Определение способа создания лесосеменного объекта

Лесосеменные плантации в соответствии со степенью отселектированности исходного материала для их создания и в зависимости от уровня проверки наследственной обусловленности его признаков и свойств подразделяют на две основные категории: плантации первого порядка и плантации второго порядка.

Плантации первого порядка - это ЛСП, созданные вегетативным или семенным потомством отобранных в насаждениях плюсовых деревьев, не прошедших генетическую оценку на элитность; полученные на них семена относят к селекционной категории «улучшенные».

Плантации второго порядка - это ЛСП, созданные посадочным материалом исключительно вегетативного происхождения, представляющим собой клоновое потомство элитных деревьев (генетическая обусловленность положительных качеств которых, проверена в результате испытания потомств растений, составляющих плантации первого поколения). Получаемые на них семена относят к селекционной категории «сортовые».

В своем курсовом проекте я, в соответствии с заданием, проектирую плантацию первого порядка. Способ создания – привитыми саженцами (клоновая).

Плантации клонового происхождения создают следующими способами:

1. Посадкой привитых растений;

2. Прививкой на специально созданные прививочные культуры;

3. Прививкой на существующие растения в естественных насаждениях или производственных культурах;

 

4. Посадкой укорененных черенков;

5. Посадкой неукорененных черенков;

6. Посадкой укорененных отводков;

7. Посадкой корневыми отпрысками.

 

Первый способ - посадкой привитых растений - применяется в двух вариантах: прививкой черенков в теплице и прививкой черенков в открытом грунте питомника. В настоящее время одним из перспективных способов создания ЛСП считается посадка привитых в теплицах растений на участки со сплошной обработкой почвы. Такая схема создания ЛСП может быть рекомендована для большинства древесных и кустарниковых пород. Для сосны и лиственницы наиболее часто используют схему, состоящую из нескольких этапов:

Первый этап (селекционный) – отбор в насаждениях лучших особей (плюсовых и элитных деревьев) и заготовка с них черенков (привойного материала).

Второй этап (технологический с элементами селекции). Выращивание подвоев рассматривается как технологический этап, поскольку собственно селекции при этом не производится. Вместе с тем существуют предложения (Котов,1997), согласно которым прививку лучше осуществлять на подвои, выращенные из семян, собранных с того же растения, с которого заготовлены черенки. Тогда, если будет реализован такой подход к заготовке семян для выращивания подвоев, процесс производства посадочного материала для ЛСП можно представить комплексом технологических этапов с элементами селекции. В рамках рассматриваемого этапа выращивают сеянцы из семян, заготовленных с плюсовых или элитных растений. Следовательно, элемент селекции присутствует и в нем, и его можно рассматривать как развитие процесса отбора лучших (плюсовых и элитных) растений для дальнейшего тиражирования. Его можно представить следующим образом. Первоначально осуществляется отбор лучших особей и заготовка с них семян параллельно с заготовкой черенков. Правомочность такого подхода к выделению этапов оправдана тем, что высаживаемые на ЛСП привитые растения являются результатом параллельного отбора как привоев, так и подвоев. Конечный результат отбора – привитый саженец плюсового или элитного дерева – создается в процессе «объединения» результатов одновременно проводимого отбора и привоев и подвоев.

Технологическая часть этого этапа сводится к ряду операций. В теплицах или на участке открытого грунта посевного отделения питомника производят сплошную перепашку и культивацию почвы. На месте будущих гряд устанавливают деревянные каркасы (рамы) размером 6,0  0,5  0,07 м. Их заполняют субстратом из измельченного разложившегося сфагнового верхового торфа с добавлением удобрений. Технологии выращивания сеянцев могут быть различными: от самых простых (посев в гряды открытого грунта или теплиц) до высоко интенсивных (посев в кассеты для выращивания подвоев с закрытой корневой системой). При этом предусматривается использование искусственного субстрата (различные торфосмеси, смеси плодородной почвы с компостами и песком, НОМУЛП и т.п.), активное применение различных удобрений (в виде корневой и внекорневой подкормки и при основном внесении в субстрат). В гряды производят посев семян, собранных с плюсовых или элитных растений (раздельно по семьям). В таких условиях сеянцы в теплице выращивают: сосну - 1 год, ель 2 - года. При экстенсивных технологиях – на один год больше.

    Второй способ - прививкой на специально созданные подвойные культуры. Создание ЛСП этим способом можно представить несколькими этапами

На первом этапе на территории, отведенной под ЛСП, создают специальные подвойные культуры. Возможны два варианта создания подвойных культур: посевом семян, собранных с плюсовых деревьев (дуб, бук, орехи, лещина и др.); посадкой саженцев (сеянцев), выращенных из семян, собранных с плюсовых деревьев. При создании ЛСП посадкой растения размещают рядами или площадками. При рядовом размещении растения располагают группами (отрезками или строчками) по 4 - 5 штук; расстояния между центрами таких строчек в ряду составляет около 5 - 8 м. Аналогичные параметры приняты при посадке на площадки: на каждую площадку высаживают по 5 растений. Форма площадок квадратная с размером стороны 1 -2 метра. Расстояния между рядами и центрами площадок зависят от лесорастительных условий: в районах с неблагоприятными лесорастительными условиями - 5 м; в районах с более благоприятными условиями от 6 до 12 м. Расстояния между растениями зависят и от биологических особенностей породы: для медленно растущих, теневыносливых и узкокронных видов (пихта, ель, бук) и многих видов кустарников расстояния берутся меньше; для светолюбивых и ширококронных видов (сосна, лиственница, дуб) - больше.

Важным условием является то, что в пределах каждого отдельного отрезка и каждой площадки высеваются семена или высаживаются саженцы (сеянцы), представляющие только одну полусибсовую семью. Порядок размещения полусибсовых групп в рядах и площадках должен быть таким же, как и порядок размещения клонов на ЛСП в последующем.

На втором этапе при достижении растениями высоты 0,5 м и достаточного диаметра на них прививают черенки, заготовленные с тех же плюсовых деревьев, что и были использованы в качестве источников семян для создания прививочных плантаций. Черенки следует готовить заблаговременно до началаисокодвижения (при весенней прививке) или летом после одревеснения вновь образовавшихся побегов. Большинство отечественных специалистов придерживаются мнения, что привои и подвои должны иметь общее происхождение, и черенки следует прививать на подвои, выращенные из семян, заготовленных с того же дерева – номера клонов (привоев) и полусибсовых семей (подвоев) должны совпадать. Считается, что при этом будет обеспечен высокий уровень анатомической и физиологической совместимости прививочных компонентов, что положительно влияет на приживаемость собственно прививок, их жизнеспособность и сохранность в последующем. Вместе с тем, в производственных условиях указанные требования не всегда соблюдаются, вследствие чего возможно несовпадение темпов развития составных частей прививок. Нами в 2000 г. на ЛСП в Семеновском лесхозе Нижегородской области отмечалось заметное несоответствие роста стволов по диаметру в привойной и подвойной частях привитых растений сосны обыкновенной в возрасте 5 - 8 лет. То же наблюдалось в прививках ильмовых в Казахстане. Нередко подвойные культуры создаются из семян промышленной заготовки с последующим отбором наиболее развитых сеянцев и саженцев. В такой ситуации предпочтение следует отдавать выращиванию подвоев из семян, собранных в лучших или плюсовых древостоях. Если для создания ЛСП используются представители разных эдафических и климатических экотипов, то целесообразно обеспечить совпадение прививочных компонентов (подвой и привой) по их происхождению, по крайней мере, по экотипам, т.е. и привой, и подвой должны принадлежать одному экотипу. Черенки плюсовых деревьев прививают на все растения в строчке или площадке, для обеспечения возможности проведения в последующем отбора наиболее развитых прививок.

На третьем этапе осуществляется уход за прививками, направленный на обеспечение их наиболее интенсивного развития: снимают обвязку, обрезают вершинки подвоя на шип (если они не были срезаны при прививке), обрезают верхушки боковых побегов подвоя, полностью удаляют боковые ветви подвоя и шипа. При необходимости осуществляют уход за почвой.

На четвертом этапе проводят изреживание созданного насаждения. При этом на каждой площадке и в каждой строчке оставляют только по одному наиболее развитому привитому растению. Необходимо обеспечить сохранение общей схемы размещения клонов по их количеству и смешению. Привойная часть удаляемых растений может служить источником черенкового материала клонового происхождения для дальнейших работ. Осуществляемый на этом этапе отбор является технологическим и не должен оказывать влияния на структуру клонового состава ЛСП, поскольку отбор лучших по развитию и состоянию прививок производится из числа одноименных клонов.

 

Третий способ - прививкой на существующие растения естественного происхождения или культуры. Отличительной особенностью этого способа создания ЛСП является то, что в качестве подвоя используются рядовые производственные культуры, созданные из нормальных семян местного происхождения, или естественные молодняки.

 

На первом этапе в производственных культурах или естественных молодняках подбирают участки с растениями, достигшими требуемых параметров. Насаждение должно отвечать санитарным нормам. Площадь его должна обеспечить размещение ЛСП заданной производственной мощности, желательно прямоугольной формы. Высота подвоев зависит от биологических особенностей вида и может быть 0,5 - 1,0. Для примера можно привести данные (Градецкас, 1972), согласно которым возраст культур ели должен быть 7 лет. Отбор на этом этапе (отбор участков) носит технологический характер и не влияет на клоновый состав ЛСП.

На втором этапе весь выделенный участок разбивают на отрезки (если это участок рядовых культур) или площадки (если это участок культур, созданных площадками, или участок естественных молодняков). В каждом отрезке и в каждой площадке должно содержаться по 3 - 5 растений. Расстояния между отрезками и площадками такие же, как и в предыдущем (втором) способе. Лишние растения с участка удаляют. Этот этап отбора (удаление части растений) тоже имеет исключительно технологическое значение и не предусматривает сохранение лучших или удаление худших особей. Он должен создать такое размещение оставшихся растений на площади, которое обеспечит реализацию схем размещения клонов в площадках и рядах.

На третьем этапе производят прививку всех оставленных в площадке или отрезе растений. При этом обеспечивается соблюдение схемы размещения и смешения клонов. На этом этапе происходит реализация процесса селекции – её результаты переносятся на участок. Следует помнить, что первоначально в насаждениях отбирают лучшие растения, с которых заготавливают черенки. Прививка отобранных черенков в соответствии со схемами размещения и смешения клонов является завершением процесса селекции, который представлен однократным отбором лучших особей в насаждениях.

На четвертом этапе осуществляют уход за прививками по тем же требованиям, что и в предыдущем способе.

На пятом этапе удаляют все лишние растения с каждой площадки и с каждой строчки, оставляя только по одному наиболее развитому привитому экземпляру. Если до этого момента не были удалены находившиеся на участке не привитые растения, то удаляют и их. Такой подход к созданию ЛСП неизбежно приводит к повышенному непродуктивному расходу остродефицитного и дорогого привойного материала, к нерациональному использованию дорогостоящего труда квалифицированных рабочих - прививщиков. Удаление с площадок и отрезков рядов лишних особей и оставление в каждом только одной наиболее развитой особи на данном этапе создания ЛСП является исключительно технологическим отбором и не приводит к изменению клонового состава плантации.

 

Четвертый способ – посадкой укорененных черенков (корнесобственным посадочным материалом). Способ может быть с успехом рекомендован для многих древесных пород, размножаемых черенками: ель, лиственница, можжевельник, тисс, туя, лжетсуга, тополь белый, тополь черный (и другие виды тополей), лещина, облепиха, шиповник, актинидия, лимонник и др.

На первом этапе работ по созданию ЛСП таким способом заготавливают черенки с соответствующих плюсовых (сортовых или гибридных) деревьев, которые предварительно отбираются в насаждениях на первом этапе селекции, и производят их укоренение по одной из технологических схем. При этом учитываются биологические особенности растений, которые определяют сроки заготовки, режимы и продолжительность хранения черенкового материала, способы стимуляции корнеобразования, параметры черенков, режимы укоренения в парниках, теплицах или открытом грунте, возраст маточных деревьев и др.

На втором этапе укорененные черенки пересаживают в школьное отделение для доращивания, как правило, до размеров саженцев, выпускаемых из первой школы.

На третьем этапе готовые к пересадке саженцы размещаются на площади ЛСП в соответствии с установленными схемами размещения посадочных мест и смешения клонов.

Создание клоновых ЛСП посадочным материалом, выращенным из укорененных черенков, имеет свои преимущества:

-   исключается несовместимость подвоя и привоя;

-   получается корнесобственный посадочный материал, не требующий затрат на подавление боковых ветвей подвоя, его корневых отпрысков и пневой поросли.

К  недостаткам такого способа относят:

-   сравнительно высокую трудоемкость и затратность при использовании теплиц и парников с туманообразующими установками;

-   ограниченность применения для ряда трудно укореняемых пород (сосна обыкновенная и другие виды этого рода, дуб обыкновенный и другие виды и др.).

 

Пятый способ - посадкой неукорененных черенков. Применяется для легко укореняемых деревьев и кустарников, не требующих сложных технологий и оборудования для укоренения: многие виды тополей, ив, спиреи, смородины и др. Весь процесс создания ЛСП таким способом можно представить двумя этапами.

На первом этапе – осуществляют отбор в насаждениях лучших особей, с которых заготавливают черенки, или же черенки заготавливают на маточных плантациях, заложенных из ранее отобранных растений либо имеющихся гибридов и сортов. По своему содержанию этот этап является селекционным, а отбор в насаждениях проводится в один прием.

На втором этапе - на участке, отведенном под ЛСП, осуществляют тщательную подготовку почвы и осуществляют посадку черенков, заготовленных с выделенных плюсовых деревьев, гибридов, сортов. Схемы размещения устанавливают такими, чтобы можно было последующими приемами изреживания добиться требуемого количества растений и заданной схемы смешения. Существенным преимуществом способа является его технологическая простота и низкий уровень затрат. Вместе с тем, удается легко обеспечить сочетание на одной плантации представителей разных видов в пределах рода, допускающих межвидовую гибридизацию (виды тополей в пределах одной или близких секций) позволяет длительное время получать гетерозисные гибридные семена. Все это делает данный способ одним из наиболее эффективных. На практике не все высаженные черенки укореняются, следовательно, необходимо предусмотреть дополнение посадок соответствующими неукорененными или укорененными черенками, а также создание их специального резерва.

 

Шестой и седьмой способы - посадка корневых отпрысков и отводков. Принципиально способы аналогичны предыдущим (четвертому и пятому) и содержат такие же этапы. Отличия состоят в технике получения посадочного материал: не укоренением черенков, а укоренением отводков или отделением корневых отпрысков с последующим их доращиванием в школьных отделениях (либо без такового). Готовые саженцы высаживают на постоянное место на ЛСП по заданным схемам размещения и смешения.

 

4. Расчет площади лесосеменной плантации и выбор схем размещения посадочных мест

Площадь объектов ПЛСБ определяется рядом факторов: ежегодной потребностью в семенах, возможным урожаем одного растения, необходимой площадью питания на одно растение, периодичностью плодоношения древесных и кустарниковых пород, сложившимися в регионе экологическими условиями и некоторыми другими.

 

4.1. Расчет продуцирующей площади семенной плантации

Исходным материалом для расчета площади объектов постоянной лесосеменной базы выступает потребность предприятия (лесничества) в семенах, которая, в свою очередь, зависит от объемов лесокультурных работ. При этом имеется в виду весь спектр создаваемых искусственных насаждений:

1. лесные культуры при лесоразведении и лесовосстановлении;

2. плантационные культуры;

3. промышленные целевые плантации;

4. защитные насаждения всех категорий и типов;

5. насаждения лесопарковых зон и зеленые насаждения городов;

6. другие категории искусственных насаждений.

Как правило, потребность в семенах устанавливается как ежегодная потребность в них. Она определяется исходя из ежегодных объемов лесокультурных работ в лесхозе, рассчитываемых как частное от деления общего объема лесокультурных работ на ревизионный период (устанавливается лесоустройством) па ревизионного периода. В общем случае - на проектный период, который принципиально может быть определен любым количеством лет.

Учитывая объем лесокультурных работ, объем заготовки семян в год составляет 300 кг.

Чтобы рассчитать площадь лесосеменной плантации необходимо знать урожайность с 1га. Урожайность с 1га для сосны кедровой Сибирской составляет 90 кг. Большинство лесных древесных пород плодоносит не ежегодно, поэтому с целью обеспечения лесохозяйственных предприятий в малоурожайные и неурожайные годы семенами создают резервный фонд. Требования по формированию, приемке, хранению и использованию семян резервного фонда хвойных пород изложены в действующем стандарте ГОСТ Р 50617-93 «Семена основных лесообразующих хвойных пород. Резервный фонд. Общие технические условию».

 

Продуцирующую площадь лесосеменной плантации определяют через урожайность 1га. Для этого объем ежегодной заготовки семян увеличивается на величину резервного запаса семян, а полученная сумма делится на среднюю ежегодную урожайность 1га ЛСП. В результате определяется требуемая площадь ежегодной эксплуатации ЛСII в га.

 

Страховой запас семян - 300*0,1=30 кг

Общий объём семян - 330+30=330 кг

Всего деревьев - 330/0,5= 660 шт.

Площадь питания на 1 растение – 7х8=56

Продуцирующая площадь ЛСП = 660*56 =3,7 га

Следовательно, 3,7 га – это требуемая продуцирующая площадь плантации.