В соответствии с основным направлением отбора по повышению продуктивности по массе и качеству стволовой древесины учитывают три признака дерева: силу роста, качество ствола, состояние плодоношения.

Деревья разделяют на три основные селекционные категории: плюсовые (наилучшие), нормальные (хорошие и средние), минусовые (плохие). Основное коллекционное значение имеют плюсовые деревья.

Плюсовые деревья – это деревья, значительно превосходящие по одному или комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств окружающие деревья одного с ними возраста и фенологической формы, растущие в тех же условиях.

В начале при селекционной инвентаризации насаждений производят предварительный отбор высококачественных деревьев – кандидатов в плюсовые деревья. Составляется карточка предварительного отбора [приложение А].

Плюсовое дерево – это самое лучшее дерево по продуктивности и хозяйственной ценности формы, выделенной в результате генетико-селекционного анализа популяции данного вида в определенных конкретных лесорастительных условиях.

Плюсовые деревья должны обладать повышенными хозяйственными показателями пои сравнению с другими рядом растущими деревьями. В обширных естественных ареалах у видов лесообразователей меняется доля участия ценных форм в общем составе древостоев и сочетание в них морфологических и хозяйственных признаков. Поэтому критерии для выделения плюсовых деревьев конкретизируются в зависимости от внутривидовой таксономии данной древесной породы. Общее при этом является то, что критерием для выделения насаждений определенной селекционной категории будет для участия в них плюсовых деревьев, выделенных в данных лесорастительных условиях.

Плюсовое дерево должно значительно превосходить соседние деревья по росту и диаметру и, в конечном счете, по массе древесины. При обязательной одновозрастности и одинаковой площади питания с рядом растущими одновидовыми экземплярами они должны иметь высокий прирост в высоту и по диаметру, хорошее самоочищение от тонких сучьев, без наростов на стволе, полнодревесный и прямой ствол, устойчивость к болезням. Высота плюсового дерева на 15-20 % выше средней высоты насаждения, а диаметр на 30-35%. это деревья без каких-либо повреждений и пороков с полной сглаженностью мест старых мутовок.

Плюсовые деревья, показавшие при семенном размножении высокий уровень наследования хозяйственно ценных признаков и свойств, выделяются в группу элитных деревьев. Отбор элитных деревьев, проверенных по потомству, соответствует индивидуальному отбору сельскохозяйственных растений, т.е отбору по генотипу.

На каждое плюсовое дерево заводится специальная учетная карточка, в которой дается порядковый номер и подробная характеристика его, окружающих деревьев и всего насаждения, а также план местонахождения плюсового дерева с увязкой просек и дорог.

Плюсовые насаждения - это самые высокопродуктивные, высококачественные и устойчивые для данных лесорастительных условий насаждения. Плюсовые насаждения выделяют как семенные заказники; в расчетную лесосеку их включают с целью выделения плюсовых деревьев в плюсовых насаждениях проводят сплошную подеревную селекционную инвентаризацию или закладывают пробные площади.

Отбор плюсовых насаждений имеет цель лучшего сохранения генофонда. Плюсовые насаждения отбирают в основном в средневозрастных, приспевающих спелых высокобонитетных древостоях естественного происхождения. При отборе плюсовых насаждений производят сплошной перечет деревьев или закладывают пробные площади. Основными критериями при отборе плюсового насаждения является процентное соотношение,0 с одной стороны, плюсовых деревьев и нормальных деревьев, с другой – минусовых деревьев.

Признаки, по которым отбирают плюсовые деревья, определяются конечными целями селекции. Плюсовые деревья подразделяются на следующие основные категории: а) высококачественные (качество ствола и древесины поставлены на первое место); б) высокопродуктивные (по массе); в) комбинированные (сочетающие быстроту роста, объем и качество ствола).

При селекции на повышение продуктивности и качества лесов деревья в категорию плюсовых отбирают в основных типах лесорастительных условий, в первую очередь в плюсовых насаждениях. Они должны отличаться хорошим приростом, прямоствольностью, полнодревесностью, хорошим очищением стволов от сучьев, хорошим зарастанием сучьев, отсутствием пороков, равномерно развитой кроной со сравнительно тонкими ветвями, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, вредителям болезням и отсутствием значительных механических повреждений.

На каждое плюсовое дерево составляется паспорт [приложение В].

Плюсовые насаждения – наиболее продуктивные, высококачественные насаждения с максимальным для данных лесорастительных условий участием в составе древостоя плюсовых и лучших деревьев и минимальным – минусовых.

Основная цель отбора плюсовых насаждений – сохранение лучшего генофонда. Плюсовые насаждения отбирают в основном в средневозрастных, приспевающих и спелых высокобонитетных древостоях естественного происхождения (реже - искусственного).

3.1 Частная селекция березы повислой

Род Betula L. Включает в себя многочисленные виды, которые по занимаемой площади стоят на третьем месте после лиственницы и сосны. Являясь одной из пород лесообразователей, она относится к ценным лиственным породам, и находит широкое применение в качестве сырья для разных отраслей промышленности.

Древесина березы без ядра, крепкая, упругая, средне-твердая, белая с желтоватым или розоватым оттенком, хорошо полируется и используется в производстве фанеры, спортинвентаря, в судо- и самолетостроении, в мебельном производстве. Ряд видов и форм имеют декоративную текстуру древесины, которая высоко ценится как отделочный материал и особенно как материал при реставрации высокохудожественных изделий.

При сухой перегонке древесины березы получают так называемые лесохимические продукты: уголь, уксусную кислоту, метиловый спирт, смолы. Березовый уголь обладает высоким качеством и употребляется при очистке спирта и хлебного вина.

Кроме древесины у березы применяются почти все части растения: береста, кора (луб), ветки, почки, листья, сок.

Кроме виды берез и их декоративные формы широко используются в зеленом строительстве в парках и лесопарках. Столь же важна ее роль при степном лесоразведении, для облесения оврагов, при устройстве аллей и защитных полос.

Многоплановость использования березы в различных отраслях хозяйства затрудняет создание единой модели сорта. Тем не менее в зависимости от целей и задач селекция березы может идти в следующих направлениях: повышение продуктивности березняков; отбор деревьев, отличающихся прямизной ствола и быстротой роста для высококачественной прямослойной древесины; отбор деревьев и насаждений, дающих декоративную текстуру древесины; способность к регулярному плодоношению; устойчивость к болезням и энтомовредителям.

Береза повислая (B. pendula Roth)

Это дерево является важнейшим образователем березовых формаций в лесах нашей страны. Ее ареал охватывает обширную территорию всей лесной зоны Европы, Западной и Центральной Сибири. Северная граница его достигает на Кольском полуострове 69˚с.ш., далее проходит по берегам Белого моря до границы лесотундры, на юге – до степной зоны. Кроме этого, береза повислая встречается в Крыму и на Кавказе. Восточной границей ее ареала являются Байкал и бассейн Лены [5].

Береза повислая чаще всего растет на возвышенных местах, на хорошо дренированных почвах. Она обычно доминирует в снытьевых, разнотравных, травяно-зеленомошных и липняковых типах леса. Природные условия Южного Урала в пределах РБ благоприятны для происрастания лесной растительности, том числе и для березовых лесов, где она является породой-пионером и играет важную роль в лесообразовательном процессе.

Береза повислая – однодомное листопадное дерево со стройным стволом до 30 м высотой и диаметром до 120-150 см, живет до 120 лет. Кора гладкая белая, у основания глубокотрещиноватая, которая начинает формироваться с 15-летнего возраста. Крона ажурная, со свисающими ветвями. Молодые побеги густо покрыты бородавками. Листья яйцевидно-ромбические, почти треуголные с двоякоострозубчатым краем, с 6-8 парами жилок. Длина листа 3,5-7 см. Цветы собраны в сережки. Плод – односемянный орешек, продолговато-эллиптической формы. Крылышки в 2-3 раза шире орешка. Вес 1000 шт. семян колеблется от 0,17 до 0,20 г. Выход семян составляет 35% от веса сережек [9].

Береза повислая относится к наиболее светолюбивым породам, считается пионером леса: первая заселяет гари и вырубки. Она может расти на сухих песчаных и каменистых почвах, чаще на возвышенных местах. Береза зимостойка. Лучшие насаждения она образует на легкосуглинистых почвах, не переносит близости грунтовых вод. Береза – одна из самы х быстрорастущих отечественных лесообразующих пород. Древесина березы без ядра, крепкая, упругая, средне-твердая, белая с желтоватым или розовым оттенком, хорошо полируется. Она широко используется в мебельной промышленности, в производстве лыж, а также как доска стлолярная.

Эксплуатационная зрелость березовых насаждений наступает в 40-60 лет. Селекционная инвентаризация и отбор плюсовых деревьев и насаждений проводится по общим правилам. На 1 января 2000г. по данным «Центрлессема» выделено 449 плюсовых деревьев березы повислой в Костромской, Самарской, Ульяновской, Оренбургской, Свердловской, Челябинской, Новосибирской, Омской, Тюменской областях и республике Башкортостан. Плюсовые насаждения березы повислой в нашей стране занимают площадь равную 149 га. На этой базе для снабжения хозяйств высококачественными семенами сформированы ПЛСУ (37,8 га), а также созданы ЛСП (5,2 га).

Береза легко размножается семенами. Их собирают во время массового лета (для европейской части России – август месяц). Семена собирают с плюсовых деревьев, ПЛСУ и ЛСП. Для повислой березы рекомендуют проводить посев осенью (свежесобранными семенами) или весной, а также после стратификации при 0-5˚С в течение 1-2 месяцев. Посев проводят в рыхлую почву легкого механического состава. Семена высевают тонким слоем, слегка присыпая смесью перегноя с речным песком. Глубина заделки не более 0,5 см. Норма высева не более 2-4 г на 1 м². Успехи выращивания березы зависит от агротехники ее выращивания. Необходимо следить за влажностью почвы.

Быстрорастущие растения из посевного отделения можно пересаживать на постоянную лесокультурную площадь в 1-2-летнем возрасте. Медленно растущие растения высаживают на постоянную площадь в 3-5-летнем возрасте. Дальнейший уход за ними проводят в зависимости от целевого назначения.

Как было сказано выше, береза легко размножается семнами, но при создании семенных плантаций используют прививки. Лучшие способы прививки березы – окулировка, вприклад сердцевиной на камбий, врасщеп, в боковой зарез, аблактировкой. В качестве подвоя для березы пушистой и повислой можно использовать оба вида берез. Подвой выращивают в теплицах на специальных субстратах в полиэтиленовых цилиндрах. Иногда используют самосев березы. Возраст подвоев 2 года. В качестве привоя используют черенки с 1-2-летнего побега. Оптимальные сроки прививки черенков весна, через 2-3 недели после окончания сокодвижения. Продолжительность прививочных работ около месяца в средней полосе и до двух недель на юге. Окулировку проводят в августе. После прививки саженцы доращивают один сезон, а затем высаживают на плантации.

Плантации березы повислой необходимо закладывать на легких суглинистых и супесчаных свежих слабооподзоленных почвах, на возвышенных, не переувлажненных местах в условиях свежих суборевых и сураменевых типов леса.

Семенные плантации создаются аллеями с размещением деревьев в ряду 2,5-3 м и между рядами от 6 до 10 м в зависимости от лесорастительной зоны и почвенно-гидрололгических условий. При загущенных посадках (1,0х0,5) или (1,5х1,5) зачастую плодоношение отсутствует. При создании плантаций II и III порядков, кроме вышеуказанных условий, необходимо выбрать место для них с учетом фоновой пыльцы, величина которой не должна превышать 20%.

При уходе за прививками выше места срастания оставляют на подвое 2-3 молодые укороченные ветки, которые в дальнейшем удаляют. Привитые березы цветут и плодоносят на 2- или 3-й год. Количество и качество семян зависит от условий опыления (температуры, влажности, направления ветра и др.), а также от соотношения на плантации клонов мужского и женского типов.

Как видно из вышеизложенного, виды березы очень различаются по интенсивности селекционных работ с ними. Наиболее обстоятельные селекционные работы проведены с березой повислой. Однако и у этой породы они относятся, в основном, к изучению формового разнообразия. Характер наследования этих форм изучен слабо. Опыты по гибридизации не доведены до получения взрослых растений и выведения перспективных сортов. Тем не менее селекционная инвентаризация березняков страны позволяет ученым рекомендовать создание специализированных хозяйств на березу [5].

На Южном Урале, в территориальных границах РБ, изучение изменчивости признаков коры и внутривидовой структуры березы повислой проводилось в пяти естественных популяциях, располагающихся в различных природных зонах региона: зилаирская, авзянская, учалинская, калтасинская, уфимская. Объектами исследований являлись спелые одновозрастные березовые насаждения I и II класса бонитета, происрастающие в снытьевых и снытьево-костяничниковых типах леса и лесорастительных условиях В2-С2 (табл. 1).

Таблица 1 Лесоводственно-таксационная характеристика насаждений березы повислой (класс бонитета I-II)

Анализ изменчивости количественных признаков у березы повислой, в целом для вида, позволил установить следующие закономерности: толщина долей коры в насаждениях неодинакова и варьирует от1,46±0,11см до 2,69±0,13 см. Коэффициент изменчивости данного признака колеблется от 35,6% до 47,6%. По средним величинам толщины коры(t) деревья березы повислой объединялись в 3 группы: t1=1,46 см, t2=1,98 см, t3=2,15 см [10].

4 Лесосеменные плантации

4.1 Общая характеристика лесосеменных плантаций

Лесосеменные плантации (ЛСП) предназначены для массового получения в течение длительного времени ценных по наследственным свойствам семян местных и интродуцированных лесных пород.

Основными критериями эффективности ЛСП является их урожайность (семенная продуктивность), посевные качества и наследственные свойства получаемых семян. ЛСП создают по специально разработанным проектам в соответствии с действующими руководящими документами. В настоящее время это: ОСТ 56-74-96 «Плантации лесосеменные основных лесообразующих пород. Основные требования» и «Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации» (2000 г.). Если площадь плантации составляет более 50 га и более, проекты разрабатывает проектно-изыскательский институт «Росгипролес». При меньшей площади проекты могут разрабатывать и специализированные по семеноводству лесохозяйственные и научно исследовательские учреждения [6].

Лесосеменные плантации разделяют на типы по следующим основным показателям: целевому назначению, генетическому уровню, способам закладки и способу размножения исходного материала.

По исходному материалу семенные плантации могут создаваться с использованием потомства материнских деревьев: разных климатипов, эдафотипов одного климатипа, взятых из разных популяций одного эдафотипа, одной популяции. Также могут быть использованы искусственно полученные формы (мутанты, полиплоиды, гибриды, инцухтные линии) и отдельные морфологические формы различного происхождения.

По целевому назначению разделение лесосеменных плантаций определяется направлением селекции. Наиболее распространенным типом плантаций по этому признаку являются ЛСП общего назначения, цель создания которых – массовое получение семян с улучшенными наследственными свойствами. При этом первостепенное значение для основных лесообразующих пород имеют быстрота роста и повышение продуктивности по массе (в том числе сокращение возраста рубки) и улучшение качества древесины. Кроме того, создают ЛСП на урожайность и качество плодов (сосна сибирская, ореховые и др.), на текстуру древесины и т.д.

В зависимости от способа размножения исходного материала выделяют: ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые, и ЛСП семенного происхождения, или семейственные.

По генетическому уровню выделяют ЛСП первого (ЛСП-I), ЛСП второго (ЛСП- II) и последующих порядков. Плантации, созданные потомством плюсовых деревьев (отбор по фенотипу), относят к ЛСП-I. Плантации ЛСП-II создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, прошедших генетическую оценку (элитные деревья). Полученные из них семена относят к селекционной категории «условно сортовые». Сортовые семена могут быть получены на ЛСП высших порядков после проведения государственного сортоиспытания.

В зависимости от способа размножения исходного материала выделяют: ЛСП вегетативного происхождения, или клоновые, и ЛСП семенного происхождения, или семейственные.

По способам закладки различают плантации, которые могут создаваться: прививкой на подвойные культуры; посадкой привитых саженцев; посадкой черенков или укорененных саженцев; посадкой сеянцев и саженцев; посевом семян.

По представительству выделяют многоклоновые, с ограниченным числом клонов, биклоновые и одноклоновые плантации. ЛСП насчитывается 191,6 га (сосна обыкновенная 128,5 га, ель – 31,5 га, лиственница сибирская – 31,6 га). По Республике Башкортостан всего 274 га [12].