Исходный видовой материал для селекции берез

Род Betula L. представлен 120 видами, более сорока из них про­израстает в лесах России и около 30 видов берез интродуцированы в дендрариях и ботанических садах. Род представлен большим чис­лом молодых, гибридизирующих, часто еще плохо установившихся видов. Виды контрастны по биологии, морфологии, экологической пластичности. Все они — типичные бореальные растения, распрос­траненные во всех умеренных, внетропических областях Северного полушария: Европе, Азии, Северной Америке и принадлежат к пяти секциям, четыре из которых широко представлены в нашей стране: Costatae Regel, Albae Regel, Fruticosae Regel, Nanae Regel.

Важнейшими лесообразующими видами являются береза повис­лая (В. pendula Roth) и береза пушистая (В. pubescens Ehrch.) из секции белых берез (Albae Regel).OHH произрастают по всей территории Ев­разии. В Сибири и на Дальнем Востоке эта секция представлена бе­резой широколистной или плосколистной (В. platyphylla Sukacz.), бе­резой маньчжурской (В. mandshurica (Regel) Nakai), березой Каяндера (В. cajanderi Sukacz.), березой извилистой (В. tortuosa Ledeb.) идр.

В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке произрастают бере­зы секции Costatae Regel: даурская (В. davurica Pall.), железная или Шмидта (В. schmidtii Regel), береза каменная или Эрмана (В. ermanii Cham.), береза ребристая. (В. costata Trautv.) и др.

Секция Fruticosa Regel представлена кустарниками, произраста­ющими в северных и средних областях России, Сибири иДальнем Востоке. Наиболее известными из них являются береза низкая (В. humilis Schrank), береза кустарниковая (В. fruticosa Pall.).

Представители секции Nana Regel произрастают в северных рай­онах европейской части, Урала, Сибири и Дальнего Востока нашей страны. К ним относятся береза карликовая или березовый стланец (В nana L.), береза мелколистная, Миддендорфа или раскидистая (В. microphylla Bunge). В Северо-Восточном Казахстане иАлтайско-Саянской Горной области произрастает береза круглолистная (В. rotundifolia Spach).

Все виды берез имеют важное лесоводственное значение. Они всегда привлекали внимание иссследователей, включая системати­ков, цитологов, эмбриологов, генетиков, лесоводов, селекционеров.

13.4.3. Березы секции Costatae Regel

Из многочисленных видов берез секции костата наиболее изу­ченными являются:

Береза даурская — В.davurica Pall. Дерево 20-25 м высотой и 0,5-0,7 м диаметром ствола. Произрастает в лиственных лесах Забайка­лья и в южной подзоне Дальнего Востока. Служит сырьем для фанер­ного производства, используется в лесопилении, мебельном производ­стве, а также в авиастроении. В культуре встречается на Дальнем Вос­токе, Украине, в Белоруссии, Прибалтике, Санкт-Петербурге, Иван­теевском дендропарке Московской области, в ГБС (г. Москва).

Береза железная, или Шмидта — В. schmidtii Regel. Дерево 20-22 м высотой и до 0,8 м диаметром. Растет на юге Приморья Дальнего востока в разреженных хвойно-широколиственных лесах. По дан­ным А.Д. Гурьева (1980) в свежих условиях местопроизрастания ее высота не больше 20 м, а диаметр 0,52 -0,60 м, крона у нее начина­ется в 6-9 м от шейки корня. На гребнях водорозделов и горных склонах высота березы достигает 10-14 м, деревья отличаются силь­ным сбегом и многоствольностью. Древесина березы Шмидта весь­ма твердая, механически прочная. Превышает по прочности даже такую породу, как самшит, которая считается самой крепкой. Са­мая стойкая из берез к гниению. Древесина хорошо полируется и обрабатывается режущими инструментами. Береза Шмидта широ­ко применяется в зеленом строительстве как ценная декоративная порода, ее используют в виде солитеров или групп на хорошо осве­щенных полянах и опушках, а также в парках и лесопарках. При­годна в сочетании с дубом для защитных полос и облесения скло­нов гор. Размножается береза Шмидта семенным и вегетативным путем. В культуре встречается в Уссурийске Приморского края, Санкт-Петербурге, Лесной опытной селекционной станции (ЛОСС) Липецкой области, Самаре, ГБС (г. Москва).

Береза ребристая — В. costata Trautv. Крупное, полнодревесное дерево высотой до 30 м и диаметром до 100 см. Это одна из наибо­лее теневыносливых берез, не встречающаяся на вырубках и гарях. Произрастает отдельными деревьями в сообществе с другими ли­ственными и хвойными древесными породами в девственных гор­ных лесах до субальпийского пояса в Хабаровском и Приморских краях, в Маньчжурии и Северной Корее. Деревья отличаются реб­ристостью нижней части ствола и выступающими прикорневыми лапами. Размножается семенным путем, порослевая способность слабая. Ценится за прочную и тяжелую древесину. Считается перс­пективным, красивым парковым деревом и может быть использо­вано в зеленом строительстве. В культуре имеется в Санкт-Петербурге, Липецкой ЛОСС, на Алтае, в Ивантеевском дендропарке Московской области, в ГБС (г. Москва).

13.4.4. Березы секции Albae Regel

В лесной зоне умеренного пояса преобладают березы секции Albae. Основными представителями этой секции являются береза пушистая, береза повислая, береза плосколистная. Именно они, занимая огромный ареал, имеют большое значение в образовании древесной растительности нашей страны.

Береза пушистая — В. pubescens Ehrh. По лесообразующему зна­чению и хозяйственной важности это дерево занимает второе место после березы повислой. Ее ареал такой же, как у березы повислой, но в отличие от последней она растет на влажных, плодородных по­чвах, в микропонижениях, образуя самостоятельные ассоциации на более увлажненных местах, выносит заболачивание почвы лучше, чем береза повислая, и произрастает в сыроватых лесах на окраинах болот, на болотах, по берегам озер. На севере она заходит дальше березы повислой (71°с.ш.), на юге доходит до степей, где растет оди­ночными деревьями или образует колки. В благоприятных услови­ях высота дерева достигает 20-25 м, а диаметр ствола 0,6 м. Исполь­зуется береза пушистая в производстве фанеры, спортинвентаря, ру­жейных лож, строительных деталей, древесноволокнистых плит, химических продуктов.

Изучение формового разнообразия березы пушистой выявило от­личие отдельных особей по цвету коры (Махнев, 1965; Гроздова, 1961 и др.). Были выделены белокорые, шероховатокорые, волнис-токорые, темнокорые, желтокорые, бронзовокорые формы. При этом было отмечено, что превосходство по высоте имеют шерохо­ватые и волнистокорые формы. Желтокорые формы березы пуши­стой отличаются медленным ростом, но ценятся за декоративный необычный цвет коры.

У березы пушистой имеются декоративные формы: пирамидаль­ная —f.fastigiata Hort. — с вертикально вверх направленными ветвями, образующими узкую пирамидальную крону; яйцелистная —f. ovarifolia Sukacz. — с листьями яйцевидной формы; ромболистная —f. rombifolia Sukacz. — листья ромбической формы; крапиволистная — f. urticifolia (Loud.) Schelle — листья лопастные, темно-зеленые, опушенные.

Все формы применяются в зеленом строительстве и в дендроса-дах. Размножают их чаще всего прививками, способы которых пе­речислены выше.

Одной из особенностей березы пушистой является ее способность образовывать капы.

Капом называется наплыв древесины со спящими почками. В народе капы называют «корешок», так как, обра­зуясь в области корневой шейки (прикорневые капы), они по фор­ме напоминают корнеплоды. Другое название — «щетка», связано, по-видимому, с тем, что при снятии корки с капа многочисленные спящие почки имеют вид щетки. Кроме этого, капы образуются на стволах (стволовые капы), ветвях и корнях. Древесина капов на сре­зах имеет перламутровую текстуру «в горошек», в отличие от сувеля или сувельвала — наплывов на стволах и сучьях, не имеющих при­даточных почек. Древесина сувелей имеет извилистое строение. Из каповой древесины можно изготовить тонкую ножевую фанеру толщиной 1 мм и дощечку. Именно с дощечкой работают более 200 лет известные мастера из Вятки. Многочисленные изделия из капа (рамки, очешники, шкатулки, портсигары и др.) представля­ют собой высокохудожественные изделия. Капы используются и для производства мебели. Древесина их прочная, хорошо полиру­ется и обрабатывается на токарном станке. Чем больше размеры капа, тем выше его ценность. Стволовые капы березы достигают 15 кг, а прикорневые — 500 кг. Основные запасы березового капа сосредоточены в Башкирии, Кировской, Челябинской, Новоси­бирской областях.

Изучением условий произрастания, природы капообразования, текстуры древесины занимались многие лесные селекционеры: А.С. Яблоков, Н.О. Соколов, С.Н. Багаев, А.В. Козьмин, АК. Мах­нев, В.В. Коровин, М.Г. Романовский. До настоящего времени природа капообразования до конца не выяснена. Все исследова­тели обращают внимание на то, что капообразование происходит у древесных пород, произрастающих в экстремальных условиях (береза пушистая — поймы рек, орех грецкий, дуб монгольский — высокогорье, липа, клен ясенелистный, тополи — антропогенное воздействие и др.), и что придаточные почки — это приспособле­ние к вегетативному возобновлению в определенных экологичес­ких условиях. Многие исследователи считают, что это явление носит наследственный характер и что можно подобрать пары де­ревьев с капами, которые дадут наибольший выход его в потом­стве. Кроме того, необходимо организовать временные и посто­янные семенные участки и разработать методы искусственного разведения каповых форм.

Береза повислая — В. pendula Roth. Это дерево является важней­шим образователем березовых формаций в лесах нашей страны. Ее «реал охватывает обширную территорию всей лесной зоны Евро­пы, Западной и Центральной Сибири. Северная граница его дости­гает на Кольском полуострове 69°сш., далее проходит по берегампо строению древесины на три типа, по которым следует отбирать деревья для семенных плантаций:

• пиловочные березы (прямоствольные, тонкосуковатые, име­ющие деловой ствол до вершины, быстрорастущие);

• березы для лущеной фанеры (кроме показателей пиловочных берез, требуется еще гладкая кора без продольных трещин и выде­ляющегося комля);

• березы со свилеватой (узорчатой) древесиной (грубая кора указывает на узорчатость древесины).

Первые работы по хозяйственной оценке, отбор и выращивание фанерной березы в нашей стране относятся к 30-м годам. М.Е. Ткаченко (1943) обратил внимание на необходимость изучения хозяй­ственной ценности и деловых качеств стволов, и коррелирующих с ними цвета и трещиноватости коры.

С 1950 г. началась инвентаризация березняков страны (А.С. Ябло-ков, 1962; Н.Б. Гроздова, 1961; А.К. Махнев, 1960, 1965 и др.). Была изучена внутривидовая изменчивость березы повислой и пу­шистой по цвету коры, толщине и строению корки. Изучение формового состава березы повислой и пушистой показало, что для березы повислой характерным формообразующим признаком является высота поднятия корки по стволу, а у березы пушистой — цвет.

А.С. Яблоковым в лесах Подмосковья было выделено три груп­пы морфологических форм березы повислой:

• Ромбовиднотрещиноватая. Стволы деревьев стройные, пол­нодревесные, хорошо очищены от мертвых сучьев, с белой берес­той. Грубая кора с глубокими трещинами в виде ромбов темного цвета, поднимается невысоко и на высоте 1,5-2 м начинает преоб­ладать беловато-серая, с ромбовидными темными трещинами бу­роватого цвета продольного направления. Эта форма отличается быстрым ростом и древесиной высоких качеств.

• Гладкокорая. Стволы деревьев стройные, слабосбежистые, хо­рошо очищенные от сучьев. Гладкая серая кора, без трещин, спуска­ется почти до земли. Лишь до высоты 0,4-0,6 м имеются неглубокие продольные трещины. По быстроте роста незначительно уступает де­ревьям с ромбовиднотрещиноватой корой. Древесина прямослой­ная, довольно прочная, хорошо обрабатывается и ценится в произ­водстве фанеры.

Грубокорая. Стволы сильносбежистые, часто неправильной формы, с изгибами. В комлевой части имеется груботрещиноватая толстая корка, поднимается по стволу от 2 до 8 м. Древесина дере­вьев этого типа отличается вязкостью, имеет красивую волнистосвилеватую текстуру, очень твердая, трудно колется. Деревья этой формы растут медленно.

Н.Б. Гроздова в Брянской, Московской и Костромской облас­тях выделила шесть форм березы повислой по коре: ромбовидно-трещиноватую, груботрещиноватую, продольнотрещиноватую, се-рокорую, слоистокорую, шероховатокорую.

В Зауралье А.К. Махнев (1960,1965) выделил ромбовиднотрещи-новатую, груботрещиноватую, слоистокорую и серотрещиноватую формы.

В.Ф. Коноваловым (1983) было изучено формовое разнообразие березняков в Марийской АССР и Московской области. Им было показано, что среднее значение высот березняков варьирует в зави­симости от их формового состава, так как высота груботрещиноватых форм составляет 95-97% от средней высоты насаждений, ромбовиднотрещиноватых 119-128%, гладкокорых 112-120%. Сеянцы ромбовиднотрещиноватых и гладкокорых форм обладают повышен­ной энергией линейного роста. Именно эти формы должны быть рекомендованы при селекции на быстроту роста. Им выделено три типа грубокорых форм с различной степенью волнистости и свиле­ватости древесины, которая диагностируется по высоте поднятия и толщине грубой корки. Изменчивость по внешним морфологичес­ким признакам коррелирует с текстурой древесины и может быть оценена уже с шестилетнего возраста.

Интересные данные получены при скрещивании различных форм березы повислой. По данным А.Я. Любавской (1950), в се­менном потомстве, полученном в результате скрещивания грубо­корых форм с гладкокорыми, доля растений с волнисто-свилева­той древесиной возрастает до 25%. При скрещивании грубокорой формы с серокорой в F_x 15,5% грубокорой : 30,1% серокорой : 19,5% ромбовиднотрещиноватой : 33,9% чешуйчатокорой : 1% слоисто -корой форм. Таким образом, при проведении внутривидовых скре­щиваний необходимо подобрать родительские пары, дающие вы­сокую или низкую ОКС в потомстве на быстроту роста и диффе­ренцированно выращивать определенные сортименты березовой древесины.

Как у нас в стране, так и за рубежом проведены многочисленные опыты по межвидовой гибридизации берез. Несмотря на то, что раз­личные виды берез имеют неодинаковые хромосомные наборы (у повислой, Максимовича, карликовой, сладкой, низкой 2n = 28, у пушистой, даурской 2n = 56, желтой, граболистной 2n = 84), они легко скрещиваются и часто дают плодовитое потомство. А.Я Лю-бавская (МГУЛ, Московская область) в 1953г. провела межвидовые скрещивания берез пушистой, японской, каменной, плосколистной, желтой и бумажной. Всхожесть гибридных семян различна: так, при скрещивании березы повислой и японской семена имели всхо­жесть 88%, бородавчатой и пушистой — 73%.

В эти же годы Н.А. Коновалов (Свердловский ботанический сад) провел скрещивания между березой повислой и даурской, маньч­журской и желтой, маньчжурской и даурской. Он установил, что скрещивание между многим видами берез проходит сравнительно легко, но гибридные семена имеют низкую всхожесть.

А.В. Козьминым (ЦНИИЛГиС, Воронеж) были проведены скре­щивания березы повислой с ребристой, вишневой, бумажной, го­лубой, а также маньчжурской с повислой, плосколистной, ойковской и Эрмана. Часть гибридных семян оказалась невсхожей, среди гибридных сеянцев быстротой роста выделялись гибриды от пря­мого и обратного скрещивания березы повислой и бумажной.

Н.П. Пичугина в 1972 г. провела скрещивание между березой повислой и березой желтой, березой повислой и березой даурской, березой маньчжурской и березой желтой, березой маньчжурской и березой даурской, березой маньчжурской и березой тополелистной. Межвидовые гибриды берез с ярко выраженным гетерозисом полу­чены в Швеции и США. Считается, что межвидовая гибридизация берез перспективна для лесного хозяйства.

Эксплуатационная зрелость березовых насаждений наступает в 40-60 лет. Селекционная инвентаризация и отбор плюсовых дере­вьев и насаждений проводится по общим правилам. На 1 января 2000 г. 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).

Размножение. 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 пушистой и 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.

Успешное выращивание березы зависит от агротехники ее вы­ращивания. Необходимо следить за влажностью почвы, так как под­сыхание верхнего горизонта почвы приводит к массовой гибели се­янцев. Обычно всходы притеняют щитами. Возможно применение пленки для ускорения всходов, удобрение в оптимальных дозах и своевременная пикировка всходов и сеянцев с оптимальным раз­мещением на грядах.

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 семенами, 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 активного 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 слабооподзоленых почвах, на возвышенных, не переувлажненных местах в условиях свежих суборевых и сураменевых типов леса. Для плантации березы пушис­той необходимы более плодородные почвы, влажные долины рек, нижние части склонов балок.

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-гидрологических условий. При загущенных посадках (1,0x0,5) или (1,5x1,5) зачастую плодоноше­ние отсутствует. При создании плантаций IIи IIIпорядков, кроме выше указанных 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 выше изложенного, виды березы очень различаются поинтенсивности 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.