СЕЛЕКЦИЯ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В КАЗАХСТАНЕ
Н.К. Чеботько, А.И. Бреусова, В.И. Осипова
(НПЦ ЛХ, г.Щучинск, Казахстан)
Стратегия лесной селекции и генетики основывается на поиске оптимальных методов, способствующих повышению устойчивости и продуктивности природных и искусственных популяций.
Наиболее доступным, эффективным методом является использование семян из естественных популяций в соответствии с научно обоснованным лесосеменным районированием.
Сосна обыкновенная характеризуется широким ареалом распространения и значительной географической изменчивостью. Изучение географической изменчивости сосны обыкновенной в Казахстане проводится с 1960 года. Первые опыты были заложены в различных экологических условиях Боровского лесного массива. Затем последовательно по государственной программе 1971-1978 годов во всех природных зонах ареала её произрастания были созданы географические культуры в Акмолинской, Северо-Казахстанской, Костанайской, Павлодарской и Восточно-Казахстанской областях. Испытание проходили 110 происхождений из 57 областей России, Беларуси, Украины, Прибалтики и Казахстана. На основании 25-летних исследований географических культур сосны обыкновенной было разработано лесосеменное районирование.
К настоящему времени накоплен дополнительный исследовательский материал, который позволяет уточнить существующее лесосеменное районирование.
Проведено повторное изучение географических культур в Боровском лесном массиве в трех типах условий местопроизрастания: сухих (C2) на слабо дерновых мелкопрофильных почвах; свежих (C3) на бурых лесных элювиированных скелетных почвах; свежих (C3а) на каменисто-мшистых скелетных осолоделых почвах.
В Кокшетау-Мунчактинском лесосеменном районе для различных условий местопроизрастания (в диапазоне C1 - C3) рекомендуем вести селекцию на высокую продуктивность и качество ствола среди популяций местного подвида сосны кулундинской, произрастающей в Костанайской области (Аракарагайский, Семиозерный, Наурзумский экотипы) и популяций Южно-уральского (Башкоркостан), Зауральского лесостепного и степного лесосеменных районов (Курганская, Челябинская области).
Для островных боров Костанайской области наиболее перспективными поставщиками семян наряду с местным экотипом оказались популяции из Средне-волжского (Татарстан-Бугульминский), Зауральского лесостепного и степного лесосеменных районов (Свердловская-Буткинский, Челябинская-Миасский) России; Баян-каркаралинского (Карагандинская-Каркаралинский) лесосеменного района Казахстана.
Для ленточных боров сухостепной зоны Прииртышья перспективны климатипы из Костанайского (Аракарагайский) и Кокшетау-Мунчактинского (Акмолинская-Отрадненский) лесосеменных районов.
Из изученных климатипов в разных условиях произрастания наибольшей экологической пластичностью, стабильностью по продуктивности и устойчивости обладают экотипы из Костанайской (Аракарагайский) и Челябинской (Чебаркульский) областей. Аракарагайский экотип выделен кандидатом в сорт-популяцию.
В селекции лесных древесных видов групповой и индивидуальный отбор являются наиболее трудоемкими и дорогостоящими. Эффект можно оценить только к 1/2 возраста рубки. Для получения более улучшенного материала необходим многоступенчатый отбор в двух, трех поколениях. Первоначально отбирают плюсовые деревья, затем лучшие потомства этих деревьев в испытательных культурах и наиболее быстрорастущие биотипы в семьях. Наибольшее развитие в республике получила плюсовая селекция.
В Казахстане отобраны 265 плюсовых деревьев, из них 82 испытываются в НПЦ ЛХ, которые отобраны в различных экотопах насаждений Центрально-Казахстанского мелкосопочника.
Для определения генетических различий между клонами плюсовых деревьев и их дальнейшего отбора, проанализированы основные таксационные показатели, характеризующие продуктивность – общая высота, диаметр на высоте 1,3 метра, качество ствола.
На основании более 30-летнего испытания плюсовых деревьев в клоновых архивах и испытательных культурах трех репродукций даны придержки по отбору плюсовых деревьев и их генетической оценке. Установлено, что в 8-10-летнем возрасте возможен предварительный отбор плюсовых деревьев в элиту, т.к. в этом возрасте наблюдаются различия между клонами по высоте, форме кроны, устойчивости к вредителям и болезням, урожайности. В 20-летних клонах размах варьирования по высоте составил 3,3 метра. Высокий размах варьирования в сочетании с низким коэффициентом внутриклоновой изменчивости по этому показателю (V = 8,9%) позволяет использовать эту величину как максимальную селекционную разность и проводить по ней отбор лучших генотипов.
В семенном потомстве предварительный отбор можно проводить в 15-20 лет, когда заканчивается дифференциация семей по высоте.
В результате 18-20-летнего испытания плюсовых деревьев по семенному потомству трех репродукций были отобраны наиболее высокопродуктивные семьи, а в них лучшие деревья. В I и IV генерации было отобрано по 8 семей, в III – 6 семей, имеющие превышение по высоте на 15-20% над контролем, различия достоверны на 0,01% уровне значимости, по диаметру ствола различия не существенны, за исключением семьи плюсового дерева № 40, у которого диаметр ствола достоверно больше, чем у контрольных деревьев.
Согласно разработанным придержкам, к сортам-клонам относят плюсовые деревья, у которых клоновое и семенное потомство устойчиво в течение 15-20-летнего периода испытания превышает контроль по высоте на 10-15%, по диаметру на 15-20%, объему ствола – 30-50%, имеет высокое качество ствола и высокую экологическую стабильность, продуцирует хороший и удовлетворительный урожай.
Из 10 кандидатов в сорта прошедших испытание в течение 20 лет, в 2004-2005 годах решением Государственной Комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных растений для Акмолинской области отобраны 5 сортов-клонов: два – «Сымбатты қарағай» и «Буландинская» – по декоративным качествам для озеленения, три – по продуктивности «Боровская-30», «Урумкайская-38», «Урумкайская-53».
Для озеленения наибольший интерес представляют деревья, которые по внешним признакам отличаются от особей данного вида и обладают высокими декоративными качествами. Такие два морфотипа были обнаружены в естественных насаждениях Казахского мелкосопочника при изучении внутривидовой изменчивости сосны обыкновенной – это сосна с узкой пирамидальной формой кроны и сосна «карликовая».
Сорт сосны «Буландинская» отличается карликовым ростом, крона густая, темно-зеленая, хвоя короткая (2-3 см). Семенное потомство в 30-летнем возрасте по высоте не превышает 2 метров. В семенном потомстве признак карликовости сохраняется у 50% растений. При проведении прививки черенков «карликовой сосны» на специально выращенный подвой, в дальнейшем можно сформировать различную по форме крону, что найдет широкое применение при выращивании экзотических садов или отдельных участков – «бансай».
Сорт сосны «Сымбатты қарағай» характеризуется узкопирамидальной формой кроны, по внешнему виду напоминает кипарис. Ствол прямой, боковые ветви на высоте 1,3 метра растут под углом 30-45˚, в верхних мутовках – 15-20˚.
Сорта сосны «Боровская-30», «Урумкайская-38», «Урумкайская-53» характеризуются высокой производительностью. Насаждения, выращенные из семян этих сортов, в 20-летнем возрасте превосходят рядовые (контрольные) по запасу мелкотоварной древесины с 1 га от 45% («Урумкайская-53») до 65% («Урумкайская-38»). Данные сорта рекомендованы для создания лесосеменных плантаций повышенного генетического уровня, а в дальнейшем для выращивания плантационных культур интенсивного типа и воспроизводства лесов.
Наиболее перспективным направлением в получении ценного генетического материала является искусственная гибридизация. В результате направленного скрещивания возможны новые сочетания генов и блоков в гибридных растениях, из которых в дальнейшем путем отбора можно получить новые формы и сорта. Для получения желаемого эффекта необходима длительная работа по подбору родительских пар. Наиболее перспективно внутривидовое отдаленное скрещивание географических рас или форм, контрастно различающихся по энергии роста, форме кроны, особенностям генеративного развития и др.
По результатам 17-20-летнего испытания гибридного потомства выделены перспективные семьи от топкросса – 52×1, 51×50, 35× 50, от диаллельного скрещивания – 16×30, 16×35, 16×36, они имеют превышение по высоте над контролем на 15-20%. Эти комбинации скрещивания предложены для создания гибридно-семенных плантаций.
При проведении географически отдаленного скрещивания в качестве материнских использовались клоны плюсовых деревьев, выделенные кандидатами в сорта по продуктивности – 16, 30, 35, 36, 44, 48; в качестве опылителей – географические экотипы из Омской, Челябинской, Иркутской, Костанайской областей, Красноярского края и Республики Тыва. В 9-летнем возрасте выделены семьи от скрещивания клонов 16 с Челябинским и Красноярским, 30 с Омским и Тувинским и 35 с Омским экотипами, которые превысили рост полусибсового потомства в среднем на 50%.
При создании многоклоновых гибридно-семенных плантаций в качестве материнских деревьев перспективно использовать кандидатов в сорта и сорта, опылителей – географические экотипы из Восточно-Сибирских групп популяций.
Работы, проводимые НПЦ лесного хозяйства, направлены на повышение продуктивности и устойчивости искусственно создаваемых насаждений за счет использования сортовых семян.
В статье представлены результаты многолетних исследований плюсовых и уникальных деревьев сосны обыкновенной в клоновых архивах и испытательных культурах от свободного и контролируемого опыления, географических культурах.
Чеботько Надежда Константиновна, Научно-производственный центр лесного хозяйства, г. Щучинск, Акмолинская область, ул. Кирова, 58, телефон служебный 8 (316 36) 4-11-53, к.с.-х.н., лесная селекция
домашний адрес: г. Щучинск, ул. Северная 1а, кв. 11, телефон 4-11-26;
Бреусова Алла Ивановна, Научно-производственный центр лесного хозяйства, г. Щучинск, Акмолинская область, ул. Кирова, 58, телефон служебный 8 (316 36) 4-11-53, к.с.-х.н., лесная селекция
домашний адрес: г. Щучинск, ул. Ботаническая 4, кв.2, телефон 4-10-57;
Осипова Валентина Ивановна, Научно-производственный центр лесного хозяйства, г. Щучинск, Акмолинская область, ул. Кирова, 58, телефон служебный 8 (316 36) 4-11-53, к.с.-х.н., лесная селекция
домашний адрес: г. Щучинск, ул. Молодежная 3, кв. 6, телефон 4-18-13.