Оценка экологической пластичности и стабильности некоторых перспективных сортов тополей

УДК

630*232.13+630*181.351

DOI:

10.37482/0536-1036-2020-5-119-130

Аннотация

При разработке перспективных ассортиментов лесных древесных растений важно учитывать не только их рост и сохранность в каких-то одних условиях местопроизрастания, но и реакцию на изменение условий местопроизрастания. Цель исследования – анализ экологической пластичности и стабильности некоторых перспективных сортов тополей для юго-восточной части европейской территории России и Украины методом С. Эберхарта и В. Рассела. Исследования проводились в нагорных условиях лесостепной зоны Воронежской области и в пойменных условиях степной зоны Волгоградской и Донецкой областей. На каждом из экспериментальных объектов выделено и изучено по 5 перспективных сортов тополей. По каждому сорту приведены показатели его сохранности, роста в высоту и диаметра, объема стволов и продуктивности по запасам и средним приростам. Ввиду того, что средние приросты меняются с возрастом, выбран отрезок онтогенеза с 21 года до 30 лет, в течение которого средний прирост тополей изменяется незначительно. Установлено, что самым продуктивным из исследованных сортов является тополь сорта «Регенерата», отличающийся средней пластичностью, но самой низкой стабильностью. Он показывает высокую продуктивность только в благоприятных для роста условиях. Тополь «Пионер» наименее пластичен. Его продуктивность не очень сильно варьирует с изменением условий роста при средней экологической стабильности. Наибольшая пластичность при средней экологической стабильности была отмечена у сорта «Вернирубенс». Средние показатели пластичности и стабильности наблюдались у тополя сорта «Эс-38». Тополь «Мариландика» также отличается средней пластичностью, но высокой экологической стабильностью. Полученные результаты исследований позволяют более рационально использовать изученные сорта в различных условиях местопроизрастания с учетом их экологических характеристик.

Сведения об авторах

А.П. Царев¹, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: S-6639-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8019-0016
В.А. Царев¹, канд. с.-х. наук, доц.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3921-9339
Р.П. Царева¹, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6949-4665
Н.В. Лаур², д-р с.-х. наук, доц.; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1989-0384
¹Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии, ул. Ломоносова, д. 105, г. Воронеж, Россия, 394087; e-mail: antsa-55@yandex.ru, vad.tsareff@yandex.ru, tsarais42@mail.ru
²Петрозаводский государственный университет, просп. Ленина, д. 33, г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 185910; e-mail: laur@petrsu.ru

Ключевые слова

сорта тополей, сохранность, рост, продуктивность, экологическая пластичность, экологическая стабильность, метод Эберхарта и Рассела

Для цитирования

Tsarev A.P., Tsarev V.A., Tsareva R.P., Laur N.V. Evaluation of Ecological Plasticity and Stability of Some Promising Varieties of Poplars // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 119–130. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-119-130

Литература

1. Альбенский А.В. Селекция древесных пород и семеноводство. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1959. 306 с. [Al’benskiy A.V. Tree Breeding and Seed Production. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1959. 306 p.].
2. Бессчетнов П.П. Тополь (культура и селекция). Алма-Ата: Изд-во Наука, 1981. 152 с. [Besschetnov P.P. Poplar (Planting and Breeding). Alma-Ata, Nauka Publ., 1981. 152 p.].
3. Богданов П.Л. Тополя и их культура. М.: Леcн. пром-сть, 1965. 104 с. [Bogdanov P.L. Poplars and Their Planting. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1965. 104 p.].
4. Вересин М.М. Новый гибридный тополь для лесных культур и озеленения // Лесохоз. информ., 1974. № 6. С. 14–15. [Veresin M.M. A New Hybrid Poplar for Forest Plantations and Landscaping. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 1974, no. 6, pp. 14–15].
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 3-е изд. перер. и доп. М.: Колос, 1973. 336 с. [Dospekhov B.A. Methods of Field Test (with the Basics of Statistical Processing of Research Results). Moscow, Kolos Publ., 1973. 336 p.].
6. Иванников С.П. Тополь. М.: Лесн. пром-сть. 1980. 85 с. [Ivannikov S.P. Poplar. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1980. 85 p.].
7. Коновалов Н.А. Селекция быстрорастущих древесных пород на Среднем Урале // Лесн. хоз-во, 1963. № 7. С. 55–58. [Konovalov N.A. Breeding of Fast-Growing Tree Species in the Middle Urals. Lesnoye khozyaystvo, 1963, no. 7, pp. 55–58].
8. Краснова Ю.С., Шаманин В.П., Петуховский С.Л., Кирилюк Л.М. Экологическая пластичность сортов мягкой яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Западной Сибири // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. Режим доступа: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16182 (дата обращения: 10.01.20). [Krasnova Yu.S., Shamanin V.P., Petukhovskiy S.L., Kirilyuk L.M. Ecological Plasticity of Grades of the Soft Springwheat in the Conditions of the Southern Forest-Steppe of Western Siberia. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2014, no. 6].
9. Наквасина Е.Н., Демина Н.А. Экологическая стабильность географических рас ели обыкновенной // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2014, № 2. С. 61–70. [Nakvasina E.N., Demina N.A. Ecological Stability of Geographical Races of Spruce. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal’nogo universiteta. Seriya: Estestvennyye nauki [Vestnik of Northern (Arctic) Federal University. Series “Natural Sciences”], 2014, no. 2, рр. 61–70].
10. Озолин Г.П. Селекция тополя в Узбекистане. Ташкент: РИО МСХ УзССР, 1962. 198 с. [Ozolin G.P. Poplar Breeding in Uzbekistan. Tashkent, RIO MSKh Uzbek SSR Publ., 1962. 198 p.].
11. Пакудин В.З. Оценка экологической пластичности сортов // Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математикостатистических методов / науч. ред.: М.А. Федин, В.А. Драгавцев. М.: ВНИИТЭИсельхоз, 1973. С. 40–44. [Pakudin V.Z. Estimation of Ecological Plasticity of Varieties. Genetic Analysis of Quantitative and Qualitative Characteristics Using Mathematical and Statistical Methods. Moscow, VNIITEIsel’khoz Publ., 1973, pp. 40–44].
12. Потанин В.Г., Алейников А.Ф., Степочкин П.И. Новый подход к оценке экологической пластичности сортов растений // Вавилов. журн. генетики и селекции. 2014. Т. 18, № 3. С. 548–552. [Potanin V.G., Aleinikov A.F., Stepochkin P.I. A New Approach to Estimation of the Ecological Plasticity of Plant Varieties. Vavilovskij zurnal genetiki i selekcii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding], 2014, vol. 18, no. 3, pp. 548–552].
13. Ростовцев С.А. Районирование культуры сортовых тополей в европейской части РСФСР. М.: ВДНХ СССР, 1963. 6 с. [Rostovtsev S.A. Zoning of Poplar Culture in the European Part of the USSR. Moscow, VDNKh SSSR Publ., 1963. 6 p.].
14. Снедекор Дж.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии. М.: Сельхозиздат, 1961. 503 с. [Snedecor G.W. Statistical Methods Applied to Experiments in Agriculture and Biology. Moscow, Sel’khozizdat Publ., 1961. 503 p.].
15. Старова Н.В. Селекция ивовых. М.: Лесн. пром-сть, 1980. 208 с. [Starova N.V. Breeding of Salicaceae Family. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1980. 208 p.].
16. Ториков В.Е., Богомаз О.А. Экологическая пластичность новых сортов картофеля // Вестн. Брян. гос. с.-х. акад. 2008. № 4. С. 60–63. [Torikov V.E., Bogomaz O.A. Ecological Plasticity and Stability by New Kinds of Potato. Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii, 2008, no. 4, pp. 60–63].
17. Тюрин А.В. Таксация леса. 2-е изд. М.: Гослестехиздат, 1945. 376 с. [Tyurin A.V. Forest Inventory. Moscow, Goslestekhizdat Publ., 1945. 376 p.].
18. Федин М.А., Силис Д.Я. Определение взаимодействия генотип–среда // Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов / науч. ред.: М.А. Федин, В.А. Драгавцев. М.: ВНИИТЭИсельхоз, 1973. С. 58–62. [Fedin M.A., Silis D.Ya. Determining the Interaction GenotypeEnvironment. Genetic Analysis of Quantitative and Qualitative Characteristics Using Mathematical and Statistical Methods. Ed. by M.A. Fedin, V.A. Dragavtsev. Moscow, VNIITEIsel’khoz Publ., 1973, pp. 58–62].
19. Царев А.П. Сортоведение тополя. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. 152 с. [Tsarev A.P. Research of Poplar Varieties. Voronezh, VGU Publ., 1985. 152 p.].
20. Царев А.П. Рекомендации по выращиванию насаждений тополя в юговосточной части европейской территории РСФСР. Воронеж: Изд-во ЦНИИЛГиС (ВНПО «Союзлесселекция»), 1986. 37 с. [Tsarev A.P. Recommendations for Growing Poplar Plantations in the South-Eastern Part of the European Territory of the RSFSR. Voronezh, TsNIILGiS Publ., 1986. 37 p.].
21. Царев А.П. Программы лесной селекции в России и за рубежом: моногр. М.: МГУЛ, 2013. 164 с. [Tsarev A.P. Programs of Forest Tree Breeding in Russia and Abroad: Monograph. Moscow, MGUL Publ., 2013. 164 p.].
22. Царев А.П., Погиба С.П., Лаур Н.В. Селекция лесных и декоративных древесных растений / под общ. ред. А.П. Царева. М.: МГУЛ, 2014. 552 с. [Tsarev A.P., Pogiba S.P., Laur N.V. Breeding of Forest and Decorative Woody Plants. Ed. by A.P. Tsarev. Moscow, MGUL Publ., 2014. 552 p.].
23. Царев А.П., Царева Р.П., Сапах А.Н. Отбор форм тополя для степной зоны европейской части СССР // Селекция ценных форм древесных пород и их использование для создания целевых насаждений. Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1989. С. 71–78. [Tsarev A.P., Tsareva R.P., Sapakh A.N. Selection of Poplar Forms for the Steppe Zone of the European Part of the USSR. Selection of Valuable Forms of Tree Species and Their Use for Creating Target Plantations. Voronezh, TsNIILGiS Publ., 1989, pp. 71–78].
24. Царев А.П., Царева Р.П., Царев В.А. Динамика сохранности и продуктивности настоящих тополей при испытании в условиях умеренного климата // Информ. вестн. ВОГиС. Т. 14, № 2. 2010. С. 255–264. [Tsarev A.P., Tsareva R.P., Tsarev V.A. The Time Pattern of Survival and Productivity of Eupopulus Tested in the Temperate Climatic Belt. Informatsionnyy vestnik VOGiS [VOGiS Herald], 2010, vol. 14, no. 2, pp. 255–264].
25. Царева Р.П., Царев В.А. Результаты многолетних испытаний различных форм и гибридов тополей в Волгоградской области // Тр. Кубан. гос. aграр. ун-та.  2018. Вып. 4(73). С. 244–248. [Tsareva R.P., Tsarev V.A. The Long-Term Testing Results of Various Poplars’ Forms and Hybrids in Volgograd Region. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Kuban State Agrarian University], 2018, iss. 73, pp. 244–248]. DOI: 10.21515/1999-1703-73-244-248
26. Яблоков А.С. Пирамидальные тополи. М.: Л.: Гослесбумиздат, 1956. 58 с. [Yablokov A.S. Pyramidal Poplars. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1956. 58 p.].
27. Carle J. Trends and Perspectives in Poplar and Willow Cultivation – A Global Synthesis of National Progress. Abstracts of Submitted Papers and Posters of the International Poplar Commission: Poplars and Other Fast-Growing Trees – Renewable Resources for Future Green Economies. Rome, FAO, 2016, p. 1.
28. Cochran W.G., Cox G.M. Experimental Designs. New York, John Wiley & Sons, 1957. 618 p.
29. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability Parameters for Comparing Varieties. Crop Science, 1966, vol. 6, iss. 1, pp. 36–40. DOI: 10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011x
30. First International Conference on the Future of Poplar Culture. Rome, November 13–15, 2003. Rome, FAO Headquarters – Reports and Round Tables, 2003. 114 p.
31. Günther H. Leitfaden für den Pappelanbau. Berlin, Deutscher Bauernverlag, 1956. 199 S.
32. Hadži-Georgiev K. Goguŝevski M. Dvolazne tabele mass za topola klona Populus euramericana cv. I-214 u gevgeliskom području. Topola, 1972, T. XVI, no. 90, pp. 25–29.
33. Hofmann M. Pappeln als nachwach-sender Rohstoff auf Ackerstandorten – Kulturverfahren, Ökologie und Wachstum unter dem Aspekt der Sortenwahl. Dissertation. Münden, Universität Göttingen, Schriften des Forschungsinstitutes für schnellwachsende Baumarten Hann, 2005, Bd. 8, 145 S.
34. Hofmann M., Janßen A. Genetic Improvement of Poplar and Prospects for Poplar Cultivation in Germany. Abstracts of Submitted Papers and Posters of the International Poplar Commission: Poplars and Other Fast-Growing Trees – Renewable Resources for Future Green Economies. Rome, FAO, 2016, p. 39.
35. Houtzagers G. Het Geslacht Populus Verband met zijn Beteekenis voor de Houtteelt [The Genus Populus and Its Significance in Silviculture]. Vageningen, H. Veenman & Zonen, 1937. 266 S.
36. Houtzagers G. Die Gattung Populus und ihre forstliche Bedeutung. Hannover, Verlag M. & H. Schaper, 1941. 196 S.
37. Lange O. Zum Stand der Pappelforshung in Westdeuthland. Allgemeine Forstund Jagdzeitung, 1976, Bd. 31, S. 430–431.
38. Ostry M., Ramstedt M., Newcombe G., Steenackers M. Diseases of Poplars and Willows. Poplars and Willows – Trees for Society and the Environment. Ed. by J.G. Isebrands, J. Richardson. Rome, FAO, 2014, pp. 443–458.
39. Poplars and Willows in Wood Production and Land Use. Rome, FAO, 1979. 328 p.
40. Poplars and Willows – Trees for Society and the Environment. Ed. by J.S. Isebrands, J. Richardson. Rome, FAO, 2014. 634 p.
41. Poplars in Forestry and Land Use. Rome, FAO, 1958. 511 p.
42. Stout A.B., Schreiner E.J. Results of a Project in Hybridizing Poplars. Journal of Heredity, 1933, vol. 24, iss. 6, pp. 217–229. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a103780
43. Tai G.C.C., Young D.A. Genotypic Stability Analysis of Eight Potato Varieties Tested in Series of Ten Trials. American Potato Journal, 1972, vol. 49, iss. 4, pp. 138–150. DOI: 10.1007/BF02861594
44. Wricke G. Die Erfassung der Wechselwirkung zwischen Genotyp und Umwelt bei quantitative Eigenschaften. Zeitsschrift für Pflanzenzüchtung, 1965, Bd. 53, S. 267–343.
45. Zsuffa L., Giordano E., Pryor L.D., Stettler R.F. Trends in Poplar Culture: Some Global and Regional Perspectives. Biology of Populus and its Implications for Management and Conservation. Ed. by R.F. Stettler, Jr. H.D. Bradshaw, P.E. Heilman, T.M. Yinckley. Ottawa, NRC Research Press, 1996, pp. 515–539.

Ссылка на английскую версию:

Evaluation of Ecological Plasticity аnd Stability of Some Promising Varieties of Poplars

EVALUATION OF ECOLOGICAL PLASTICITY AND STABILITY OF SOME PROMISING VARIETIES OF POPLARS

A.P. Tsarev¹, Doctor of Agriculture, Prof.; ResearcherID: S-6639-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8019-0016
V.A. Tsarev¹, Candidate of Agriculture, Assoc. Prof.;
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3921-9339
R.P. Tsareva¹, Candidate of Agriculture, Senior Research Scientist;
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6949-4665
N.V. Laur², Doctor of Agriculture, Assoc. Prof.;
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1989-0384
¹All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology, ul. Lomonosova, 105, Voronezh, 394087, Russian Federation; e-mail: antsa-55@yandex.ru, vad.tsareff@yandex.ru, tsarais42@mail.ru
²Petrozavodsk State University, prosp. Lenina, 33, Petrozavodsk, 185910, Russian Federation; e-mail: laur@petrsu.ru

When developing promising assortments of forest woody plants, it is important to take into account not only their growth and survival in some particular environment, but also their respond to change in growing conditions. In this regard, the purpose of this work is to evaluate the ecological plasticity and stability of some poplar varieties promising for the southeastern part of European Russia and Ukraine using the Eberhart and Russell method. The research was carried out on three testing sites: upland environment of the forest-steppe zone of the Voronezh region; floodplain environment of the dry steppe zone of the Volgograd region; and floodplain environment of the steppe zone of the Donetsk region. Five promising poplar varieties were identified and studied at each of the experimental sites. The indices of survival, growth in height and diameter, trunk volumes, and productivity by wood stocks and average increments are presented for each variety. Due to the average increments change with age, the ontogeny period from 21 to 30 years was chosen for the study, during which the average survival of poplars varies slightly. It was found that Regenerata, which is characterized by average plasticity and the lowest stability, was the most productive of the studied poplar varieties. It can perform high productivity only in the favorable environment. The poplar variety Pioneer demonstrated the least plasticity. Its productivity did not vary too much with change in growth conditions at average ecological stability. The highest plasticity at average ecological stability was observed in the Vernirubens variety. Average plasticity and stability were observed in poplar E.s.-38. The poplar variety Marilandica was also characterized by average plasticity, and high ecological stability. The research results allow using of the studied varieties more rational in different growing conditions, with regard to their environmental characteristics.
For citation: Tsarev A.P., Tsarev V.A., Tsareva R.P., Laur N.V. Evaluation of Ecological Plasticity and Stability of Some Promising Varieties of Poplars. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 5, pp. 119–130. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-119-130

Keywords: poplar varieties, survival, growth, productivity, ecological plasticity, ecological stability, Eberhart and Russell method.

Поступила 17.02.20 / Received on February 17, 2020