба, бука, ели, осины и др.). В одновозрастных насаждениях, пройденных постепенными и выборочными рубками, к плюсовым могут быть отнесены менее крупные по высоте и диаметру деревья, превосходящие средние показатели насаждения по высоте не менее чем на 8%, диаметру - на 20%, но отвечающие всем другим требованиям. В разновозрастных насаждениях, возраст деревьев которых различается более чем на один класс, отбор плюсовых деревьев производят отдельно в пределах каждой возрастной группы (поколения) в соответствии с приведенными выше придержками.
При отборе плюсовых деревьев для специальных целей (продуктивность биомассы, особые технические свойства древесины, содержание таннидов в коре, урожайность и качество плодов и семян, смолопродуктивность, иммунность, устойчивость к неблагоприятным природным и антропогенным факторам) устанавливают особые требования к ним в соответствии с рекомендациями научно-исследовательских учреждений.
У пород-интродуцентов в качестве плюсовых отбирают плодоносящие деревья, проявившие высокую устойчивость в новых климатических условиях и отличающиеся лучшими показателями по росту, качеству ствола и другим селектируемым признакам.
Плюсовые деревья охраняют от повреждений. При назначении в рубку нормального насаждения, в котором отобраны плюсовые деревья, вокруг последних оставляют защитные куртины радиусом 20-25 м.
По результатам испытания семенных потомств плюсовых деревьев выделяют лучшие по генетическим свойствам деревья, которые называют элитными.
Нормальные деревья - это деревья, составляющие основную часть насаждения, хорошие и средние по росту, качеству и состоянию.
Минусовые деревья - это низкокачественные с различными пороками и дефектами (кривоствольность, вильчатость и т.д.) деревья верхнего яруса, а также деревья, отставшие в росте и составляющие нижний ярус насаждения (имеющие диаметр в одновозрастном насаждении менее 80% от среднего).
2.2. При селекционной инвентаризации насаждения также подразделяют на три категории: плюсовые, нормальные и минусовые.
Плюсовые насаждения - это самые высокопродуктивные, высококачественные и устойчивые для данных лесорастительных условий насаждения. В плюсовых насаждениях (семенных заказниках) проводят сплошную подеревную селекционную инвентаризацию и отбирают плюсовые деревья. В расчетную лесосеку их не включают. В порядке ухода в них вырубают минусовые деревья главной породы, а также деревья сопутствующих пород, мешающие росту плюсовых деревьев.
Нормальные насаждения - это насаждения высокой и средней продуктивности, хорошего и среднего качества для данных условий местопроизрастания.
Минусовые насаждения - это насаждения низкой продуктивности и плохого качества для данных лесорастительных условий, имеющие в своем составе большое количество минусовых деревьев.
2.3. Конкретные придержки для выделения селекционных категорий деревьев и насаждений могут быть различными в зависимости от лесорастительной зоны, типа условий местопроизрастания, биологических особенностей древесной породы, возраста и состояния насаждений, целей селекции и определяются методическими рекомендациями зональных научно-исследовательских учреждений.
3. Генетическая оценка плюсовых деревьев и насаждений
3.1. Отобранные по фенотипическим признакам плюсовые деревья данного лесосеменного района, включенные в государственный реестр, или их клоны подлежат обязательной генетической оценке по продуктивности, качеству ствола и другим селектируемым признакам их семенных потомств в испытательных культурах.
Генетическую ценность плюсовых деревьев определяют по их способности сохранять селектируемые признаки (свойства) при половом и вегетативном размножении.
Способы размножения плюсовых деревьев и экологические условия выращивания потомства выбирают исходя из необходимости сохранения селектируемых признаков и в зависимости от генетических механизмов (эффектов) их обуславливающих. Последние выявляют по результатам параллельного испытания семенного (от свободного и контролируемого опыления) и вегетативного потомства плюсового дерева на разных экологических фонах, а также по результатам биохимических исследований белкового полиморфизма.
Плюсовые деревья, генотип которых не может быть полностью или с заданной частотой воспроизведен в семенном потомстве, подлежат только клонированию.
Генетические эффекты, получаемые в потомстве от скрещивания плюсового дерева с ограниченным числом партнеров, обуславливаются его специфической комбинационной способностью. Деревья, обладающие специфической комбинационной способностью, используют для создания ЛСП с небольшим числом клонов либо одноклоновых (см. п.4.8.).
Сохранение селектируемых признаков у потомства плюсовых деревьев, полученного в результате свободного скрещивания, определяется их высокой общей комбинационной способностью. Плюсовые деревья, обладающие высокой общей комбинационной способностью, используют для создания многоклоновых лесосеменных плантаций.
Плюсовые деревья, семенные потомства которых в этом возрасте имеют достоверно лучшие показатели по хозяйственно ценным признакам и свойствам в сравнении с контролем, используют для создания лесосеменных плантаций повышенной генетической ценности (ЛСП второго порядка). Плюсовые деревья могут быть забракованы в случае резко выраженной неустойчивости их потомств к болезням, вредителям и другим неблагоприятным факторам среды. Остальные потомства подлежат дальнейшему испытанию. Окончательная оценка деревьев на элитность может быть сделана на основании испытания семенных потомств до возраста не менее 1/2 возраста рубки, принятого для данной породы в конкретной лесорастительной зоне.
3.3. Испытательные культуры создают одновременно в нескольких типах условий местопроизрастания, наиболее распространенных в данном лесосеменном районе, для оценки адаптивной способности семенных потомств плюсовых деревьев и выявления перспектив их использования в лесокультурной практике. Закладка и изучение испытательных культур предшествуют закладке лесосеменных плантаций или проводятся одновременно с их созданием.
Для закладки испытательных культур используют семена от свободного опыления, заготовленные в урожайные или средние по урожайности годы с целью оценки общей комбинационной способности плюсовых деревьев, или от контролируемых скрещиваний - для оценки специфической комбинационной способности родительских деревьев. Семена заготавливают непосредственно с плюсовых деревьев или их плодоносящих вегетативных потомств на клоновых ЛСП. В качестве контроля используют смесь семян не менее чем с 30-ти случайных деревьев того же насаждения, в котором отобраны испытываемые плюсовые деревья (возможные отклонения от данного требования оговариваются специальными методиками). Плюсовые деревья и контроль должны принадлежать к одной фенологической форме (для дуба, бука, ели, осины и др.). Для каждой группы идентичных по фенологической принадлежности и условиям местопроизрастания плюсовых деревьев необходим свой контроль. Испытательные культуры закладывают посадкой сеянцев, выращенных в питомнике, или посевом семян на лесокультурной площади (дуб, бук, каштан и др.).
3.4. Для сохранения генофонда плюсовых (элитных) деревьев создают по специальной программе коллекционные участки (архивы клонов). В архивах клонов концентрируются вегетативные потомства плюсовых (элитных) деревьев данного лесосеменного района.
Архивы клонов используют также в качестве экспериментальных объектов для оценки наследственных свойств плюсовых деревьев по таким показателям, как форма кроны, сроки начала и окончания вегетации, особенности цветения и плодоношения, морфологические особенности шишек и качество семян, устойчивость к экстремальным погодным условиям, вредителям и болезням и т.д. Эти данные необходимы для последующего отбора перспективных по комплексу признаков клонов с целью закладки ЛСП второго порядка. При необходимости архивы клонов могут использоваться для получения семян от контролируемого опыления с целью закладки испытательных культур, а также заготовки небольших партий черенков для закладки ЛСП.
3.5. Одним из направлений в улучшении качества создаваемых лесов является использование в лесном семеноводстве географической и экологической изменчивости лесообразующих видов.
Семенной продуктивности растений и методике ее определения посвящена обширная литература. Появление ее в значительной степени связано с запросами практики, так как проблема урожайности многих сельскохозяйственных культур - это фактически проблема повышения их семенной продуктивности. Исходя из потребностей практики долгое время в основном оценивали урожай семян, то есть количество (как правило, массу) их на единицу площади - в кг/га или ц/га.
Начало широкому изучению семенной продуктивности растений положили исследования Т.А. Работнова. В этих работах много внимания уделялось методике определения плодовитости растений, введено понятие о средней семенной продуктивности, среднем числе семян на особь или генеративный побег, которая может служить показателем продуктивности особи или побега. Предлагалось отграничить его от понятия урожай семян (число семян данного вида на единицу площади). Т.А. Работнов отмечает, что число семян в плоде зависит от количества семязачатков и их доли, завязавшейся в семена.
Изучение репродукции цветковых растений в динамике привело к необходимости подразделения семенной продуктивности на две категории: потенциальную и фактическую (реальную) семенную продуктивность. Потенциальной семенной продуктивностью (ПСП) называют максимально возможное количество семян, которое способно производить растение, популяция или фитоценоз за определенный промежуток времени при условии, что все заложенные в цветках семязачатки смогут сформировать зрелые семена. Реальная семенная продуктивность (РСП) - это число семян, образовавшихся на особь или генеративный побег (рис. 27).
Рис. 27. Динамика снижения семенной продуктивности завязи многолетних видов люцерны в 1985 г.: 1 - люцерна клейкая; 2 - л. разноцветная; 3 - л. голубая; 4 - л. посевная; 5 - л. Траутфеттера; 6 - л. серповидная; 7 - л. серпообразная; 8 - л. южноказахстанская; 9 - л. решетчатая
И.В. Вайнагий [7] предлагает выделить элементарную единицу семенной продуктивности, исходя из того, что у некоторых видов растений количество семязачатков в гинецее жестко фиксировано, но у большинства систематических групп растений число семязачатков в гинецее детерминировано статистически. Для систематических групп растений, у которых количество семязачатков в гинецее фиксировано строго, за такую единицу принимается простое соцветие или генеративный побег, если отграничение простого соцветия затруднено. У растений, где количество семязачатков в гинецее детерминировано статистически, за элементарную единицу принимается цветок или плод. Автор считал, что таким образом учет количества семязачатков и семян будет проводиться всегда одинаково, разными будут только определения количества элементарных единиц на особь.
Репродукция - это процесс формирования структур, обеспечивающих размножение. Репродуктивное усилие находят как долю, приходящуюся на репродуктивные органы, от общей фитомассы растения. Несмотря на способы определения репродуктивного усилия (по фитомассе всей совокупности репродуктивных структур, по фитомассе семян, по фитомассе цветков, числа семян или плодов), этот показатель у многолетних видов значительно ниже, чем у однолетних. Размер репродуктивного усилия имеет решающее значение для культурных растений, поскольку у подавляющего большинства видов и сортов повышение урожайности обеспечивается прежде всего возрастанием оттока органических веществ в органы репродукции (плоды и семена) и поэтому является главной целью селекции. Разные популяции могут существенно отличаться друг от друга по репродуктивному усилию. Видимо это влияние генетического полиморфизма видов. В целом, репродуктивное усилие является видовым признаком, генетически устойчивым, но закономерные изменения по эколого-ценотическим градиентам существуют. Слабо изучены возрастные изменения репродуктивного усилия. Репродуктивное усилие является важным компонентом репродуктивного успеха у растений. Репродуктивный успех на уровне жизни особей связан с плодовитостью растения, то есть с количеством и качеством производимых растением диаспор. Мерой репродуктивного успеха в этом случае является общее число производимых семян, соотношение числа плодов и цветков или числа семян и семязачатков.
Репродукция растений включает множество этапов. Для каждого из них существуют свои основные параметры, которые могут использоваться как компоненты общей оценки репродуктивного успеха:
1. Фаза бутонизации - количество бутонов.
2. Фаза цветения - количество репродуктивной фитомассы; число цветков; репродуктивное усилие; общее число семязачатков.
3. Опыление и оплодотворение - фертильность пыльцы; количество пыльцы, поступающей на рыльца; число оплодотворенных семязачатков.
4. Фаза семеношения - количество репродуктивной фитомассы, сосредоточенной в диаспорах; число плодов и семян; всхожесть и жизнеспособность семян; гетероспермия.
5. Фаза дисперсии семян - количество семян, вступающих в дисперсию; агенты разноса и дальность разноса семян.
6. Покой семян - глубина покоя семян; возможность формирования почвенного банка семян и его размер.
7. Фаза прорастания семян - количество семян, сохранившихся к началу прорастания; количество семян, давших всходы.
8. Формирование всходов и проростков - количество всходов и проростков и их пространственное размещение.
В целом, размер потенциальной семенной продуктивности контролируется четырьмя группами факторов:
- генетическими, определяющими верхний предел возможной плодовитости растения;
- физиологическими, включающими возрастное и жизненное состояние особей;
- экологическими, в число которых входят ресурсы и условия среды обитания растений;
- ценотическими, охватывающими сферу сообитания растений со всеми живыми организмами сообщества.
Для более полной характеристики репродуктивного процесса растений было предложено использовать коэффициент продуктивности (Кпр), равный отношению РСП к ПСП и выраженный в процентах.
Рис. 28. Динамика снижения семенной продуктивности головок клевера лугового: 1 - число семязачатков в соцветии; 2 - число фертильных семязачатков в соцветии; 3 - число семян в зеленых бобах соцветия; 4 - число зрелых семян
4.1 Методы учета семеношения древесных пород
Для подавляющего большинства древесных пород, особенно хвойных, наибольшее значение имеет семенное размножение.
Успешность его зависит от количества и качества семян, вызревших на деревьях.
Учет урожая семян древесных пород представляет большие трудности. Это объясняется значительной высотой деревьев. Кроме того, в отдельные годы на деревьях вырастает такое большое количество шишек и плодов, что пересчет их даже с одного дерева сложен. Также опадение плодов и семян у различных видов совершается не в одно время, а течение лета и осени.
Под семенной продуктивностью понимают количество семян, образовавшихся на одном дереве или одной ветке. Урожай семян - общее число семян, продуцируемое всеми деревьями на какой-либо единице площади.
При изучении семеношения леса могут стоять следующие разнообразные задачи:
1) установить семенную продуктивность и урожай семян;
2) определить качество семян: процентное соотношение здоровых, больных и пустых семян; процент всхожести; энергию прорастания; покой семян;
3) выяснить динамику семенной продуктивности: время созревания семян, начало и конец опадения плодов и семян, периодичность семеношения в зависимости от условий внешней среды и характера погоды;
4) выяснить зависимость семенной продуктивности и качества семян от условий внешней среды, от типа леса, расположения дерева;
5) дать прогноз ожидаемого урожая.
В зависимости от задач исследования разработаны различные методы учета. Одни методы позволяют определить семеношение как отдельного дерева, так и целых лесных сообществ.
Все методы можно разделить на 2 группы: глазомерные и методы пересчета.
Глазомерные методы. Для обозначения величины урожая семян древесных пород разработана шестибалльная шкала (см. табл. 2). Достоинства данного метода заключаются в быстром определении величины урожая, за короткий период можно учесть семеношение обширных участков леса.
Методы пересчета являются наиболее точными, но и трудоемкими.
Сплошной пересчет плодов и шишек на всех деревьях пробной площади является очень трудоемкой и сложной работой, поэтому обычно пользуются методом учета их только на небольшом количестве заранее выбранных деревьев - модельных деревьях. В качестве модельных выбирают 4-5 деревьев близких по размерам к среднему дереву пробной площадки. Н.С. Нестеровым был предложен метод определения величины семеношения древесных пород и кустарников по модельным ветвям. Этот метод решает три задачи, состоит из 3-х частей: 1) определение семеношения, имеющегося в данном году; 2) прогноз величины ожидаемого урожая и 3) определение величины семеношения за несколько прошедших лет по рубцам или следам, оставшимся на ветках от опавших плодов или шишек. Сущность метода заключается в следующем: необходимо срезать по 1-5 ветвей длиной 40-70 см с 10-20 деревьев одного и того же вида. Сбор ветвей следует проводить равномерно со всех четырех сторон кроны. На основании подсчета плодов, можно установить средний урожай семян, или среднее количество плодов на 1 погонном метре длины ветки. Также можно определить процентное отношение количества плодоносящих побегов на ветвях к общему числу молодых побегов.
На величину урожая семян и плодов влияют многочисленные факторы. Из природных условий особенно большое значение имеют метеорологические. Наиболее значимыми являются температура и влажность. Также одним из существенных факторов является наличие вредителей.
Зависит семеношение и от самой растительности. Продуцирование семян у различных древесных пород в различных природных условиях начинается в разном возрасте. Например, одиночно растущая береза начинает плодоносить в возрасте 10-15 лет, в сомкнутых древостоях - только с 30 лет.
Заметна корреляция между величиной семеношения, положением дерева внутри древостоя и степенью развития кроны. Наибольшую величину семеношения имеют деревья I и II классов Крафта, которые дают до 50% урожая, несмотря на незначительное их количество в лесу, до 10%; деревья же III класса, занимая в лесу преобладающее положение по количеству стволов, тоже дают около 50% урожая; деревья IV и V классов имеют ничтожное семеношение, иногда меньше 1%.
Количество плодов и шишек неравномерно распределено в кроне. Замечается преобладание их на более освещенных секторах кроны.
4.2 Определение величины ожидаемого семеношения по количеству генеративных почек
В благоприятных природных условиях в связи с значительным развитием листовой массы дерева происходит интенсивный фотосинтез и хорошее водно-минеральное питание. Это обеспечивает накопление в дереве пластических веществ, что способствует увеличению заложения на ветвях дерева генеративных почек. В тех случаях, когда с уменьшением интенсивности фотосинтеза в растении нарушается углеводный баланс, генеративные почки закладываются в меньшем количестве, а на ветвях образуются главным образом вегетативные почки. Таким образом, от величины накопления в дереве пластических веществ в кроне дерева закладывается то большее, то меньшее количество генеративных почек, развивающихся на следующий год в плоды.
Величина семенной продуктивности дерева имеет периодичность. После года с обильным урожаем следует один, а иногда 2-3 года с пониженной величиной урожая. В это закладываются большей частью вегетативные почки.
Прогноз величины урожая семян древесных пород по количеству генеративных почек требует знания закономерностей развития и расположения в кроне дерева как вегетативных, так и генеративных почек. У ряда лиственных пород генеративные почки отличаются по величине и форме от вегетативных даже в осенний период, вскоре после их образования. В конце зимы-начале весны, когда происходят процессы роста, генеративные почки начинают ясно выделяться по величине, форме от вегетативных. На пробной площади с отдельных модельных деревьев (10 экземпляров) берут некоторое количество ветвей (5-10). Производится полный пересчет всех вегетативных и генеративных почек. Определяют коэффициент обилия генеративных почек, т.е. соотношение между количеством генеративных почек и количеством вегетативных почек на годичных побегах верхней части кроны (табл. 6).
Таблица 6. Коэффициент обилия генеративных почек у березы пушистой в условиях г. Перми (2016 г.)
Зрелость деревьев, т. е. способность их давать плоды и семена, наступает у различных пород в разные сроки и зависит от условий произрастания, климата и биологических особенностей самой породы.
Деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить раньше, чем в насаждении. В южных и юго-восточных районах плодоношение наступает раньше, чем в средней полосе.
Сосна начинает плодоносить в культурах Усманского бора Воронежской области в 15—20 лет, в Бузулукском бору Чкаловской области — в 10 лет, а в естественных насаждениях средней полосы европейской части СССР — в 20—30 лет.
Береза начинает плодоносить в средней полосе в 25—30 лет, а на юго-востоке в культурах — в 10—15 лет.
Клены, ясени, ильмовые плодоносят обычно в 10—15 лет, а дуб — в 25—30 лет.
Периодичность плодоношения
Плодоношение древесных и кустарниковых пород прежде всего зависит от того, как происходит процесс опыления цветков. Некоторые древесные породы (осина, тополь, ясень пушистый и зеленый, бархат амурский и др.) являются двудомными, т. е. на одних деревьях имеются только мужские цвета, а на других только женские. Поэтому опыление их возможно лишь в том случае, когда мужские и женские экземпляры находятся на близком расстоянии друг от друга, в Противном случае опыления не происходит, и деревья дают плоды безъядерные (пустые семена).
Многие древесные породы являются однодомными, т. е. Мужские и женские цветы находятся на одном дереве, но расположены в разных частях, причем мужские цветы обычно находятся выше женских. Сюда относятся в первую очередь хвойные: сосна, ель, пихта, лиственница и кедр. У них также происходит благодаря насекомым (главным образом, пчелам).
Из лиственных пород к однодомным и раздельнополым относятся береза, дуб, ольха, бук, граб, лещина.
У некоторых лиственных пород, например у липы, клена остролистного, яблони, вишни и груши, перекрестное опыление происходит благодаря насекомым (главным образом, пчелами и шмелям). Эти насекомые при сборе нектара переносят пыльцу с одного цветка на другой и тем самым содействуют перекрестному опылению.
Перекрестное опыление растений имеет огромное значение для развития того или иного растения. На это указывал уже Дарвин, который на основе собранного материала отмечал, что самоопыление растений биологически вредно, а перекрестное опыление биологически полезно.
На биологическую вредность длительного самоопыления и полезность хотя бы периодического перекрестного опыления многократно указывал К. А. Тимирязев.
Академик Т. Д. Лысенко, развивая учение Дарвина — Мичурина, доказал, что сорта сельскохозяйственных растений — самоопылителей при длительной культуре изменяются и отсюда нередко ухудшаются, вырождаются и, наоборот, свободное перекрестное опыление внутри сортов, а также чужеопыление при свободной выборности дают семена биологически более стойкие, более приспособленные к условиям развития.
В сельском хозяйстве перекрестному опылению придается огромное значение, так как от этого улучшаются наследственные свойства семян и повышается урожай.
Учение Мичурина—Лысенко должно быть использовано в лесном семеноводстве. При наличии большинства древесных и кустарниковых пород перекрестно опыляющихся нам остается только умело использовать эти преимущества древесных пород в своей практической работе в целях получения наиболее высококачественных семян, с хорошими наследственными свойствами. Первым условием этого является необходимость производить сбор семян не с отдельных деревьев, стоящих изолированно, а главным образом в насаждениях, отличающихся хорошим ростом, где наиболее полно обеспечено перекрестное опыление. Одиночно стоящие деревья вынуждены самоопыляться, в результате чего они дают семена с ослабленными наследственными свойствами.
Большинство древесных и кустарниковых пород плодоносит не ежегодно, а через определенные сроки: 2—3—5 лет, причем на плодоношение оказывают большее влияние метеорологические условия. При благоприятных условиях роста обильные урожаи могут быть 2—3 года подряд, и, наоборот, при неблагоприятных условиях промежутки между урожайными годами могут увеличиваться.
Плодоношение также зависит от погоды. Сырая и холодная весна (дождь, град) понижает плодоношение, дожди нарушают процесс опыления цветков, а град оббивает их; поздние весенние заморозки побивают цветы и завязи, а сильные ветры обрывают их.
Сухое и жаркое лето ускоряет созревание семян, и они получаются недоразвитыми. Помимо этого, значительная часть плодов еще в стадии формирования засыхает на деревьях и опадает.
У одной и той же породы плодоношение в различных климатических областях может быть разное. Поэтому, когда поступают сведения из какого-нибудь района или области о том, что там хорошее или слабое плодоношение, то это еще не значит, что в других областях та же картина, — она может быть совершенно иной. Чтобы иметь правильное суждение о плодоношении древесных пород в районах заготовки семян, необходимо вести наблюдения за плодоношением во всех этих районах. Только при таких условиях мы получим полное представление об урожайности семян.
Такие наблюдения проводятся лесхозами и научно-исследовательскими опытными станциями Министерства лесного хозяйства, а также биологами, агрономами, работниками метеорологических станций.
Многолетние наблюдения за плодоношением показали, что обильные урожаи сосны повторяются в лесной даче Тимирязевской сельскохозяйственной академии через 6 лет, в Брянском массиве Орловской области — через 3 года, в Хреновском бору Воронежской области — через 5 лет и в Бузулукском бору Чкаловской области — через 7 лет.
Повторяемость обильных и хороших урожаев сосны по мере продвижения с юга на север и с запада на восток вследствие ухудшения условий роста становится реже.
Обильные урожаи дуба в Теллермановском массиве Воронежской области повторяются через 6—7 лет, в казанских дубравах — через 6 лет, в Жерновской даче БССР — через 4—5 лет.
В Куйбышевской области хорошие урожаи клена остролистного и березы повторяются через год. В Ростовской области хорошее плодоношение шелковицы белой, скумпии, свидины, бирючины повторяется ежегодно, яблони дикой и груши дикой — через 1—2 года.
Как мы знаем из истории мирового развития. Есть два пути повышения урожайности:
Первый путь. Увеличение посевных площадей.
Второй путь. Эффективное использование имеющихся площадей.
Почему мы рассматриваем именно второй путь? Потому что себестоимость продукции уменьшится, за счет снижения :
1. Земельного налога.
2. Потребления ГСМ.
3. Потери времени на перегон транспорта.
Простая математика. Легче обрабатывать 1 сотку чем 1 гектар пашни.
И так приступим. Эффективные методы увеличения урожайности сельскохозяйственных культур :
Анализ почвы неотъемлемая часть сельскохозяйственного производства. Позволит вам сэкономить на удобрениях.
Анализ почвы неотъемлемая часть сельскохозяйственного производства. Позволит вам сэкономить на удобрениях.
1. Анализ почвы . Тот кто занимается выращиванием сельскохозяйственных культур, должен знать, что для полноценного развития растения необходимы три химических элемента в почве. Это азот, калий и фосфор. Кроме того, необходимо понимать, какой процент гумуса на том или ином участке. Какова кислотность почвы. Для определенного растения необходима своя кислотная среда.
Собрав образцы почвы по методу конверта, необходимо почву передать в лабораторию и указать, что раньше вы выращивали на данной почве и что планируете возделывать. На этой основе специалисты сделают необходимые расчеты, которые покажут какие удобрения и в каком количестве необходимо вносить в почву, чтобы получить максимально возможный урожай.
2. Применение микробиологических удобрений . Многие привыкли вносить обычные - азот, калий, фосфор в виде удобрений. Кроме них на пользу растений пойдут микробиологические удобрения, обычно это вытяжки из торфа, морских водорослей и так далее. Такие удобрения обычно применяют при обработке семян, а так же при подкормке растений. Применять микробиологические удобрения можно как фермерам, так и садоводам и дачникам.
Применяя микробиологию вы спасете растение от негативных факторов на первоначальном этапе от стресса. Растение будет более стрессоустойчивым.
3. Семена должны быть высокой репродукции . Объясню по простому, если вы из года в год будете выращивать картофель, урожай откладывать на семена и снова их садить, как следствие с каждым годом вы будете терять в урожайности не смотря ни на что. Почему? Потому что происходит селекционная деградация семени. Растение становится менее стрессоустойчивым, более подвержено вредителям и сорнякам. Хотя бы раз в 5 лет необходимо обновлять семенной материал для посадки или посева.
4. Подготовка почвы . Для каждой сельскохозяйственной культуры необходима своя структура и однородная масса почвы. Для некоторых культур достаточно выполнить сев по "нулевой" технологии (без вспашки), а для определенных культур необходимо перевернуть плодородный слой почвы. Это позволит в своём роде "обновить" ваш земельный участок и дать ему вторую жизнь.
5. Севооборот . Перед тем как запланировать посев той или иной культуры на участке, необходимо уточнить, возможно ли высаживать эту культуру. Например бобовые хороший предшественник для большинства растений, азотфиксирующие бактерии накапливают азот в почве, для будущих культур это большой плюс для урожайности. Если вы будете сеять пшеницу по пшенице на участке - растение забирает с поля одни и те же макро и микроэлементы.
6. Срок посева и уборки . У каждого растения свой срок вегетации. Да можно посадить картофель в июне и убрать его (если будет хорошая погода) в ноябре. Но если посадить картофель в мае, то количество солнечных лучей будет больше, а значит фотосинтез растений будет протекать эффективней. Больше энергии - больше урожайности. Для каждого растения свой срок посева. Причем для каждой климатической зоны, каждого региона свой срок посадки и посева. Учитывайте это.
7. Защита растений от сорняков и вредителей . У каждого культурного растения есть вредители, которые стремятся слопать растение раньше вас. Все вредители известны. Своевременно производите обработки по защите растений. Это спасет ваше растение от гибели и от потери урожайности. Кроме того не забывайте о сорняках, лишняя конкуренция вашему растению не нужна. Уничтожайте сорняки как химическими средствами так и механическими.
Практически это все методы. Самое главное сделать всё вовремя - в срок. Если вам удастся это сделать, вас жду отличные результаты в виде высокого урожая!
Читайте также: