ав
УКРАЇНСЬКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОШАНИ” НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА ТА АГРОЛІСОМЕЛІОРАЦІЇ
ім. Г.М. ВИСОЦЬКОГО
ЧИГРИНЕЦЬ ВІКТОР ПЕТРОВИЧ
УДК 630*165.6:232.1
СУЧАСНИЙ СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ
ПОСТІЙНОЇ ЛІСОНАСІННОЇ БАЗИ ДУБА ЗВИЧАЙНОГО
НА СУМЩИНІ
06.03.01 – лісові культури та фітомеліорація
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
\
Харків – 2006
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Українському ордена “Знак Пошани” науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М.Висоцького Державного комітету лісового господарства України та Національної академії наук України
Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор
Ткач Віктор Петрович, Український ордена "Знак Пошани" науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації
ім. Г.М. Висоцького,
директор.
Офіційні опоненти: |
доктор сільськогосподарських наук, професор
Ковалевський Сергій Борисович, Національний аграрний університет, професор кафедри дендрології та лісової селекції,
кандидат сільськогосподарських наук, доцент
Грицайчук Валентина Валентинівна, Харківський Національний педагогічний університет
ім. Г.С.Сковороди, доцент кафедри ботаніки,
Провідна установа: |
Національний лісотехнічний університет України, Міністерство освіти і науки України, кафедра лісових культур і лісової селекції (м. Львів)
Захист відбудеться 26.04.2006 року о __10_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.828.01 в Українському ордена “Знак Пошани” науково-дослідному інституті лісового господарства та агролісомеліорації
ім. Г.М.Висоцького за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського ордена “Знак Пошани” науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького за адресою: 61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 86.
Автореферат розісланий 23.03.2006 року.
В
Вчений секретар
сспеціалізованої вченої ради Лось С.А.
ВСТУП
Актуальність теми. Необхідною умовою створення високопродуктивних, високоякісних і стійких лісових насаджень є використання садивного матеріалу підвищених генетичних властивостей. Досвід розробки та втілення елітного насінництва в лісогосподарське виробництво підтвердив, що технічний прогрес лісівництва на базі селекційно-генетичних методів реальний і перспективний. Об’єкти постійної лісонасінної бази не тільки повинні задовольняти потреби лісового господарства у генетично покращеному насінні, а й бути основою для розгортанні селекційних робіт та збереження генетичного різноманіття лісів. Для забезпечення лісогосподарського виробництва жолудями з підвищеними генетичними властивостями на території Сумщини у попередні роки було відібрано генетичні резервати (ГР), плюсові насадження (ПН), плюсові дерева (ПД) та постійні лісонасінні ділянки (ПЛНД), створено архівно-маточну (АМП) та клонову насінну плантації (КНП) дуба звичайного (Quercus robur L.). У зв’язку з тим, що від часу відбору і створення об’єктів минув значний період часу, аналіз їх сучасного стану і узагальнення досвіду використання надасть можливість визначити напрямки подальшого підвищення їх ефективності.
Мета і завдання дослідження. Мета досліджень полягає у вивченні сучасного стану та ефективності використання об’єктів постійної лісонасінної бази дуба звичайного на Сумщині, а також розробці рекомендацій щодо її подальшого розвитку.
Для досягнення цієї мети предбачалося виконання таких завдань:–
проаналізувати типологічну структуру дубових лісів Сумщини та визначити потреби у жолудях для лісовідновлення; –
оцінити сучасний стан генетичних резерватів, плюсових насаджень, постійних лісонасінних ділянок, плюсових дерев в природних дубових лісостанах Сумської області, відібрати нові селекційні об’єкти;–
вивчити особливості успадкування ростових і морфологічних ознак плюсових дерев дуба їх напівсібсовими потомствами;–
виявити особливості фенології й репродукції клонів плюсових дерев на КНП дуба звичайного;–
визначити наявність порушень у формуванні чоловічого гаметофіту плюсових дерев і клонів;–
розробити рекомендації щодо використання та розвитку постійної лісо насінної бази дуба звичайного.
Об’єкт дослідження – сучасний стан і перспективи розвитку об’єктів постійної лісонасінної бази дуба звичайного.
Предмет дослідження – об’єкти постійної лісонасінної бази дуба звичайного.
Методи досліджень – таксаційні – при обстеженні генетичних резерватів,
плюсових насаджень та ПЛНД; біометричні – при визначенні особливостей росту плюсових дерев та їх потомств; морфометричні – при дослідженнях будови листків; фенологічні – при дослідженнях репродуктивних процесів на клонових насінних плантаціях; цитологічні – при визначенні наявності порушень у процесі формування чоловічого гаметофіту; математико-статистичні – при обробці та аналізі отриманих експериментальних даних.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у процесі проходження аспірантської підготовки (2003–2005 рр.) в лабораторії селекції УкрНДІЛГА в рамках тем № 12 ”Вдосконалити методи та способи збереження і відтворення генетичного потенціалу лісових порід на основі селекції, генетики, цитології та мікроклонування” (№ держреєстрації 0100U001025) і № 5 ”Вдосконалити систему збереження і невиснажливого використання генетичного різноманіття лісових порід” (№ держреєстрації 0104U005469).
Наукова новизна одержаних результатів. Для умов Сумщини вперше здійснено комплексну селекційно-таксаційну і санітарну оцінку сучасного стану об’єктів постійної лісонасінної бази. Запропоновано нову методику комплексної оцінки ПЛНД. Виявлено закономірності успадкування показників росту, морфології листя та репродукції напівсібсовими потомствами кращих дерев дуба звичайного, відібраних у ДП „Тростянецьке лісове господарство”. За результатами цитологічних досліджень оцінено репродуктивну здатність плюсових дерев дуба звичайного .
Практичне значення одержаних результатів. На основі аналізу результатів комплексної інвентаризацію об’єктів ПЛНБ дуба звичайного на Сумщині, розроблено рекомендації щодо шляхів її подальшого розвитк, які впроваджуються у лісогосподарське виробництво. З метою розширення постійної лісонасінної бази області відібрано чотири нові плюсові насадження, два генетичні резервати, п’ять постійних лісонасінних ділянок і 36 кандидатів у плюсові дерева. За результатами випробувань плюсових дерев за потомством, 4 клони рекомендовано для створення КНП другого порядку.
Особистий внесок здобувача. Особисто автором розроблені програма й методика досліджень; проведені дослідження та проаналізовані їх результати; відібрані нові об’єкти ПЛНБ; підготовлені статті до друку, написано дисертацію.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідалися на науково-практичній конференції “Лісова наука – лісове господарство: стан та перспективи” (Харків, 2003) та науково-практичній конференції “Ліс, наука, суспільство. До 75-річчя УкрНДІЛГА” (Харків, 2005).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 5 наукових робіт, 4 з яких – статті у фахових виданнях.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків і рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, до яких входять 190 найменувань, у тому числі 20 – латиницею. Текст дисертації викладено на 230 сторінках (основну частину – на 150 сторінках), який включає 41 таблицю, 37 рисунків, 8 додатків.
РЕПРОДУКЦІЯ, СЕЛЕКЦІЯ, ЗБЕРЕЖЕННЯ ГЕНЕТИЧНИХ
РЕСУРСІВ ТА НАСІННИЦТВО ДУБА
(Стан питання)
Програма з організації елітного насінництва в Україні, яка включала відбір плюсових дерев головних лiсотвірних порід, плюсових насаджень і створення на їх основі лісонасінної бази, була розроблена ще у 60-ті роки ХХ сторіччя і виконується понині (Каплуновский, 1970; Пятницкий, 1970; Белоус, 1970, 1973; Давыдова, 1983; Патлай та ін., 1994). На основі аналізу результатів розроблено рекомендації щодо створення та експлуатації об’єктів постійної лісонасінної бази (Давыдова, 1970; П’ятницький та ін., 1971; Рекомендации по улучшению..., 1977). Систематичні дослідження на плантаціях, створених за різними схемами і різними методами, дали змогу зробити певні узагальнення, визначити їх переваги й недоліки (Белоус, 1980; Молотков та ін., 1982; Лось, Свердлова, 1998; М’ясоїд, 1999; Волошинова, 1999). Проаналізовано роботи щодо відбору, збереження та використання генетичних резерватів, плюсових насаджень, плюсових дерев (Кобранов, 1925; Каппер, 1953; Ромедер, Шенбах, 1962; Вересин, 1963; Основные положения ..., 1965, 1991; Положение о выделении..., 1982; Молотков та інш., 1982; Настанови ..., 1993) та ПЛНД (Правдин, 1963; Настанови ..., 1993; De Vries et al, 2002). Нині багать із цих об’єктів досягли значного віку, не всі з них мають у задовільний стан (Волосянчук, Лось та інш. 2003). Вирішення питань збереження дубових лісів у першу чергу має бути спрямоване на збереження та відтворення генетичного різноманіття лісових деревних порід.
Критеріями відбору плюсових дерев є фенотипові ознаки, які обумовлені як спадковістю, так і лісорослинними умовами. Для визначення ступеня впливу зазначених чинників на фенотип необхідне вивчення насіннєвих потомств плюсових дерев у випробних культурах (Ромедер, Шенбах, 1962; Роне, 1972; Молотков та ін., 1982). Щодо оптимального віку оцінки росту потомств єдиної думки не існує. Так, за даними Ю.П. Єфімова (1990), стабілізація рангового положення за ростом потомств у висоту настає у 7 років, В.Б. Лук’янця (1979) – до 10 років, В.І.Долголікова (1974) – наприкінці другого десятиріччя. Н.І. Давидова (1970) вважає можливим оцінювати перспективність генотипів за результатами росту їх 3–4-річних потомств.
Основним критерієм, що визначає ефективність ЛНП, є урожайність насіння (Ефимов, 2001). Особливості репродукції дуба звичайного викладені у працях С.С. П’ятницького (1947, 1951), О.І. Устинової (1952), О.Г. Мініної (1954), М.В. Ромашова (1955). Кількісні та якісні показники врожаю жолудів залежать від умов середовища. Виявлено вплив погодних умов на рясність цвітіння та урожай жолудів (Каппер, 1916; Пятницкий, 1933, 1951; Минина, 1954; Sharp, Chisman, 1961; Горохова, 1999). З іншого боку, на значну індивідуальну мінливість ступеня плодоношення окремих екземплярів дуба вказували Н.П. Кобранов (1925), J.W.Wright (1953), F.Ledig (1971), О.С. Мажула, О.І.Свердлова (1992), С. А.Лось, Т.П.Попова (1999). Значну шкоду врожаю дуба спричиняє жолудевий довгоносик (Юркевич, Червяков, 1939; Черствин, 1967; Kanazava, 1975; Шелак,1999). Ця проблема, яку С.С. П’ятницький (1951) вважав найбільшою проблемою збереження врожаю жолудів, не вирішена й дотепер (Білоус, 2004).
У розробці теоретичних засад лісового насінництва все більше уваги привертає метод цитогенетичного контролю. Порушення нормального ходу мікроспорогенезу призводять до структурних порушень у мейозі і часто – до часткової або повної чоловічої стерильності організму (Шкутина,1975; Пожидаева та ін., 1980; Буторина, 1989). Вивчення мікроспорогенезу різних за ступенем плодоношення клонів дуба на клонових насінних плантаціях Харківської області показало наявність зворотного зв’язку між часткою порушень у мейозі при мікроспорогенезі і плодоношенням дерев(Свердлова, 2002).
Одним із шляхів підвищення продуктивності лісонасінних плантацій є застосування методів стимулювання плодоношення. Позитивний вплив на формування жіночих квітів і чоловічих суцвіть, а також на iнтенсивність плодоношення дуба звичайного встановлено при обробці дерев хлорхолінхлоридом (Красноштан, 2000) і внесенні комплексних мінеральних добрив (Угаров, Лось, 2000).
У 20-ті роки минулого сторіччя було виділено морфологічні форми дуба звичайного з певною комбінацією ознак в різних регіонах (Погребняк, 1926; Мачинський, 1927, Андрєєв, 1927 – 1928; Кривошия, 1969). Методичні підходи до вивчення морфологічних особливостей дуба звичайного висвітлено у роботах Н.І.Давидової, Г.І. Кожокіної (1974), С.А. Лось, В.В. Борисової (2002).
Аналіз літературних джерел підтвердив необхідність підвищення стійкості дубових лісів, у тому числі й селекційними методами, шляхом покращення стану лісонасінної справи, приведення його у відповідність до сучасних уявлень лісової селекції і районування.
МЕТОДИКА ТА ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Інвентаризацію генетичних резерватів, плюсових насаджень і ПЛНД проведено шляхом закладання тимчасових пробних площ (Анучин, 1977) з додатковим визначенням селекційних категорій дерев (Молотков, 1982), їх стану, наявності в них вад і пошкоджень. Відбір нових ділянок генетичних резерватів, плюсових насаджень, ПЛНД та плюсових дерев здійснено на основі їх натурного обстеження, при цьому використовувались матеріали лісовпорядкування. Для визначення відповідності плюсових насаджень і генетичних резерватів статусу використано шкалу комплексної оцінки, побудовану на основі визначення суми балів показників, які характеризують повноту насадження в цілому, частку дуба у його складі, відносну кількість дерев і стан дуба (Волосянчук, Лось, 2003).
Успадкування особливостей росту й морфологічних ознак листків досліджено шляхом вивчення насіннєвих потомств плюсових дерев у випробних культурах. Для дослідження успадкування ростових ознак проведено обміри висот, діаметрів і здійснено селекційну оцінку потомств (Молотков, Патлай, Давыдова, 1982; 1989; Основные положения ..., 1982). Морфологічні особливості листя потомств плюсових дерев вивчали за методиками, запропонованими Н.І.Давидовою, А.І.Кожокіною (1974), С.А.Лось, В.В.Борисовою (2002).
Iнтенсивнiсть цвітіння і плодоношення клонiв на КНП і дерев у насадженнях було визначено вiзуально за шестибальною шкалою. Для перевірки чоловічої генеративної сфери плюсових дерев було використано цитогенетичний метод А.К.Буторіної (1989).
Обробку отриманих даних здійснено за допомогою загальноприйнятих методів таксації (Анучин, 1977, Нормативно-справочные материалы..., 1987) та варіаційної статистики (Доспехов, 1985) з використанням пакету програм Microsoft Excel.
Для визначення сучасного стану об’єктів постійної лісонасінної бази дуба звичайного на Сумщині було обстежено всі наявні в області плюсові насадження, генетичні резервати та ПЛНД. В них закладено 115 тимчасових пробних площ.
Відбір нових об’єктів було здійснено у лісових насадженнях природного та штучного походження ДП „Глухівське ЛГ”, „Краснопільське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ”, „Охтирське ЛГ” та „Сумське ЛГ. Закладено 13 пробних площ.
Дослідження особливостей успадкування ознак насіннєвими потомствами плюсових і кращих дерев проведено на ділянках випробних культур, створених у Харківській області – у Данилівському ДДЛГ (1958 р.) та „Гутянське ЛГ” (1996 р.).
Особливості репродукції плюсових дерев вивчали на клонах сумського походження, представлених на АМП та КНП у Сумській і Харківській областях.
ТИПОЛОГІЧНА СТРУКТУРА ТА ВІДНОВЛЕННЯ
ДУБОВИХ ЛІСІВ СУМЩИНИ
Наведено дані щодо кліматичних і грунтових умов регіону досліджень; проаналізовано особливості розповсюдження дубових лісів по території області; описано їх особливості за природними зонами, типами лісорослинних умов. Дуб звичайний є однією з найбільш поширених лісових порід у Сумській області. Насадження, де переважає цей вид, займають 37,8 % від усієї вкритої лісом площі.
Лісорослинні умови Сумщини на значній частині площі сприятливі для росту дуба. Ділянки з типом D2 – кл-лД (свіжа кленово-липова діброва) становлять від загальної площі дубових лісів області 35,7%, а серед площ, де переважає дуб звичайний – 73,2%.
Дубові ліси нерівномірно поширені по території області. Найменше їх у державних підприємствах, розташованих у поліській частині області (ДП „Свеське ЛГ”, „С.-Будське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ”, „Шосткінське ЛГ”). Найбільші площі дубових лісів зосереджені у ДП „Краснопільське ЛГ”, „Охтирське ЛГ”, „Сумське ЛГ” й „Тростянецьке ЛГ”.
Останнім часом в області щорічно створюються лісові культури дуба в середньому на площі 360 га. Це обумовлює необхідність заготівлі жолудів до 40 т у рік (з урахуванням проведення доповнень у раніше створених культурах). Але таку кількість жолудів було отримано лише у 1992, 1994, 1996, 2001 рр., тобто 4 роки із 11 були врожайними. Резервом для збільшення заготівлі жолудів мають бути об’єкти постійної лісонасінної бази.
ГЕНЕТИЧНІ РЕЗЕРВАТИ ТА ПЛЮСОВІ НАСАДЖЕННЯ
ДУБА ЗВИЧАЙНОГО СУМЩИНИ
Відбір плюсових насаджень в Україні було здійснено у 70-ті роки минулого сторіччя. На території Сумської області тоді було відібрано два плюсові насадження дуба загальною площею 6,2 га. Пізніше, у 1983 році, коли здійснювали відбір генетичних резерватів в усіх регіонах України, в Сумській області було відібрано генетичні резервати у ДП „Глухівське ЛГ”, „Лебединське ЛГ” і „Тростянецьке ЛГ” на площі 224,3 га, що становить 0,2% від загальної площі дубових лісів області (табл.1).
У 2001 – 2005 рр. було здійснено інвентаризацію генетичних резерватів і плюсових насаджень дуба Сумщини. Переважна більшість зазначених об’єктів сконцентрована у південній частині області, в лісорослинних умовах D2 (рис.1). Після проведення чергових лісовпорядкувальних робіт площа деяких виділів дещо змінилася, що обумовило незначні зміни загальної площі обєктів (табл. 1).
Таблиця 1
Лісові генетичні резервати та плюсові насадження дуба звичайного
Сумської області
Державні підприємства | Лісництво | Квартал/ виділ | Статус- об'єкта | ТЛУ | Площа | на час відбору, га | на час інвентари-зації, га | „Глухівське ЛГ”Шалигінське | 2, 3, 13 | ГР | С259,4 | 60,4 | „Лебединське ЛГ” | Велико-Висторопське | 77, 78, 79 | ГР | D269,0 | 67,5 | „Тростянецьке ЛГ”Нескучанське | 38, 39, 45 | ГР | D252,0 | 50,4 | „Тростянецьке ЛГ”Нескучанське | 17, 18 | ГР | D223,1 | 23,5 | „Тростянецьке ЛГ”Маківське | 54 | ГР | D220,8 | 20,8 | Всього | ГР | 224,3 | 222,6 | „Тростянецьке ЛГ”Нескучанське | 38/5 | ПН | D22,0 | 2,0 | „Тростянецьке ЛГ”Маківське | 54/7 | ПН | D24,0 | 5,5 | Всього | ПН | 6,2 | 7,5 |
Рис. 1 Розташування існуючих і відібраних генетичних резерватів та плюсових насаджень дуба звичайного на території Сумської області.
Порівняння отриманих нами даних із результатами попередніх досліджень, проведених при відборі генетичних резерватів і плюсових насаджень, показало, що навіть при доброму та задовільному санітарному стані дерев у насадженнях генетичних резерватів спостерігаються негативні зміни в їх структурі, обумовлених як збільшенням віку дерев, так і впливом негативних чинників довкілля та антропогенним втручанням. Зменшення повноти насаджень і частки дуба у складі може призвести у подальшому до повної втрати функції збереження генофонду, яку несуть дані обєкти. Нині ці об’єкти мають вік від 80 до 140 років, частка плюсових і кращих нормальних дерев в них варіює в діапазоні 12 – 54%. Вони характеризуються переважно задовільним станом та відсутністю природного поновлення.
За результатами комплексної оцінки обстежені генетичні резервати було розподілено на три групи – доброго стану, задовільного стану при можливій загрозі втрати функцій і незадовільного стану зі значною загрозою втрати функцій. Обидва плюсові насадження мають добрий стан і відповідають вимогам до плюсових насаджень за селекційною структурою.
З метою збереження цінного генофонду та розширення насінної бази дуба у регіоні було запропоновано надати статус генетичних резерватів двом насадженням у ДП „Кролевецьке ЛГ” та „Шосткінське ЛГ” (рис.1, табл.2).
У зв’язку з відсутністю в області плюсових насаджень дуба звичайного, відібраних в умовах С3, а також добрим станом, якісною структурою та відносно високою репродуктивною здатністю, чотири ПЛНД дуба звичайного у ДП „Сумське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ” та „Глухівське ЛГ” запропоновано перевести у плюсові насадження (див. табл.2).
ПЛЮСОВІ ДЕРЕВА ДУБА ЗВИЧАЙНОГО СУМЩИНИ
ТА ЇХ ВИВЧЕННЯ ЗА ПОТОМСТВОМ
У Сумській області відбір кращих дерев дуба звичайного було розпочато ще В.В.Гурським у 1957 році. У високопродуктивних природних і штучних лісостанах Нескучанського, Краснянського та Маківського лісництв ДП „Тростянецьке ЛГ” було відібрано 20 кращих екземплярів дуба звичайного насіннєвого походження. Їх жолуді було використано Н.І. Давидовою у 1958 році для створення випробних культур у Південному лісництві Данилівського ДДЛГ Харківської області. Нині, з 31 плюсового дерев дуба звичайного в ДП „Охтирське ЛГ”, „Сумське ЛГ” та „Тростянецьке ЛГ”, що включені до Державного реєстру плюсових дерев, чотири списано. Серед решти, за результатами обстеження, половина має добрий стан, а інша половина – задовільний. У 2005 році було здійснено відбір плюсових дерев у ДП „Краснопільське ЛГ” та „Сумське ЛГ”. Висота відібраних дерев перевищує середню по насадженню на 28 – 40%, а діаметр – на 4 – 65%. Якість стовбурів відібраних дерев є доброю.
Таблиця 2
Характеристика генетичних резерватів та плюсових насаджень дуба звичайного, відібраних у 2003-2004 рр. в Сумській області
Пло-ща, гаПо-ход-жен-няВік, ро-ківСта-тус об'єк-таСклад насадженьПов-нотаСередні для дубаЗапас
дуба, м3/га | Боні-тет | Серед-ньозва-жений індекс стану | Дерев І і ІІ селек-ційних катего-рій, %
H, м | D, см
ДП „Сумське ЛГ”, Піщанське лісництво, кв. 12 , в. 14, 21
16мішане115 | ПН10Дз0,522,550,8285 | ІІІ2,826 | ДП „Глухівське ЛГ”, Слоутське лісництво, кв. 34 в.17 | 1,7 –”–117ПН10Дз+Бп+Сз, поод. Клг, Взш, Лпд0,626,534,9175ІІ2,829,4ДП „Кролевецьке ЛГ”, Грузчанське лісництво, кв. 8, в.15 | 5,6насін-нєве | 127ПН10Дз0,830,351,4212І2,743,6ДП „Кролевецьке ЛГ”, Грузчанське лісництво, кв. 9, в. 8 | 7,4–”–127ПН10Дз+Бп0,731,552,7464І | 350ДП „Кролевецьке ЛГ”, Хрещатинське лісництво, кв. 38, в. 24 | 35–”–112ГР6Дз4Сз0,72942272І2,537,5ДП „Кролевецьке ЛГ”, Хрещатинське лісництво, кв. 39, в. 20 | 5,6–”–83ГР5Дз3Бп2Сз+
Ос0,828,738,8201Іа2,540ДП „Шосткінське ЛГ”, Собицьке лісництво, кв. 38, в. 8 | 1,7мішане122ГР10Дз0,629,443,9299І3,416,7
У 80-ті роки минулого сторіччя у випробних культурах Данилівського ДЛГ, створених у 1958 р., серед потомства плюсових дерев сумського походження було відібрано сім дерев-кандидатів у плюсові. За результатами обстеження цих дерев у віці 45 років їх висота становила від 17 до 23 м, а діаметр – від 19 до 26 см. Лише два з них перевищують середню висоту відповідного потомства більше, ніж на 10%, і два – перевищують середній діаметр відповідного варіанта більше, ніж на 30% . Стан чотирьох дерев добрий, а трьох – задовільний. За всіма критеріями лише одне дерево (Тр-15(17)) може вважатися плюсовим. Тобто дерева, відібрані у молодому віці, іноді з часом втрачають свої переваги. Тому при відборі плюсових дерев необхідно враховувати їх вік.
Відбір плюсових дерев і кандидатів у плюсові дерева здійснено за їх фенотипом, тобто зовнішніми характеристиками. З метою вивчення успадкування ознак потомствами та визначення генетичної цінності плюсових дерев було обстежено випробні культури їх потомств, створених у 1958 та 1996 рр. Вік дерев на ділянках становить відповідно 45 і 10 років. Встановлено, що у 45-річному віці чотири потомства (Тр-2, Тр-11, Тр-13, Тр-18) істотно переважають середній діаметр дерев контрольної ділянки (за t-критерієм), а одне потомство (Тр-18) – за висотою. Одне потомство (Тр-5) істотно відстає як за висотою, так і за діаметром. За даними наукових звітів лабораторії селекції було побудовано графіки ходу росту 6 потомств за висотою та діаметром, щодо яких наявна найповніша інформація. Динаміка ходу росту більшості потомств за висотою подібна. Одне потомство (Тр-18) стабільно виділяється більшою, ніж на контролі висотою з 10-річного віку й дотепер. Диференціація між варіантами за діаметром помітніша. Два потомства (Тр-18, Тр-11) зберегли переваги до 45-річного віку. Найтісніші зв’язки спостерігалися між діаметром і висотою одновікових потомств (r – 0,70 – 0,99). У 10-річному віці на ділянці у ДП „Гутянське ЛГ” найвищі показники середньої висоти та діаметра має одне потомство (Тр-15(17)). Одне потомство (Тр-2) росте на рівні контролю (перевищення контролю лише на 1,8%). Обидва мають стан, істотно кращий за контроль.
Однією з характеристик, за допомогою якої ідентифіється певний вид, форма або індивідуум дуба, є морфологічна будова листків. Було вивчено морфологічні ознаки (довжину, ширину, порядковий номер найбiльшої лопатi, ступiнь вирiзаностi лопатей і наявнiсть додаткових лопатей) листків напівсібсових потомств плюсових дерев дуба звичайного 10-річного віку та порівняно їх показники з такими відповідних клонів. При значній варіації між індивідуумами в потомствах, виявлено помітні відмінності між потомствами. Виявлено позитивний кореляційний зв’язок (r – 0,38 та 0,33, відповідно) між материнськими екземплярами й потомствами за ступенем вирізаності лопатей та наявністю додаткових лопатей.
ПОСТІЙНІ ЛІСОНАСІННІ ДІЛЯНКИ
ДУБА ЗВИЧАЙНОГО СУМЩИНИ
На території України взагалі, і Сумщини зокрема, ПЛНД дуба відбирались у 70-ті роки переважно у процесі лісовпорядкування, відповідно до ОСТ № 56-35-76, у найбільш цінних природних та штучних лісостанах. ПЛНД здатні забезпечувати отримання переважно нормального за селекційною цінністю насіння. Пояснюється це тим, що ПЛНД закладалися здебільшого в нормальних або кращих нормальних за селекційною структурою насадженнях. Теоретично ПЛНД мали стати основним джерелом насіння для штучного лісовідновлення. Але, на жаль, лише незначна частина з них використовувалася раніше чи використовується нині за призначенням.
У 2002 році на обліку по Сумській області було 109 ПЛНД дуба звичайного у 12 держлісгоспах. За результатами інвентаризації, проведеної у 2003 – 2005 рр., всі ПЛНД у ДП „Конотопське ЛГ” та „Охтирське ЛГ” характеризуються водночас поганою якістю стовбурів і станом. Тому вони не можуть бути використані для збирання жолудів. У ДП „Краснопільське ЛГ”, „Лебединське ЛГ”, „С.-Будське ЛГ”, „Свеське ЛГ” та „Шосткінське ЛГ” частина ПЛНД мають погану селекційну структуру, частина – поганий стан, решта – не відповідають вимогам за обома показниками (рис.2).
Державні підприємства: | 1 – | ДП "Глухівське ЛГ" | 7 – | ДП "Роменське ЛГ" | 2 – | ДП "Конотопське ЛГ" | 8 – | ДП "Середина-Будське ЛГ" | 3 – | ДП "Краснопільське ЛГ" | 9 – | ДП "Свеське ЛГ" | 4 – | ДП "Кролевецьке ЛГ" | 10 – | ДП "Сумське ЛГ" | 5 – | ДП "Лебединське ЛГ" | 11 – | ДП "Тростянецьке ЛГ" | 6 – | ДП "Охтирське ЛГ" | 12 – | ДП "Шосткінське ЛГ" | Рис. 2 Розподіл ПЛНД дуба звичайного за селекційною структурою і станом у розрізі державних підприємств.
Лише у ДП „Глухівське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ”, „Роменське ЛГ”, „Сумське ЛГ” та „Тростянецьке ЛГ” 30–40% ділянок мають одночасно добрі якість стовбурів і стан. У цілому по області 19 ділянок загальною площею 130,1 га (17%), мають одночасно добру селекційну структуру та стан і можуть бути використані для збору жолудів, решта – 90 ділянок загальною площею 451,2 га (83%), з різних причин вимогам не відповідають.
З метою відбору нових ПЛНД було обстежено шість нових насаджень у ДП „Глухівське ЛГ”, „Краснопільське ЛГ”, „Охтирське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ”. Серед них п’ять загальною площею 58,9 га відповідають вимогам і включено до переліку ПЛНД Сумської області (табл. 3).
Таблиця 3
Характеристика ПЛНД дуба звичайного,
відібраних у Сумській області у 2003 – 2004 рр.
Пло-ща, га | Поход-ження | Вік, ро-ків | Середні для дуба | Кількість дерев дуба,
шт./ га | Запас, м3/га | Зімкне- ність намету | Серед-ньозва-жений індекс стануДерев І і ІІ селек-ційних катего-рій, %
Н, см | D, cм | ДП „Глухівське ЛГ”, Землянківське лісництво, кв. 31, в. 3 | 7,9 | природне | 107 | 27,5 | 34,1 | 165 | 1730,5 | 2,9 | 22,7 | ДП „Краснопільське ЛГ”, Краснопільське лісництво, кв. 99, в. 6 | 3,8 | штучне | 65 | 21,2 | 30,6 | 174 | 1310,62,5 | 35,4 | ДП „Краснопільське ЛГ”, В.-Сироватське лісництво, кв. 74, в. 1 | 30,0 | природне | 115 | 25,4 | 41,1 | 190 | 302 | 0,5 | 2,9 | 18,3 | ДП „Охтирське ЛГ”, Солдатське лісництво, кв. 5, в. 9 | 10,0 | штучне | 65 | 20,6 | 27,6 | 342 | 1950,5 | 2,7 | 18,2 | ДП „Кролевецьке ЛГ, Хрещатинське лісництво, кв. 40, в. 21 | 7,2природне | 8332,347,81002670,62,648,0
КЛОНОВІ НАСІННІ ТА АРХІВНО-МАТОЧНІ ПЛАНТАЦІЇ
За результатами досліджень загальний стан клонової насінної плантації у ДП „Тростянецьке ЛГ” задовільний, але частка дерев, які, є щепами, досить низька – 4,2 – 5,4%. Інтенсивність цвітіння більшістю випадків є низькою, а плодоношення – відсутнє. Ці показники значно нижчі порівняно як із клонами сумського походження, так з середніми значеннями для КНП Данилівського ДДЛГ.
Мінливість показників інтенсивності цвітіння та плодоношення клонів сумського походження на КНП у Данилівському ДДЛГ та ЛГ „Чугуєво-Бабчанське ЛГ” Харківської області спостерігається як за роками, так і між клонами в межах кожного року (рис.3).
Рис. 3 Динаміка інтенсивності плодоношення клонів сумського походження на КНП у ДанилівськомуДДЛГ Харківської області протягом 2000–2004 рр.
Клони дуба звичайного сумського походження, що представлені на КНП Харківської області, за інтенсивністю плодоношення розподілено на дві групи. Так, сім клонів (Тр-2(13), Тр-10, Тр-15, Тр-15(17), Тр-16(18), Тр-18(23), Су-2) включено до групи зі слабким плодоношенням. Два клони (Тр-2 та Тр-12) увійшли до групи з середнім і змінним плодоношенням. Найвищу інтенсивність як цвітіння, так і плодоношення має проміжна фенологічна форма.
Аналіз динаміки інтенсивності цвітіння і плодоношення клонів Тр-2 і Тр-15 та їх напівсібсових потомств Тр-2(13) та Тр-15(17) за роками показав з одного боку майже повну відсутність зв’язку між інтенсивністю цвітіння та плодоношення у клона Тр-2 та його потомства Тр-2(13), з іншого, – чітку залежність між інтенсивністю як жіночого, так і чоловічого цвітіння і менш чітку, але також досить помітну залежність між інтенсивністю плодоношення клону Тр-15 та його потомства Тр-15(17). У першому випадку коефіцієнти кореляції низькі, або від’ємні, у другому – позитивні і досить високі (для інтенсивності цвітіння чоловічих суцвіть r = 0,96, жіночих – r = 0,94).
Кореляційний аналіз свідчить, що при високому позитивному зв’язку між інтенсивністю цвітіння жіночих і чоловічих суцвіть (r = 0,96) зв’язок інтенсивності цвітіння з інтенсивністю плодоношення також позитивний, але середній (r = 0,64). Серед причин того, що висока iнтенсивнiсть цвiтiння не завжди приводить до високої iнтенсивностi плодоношення, слід назвати несприятливі метеорологічні умови. Виявлено наявність позитивного зв’язку середньої сили між інтенсивністю плодоношення та сумою опадів і ГТК за весь вегетаційний період (r = 0,43, 0,39, відповідно). Зв’язків між показниками сум активних температур і суми опадів за певні місяці вегетаційного періоду не виявлено. З іншого боку, спостерігаються позитивні зв’язки середньої сили між ГТК за квітень, червень і серпень та інтенсивністю плодоношення (r = 0,40, 0,48 та 0,38 відповідно).
Iнтенсивнiсть цвітіння також залежить від багатьох факторів, серед яких чільне місце займають метеорологічні. Спостерігається певний вплив суми опадів (r = 0,23 та 0,31) і ГТК (r = 0,21 та 0,34) на кількість жіночих і чоловічих суцвіть, відповідно). Сума опадів і ГТК у період формування квіток у бруньках (серпень попереднього року) також позитивно впливає на інтенсивність цвітіння як жіночих, так і чоловічих суцвіть (r = 0,26 і 0,36 відповідно).
За результатами цитологічних досліджень чоловічої генеративної сфери клони плюсових дерев дуба звичайного сумського походження розподілено на дві групи: з середнім і змінним плодоношенням (Тр-2, Тр-12, Тр-15 та Су-31 попередньо) та із стабільно слабким плодоношенням (Су-27).
Виявлена залежність інтенсивністі плодоношення від частки порушень у мейозі та на стадії тетрад (r= -0,89 та -0,51, відповідно).
За критерієм частки порушень у процесі мікроспорогенезу обстежені плюсові дерева розподілено на три групи: з інтенсивним плодоношенням (дерево №3/6), із середнім або змінним плодоношенням (№ 5/5, 17/24, 27/10) та із стабільно слабким плодоношенням (№12/13).
ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ
Необхідність аналізу сучасного стану об’єктів ПЛНБ Сумської області та розробки заходів щодо підвищення ефективності їх використання обумовлена як потребою забезпечення лісовідновлення дуба звичайного садивним матеріалом підвищених генетичних властивостей, так і недостатньою вивченістю питань, пов’язаних з ефективністю використання об’єктів постійної лісонасінної бази, оцінки генетичних властивостей плюсових дерев, репродукції та морфології дуба звичайного в регіоні.
1. Нині більшість генетичних резерватів Сумщини характеризуються добрим і задовільним станом та селекційною структурою. Проте на більшості ділянок відмічається зменшення загальної повноти насаджень і частки дуба звичайного у складі. Генетичний резерват у Велико-Висторопському лісництві ДП „Лебединське ЛГ” має незадовільний стан зі значною загрозою втрати їх функцій. Плюсові насадження дуба мають високу продуктивність та якісну структуру і відповідають вимогам до плюсових насаджень. Із 31 плюсового дерева, які включені до Державного реєстру Сумської області, чотири було списано. Решта має добрий і задовільний стан.
2. За результатами інвентаризації на території 12 держлісгоспів Сумської області, серед 109 ПЛНД дуба звичайного лише 19 ділянок загальною площею 130,1 га (17%), відповідають селекційним вимогам. Решта – 90 ділянок загальною площею 451,2 га (83%) у зв’язку із незадовільним станом та якістю стовбурів не можуть бути використані для заготівлі жолудів.
3. За результатами проведених досліджень відібрано чотири нові плюсові насадження у ДП „Сумське ЛГ”, „Кролевецьке ЛГ” та „Глухівське ЛГ”, загальною площею 30,7 га, два нові генетичні резервати у ДП „Шосткінське ЛГ” і „Кролевецьке ЛГ” загальною площею 42,3 га, п’ять ПЛНД загальною площею 58,9 га та 36 плюсових дерев дуба у ДП „Краснопільське ЛГ” й „Сумське ЛГ”.
4. У більшості випадків потомства плюсових дерев дуба зберігають високу інтенсивність росту до 45-річного віку. Між діаметром і висотою одновікових потомств виявлено тісні кореляційні зв’язки (r – 0,70–0,99). Висота та діаметр потомств у віці 15–45 років певною мірою обумовлені висотою у 10-річному віці (r – 0,44–0,68; 0,56–0,96, відповідно). Значна частка потомств плюсових дерев, відібраних у Сумській області у 45-річному віці, росте на рівні контролю. Серед 14 потомств чотири (Тр-2, Тр-11, Тр-13, Тр-18) істотно переважають контроль за діаметром на 27 – 63 %. Істотно перевищує контроль за висотою лише одне потомство (Тр-18 – на 7,3%). Істотно поступаються контролю як за висотою, так і за діаметром одне потомство (Тр-5 – на 13 та 6 % відповідно). Найкращою якістю стовбурів характеризуються три потомства (Тр-2, Тр-15 та Тр-16). Для створення КНП другого порядку рекомендовано 4 клони (Тр-2, Тр-11, Тр-13, Тр-18).
5. У материнських екземплярів дуба звичайного та їх напівсібсових потомств найбільша мінливість серед морфологічних ознак спостерігається за ступенем вирiзаностi лопатей та наявнiстю додаткових лопатей. Доведено, що ці ознаки, а також ширина листків є генетично обумовленими.
6. Мінливість показників інтенсивності цвітіння та плодоношення клонів на КНП спостерігається як за роками, так і між клонами в межах одного року. Доведено певну генетичну обумовленість інтенсивності цвітіння індивідуумів дуба звичайного.
7. Сім клонів дуба звичайного (Тр-2(13), Тр-10, Тр-15, Тр-15(17), Тр-16(18), Тр-18(23), Су-2) включено до групи зі слабким плодоношенням. Два клони (Тр-2 і Тр-12) увійшли до групи із середнім і змінним плодоношенням. Найвищу інтенсивність цвітіння і плодоношення має проміжна фенологічна форма. Серед плюсових дерев, не представлених на КНП, за результатами цитологічних досліджень до групи зі стабільно високим плодоношенням включено одне дерево (№ 23/6); три дерева (№5/5, 17/24 і 27/10) включено до групи з середнім і змінним плодоношенням, а одне дерево (№ 12/23) – до групи зі стабільно слабким плодоношенням.
8. Однією з причин низької інтенсивності цвiтiння i, як наслідок, низького врожаю є недостатньа забезпеченість дерев дуба вологою в перiод формування бруньок і квіток у бруньках. Низька забезпеченість дерев дуба вологою у квітні, червні та серпні, що виявляється у низьких показниках ГТК, негативно впливає на плодоношення клонів дуба (r = 0,40, 0,48 та 0,38, відповідно). При високому позитивному зв’язку між інтенсивністю цвітіння жіночих і чоловічих суцвіть (r = 0,96) вплив інтенсивності цвітіння на інтенсивність плодоношення також є позитивним, але середньої сили (r = 0,64).
9. Інтенсивність насінної репродукції клонів є вищою порівняно з деревами насіннєвого походження. Тому перевагу при створенні нових об’єктів слід надавати клоновим насінним плантаціям. Клони плюсових дерев із стабільно слабким плодоношенням недоцільно використовувати на клонових насінних плантаціях.
10. Подальше розширення ПЛНБ дуба звичайного має здійснюватися шляхом створення клонових насінних (садінням щеплених саджанців із закритою кореневою системою), родинних плантацій або ПЛНД з розміщенням садивних місць 8 х 8 та 5 х 10 м. У ДП „Конотопське ЛГ” необхідно створити не менше 5 га, у ДП „Свеське ЛГ” – не менше 5 га, у ДП „Охтирське ЛГ” – не менше 8 га та у ДП „Лебединське ЛГ” – не меншу 2 га таких об’єктів. Для заготівлі живців або насіння при створенні цих об’єктів слід використовувати в першу чергу плюсові та кандидати у плюсові дерева, плюсові насадження та генетичні резервати, відібрані на території області, з урахуванням лісорослинних умов і лісонасінного районування.
11. Перспективним для збереження цінного генофонду дібров Сумщини є створення КНП шляхом вегетативного розмноження кращих дерев, відібраних на ділянках, призначених у рубку найбільш цінних високопродуктивних насаджень природного або штучного походження.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Чигринець В.П. Лісонасінна база дуба звичайного на Сумщині // Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків, 2003. – Вип. 104. – С. 93–100.
2. Чигринець В.П., Лось С.А., Волосянчук Р.Т., Григорьєва В.Г., ТерещенкоЛ.І. Методи оцінки та сучасний стан постійних лісонасіннєвих ділянок дуба на прикладі лісгоспів Сумщини // Лісівництво і агролісомеліорація. – 2004. – Вип.105. – С. 101 – 110. (Дисертант брав участь у зборі матеріалів і написанні статті).
3. Чигринець В.П., Лось С.А., Терещенко Л.І., Григорьєва В.Г. Відбір нових об’єктів збереження та відтворення генофонду дуба звичайного (Quercus robur L.) in situ в Сумській області // Лісівництво і агролісомеліорація. – 2004, вип.107. – С. 158 – 165. (Дисертант брав участь у зборі матеріалів і написанні статті).
4. Чигринець В.П., Лось С.А. Сучасний стан постійної лісонасінної бази дуба звичайного на Сумщині // Матеріали міжнародної ювілейної конференції, присвяченої 75-річчю із дня заснування УкрНДІЛГА „Ліс, наука, суспільство”. – Харків, 2005. – С. 134 – 135.(Дисертант брав участь у зборі матеріалів і написанні тез).
5. Чигринець В.П., Свердлова О.І. Цитологічна перевірка генеративної сфери плюсових дерев дуба звичайного Сумської області// Лісівництво і агролісомеліорація. – Харків, 2005. – вип.108. – С. 163 – 167. (Дисертант брав участь у зборі матеріалів і написанні статті).
Анотації
Чигринець В.П. Сучасний стан і перспективи розвитку постійної лісонасінної бази дуба звичайного на Сумщині. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01 – лісові культури та фітомеліорація. – Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім.Г.М.Висоцького. – Харків, 2006.
У дисертації наводяться результати обстеження генетичних резерватів, плюсових
