facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

Качество семян хвойных интродуцентов в условиях арборетума АО «Лесной питомник» Алматинской области

Качество семян хвойных интродуцентов в условиях арборетума АО «Лесной питомник» Алматинской области
Дани Сарсекова, заведующий кафедрой, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор

Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, Казахстан

Исмаилов Васип, кандидат сельскохозяйственных наук

Участник первенства: Национальное первенство по научной аналитике - "Казахстан";

Открытое Европейско-Азиатское первенство по научной аналитике;

Исследованиями установлено, что урожай семян хвойных интродуцентов в арборетуме АО «Лесной питомник» не ниже, чем в естественных ареалах. Посевные качества семян определялисьрентгенографическим методом, которые оказались  низкими, в основном,  в результате образования партеноспермических семян за счет недостатка опылителей. Несмотря на низкую всхожесть, в урожайные годы семян образуется достаточное количество для появления нормального самосева – в среднем от 5 до 75 всходов на 1 м2.

Ключевые слова: дефектность семян,рентгенографический метод, пыльца, фертильность, качество семян.

 

Репродуктивные процессы у хвойных видов проходят под влиянием как внутренних, наследственно обусловленных факторов, так и внешних. Любое отклонение от нормального цикла генеративного развития может привести к дефективности семян. Это могут быть эмбриологические нарушения, определяемые изменениями биохимических процессов (накопление нуклеиновых кислот, белков, крахмала, гормонов), которые ослабляются воздействием неблагоприятных факторов внешней среды [1]; отклонение от нормального плодоношения определяется и качеством мужских гаметофитов, так как стерильность пыльцы может быть вызвана засухой, заморозками в период заложения флоральных меристем, дождливой погодой в период вылета пыльцы.

Определение качества  семян хвойных интродуцентов в  условиях арборетума АО «Лесной питомник» Алматинской области проводилось рентгенографическим методом[2].

Для рентгеновской съёмки использовался излучатель «Рейс–Д» с рентгеновской трубкой 13CL без алюминиевого фильтра, который легко снимается с аппарата. Семена, случайно взятые из анализируемой партии, раскладывались на прозрачную плёнку и крепились к ней при помощи прозрачной клейкой ленты. Готовый препарат укладывался на чёрно-белую позитивную фотоплёнку МЗ-3Л чувствительностью 6-ГОСТ (Тасма), обёрнутую в светонепроницаемую бумагу. Рентгеновская съёмка производилась на свету. Опытным путём выявлено, что наиболее качественные рентгеновские снимки семян хвойных видов получаются при силе тока 90 мкА, напряжении 40 кВ, расстоянии от фокуса объектива до плёнки 30 см и времени экспозиции 15-20 мин. При этих параметрах доза облучения составляет 2р, что многократно меньше критической, которая при облучении сухих семян ели Шренка составляет 5-7 тыс. рентген [3].

Фотохимическая обработка экспонированных плёнок производилась при красном свете проявителем, состоящим из 0,2 г фенидона, 4,4 г гидрохинона, 32 г сульфита натрия, 44 г натрия углекислого безводного и 8 г бромистого калия. Состав доведён до 1 литра воды.

Проявление плёнки производилось при температуре раствора 20°С в течении 150-250 с. Фотоматериал закреплялся в кислом фиксаже, состоящем из 150 г тиосульфата натрия, 60г хлорида амония, доведённых до литра воды.

Продолжительность закрепления 3-7 мин. После фиксации плёнка промывалась в проточной воде 20-25 мин. Дешифрирование осуществлялось на фотографическом контактном станке при помощи 10-кратной лупы.

Образование семян зависит от количества пыльцы и её фертильности.

В условиях арборетума АО «Лесной питомник» фертильность пыльцы сосны обыкновенной составила в среднем 91% при проращивании её в висячей капле 20% раствора сахарозы (4 повторности по 4 поля зрения в каждом препарате, увеличение 7 х 20). Вылет пыльцы продолжается в течение 9-15 дней в зависимости от погодных условий мая месяца, массовый лёт начинается на 4-5 день после начала пыления и продолжается ещё 3-4 дня. Освобождение женских стробилов от чешуи продолжается 4-5 дней и у отдельных деревьев освобождение женских стробилов отличается на 3-4 дня. Высыпание пыльцы начинается, как правило, через день после освобождения женских стробилов от чешуи на освещённой части кроны. Это значит, что открытые шишечки могут принимать пыльцу с других деревьев несколько раньше, чем откроются собственные пыльники. Плотность оседания пыльцы на уловители, установленные с восточной стороны от посадок,  защитной полосы  из сосен составила от 8500 до 4200 шт. на 1 см² на расстоянии 5 и 10 м  соответственно.

Поскольку в арборетуме подрост сосны обыкновенной в количестве четырёхсот штук выкопан и пересажен в школьное отделение в 2008 году, то, во-первых, становится очевидным факт достаточно полного соответствия у деревьев фаз развития женских и мужских стробилов, достаточной плотности налёта пыльцы, во-вторых, качество и количество семян обеспечивает естественное возобновление сосны обыкновенной в условиях пустынно-степной зоны.

Рассеивание пыльцы и её жизнеспособность у других видов хвойных интродуцентов не изучалось.

Качество плодоношения у лиственницы сибирской, елей голубой, канадской, сибирской, европейской, сосен чёрной, жёлтой, крымской, муго проверено по собранным в 2011 и 2012 годах семенам (Таблица 1). Для предварительной оценки качества семян использован метод рентгенографии [4-5].

При дешифрировании рентгеноснимков оказалось возможным классифицировать семена только на две категории: пустые и полные. Данные свидетельствует о том, что содержание пустых семян в образцах, определённое методом рентгенографии и при взрезывании непроросших семян при определении всхожести семян не всегда совпадает или оказывается очень близким. В ряде случаев результаты разнятся на 19-21% (сосна горная, кавказская, ель канадская). Эти отклонения объясняются разновременностью проведения анализов (рентгенографии и проращивания), в связи с чем однородность образцов семян могла иногда несколько нарушатся. В большинстве же случаев результаты анализов или полностью совпадают (сосна обыкновенная, ель европейская, колючая, лиственница сибирская) или отклонения оказались довольно близкими (сосна крымская, чёрная, жёлтая, лиственница даурская, тонкочешуйчатая, ель сибирская), порядка 12-15% (Таблица 1).

В целом можно сказать, что метод рентгенографического анализа полноценности семян может быть использован для предварительной оценки качества семян интродуцированных хвойных видов, что подтверждается высоким уровнем связи между показателями полнозернистости и лабораторной всхожести. Коэффициент корреляции, рассчитанный по данным таблицы 5.1, за 2011 год r= 0.946, критическое значение r01(7)- 0.874. Фактическое значение коэффициента корреляции превышает критическое на уровне значимости 1%. Несмотря на малочисленность коррелирующих пар полученное значение коэффициента в высокой степени достоверно. Коэффициент корреляции за 2012 год (Таблица 1) r= 0.888, r01(13) =0.684, что также свидетельствует о высокой и надёжной тесноте связи между лабораторной всхожестью семян и процентом полнозернистостых семян при рентгенографическом их анализе.

Из таблицы 1 видно также, что качество семян ряда видов и особенно их лабораторная всхожесть оказались крайне низкие. Убольшинства интродуцентов лабораторная всхожесть семян ниже 40% и доходит до 7%. Лишь у сосны крымской она была устойчиво выше 50%, а у сосны чёрной и ели колючей существенно колебаласьпо годам от 60-63 до 14-35%, причём более высокой была у ели колючей в 2011 году, а у сосны чёрной в 2012. Особенно низкой (7-16%) всхожесть оказалась у лиственниц: сибирской, даурской и тонкочешуйчатой, что вообще-то закономерно. В.П. Тимофеев [5] сообщает о длительных (16 лет) наблюдениях за урожаями семян лиственниц европейской и Сукачёва подМосквой. Всхожесть их колебалась от 41 до 8% у первой и от 34 до 9% - у второй.

 

Таблица 1.

 Показатели качества семян интродуцентов урожаев 2011 и 2012 годов

 

 

 

 

Древесная порода

Лабораторная всхожесть, %

Энергия прорастания,%

Содержание пустых семян при проращивании,

%

Оценка полнозерн. семян при рентгенографии, %

Масса 1000 семян, г

2011г

2012г

2011г

2012г

2011г

2012г

2011г

2012г

2011г

2012г

Сосна обыкновенная

-

60

-

50

-

34

-

66

-

8,40

Сосна крымская

52

56

51

53

48

40

51

72

18,43

19,40

Сосна горная

-

40

-

3

-

50

-

31

-

3,80

Сосна чёрная

14

60

14

53

86

36

15

52

16,80

19,41

Сосна желтая

26

11

23

7

65

88

23

12

34,87

34,57

Сосна кавказская

-

38

-

37

-

62

-

59

-

16,71

Ель европейская

-

24

-

15

-

76

-

24

-

4,00

Ель канадская

29

26

26

3

69

72

36

47

2,30

2,02

Ель сибирская

39

31

39

21

59

64

26

36

4,83

4,74

Ель колючая, ф. голубая

63

35

62

12

34

63

69

41

4,21

4,32

Лиственница сибирская

-

7

-

3

-

87

-

15

-

4,60

Лиственница даурская

-

12

-

1

-

82

-

4

-

7,34

Лиственница тонкочешуйчатая

-

11

-

1

-

72

-

15

-

8,86

Лиственница (смесь видов)

16

10

11

2

84

80

13

11

7,02

6,93

 

Основной причиной низкой лабораторной всхожести семян хвойных интродуцентовявляется большая примесь пустых - от 34 до 88% (таблица 1). Полнозернистые семена, как правило, все, или почти все (94-99%) прорастали. Основной причиной чрезмерно большой примеси партеноспермическихсемян мы считаем малочисленность биогрупп (от 3 до 29 деревьев) [6]. Причём особенно большой процент пустых семян наблюдается там, где число деревьев меньше 10.

Восьмилетние опыты В.П. Тимофеева[7] показали, что средняя всхожесть семян изолированностоящей лиственнйцы европейской составила -2,5% с колебаниями от 1% до 6%. У двух рядом стоящих деревьев средняя всхожесть семян из шишек с соприкосающихся ветвей была 15%, с взаимнопротивоположных - 8%, а собранные в насаждении - 28%. Н.В. Дылис [8], поставив специальные опыты, доказал, что самоопыление у лиственницы ведёт к массовому образованию пустых, партеноспермических семян.

Таким обрахом, отличительной особенностью качества семян хвойных интродуцентов в арборетуме (исключая лиственницы, ели европейскую и канадскую) является их очень высокая энергия прорастания, почти равная лабораторной всхожести (52 - 51%, 56 - 53% - у сосны крымской; 14-14%, 60-53% - у сосны чёрной; 38-37% - у сосны кавказской. Это выгодное качество должно положительно влиять на грунтовую всхожесть этих семян.

 

Литература:

1.Simak M., Gustafsson A. X – ray photography and sensitivity in forest tree species. Hereditas, 1953, V. 39 p. 456-468.

2.Третьякова И.Н. Изменчивость качества пыльцы хвойных Сибири. Материалы международного симпозиумома // Лесная генетика, селекция физиология древесных растений, М., 1989, С. 207-208.

3.Марковин А.П. Разработка агротехники ускоренного выращивания новогодних ёлок из ели Шренка. Автореферат канд. диссертации, А.Ата.,1985, С. 13.

4.Смирнова Н.Г. Рентгенографическое излучение семян лиственных древесных растений. М., 1978, С.  63-78.

5.Мамонов Н.И., Яньшин В.П. Оценка качества лесных семян длительного хранения методом рентгенографии. Материалы международного симпозиумома // Лесная генетика, селекция физиология древесных растений, М., 1989, С. 196-197.

6.Медведев А.Н., Кердяшкин А.В., Кердяшкина Г.В. Особенности исследований семян ели Шренка методом рентгенографии // Жур. Исследования, результаты, 2000, №4. С. 144-148.

7.Тимофеев В.П. Опыт выращивания лиственницы. ГЛБ Издат., М-Л., 1954, С.  23-28.

8.Дылис Н.В. Лиственница Восточной Сибири и Дальнего Востока. М., 1961.

0
Ваша оценка: Нет Средняя: 7 (3 голоса)
Комментарии: 8

Тагаев Бахром Хожамбердиевич

Уважаемый Дани Сарсекова и Исмоилов Васип, тема интересная и посвящена актуальному вопросу. Вопросы качества семян пород – интродуцентов непосредственно связан с внешним факторам, из них серьезный фактор является влияние солнечной радиации. По К.А. Тимирязеву «Основные задачи биологии и физиологии – изучение поглощение радиации в определенной площади и количественные зависимости между развитием растений и качества урожая». Это касается всем растениям, в том числе и качества семян хвойных интродуцентов. Я считаю в дальнейших исследованиях при определении количество деревьев и расстояние между ними надо учитывать предложение К.А. Тимирязева. Желаю удача в дальнейших исследованиях. С уважением Х. Тагаев!

Сарсекова Дани

Уважаемый Х.Тагаев! Благодарим за оценку и предложение. Мы принимаем Ваше предложение, но это вопрос дальнейших исследований. С уважением авторы.

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемие Казахские коллеги- Дани Сарсекова и Васип Исмаилов отличная фоновая мониторинговая экспериментальная работа. Сделанные выводи однозначно ожидаемие. До 8-ого августа. С уважением Геворг.

Сарсекова Дани

Уважаемый Геворг Саркисович! Приносим свою благодарность Вам за оценку нашей работы. Желаем успехов! С ув. Дани и Васип

Никонов Михаил Васильевич

Уважаемые авторы! Вопросы качества семян пород-интродуцентов и возможность их использования, на наш взгляд, представляют несомненную актуальность в лесокультурной практике. Вами проделана серьёзная работа, позволяющая обеспечить переход на современные, инновационные методы исследования. При анализе Ваших материалов возникает вопрос - изучалось ли вами как различаются затраты при различных методах оценки качества семян, какова экономическая эффективность разных методов? Желаю дальнейших творческих успехов. С уважением М.В. Никонов

Сарсекова Дани

Уважаемый г-н М.В. Никонов! Большое спасибо за объективную оценку наших исследований. В настоящее время мы занимаемся сравнительным экономическим анализом различных методов оценки качества семян интродуцентов и думаем в последующих работах мы доложим о результатах. Желаем успехов. С уважением авторы.

Кулиева Хокума

Тема интересная, актуальная. Авторами проделана большая работа: количественная и качественная оценка интродукции имеет важное выборочное значение. Интересна выявленная закономерность - чем меньше количество деревьев, тем больше вероятность низкого процента опыления, т.е. количество деревьев влияет на процесс самоопыления и формирования партеноспермических семян! Значит ли это что на опыление хвойных, из внешних факторов влияют только расстояние между деревьями, экологические условия и т.д. А насекомые? Впервые ли используется рентгеновский метод для определения качественных показателей семян и насколько это безопасный подход? Работу оцениваю высоко, т.к. полученные данные необходимы для выявления оптимальных условий генеративного развития хвойных деревьев в определенных регионах. Желаю удачи в дальнейших исследованиях. hokuma kuliyeva

Сарсекова Дани

Уважаемая г-са Хокума Кулиева! Большое спасибо за столь высокую оценку нашего труда! Этот метод в условиях предгорий Заилийского Алатау используется впервые. Естественно все перечисленные факторы оказывают влияние на качество семян, в текущем году нами начаты исследования по влиянию вредителей, результаты будут позже. Желаю Вам творческих успехов и хорошего летнего отдыха. С ув. Дани
Комментарии: 8

Тагаев Бахром Хожамбердиевич

Уважаемый Дани Сарсекова и Исмоилов Васип, тема интересная и посвящена актуальному вопросу. Вопросы качества семян пород – интродуцентов непосредственно связан с внешним факторам, из них серьезный фактор является влияние солнечной радиации. По К.А. Тимирязеву «Основные задачи биологии и физиологии – изучение поглощение радиации в определенной площади и количественные зависимости между развитием растений и качества урожая». Это касается всем растениям, в том числе и качества семян хвойных интродуцентов. Я считаю в дальнейших исследованиях при определении количество деревьев и расстояние между ними надо учитывать предложение К.А. Тимирязева. Желаю удача в дальнейших исследованиях. С уважением Х. Тагаев!

Сарсекова Дани

Уважаемый Х.Тагаев! Благодарим за оценку и предложение. Мы принимаем Ваше предложение, но это вопрос дальнейших исследований. С уважением авторы.

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемие Казахские коллеги- Дани Сарсекова и Васип Исмаилов отличная фоновая мониторинговая экспериментальная работа. Сделанные выводи однозначно ожидаемие. До 8-ого августа. С уважением Геворг.

Сарсекова Дани

Уважаемый Геворг Саркисович! Приносим свою благодарность Вам за оценку нашей работы. Желаем успехов! С ув. Дани и Васип

Никонов Михаил Васильевич

Уважаемые авторы! Вопросы качества семян пород-интродуцентов и возможность их использования, на наш взгляд, представляют несомненную актуальность в лесокультурной практике. Вами проделана серьёзная работа, позволяющая обеспечить переход на современные, инновационные методы исследования. При анализе Ваших материалов возникает вопрос - изучалось ли вами как различаются затраты при различных методах оценки качества семян, какова экономическая эффективность разных методов? Желаю дальнейших творческих успехов. С уважением М.В. Никонов

Сарсекова Дани

Уважаемый г-н М.В. Никонов! Большое спасибо за объективную оценку наших исследований. В настоящее время мы занимаемся сравнительным экономическим анализом различных методов оценки качества семян интродуцентов и думаем в последующих работах мы доложим о результатах. Желаем успехов. С уважением авторы.

Кулиева Хокума

Тема интересная, актуальная. Авторами проделана большая работа: количественная и качественная оценка интродукции имеет важное выборочное значение. Интересна выявленная закономерность - чем меньше количество деревьев, тем больше вероятность низкого процента опыления, т.е. количество деревьев влияет на процесс самоопыления и формирования партеноспермических семян! Значит ли это что на опыление хвойных, из внешних факторов влияют только расстояние между деревьями, экологические условия и т.д. А насекомые? Впервые ли используется рентгеновский метод для определения качественных показателей семян и насколько это безопасный подход? Работу оцениваю высоко, т.к. полученные данные необходимы для выявления оптимальных условий генеративного развития хвойных деревьев в определенных регионах. Желаю удачи в дальнейших исследованиях. hokuma kuliyeva

Сарсекова Дани

Уважаемая г-са Хокума Кулиева! Большое спасибо за столь высокую оценку нашего труда! Этот метод в условиях предгорий Заилийского Алатау используется впервые. Естественно все перечисленные факторы оказывают влияние на качество семян, в текущем году нами начаты исследования по влиянию вредителей, результаты будут позже. Желаю Вам творческих успехов и хорошего летнего отдыха. С ув. Дани
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.