Проект биологов ТГУ поможет увеличить урожаи кедрового ореха

Ученые Биологического института Томского госуниверситета разрабатывают новую методику учета урожайности кедровых сосен при помощи квадрокоптера. Беспилотники помогут находить «плюсовые» деревья с высокой урожайностью для создания высокопродуктивных орехоплодных плантаций. Сейчас в региональной базе данных таких «плюсовых» кедровых сосен нет: многие деревья, о которых знали лесничие и биологи, пострадали от сибирского шелкопряда и союзного короеда. Проект биологов ТГУ в настоящее время находится на стадии разработки.

Авторы проекта «Создание методики учета урожайности кедровых сосен при помощи квадрокоптера» – старший преподаватель кафедры лесного хозяйства и ландшафтного строительства Александр Попов, старший преподаватель кафедры лесного хозяйства и ландшафтного строительства Ольга Полякова и доцент кафедры почвоведения и экологии почв Татьяна Раудина – рассчитывают привлечь средства на реализацию свой идеи за счет грантов.

Кедровые сосны – группа видов подрода Strobus рода Pinus. К ней относится в том числе сосна кедровая сибирская – дерево, которое известно всем как сибирский кедр. Плюсовые деревья – это те, что значительно превосходят по одному или нескольким хозяйственно ценным признакам и свойствам окружающие деревья одного с ними возраста и фенологической формы, растущие в тех же условиях.

Как поясняют эксперты, создание высокопродуктивных плантаций – достаточно продолжительный процесс. В начале в естественных или полуестественных насаждениях проходит первичный отбор плюсовых деревьев, затем их прививают на подвой и высаживают в специальные клоновые архивы, где проводят дальнейшее выращивание и проверку. Те клоны, которые действительно оказались плюсовыми, используют в дальнейшей работе – заготавливают с них черенки, прививают и высаживают, создавая высокопродуктивные плантации.

По данным биологов, один гектар 25-летних прививок плюсовых деревьев дает столько же семян, сколько гектар 200-летнего припоселкового кедровника. При этом на плантациях, в отличие от естественных насаждений, полученные семена предназначены только для промысловых целей, тогда как в обычном лесу они служат еще и материалом для естественного возобновления, и пищей для лесных обитателей.

Дистанционно находить в лесах плюсовые деревья для таких плантаций селекционерам помогут квадрокоптеры.

– Сейчас в базах данных Томской области, по сути, нет плюсовых кедровых сосен – это открытая информация с сайта областного департамента лесного хозяйства. Например, их было всего 22 в Лучано-Ипатовском припоселковом кедровнике, но по нему прошелся сибирский шелкопряд, а затем и инвазивный вредитель – союзный короед. Так что плюсовые деревья там мы потеряли и нужно срочно искать новые, – рассказывает Александр Попов. – Сначала мы планируем использовать предлагаемую модель в клоновом архиве, а потом – при наработке достаточно большого объема данных и правильной методике – начинать испытания в естественных насаждениях.

Проектом предусмотрено использование квадрокоптера с мультиспектральной камерой. Предполагается разработка методики учета урожайности, программы автоматической обработки изображений и подсчета урожая и формирование базы данных с информацией о плюсовых деревьев для создания орехоплодных плантаций. Помимо поиска таких деревьев, будет выполняться еще одна задача – получение данных о реакции деревьев на изменение климата. Исследователи смогут отследить смещение физиологических процессов на более ранние или более поздние сроки, резкое изменение урожайности без видимых внешних воздействий и значимые межгодовые изменения вегетативных индексов в насаждении.

– Изначально предлагаемый нами метод учета урожайности возник как идея при выполнении гранта РНФ «Разнообразие хозяйственно-ценных признаков у кедра сибирского: характер, природа и возможности использования в селекционной работе» в лаборатории дендроэкологии ИМКЭС СО РАН под руководством Сергея Горошкевича и Светланы Велисевич, в котором я и Ольга Полякова принимали участие как исполнители. В том проекте эта идея рассматривались как не основная, поэтому на ее раскрытие не было достаточно сил и времени. Сейчас мы решили раскрыть эту идею подробнее, – резюмирует Александр Попов.

Добавим, что проект по повышению урожайности кедровых сосен биологи презентовали на подведении итогов программы «Видимость», организованной в Томском государственном университете. За 2,5 недели интенсивов молодые исследователи, аспиранты и студенты ТГУ смогли развить проектное мышление, поработать над презентационными навыками, сформировать междисциплинарные научные команды и представить коллегам свои научные проекты.

Иллюстрации: презентация авторов проекта на программе «Видимость»