Организация и обработка лесосеменных плантаций

Лесовосстановление является важным условием обеспечения лесопользования, сохранения лесной флоры и фауны, генетического фонда лесов. Основными лесообразующими породами являются хозяйственно-ценные породы — сосна, дуб, ель. Задачами селекционно-генетических основ воспроизведения лесов служат: развитие лесосеменной базы, селекция лесных древесных пород, сохранение генетических ресурсов леса.

Для того, чтобы развить и усовершенствовать постоянную лесосеменную базу, необходимо создание и формирование клоновой лесосеменной плантации. В связи со слабой укореняемостью черенков основных лесообразующих пород, для создания клоновых плантаций обычно используют прививки.

Большим преимуществом клоновых плантаций является их высокий генетический уровень, что позволяет не терять генетическую связь с материнским деревом и сохранять его генетическую структуру.

Наряду с положительными сторонами клоновые плантации имеют и недостатки. Не всегда наблюдается хорошая совместимость компонентов прививки и основной лесной породы.

1. Пояснительная записка

1.1 Основные принципы организации постоянной лесосеменной базы на селекционной основе

Важнейшие задачи лесного семеноводства:

— массовое производство семян лесных растений с ценными наследственными свойствами и высокими посевными качествами, их заготовка, обработка, хранение, использование и реализация;

— семенной контроль;

— сохранение и изучение ценного генетического фонда лесных растений.

Постоянная лесосеменная база должна быть организована с учетом обеспечения потребностей лесного хозяйства в семенах с высокими наследственными и посевными качествами, т. е. создания семенного фонда, а также формирования страхового фонда семян.

Постоянную лесосеменную базу составляют аттестованные селекционно-семеноводческие объекты:

— лесосеменные плантации (ЛСП);

— постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ);

— плюсовые насаждения, плюсовые деревья;

— лесные генетические резерваты.

Также при организации ПЛСБ создают специальные объекты:

— архивы клонов плюсовых деревьев;

— маточные плантации;

— испытательные культуры;

— географические культуры;

— популяционно-экологические культуры.

При создании лесосеменных объектов используют методы лесной селекции, основанные на групповом (популяционном) и индивидуальном отборе.

Плюсовые насаждения, постоянные и временные лесосеменные участки представляют популяционное направление лесного семеноводства, а лесосеменные плантации — плантационное направление, реализуемое с использованием методов индивидуального отбора.

Организация постоянной лесосеменной базы включает:

— селекционную оценку местных насаждений, в том числе перспективных интродуцентов, с выделением плюсовых насаждений и деревьев;

— генетическую оценку местных и инорайонных популяций в географических, популяционно-экологических культурах с отбором сортов-популяций;

— генетическую оценку плюсовых деревьев или их клонов по семенному потомству с выделением элиты;

— реализацию мероприятий по сохранению генетических ресурсов путем выделения лесных генетических резерватов, создания архивов клонов и коллекционных культур, генетических банков лесных семян;

— создание лесосеменных плантаций, закладку или формирование постоянных лесосеменных участков.

Лесосеменные плантации (ЛСП) — специально создаваемые насаждения, предназначенные для массового получения в течение длительного времени ценных по наследственным свойствам семян местных или интродуцированных лесных пород.

Основными критериями эффективности ЛСП является их урожайность (семенная продуктивность), посевные качества и наследственные свойства получаемых семян. ЛСП создают по специально разработанным проектам в соответствии с действующими руководящими документами.

Лесосеменные плантации разделяют на типы по следующим основным показателям: целевому назначению, генетическому уровню, способам закладки и способу размножения исходного материала.

По целевому назначению разделение лесосеменных плантаций определяется направлением селекции. Наиболее распространенным типом плантаций по этому признаку являются ЛСП общего назначения, цель создания которых — массовое получение семян с улучшенными наследственными свойствами. При этом первостепенное значение для основных лесообразующих пород имеют быстрота роста, повышение продуктивности по массе (в том числе сокращение возраста рубки) и улучшение качества древесины. Кроме того, создают ЛСП на урожайность и качество плодов (сосна сибирская, ореховые и др.), на текстуру древесины и т. д.

По генетическому уровню выделяют ЛСП первого (ЛСП-I), ЛСП второго (ЛСП-II) и последующих порядков. Плантации, созданные потомством плюсовых деревьев (отбор по фенотипу) относят к ЛСП-I. Плантации ЛСП-II создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, прошедших генетическую оценку (элитные деревья). Полученные на них семена относят к селекционной категории «условно сортовые». Сортовые семена могут быть получены на ЛСП высших порядков после проведения государственного сортоиспытания.

По исходному материалу семенные плантации могут создаваться с использованием потомства материнских деревьев: разных климатипов, эдафотипов одного климатипа, взятых из разных популяций одного эдафотипа, одной популяции. Также могут быть использованы искусственно полученные формы (мутанты, полиплоиды, гибриды, инцухтные линии) и отдельные морфологические формы различного происхождения.

В зависимости от способа размножения исходного материала выделяют:

— ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые,

— ЛСП семенного происхождения, или семейственные.

По способам закладки различают плантации, которые могут создаваться: прививкой на подвойные культуры; посадкой привитых саженцев; посадкой черенков или укорененных саженцев; посадкой сеянцев и саженцев; посевом семян.

По представительству выделяют многоклоновые, с ограниченным числом клонов, биклоновые и одноклоновые плантации.

Лесосеменные плантации первого порядка создаются вегетативным или семенным материалом от плюсовых деревьев, не проверенных по семенному потомству в испытательных культурах.

По способам размножения исходного материала различают следующие категории ЛСП-I:

а) ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые;

б) ЛСП семенного происхождения, создаваемые посадкой сеянцев или саженцев, выращенных из семян плюсовых деревьев, или посевом семян этих деревьев (крупноплодные виды).

Выбор способа закладки ЛСП определяется биологическими особенностями древесной породы, лесорастительными условиями и интенсивностью ведения лесного хозяйства в регионе. Исходя из целей селекции, на ЛСП-I группируют потомства плюсовых деревьев, отобранных по одному или нескольким селектируемым признакам одной или нескольких популяций данного лесосеменного района.

Лесосеменные плантации семенного происхождения создают семенным потомством (семьями) плюсовых деревьев, поэтому их называют семейственными плантациями.

По сравнению с клоновыми плантациями они имеют следующие преимущества:

— более простой способ получения посадочного материала, меньшие трудовые и денежные затраты на закладку и уход за плантациями;

— более высокую устойчивость и долговечность семенных деревьев;

— большее генотипическое разнообразие семенных деревьев и, как следствие, производимых на плантациях семян.

Вместе с тем семейственные плантации заметно уступают клоновым по таким показателям, как возраст начала плодоношения, генетическая ценность получаемых семян, возможность регулирования плодоношения и повышения урожая семян на плантациях соответствующим отбором материнских деревьев. Семена, получаемые на плантациях семенного происхождения, относят к категории улучшенных.

Предложено три основных способа создания семейственных ЛСП:

— площадками редкого размещения (по М.М. Вересину);

— одиночной посадкой (по Н.К. Вехову);

— аллеями редкого размещения (по П. И. Дементьеву и Д.Я. Гиргидову).

Клоновые лесосеменные плантации создают одиночной посадкой привитых саженцев или укорененных черенков с прямоугольным или ромбическим размещением. Основной способ создания — посадка привитых саженцев с закрытой корневой системой. На ЛСП должно быть представлено потомство не менее 50 плюсовых деревьев.

Потомства плюсовых деревьев на ЛСП размещают по особым схемам, основанным на принципах регулярно повторяющегося (систематического), реже — рендомизированного (случайного) смешения, обеспечивающих пространственную изоляцию растений одного клона (семьи) с целью ограничения самоопыления. Основными схемами смешения являются:

— линейная (регулярно повторяющаяся),

— рассеянно-сбалансированная,

— спиральная,

— смешение прямоугольными блоками (приложение Д).

Растения, представляющие потомство данного плюсового дерева, размещают на расстоянии не менее 30 м друг от друга или как минимум через 4 растения других клонов (семей) во всех направлениях. По окончании посадки на каждый блок (поле) ЛСП составляют схему фактического размещения клонов (с нумерацией рядов и привязками).

В зависимости от лесорастительных условий, биологических особенностей лесных растений и принятого способа закладки ЛСП расстояние между посадочными местами в рядах обычно составляет от 5 до 8 м, в междурядьях — от 7 до 10 м.

Лесосеменные плантации повышенной генетической ценности создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, выделенных по результатам предварительной генетической оценки. Лесосеменные плантации второго порядка создают вегетативным потомством элитных деревьев. Деревья для ЛСП данных типов отбирают по результатам комплексной оценки семенных и вегетативных потомств, включающей комбинационную способность по селектируемым признакам и репродуктивную способность клонов.

Лесосеменные плантации второго порядка бывают следующих типов:

1) Лесосеменные плантации с высокой общей комбинационной способностью;

2) Лесосеменные плантации со специфической комбинационной способностью;

3) Лесосеменные плантации популяционного отбора;

4) Семейственно-клоновые плантации;

5) Гибридизационные плантации.

Лесосеменные плантации с высокой общей комбинационной способностью

В качестве исходного материала для закладки таких плантаций используют плюсовые деревья, характеризующиеся высокой общей комбинационной способностью. К кандидатам в элиту относят плюсовые деревья, потомство которых по объему ствола стабильно превышает контроль на 10% и более. При этом учитывают также показатели сохранности, устойчивости к болезням и вредителям, продуктивности.

Общее направление селекции при создании таких плантаций — улучшение показателей роста и продуктивности при обычном режиме ведения хозяйства, т. е. производство семян для создания эксплуатационных лесов с большим оборотом рубки.

Лесосеменные плантации со специфической комбинационной способностью

Специфическая комбинационная способность выражается величиной гетерозиса конкретной пары скрещиваемых растений. Для ее определения проводят прямые диаллельные скрещивания. Если при скрещивании гибридное потомство будет иметь высокие показатели селектируемых признаков, то данная пара растений обладает специфической комбинационной способностью. Для закладки плантаций этого типа подбирают пары клонов, которые при скрещивании стабильно обеспечивают гетерозисный эффект.

Лесосеменные плантации популяционного отбора

Закладка этого типа плантаций основана на использовании превосходства по селекционным признакам перспективных популяций, выявленных при сравнительных испытаниях в культурах различных местных насаждений. В перспективных насаждениях отбираются лучшие фенотипы, которые в дальнейшем и используют для закладки плантаций. Достигаемый селекционный эффект определяется в основном за счет отбора популяций и дополнительно в меньшей степени за счет отбора лучших деревьев в данной популяции.

Лесосеменные плантации популяционного отбора предназначены для производства семян и создания эксплуатационных лесов с большим оборотом рубки.

Семейственно-клоновые плантации

Для создания плантаций этого типа используют плюсовые деревья, отобранные в испытательных культурах. Первоначально, по результатам предварительной селекционной оценки потомства плюсовых и нормальных деревьев, выделяют семьи с высокими показателями селектируемых признаков, а затем в этих семьях производят вторичный отбор по фенотипу выдающихся по росту и качеству плюсовых деревьев. Отобранные деревья должны превышать средние показатели данного участка по высоте не менее чем на 10% и по диаметру — не менее чем на 20%. С этих деревьев заготавливают черенки и создают семейственно-клоновую плантацию. Такая плантация считается улучшенной плантацией первого порядка, а после предварительной оценки потомства и удаления малоперспективных клонов переводится в лесосеменную плантацию второго порядка.

Гибридизационные плантации

Создание лесосеменных плантаций такого типа основано на межпопуляционных различиях географического уровня. На основании предварительной селекционной оценки происхождений в географических культурах выявляются наиболее перспективные климатипы. Учитывается также степень цветения, показатели урожайности и качества семян. В качестве родительских пар используют плюсовые деревья, которые отбираются в географических культурах среди лучших климатипов. Для синхронизации цветения клонов на плантации плюсовые деревья подбираются с близкими сроками цветения.

При недостатке семян с лесосеменных плантаций, нецелесообразности закладки плантаций и для пород с опадающими плодами (дуб, бук, граб) формируют постоянные лесосеменные участки. При посеве используют семена не менее чем от 50 деревьев, подобранных по фенологическим формам и условиям местопроизрастания. Площадь постоянного лесосеменного участка (ПЛСУ) должна быть не менее 5 га. Меньшая площадь ПЛСУ допускается в случаях ограниченной потребности в семенах или высоком выходе семян с единицы площади. Участок должен быть прямоугольной (или близкой к ней) формы, с относительно ровным рельефом и наличием подъездных путей.

Для формирования ПЛСУ подбирают участки производительностью не ниже II класса бонитета. При этом учитывают использование получаемых на ПЛСУ семян в аналогичных типах лесорастительных условий.

Постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ) — это высокопродуктивные и высококачественные для данных лесорастительных условий участки естественных молодняков или культур известного происхождения (за исключением интродуцентов), специально сформированные для получения на них семян в течение длительного срока. Основное требование к ПЛСУ — представительство ценных по фенотипу деревьев, интенсивное их плодоношение и удобство сбора семян.

ПЛСУ создают:

Формированием — изреживанием высокопродуктивных и высококачественных для данных типов лесорастительных условий участков естественных насаждений семенного происхождения или лесных культур известного происхождения, в том числе улучшенных. Для формирования ПЛСУ дуба и бука возможно использование естественных насаждений порослевого происхождения первой генерации.

Закладкой — редкой первоначальной посадкой (по аналогии с семейственной ЛСП-I) стандартных саженцев, выращенных из семян, заготовленных с плюсовых деревьев.

Ко времени окончания формирования ПЛСУ, т. е. вступления их в фазу интенсивного плодоношения, на 1 га оставляют примерно 150−300 семенных деревьев в зависимости от вида лесных растений и лесорастительных условий.

Временные лесосеменные участки отбирают в приспевающих и спелых древостоях нормальной селекционной категории. Для улучшения селекционной структуры насаждений и создания хороших условий для семеношения проводят изреживание. В ходе таких рубок убирают минусовые деревья. За 5−8 лет до рубки полноту насаждений снижают до 0,5−0,6. Кроме этого применяют и другие методы повышения урожайности: внесение удобрений, рыхление почвы.

Временные лесосеменные участки выделяют с расчетом заготовки шишек со срубленных деревьев. Рубку семенных деревьев производят в урожайный год, в сроки, оптимальные для заготовки шишек с учетом особенностей древесного вида. 3]

1.2 Расположение и площадь лесосеменной плантации

Столинский опытный лесхоз, Столинское лесничество, квартал 39.

Ежегодная площадь создания лесных культур — 795 га.

Урожайность плантации — 280 кг/га.

Количество семян для создания 1га лесных культур — 23 кг.

Расчет площади лесосеменной плантации:

Ежегодная потребность в семенах:

С_год. = С_к П, (1)

где С_к — количество семян для создания 1 га лесных культур, кг Пежегодная площадь создания л/к, га.

С_год = 23•795 = 18 285 кг Страховой фонд принимаем в размере 20% от С_год

С_стр = (С_год • 20%)/100%, (2)

где С_стр— страховой фонд.

С_стр = (18 285• 20%)/100% = 3657 кг Общая потребность в семенах:

С_общ = С_год. + С_стр., (3)

где С_общ— общая потребность в семенах.

С_общ = 18 285 +3657 = 21 942 кг Расчётная площадь плантации:

(4)

где У_пл. — урожайность 1 га ЛСП

S_пл.— площадь плантации.

S_пл = 21 942/280 = 78,4 га

S_пл= 21 942/280 = 78,4 га

1.3 Краткая характеристика лесорастительных условий участка, отведенного под лесосеменную плантацию

Столинский лесхоз расположен в подзоне дубово-темнохвойных лесов, Столинского района.

Климат. Средняя температура воздуха в январе -5.4 С, в июле 18.6 С. За год выпадает 547 мм осадков. По его территории протекает 17 больших и малых рек. Наиболее крупные из них Припять, Горынь, Стырь, Ствига, Льва и Моства.

Рельеф и гидрография. Территория района находится в Белорусском Полесье. Рельеф местности равнинный, поэтому перепады высот незначительны. Самая высокая точка Столинщины 168,5 м (д. Городная), а самая низкая — 123,1 м (д. Семигостичи). Полезные ископаемые представлены: месторождения торфа, тугоплавких и легкоплавких глин, строительных и кварцевых песков, горючих сланцев, бурого угля и др. Основные месторождения огнеупорных и тугоплавких глин: «Городная», «Журавлево», «Хващеваха», «Деревная», «Глинка», «Ольпень», «Столинские хутора», «Токарня». В районе также имеются месторождения стекольных песков.

Почвы. Для района характерно преобладание дерново-подзолистых (47%) почв, дерновые и дерново-карбонатные заболоченные (14,8%), аллювиальные дерново-болотные и торфяно-болотные (7%). По механическому составу суглинистых почв — 36,8%, супесчаных — 48,2%, глинистых — 15%. Леса: хвойные, берёзовые, еловые, дубовые — занимают 42% территории района, из них 26,7% - искусственные, в основном, хвойные насаждения. Все эти площади в основном распаханы, но там, где леса сохранились, произрастают сложные дубравы.

Морфологическое описание почвы участка плантации:

Почва: дерново-подзолистая, суглинистая подстилаемая суглинком, свежая, содержание гумуса 2,3%.

А₀ — 0−4 см. Лесная подстилка коричневого цвета с листвой и остатками напочвенного покрова.

А₁ — 4−20 см. Темно-серый средний песчанистый суглинок.

А₂B₁ — 20−30 см. Буровато-желтый суглинок легкий, песчаный, постепенно светлеющий книзу.

A₂B₂ — 30−50 см. Белесоватый песок вперемежку с красно-бурыми гнездами моренного среднего суглинка, постепенно переходящий в нижележащий горизонт.

B₂ — 50−110 см. Красно-бурый моренный суглинок, сильнообагощенный вмытыми полутороокисями.

С — 110−200 см и глубже. Красно-бурый мало измененный почвообразованием моренный суглинок.

Рисунок 1.1 — Почвенный профиль

2. Общая часть

2.1 Характеристика сосны обыкновенной

Сосна обыкновенная дерево от 25 до 40 метров высотой 1 метр в диаметре ствола. Крона конусовидная, в молодости ширококоническая, у взрослых деревьев яйцевидно-раскидистая, высокоподнятая. Ветвление мутовчатое, на стволах и толстых ветвях такая мутовчатость затушевывается развитием отдельных ветвей и зарастанием следов от отмерших и опавших ветвей.

Ствол цилиндрический, но в кроне старых деревьев он разветвляется на толстые ветви, становится неправильным по форме и теряется среди боковых ветвей. Кора молодых деревьев серая, затем становится буровато-красной, с длинными продольными трещинами в нижней части, где образует толстый слой корки. В верхней части ствола и на сучьях в кроне кора оранжево-красноватая, гладкая, отлаивается крупными тонкими пленками с неровными разорванными краями.

Удлиненные годовалые побеги вначале зеленоватые, позже серо-бурые, голые. Почки яйцевидные, заостренные, буро-коричневые, обычно засмоленные.

В возрасте половой зрелости сосна вступает 6−10 лет при росте на свободе, в насаждениях с 15−40 лет. Опыляется ветром, что происходит в конце весны перед распусканием молодой хвои. Начало ее опыления по времени совпадает с зацветанием рябин обыкновенной и сибирской.

Почти через год после опыления в семяпочках озими происходит оплодотворение яйцеклеток, и к осени созревают семена.

Зрелые шишки продолговато-яйцевидные, буро-серые, красноватоили лилово-коричневые, 3−7 см длиной, висят на крючкообразном черешке. Их семенные чешуи деревянистые, на конце утолщены в апофиз ромбической формы с пупком посередине. Зрелые шишки долго висят на дереве, не раскрываясь. В таком состоянии их и заготавливают с целью получения семян. Раскрывание шишек и вылет из них семян происходит постепенно с конца зимы и в течение весны.

Семена сосны распространяются ветром. Они продолговато-яйцевидные, слегка сплюснутые, 3−4 мм длиной, с притупленным крылом, которое в 3−4 раза длиннее семени и охватывает его щипцеобразными выростами. Окраска семян у разных деревьев различна: черная, серо-белая, темно-бурая, пестрая. Одна сторона семени матовая, другая — блестящая от плотно приросшей к семени части крыла. Масса семян от 5 до 9 г. [3]

Сосна быстрорастущая, особенно значителен прирост в высоту с 10 до 40 лет.

По сравнению со всеми другими видами сосна обыкновенная имеет самое большое значение для народного хозяйства нашей страны, так как дает ценную древесину, применяемую в различных отраслях. В больших масштабах ведется подсочка сосны.

Из добываемой живицы получают канифоль и скипидар. Смолье и пни сосны используют для получения скипидара и дегтя, из коры получают дубильные вещества, из хвои — сосновое масло и витамин С. Сосну обыкновенную широко применяют в степном и полезащитном лесоразведении, она является главной породой при создании лесных культур на песках.

Сосновые леса имеют большое водоохранное и водорегулирующее значение, выполняют важные санитарно-гигиенические функции, так как сосна выделяет фитонциды, очищающие воздух от болезнетворных микроорганизмов. Ценится сосна и в практике озеленения, хотя по своей дымои газостойкости она уступает кедру сибирскому.

2.2 Селекционная инвентаризация насаждений

По результатам инвентаризации составляется ведомость плюсовых насаждений (таблица 2.1). Площадь отобранных насаждений должна составлять 20−30% от всей площади насаждений, подвергшихся инвентаризации.

Таблица 1- Ведомость плюсовых насаждений Столинского лесхоза

Паспорт плюсовых насаждений представлен в приложении Б.

2.3 Отбор плюсовых деревьев

Селекционную инвентаризацию проводят в спелых, приспевающих и средневозрастных естественных насаждениях определенных групп типов леса, в лесных культурах того же возраста, созданных из семян известного происхождения, высокопродуктивных культурах интродуцированных видов лесных растений и на селекционно-семеноводческих объектах.

Селекционную инвентаризацию лесных массивов в целях отбора плюсовых деревьев и насаждений производят преимущественно в древостоях естественного происхождения. Такие древостои отличаются высокой степенью приспособления к местным климатическим и почвенным условиям и являются основным генетическим фондом, способным обеспечить воспроизводство высокопродуктивных насаждений. В искусственных насаждениях отбор плюсовых деревьев в основном проводится для некоторых специфических или частных целей селекции, например для защитного лесоразведения в степях, селекции на декоративность древесины и др. Отбор плюсовых деревьев и насаждений преимущественно семенного происхождения производят в лучших по продуктивности типах леса для данной лесорастительной зоны и лесосеменного района. В лиственных лесах можно использовать и лучшие порослевые насаждения.

Насаждения при селекционной инвентаризации также подразделяют на три категории: плюсовые, нормальные, минусовые. [7]

Плюсовые насаждения — это самые высокопродуктивные, высококачественные и устойчивые для данных лесорастительных условий насаждения. Плюсовые насаждения выделяют как семенные заказники; в расчетную лесосеку их не включают. Отбор плюсовых деревьев проводят по фенотипу. Признаки, по которым их отбирают, определяются конечными целями селекции.

Плюсовые деревья подразделяют на следующие основные категории:

а) высококачественные (качество ствола и древесины поставлены на первое место);

б) высокопродуктивные (по массе);

в) комбинированные (сочетающие быстроту роста, объем и качество ствола).

При селекции на повышение продуктивности и качества лесов деревья в категорию плюсовых отбирают в основных типах лесорастительных условий, в первую очередь в плюсовых насаждениях. Они должны отличаться хорошим приростом, прямоствольностью, полнодревесностью, хорошим очищением стволов от сучьев, хорошим зарастанием сучьев, отсутствием пороков (вильчатости, многовершинности, пасынков и др.), равномерно развитой кроной со сравнительно тонкими короткими ветвями, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, вредителям, болезням и отсутствием значительных механических повреждений.

В одновозрастных, чистых по составу высокополнотных насаждениях плюсовые деревья должны превышать средние показатели древостоя (для соответствующей фенологической формы) по высоте на 10% и более, по диаметру на 30% и более. Деревья с превышением по высоте на 15% и более и по диаметру на 40% и более следует в первую очередь использовать при создании лесосеменных и маточных плантаций.

В насаждениях, пройденных постепенными и выборочными рубками, допускается выделение плюсовых деревьев, превосходящих средние показатели древостоя по высоте не менее чем на 8%, по диаметру — на 20%, но отвечающие всем вышеперечисленным требованиям.

В разновозрастных насаждениях, возраст деревьев которых различается более чем на один класс, отбор плюсовых деревьев производят отдельно в пределах каждой возрастной группы (поколения).

При отборе плюсовых деревьев следует учитывать, что очищаемость стволов от сучьев зависит не только от породы, но и от возраста и полноты насаждения.

Конкретные придержки для выделения ПД зависят от биологических свойств древесных пород и могут быть уточнены зональными научно-исследовательскими организациями и специализированными по семеноводству лесохозяйственными подразделениями.

Критерии отбора ПД определяются не на основании средних данных о породе в выделе (или таксационному описанию), а по той части насаждения, возраст которой соответствует возрасту отбираемого дерева.

Характеристику кандидата в ПД дают по следующим показателям:

— происхождению (естественное, искусственное);

— фенологической (рано-, средне-, позднораспускающаяся) и морфологической (узко-, ширококронная) форме;

— возрасту, лет (измеряется возрастным буравом);

— высоте, м. (определяется высотомером с максимальной точностью);

— диаметру на высоте 1,3 м;

— объему ствола, м³ (высчитывают по таблицам);

— классу роста и развития;

— ширине кроны, м. (определяют в двух направлениях);

— форме кроны (конусовидная, пирамидальная и др.) и ее симметричности;

— протяженности кроны, м (измеряется высотомером); выражается в процентах от высоты ствола;

— густоте облиствления (хвои) — густое, среднее, редкое;

— толщине скелетных ветвей (толстые, средние, тонкие), определяют глазомерно;

— протяженности бессучковой зоны ствола, м (измеряется высотомером); проценту от высоты ствола;

— зарастанию отмерших сучьев (хорошее, среднее);

— форме ствола (прямизна, полнодревесность);

— приросту в высоту по глазомерной оценке (хороший, средний);

— развитию водяных побегов по стволу у дуба (сильное, слабое, среднее);

— характеристике коры (высота поднятия грубой коры, окраска, тип трещиноватости и др.);

— санитарному состоянию дерева и сведениям о цветении, плодоношении и типе сексуализации (мужской, женский, смешанный);

— показателям ПД по сравнению со средними показателями насаждения: превышение по высоте, %;

— показателям ПД по сравнению со средними показателями насаждения: превышение по диаметру, %;

— краткой характеристике окружающих деревьев;

— другим показателям (при частной селекции).

Критерии отбора ПД для специальных целей (особые технические свойства древесины, выход определенных сортиментов, содержание таннидов в коре, урожайность и качество плодов и семян, смолопродуктивность, иммунность, устойчивость к неблагоприятным природным и антропогенным факторам, долговечность, солевыносливость, энтомои фитоустойчивость, морозои засухоустойчивость, декоративность, архитектоника кроны, пробконосность и др.) определяются соответствующими рекомендациями научно-исследовательских учреждений. При этом превышения диаметра и высоты отбираемых деревьев над средними показателями насаждения или другие показатели отбора могут не учитываться.

У интродуцированных видов лесных растений к плюсовым относят семеносящие деревья, отличающиеся высокой устойчивостью в новых климатических условиях, лучшими показателями по росту, качеству ствола и другим селектируемым признакам.

Отобранные кандидаты в ПД нумеруют и указывают данные местонахождения дерева (республика, лесхоз, лесничество, квартал, выдел). Приводят таксационную характеристику насаждений выдела. Аттестованным ПД присваивают раздельно по породам реестровые номера по республике.

Деревья хвойных пород «подрумянивают» — снимают верхний слой грубой корки на высоте 1,5 м.

На каждое ПД составляют паспорт в трех экземплярах: для зональной лесосеменной станции, селекционного центра и лесхоза. В паспорт заносят характеристику дерева и насаждения, данные о проведенных уходах, наблюдениях (плодоношение по годам, урожайность, качество семян, болезни), сведения о заготовках черенков и семян, результаты исследований свойств потомства (перевод в элиту, выбраковка). Деревья хвойных пород «подрумянивают» — снимают верхний слой грубой корки на высоте 1,5 м. К паспорту прилагают схему привязки к квартальной сети. ПД исключены из рубок главного пользования; при проведении всех видов рубок (кроме санитарных) вокруг каждого ПД оставляют куртину радиусом 20−25 м. Деревья хвойных пород «подрумянивают» — снимают верхний слой грубой корки на высоте 1,5 м.

С целью выделения плюсовых деревьев в плюсовых насаждениях проводят сплошную подеревную селекционную инвентаризацию или закладывают пробные площади. В порядке ухода в них вырубают минусовые деревья главной породы, а также деревья сопутствующих пород, влияющие на рост и плодоношение плюсовых деревьев. Деревья хвойных пород «подрумянивают» — снимают верхний слой грубой корки на высоте 1,5 м.

Главными критериями отбора плюсовых насаждений являются высокие показатели продуктивности, качества ствола и устойчивости к болезням и вредителям в данных условиях местопроизрастания. В плюсовых насаждениях количество плюсовых деревьев при полноте 1,0−0,8 должно быть не менее 20%, при полноте 0,7−0,6 — не менее 25%.

Степень генетического улучшения следующей генерации (потомство, выращенное из семян плюсовых насаждений) зависит в первую очередь от того, насколько возможно по фенотипу отличить высокоценные наследственные качества от малоценных. 6]

Нормальные насаждения — это насаждения высокой и средней продуктивности и устойчивости, хорошего и среднего качества для данных лесорастительных условий.

Минусовые насаждения — это насаждения низкой продуктивности, устойчивости и плохого качества для данных лесорастительных условий, содержащие значительный процент минусовых деревьев.

Конкретные требования для выделения селекционных категорий деревьев и насаждений могут быть различными в зависимости от лесорастительной зоны, лесорастительных условий, биологических особенностей древесной породы, возраста, состояния насаждений и целей селекции.

При оформлении плюсовых насаждений проводят инструментальную съемку участка и привязку к квартальной сети, насаждение ограничивают визирами, устанавливают столбы, делают почвенный разрез. Предусматривают противопожарные мероприятия и лесопатологическое обследование. На каждое плюсовое насаждение составляют паспорт, нумерацию их ведут в пределах каждого лесхоза. Данные об аттестованных плюсовых насаждениях заносят в материалы лесоустройства (таблица 2.2).

По результатам проведенной селекционной инвентаризации насаждений видно, что в лесхозе можно отобрать достаточное количество плюсовых деревьев для закладки семенной плантации. Отбор плюсовых деревьев производится как в плюсовых насаждениях при селекционной инвентаризации, так и в нормальных. 5]

Таблица 2 — Реестр плюсовых деревьев сосны обыкновенной.

На отобранные плюсовые деревья должны заполняться паспорта (приложение В).

3. Проектная часть

3.1 Организация территории плантации

Всю площадь плантации по видам пользования распределяют на продуцирующую и вспомогательную. Площадь лесосеменной плантации делится на поля (продуцирующая часть (таблица3)) и вспомогательную (дороги, защитная лесополоса), можно выделить также участки под хозяйственные постройки. Проектируют дорожную сеть, состоящую из окружной дороги и дорог между полями.

Для защиты плантации от нежелательной пыльцы предусматривают защитную полосу из лиственных пород, ее ширина, ее ширина 15−20 м.

Вычислим длину и площадь одного поля.

Общая площадь плантации 78,4 га (784 000 мІ). Мы создаем плантацию квадратной формы, которая включает 5 полей.

Ширина лесозащитной полосы — 20 м, дороги — 8 м, изгородь — 1 м, расстояние между полями плантации — 6 м.

Длина одного поля равна: 885 — (20 + 8 + 1 + 6) = 850 м.

Ширина = 885 — (20 + 1 + 8 6 + 6 6) = 780 / 5 = 156 м.

Площадь поля = 156 850 = 138 060 мІ = 13,8га Таблица 3 — Распределение продуцирующей площади по полям

Дуб черешчатый порода Столинский лесхоз Столинское лесничество площадь 78,4 га

Рисунок 2 - План организации территории лесосеменной плантации

3.2 Технология закладки лесосеменной плантации

3.2.1 Подготовка участка

Расчистка 43,9 га от мелколесья производится агрегатом ДП-24.

Выкорчеванные мелколесье сгребают в кучи и валы и сжигают.

Работы по корчеванию пней, вычесыванию корней, обивку земли от выкорчеванных пней и перетряхивание валов производят также корчевальным агрегатом МРП-2А на тракторе ЛХТ-100. Выкорчеванные пни и корни сжигаются. После корчевки производят планировку поверхности бульдозером Д-606. Корчевку пней производят в режиме, щадящем почву и только в сухое время года.

Для предотвращения появления пневой поросли лиственных пород рекомендуется проводить химическую обработку пней арборицидами (эфир 2,4 Д в растворе дизельного топлива).

3.2.2 Обработка почвы

Выбор способа подготовки площади и обработки почвы определяется комплексом лесорастительных условий. Предварительную подготовку площади ЛСП проводят после вырубки лесных насаждений на участке за один-два года до посадки. Она заключается в сплошной корчевке пней и последующим их вычесыванием и уборкой.

Лесосеменную плантацию закладывают, как правило, на сплошь обработанной площади.

Осенью, в год расчистки площади от пней и мелколесья, производится основная зяблевая вспашка почвы на глубину 20−22 см. Ранней весной следующего года вносятся и заделываются дисковой бороной минеральные удобрения.

После предпосадочного боронования почвы высевается люпин и одновременно вносится гранулированный суперфосфат. После посева семян поле прикатывают, а при появлении двух первых листочков люпина (в фазе розетки) проводят боронование поперек рядов. Запашку зеленой массы производят в фазе блестящего боба на глубину 20−22 см с предварительным прикатыванием ее катками и измельчением дисковой бороной. Перед запашкой люпина вносят минеральные удобрения. В оставшееся время года проводится обработка почвы далапоном, 2,4-Д аминовой солью с приготовлением раствора, с одновременным 2-х кратным дискованием почвы.

После подготовки почвы проводят планировку участка, затем, с помощью маркера или иных приспособлений, маркировку площади — устанавливают колышки около будущих посадочных мест.

лесосеменной сосна почва плантация

3.2.3 Схема смешения клонов и технология посадки растений на плантации

Для создания клоновых плантаций требуется большое количество привойного материала. Заготовка ветвей с растущих деревьев связана с определенными трудностями, а количество черенков, единовременно заготавливаемых с одного плюсового дерева, довольно ограничено. В зависимости от породы, возраста, состояния, степени освещенности, характера развития крон и других факторов с одного растущего дерева можно заготовить 50 — 100, максимум 150 -200 черенков.

Потребность в черенках для прививки:

P=ASK / N, (5)

где Р — требуемое количество черенков одного клона (саженцев одной семьи), шт.;

А — количество деревьев, шт., на 1 га будущей плантации;

S-площадь плантации, га;

К — коэффициент, учитывающий выбраковку черенков (саженцев) и процент приживаемости;

Nчисло клонов на плантации.

Расчет:

А = 10 000 мІ: 40 = 250 шт.

S = 78,4 га

P = (250· 78,4·2)/ 40 = 980 саженцев

Схема смешения семей линейная

3.2.4 Уходы за лесосеменной плантацией

Уход за почвой впервые 2−5 лет после посадки заключается в прополке, рыхлении почвы, уничтожении сорняков и т. п. Уход за семенными деревьями на ЛСП проводят на протяжении всего срока выращивания с целью обеспечения максимальной освещенности и свободного развития крон деревьев.

После достижения деревьями высоты более 1 м в междурядьях высевают однолетний люпин. С целью улучшения роста семенных деревьев и увеличения их плодоношения, начиная с 3−4 года после посадки, вносят органо-минеральные удобрения по нормам и в соответствии с данными лабораторных анализов почв.

Уходы засоздаваемым семейственным ЛСП участком заключаются:

а) в прополке и рыхлении почвы в приствольных кругах и лунках в первые 3 года соответственно 3−2-1 раз в год;

б) в двукратной перекрестной культивации междурядий в 1-й год;

в) в трехкратном за сезон опрыскивании саженцев 2% суспензией коллоидной серы в первые два года после посадки;

г) в перекрестной культивации междурядий.

Кроме перечисленных мер, уходы за ЛСП заключаются в однократном профилактическом опрыскивании посадок -1,5% эмульсией фосфомида — 2 раза в 5 лет начиная с 11- летнего возраста.

С разрастанием крон семенных деревьев и снижением ширины технологического коридора для прохода машин и механизмов до 1,5 м предусматривается постепенное изреживание с удалением больных, ослабленных и слабо плодоносящих деревьев.

Кроме того, на лесосеменной плантации проводят мероприятия, направленные на стимуляцию плодоношения и защиту урожая семян от вредителей (внесение удобрений, внекорневая подкормка, обработка ядохимикатами).

3.2.5 Технология создания защитной лесной полосы

Для снижения заноса фоновой пыльцы по периметру ЛСП рекомендуют создание фильтрующих защитных полос из 5−10 рядов быстрорастущих густокронных деревьев других видов, не являющихся промежуточными хозяевами опасных вредителей и грибных болезней. Фильтрующие полосы не предусматривают в случае, если ЛСП создают вблизи плюсовых насаждений, в которых удалены минусовые деревья на расстоянии не менее 300 м. При этом также учитывают направление преобладающих в период цветения ветров.

Защитную лесную полосу рекомендуется создавать вдоль внешней стороны окружной дороги из мягколиственных пород шириной 15 м, состоящей из 2-х внешних рядов боярышника с размещением 1,5×1,5 м, четырех рядов березы, высаживаемых саженцами с размещением 2,5×2,5 м в шахматном порядке и отстоящих от рядов боярышника на 1,5 м и двух рядов рябины с размещением 1,5×1,0 м, отстоящих от рядов березы на 1,5 м и закраек на 0,75 м.

Обработка почвы под создание лесной полосы состоит из вспашки на глубину до 25 см, с последующим дискованием, культивацией и одновременным боронованием.

Посадка производится лесопосадочной машиной, по предварительно провешенным и промеренным осям рядов 2-х летними сеянцами с дополнением в размере 10% от первоначально высаженного количества.

В течение 4-х лет после посадки предусматривается десятикратный уход (4, 3, 2, 1). При этом в первые два года одновременно проводится механизированный уход в рядах, на 3-й и 4-й годы механизированный уход в междурядьях и на 3-й год после посадки проводится однократный ручной уход в рядах.

3.2.6 Потребность в посадочном материале

Для создания семейственной ЛСП (при посадке в каждое посадочное место по одному сеянцу) расчет необходимого количества посадочного материала производят исходя из продуцирующей площади плантации, густоты посадки (шт./га) и дополнения в размере 10% от первоначально высаженного количества. Расчет количества посадочного материала для защитной (фильтрующей) лесополосы производится исходя из периметра участка (длины полосы), количества рядов по каждой породе и 15% дополнения.

Расчет общего количества сеянцев на плантации:

На 1 га высаживаем 980 растений, на всю площадь -76 832 растения, плюс дополнение 15% - 11 524,8 растения. Всего для создания плантации нам необходимо 88 357 растений.

Расчет общего количества сеянцев для создания защитной полосы.

Периметр плантации равен 3540 м, 6 — количество рядов, 1,5 м — расстояние в ряду.

Расчет = 35 406/ 1,5 = 21 240/1,5= 14 160 шт.+ дополнение 15% = 14 160 +11 524,8=25 665шт.

4. Расчетно-технологическая часть

Определяются необходимые затраты труда и материалов для создания лесосеменной плантации в расчете на площадь ежегодного создания представлена в таблице 4. Расчетно-технологическую карту составляют для определения потребности в рабочей силе, тракторах, машинах, посевном, посадочном и других материалах, используемых для закладки ЛСП. Расчетно-технологическая карта на создание лесосеменной плантации сосны обыкновенной на площади 43,9 га.

Таблица 4. Расчетно-технологическая часть создания лесосеменной плантации

5. Мероприятия по охране труда и безопасности работы при выполнении работ по заготовке семенного и вегетативного материала и созданию лесосеменных плантаций