Отчет по селекции и лесовосстановлении. Отчет по селекции и лесовосстан.. Задача по лесным культурам Заключение
 Скачать 439.75 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования и науки РФ __________________________________________________________________ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С. М. Кирова» Институт леса и природопользования Кафедра почвоведения и лесных культур ОТЧЕТ по дисциплине «Лесная селекция и лесовосстановление» Выполнил: . МИДО Принял: Оценка хорошо Санкт-Петербург 2020 Содержание
Введение В процессе изучения дисциплины были усвоены теоретические основы и получены практические навыки использования естественного полиморфизма лесных растений, изменения генотипов растений и генофонда, фитоценозов методами селекции, сортоиспытания; воспроизводства лесов отселектированными растениями. 1. Лесная селекция 1.1 Задание 1. МЕТОДИКА СОРТОВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ. ВИДЫ СОРТОВ ЛЕСНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД. 1. Основные направления развития лесной селекции. Лесная селекция как наука и практическая деятельность по улучшению существующих видов и форм, а также получению новых сортов лесных древесных растений основана на теоретических положениях генетики растений. Селекция растений — одна из форм эволюции, которая во многих отношениях подчиняется законам, управляющим развитием видов в природе, но с одним очень важным отличием: естественный отбор здесь заменен сознательным отбором, проводимым человеком! В течение последнего столетия селекция во многом способствовала улучшению и расширению производства сельскохозяйственных культур, Расширение области возделывания культур и интродукция. новых способствовали повышению зимостойкости и засухоустойчивости. У многих новых сортов основой высокой урожайности является их гибридная природа. Гибридные сорта многих культур (кукурузы, сорго, пшеницы, подсолнечника, лука, плодовых, декоративных древесных растений и т. д.) прочно заняли ведущее место в сельскохозяйственном производстве. лесном хозяйстве и декоративном древоводстве постоянно возрастает влияние селекции. В условиях интенсификации лесного хозяйства все усилия науки и производства в области лесовосстановления направлены на решение главной проблемы - сокращение периода воспроизводства лесных ресурсов, получение с единицы площади максимального количества высококачественной продукции с наименьшими затратами. В лесоводстве, так же как и в сельском хозяйстве, селекционные методы становятся научной основой и практической частью лесохозяйственного производства. Лесное семеноводство переводится на селекционную основу сорт лесных семян становится средством улучшения производства лесной продукции. Селекция древесных растений должна сыграть большую роль в организации будущего лесоводства. Эти тенденции в лесоводстве сохранятся и в будущем с более широким введением гетерозисной селекции и гибридных сортов. К сортам лесных древесных растений, кроме быстроты роста, должны возрастать требования и по качественным показателям продукции леса: по качеству древесины, по химическому составу живицы у хвойных, сока, фитонцидов, ферментов, клетчатки у лиственных. Схема селекционного процесса и сортоводства лесных древесных пород: - Модель будущего сорта и отбор исходного материала - Генетический анализ наследственной изменчивости - Отбор плюсовых насаждений или плюсовых деревьев - Вегетативное размножение - Семенное размножение - Клановое сортоводство - Попцляционное сортоводство - Гибридное сортоводство - Сортоиспытание или производственная проверка - Массовое размножение и Внедрение сорта Общая схема селекционного процесса с лесными древесными растениями включает несколько этапов работы: 1.Определение цели и задачи работы, выбор направления селекции в зависимости от требований производства — селекция на общую продуктивность древесины, селекция на качество и урожайность плодов, селекция на смолопродуктивность, селекция на качество древесины и т. д. 2. Изучение наследственной изменчивости исходного материала, создание «образа» или модели будущего сорта и выбор методов для его создания. 3. Отбор лучших популяций и форм в природе и получение новых форм с применением гибридизации, мутагенеза и полиплоидии. 4. Выбор направления сортоводства и разработка методов размножения отселектированных популяций или форм, обеспечивающих наследование хозяйственно ценных сортовых признаков. 5. Сортоиспытание или производственная проверка и введение. В основе селекционной работы в любом направлении отбор является наиболее важным и решающим процессом. Все сорта сельскохозяйственных культур созданы и создаются отбором. Но использование отбора взаимосвязано с другими методами селекции, имеющими определяющее значение в получении новообразований в исходном материале. С возникновением и совершенствованием новых методов селекции (гибридизации, полиплоидии и мутагенеза) открывались новые возможности для отбора и повышалась его роль в создании новых сортов растений. Наиболее совершенным методом селекции оказался комплексный метод, при котором отбор сопровождается гибридизацией и мутагенезом, с рациональным использованием полиплоидии. . Самым длительным в истории селекции был период, связанный с использованием естественных популяций и местных сортов, сформировавшихся под влиянием естественного и простейших приемов искусственного отбора. В зависимости от продолжительности и направления действия отбора создавались популяции, часто очень хорошо приспособленные к неблагоприятным условиям произрастания в той или иной природноклиматической зоне: засухоустойчивые, зимостойкие, скороспелые и у. д. Такими популяциями и местными сортами были представлены на протяжении длительного времени всевозможные сельскохозяйственные культуры. В этих популяциях, постепенно приспосабливаемых отбором к определенным условиям возделывания, шли формообразовательные процессы. В дальнейшем неоднородность местных сортов-популяций начали использовать в качестве исходного материала для отбора лучших линий и форм, которые размножали раздельно и использовали в качестве новых селекционных сортов. Этот метод отбора лучших форм из популяций получил название аналитической селекции, которая явилась первым этапом научной селекции. Она использовала огромное разнообразие сортов-популяций, созданных человеком за многовековую историю земледелия, и оказалась эффективной. За короткий срок в различных странах были созданы сотни и тысячи селекционных сортов, имевших существенные преимущества по целому ряду признаков и, свойств по сравнению с исходными сортами-популяциями. Дальнейшее повышение требований сельскохозяйственного производства к селекционным сортам, привело к необходимости Применения метода гибридизации. Так возникла синтетическая селекция. Для этого направления характерно клоновое сортоводство, где, как в плодоводстве и декоративном древоводстве, предпочтение отдается вегетативному размножению отселектированных форм. Наряду с развитием плантационного лесоводства с использованием отселектированного и окультуренного сортового посадочного материала основу современного лесовосстановления составляют лесные культуры диких видов древесных пород-лесообразователей. Поэтому основными селекционно-генетическими исследованиями в 50-х годах была проверка перспективности аналитической селекции диких лесных популяций. В этот период в Швеции возникло новое направление аналитической селекции — плюсовая селекция, основанная на отборе в естественных лесных насаждениях лучших по комплексу хозяйственно ценных признаков материнских деревьев, получивших название плюсовых. Отбор таких деревьев называется селекционной инвентаризацией. В нашей стране аттестовано свыше 10 тыс. плюсовых деревьев различных видов, которые служат исходным материалом для создания прививочных лесосеменных плантаций и получения в них сортовых семян лесных пород. Однако главным остается повышение эффективности отбора плюсовых деревьев, изучение генетических качеств отобранных деревьев. Это связано с разработкой генетических принципов отбора, исходя из современного уровня развития генетики. С этой целью необходимо решить вопрос о соответствии фенотипических свойств с генотипическими показателями лучших и плюсовых насаждений. Изучение генетической структуры лесных популяций как исходного материала для селекции дре-весных пород лесообразователей — главная задача лесоводов, лесных генетиков и селекционеров. 2. Сорт лесных древесных пород как средство производства. Отбор растений с последующим культивированием их в искусственно улучшенных по сравнению с дикой природой условиях способствовал созданию сортов растений. Сортом называют группу растений, отличающихся от других растений данного вида улучшенными хозяйственно ценными признаками и свойствами, устойчиво передающимися при семенном или вегетативном размножении. В плодоводстве, овощеводстве и зерноводстве сорт является единицей хозяйственной деятельности, предметом селекции и наряду с агротехникой служит средством улучшения производства. Иногда сорт совпадает с понятием о низшей систематической единице (расе, биотипе), иногда он включает несколько близких низших систематических единиц. Попытка некоторых авторов определить сорт как низшую систематическую единицу не оправдала себя, так как многие признанные местные сорта сельскохозяйственных растений по своему составу являются популяциями не только различных разновидностей, но даже и видов. Сорт может соответствовать иногда чистой линии, клону, популяции или же экотипу, а иногда подвиду и даже виду. Сорта, соответствующие виду, встречаются редко или тогда, когда вид только вводится в культуру. Следовательно, сорт — не только ботаническая, но и хозяйственная единица, он является продуктом хозяйственно-трудовой деятельности человека. Человек делает дикое растение культурным, удовлетворяющим определенным требованиям человека. Выведенный человеком сорт требует определенных условий культуры, поэтому для классификации культурных растений и различных сортов учитываются главным образом хозяйственные признаки. А. С. Яблоков считает, что понятие сорта лесных древесных и кустарниковых растений должно определяться подобно сельскохозяйственному сортоводству по их наследственным особенностям. В «Международном кодексе номенклатуры культурных растений» 1961 г. в статье 5 дано следующее определение сорта: «Сорт (культивар) обозначает совокупность культивируемых особей, которые отличаются какими-либо признаками (морфологическими, физиологическими, цитологическими и др.), важными для сельского хозяйства, лесоводства или садоводства, и которые при воспроизводстве (половом или бесполом) сохраняют свои отличительные особенности». Согласно этому определению у лесных древесных пород в качестве сорта могут выступать: 1) клон или определенная группа объединяемых селекционерами испытанных клонов при вегетативном размножении; 2) семенное потомство отселектированной формы; 3) разводимый семенами первого поколения межвидовой гибрид от отдаленной, экспериментально установленной комбинации скрещивания и от растений-производителей. Селекционный сорт — это результат однократного или многократного отбора из местных, инорайонных, иностранных сортов, а также продуктов искусственного скрещивания. Улучшенные сорта — результат селекции существующих в производстве сортов путем массового отбора, внутрисортового скрещивания и т.д. Местные сорта — продукт длительного естественного или искусственного отбора. Основу классификации сортов составляют их товарные признаки и направление селекции. Например, в плодоводстве сорта яблонь делят на летние и зимние в зависимости от продолжительности хранения и времени созревания, на кисло-сладкие и сладкие — по вкусовым качествам плодов. Сорта роз подразделяются по степени декоративности цветков, их ароматическим свойствам и продолжительности цветения. Направление сортоводства лесных древесных растений подобно сортоводству в сельском хозяйстве определяется потребностями промышленности и уровнем лесохозяйственного производства. В качестве исходного материала для получения сортов в лесоводстве используются некоторые формы и местные популяции диких лесных древесных растений, обладающие хозяйственно ценными признаками и свойствами. Для превращения их в сорта необходимо разработать соответствующие способы размножения, обеспечивающие наследование хозяйственно ценных признаков. В зависимости от способов размножения и методов выведения сорта растений делят на сорта-линии, сорта-клоны, сорта-популяции и сорта гибридного происхождения. К сортам-клонам относят сорта лесных древесных растений, размножаемых в производстве вегетативным путем (черенками, отводками, прививкой и др.). Вегетативное размножение обеспечивает однородность и константность биологических и хозяйственных признаков сортов. Клоновое сортоводство широко используется в цветоводстве и древоводстве, при культуре ив и тополей. Совершенствование методов вегетативного размножения способствует расширению возможности клопового сортоводства при озеленении не только лиственных, но и хвойных пород. Большой производственный интерес представляет использование сортов-клонов при создании промышленных плантаций ценнейших сортов лесных древесных пород в том случае, когда деревообрабатывающей промышленности требуется однородный материал (например, раздельное выращивание карельской березы крупноузорчатого сорта для внутренней отделки зданий и мелкоузорчатого сорта — для производства художественных изделий). К сортам-популяциям относят все сорта перекрестно-опыляющихся растений, выведенные массовым отбором и состоящие из нескольких разновидностей. Сорта-популяции обладают определенной амплитудой внутрипопуляционной изменчивости хозяйственных и биологических признаков. Подобно сортам луговых злаков, которые только начинают входить в культуру, сорта древесных растений могут быть сортами-популяциями, которым в некоторых случаях будут соответствовать экотипы и микропопуляции (например такие сорта клевера, как Уфимский, Черниковский, Псковский соответствуют климатипам). Сорта, полученные искусственным скрещиванием особей с разной наследственностью (видов, разновидностей, сортов ; и др.), относят к группе сортов гибридного происхождения. Для сохранения гетерозиса в первом поколении гибриды чаще размножаются вегетативно. Из 264 проанализированных сортов селекции И. В. Мичурина 163, т. е. более 60%, созданы путем вегетативного размножения отдельных выдающихся гибридных сеянцев. В сортоводстве растений большое распространение приобретает семенное размножение сортов-гибридов путем получения большого количества гибридных семян первого поколения оттшилучших комбинаций скрещивания, обеспечивающих в гибридном потомстве наивысший гетерозис по тем или иным признакам. Селекционеры обратили внимание на целесообразность использования в хозяйстве семян первого поколения межвидовых гибридов. В нашей стране большое внимание использовании гетерозиса гибридных семян первого поколения древесных растений уделял А. С. Яблоков. Изучение биологии цветения и плодоношения некоторых ветроопыляемых лесных и декоративных растений (лиственницы, ели, березы, осины и др. способствует расширению использования этого метода в производственных условиях. Первоочередная задача практической селекции в лесоводстве заключается в инвентаризации и классификации сортов в зависимости от направления селекции и требований производства. Планируется организация сети селекционных и сортоиспытательных станций для регистрации сортов древесных растений и>методов их практического использования. С этой целью разработана методика сортоиспытания лесных пород. Наряду с окультуриванием диких лесных древесных растений особое значение приобретает проведение селекции на сохранение ценных диких популяций с соответствующим формовым составом. Константность таких популяций следует понимать не как поддержание монотипа, а как воспроизведение всего многообразия форм, всей сбалансированной полиморфной генетической системы. Создание подобных сортов позволит повысить конкурентоспособность и иммуность искусственно выращиваемого леса до уровня наиболее высокожизнеспособных диких родичей. Такие местные популяции могут иметь ценные формы и биотипы, отбор которых представляет большой интерес как исходный материал для гибридизации. Наиболее ценные формы могут использоваться для вегетативного размножения при клоновом сортоводстве. Высокое хозяйственное значение некоторых ценных форм потребует создания специальных плантаций и применения к ним в дальнейшем синтетических методов селекции, направленных на улучшение и усовершенствование их. Ускорению, процесса промышленного использования и выведения высокоценных сортов лесных пород, обладающих повышенной производительностью, смолопродуктивностью, устойчивостью, качеством древесины и другими важными хозяйственными признаками, будет содействовать система сортоиспытания лесных древесных пород. В задачу сортоиспытания входят следующие функции: 1) инвентаризация в масштабе страны всех: сортов (местных, интродуцированных и селекционных) лесных пород, перспективных для введения в культуру, и их регистрация с целью правовой охраны; 2) всесторонняя оценка всех поступающих в испытание форм, сортов; гибридов, мутантов, интродуцентов и другого селекционного материала лесных пород выявления наиболее перспективных из них; 3) районирование наиболее хозяйственно ценных сортов; 4) создание барьера против засорения лесных насаждений страны недоброкачественнымими и малоценными биотипами. |