44. Опишіть етап адаптації клонів до грунтових умов в мікроклональному розмноженні рослин.

Розроблена ціла система адаптацій пробірочних рослин до звичайних умов. Спочатку укорінені пробірочні рослини пересаджують на рідке розбавлене живильне середовище. Потім, приблизно через тиждень, такі рослини пересаджують у проавтоклавований ґрунт, а для підтримки високої вологості накривають скляними посудинами. Через 7 – 10 днів накриття знімають, витримують ще приблизно тиждень у спеціалізованих боксах і тільки після цього висаджують у теплицю.

45. Опишіть технологію кріозбереження експлантів деревних видів рослин із цінними генотипами у банках генів.

Кріобіологія (від грецьк. kryos – холод, мороз, лід) – розділ біології, який вивчає дію на живі системи низьких та наднизьких температур (від 0 ºC до абсолютного нуля). Кріостійкість клітин, тканин і органів рослин, їх природний та штучний захист від кріопошкоджень стає актуальною проблемою з теоретичної і практичної точки зору. Це пов’язано з необхідністю збереження генофонду елітних, рідкісних і зникаючих рослин, а також клітинних штамів-продуцентів, які складають основу біотехнологічних виробництв лікарських, харчових та біологічно активних речовин.

Термін «кріозбереження» (анг. cryopreservation) застосовується для позначення складного багатоетапного процесу, метою якого є обмежено тривале зберігання життєздатних клітин, меристем або органів рослин в стані холодового анабіозу. Єдиним надійним засобом для вирішення цієї проблеми є глибокий холод (нижче - 140ºС), який забезпечує використання рідкого азоту (- 196 ºС) або його парів (- 150ºС). Позитивність глибокого заморожування полягає в тому, що при температурах, близьких до - 196 ºС, фактично повністю зупиняються процеси метаболізму клітин і тим самим зберігається їх генетична і епігенетична характеристика. Це дозволяє зберігати і потенційно використати навіть через сотні роківнеобхідний генотип, який буде знаходитись у кріогенному банку рослин.

Кріозбереження як система єдиного екстремального процесу (заморожування –зберігання – розморожування) складається з таких етапів:

• підготовка об’єкту,

• додавання кріопротектора,

• заморожування в певному режимі,

• зберігання в рідкому азоті,

• розморожування,

• видалення кріопротекторів (відмивка),

• рекультивація (для клітин),

• регенерація цілих рослин.

Найбільш відповідальним етапом кріозбереження вважається процедура заморожування. Цей процес відносно простий для об’єктів здуже низьким вмістом води (пилок, насіння), які можна безпосередньо занурювати у рідкий азот і проводити розморожування на повітрі у звичайних умовах. Труднощі виникають при заморожуванні тканин або органів рослин великого розміру. Збереження життєздатності об’єктів за рахунок зниження фази рідкої води забезпечується програмним заморожуванням у присутності кріопротекторів з постійною малою швидкістю (0,3 – 1 град/хв) до - 40 ºС. Присутність кріопротекторів дозволяє вільній воді вийти з клітин і кристалізуватись вже на поверхні у розчині.

Кріопротектори – це речовини, які зв’язують вільну воду як в міжклітинниках, так і в клітинах; ускладнюють її кристалізацію за рахунок утворення з нею водневих зв’язків; зменшують ущільнення протопластів клітин при заморожуванні. Використовують різноманітні речовини-кріопротектори: диметилсульфоксид(ДМСО), поліетиленгліколь(ПЕГ), поліетиленоксид, етеленгліколь, гліцерин, сахарозу, сорбіт, маніт, лактозу та ін.

На сьогодні успішне кріозбереження клітинних і тканинних культур ін вітро здійснено майже для 70 видів рослин, половина з яких – меристеми. Вченими вже одержані рослини-регенеранти картоплі, моркви, гороху, суниць, томатів з меристем, які зберігались при наднизьких температурах. Активно проводяться дослідження з кріозбереження клітинних штамів-продуцентів економічно важливих речовин. Таким чином, захист і збереження рослинних ресурсів являє собою гідну задачу для біотехнології.

46. ПЛК – це штучні насадження з прискореним ростом рослин, створені з метою скорочення термінів вирощування спецлісової продукції підвищеної якості.

Під ПЛК ми розуміємо штучні екосистеми під керуванням людини з цільовою направленістю на промислове вирощування спец.лісової продукції – цільових сортиментів деревини в більших обсягах і в значно коротші терміни ніж в культурах вирощуваними за традиційними технологіями.

47,57. ПЛК – штучно створені екосистеми людиною, існування яких підтримується низкою заходів:

- прийняття до уваги всіх ризиків запровадження ПЛК

- запровадження системи заходів, які забезпечують високу продуктивність та стійкість ПЛК впродовж обмеженого періоду часу

- запровадження моніторингу для ефективного реагування на різного роду відхилення від визначеного напрямку розвитку штучної екосистеми.

49. Для підвищення ефективності функціонування та продуктивності плантаційних насаджень слід запровадити низку заходів, які доцільно об'єднати у три групи. До першої з них належать природні та технологічні аспекти вибір виду, екотипу, різновидності чи форми рослини, вибір ділянки, типу лісорослинних умов, застосування відселектованого садивного матеріалу, вибір початкової густоти, схем змішування, розміщення садивних місць, системи обробітку ґрунту. До другої групи належать аспекти, спрямовані на поліпшення росту та якості деревини, підвищення інтенсивності накопичення біомаси деревних рослин, регулювання густоти. До третьої групи належать заходи з ефективної реалізації продукції плантаційного лісовирощування.

50. Породи, які запроваджуються для продукування деревної маси, мають задовольняти основній вимозі накопичувати максимальну кількість деревної сировини у якомога коротші терміни. Як відомо, поняття швидкорослості поширюється на види, які в "середніх" за родючістю умовах та за середньої щільності вирощування протягом трьох-чотирьох років продукують 6 т/га сухої речовини. У середніх широтах для цієї мети підходять верби, тополі та осика як "чисті" види, так і їхні гібриди. Поряд із цим, в умовах Західного Лісостепу України ми вважаємо перспективним заходом запровадження для цієї мети хвойних порід ялини, модрини та псевдотсуги. Основою для такого вибору є висока й дуже висока швидкість росту цих видів, здатність до формування високопродуктивних чистих і мішаних деревостанів, швидко накопичувати значні обсяги біомаси, можливість отримання доходів ще задовго до головної рубки плантаційних насаджень, цінність деревини порід, наявність наукового та виробничого досвіду культивування цих хвойних видів.

За результатами досліджень, при запровадженні плантаційних насаджень ялини європейської загальний запас лише стовбурної деревини за один цикл продукування (41 - 50 років) сягає 400 - 600 м3/га залежно від типу лісорослинних умов.

У процесі розріджень плантаційних насаджень ялини при початковій густоті 10 тис. шт./га можна отримати близько 5 тис. шт. новорічних ялинок у віці 5 - 6 років і 2,5 - 3 тис. шт. у віці 8 - 10 років на 1 га.

Загальний запас лише стовбурної деревини модрин європейської та японської за період вирощування плантаційних насаджень (51 60 років) перевищує 1 тис. м3/га, а модрини гібридної 1,4 тис. м3/га.

Розрахункові обсяги продукованої стовбурної деревини псевдотсуги Мензіса у плантаційних насадженнях за період вирощування 61 70 років становлять 1,2 - 1,7 тис. м3/га залежно від типу лісорослинних умов, інтенсивності розріджування та провенієнції породи.

51. Біомаса деревини, яка продукується на так званих "енергетичних плантаціях", є енергетичним ресурсом, який уже тепер становить помітну частку у задоволенні енергетичних потреб багатьох країн світу. Цей енергетичний ресурс при запровадженні високоефективних технологій спроможний значною мірою замінити непоновлювані викопні види палива, запаси яких з кожним роком зменшуються, а світові ціни зростають. Однак, широке використання біомаси як енергетичної сировини доцільне лише у випадку наявного економічного та екологічного ефектів їх використання.

Процес забезпечення енергогенеруючих підприємств деревинною сировиною має три основні складові: а) продукування біомаси на спеціальних плантаціях, що пов'язане із певними фінансовими витратами; б) використання відходів деревообробних підприємств; в) збільшення обсягів заготівлі лісосічних залишків і неліквідної деревини на лісосіках.

Останнє не потребує значних затрат, але тягне за собою додаткове вилучення з лісових ділянок разом із лісосічними залишками елементів мінерального живлення і як наслідок виснаження грунту та зниження продуктивності наступного покоління деревостану. Тому тут усе-таки, Тому, слід надавати перевагу способу продукування деревної маси на "енергетичних плантаціях", роль яких в умовах України можуть відігравати плантаційні лісові насадження.

Плантаційні насадження створюють на короткий проміжок часу 40-70 років, а після їх суцільної рубки відновлюють корінний тип деревостану шляхом запровадження лісових культур. У процесі вирощування плантаційних насаджень отримуємо проміжні продукти, а також кінцевий продукт, які виражаються через низку специфічних елементів. Окремі елементи є спільними як для проміжного, так і для кінцевого продуктів лісовирощування.

За результатами досліджень, при запровадженні плантаційних насаджень ялини європейської загальний запас лише стовбурної деревини за один цикл продукування (41 - 50 років) сягає 400 - 600 м3/га залежно від типу лісорослинних умов. У процесі розріджень плантаційних насаджень ялини при початковій густоті 10 тис. шт./га можна отримати близько 5 тис. шт. новорічних ялинок у віці 5 - 6 років і 2,5 - 3 тис. шт. у віці 8 - 10 років на 1 га.

Загальний запас лише стовбурної деревини модрин європейської та японської за період вирощування плантаційних насаджень (51 60 років) перевищує 1 тис. м3/га, а модрини гібридної 1,4 тис. м3/га.

Розрахункові обсяги продукованої стовбурної деревини псевдотсуги Мензіса у плантаційних насадженнях за період вирощування 61 70 років становлять 1,2 - 1,7 тис. м3/га залежно від типу лісорослинних умов, інтенсивності розріджування та провенієнції породи.

52. найбільш високопродуктивні культури Мд відзначені у випадку початково-рідкого

розміщення її садивних місць ( 2х2, 2х3, 2,5х2,5, 2,5х1,5, 3х1,5, 2х4, 3х3, 4х4)

Доцільною є технологія запровадження ПЛК за участю модрини та тінепідгінних порід ІІ ярусу без застосування доглядових рубань по головній породі, або лише із застосуванням освітлень чи прочисток.

Початкова кі-сть модрини у складі 12,5 %

У 11-15 р. проводять прочистку вибираючи дерева підгінних порід(кожне 2 місце).

Вік РГК 61-70 років

Висота Мд – 26-28 м, d- 32-34 см, Vст.=1,1 м^3.

53. При сумісному зростанні модрини та ялини в л/к, між ними спостерігаються різної ступені конкурентні взаємовідносини, які зумовлені неоднаковими біоекологічними особливостями порід.

Засади успішного вирощування ПЛК модрини та ялини визначаються формуванням складного деревостану із світлолюбної модрини в першому та ті невитривалої ялини в ІІ ярусі, при цьому розміщення модрини повинно бути рідким.

В умовах D3 доцільно створювати ПЛК модрини та ялини густотою 10 тис. шт./га.

Модрини – 1250 шт./га, Модрина – 2 Х 4 м, модрина – 12,5 %

ялина – 8750 шт./га, Ялина 1 Х 1 м, ялина - 87,5 %

Освітлення проводять у 4-6 років, залишають Ял – 3750 шт, 1 Х 2м(75%)

Мд – 1250 шт. 2 Х 4м(25%).

Освітлення 8-10 років Ял-1250 шт., 2 Х 4м (50%)

Мд – 1250 шт., 2 Х 4м(50%)

Прочищення 15-20 років – за лісівничою необхідністю вибираємо всю ялину, або частково до 25 років вибираємо всю ялину.

Прорідження 30-35 років вибираємо кожен 2 ряд модрини( 625 шт./га, 4 Х 4м)

РГК у 51-60 років, об’єм 900 м3/га – модрини, 90 – ялини.

Елементи інтенсифікації росту дерев забезпечуються на різних етапах вирощування таким чином:

1. рідке висадж. Головної породи і рідке супутньої

2. вихід Мд в перший ярус та забезпечення Ял ґрунтопокривної та підгінної ролі.

3. Збільшення площі живлення Мд за рахунок вирубки Ял

4. Доходи від реалізації Ял

5. Пришвидшення настання тех.. або кількісної стиглості гол.породи.

54. З біологічного погляду зміна порід є корисною, передусім для підвищення стійкості лісових насаджень. Тому короткочасна зміна корінного деревостану на плантаційне насадження і зворотній процес можуть відіграти позитивну роль у підвищенні продуктивності та стійкості лісових культурфітоценозів. За нашими даними, потенційна продуктивність лісових земель, зокрема в умовах Західного Лісостепу використовується далеко не повністю. Причина полягає у наявності низькопродуктивних насаджень, які ростуть у порівняно багатих і багатих типах лісорослинних умов. Саме такі ділянки і є потенційними площами для закладки плантаційних насаджень. Критерієм підбору площ є можливість досягнення максимального ефекту при лісовирощуванні, заготівлі і транспортуванні деревини. Чим багатші лісорослинні умови, тим менші капіталовкладення потрібні на продукування значних обсягів деревної біомаси в обмежені терміни.

Запропонований підхід до отримання біомаси у плантаційних насадженнях на принципах породозміни орієнтований саме на інтенсивне лісовирощування із раціональним використанням природних потенційних можливостей типів лісорослинних умов. Він полягає у продукуванні значних обсягів деревної маси у найкоротші терміни без застосування високовартісних прийомів лісовирощування (напр., інтенсивного обробітку ґрунту, внесення добрив) та повної або часткової окупності затрат на плантаційні насадження за рахунок проміжного користування (новорічні ялинки, дрібна і середня деревина тощо). У вмілому використанні природного потенціалу типу лісорослиниих умов і полягає сутність концептуального підходу до проблеми плантаційного лісовирощування на відміну від існуючих традиційних способів відтворення лісових насаджень. В основі цього процесу лежить принцип породозміни, який бере до уваги природний циклічний процес зміни порід з урахуванням дії на едафічне середовище "попередників" і "наступників" за схемою: похідний або корінний низькопродуктивний деревостан → плантаційне насадження → корінний високопродуктивний деревостан.

Застосування породозміни усуває протиріччя між вирощуванням корінних насаджень і створенням плантаційних лісових насаджень. Породозміна є доповненням, логічним продовженням традиційного ведення лісового господарства в Україні, і враховує, передусім, фактор взаємовпливу деревних порід, заходи з підвищення едафічного потенціалу лісорослиниих умов та його якнайповнішого використання. При запровадженні плантаційних лісових насаджень ніяким чином не може бути поставлена під сумнів доцільність дотримання типологічного принципу створення лісових культур.

55. Для ефективного функціонування ПЛК їх культивування повинно базуватися на таких принципах:

1) висока початкова густота;

2) ПЛК повинні вирощуватись в режимі оптимальної густоти;

3) проведення чергових розріджень повинно співпадати з отриманням певної продукції;

4) при використанні принципу породозміни внесення міндобрив не вимагається.

56. Особливості веденням плантаційного господарства в порівнянні з традиційним:

В ПЛК продукується продукція певного цільового спрямування( руд стійка, баланси, пиловник, новорічні ялинки, тощо).

Деревна продукція вирощується за короткий період часу.

Вирощувана продукція є наперед визначеною за певними параметрами.

Раціональне ведення ПЛК передбачає тісну співпрацю між виробником та споживачем.

Технологія виробництва ПЛК опирається на такі особливості:

• Правильний вибір ділянки

• Лісівничі параметри створюваного насадження повинні забезпечувати механізацію робіт

• Використання садивного матеріалу.