Искусственное разведение кедров сибирского и европейского имеет многолетнюю историю.
Наиболее древние сохранившиеся посадки кедра сибирского в 8 км от г. Ярославля близ Толгского монастыря, по сообщению М. Ф. Петрова (1961а), в 1940 г. имели возраст около 400 лет. Лесничий Р. Р. Поле в 1913 г. писал о старой кедровой роще Коряжемского монастыря в Сольвычегодском уезде. С. Д. Георгиевский, X. М. Исаченко и В. В. Попов приводили в своих работах описания наиболее старых и интересных культур кедра в европейской части СССР. В сборнике «Кедр сибирский на европейском Севере СССР», изданном в 1972 г., приведены данные о разведении кедра в Архангельской, Псковской, Вологодской, Ленинградской областях, Карельской, Марийской и Татарской АССР. М. Ф. Петров (1972) в этом сборнике сообщает о культурах кедра сибирского на Соловецких о-вах. В возрасте около 90—100 лет они имели высоту 14,5 м и средний диаметр деревьев 42 см.
Наиболее старые культуры кедра на Урале (Верхотурская роща) насчитывают 250 лет. В Москве известны культуры кедра в Тимирязевской СХА (бывш. Петровско-Разумовской академии), созданные в 80-х гг. XIX в. проф. М. К. Турским, и описанные В. П. Тимофеевым в связи со столетием парка академии в 1964 г. Под Москвой имеются небольшие культуры кедров сибирского, корейского и кедрового стланика в Ивантеевском питомнике, созданные сеянцами в 1938—1953 гг. под руководством акад ВАСХНИЛ А. С. Яблокова (Каталог Ивантеевского дендрологического сада ВНИИЛМ, 1976). Культуры кедра корейского имеют высоту 6—8 м (в возрасте 35 лет), дают всхожие семена.
Наиболее древние культуры кедра в Лисинском учебном лесничестве под Ленинградом известны с 1839 г. хотя в руководстве главного лесничего Фокеля, написанном в 1766 г., упоминается о разведении кедра сибирского в период его деятельности в Петербурге в XVIII в. На Лесостепной станции имеются удачные посадки; кедров сибирского (высотой 3,5—7 м), европейского (высотой 4,7— 6м), корейского (высотой 5—5,8 м) и кедрового стланика (высотой 2,3—2,7 м), имеющие возраст 30—35 лет, вступившие в этап семеношения (по Н. К. и В. Н. Веховым).
В Сибири к созданию искусственных посадок кедра население приступило гораздо позже, чем в европейской части страны. Наиболее старые посадки кедра здесь были проведены в конце XIX — начале XX в. Аллейные посадки кедра 70—80-летнего, возраста, находятся в парке г. Абаза Хакасской автономной области и в Подгородной лесной даче сельскохозяйственного, института г. Омска. Однако в целом работы по выращиванию искусственных насаждений кедра проводились до 70-х годов на незначительных площадях, и к 1962 г. их было создано не более 750 га.
Новосибирское управление лесного хозяйства одним из первых, в Сибири приступило к созданию культур кедра. Первые опытные посадки здесь были сделаны в 1948 г. в Бердском лесхозе. Первые посевы кедра в Новосибирской обл. оказались не совсем удачными из-за того, что семена кедра были уничтожены на питомнике мышевидными грызунами, а всходы уничтожались птицами (лесными голубями, дятлами, дубоносами, сойками, сороками и т. д.).
В лесхозах Новосибирской обл. были проверены различные способы посадки кедра сеянцами в коридорах и на открытых площадках. Кедр на открытых местах растет гораздо интенсивнее посаженного в коридорах.
В 1950—1960 гг. активизируются исследования по искусственному разведению кедра посевом семян, улучшению подготовки семян к высеву (изучаются различные способы стратификации), выращиванию посадочного материала в питомниках и защите семян и всходов от различных повреждений (слизнями, мышевидными грызунами, птицами, млекопитающими и т. д.) и сорняков, высадке сеянцев и саженцев на постоянную лесокультурную площадь, вегетативному размножению кедра при помощи прививок с целью создания постоянных лесосеменных плантаций и сохранения клоновых качеств плюсовых деревьев, преодоления времени в семеношении, расширения границ ареала и т. д.
На основе обобщения большого опытного материала выяснилось, что требовательность к свету у кедра сибирского в разном возрасте различна. До 3 лет он теневынослив, а с 3—4-летнего возраста становится требовательным к освещению. Определились и средние темпы прироста кедра в высоту в разные годы. В первые годы жизни всходы кедра растут медленно, давая прирост в высоту до 1—3 см в год; в 4—5 лет прирост увеличивается до 5—8 см; с 15—20 лет кедр дает прирост по высоте в редких насаждениях 9—11 см, а на открытых местах (на гарях и прогалинах) 20—35 см в год. Наиболее интенсивный рост в высоту наблюдается в 18—40 лет, когда прирост на открытых местах достигает 50—60 см в год. Затем прирост снижается и с 50 лет составляет 10—15, реже 20—30 см в год. Прирост кедра продолжается до 250—300 лет, и его интенсивность зависит от почвенно-климатических условий, степени освещенности (полноты древостоя) и наследственных качеств деревьев или целых популяций.
К 1970 г. накопился материал по выращиванию кедра в питомниках и в лесокультурах, а объем культур кедра за 1966—1970 гг. составил по Российской Федерации 89,3 тыс. га. Появились обобщающие работы, например «Искусственное восстановление кедра сибирского» Р. И. Лоскутова (1971). До этого были изданы статьи и брошюры с обобщением местного опыта. В них были освещены способы посева семян (узкострочный, широкострочный), глубина заделки семян, выход сеянцев при разной норме высева и разной глубине заделки семян (например, в питомнике темнохвойного пояса при норме высева 500 шт/м2, оптимальная глубина заделки семян 3,3—4 см при весеннем широкострочном посеве), качественные показатели сеянцев кедра при разной норме высева и различной глубине заделки семян. Определились оптимальные сроки посева (с июля по август), способы защиты посевов от грызунов и птиц (применение затравок из фосфида цинка), а также способы борьбы с сорняками.
Как отмечает Р. И. Лоскутов (1971), в темнохвойных лесах с преобладанием травяных типов леса при посадке кедра на лесокультурную площадь лучше использовать посадочный материал в возрасте 3—4 лет. В других районах и с господством зеленомошных типов культуры можно выращивать 2-летним посадочным материалом.
Посадка рекомендуется свежевыкопанным посадочным материалом с влажными корнями. Лучшие результаты дает посадка в дождливый период. Корневая шейка заглубляется на 1,5—3 см. Как показали многочисленные исследования, кедр в культурах лучше (в 4—8 раз) растет при полном солнечном освещении. Особенно это важно при создании орехосеменных культур.
Накоплен большой опыт по защите посевов кедра от сорняков в питомниках. По исследованиям В. Г. Лузанова (1970, 1976), посевы кедра сибирского хорошо выдерживают послепосевную и послевсходовую обработку гербицидами триазинового ряда. В устойчивости всходов кедра к триазиновым препаратам выявлены и значительные различия. Лучшую избирательность проявил пропазин, который на горнотаежной псевдооподзоленной почве при послепосевном внесении не вызвал повреждений однолетних посевов кедра даже в дозе 24 кг/га (оптимальная доза 6 кг/га), а наименьшую — симазин (максимальная доза 4 кг/га). Исследования показали, что послепосевная обработка этими препаратами в дозе 4 кг/га обеспечивала чистоту посевов два, а при дозе 6 кг/га — даже три сезона.
Дальнейшее увеличение доз до 8 кг/га пропазина освобождает посевы от сорняков на 4 года. На черноземах внесение 6 кг/га пропазина избавляет посевы от сорняков в питомниках на 1 год, внесение 8 кг/га пропазина, атразина и симазина — на 2 года. Предпочтение рекомендовано отдавать пропазину, как обладающему более длительным действием, а при его отсутствии — атразину.
В предприятиях лесного хозяйства РСФСР начали переходить на создание крупных специализированных кедровых питомников, что позволило применять механизацию работ и организовать выращивание кедра на селекционной основе с выпуском сеянцев в брикетах с закрытой корневой системой (как это делается в Гатчинском питомнике близ Ленинграда и в питомнике НПО «Силава» близ г. Риги). В печати, кроме названных выше работ, стали выходить отдельные брошюры и рекомендации на основе обобщения передового опыта. Среди них информация о разведении кедра сибирского в питомниках и в лесах зеленой зоны Ленинграда, составленная М. М. Игнатенко; брошюра-рекомендация «Выращивание посадочного материала кедра сибирского в питомниках», изданная на основе докладов, сделанных на конференции в Кемеровской обл. в 1970 г. В нее вошли доклад В. Г. Грибачева «Меры по коренному улучшению воспроизводства кедровников», доклады Г. В. Крылова, В. Н. Габеева «Цели и задачи создания культур кедра»; А. М. Калинина «Выращивание посадочного материала кедра сибирского в питомниках Кемеровской области», Н. П. Гусева «О выращивании кедра в питомниках Таштагольского лесхоза» и др.
В последующие годы были изданы «Наставление по выращиванию кедра сибирского в европейской части РСФСР» (М., 1971); «Пособие по выращиванию сеянцев кедра сибирского в лесных питомниках» (Кемерово, 1971); «Методические рекомендации по выращиванию сеянцев кедра сибирского» (М., 1978); «Рекомендации по защите питомников от грызунов в условиях Дальнего Востока» (Хабаровск, 1978) и др.
Остановимся на основных положениях этих руководств. В Наставлении 1971 г., подготовленном «Союзгипролесхозом» для лесных посадок кедра в европейской части РСФСР, предусмотрено три категории целевых культур: 1) для получения кедрового ореха; 2) почвозащитные и водоохранные; 3) для получения высококачественной древесины.
Из главных пород одновременно с кедром вводятся лиственница, ель и в качестве сопутствующей породы липа. Смешение рекомендуется рядовое, групповое и шахматное. Расстояние между рядами и группами принято от 3 до 8 м, в зависимости от целевого назначения культур, в рядах 0,8—1 м для сеянцев и 3—б м для саженцев. В типах лесных культур предусмотрены схема их создания, способ обработки почв, общее количество высаживаемых растений на 1 га (от 1,5 до 4,8 тыс. экз. 3—4-летних сеянцев и от 0,8 до 1,2 тыс. га саженцев кедра).
Ввиду отсутствия в европейской части РСФСР достаточной семенной базы основным поставщиком семян являются предприятия лесного хозяйства (лесхозы) Западной и Восточной Сибири. Лучшими местами заготовки семенного ореха в Наставлении названы районы нижней части темнохвойного пояса (не выше 800—1000 м над ур. м.) Алтайско-Саянской горной области и южные таежные районы равнинной части Западной Сибири. Эти районы оптимальны и для создания высокопродуктивных кедровников с целью получения кедрового ореха и выращивания ценной древесины. На приложенной в начале Наставления «Схеме районирования производственных культур кедра сибирского в европейской части РСФСР» указаны границы лесорастительных зон распространения кедра и отмечена южная граница рекомендуемого создания культур кедра исходя из минимальной влагообеспеченности и пригодности почв. Для Сибири районы перспективного разведения кедра были показаны на схеме Г. В. Крылова в статье «Слово о сибирском великане», опубликованной в журнале «Сибирские огни» (1964, № 5).
В числе новых способов заготовки шишек со стоящих деревьев кедра названы вибрационная самоходная установка ВУС-2 (смонтированная на валочно-пакетирующей машине) и переносная импульсная установка В. И. Вирского, работающая на принципе использования выстрела.
При подготовке кедровых семян к посеву было установлено, что кедр сибирский относится к деревьям с глубоким и длительным физиологическим семенным покоем. Для нормального интенсивного прорастания его семян необходима длительная их подготовка при пониженных температурах. Температура субстрата (среды) должны быть от 0 до ±1 °С; влажность семян выше 20 % (оптимальная 35—40%), влажность субстрата не ниже 30% (оптимальная 50—70%). Необходимы достаточная аэрация среды и длительность подготовки (стратификации) с минусовыми температурами не менее 2—3 мес (оптимальная 4 мес). Такие условия обеспечиваются позднеосенним посевом и холодной стратификацией семян. Надежен и экономически выгоден позднеосенний высев свежесобранных семян в питомнике (грунтовая всхожесть до 82 %, лабораторная всхожесть 85—95 %).
В центральных областях европейской части страны, получающих свежие семена кедра сибирского зимой, большой интерес вызвала холодная 2—4-месячная стратификация семян под снегом. Для получения дружных и массовых всходов в год весеннего посева семена намачивают в воде (с температурой от 4 до 15°С), прокачивая через них воздух. Затем их смешивают с опилками, влажным песком или торфяной крошкой (1:2), помещают в ящиках, полиэтиленовой пленке или мешковине на 2—3 мес под снег, в ледник или в подвал с температурой близкой к нулю. Семена, подготовленные таким образом, дают в первый год 75—85% абсолютной грунтовой всхожести.
В пособиях и наставлениях приведены разные наиболее эффективные способы стратификации в зависимости от местных условий. Так, в Наставлении 1971 г. описана холодная стратификация семян тремя способами: траншейным, надземным и траншейно-надземным. В Пособии, составленном А. М. Шмоновым в 1971 г., приведено четыре способа из испытанных пятнадцати: 1) ускоренный способ стратификации с применением в течение 10—13 дней переменных температур от +30 до 0 или — 5 °С и последующим хранением смеси семян и песка (или опилок) в ящиках под снегом до весеннего высева; 2) стратификация семян под снегом; 3) траншейная стратификация семян; 4) естественная стратификация в грядах питомника при позднеосеннем посеве (за неделю до установления устойчивого снежного покрова).
Последний способ, получивший распространение в Таштагольском лесхозе Кемеровской обл., был до этого освещен как передовой на страницах газеты «Лесная промышленность» (28 декабря 1967). Его применение, дающее выход с 1 га питомника 2300—2800 тыс. сеянцев, возможно только при наличии следующих климатических условий: а) увлажнения поверхностного слоя почвы на глубину 10 см до полной влагоемкости (до замерзания почвы); б) установления устойчивого постоянного снежного покрова с промерзанием верхнего слоя почвы вслед за посевом семян.
В «Методических рекомендациях по выращиванию сеянцев кедра сибирского» (1978), составленных в МЛТИ, рассмотрены способы подготовки кедра сибирского к посеву и их эффективность. Перечисляя достоинства осеннего посева свежесобранными семенами, стратификации в траншеях с песком, «холодной» 2—4-месячной стратификации под снегом, авторы подчеркивают важность при 2-месячной стратификации под снегом применения двухсуточной обработки семян 0,02%-ным раствором лимонной кислоты, что повышает грунтовую всхожесть на 75%.
Для усиления стимулирующего эффекта энергии прорастания семян и грунтовой всхожести семян авторы рекомендуют также использовать смесь раствора гетероауксина и гиббереллина в концентрации 0, 05%. В этом случае всхожесть увеличивается до 85% (вместо 24% в контроле), а энергия прорастания до 51% (вместо 22% в контроле). Все рекомендованные приемы подготовки семян кедра к посеву отвечают биологическим особенностям этой породы. Затем рассмотрены рекомендации по выбору места для питомника, агротехника выращивания сеянцев.
В Наставлении 1971 г. также помещены разделы о вредителях, болезнях кедра и мерах борьбы со ссылкой на технические указания по лесозащите 1958 г. Здесь же помещен раздел «Создание кедровых насаждений путем прививки черенков кедра на сосну обыкновенную». Такая прививка позволяет расширить ареал кедра, ускорить выращивание семенных и маточных плантаций, а также сократить сроки начала семеношения кедра.
В Наставлении приведено описание трех способов прививок: вприклад сердцевиной на камбий; в расщеп; вприклад камбием на камбий. Указано, что прививку черенков кедра производят на побег прошлого года ранней весной после стаивания снега и до окончания весеннего сокодвижения. Лучший срок прививки — период начала роста подвоя. Привой в это время благодаря хранению веточек кедра на холоде должен находиться в состоянии покоя. Прививки можно проводить и летом: в конце июля — первой половине августа в период осеннего сокодвижения. В этом случае черенок для привоя берут из побега текущего года, срезая его перед прививкой с маточного дерева кедра. В качестве подвоя используют побег текущего года. М. В. Твеленев (1972) описывает также новый способ летней прививки черенками кедра зимней заготовки в побег сосны (или кедра) текущего года. В результате такой прививки на побеге текущего года образуется сложная одновозрастная мутовка, состоящая из боковых почек подвоя и побега привоя длиной 6—8 см с нормально развитыми почками и хвоей.
За последние 20—30 лет прививки хвойных древесных пород получили в лесоводстве широкое признание как один из приемов селекции. Начало первых опытно-поисковых прививок кедра на сосну относится к 30-м гг. и связано с работами В. М. Крутовского и О. П. Олесовой в г. Красноярске. Потом эти исследования и эксперименты были заново начаты А. И. Северовой в 1940 г в Ботаническом институте АН СССР в Ленинграде и продолжены ею после Великой Отечественной войны в условиях подмосковного Серебряноборского опытного лесничества Института леса АН СССР.
Затем с 1951 по 1954 г. работы по изучению прививок проводили в Ивантеевском опорно-селекционном пункте ВНИИЛХа М. И. Докучаева в 1953 г. и Е. П. Проказин в 1960—1961 гг. под руководством акад. ВАСХНИЛ А. С. Яблокова. Аналогичные экспериментальные работы велись также на Урале А. В. Хохриным в 1957 г., в Новосибирске Н. Ф. Храмовой (1964), в Воронеже М. М. Вересиным в 1958 г., в Ленинграде Д. Я. Гиргидовым и В. И. Долголиковым в 1962 г., а также Г. В. Смирновым в 1971 г., в Красноярске Г. М. Голомазовой в 1971 г.
Широкое исследование прививок ряда видов хвойных пород было проведено в Никитском ботаническом саду Л. В. Яковлевой в 1970 и 1974 гг. Историческую справку о начале прививочных работ можно найти в книгах М. Ф. Петрова (1961а) и др. В последние годы географические прививки как селекционный прием разведения кедровых сосен описаны Е. В. Титовым в трудах ЦНИИЛГиСа (1977).
Методические вопросы прививок кедра сибирского для разных климатических зон страны, в том числе и за пределами его ареала достаточно полно разработаны исследованиями А. И. Северовой, М. И. Докучаевой, М. М. Вересина, А. В. Хохрина, В. В. Рябчинского, Н. Ф. Храмовой и др. Самый распространенный и надежный способ прививки — вприклад сердцевиной на камбий, разработанный для сосны Е. П. Проказиным. Оптимальный срок выполнения прививок кедра, как отмечено выше, весенний период в конкретном районе, когда подвой (сосна) активно вступает в рост. Как показали последующие наблюдения за 20—30-летними прививками, интенсивный рост побегов кедра в первые 5—10 лет часто приводит к неравномерному приросту годичных колец привоя и подвоя. Привитый кедр по толщине ствола перерастает сосну, и в месте прививки под тяжестью разросшейся кроны происходит слом, привитое растение погибает. Это довольно распространенное нежелательное явление можно предупредить комплексом мероприятий. При введении кедра сибирского путем прививки на сосну в новые местообитания необходимо учитывать те условия, в которых отобраны материнские деревья кедра, по возможности приближая условия их интродукции к естественным местообитаниям взятых привоев, используя разнообразные природные комплексы горных районов Сибири. При формировании кроны будущего привитого дерева кедра сибирского необходимо оставлять нижнюю мутовку сосны-подвоя. Этот простой метод почти всегда исключает перерастание ствола у привитого кедра. В закрытом грунте прививки черенков кедра рекомендуется делать не у вершины осевого побега подвоя, а у корневой шейки. Этот способ несколько сложнее технически, но может снизить процент гибели прививок кедра от слома в месте срастания привоя с подвоем.
Привитые черенки кедра сибирского в первые годы интенсивно растут, но слабо плодоносят. Усиленный рост побегов в начальный период направлен на формирование кроны, привитое растение проходит этап подготовки к интенсивному плодоношению. Во втором десятилетии привитый кедр обильно плодоносит, а корнесобственный кедр, выращенный из семян, начинает интенсивно плодоносить после 20 лет. У привитого кедра образуются семена, не отличающиеся по морфологическим и вкусовым качествам от семян материнских деревьев. У кедра, привитого в районах европейской части Союза, шишки часто больше по размеру, чем растущего в естественных условиях. Число полнозернистых семян в шишках привитого кедра зависит от количества и качества пыльцы окружающих его деревьев. Рекомендуется для получения высококачественного урожая на привитом кедре при создании кедросадов использовать черенки нескольких деревьев.
Созревающие семена кедра иногда уничтожаются представителями местной фауны (белками, сойками, бурундуками и различными насекомыми). Охрана будущего урожая на плантации привитого кедра — предмет особой заботы его создателей.
Метод размножения кедра сибирского прививкой черенков на сосне обыкновенной имеет определенные преимущества перед посевом и посадкой. Применение прививки расширяет границы разведения этой ценной орехоносной породы, ускоряет плодоношение и сохраняет в потомстве такие селекционно важные признаки, как масличность, высокоурожайность, крупносемянность и др.
В Пособии по выращиванию сеянцев кедра сибирского 1971 г. более подробно, чем в Наставлении 1971 г., изложен вопрос организации питомника. Вслед за рассказом о принципиальных основах выбора места под питомник описаны севообороты в питомнике, характеристика основных сорняков, агротехника подготовки почвы, применение гербицидов, агротехника посева, уход за посевами и в том числе защита посевов от грызунов с помощью разбрасывания шлаковаты (стекловолокна), применение удобрений, учет, выкопка, хранение и транспортировка сеянцев.
В Методических рекомендациях ВАСХНИЛа (1978 г.) так же подробно, как и в предыдущих, рассмотрены вопросы защиты посевов от вредителей и болезней, минерального питания сеянцев кедра, а также выращивния их в закрытом грунте. В конце даны технические условия на сеянцы кедра сибирского.
Уже перечисление вопросов, освещенных в этих рекомендациях и наставлениях, показывает, как при содружестве лесокультурной науки и передового опыта вырабатывались основы выращивания кедра в питомниках и создания культур кедра сибирского, приведшие к большим производственным достижениям — созданию культур этой важной древесной породы на сотнях тысяч гектаров. Аналогичные рекомендации были написаны в ДальНИИЛХе: по подготовке к посеву семян кедра корейского в 1973 г. и по защите питомников от грызунов в условиях Дальнего Востока в 1978 г.
Технологические приемы семеноводства и подготовки семян кедров сибирского, корейского и кедрового стланика вошли в «Справочник по лесосеменному делу» (М., 1978), составленный под редакцией А. И. Новосельцевой.