Робиния лжеакация (Robinia pseudoacacia L.) широко распространена в защитных лесных насаждениях южных районов страны.
Робиния лжеакация – светолюбивая, засухоустойчивая и солевыносливая порода с ажурной кроной, по архитектонике наиболее благоприятна для создания ажурных и ажурно-продуваемых полезащитных лесных полос. Засухоустойчивость, малая требовательность к плодородию почв, сравнительная легкость размножения семенным путем сделали белую акацию очень популярной древесной породой в защитном лесоразведении.
В соответствии с Приказом Рослесхоза [1] была изменена схема смешения древесных пород при создании насаждений. В результате доля робинии лжеакации во вновь создаваемых насаждениях в 2017 г. составила в Волгоградской области свыше 30 %, а в Ростовской до 50 %.
Однако насаждения создаются посадочным материалом, выращенным из неотселектированного семенного материала, поэтому обладают невысокой засухо- и морозоустойчивостью. В экстремальные годы, когда летняя засуха сочетается с относительно суровой зимой, наблюдается массовое обмерзание и отпад (до 30 %) деревьев.
Основной недостаток Robinia pseudoacacia L. – малая морозостойкость. Так, в суровые зимы 1968/69 г., 2002/2003 г. в Волгоградской области, на северо-востоке Ростовской, Астраханской областей и республики Калмыкия насаждения из белой акации почти полностью погибли или сильно обмерзли [2, 3].
Из других видов робиний, испытанных в Волгоградском и Камышинском дендрариях, большую морозоустойчивость проявили робиния пышная (R. luxurians (Dieck.) С.К. Schneid.) и новомексиканская (R. neo-mexicana Gray.). Однако эти виды больше пригодны для озеленения, поскольку по высоте они значительно уступают робинии лжеакации. Эти виды привлекались селекционерами в синтетической селекции робиний на морозоустойчивость.
Робинию лжеакацию сейчас можно встретить и в Ленинградской области, но в основном южнее: Гомель – Курск – Воронеж − Саратов [4] Для интродукции и повышения морозоустойчивости этой породы там, в условиях короткого светового дня, был применен метод воспитания акации, применяемый в южных широтах. Опыт увенчался успехом, белая акация здесь стала меньше подмерзать, успешно расти и плодоносить.
Для агролесомелиорации наибольшее значение имеет выделение морозостойких биотипов в районах Поволжья, северных частях Ставропольского края и Ростовской области [5]. Такая работа проведена ВНИАЛМИ после суровых зим 1968/69 и 1971/72 гг. и жесточайшей засухи лета 1972 г [2, 6].
В настоящее время на планете идут процессы глобального потепления. В Нижнем Поволжье наблюдаются процессы аридизации климата, при которых зимы становятся более холодными, а летне-осенние периоды более теплыми. Поэтому в настоящее время актуальным является развитие селекционных работ по повышению устойчивости робинии псевдоакации к изменяющимся климатическим условиям аридного региона, созданию постоянной лесосеменной базы из отселектированных видов, форм и сортообразцов с повышенной устойчивостью, долговечностью и производительностью.
Цели исследования: определение перспективных направлений селекционных работ и выделение перспективных сорто- образцов Robinia pseudoacacia L для организации в регионе постоянной лесосеменной базы этой породы с целью обеспечения потребностей защитного лесоразведения и озеленения Нижнего Поволжья в устойчивом и долговечном селекционно улучшенном материале, адаптированном для аридных условий юго-востока России.
Материалы и методы исследования
Селекция робинии включает два основных направления: синтетическая и аналитическая селекции, что определило отбор объектов исследования.
Отобранные в результате аналитической селекции особи морозоустойчивой, мачтовой и пирамидальной форм были вегетативно размножены и посажены в архив клонов. На их основе в период с 1977 по 2015 г. были проведены работы по сортоиспытанию на участках, заложенных в ОПХ ВНИАЛМИ (урочище Горная Поляна) на площади 3,0 га из 20 потомств плюсовых деревьев и в Волгоградском лесничестве на площади 3,5 га из 22 потомств. Почвенные условия этих объектов типичны для сухой степи – светло-каштановые среднесолонцеватые почвы (II категория лесопригодности). Схема закладки растений 5×5 м; потомства каждого клона представлены отдельным рядом; повторность 3-кратная. Для каждой группы деревьев, отобранных из одной экологической ниши, вводили контроль [2].
При проведении исследований по синтетической селекции использовались общепринятые методики по подбору и скрещиванию видов и форм робинии [3]. Оценка морозостойкости проводилась по визуально-глазомерной шкале Пятницкого [3].
Изучали условия местообитания и состояния древостоя. При отсутствии прямых показателей морозоустойчивости или при слабой их выраженности учитывали косвенные фенологические и морфологические особенности робинии лжеакации, которые должны быть решающими при равенстве нескольких признаков.
Морозостойкость деревьев в насаждениях оценивали до полного облиствления побегов.
При обработке полученных данных использовали моделирование в MS Excel общеизвестные методики. Для оценки роста состояния жизнестойкости селекционного материала использовали методики ВНИАЛМИ [7]. Все показатели опытных образцов сравнивали с контролем.
История вопроса. Первые селекционные работы с акациями во ВНИАЛМИ были начаты в 1940–1941 гг. З.К. Шумилиной [6].
В 1948 г. на лесостепной опытной станции (Липецкая область) проведены опыты по половой гибридизации робинии лжеакации и новомексиканской акации [3]. На робинии лжеакации было получено 27,1 % плодов от числа опыленных цветков и семян в бобе – 3,7 %, на новомексиканской акации – соответственно 14,3 % и 5 %. При гибридизации робиний нет необходимости в предварительной кастрации цветков, хотя они и обоеполые.
Полученные гибриды были высажены на постоянное место с размещением 2×2 м. За ростом и развитием их до 1956 г. вели наблюдения (табл. 1). В 1955 г. некоторые из этих гибридов начали плодоносить, и собранные семена были посланы для испытания в Казахстан, Сибирь и Поволжье. Потомство оказалось недостаточно жизнестойким и дало большой отпад; гетерозис проявился весьма слабо. К 1956 г. гибридов от скрещивания робинии лжеакации с новомексиканской не сохранилось.
Таблица 1
Рост в высоту гибридов робиний, полученных от прямых и обратных скрещиваний белой и новомексиканской акаций (по А.В. Альбенскому, 1959 г.) [3]
|
Подопытные растения |
1949 |
1950 |
1951 |
1952 |
1956 |
|||||
|
cред-ний |
max |
cред-ний |
max |
cред-ний |
max |
cред-ний |
max |
cред-ний |
max |
|
|
Робиния лжеакация х новомексиканская |
3,7 |
11 |
19,4 |
40 |
39,6 |
84,0 |
106,0 |
144 |
– |
– |
|
Новомексиканская х робиния лжеакация |
14,9 |
50 |
46,3 |
120 |
69,5 |
160,0 |
136,0 |
245 |
226 |
320 |
|
Робиния лжеакация |
5,6 |
13 |
19,8 |
43 |
32,6 |
55,5 |
91,4 |
125 |
173 |
220 |
|
Новомексиканская |
9,4 |
24 |
25,8 |
51 |
64,2 |
114,0 |
111,8 |
177 |
183 |
320 |
Полученные в результате работ по синтетической селекции в середине прошлого века межвидовые и внутривидовые гибриды робинии псевдоакации, описанные выше, не получили широкого распространения, хотя и были широко испытаны в Казахстане, Сибири и Поволжье. Здесь они показали себя недостаточно жизнестойкими, имел место большой отпад, и гетерозис проявился слабо [6].
Результаты исследования и их обсуждение
Поэтому на основе анализа приведенного выше материала нами была составлена новая перспективная схема прямых и реципрокных скрещиваний робинии с использованием в качестве исходного материала устойчивых видов и форм сохранившиеся в результате 30–50-летнего естественного отбора в защитных лесных насаждениях и культурах Нижнего Поволжья. В результате комплексной оценки выделенный материал был введен в коллекционные участки и архивы ВНИАЛМИ, составивший базу для современной синтетической селекции.
Научными исследованиями во ВНИАЛМИ в 1969–2015 гг. была установлена связь морозоустойчивости белой акации с ее фенологическими и другими биологическими свойствами [2, 6].
Необмерзающие (зимостойкие) экземпляры отличались коротким периодом роста, приуроченным к маю – июню. У растений с продолжительным периодом роста (в течение всей вегетации) ежегодно подмерзало до 60 % от годичного побега. Деревья средней группы страдали только после суровых зим, необмерзающие биотипы имели лучшие показатели роста, количественные и качественные показатели плодоношения.
Наряду с полевыми фенологическими исследованиями морозоустойчивости робинии проводили моделирование воздействия низких температур путем прямого промораживания потомства в климокамере (рисунок).
Сохранность робинии при искусственном промораживании
Цветение белой акации соответствует динамике роста побегов: бурное, но непродолжительное у морозостойких и растянутое по времени у сильно обмерзающих экземпляров (из-за очередности цветения различных участков крон). Морозостойкие растения характеризуются также сравнительно слабым завязыванием и медленным ростом бобов. Обмерзающие деревья отличаются большой завязываемостью плодов и мощным их ростом.
Была проведена оценка репродуктивной способности различных форм робинии по методике ВНИАЛМИ (табл. 2).
Таблица 2
Репродуктивная способность различных форм робинии в 10-летнем возрасте, испытательные культуры ОПХ ВНИАЛМИ, 2011–2012 гг.
|
Показатель |
Форма |
|||
|
мачтовая |
морозоустойчивая |
контроль |
||
|
Плодоношение, балл |
3,2 |
4,5 |
4,0 |
|
|
Масса 1000 шт. семян, г |
16,0 ± 0,4 |
19,1 ± 0,5 |
22,1 ± 0,5 |
|
|
Полнозернистость, % |
83,0 ± 1,1 |
69,9 ± 0,9 |
58,0 ± 1,0 |
|
|
Количество недоразвитых бобов, % |
6,5 ± 0,3 |
10,5 ± 0,5 |
6,6 ± 0,4 |
|
|
Количество пораженных огневкой, % |
бобы |
20,5 ± 0,5 |
40,0 ± 0,7 |
85,0 ± 0,8 |
|
семена |
5,2 ± 0,5 |
15,5 ± 0,6 |
35,7 ± 0,5 |
|
|
Выход семян, % |
42,0 |
45,9 |
24,0 |
|
|
Размеры плода, мм |
длина |
63 ± 1,5 |
60 ± 1,7 |
84 ± 1,9 |
|
ширина |
9-10 |
8-11 |
11-15 |
|
|
Количество семян в плоде, шт. |
7 |
6 |
8 |
|
|
Грунтовая всхожесть, % |
10 |
90 |
85 |
|
Как видно из табл. 3, мачтовая форма акации, несмотря на самую высокую полнозернистость, устойчивость к огневке, имеет очень низкую грунтовую всхожесть. Морозоустойчивая форма и контроль, несмотря на наличие пораженных огневкой плодов и семян, более низкую полнозернистость, имели грунтовую всхожесть выше. Нами был разработан агротехнический прием, позволяющий значительно повысить грунтовую всхожесть разных форм акаций, в том числе семян, хранившихся в подстилке 3–5 лет. Семена помещаются в бак, заливаются кипятком, закрываются крышкой и настаиваются в течение суток. После чего набухшие семена выбираются и высеваются, оставшиеся снова заливаются кипятком на сутки. Процесс повторяется 3–4 раза.
Таблица 3
Характеристика перспективных биотипов и форм робинии, выделенных для селекционной работы (в знаменателе показатели контрольных растений), 1986–2010 гг.
|
Характеристика |
Объекты отбора |
|||
|
Волгоградское лесничество (защитные лесные насаждения) |
Тормосиновское лесничество (культуры), Волгоградская обл. |
Волгоградское лесничество (Коллекционный сортоиспытательный участок) |
||
|
Селекционная категория |
Сортообразец «Волжанка» |
Сортообразец «Чирская» |
Сорт «Комета» |
|
|
Форма |
типичная |
мачтовая |
пирамидальная |
|
|
Количество деревьев, шт. |
22 30 |
25 30 |
18 30 |
|
|
Возраст, лет |
40 40 |
70 70 |
22 22 |
|
|
Высота, м |
12.5 11,0 |
22,0 19,0 |
13,0 11,5 |
|
|
Диаметр, см |
28.0 23.0 |
32,0 28,0 |
16,0 12,0 |
|
|
Плодоношение по Капперу, балл |
4,0 4,0 |
2,5 2,5 |
0 0 |
|
|
Морозо-устойчивость |
Обмерзание по Пятницкому, балл |
0,5 1,0 |
1,5 1,5 |
2,5 3,0 |
|
Т50* |
–19 –16 |
–16 –16 |
–11 –9 |
|
Примечание. *Т50 – температура, при которой гибнет 50 % растений (вегетационный опыт).
По результатам сортоиспытаний были выделены перспективные сортообразцы (табл. 3).
Робинии пирамидальной формы по основным отличительным признакам (быстрота роста, компактность кроны, высокая засухо- и жароустойчивость) присвоен статус сорта «Комета».
Заключение
Робиния, отличаясь большим полиморфизмом, имеет ряд ценных морфологических форм. Наибольший интерес для агролесомелиорации представляют мачтовая форма, характеризующаяся полнодревесным, хорошо очищенным от сучьев стволом, и пирамидальная – с компактной узкой кроной.
Необходимо на новом уровне вернуться к показавшей свою эффективность мировой практике синтетической селекции и составить схему скрещиваний с использованием в качестве исходных отобранных при аналитической селекции видов и форм, произрастающих на коллекционных участках, архивах Нижнего Поволжья.
Проведенные работы по сортовыведению позволили получить сорт «Комета» и перспективные сортообразцы «Чирская» и «Волжанка».
Основные успехи продвижения белой акации в районы защитного лесоразведения были достигнуты путем простого отбора, селекции устойчивых растений при интродукции этой породы. Однако широкому внедрению робинии по всему региону Нижнего Поволжья препятствует ее уязвимость в суровые бесснежные зимы.
Библиографическая ссылка
Морозова Е.В., Иозус А.П., Крючков С.Н. ОСНОВНЫЕ ИТОГИ СЕЛЕКЦИИ РОБИНИИ ЛЖЕАКАЦИИ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ // Успехи современного естествознания. – 2018. – № 12-2. – С. 290-295;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37010 (дата обращения: 23.11.2024).