Отбор и размножение форм ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в Красноярском крае тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.03.01, кандидат сельскохозяйственных наук Терентьев, Владимир Иванович

• Терентьев, Владимир Иванович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Терентьев, Владимир Иванович

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса.

Глава 2. Район, объекты и методы исследований.

2.1. Район исследований.

2.2. Еловые леса Красноярского края.

2.3. Объекты исследований.

2.4. Методы исследований.

Глава 3. Морфологические и фенологические формы ели сибирской в Красноярском крае.

3.1. Размеры шишек.

3.2. Параметры семян.

3.3. Цвет молодых шишек.

3.4. Строение коры.

3.5. Тип ветвления.

3.6. Фенологические формы.

Глава 4. Географические культуры ели в Красноярском крае.

Глава 5. Семенное и вегетативное размножение ценных генотипов ели сибирской.

5.1. Семенное размножение.

5.2. Вегетативное размножение ели сибирской

Выводы.

Рекомендации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Отбор и размножение форм ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в Красноярском крае»

Актуальность темы.

Ель сибирская {Picea obovata Ledeb.) занимает обширный ареал, в западной части которого она образует зону интрогрессивной гибридизации с елью европейской {Picea abies (L.) Karst.). До настоящего времени таксономический статус ели сибирской окончательно не определен. Большинство отечественных систематиков (Комаров, 1901, 1934; Бобров, 1974, 1978; Правдин, 1975 и др.) подтверждает видовой статус ели сибирской. В то же время многие исследователи, особенно западноевропейские, считают ель сибирскую, не отдельным видом, а подвидом Picea abies (Svoboda, 1953; Schmidt-Vogt, 1974, 1977; Schmidt, 1989 и др.).

В таежной зоне ель сибирская является важным видом, формирующим темнохвойные леса равнин и горнотаежные леса, имеющие большое средообразующее и ресурсное значение.

Внутривидовая изменчивость ели сибирской в отличие от европейской изучена недостаточно, основные исследования проведены на Урале и в Западной Сибири. На территории Средней Сибири этому вопросу посвящено лишь небольшое число работ (Говорин, 1992; Муратова , 2005 и др; Кравченко , 2008 и др.).

Отселектированные растения разных форм целесообразно размножать семенным и вегетативным путем для выращивания ценного посадочного материала (Родин, 2002, Ермаков, 1975, Братилова,2007 и др.).

Цель исследования:

Анализ формового разнообразия ели сибирской на территории Красноярского края с целью отбора наиболее продуктивных и полиморфных популяций и хозяйственно ценных генотипов, а также выращивание посадочного материала, с использованием различных методов размножения.

Задачи исследования:

1. Изучение разнообразия ели сибирской в природных популяциях и географических культурах по морфологическим и фенологическим признакам;

2. Отбор форм и климатипов ели, отличающихся высокими показателями в данном регионе;

3. Изучение особенностей семенного и вегетативного размножения отселектированных генотипов;

Научная новизна:

Впервые получены обширные экспериментальные материалы об изменчивости ели сибирской в природных популяциях и географических культурах, произрастающих на территории Красноярского края. Установлены закономерности проявления изменчивости морфологических и фенологических признаков ели сибирской, что является основой отбора её ценных форм и генотипов. Установлена неоднозначность влияния стимуляторов на укоренение черенков разных генотипов . Практическая значимость работы.

Полученные данные рекомендованы для уточнения действующего лесосеменного районирования. Предложено проведение отбора маточных растений, способных размножаться черенкованием без применения стимуляторов, а также с их использованием для трудноукореняемых генотипов.

Защищаемые положения.

1. Ель сибирская, на территории Красноярского края, характеризуется значительной изменчивостью и высоким полиморфизмом, что позволяет проводить селекционную оценку и отбор хозяйственно ценных форм.

2. На территории Красноярского края выделяются формы по срокам распускания почек, строению коры, типу ветвления.

3. Особенности роста и устойчивости различных видов и климатипов ели зависят не только от их географического происхождения, но и от локальных экологических условий произрастания материнских насаждений.

4. Высокие показатели качества семян ели сибирской в районах Красноярского края, свидетельствуют о возможности семенного размножения не только местных, но и инорайонных популяций.

5. Черенкование ели сибирской до 7-летнего возраста осуществляется без применения стимуляторов роста, в более старшем возрасте - с их использованием.

Обоснованность выводов и достоверность.

Результаты исследований основаны на большом объеме экспериментальных материалов, полученных при анализе структуры популяций ели сибирской, селекционной оценке посадочного материала семенного и вегетативного происхождения, а также на обработке материала с использованием современных методов.

Апробация работы.

Результаты работы представлялись на Симпозиуме ИЮФРО, посвященном генетике и селекции ели (Словакия, 1997), на 9-й международной научно-технической конференции «Лес-2008» (Брянск, 2008), а также докладывались на X Международной научной конференции «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (Красноярск, 2007).

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы изложены в 7 печатных работах, в том числе 1 — по списку ВАК и 1 - авторское свидетельство.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа изложена на 121 странице компьютерного

Заключение диссертации по теме «Лесные культуры, селекция, семеноводство», Терентьев, Владимир Иванович

Выводы

1. Ель сибирская в Красноярском крае характеризуется большой внутривидовой изменчивостью и значительным формовым разнообразием по ряду морфологических и фенологических признаков.

2. Лучшими в Красноярском крае являются деревья с сильночешуйчатой и чешуйчатой корой, по типу ветвления - гребенчатой и щетковидной формами, которые отличались более быстрым ростом .

3. Результаты исследований роста ели в географических культурах показывают, что генетические особенности климатипов ели определяются не только их географическим происхождением, но и локальными экологическими условиями произрастания материнских насаждений.

4. Высокими посевными качествами семян характеризуется Болыде-Муртинская популяция .

5. Отселектированные маточные растения, выращенные из семян крупной фракции, успешно размножаются методом черенкования.

6. Наблюдается высокий процент укоренения черенков ели сибирской, заготовленных с отдельных растений в молодом возрасте ( 4-5 лет) без применения стимуляторов.

7. Возраст маточных растений ели сибирской, для их размножения черенками, не превышает 7 лет. Использование черенков, взятых с растений старшего возраста, возможно лишь при обработке их ростовыми веществами, преимущественно раствором гетероауксина (150 мг/л).

8. Корнеобразование у черенков с деревьев ранней формы происходит более успешно по сравнению с поздней.

Рекомендации

Полученные сведения об изменчивости ели сибирской в Красноярском крае имеют важное практическое значение для создания постоянной лесосеменной базы этого вида. Это обуславливает необходимость выращивания селекционного посадочного материала ели сибирской

1. В зоне оптимума произрастания ели сибирской список лесосеменных районов — поставщиков семян для каждого района лесовыращивания может быть существенно расширен, по крайней мере, за счет климатипов этого вида, произрастающих не в пессимальных условиях среды.

В северных районах ареала ели сибирской возможно расширение числа поставщиков семян за счет других, но также северных районов. Таким образом, перемещение семян в долготном направлении более допустимо, чем в широтном.

2. При черенковании ели сибирской важно проведение отбора материнских растений по величине текущего прироста. У растений с большим приростом целесообразно использовать черенки для плантационного выращивания с целью получения древесины, со слабым приростом — для выращивания новогодних елей, т.к. небольшие расстояния между мутовками формируют, как правило, более густую крону.

3. При выращивании посадочного материала рекомендуется использовать разработанную технологию с применением механизации и автоматизации процесса (авторское свидетельство № 1727701) .

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Терентьев, Владимир Иванович, 2008 год

1. Абаимов, А.П. Леса Красноярского Заполярья / А. П. Абаимов и др.. Новосибирск : Наука, 1997. - 208 с.

2. Абатурова, М. П. Исследование элементарных морфологических признаков ели обыкновенной / М. П. Абатурова // Научные основы селекции хвойных древесных пород. -М. : Наука, 1978. — С. 87-98.

3. Акакиев, Ф. И. Семенная продуктивность и качество семян фенологических форм ели / Ф. И. Акакиев // Исследования по лесовозобновлению в Карелии: тр. Карельского филиала АН СССР : вып. XVI. Петрозаводск, 1959.

4. Акакиев, Ф. И. Некоторые биологические особенности и лесохозяйственное значение фенологических форм ели / Ф. И. Акакиев: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. : 06.03.01. Л., 1960.

5. Багаев, С. Н. Селекция ели для ускоренного лесовыращивания / С. Н. Багаев // Развитие генетики и селекции в лесохозяйственном производстве : тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещ. — М., 1988. — С. 68-70.

6. Багаев, С. С. Опыт создания лесосырьевых плантаций ели на генетико-селекционной основе в Костромской области / С. С. Багаев // Лесохоз. информ. 2008. - № 3-4. - С. 29-30.

7. Бакшаева, В. И. Изменчивость и формовое разнообразие ели в Карелии : / В. И. Бакшаева : автореф. дис.канд. биол. наук. -Петрозаводск, 1966. 26 с.

8. Березин, Э. Л. К систематике и формовому разнообразию ели Шренка / Э. JI. Березин // Лесная генетика, селекция и семеноводство. — Петрозаводск, 1970.-С. 199-202.

9. Бобров, Е. Г. Об особенности флоры эрратической области / Е. Г. Бобров // Сов. ботаника. 1944. - № 2. - С. 3-20.

10. Бобров, Е. Г. Интрогрессивная гибридизация во флоре Байкальской Сибири / Е. Г. Бобров // Ботан. журн. 1961. - Т. 46, № 3. - С. 317327.

11. Бобров, Е. Г. История и систематика рода Picea A. Dietr. / Е. Г. Бобров // Новости систематики высших растений. 1971. - № 7. - С. 5-40.

12. Бобров, Е. Г. Интрогрессивная гибридизация в роде Picea A. Dietr. / Е. Г. Бобров // Тр. Ин-та экологии растений и животных УНЦ АН СССР. 1974. - Вып. 90. - С. 60-66.

13. Бобров, Е. Г. Лесообразующие хвойные СССР. / Е. Г. Бобров. Л. : Наука, 1978.-188 с.

14. Богданова, Г. А. Биологически активные вещества в хвое и листьях древесных пород Сибири. / Г. А. Богданов. — Красноярск : ИЛиД СО АН СССР, 1975.-14 с.

15. Братилова, Н. П. Лесное семеноводство (на примере лесообразующих пород Сибири). / Н. П. Братилова. Красноярск : СибГТУ, 2004. - 98 с.

16. Братилова, Н. П. Частное семеноводство/ Н. П. Братилова, К. В. Шестак. Красноярск : СибГТУ, 2007. — 65 с.

17. Брока, М. В. В-хромосомный полиморфизм в природных популяциях Picea obovata Ledeb. / М. В. Брока // Роль селекции в улучшении латвийских лесов. Рига : Зинатне, 1990. - С. 105-118.

18. Буторова, О. Ф. Биоэкологические основы выращивания сеянцев и лесных культур в Восточной Сибири / О. Ф. Буторова : автореф. дис. д-ра с.-х. наук : 06.03.01. — Красноярск, 1996. 44 с.

19. Быков, Б. А. Еловые леса Тянь-Шаня. / Б. А. Быков. Фрунзе : Наука, 1985. - 143 с.

20. Вавилов, Н. И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости / Н. И. Вавилов 11 Классики советской генетики (19201940 гг.). Л. : Наука, 1968. - С. 9-50.

21. Вересин, М. М. Справочник по лесному селекционному семеноводству / М. М. Вересин, Ю. П. Ефимов, Ю. Ф.Арефьев. М. : Агропромиздат, 1985. -245 с.

22. Вересин, М. М. Экотипы ели обыкновенной в географических культурах Воронежского лесхоза / М. М. Вересин, С. М. Иванов // Лесная генетика, селекция и семеноводство. Петрозаводск : Карелия, 1970. - С. 416-422.

23. Владимирова, О. С. Кариологические особенности ели сибирской Picea obovata Ledeb. из разных мест произрастания / О. С. Владимирова // Цитология. 2002. - Т. 44, № 7. - С. 712-718.

24. Владимирова, О. С. Кариологические особенности ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в условиях антропогенного загрязнения г. Красноярска / О. С. Владимирова, Е. Н. Муратова // Эколог, генетика. -2005.- Т. 3,№ 1.-С. 18-23.

25. Войчаль, П. И. Об окраске незрелых шишек ели на севере / П. И. Войчаль // Лесн. журн. 1992. - № 6. - С. 117-118.

26. Волович, П. И. Селекционно-лесокультурная оценка географических экотипов ели / П. И. Волович // Лесн. хоз-во. 1992. - № 6/7. - С. 4244.

27. Воробьев, Д. П. Дикорастущие деревья и кустарники Дальнего Востока. / Д. П. Воробьев. Л. : Наука, 1968. - 491 с.

28. Гаврись, В. П. Многоформенность хвойных пород и практическое использование ценных форм сосны и ели / В. П. Гаврись // Лесн. хоз-во. 1938. -№ 1.-С. 78-88.

29. Гашева, Н. А. Особенности влияния комплекса природных факторов Среднего Урала на структуру популяций ели сибирской / Н. А. Гашева // Вести. Тюмен. ун-та. 2002. - № 6. - С. 59-65.

30. Говорин, Г. М. Качество семян ели сибирской / Г. М. Говорин // Проблемы лесовосстановления в таежной зоне СССР : тез. докл. Всесоюз. конф. Красноярск : ИЛиД СО АН СССР, 1988. - С. 56-58.

31. Говорин, Г. М. Изменчивость ели сибирской в бассейне Енисея / Г. М. Говорин // Лесоведение. 1992. - № 5. - С. 56-60.

32. Голод, Д. С. О формах ели обыкновенной (Picea excelsa Link.) в лесах Белорусской ССР / Д. С. Голод // Сб. ботан. работ Белорус, отд-ния Всесоюз. ботан. общества. 1960. - № 2. - С. 32-40.

33. Голубец, М. А. Два подвида Picea excelsa Link, и вопрос об их ареалах / М. А. Голубец // Ботан. журн. 1960. - Т. 45, № 5. - С. 684-694.

34. Гончаренко, Г. Г. Популяционная и эволюционная генетика елей Палеарктики / Г. Г. Гончаренко, В. Е. Падутов. Гомель : Ин-т леса НАН Беларуси, 2001.-197 с.

35. Гончаренко, Г. Г. Генетическая и фенетическая дифференциация в видовых формах ели европейской / Г. Г. Гончаренко и др. // Генетика природных популяций : материалы IV Всесоюз. совещ. М., 1990.-С. 54.

36. Горбачев, В. Н. Лесорастительные свойства почв Енисейского кряжа / В. Н. Горбачев, Э. П. Попова // Лесоведение. 1985. - № 2. - С. 3-9.

37. Городков, Б. Н. Вечная мерзлота и растительность. М. : Изд-во АН СССР, 1930.

38. Губанов, И. А. Сосудистые растения / И. А. Губанов и др. // Флора и растительность хр. Тукурингра (Амурская область). М. : Наука, 1981.-С. 86-166.

39. Данилов, А. И. О проблеме первичного размножения ели и тополя / А. И. Данилов, И. И. Попивщий // Новые технологии в лесокультурном производстве : сб. науч. тр. ВНИИЛМ. М. : Лесн. пром-сть, 1988. -С. 118-122.

40. Данилов, Д. Н. Изменчивость семенных чешуй Picea excelsa Link. / Д. Н. Данилов // Ботан. журн. 1943. - Т. 28, № 5. - С. 191-202.

41. Данусявичюс, Ю. А. Эффективный способ укоренения черенков плюсовых деревьев ели / Ю. А. Данусявичюс // Селекция древесных пород в Литовской ССР. -М. : Лесн. пром-сть, 1978. С. 154-158.

42. Даныиин, И. И. Пути повышения укореняемости черенков лесообразующих пород / И. И. Данынин, С. А. Казадаев, В. Ф. Харитонов // Достижения лесной генетики и селекции и пути их внедрения в производство. Воронеж : ЦНИИЛГиС, 1981. - С. 124132.

43. Демиденко, В. П. Географические культуры сосны и ели на юге Западной Сибири / В. П. Демиденко, Ю. Б. Алексеев, В. П. Урусов // Лесн. хоз-во. 1984. - № 3. - С. 40-42.

44. Докучаева М. И. Вегетативное размножение хвойных. / М. И. Докучаева. М. : Лесн. пром-сть, 1967.-103 с.

45. Долголиков, В. И. Отбор быстрорастущих саженцев ели для плантационного лесовыращивания / В. И. Долголиков // Труды ЛенНИИЛХ. Л., 1987.

46. Долголиков, В. И. Селекция ели укоренением черенков / В. И. Долголиков // Лесн. хоз-во. 1984. - № 11. - С. 32-36.

47. Ермаков, Б. С. Размножение ели серебристой методом черенкования. / Б. С. Ермаков. -М., 1979. 60 с. - (Экспресс-информ.; № 9).

48. Ермаков, Б. С. Размножение древесных и кустарниковых растений зеленым черенкованием. / Б. С. Ермаков. Кишинев : Штиинца, 1981.- 222 с.

49. Ермаков, Б. С. Выращивание саженцев методом черенкования. / Б. С. Ермаков. М.: Лесная промышленность, 1975.- 152 с.

50. Жуков, А. Б. Леса Красноярского края / А. Б. Жуков и др. // Леса СССР. -М. : Наука, 1969. Т. 4. - С. 248-320.

51. Зайков, Г. И. Ель в Западной Сибири и Северном Казахстане / Г. И. Зайков : автореф. дис. канд. с.-х. наук. Омск : Омский с.-х. ин-т, 1965.-20 с.

52. Зайков, Г. И. Генезис, ареал и внутривидовая систематика ели сибирской {Picea obovata Ledeb.) / Г. И. Зайков // Природные ресурсы Сибири и их использование. — Омск : Омский гос. пед. ин-т, 1980. С. 21-31.

53. Изучение имеющихся и создание новых географических культур. — Пущино : Госкомлес СССР, 1972. 52 с.

54. Ирошников, А. И. Полиморфизм хвойных Сибири. / А. И. Ирошников // Проблемы лесоведения Сибири. — М. : Наука, 1977. С. 98-123.

55. Ирошников, А. И. Географическая изменчивость качества семян хвойных пород Сибири / А. И. Ирошников // Изменчивость древесныхрастений Сибири. Красноярск : ИЛиД СО АН СССР, 1974. - С. 5676.

56. Каппер, О. Г. Хвойные породы : лесоводственная характеристика. / О. Г. Каппер. М.-Л. : Гослесбумиздат, 1954. - 303 с.

57. Ковалев, М. С. Вегетативное размножение ели методом черенкования. /М. С. Ковалев. Южно-Сахалинск, 1985.

58. Комаров, В. Л. Класс Хвойные (Coniferales) / В. Л. Комаров // Флора СССР. Л. : Изд-во АН СССР, 1934. - Т. 1. - С. 130-195.

59. Комаров, В. Л. Флора Маньчжурии / В. Л. Комаров // Избранные сочинения : 1901. М.-Л. : Изд-во АН СССР, 1949. - Т. 3, ч. 1. - 524 с.

60. Комиссаров Д. А. Биологические основы размножения древесных растений черенками. / Д. А. Комиссаров. М., 1964.-292 с.

61. Коновалов, Н. А. Основы лесной селекции и сортового семеноводства. / Н. А. Коновалов. -М.: Лесн. пром-сть, 1978. 174 с.

62. Кораблев, В. Н. Географические культуры ели европейской в Свердловской области / В. Н. Кораблев // Леса Урала и хозяйство в них. — Свердловск : Средне-Урал. кн. изд-во, 1976. Вып. 9. — С. 172178.

63. Кораблев, В. Н. Рост ели различного генетического происхождения в семилетних культурах в Пермском лесхозе / В. Н. Кораблев и др. // Тр. ИЭРиЖ УНЦ АН СССР. 1975. - Вып. 94. - С. 132-144.

64. Коропачинский, И. Ю. Дендрофлора Алтайско-Саянской горной области. / И. Ю. Коропачинский. Новосибирск, 1975. - 290 с.

65. Коропачинский, И. Ю. Естественная гибридизация древесных растений / И. Ю. Коропачинский, Л. И. Милютин. — Новосибирск : Гео, 2006. 223 с.

66. Кравченко, А. Н. Генетический полиморфизм ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в Средней Сибири / А. Н. Кравченко, А. Я. Ларионова, Л. И. Милютин // Генетика. 2008. - Т. 44, № 1. - С. 35-43.72.75.