Проект биологов ТГУ поможет увеличить урожаи кедрового ореха
24 Января 2022

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.

команда проекта Кедровые_сосны.jpg

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.

Кедровые_сосны_плюсовые.jpg

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.

Кедровые_сосны_слайд изменение климата.jpg

– 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»