03/05/2019
0Найважливішими об’єктами лісонасінної бази в багатьох країнах світу донині залишаються лісонасінні плантації (ЛНП), які забезпечують лісове господарство покращеним та елітним насінням У Швеції, яка є одним зі світових лідерів у галузі лісової селекції, на клонових насінних плантаціях (КНП) заготовляють 62 % насіння ялини європейської (Picea abies L.) та 94 % сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) (IUFRO, 2017). У штаті Північна Кароліна США з КНП сосни ладанної (Pinus taeda L.) отримують 98 % насіння, при цьому за останні 10 років річний обсяг вирощування півсібсових сіянців збільшився з 26,5 до 116,3 млн. шт. (McKeand, 2017). В Україні, за даними ДО «УЛСЦ», на об’єктах ПЛНБ заговляють близько 25 % насіння лісових деревних порід (Los et al., 2014).
У період 2010–2015 рр. з метою покращення ефективності ведення лісового насінництва в Україні діяла галузева «Програма розвитку лісонасіннєвої справи на період 2010 – 2015 рр.» (Програма…, 2010), згідно з якою було передбачено додатковий відбір 1270 плюсових дерев 9 видів та створення 1575 га ЛНП (370 га КНП і 880 га РНП). Оскількі заплановані обсяги не були повною мірою реалізовані, термін дії Програми продовжено до 2020 р.
Пыд час виконання Програми у рівнинній частині України впродовж 2010–2015 рр. було відібрано 722 плюсові дерева, зокрема в Лівобережному Степу – 338 дерев, з них 173 – сосни звичайної, 45 – сосни кримської і 119 – дуба звичайного (Лось та ін., 2015), створено 56 плантацій 6 видів у 9 областях, з них 13 клонових насінних плантацій (КНП) площею 63,5га, 37 – родинних насінних плантацій (РНП) площею 132,8 га (рис.1).
Рис. 1. Створення плантацій КНП та РНП за областями
Площа ЛНП найбільш розповсюдженого і одного з найбільш господарчо цінних видів – сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) – становить 64 % від загальної площі лісонасінних плантацій у країні. Лісонасінні плантації цього виду створені в 13 областях, переважно в зоні мішаних лісів та Лісостепу. Серед плантацій сосни найбільша частка клонових насінних плантацій І порядку, частка КНП ІІ-го порядку становить 13,7 %, РНП – 5,4 %. На КНП представлені клони плюсових дерев відповідних областей, на 4 КНП (5,4 га) – клони географічних форм.
Перші клонові плантації сосни звичайної створені щепленням живців на 3–4-річні підщепні культури у 1964–65 рр. у Сумській, у 1966–67 рр. – у Харківській областях (Селекція, 1982). З 1976 року КНП створюють садінням щеплених саджанців з закритою кореневою системою на Київщині (Шлончак, 1986). Розробляли та вдосконалювали методологію та технологію закладання плантацій сосни звичайної на Харківщині С. І. Прилуцька, П. І. Молотков, В. В. Грицайчук, І. М. Патлай, О. С. Мажула, Л. І. Терещенко та інші [Прилуцкая, 1964, Грицайчук, 1979, Шлончак, 1986, Мажула, 1993, Молотков, Патлай,1990, Терещенко, 2006].
Дослідження КНП і РНП на Харківщині, закладених в однакових умовах із представництвом одних і тих самих клонів та родин 20 плюсових дерев, засвідчили, що КНП виявилися перспективнішими, ніж РНП. Вони раніше вступали у репродукцію, у 13-річному віці мали у 4,5 раза більшу кількість макростробілів, на 13 % більше мікростробілів і давали вдвічі більше шишок [Мажула, 2006]. Тривалість посушливого періоду, особливо в травні, після закінчення льоту пилку, негативно впливає на збереженість однорічних шишок сосни [Терещенко, 2006]. Початок репродукції на КНП відзначено в 3–4-річному віці, перші виробничо-значимі врожаї – у 10-11 років, інтенсивне плодоношення – з 13–15-річного віку [Мажула, Войтюк, 2000, Шлончак, Шлончак, 2009 ]. Фенологічні спостереження за термінами цвітіння 348 клонів плюсових дерев Поліської та Лісостепової зон виявили, що в 80 % клонів вони співпадають. Різниця між строками цвітіння окремих клонів може сягати 10 днів (Митроченко В.В. та ін., 2002; 2007).
Основними критеріями ефективності ЛНП є їхня врожайність, посівні якості та спадкові властивості одержуваного насіння. На Київщині КНП сосни з кількістю дерев 400 шт. /га у віці 11 – 15 років здатні давати від 8,8 до 12 кг/га насіння, а у віці 20 – 25 років, при кількості дерев 200 шт. /га, урожайність їх сягає 17,8 – 18,2 кг/га насіння. Потенційна урожайність окремих клонів у 20-річному віці досягає 36 кг /га насіння. При цьому кроновані багатоверхівкові дерева значно продуктивніші від одноверхівкових (Шлончак, Шлончак, 2009).
За даними київських дослідників (Шлончак Г.А. 2009; Мажула О.С. 1993), внесення добрив практично не вплинуло на ріст щеп, але сприяло збільшенню інтенсивності жіночого та чоловічого цвітіння, причому інтенсивність цвітіння низьковрожайних клонів зросла на 56–87 %, а високоврожайних – лише на 17–20 %. Через 2 роки після внесення добрив урожайність шишок в окремих клонів збільшилася на 2–214 %. Найкращі результати отримані при внесенні мінеральних добрив Р200; К90; N180P180K180 на Київщині та N100P200K100 з одночасним обприскуванням 0,06 %-ним розчином борної кислоти на Харківщині.
На архівно-маточних плантаціях (АМП) сосни звичайної 1984 – 1990 рр. створення, де представлені клони 511 плюсових дерев Поліської та Лісостепової зон, у результаті досліджень мейозу в процесі мікроспорогенезу у 330 клонів із 8 областей виявлено порушення у мейозі у середньому в 23 % дерев (від 16 % дерев з Рівненщини до 28 % дерев з Харківщини). Порушення виникають внаслідок присутності у геномах дерев мутацій мей-генів („ps”; „ms43”; „sticky”; „ds”) та перебудов хромосом (інверсії, транслокації). Між синтетичними популяціями існує певна регіональна мінливість за факторами, що призводить до порушень у мейозі мікроспорогенезу (Митроченко 2007, 2017). Міжрегіональна мінливість часток плюсових дерев з генетично зумовленою низькою виповненістю шишок насінням становила від 5 % до 26 %. Виявлено у 2,5 раза більшу частку високочереззерних клонів на плантації, порівнюючи з природними насадженнями Київщини (Митроченко 2009, 2017).
Вивчення успадкування особливостей насіннєношення плюсових дерев їхнім потомстом показало, що найбільше значення для врожайності як клонів, так і їх сібсових потомств мають генотип та лісорослинні умови ділянки (Мажула, Войтюк, 2000; Терещенко, 2006). Кількість виповненого насіння варіювалася за роками: у неврожайний рік міжклонові та міжродинні коливання показника становили 59,5–69,0 %, в урожайний – 13,3–27,7 %. В урожайний рік усі клони 15-річного віку мали найвищий бал насінної продуктивності та 25–35 насінин у шишці, а серед сібсів 14-річного віку лише 13 % родин мали високу продуктивність (Терещенко, 2006).
У 1992 році за наукового супроводу працівників Вінницької ЛНДС (Ільїн В.А., Ольховський А.Ф., 1990) та науковців Фінського науково-дослідного інституту лісу (METLA) на Вінниччині закладено КНП сосни звичайної та ялини європейської фінського походження на площі 5,0 га. Основною метою створення цих плантацій було дослідження насіннєвої продуктивності клонів з Фінляндії в умовах їхнього переміщення за 400 км на південь в умови кращого світлового та температурного режимів. За результатами спостережень 2012–2018 рр. встановлено, що репродукція клонів фінського походження розпочинається на 7–10 днів раніше, нвж місцева популяція (Нейко І.С., Юрків З.М. та ін. 2016). Клони фінського походження в умовах Вінниччини характеризуються стабільно середньою інтенсивністю репродукції насіннєношення (2–3 бали за 5-бальною системою), при цьому показники дерев місцевої популяції низькі (Нейко І.С., Колчанова О.В та ін. 2018). У клонів ялини європейської фінського походження чітко виражена періодичність насіннєношення, при цьому клони фінського походження відрізняються кращою репродукцією, порівнюючи з місцевою популяцією (Нейко І.С., Юрків З.М. та ін. 2016).
Потягом 2010 – 2018 рр за участі співробітників УкрНДІЛГА та дослідної мережі створено 70,9 га КНП сосни звичайної у 8 областях Украіни (рис. 2).
Рис. 2. Площі КНП сосни звичайної, створених протягом 2010 – 2018 рр
за участі співробітників УкрНДІЛГА та дослідної мережі
Другим за розповсюдженістю видом є дуб звичайний (Quercus robur L.), ліси з переважанням якого займають близько 24 % державного лісового фонду України. Нині на обліку більше 350 га КНП дуба, причому майже половина з них зосереджена у Вінницькій і Хмельницькій областях. Вінницький обласний лісонасінний комплекс, створений у 1977-1991 рр. на площі близько 100 га під керівництвом В. І. Білоуса, є одним з перших в Україні спеціалізованих лісонасінних господарств. За результатми дослідів Василя Івановича у1964 р., було доведено, що найкращим для дуба є спосіб щеплення «у мішок», (Білоус, 1970), який і нині широко використовується для створення КНП дуба не лише в Україні, але й у Росії та Білорусі. З перших років створення плантацій опрацьовували технології їхнього створення й експлуатації, проводили дослідження репродуктивних процесів. У більшості випадків відзначено низький рівень насіннєвої продуктивності, що зумовлено періодичністю плодоношення дуба та втратами від шкідників та хвороб (Ильин, Ольховский, 1990; Білоус, 1973, 2010). Упродовж останніх десяти років спостережень (2008–2018) клони дуба характеризувалися низькою урожайністю, а найвищий рівень утворення репродуктивних органів зафіксований у 2013 році (Нейко та ін. 2014). Більша інтенсивність цвітіння за останні 5 років була характерною для проміжних та пізніх фенологічних форм дуба.
КНП дуба звичайного на Харківщині почали створювати у 1968 р. за участю Н. І. Давидової та під керівництвом С. С. П’ятницького, де також опрацьовували методи щеплення та технологій створення КНП. Підтверджено, що найкращим способом щеплення дуба є спосіб «у мішок», а також можливість щеплень дуба не повністю здерев’янілими живцями. Дослідження репродуктивних особливостей клонів на КНП Харківської області ведуться з перших років їхнього створення (П’ятницький, 1970; Давыдова, 1983). Спостереженнями впродовж 18 років (Лось, 2018) підтверджено генетичну обумовленість репродуктивної спроможності клонів. Встановлено, що амплітуда коливань інтенсивності плодоношення за роками найбільша у клонів, які інтенсивно плодоносять, найменша – у клонів із стабільно слабким плодоношенням, при цьому врожайні й неврожайні роки у груп співпадають. Клони з слабким плодоношенням навіть у сприятливі роки дають мінімальний урожай. За період 18-річних спостережень на КНП дуба звичайного 1979 р. створення у 78 % випадків виявлені значущі відмінності між середніми показниками насінної продуктивності груп клонів з різною інтенсивністю плодоношення. Різниця між групами мінімальна в неврожайні роки і максимальна у роки з рясним урожаєм. Рекомендовано створювати КНП лише з клонів, які характеризуються середнім і рясним плодоношенням, при цьому перевагу слід надавати останнім (Лось, 2018). Вивчення процесу мікроспорогенезу у клонів дуба з різним ступенем плодоношення на КНП Харківської області показало наявність зворотного зв’язку між часткою порушень в мейозі при мікроспорогенезі і інтенсивністю плодоношення (Свердлова, 2002).
Результати досліду зі стимулювання плодоношення дуба звичайного на КНП 20-річного віку на Харківщині (Лось, Угаров, 2000) свідчать, що одноразове внесення комплексних мінеральних добрив на основi РКД (рідкого комплексного добрива), амофосу, карбамiду (сечовини) стандартного та повiльної дiї на темно-сірих середньосуглинкових грунтах упродовж 4 рокiв спостережень практично не вплинуло на репродуктивну здатність клонів з інтенсивним плодоношенням. У клонiв iз середнiм та низьким плодоношенням виявлено відносно стабільне та статистично суттєве збільшення iнтенсивностi плодоношення. Особливо ефективним виявилося комплексне добриво на основi РКД (N34P200K100 кг/га д.р. у розрахунку на площу проекцiї крони). Обробка хлорхолінхлоридом крон дерев клонів дуба звичайного істотно впливає на формування жіночих квітів і чоловічих суцвіть (Красноштан, 2000). При цьому суттєве збільшення кількості жіночих квіток спостерігається у варіантах з концентрацією діючої речовини 0,3 % (від 49 до 453 квіток на 1 дерево) і 1,5 % (від 44 до 378).
Дослідження морфологічних ознак клонів на КНП дуба звичайного на Харківщині дозволили запропонувати оригінальні методики ідентифікації клонів та виявити певні закономірності індивідуальної мінливості за формою листових пластинок і жолудів клонів (Лось, 2002), а також за морфологічними ознаками плодоносів, суцвіть і квіток, зокрема, прямизною плодоносу, кількістю зав’язів на плодоносі, зокрема нормально розвинених і недорозвинених, та формою маточки квітки (Лось, 2009).
Порівняння показників розвитку крон на РНП 20-річного віку і КНП 19-річного віку виявило переваги щеп у розвитку крон як за діаметром проекції, так і за об’ємом, а родин – за ростом у висоту (Лось та ін., 2017).
Модрина європейська (Larix decidua Mill.). Роботи зі створення КНП модрини європейської розпочалися в 1964 році на Вінниччині, а в 1967 році була закладена перша КНП. У процесі створення опрацьовували способи щеплення та технологію догляду за щепами (Белоус, 1972). Нині КНП модрини зосереджені переважно в зоні Лісостепу. Для виконання такими плантаціями своїх функцій проводять обрізку верхньої частини крони у дорослих дерев і розріджують насадження, що дозволяє продовжити експлуатацію існуючих КСП модрини. За результатами досліджень зроблено висновок щодо необхідності правильного і вчасного формування крон рамет модрини та оптимального їх розміщення на площі. Для модрин використовують розріджені схеми розміщення рослин (6 х 8; 6 х 10; 8 х 8; 8 х 10 м), дотримуючись загального правила: ширина міжрядь має дорівнювати висоті дерев, що запобігає затіненню рядами один одного (Григорьєва 2010).
Завдання, які необхідно вирішувати у найближчому майбутньому:
– повернути розвиток лісової селекції, зокрема плантаційного насінництва до переліку пріоритетів лісової політики України;
– відродити роль та значення лісової науки як одного із драйверів сталого розвитку країни, зокрема через належне її диверсифіковане фінансування (включаюно з достатнім фінансуванням селекційно-насінницьких програм);
– провести інвентаризацію наявних лісонасінних плантацій і випробних культур, визначити їхній стан та здатність виконувати свої функції;
– на основі удосконаленого лісонасінного районування визначити регіональні (зональні) потреби у насінні та плантаціях різного типу та рівнів;
– прід час розроблення державних (галузевих) програм розвитку лісової насіннєвої справи передбачити створення широкої мережі географічних та випробних культур лісових деревних культур та лісонасінних плантацій вищого генетичного рівня;
– під час розроблення цільових селекційно-насінницьких стратегій враховувати диференціацію лісових деревних рослин за групами видів;
– під час планування наукових досліджень приділити увагу випробуванню плюсових дерев (особливо нововідібраних) за потомством, особливостям репродуктивної біології клонів та родин, плануванню спрямованих схрещувань, удосконаленню методів вегетативного розмноження, зокрема в умовах in vitro;
– під час розробки та виконання державних програм, а саме: при відборі плюсових дерев, створенні нових ЛНП – брати до уваги сучасні розробки науково-дослідних установ;
– для можливості поглиблення наукових пошуків та виконання виробничих запитів створити в провідних наукових установах України лісового профілю сучасні генетичні лабораторії з відповідним матеріальним і фінансовим забезпеченням;
– нагальним є створення генетичних банків лісового насіння;
– потребує підвищення рівень викладання лісової генетики і селекції у вищих навчальних закладах лісового профілю.
