Известно, что наиболее продуктивными, устойчивыми и ценными в средней полосе России являются корнеотпрысковые тополя подрода LeuceDuby[1,3]. Наибольшую ценность представляют полиплоиды тополя сереющего, зарегистрированные как сорта для промышленного разведения
Цель работы - проведение комплексного исследования роста и оценка продуктивности сортоиспытательных культур тополя сереющего, его биологической устойчивости к био- и абиотическим факторам среды, изучение технических свойств его древесины, проведение цитологического анализа, определение числа хромосом с целью выяснения уровня миксоплоидии, а также подбор и тестирование молекулярно-генетических маркеров для генетической паспортизации посадочного материала тополя сереющего.
В 1990 году в Семилукском питомнике заложены испытательные культуры полиплоидных тополей, включая Хоперский 1. Эти культуры созданы по плантационному типу, они включают шесть сортообразцов в трех повторностях:
Тополь Хоперский 1,
Тополь Э.С.-38,
Тополь триплоид №1 (автор Е.М. Гуляева),
Тополь триплоид №2 (автор Е.М. Гуляева),
Тополь Робуста № 236,
Тополь бальзамический (контроль)
Посадочный материал: тополь Хоперский 1 представлен черенковыми саженцами, полученными в теплице с туманом зелеными черенками, укорененными при стимуляции лактонами. Другие тополя высажены зимними черенками. Почва - деградированный чернозем, размещение деревьев квадратно-одиночное 4 × 4 м. Исследования роста, продуктивности и состояния проводятся ежегодно.
Результаты исследований. Сорта тополей в испытательных культурах показали быстрый рост и высокую устойчивость к биотическим и абиотическим факторам (таблица1).
Из таблицы видно, что в возрасте рубки (26 лет) тополь Хоперский 1 превышает тополь бальзамический по диаметру на 19 см., по высоте на 9 м.
Таблица 1 - Показатели роста и продуктивности сортообразцов тополей в 26 лет на испытательном участке в Семилукском питомнике
Название тополя |
Высота, м (Н m) |
Диаметр, см (Д m) |
Запас, м3/га |
Бальзамический |
18,30,40 |
18,00,61 |
91 |
Робуста – 236 |
22,50,33 |
26,50,83 |
284 |
Э.С. – 38 |
22,80,26 |
23,80,72 |
227 |
3n №1 |
21,50,15 |
24,80,91 |
232 |
3n №2 |
22,50,17 |
23,50,74 |
243 |
Хоперский 1 |
27,20,43 |
37,31,15 |
715 |
Для выяснения роли генотипа на рост по диаметру нами выполнен однофакторный дисперсионный анализ. Математическая обработка результатов опыта подтверждает достоверность различий: Fф > Fst (3,38 > 3,1) при Р = 0,05 (таблица 2).
Таблица 2 – Итоговая таблица однофакторного дисперсионного анализа влияния генотипа тополя на рост по диаметру
Источники вариации |
Степени свободы |
Сумма квадр. отклон. |
Средний квадрат (g2) |
Fф |
Fst |
|
P=0.05 |
P=0.01 |
|||||
Межгрупповая |
5 |
508,38 |
101,68 |
3,38 |
3,1 |
5,1 |
Внутригрупповая |
12 |
360,48 |
30,04 |
|||
Общая |
17 |
868,86 |
- |
Нулевая гипотеза отвергается: разница влияния сортовой принадлежности на рост по диаметру оказывается статистически достоверной, сила влияния составляет 2х = Dx/Dy= 508,38/868,86 = 0,59 или 59%.
При изучении роста по диаметру клонов и сортов тополя на испытательном участке Семилукского питомника можно отметить, что тополь Хоперский 1 превышает по диаметру другие образцы на 11 – 19 см. (рисунок 1).
Однофакторный дисперсионный анализ влияния генотипа тополя на рост по высоте также подтверждает достоверность различий: Fф > Fst (3,38 > 3,1) при Р = 0,05 (таблица 3).
Так как Fф > Fst , нулевая гипотеза отвергается: в высшей степени достоверно, что отдельные сортообразцы с разной силой влияют на рост в высоту деревьев: сила влияния составляет 2х = Dx/Dy= 9,23/51,88 = 0,16 или 16 %.
Таблица 3 – Итоговая таблица однофакторного дисперсионного анализа влияния генотипа тополя на рост по высоте
Источники вариации |
Степени свободы |
Сумма квадр. отклон. |
Средний квадрат (g2) |
Fф |
Fst |
|
P=0.05 |
P=0.01 |
|||||
Межгрупповая |
5 |
8744,73 |
9,23 |
18,46 |
3,1 |
5,1 |
Внутригрупповая |
12 |
56,41 |
0,5 |
|||
Общая |
17 |
51,88 |
- |
Средние величины роста сортообразцов по высоте наглядно показаны на рисунке 63. Средняя высота тополя бальзамического (контроль) в 26 лет на 9 м меньше, чем у тополя Хоперский 1.
Таксационные и технические показатели стволов тополей пригодны для их рубки и получения сортиментов для модифицирования, столярных изделий и др.
Диаметр, см
1 – тополь бальзамический (контроль); 2 – тополь Хоперский 1;
3 – тополь триплоидный № 1 (автор Е.М. Гуляева); 4 - тополь триплоидный № 2 (автор Е.М. Гуляева); 5 – тополь Робуста; 6 – Тополь ЭС - 38
Рисунок 1 - Средние показатели роста тополей по диаметру на сортоиспытательном
участке в 26 лет (Семилукский питомник)
Высота, м
1 – тополь бальзамический (контроль); 2 – тополь Хоперский 1;
3 – тополь триплоидный № 1 (автор Е.М. Гуляева); 4 - тополь триплоидный № 2 (автор Е.М. Гуляева); 5 – тополь Робуста; 6 – Тополь ЭС – 38
Рисунок 2- Средние показатели роста по высоте образцов тополя на сортоиспытательном участке в 26 лет
Первые в Центрально-Черноземном районе плантационные испытательные культуры тополя из регенерантов in vitro и черенками заложены весной 1996 года в квартале 26 Конь-Колодезного лесничества Липецкой области на площади около 7 га. Участок под культурами ровный (раскорчеванная вырубка), почвы – серые лесные супесчаные, лесорастительные условия С2-3. Подготовка почвы проведена бороздами плугом ПКЛ-70. Культуры созданы рядовой посадкой через 6 м., в ряду через 3 м., в качестве уплотнителя введен кустарник пузыреплодник. Посадка регенерантов ручная под меч Колесова и лопату, черенки – под меч Колесова. Регенеранты тополя Хоперский 1 получены в лаборатории генетики НИИЛГиС, для сравнения использовали черенки триплоидного тополя бальзамического, полученного Е.М. Гуляевой в той же лаборатории. Черенки тополя бальзамического заготовлены с маточной плантации длиною 25 – 30 см. Приживаемость регенерантов составила 100 %, черенки укоренились на 93 %.
В результате инвентаризации первого года выращивания регенерантов на открытой площади было выявлено, что средняя высота саженцев составила 140 ± 2,1 см. Все растения имели округлую форму кроны, а в конце второго года габитус не отличался от черенковых саженцев тополя бальзамического, то есть ствол не ветвился, имел мощный прирост в высоту.
Средняя высота деревьев составила 227 ± 2,7 см. За растениями ведутся ежегодные наблюдения (рисунок 3). Анализ полученных данных показал, что первые три года регенеранты показали лучший рост, чем черенковые саженцы тополя бальзамического.
Начиная с 1999 года, наблюдается более быстрый рост тополя бальзамического, и в 2002 году тополь Хоперский 1 отстает в росте на 88 см. В 2004 году средняя высота тополя Хоперский 1 составила 9,3 м, тополя бальзамического – 8,8 м, то есть регенеранты превышают черенковые саженцы на 0,5 м. К 2009 г., то есть в 13 лет, высоты изучаемых тополей составляют 15,3 -15,4 м.
На запас древесины большее влияние оказывает диаметр деревьев. В 13 лет средний диметр регенерантов тополя Хоперский 1 составляет 15,3 см, тополя бальзамического триплоидного 15,2 см. (рисунок 2).
Учет состояния (жизнеспособности) в 13 лет показал, что 96 % деревьев тополя Хоперский 1 хорошего состояния и 4 % - удовлетворительного, а у тополя бальзамического все деревья хорошего состояния.
Более чем десятилетние наблюдения опытных культур показывают, что вполне возможно размножение и создание культур тополей регенерантами, полученными in vitro. У большинства из них отмечается нормальный прямоствольный рост и хорошее состояние (рисунок 3).
Рисунок 3 - Динамика роста по высоте регенерантов тополя Хоперский 1 и черенковых саженцев триплоидного тополя бальзамического
Участок под эспериментальными культурами неоднородный по почвенным показателям и влажности: индуцированный мутант-триплоид тополя бальзамического занимает более влажные условия произрастания, чем тополь сереющий.
Рисунок 4 –средний диаметр регенерантов тополя Хоперский 1 и черенковых саженцев триплоидного тополя бальзамического
Участок под эспериментальными культурами неоднородный по почвенным показателям и влажности: индуцированный мутант-триплоид тополя бальзамического занимает более влажные условия произрастания, чем тополь Хоперский 1.
Наблюдения и анализ исследований культур тополя показал, что продуктивность их могла быть значительно выше на богатых плодородных почвах. Кроме того, при создании плантационных культур вводить в качестве уплотнителя кустарник (пузыреплодник) не рекомендуется. Уходы за посадками необходимо проводить не менее 4 – 5 раз в первый год, во второй год – 3 раза, на третий год 1 – 2 раза.
Плантации из быстрорастущих пород позволяют получать товарную древесину в короткие сроки. Опыты показали, что сорт Хоперский 1 может давать прирост в год до 25 – 30 м3 на 1 га.
Список литературы
Вересин, М.М.К итогам сортоиспытания тополей Воронежской области [Текст] / М.М. Вересин, А.П. Царев // Генетика, селекция и интродукция лесных пород. – Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1974. – Вып. 1. – С. 31 – 42.
Молодцов, В.Г. Плантационное выращивание быстрорастущихдревесных пород [Текст] / В. Г. Молодцов // Лесн. х-во.-1994.- № 1.- С. 52.
Русина, Л.М. Рекомендации по выращиванию тополей на плантациях кустового типа на биомассу / Л.М. Русина / под ред. доц. ВГЛТА А.И. Сиволапова. – Воронеж: ВГЛТА. – 17 с.
Соловьев, Б.П. Целевые культуры ускоренного лесовыращивания[Текст] / Г. П. Соловьев, А. Я. Ведерникова, Л. А. Цветков // Лесн.журн.-1991.-№4,-С. 115-118.
Соловьев, Б.П. Целевые культуры ускоренного лесовыращивания[Текст] / Г. П. Соловьев, А. Я. Ведерникова, Л. А. Цветков // Лесн.журн.-1991.-№4,-С. 115-118.
Чевидаев, В.А. Плантационное выращивание леса в Псковской об-ласти [Текст] / В. А. Чевидаев, В. Е. Максимов // Лесн. хоз-во.- 1983.- №3.- С.26-29.
Чевидаев, В.А. Совершенствовать плантационное лесовыращива-ние [Текст] / В. А. Чевидаев, В. Е. Максимов, А. Д. Карцев // Лесн. хоз-во.-1990,-№6.-С. 27.