2961

2

УДК 630.232

Чернодубов, А. И. Инновационные технологии лесоразведения [Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело / А. И. Чернодубов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 39 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 5 от 22 апреля 2016 г.)

Рецензент д-р с.-х. наук, ведущий научный сотрудник ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех» В.К. Ширнин

Методические указания могут быть использованы при обучении слушателей по соответствующим программам дополнительного профессионального образования.

3

Оглавление

4

Введение

В настоящее время все большее внимание уделяется внедрению современных или инновационные технологий в воспроизводство лесных ресурсов, в том числе и при создании искусственных насаждений.

Создание искусственных насаждений начинается с получения высокачественных семян различных древесных и кустарниковых пород.

Этим вопросам посвящены первые три занятия, где прорабатываются вопросы формирования современной лесосеменной базы. Знакомятся со скандинавскими технологиями заготовки, переработки лесосеменного сырья, получения и хранения семян. Рассматриваются вопросы предпосевной подготовки семян.

Следующий блок вопросов посвящен современному способу вегетативного размножения – микроклональному размножению древесных пород; выращиванию посадочного материала в закрытом грунте и с закрытой корневой системой, а также крупномерных саженцев.

Важным направлением искусственного воспроизводства является плантационное разведение с целью получения определенной лесной продукции. Это могут быть плантации для выращивания определенных сортиментов – пиловочника, балансов, фанерного кряжа, так и плодов лекарственных кустарников, трав, новогодних елок, орехов, лозы для производства плетеных изделий.

Большое значение приобретают вопросы реконструкции малоценных насаждений, лесовыращивания в неблагоприятных внешних условиях, формирование рекреационных зон вокруг крупных населенных пунктов.

При подготовке работы учитывался опыт и научные достижения по всем перечисленным вопросам, как в России, так и зарубежных стран.

5

Практическое занятие № 1

Тема - Направления селекционного семеноводства.

Цель занятия: ознакомиться с последними достижениями в области лесного семеноводства как в нашей стране, так за рубежом.

Теоретическая часть: основная задача с начала 90-х годов прошлого столетия заключалась в формировании постоянной лесосеменной базы России на генетико-селекционной основе. В нее входят: генрезерваты, плюсовые насаждения, деревья, лесосеменные плантации, постоянные лесосеменные участки. Не менее важным вопросом является правильный выбор направления селекции древесных пород для определенных древесных пород и лесорастительных зон обширных территорий страны – индивидуальной (плюсовой), популяционной селекции или сочетания плюсовой и популяционной.

Практическая часть: презентация и обсуждение доклада «Направления селекционного семеноводства».

Сведения об объектах ЕГСК в Центральном Черноземье и юге России (га)

6

Рассчитать: сколько га лесосеменных плантаций можно заложить, если на 1 га должно быть не менее 50 плюсовых деревьев:

1-й вариант – Белгород, Адыгея; 2 вариант – Воронеж, Краснодар; 3-й вариант – Курск, Астрахань; 4 вариант – Липецк, Волгоград; 5 вариант – Тамбов, Ростов.

Контрольные вопросы

1.Какими нормативными актами регламентируется лесное семеноводство

России?

2.Назовите составляющие ПЛСБ.

3.Назовите преимущества и недостатки плюсовой и популяционной селекции.

Практическое занятие № 2

Тема - Современные технологии лесного семеноводства.

Цель занятия: знакомство со скандинавскими технологиями лесного семеноводства.

Теоретическая часть: скандинавские страны (Финляндия, Швеция) являются наиболее передовыми в области лесного семеноводства и создания искусственных насаждений. Шведский лесовод-селекционер Б. Линдквист (1948) разработал основные принципы отбора плюсовых деревьев по внешним фенотипическим признакам (высота и диаметр) при инвентаризации естественных древостоев и простые для воспроизводства при формировании лесосеменных объектов. На этой основе разработан целый комплекс машин и оборудования для получения семян различных древесных пород.

7

Практическая часть: презентация и обсуждение доклада «Современные скандинавские технологии лесного семеноводства».

Задачи: 1) какова максимальная температура нагревания шишек при их переработке?

Выбрать правильный ответ – 30; 41; 15; 0; 50 градусов Цельсия. 2) для чего проводится сепарация семян?

Ответ: для отделения от мусора; для выделения наиболее крупных и тяжелых семян; для сушки семян.

3) Какова оптимальная температура хранения семян? Ответ: 10-15 градусов; 20-25 градусов; 0-5 градусов.

Контрольные вопросы

1.Расскажите о шведской технологии переработки шишек.

2.Изложите суть влажного метода обескрыливания семян.

3.Для чего производят сепарацию семян и с помощью каких машин?

Практическое занятие № 3

Тема - Виды семенного покоя и пути его преодоления Цель занятия: с чем связан семенной покой и как подготовить семена

для посева.

Теоретическая часть: с целью сохранения видов различных древесных, травянистых растений в процессе эволюции выработалась способность впадать в покой. Так в Египте в пирамидах в специальных потайных камерах были обнаружены семена ячменя, пролежавшие там несколько сотен лет и не потерявшие способности к прорастанию.

Различают типы экзогенного, эндогенного и комбинированного покоя. Типы экзогенного покоя определяются различными особыми свойствами семенной кожуры и (или) околоплодника. Эндогенный покой всегда связан с состоянием зародыша. Комбинированный покой вызывается сочетанием причин, обусловливающих экзогенный и эндогенный покой.

Стимуляторы роста. Например, примененный гиббереллин индуцировал ферментативную активность и рост зародыша у лещины. У клена белого цитокинины, а не гиббереллины, нарушали покой семян. У других видов, таких, как персик и клен сахарный, гиббереллины и цитокинины могли преодолеть покой семян. У многих видов покой семян может быть нарушен приемами,

8

направленными на изменение соотношения между ингибиторами и стимуляторами роста и увеличивающими их механическое сопротивление по отношению к растущему зародышу. Приемы, используемые для нарушения покоя зародыша, обычно также направлены на то, чтобы сдвинуть соотношение между гормонами в пользу стимуляторов роста.

Дозревание. У семян, обладающих лишь средней глубиной покоя зародыша, период дозревания проходит в условиях сухого хранения. Во время дозревания устойчивость семян к окружающим условиям увеличивается. Температурный диапазон для, прорастания становится значительно шире по сравнению с температурами для свежесобранных семян, которые могут прорастать либо при очень низких, либо при очень высоких температурах. Специфические требования к температурному и световому режиму в процессе дозревания постепенно исчезают.

Практическая часть: презентация и обсуждение доклада «Виды семенного покоя и пути его преодоления».

Задачи: 1) чем вызван эндогенный покой?

Выбрать правильный ответ – строением оболочки семени; недозрелостью зародыша; недостаточностью запасных веществ.

2) чем вызван экзогенный покой?

Ответ – строением оболочки семени; недостатком белков, жиров, углеводов; недозрелостью зародыша.

3) чем вызван комбинированный покой?

Ответ – недозрелостью зародыша и строением оболочки; недостатком белков, жиров, углеводов; высоким содержанием микроэлементов.

Контрольные вопросы

1.Какие виды семенного покоя Вы знаете?

2.С чем связан эндогенный покой?

3.С чем связан экзогенный покой?

9

Практическое занятие № 4

Тема - Микроклональное размножение древесных пород Цель занятия: ознакомиться с современным способом вегетативного

размножения – микроклональным размножением.

Теоретическая часть – основной и самый простой способ размножения

– это посев семян. Но при таком способе происходит менделевское расщепление и потеря части ценных признаков. Поэтому при размножении гибридов, сортов применяется вегетативное размножение. При этом полностью сохраняются материнские признаки. Одним из методов вегетативного размножения является микроклональное размножение.

В чем преимущество данного способа размножения:

-максимальное получение нового селекционного материала, коэффициент размножения может достигать 104-105.

-чистота селекционного материала от инфекций и вирусов;

-разработаны специальные биологические реакторы для получения веществ вторичного происхождения (эфирные масла, алкалоиды, гликозиды, стероиды и другие), используемые в фармакологии, парфюмерии, косметологии, на основе суспензионных культур.

Практическая часть: презентация и обсуждение доклада «Микроклональное размножение древесных пород».

Задачи: 1) в каких условиях проводится микроклональное размножение? Выбрать правильный ответ – на открытом воздухе; в стерильных

условиях; в газовой среде.

2) на чем проводится размножение растений?

Ответ – на специальном субстрате; на песке; на гравии.

Контрольные вопросы

1.Что такое клональное микроразмножение?

2.В чем преимущество микроклонального размножения как метода вегетативного размножения.

3.Как осуществляется акклиматизация пробирочных растений?

10

Практическое занятие № 5

Тема - Выращивание посадочного материала в закрытом грунте Цель занятия – рассмотреть особенности выращивания посадочного

материала в закрытом грунте.

Теоретическая часть. Для выращивания сеянцев в стационарных теплицах используют рыхлый субстрат, который слабо уплотняется и не требует рыхления, мало заселен семенами трав, обладает антисептическими свойствами и не имеет инфекционных грибных болезней. Оптимальные условия минерального питания сеянцев обеспечиваются за счет пропитки субстрата растворами, содержащими необходимые элементы минеральной пищи.

Выращивание в полиэтиленовых теплицах сеянцев имеет следующие преимущества по сравнению с открытым грунтом: посев семян можно начинать на 2 недели раньше; норма высева семян на 1 м посевной бороздки снижается на 30-40 %; грунтовая всхожесть семян выше в 3-5 раз, а выход сеянцев с единицы площади в 4-7 раз; период роста сеянцев удлиняется на несколько недель; интенсивность фотосинтеза возрастает, а транспирация снижается; срок выращивания стандартного посадочного материала сокращается на 1 год.

Работы в теплицах начинаются гораздо раньше, чем в открытом грунте. Поэтому осенью проводят все необходимые подготовительные работы, а ранней весной теплицы покрывают полиэтиленовой пленкой, завозят субстрат, а затем высевают семена.

Лучшим субстратом для выращивания сеянцев сосны, ели и лиственницы считают удобренный свежий слаборазложившийся (степень разложения 5-10 %) сфагновый верховой торф. Он слабо уплотняется и не требует рыхлений, мало заселен семенами трав, обладает антисептическими свойствами и не имеет инфекции грибных болезней. Торф заготавливают осенью. Ранней весной его смешивают с известью, фосфорными и калийными удобрениями, которые вносят в соответствии с принятыми дозами. Затем торф завозят в теплицу и рассыпают слоем 15-18 см.

В период прорастания семян для сохранения тепла и влажности воздуха и повышения температуры в теплице ее проветривают минимально. После появления всходов, когда сеянцы особенно чувствительны к перегреву, в жаркие часы дня (с 11 до 16 ч) теплицы проветривают с таким расчетом, чтобы относительная влажность воздуха не падала ниже 60 %. В дальнейшем