Схема опыта с географическими культурами

 

В зависимости от особенностей распространения изучаемых видов деревьев и кустарников, от широты ареала, его непрерывности или дезъюнкции (прерывистости) применяют различные схемы географических культур.

 

4.1. Широко ареальные испытания.

 

При организации работ по созданию и последующему изучению географических культур видов с широким ареалом желательно, чтобы в схему опыта сразу были включены образцы из всего ареала вида. Необходимость такого подхода вызвана тем, что в каком-нибудь неучтенном участке ареала могут произрастать лучшие деревья. Если их не включить в схему исследований, то тем самым можно сузить базу исходного материала для селекции и получить неполный (а, следовательно, и не достаточно объективный) фактический материал о признаках и свойствах древесных видов и об их генетическом потенциале.

 

Вместе с тем у пород, обладающих обширным ареалом (сосна обыкновенная, береза повислая, облепиха крушиновидная, лиственница сибирския), обеспечить полное представительство всех популяций ареала в географических культурах достаточно сложно и обременительно по экономическим соображениям. Существуют следующие количественные придержки. Общие закономерности изменения признаков у популяций того или иного вида, вызванные географической изменчивостью в направлении восток – запад или север – юг, могут быть выявлены на деревьях, произошедших из семян, собранных в 10 – 15 популяциях, далеко отстоящих друг от друга в анализируемом направлении. При этом желательно охватить весь диапазон ареала в нужном направлении. Помимо этого, как правило, требуется изучение и других аспектов изменчивости признаков изучаемых объектов. Например, исключений из общих закономерностей географической изменчивости; характера изменчивости: непрерывная (клинальная) или прерывистая (дискретная); примерных границ и площадей тех регионов, где можно заготовить лучшие семена, и др. Общепринято (Райт, 1978, стр. ****), что для видов с небольшим ареалом достаточно испытывать деревья из 20 – 30 местностей, а для видов с большим ареалом – из 50 – 200.

 

Традиционно географические культуры создают из семян, получаемых из нужных точек ареала. Переброска семян возможна почтой. Однако такой путь их доставки реален толь в странах с развитой сетью лесосеменных и лесных опытных станций, каковой является Россия, и приемлем для семян аборигенных пород. Для работ с видами, селекционное изучение которых начато сравнительно недавно и по которым нет достаточного фонда семенного материала, а также при работе с экзотами при включении в селекционный процесс интродуцентов, возникают необходимости в организации экспедиций для сбора семян в различных частях ареалов исследуемых видов.

 

Семена следует собирать с нескольких деревьев в каждом пункте их заготовки, при этом нужно стремиться к тому, чтобы количество деревьев было максимальным. Это позволит обеспечить представление в географических культурах наиболее полного спектра свойств и признаков растений каждого из регионов (каждой популяции). Теоретически принято, что лучше собирать семена со средних деревьев. С практической точки зрения в случае отбора лучших родителей можно ожидать возникновение некоторого дополнительного улучшения признаков при дальнейшей селекции (хотя на практике это бывает редко).

 

Важно бывает установить сведения о точном географическом пункте и его высоте над уровнем моря, экспозиции и крутизне склона, дате и методе сбора семян, способе их извлечения из шишек и плодов и режимах переработки. Реже используют сведения о возрасте и таксационных показателях родительских деревьев, характере ветвления и пр., хотя в ряде случаев это может иметь определенное значение. Весьма ценными сведениями являются характеристики почв и климата в местах заготовки семян, возможности самоопыления и др., хотя их, как правило, трудно получить.  

 

Наиболее информативными являются опыты с географическими культурами, организованные с повторностями в разных местах: одинаковые варианты размещают в разных пунктах при общей координации всех работ. Как правило, закладывают 10 – 40 плантаций одного и того же состава. Это зачастую требует значительного времени и объединения усилий большого числа исследователей, в частности большого числа поставщиков семян и создателей географических культур.

 

Для географических культур, заложенных до 1955 г. использовали преимущественно большие делянки, состоящие из 200 деревьев каждого варианта, в двух – четырех повторностях каждого варианта на каждой плантации. Позднее делянки уменьшили до 1 – 10 деревьев, закладывали по 10 – 25 повторностей на каждой плантации. Эти данные представляют наибольшую ценность, и их анализ более надежен по результатам, если все варианты представлены на всех плантациях в достаточном количестве посадочного материала и соответствующем размещении. Не обязательно на всех плантациях одного и того же опыта (с одним и тем же набором вариантов) придерживаться единой схемы в отношении размера делянок, количества растений в вариантах, их размещения на местности и др., но желательно обеспечить однотипный набор вариантов и их количественное представительство, обеспечивающее получение статистически достоверных данных. Необходимо обеспечить высокую сохранность и хороший рост деревьев.

 

Широко ареальные географические культуры весьма эффективны, поскольку являются источником ценной информации, которую зачастую невозможно получить иным путем. Они используются в демонстрационных целях и в качестве селекционных арборетумов. Все эти факторы необходимо учитывать при размещении участков и посадочных мест на них, при организации уходов и изреживании плантаций. Однако такие географические культуры, как правило, не годятся для перевода их в семенные плантации. Объясняется это тем, что широко ареальные географические культуры содержат в своем составе неисчислимое множество генетического материала у деревьев, сильно различающихся по срокам цветения. Ситуация может усугубиться, если при изреживании таких плантаций с целью оставления только лучшего генетического материала, сохранится слишком малое число деревьев на единице площади, при этом некоторые из оставшихся растений могут не скрещиваться. Такое насаждение не сможет отвечать требованиям семенной плантации.

 

4.2. Ограниченно ареальные географические культуры и комбинированное испытание потомств и географических культур.

 

Испытания ограничено ареальных географических культур проводят, чаще всего, как продолжение опытов с широко ареальными географическими культурами. В них удается более детально апробировать регион, давший самые лучшие семена.

 

Наиболее контрастные и заметные значения генетической изменчивости и большинство основных закономерностей географической изменчивости обычно выявляются на этапе изучения широко ареальных географических культур. Главные задачи ограничено ареальных опытов состоят в детализации общих закономерностей, обнаружении соподчиненных (второстепенных) закономерностей и установлении расположения на местности специфических насаждений или специфических небольших участков с лучшими плюсовыми деревьями. Кроме того, часто такие испытания проводят для получения информации о сравнительных значениях географической изменчивости популяций или рас и изменчивости отдельных деревьев. Нередко ограниченно ареальные географические культуры из лучших представителей вида создают для того, чтобы они в конечном итоге функционировали как семенные плантации.

 

Как правило, общее значение генетической изменчивости в ограничено ареальных опытах бывает ниже, чем в широко ареальном опыте; географические закономерности в изменчивости признаков часто не выражены и большая часть изменчивости может быть случайной.

 

Чем уже испытуемый ареал (или его часть как ареал популяции или ареал подвида или экотипа), тем значение генетической изменчивости между его насаждениями ближе к генетической изменчивости внутри отдельного насаждения. В такой ситуации желательно объединять в одном и том же опыте испытания потомств полусибов от свободного опыления с испытанием ограниченно ареальных географических культур. Одним из условий таких опытов является поддержание идентичности у вех сеянцев родительского (полусибовые семьи) и исходного (географические культуры) насаждений.

 

Поскольку ограниченно ареальные испытания географических культур по сравнению с широко ареальными опытами включают в себя меньший диапазон генетической изменчивости, они обычно содержат большее число ценных генотипов. Меньший диапазон изменчивости, в том числе и фенологической, создает больше предпосылок для одновременного цветения растений в географических культурах. Поэтому многие из них при проведении соответствующего изреживания и рубок ухода можно преобразовать в семенные плантации.