Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Октября 2012 в 19:50, реферат
Одним из главных направлений в лесном хозяйстве является повышение продуктивности, устойчивости, качественного состава и многоцелевого функционирования леса. Одним из путей решения этой проблемы является интродукция хозяйственно ценных лесообразователей. Сосна сибирская (Pinus sibirica), или кедр сибирский – древесная порода ценная в первую очередь в качестве орехоноса.
ВВЕДЕНИЕ 3
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЕДРА СИБИРСКОГО 4
ИСТОРИЯ РАЗВЕДЕНИЯ КЕДРА СИБИРСКОГО В РЕГИОНЕ 8
ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИИ КЕДРА В УСЛОВИЯХ ЕГО ИНТРОДУКЦИИ 11
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ КЕДРА СИБИРСКОГО ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ ОРЕХА 14
Список литературы 19
Точные объемы лесоинтродукционных работ в период с середины 60-х годов до середины 80-х годов ХХ столетия установить крайне затруднительно из-за гибели сеянцев, утери документов, реорганизаций лесохозяйственных организаций и ряда других причин. Л.Ф. Ипатов (2007; 2011), также отмечает, что отчетные данные были часто противоречивыми. Согласно данных инвентаризации 1982, 1985 и 1987 гг., в области культуры кедра создавали на площади 187,5 га, как чистые, так и в смешении с сосной, елью и лиственницей. По данным учета в 2003 г. кедровых культур числится 103,8 га. (Ипатов, 2011).
В период производственных посадок культуры кедра закладывались по стандартной, принятой на Европейском Севере агротехнике. Количество сеянцев кедра, которое высаживалось на лесокультурную площадь существенно варьировало (от 200 до 5000 шт./га).
Отсутствие лесокультурного
Ценным лесокультурным объектом на территории Вологодской области является рукотворный кедрач – постоянный лесосеменной участок устюженского лесовода А.А. Васильева. Посадка пяти и шестилетних сеянцев в 1962-1963 годах была выполнена по схеме 5 x 4 м на площади 20,7 га. Плодоношение кедра на данных участках впервые было отмечено с 1981 года.
Единичные посадки кедра имеются практически во всех районах Вологодской области и носят скорее декоративно-эстетический, чем научно-исследовательский характер.
Таким образом, за всю историю создания культур кедра сибирского в области был накоплен достаточный опыт работ по интродукции данного вида. Многие созданные лесные культуры кедра успешно адаптировались и вступили в стадию плодоношения. Данный факт является неоспоримым доказательством того, что климатические и почвенные условия Вологодской области вполне подходят для роста этой ценной породы.
Кедр сибирский, произрастая в различных почвенно-климатических условиях, отличается высокой степенью полиморфности. В течение тысяч лет сформировались экотипы, являющиеся наиболее продуктивными в определенных экологических условиях.
Изменчивость вида проявляется по ряду фенотипических показателей от появления всходов до естественной смерти.
По числу семядолей выделяют: малосемядольные (6-8 шт.) и многосемядольные (14-17). Обычно преобладают 9-13-семядольные особи. По длине семядолей выделяют короткосемядольные (2 см и менее), длинносемядольные (4 см и более). По срокам образования боковых ветвей: ранние (в 2-4-летнем возрасте), поздние (8-9-летнем). По способности образовывать за период вегетации по два годичных прироста: без охвоения вторичного прироста, с охвоением, заложением двух мутовок, образованием женских стробилов и вторичного прироста. По окраске хвои: зелёная, пёстрая, золотистая, с голубоватым оттенком. По числу хвоинок на укороченных побегах: обычные 5-хвойные и редко встречающие ся 6-7-хвойные. По расположению хвои на побеге: правые и левые. По окраске гипокотилей, чехликов, опушения на текущем побеге в период нахождения растений в фазе обособления пучков хвои в чехликах: красные, зелёные. По форме кроны: конусовидная, овальная, шаровидная. По фенологии развития: ранние и поздние. По интенсивности роста: быстро- и медленнорастущие.
Основные направления селекции кедра сибирского – это регулярное и обильное семяношение, быстрота роста, долговечность, крупность шишек и увеличение содержание в них орешков (не менее 100 шт. в шишке), крупносемянность. Орехоплодное хозяйство предполагает ориентирование всех мероприятий по выращиванию и уходу насаждений на генетико-селекционной основе. Не меньшее значение имеет изучение возможности организации культур и промышленных плантаций кедровых сосен при интродукции в новых, более благоприятных условиях произрастания.
На основании многолетних эмбриологических исследований биологии репродукции кедра сибирского Т.П. Некрасова (1961) заключила, что отбор высокоурожайных растений следует проводить по прямому признаку с последующей селекцией по периодичности семяношения и крупноплодности, развитию кроны и биохимическим показателям (жирность орехов). Считается, что эти признаки и свойства в своем большинстве прямо коррелируют с быстротой роста по высоте и диаметру. К аналогичным выводам при изучении кедровников Западных Саян пришел А.И. Ирошников (1963). Автор выявил, что 60-65 % урожая ореха дают крупномерные деревья. Были выделены высокогорная и низкогорная популяции с существенным фенологическим барьером вследствие неодновременности цветения с разрывом в 16-28 дней.
Организация селекционного семеноводства кедра имеет важное народнохозяйственное значение. В зоне интенсивного орехопромысла формируются постоянные лесосеменные участки, с одновременным селекционным улучшением состава насаждений и усилением их семяношения. Под ПЛСУ отводятся древостой в возрасте интенсивного плодоношения (70-80 лет) в высокопродуктивных типах леса. В первую очередь заготовку семян осуществляют в имеющихся рощах кедра вблизи населенных пунктов с раздельным сбором с деревьев, отличающихся обилием семяношения и качеству семян. Даже однократный отбор в этих «окультуренных» кедровых рощах имеет значение при селекции на плодоношение (Любавская, 2006).
Особенностью селекции в условиях интродукции является отрыв новых популяций от материнских, их ограниченность, то есть наличие определенной изоляции. В популяционной генетике под изоляцией понимается любое нарушение панмиксии. В таком случае, вид представляет собой отдельные генетические популяции с полностью или частично прекращенным обменом генами. При разобщенной репродукции в ряду поколений, давление естественного отбора в разных популяциях действуют в разнонаправлено, что служит началом дифференциации популяций. В последующем такие популяции могут дать начало новым внутривидовым формам, а при более сильной дивергенции и новым видам (Царев, Погиба, Лаур, 2010). В случае культивирования растений при условии соблюдения искусственного отбора (селекции) возможно создание новых сортов. Отметим, что селекционный процесс в пределах ареала трудоемок именно по причине свободного перекрестного опыления в популяции. В результате изоляции также снижается ее гетерозиготность (как следствие инбридинга), выщепляются рецессивные гомозиготные генотипы, происходит генетический дрейф (в малых популяциях) и дивергенция первоначальных исходных видов. Однако, даже при однократной миграции обуславливающей стабилизирующее скрещивание в исходной популяции установится генетическое равновесие. Если же процесс миграции примет систематический характер, то концентрация генов будет меняться с каждым новым стабилизирующим скрещиванием (Царев, Погиба, Лаур, 2010).
Одно из главных достоинств кедра сибирского – это его орехи, высококалорийные и целебные. В Сибири орехи являлись важным дополнительным источником питания местных жителей. Кедровые орехи в России являлись предметом экспорта и вывозились в Англию и другие страны (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).. Кедровое масло значительно превосходило лучшие сорт прованского, получаемого из маслин (Игнатенко, 1972). Среди орехоплодных растении семена кедра сибирского по жирности находятся на четвертом месте после лещины обыкновенной, ореха грецкого, кедра корейского. По содержанию незаменимых жирных кислот кедровое масло превосходит арахисовое в три раза, а соевое и подсолнечное – в 1,5 раза. По количеству важного для организма фосфатидного фосфора оно богаче масел всех орехов (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
И.А.Нестеров в 1928 г., отмечал, что кедровое масло по удельному весу, его высыханию, йодному числу и другим показателям может заменить миндальное и прованское во всех случаях медицинского и фармацевтического применения (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
М.М.Игнатенко (1972) приводит работу Ф.Л. Автократова (врача по профессии), который отмечал еще в 1913 году ценные диетические и лечебные свойства орехов, помогающие при сердечно-сосудистых заболеваниях, язвах желудка, двенадцатиперстной кишки, атеросклерозе, малокровии, повышенных показателях артериального давления, кислотности желудочного сока и пр. В настоящее время ученые установили, что кедровые орехи содержат различные вещества, способствующие сохранению высокой работоспособности человека, улучшению состава крови, предупреждению туберкулеза (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
Благотворное влияние кедровых орехов на жизнедеятельность человека отмечал еще в XVIII веке академик П.С.Паллас. Он писал, что орехи возвращают человеку молодость и восстанавливают мужскую силу. Регулярное употребление орехов повышает устойчивость организма к различным заболеваниям и увеличивает продолжительность жизни (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
Семена кедра сибирского, содержащие 15-19 % белков, 55-70 % жиров, 14-20 % углеводов, аминокислоты, макро-, микроэлементы, витамины, являются ценным, экологически чистым продуктом питания, превосходя по калорийности мясо и многие другие. Белки содержат незаменимые для жизнедеятельности человека аминокислоты: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, лизин, метионин, гистидин; условно незаменимые: цистин, аргинин, тирозин. На долю незаменимых кислот приходится около 70 %, что подтверждает высокую биологическую ценность белков кедровых орехов. Следует отметить также то, что аргинин входит в категорию незаменимых для детского питания (Руш, 1968). В орехах содержится 2,0-2,5 % минеральных веществ (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
Много в орехах витаминов группы В и Д, которые нормализуют деятельность нервной системы, улучшают состав крови; особенно B1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В6, повышающих устойчивость организма человека к радиоактивным излучениям. Витамины Е, F стимулируют жирорастворимые и другие процессы; А – активизирует рост и развитие организма (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).
Витамина Е в кедровом масле содержится в среднем 54,8 мг%, ядре орехов - 32,8 мг%, что значительно выше, чем в грецких орехах – 20,5 мг%, миндале - 15 мг% и арахисе - 6,5 мг% (Руш, 1968, 1971). При недостатке в организме человека витамина Е нарушается обмен веществ, возрастает предрасположенность к атеросклерозу (Игнатенко, 1988).
Наличие кедровых орехов способствует регулированию численности потомства млекопитающих в тайге. Считается, что соболь не может продлить род, если нет в его рационе кедровых орехов. Они положительно влияют на качество меха соболя. Отмечено, что лучшие соболиные шкурки добываются в кедровниках в годы обильных урожаев. Кедровые леса являются главной кормовой базой охотничьего хозяйства. «Есть кедр – будет и соболь, и белка, и медведь. Нет кедра – тайга пуста» (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003).. Содержание витамина С в ядрах орехов незначительное. Однако, по данным В.А. Руша (1968), орехи молочной спелости содержат в среднем 64 мг% аскорбиновой кислоты.
В масле семян (22-23 % от массы ореха) обнаружены полиненасыщенные жирные кислоты, которые синтезируются только растительными организмами и необходимы для нормальной жизнедеятельности человека (Руш, 1968). Отмечается высокое содержание линолевой (в среднем 57,2 % к общей массе жирных кислот) и линоленовой (21,2 %) кислот, обладающих активностью «витамина F». При их недостатке у людей чаще возникают респираторные заболевания. Особенно чувствительны к недостатку этих кислот грудные дети – возникают дерматиты (Игнатенко, 1972).
В ядре ореха кедра сибирского сосредоточен большой спектр микроэлементов, в том числе таких важных для человека, как магний, марганец, железо, медь (Каретников, Дмитриченко, 1966; Каретников, 1968; Лопина и др., 1980). Особенно много в орехах находится магния. По данным П.В.Каретникова (1966), магния в ядре содержится 200-260 мг%, В.А.Руша (1968) – 448-516 мг%, который отмечает, что нет такого продукта питания, который мог бы сравниться по содержанию магния с кедровыми орехами. В.А.Руш (1968) указывал, что орехи являются также источником железа (до 18,0 мг%), марганца (в среднем 9,7 мг%), фосфора (46,1 – 58,8).
В состав орехов входит йод, который благоприятно влияет на работу щитовидной железы и препятствует возникновению эндемического зоба (Игнатенко, 1988).
По данным В.А.Руша (1968), содержание азота в семенах кедра сибирского составляет 3,04 %, в том числе белкового – 2,73 % (т.е. около 90 %).
Издавна в Сибири из кедровых орехов получали кедровое масло. Для этого их сушили, сортировали на обыкновенной веялке. Мелкие орехи с тонкой кожурой очищали на деревянных жерновах, внутренняя сторона которых обивалась выбитым наподобие терки листовым железом. Для орехов с более толстой кожурой применяли каменные жернова. Очищенные ядра орехов толкли в деревянных ступах до кашицеобразной массы. Измельченная таким образом кашица перекладывалась в большой медный чан, обложенный кирпичной кладкой. Чан имел вверху сток для масла, а внутри – четырехлопастную мешалку, которая приводилась в движение вручную. Когда содержимое чана согревалось, туда добавляли горячую воду и всю массу перемешивали. Масло поднималось вверх и стекало по желобку (Бех, Таран, 1979). Для приготовления кедрового молока орехи очищали, разминали деревянной толкушкой, подливая воду до кашицеобразной консистенции, доводили на медленном огне до кипения. Затем молоко сливали в стеклянные банки и герметически закрывали. Такое молоко содержало в 5 раз больше жиров, чем коровье, а по калорийности превосходит свиное сало (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003)..
Жмых, масличность которого составляет в среднем 11 %, использовали для изготовления кондитерских изделий. Если кашецеобразную массу растолченных орехов чалить разогретым медом и дать остыть, то получается несравненная по вкусу халва (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003)..
При заготовке и переработке ореха остаются отходы, которые могут быть использованы в качестве сырья для выработки фурфурола, таннидов, красок, смолы, лекарственных препаратов (Крылов и др., 1983).
Е.Н. Осипова (2006) отмечает, что в Сибири физические показатели кедрового ореха варьируют в зависимости от географического фактора, что в целом не снижает их пищевую ценность. Исследователь выявила, что орехи кедра сибирского в зависимости от места произрастания различаются по химическому составу: содержание жира в ядре кедрового ореха варьирует от 62,6 до 65,4%; содержание белка от 17,8 до 20,2%. В образцах южных районов, по сравнению с северными, наблюдается обратная зависимость между количеством жира и содержанием белка в ядре.