X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Тополь {PopulusL.) среди быстрорасту­щих древесных растений является самой вы­сокопродуктивной породой умеренного поя­са. Это одна из хозяйственно ценных древесных пород и удобный модельный объект для ге-нетико-селекционных исследований [1,3]. Получены не только его гибриды, но и сорта. Особый практический интерес представляют триплоидные тополя (2п = 3х = 57), нередко прояв­ляющие соматический гетерозис. Практичес­кая ценность миксоплоидов (характеризую­щихся наличием в тканях клеток с различ­ным числом хромосом) заключается в до­вольно частом сочетании у них высокой про­дуктивности с адаптивностью к различным экологическим условиям (в том числе экстре­мальным), что важно для создания лесных плантаций, лесовосстановления, лесоразведе­ния и озеленения в промышленных городах, испытывающих антропогенную нагрузку.

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	18,30,40	18,00,61	91
Робуста – 236	22,50,33	26,50,83	284
Э.С. – 38	22,80,26	23,80,72	227
3n №1	21,50,15	24,80,91	232
3n №2	22,50,17	23,50,74	243
Хоперский 1	27,20,43	37,31,15	715

Для выяснения роли генотипа на рост по диаметру нами выполнен однофакторный дисперсионный анализ. Математическая обработка результатов опыта подтверждает достоверность различий: F_ф > F_st (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 ²_х = D_x/D_y= 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: F_ф > F_st (3,38 > 3,1) при Р = 0,05 (таблица 3).

Так как F_ф > F_st , нулевая гипотеза отвергается: в высшей степени достоверно, что отдельные сортообразцы с разной силой влияют на рост в высоту деревьев: сила влияния составляет ²_х = D_x/D_y= 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 С_2-3. 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.

 

 

Код для цитирования: Скопировать