Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 8
1.1. История интродукции ореха грецкого 8
1.2. Хозяйственная ценность ореха грецкого 10
1.3. Общая характеристика ореха грецкого ..13
2. Программа, объекты и методы исследований 17
2.1. Программа исследований 17
2.2. Объекты исследований 17
2.3. Методики выполнения работ 19
3. Природно-климатические условия Воронежской области 35
4. Биологические и экологические особенности ореха грецкого в Воронежской области 42
4.1. Рост и состояние ореха грецкого в Воронежской области 46
4.2. Показатели годичного прироста побегов ореха грецкого 49
4.3. Фенологические особенности и зимостойкость ореха грецкого...52
4.4. Урожайность и качество плодов ореха грецкого 56
4.5. Биохимические показатели плодов ореха грецкого 61
4.6. Устойчивость ореха грецкого к вредителям и болезням 63
4.7. Характеристика листовой пластинки ореха грецкого 65
5. Изменчивость гибридов (орех грецкий х орех маньчжурский) в Воронежской области 68
5.1. Оценка роста и состояния гибридов ореха грецкого 69
5.2. Фенология гибридов ореха 72
5.3. Зимостойкость гибридов (орех грецкий х орех маньчжурский) в Воронежской области 78
5.4. Транспирационные показатели гибридов ореха 82
5.5. Изменчивость листовой пластинки гибридов ореха 88
5.6. Изменчивость плодов гибридов ореха 92
5.7. Кариологические исследования в соматических клетках 96
5.8. Определение зимостойкости биотипов с помощью построения нейронных сетей 100
6. Размножение ореха рода Juglans 109
6.1. Семенное размножение ореха рода Juglans 109
6.2. Вегетативное размножение ореха рода Juglans 115
6.3. Экономическое обоснование создания культур ореха грецкого 120
Выводы, предложения и рекомендации 124
Список использованных источников
- Хозяйственная ценность ореха грецкого
- Показатели годичного прироста побегов ореха грецкого
- Зимостойкость гибридов (орех грецкий х орех маньчжурский) в Воронежской области
- Вегетативное размножение ореха рода Juglans
Введение к работе
Актуальность темы. Отбор и разведение зимостойких и высокоурожайных сортов и гибридов с хорошим качеством плодов ореха рода Juglans для Воронежской области являются актуальными в проблеме разведения орехоплодных пород. Улучшение состояния культур и плантаций орехоплодных растений является составной частью системы мероприятий по повышению производства продовольствия. Среди орехоплодных пород самой ценной является грецкий орех (Juglans regia L.). По содержанию биологически активных веществ - жиров, белков, углеводов, витаминов и микроэлементов его плоды служат полноценным и сбалансированным продуктом питания. Они обладают целебными и важными в техническом отношении свойствами. Масло плодов ореха грецкого высоко ценится в пищевой и кондитерской промышленности, а древесина, не превзойденная по красоте и качеству, применяется для изготовления высших сортов мебели, отделки офисных помещений, салонов самолетов и вагонов, яхт, паркета и др.
В связи с этим необходимы интродукция, селекция и широкое разведение ореха грецкого во всех районах, подходящих по климату, в придорожных защитных лесополосах, в озеленении населенных пунктов и т. д. Культивирование данной породы требует проведения селекционных работ, направленных на выведение сортов и форм с плодами высокого качества. Целенаправленное выращивание культур ореха грецкого требует разработки эффективных методов селекции, включая гибридизацию и особенно апо-миксис.
В связи с недостаточной устойчивостью к низким зимним температурам, к ранним осенним и поздним весенним заморозкам, а также для повышения его гетерозисных свойств и акклиматизации вне зоны естественного произрастания следует проводить гибридизацию ореха грецкого с другими видами орехов рода Juglans,в частности с орехом маньчжурским.
В Воронежской области орех грецкий и его гибриды пока не получили широкого распространения, хотя в этом вопросе к настоящему времени накоплен некоторый положительный опыт (Вересин и др., 1970; Щепотьев и др., 1978; 1985; Петросян, 1973; Тхагушев, 1975; Картелев, 1981; Улюкина, 1981, 1985; Бадалов, 1987; Команич, 1989; Bish, 1990; Сухоруких, 2000) и др. Недостаточно изучены гибриды, полученные М.М. Вересиным и М.К. Улюкиной в 1965 г.
Назрела необходимость детального изучения гибридов ореха грецкого с маньчжурским и их материнских деревьев, выделения наиболее ценных форм для расширенного разведения в Воронежской области.
Цели и задачи. Целью работы были изучение современного состояния и продуктивности культур и плантаций ореха грецкого и его гибридов, выявление и исследование лучших по зимостойкости, урожайности и качеству плодов сортов, форм и гибридов с использованием методов селекции и интродукции. Широкому внедрению ореха в культуру севернее зоны существующего распространения препятствует его недостаточная устойчивость к низким температурам, поэтому основной целью являются селекция на зимостойкость и выявление наиболее зимостойких и продуктивных форм среди гибридов.
Программа исследований предусматривала решение следующих задач:
1. Изучить состояние, фенологические особенности и плодоношение культур ореха грецкого в Воронежской области.
2. Оценить современное состояние, зимостойкость и плодоношение гибридов орехов рода Juglans, выявить наиболее устойчивые формы.
3. Оценить фенологические и физиологические особенности гибридов, выявить наследуемость ими отдельных признаков и выделить наиболее продуктивные группы.
4. Апробировать метод нейронных сетей для определения и диагностики зимостойкости гибридов ореха грецкого с маньчжурским.
5. Отобрать новые высокоурожайные формы орехов, полученные методом гибридизации, уточнить и дополнить рекомендации по их разведению и повышению устойчивости.
6. Выполнить анализ формы листовой пластины и расчет основных показателей гибридов с применением методики несупротивности листорасположения.
7. Апробировать метод анализа формы листовой пластинки гибридов для выявления устойчивых к биотическим и абиотическим факторам форм орехов.
Научная новизна. На основании данных о росте, жизненном состоянии, продуктивности и устойчивости деревьев ореха грецкого и отдельных групп гибридов, унаследовавших определенные признаки, обоснованы перспективность и целесообразность выращивания орехов рода Juglans в Воронежской области. Отобраны лучшие по состоянию, зимостойкости и устойчивости к внешним воздействиям гибриды и их формы, не уступающие лучшим аналогам в местах естественного произрастания. Дана оценка сортов и форм по основным селекционным признакам (листья, плоды, урожайность, состояние и т. д.). Выделены группы гибридов, перспективные для данных плантаций орехоплодных культур. Впервые для диагностики зимостойкости применялся метод нейронных сетей.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются большим объемом экспериментального материала, полученного в ходе многолетних исследований, а также математической обработкой данных с использованием современных вычислительных средств и методов.
Личный вклад автора. Самостоятельно разработана программа исследований, подобраны объекты и методики выполнения работ, произведен сбор необходимого полевого материала, его обработка и анализ полученных результатов.
Практическая значимость. Для сохранения генофонда ореха грецкого и его гибридов выделены наиболее урожайные, ценные по качеству пло дов и декоративным особенностям зимостойкие формы. Проведены испытания выделенных форм на способность к семенному и вегетативному размножению. Анализ формы листовой пластины с применением методики супротивного листорасположения позволяет осуществить раннюю диагностику гибридов по основным селектируемым признакам. Модернизированная методика апробирована и рекомендована для использования при оценке урожайности и качества плодов отдельных форм.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Биологические и экологические особенности роста и развития ореха грецкого и его гибридов в Воронежской области.
2. Изменчивость селекционных признаков у гибридов (орех грецкий X орех маньчжурский)
3. Диагностика зимостойкости гибридов ореха грецкого с использованием нейронных сетей.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии (2005); научно-практической конференции (с межд. участием) (Красноярск, 2003); научно-практической конференции (Липецк, 2005); заседаниях кафедры лесных культур и селекции (2002 - 2005).
Публикации. По теме исследований опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 184 машинописных страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов, приложений. Список использованной литературы включает 246 наименований, в том числе 9 иностранных. Текст иллюстрирован 38 таблицами и 16 рисунками.
Выражаю благодарность старшему научному сотруднику НИИЛГиС М.К. Улюкиной за помощь и консультации при работе над диссертацией.
Хозяйственная ценность ореха грецкого
Орехоплодные породы являются уникальными растениями, имеющими пищевое, лечебное и лесохозяйственное значение. Особую ценность представляют плоды ореха. В состав плода входит много органических и минеральных веществ (Щепотьев и др., 1969, 1985; Команич, 1989;) и др.
Плод ореха - ложная костянка, так как мясистый околоплодник образован не завязью, а сросшимися между собой чешуйками прицветника и околоцветника. Плод состоит из следующих частей: перикарпа - мясистого наружного околоплодника, эндокарпа - косточки ложной костянки скорлупы ореха и заключенного в эндокарпе ядра с зародышем семени.
Главной частью плода ореха является зародыш семени с двумя сильно развитыми семядолями и зачаточным корешком. Ядро заключено в тонкую пленчатую оболочку светло-коричневатой окраски. В состав ядра входят следующие вещества: вода - 4,58%, азотистые вещества - 14,38%, экстрактивные безазотистые вещества - 12,89%, жиры - 55,47%, клетчатка - 7,30%о, минеральные вещества - 1,79%, азот - 2,31%, фосфорная кислота - 0,65%, калий - 0,63% (Кичунов, 1931; Щепотьев, 1969; Гранчаров, 1971; Ермаков и др., 1972) и др. Количественные показатели составных частей ядра изменяются довольно сильно. В состав ядра входят также витамины В, А, Р, РР и К (Stritzke, 1953).
По количеству витамина С в молодых плодах грецкий орех превосходит все наиболее известные витаминозные растения (лимон, шиповник, смородина и др.) (Щепотьев, 1969). Жиры и белковые вещества, входящие в состав плодов ореха, играют большую роль в питании, так как хорошо усваиваются организмом человека.
Орехи в значительной степени варьируют по содержанию масла. Наблюдается как индивидуальная изменчивость отдельных деревьев по этому признаку, так и географическая (Альбенский, 1954; Яблоков, 1970; Кома-нич, 1980). По данным из различных климатических зон следует, что содержание жира в ядре орехов повышается с запада на восток и на юг.
В незрелых плодах, особенно во внутренней ткани перикарпа, содержатся большое количество витамина С и Р, а также цейроновая и яблочная кислоты, сахар, кальций-фосфат (Растительные ресурсы СССР, 1988). Эти компоненты усиливают действие витамина С, повышают устойчивость и проницаемость стенок кровеносных сосудов человека (Ермаков и др., 1972).
Наружная оболочка перикарпа при растирании издает сильный запах юглона, который применяется в медицине для лечения туберкулёза и различных кожных заболеваний (Яблоков, 1970; Гранчаров, 1971) и др. Эндо-карп ореха особенно богат жирами. Жировое масло обладает приятным ароматом и высокими вкусовыми достоинствами. Оно относится к быстровы-сыхающим маслам и используется как для пищевых, так и для технических целей (Колесников, 1955; Колесникова и др., 1979) и др. Листья ореха могут служить сырьём для получения концентратов витамина С и каротина.
Хозяйственное значение имеет и скорлупа орехов. Она используется при изготовлении линолеума, толя, активированного угля, может служить удобрением, так как содержит в себе фосфор, калий, кальций (Ган, 1975; Иванов, и др., 1979).
Деревья ореха грецкого имеют мощные кроны, поэтому их высаживают вокруг садов и виноградников, вдоль дорог, используют для защитных полос (Казарян и др., 1974; Рубцов, 1977; Щепотьев, 1985). Они пригодны для закрепления оврагов и оползневых участков, так как имеют мощные или глубокие корни, охватывающие большой объем почвы (Барышман, 1968; Образцов, 1973; Титова, 1981; Щепотьев, 1983; Кузнецов, 1983; Чеботарёв, 1983). В зелёном строительстве ценятся его высокие декоративные качества - мощный ствол, красивая куполообразная или шаровидная форма кроны, перистость листьев и их крупные размеры, окраска листьев (Гора, 1975; Щепотьев, 1978; Бонев, 1980).
В декоративном отношении по изменчивости листьев Ф.Л. Щепотьев (1969) выделил четыре формы: 1) форма monophylla DC-о, простыми листочками; 2) форма laciniata A deC-z расщеплёнными листочками; 3) форма variegata, hort - с белоокаймлёнными листочками; 4) форма macrophylla hort-с крупными листочками.
Древесина ореха грецкого твердая, слабо растрескивается, не коробится, хорошо колется, поэтому легка в обработке, прекрасно полируется, об ладает красивой текстурой. Особенно ценится древесина капов (наплывов), которая используется для изготовления дорогих изделий в мебельном производстве (Яблоков, 1970).
Показатели годичного прироста побегов ореха грецкого
. Насаждения 30-летнего возраста имеют отличные показатели для данного района: к первому баллу относится 55% деревьев. Деревья 45-летнего возраста - в более запущенном состоянии, но при учете условий произрастания и отсутствия ухода, можно признать состояние хорошим: 60%) растений имеют оценку 1-2 балла. Орех черный, достаточно молодого возраста и нуждается в дальнейшем испытании. Орех маньчжурский имеет возраст 30 лет и хорошее состояние: растений, имеющих оценку состояния 1-2 балла, насчитывается 70%. Таким образом, деревья ореха грецкого украинской репродукции показывают очень хорошие результаты по состоянию. Несколько хуже состояние у 45-летних деревьев местных форм, но их состояние можно характеризовать как удовлетворительное.
Орех грецкий может успешно произрастать на почвах различного плодородия - от глубоко- и богатогумусовых, до бедных гумусом песчаных, скелетных. Необходимым условием хорошего роста является достаточная влажность почвы. Избыточновлажные, мокрые, болотистого типа почвы, так же как и сухие и сильнозасоленные, непригодны для грецкого ореха. Почвы должны иметь нейтральную или щелочную реакцию. К таким почвам относятся чернозёмные, лессовидно-суглинистые, черноземные супеси и др. Однако, имеется опыт выращивания ореха грецкого на смытых почвах (Буль-ботко, 1995).
Орех грецкий в местах естественного роста наиболее успешно произрастает на почвах, достаточно влажных и свежих, в условиях северных склонов гор, в поймах рек, что характеризует его как породу, требовательную к влаге и высокой влажности воздуха. Но во многих случаях можно наблюдать успешный рост культуры в засушливых районах, что позволяет относить его к древесным породам, устойчивым к засухе. Таким образом, несмотря на высокую способность грецкого ореха выносить засушливые условия, орошение его посадок способствует лучшему росту и развитию.
Мощное развитие корневой системы ореха грецкого способствует его ветроустойчивости, и лишь в случаях слабого, одностороннего или поверхностного развития корневой системы можно наблюдать его ветровал. Но постоянно дующие в одном направлении ветры влияют отрицательно.
В отношении к свету орех грецкий занимает промежуточное положение между светолюбивыми и теневыносливыми породами, несколько больше тяготея к первым (Альбенский, 1959; Яблоков, 1970; Щепотьев и др., 1969, 1985). Такое положение ореха по светолюбию в сравнении с другими свидетельствует о том, что при выращивании ореха грецкого в лесных и смешанных насаждениях допустимо боковое отенение нижней части кроны. Вершина дерева и вся его средняя часть кроны должны быть открыты для солнечного освещения. При выращивании ореха в садах с целью получения плодов деревья должны быть полностью открыты для доступа света.
Орех грецкий обладает очень быстрым ростом в благоприятных условиях. В первый год жизни сеянец ореха грецкого может достигать 30 см высоты и 1 см в диаметре. На второй год жизни, его рост усиливается, и может достигать 1 м. По данным Ф.Л. Щепотьева, в условиях Украины обычный прирост должен быть 50 см длины, а в годы с большим количеством влаги -до 1,5 м. Влияние на прирост комплекса факторов отмечали В.Г. Картелев (1969, 1972); Н.Н. Анучин (1982) и др.
Рост побегов происходит наиболее бурно в мае; в это время они достигают своей обычной величины, в июне происходит затухание роста, но продолжается прирост в толщину. Наиболее бурным ростом обладают особи порослевого происхождения. А.Ф. Зарубин (1976), в условиях Воронежской области отмечал случаи огромного прироста поросли ореха грецкого. В первый год поросль достигала 3 м, а во второй - 1,3 м. Энергичный рост ореха грецкого в высоту продолжается до 40-50 лет, затем он постепенно затухает. Рост же в толщину продолжается в течение всей жизни дерева, причем в молодом возрасте деятельность камбия сильная, а в старости - очень слабая.
По данным М.К. Улюкиной (1983), в условиях Новоусманского лесхоза у деревьев ореха грецкого в возрасте 20 лет отмечены следующие приросты (рис. 5 и 6). В данный момент культуры находятся в стадии менее интенсивного роста, что связано с возрастом насаждений и недостаточным уходом за культурами. Несмотря на это, у многих деревьев отмечено цветение, у некоторых - порослевое возобновление. Большое влияние на прирост могут оказывать природно - климатические явления (Мильков, 1964, 1983; Кабанов, 1997) и др.
По данным, показанным на графике (рис. 5), можно сделать вывод, что в возрасте 20 - 25 лет (1978 - 1982 гг.) прирост у деревьев ореха грецкого местной репродукции проходил намного интенсивнее, что говорит о его способности к вегетативному размножению, прежде всего, путем прививки. А в последние 3 года прирост побегов становится стабильным и менее интенсивным, зависит только от климатических условий, что может быть вы звано не только возрастом растении, но и отсутствием ухода за насаждения 2003 Рисунок 5 - Годичный прирост в высоту различных биотипов ореха грецкого в Новоусманском лесхозе
Из рис. 6 следует, что наибольший прирост имеет дерево В-5-7 - 40 см за год, а наименьшее значение - дерево В-1-1, что подтверждает динамику развития. Это говорит о том, что деревья украинской репродукции (особенно формы Владимирской АЛОС) находятся в стадии интенсивного роста. Данные биотипы способны к развитию и размножению как семенным, так и вегетативным путем. Деревья форм украинской репродукции имеют меньший прирост и, следовательно, отстают в росте от биотипов местных форм.
Зимостойкость гибридов (орех грецкий х орех маньчжурский) в Воронежской области
Род Juglans относится к теплолюбивым породам, однако, в процессе интродукции может выносить и 30 - 40-градусные морозы (Альбенский, 1959, Щепотьев, 1985) и др. Это связано с тем, что орехи заблаговременно приспосабливаются к зиме, рост побегов заканчивается в июле, после чего на них закладываются верхушечные почки и происходит одревеснение (Ябло-ков, 1970).
По данным Т. Захова (1972), грецкий орех произрастает в оптимальных условиях Болгарии, и очень хорошо переносит морозы до -38С и после этого успешно плодоносит. Орех маньчжурский является еще более зимостойким и переносит температуру до -42 С (Иванов, 1975) и др. Следовательно, можно судить о гибридах (орех грецкий х орех маньчжурский) как о морозоустойчивых растениях.
Гибриды, расположенные на объекте № 1 отличаются высокой зимостойкостью (Вересин и др., 1970; Улюкина, 1974; Славский, 2003). Уклонившиеся в орех маньчжурский составляют 25% от общего числа; гибриды, уклонившиеся в орех грецкий, - 30%, но они сохраняют гены ореха маньчжурского, что обусловливает высокую зимостойкость (Славский, 2004).
Исходя из вышесказанного, гибриды орехов можно отнести к растениям II группы. Однако, при разведении орехов вне естественного ареала, требуется тщательный подбор данных с учетом всех компонентов. Одним из основных показателей является зимостойкость, - устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов в зимний период (Третьяков, 2003).
Зимостойкость включает в себя не только устойчивость к низким температурам, но и к другим факторам перезимовки: осенним и весенним заморозкам, резким понижениям температур после оттепелей и солнечного нагрева, ледяной корке, вымоканию, выпреванию, иссушению, т.е. является комплексным свойством (Епринцев, 1999; Веретенников, 2002).
Для того чтобы растения были надежно устойчивыми в зимы с разными повреждающими факторами, они должны иметь все необходимые для данного региона компоненты комплекса зимостойкости на высоком уровне.
С целью выявления наиболее опасных факторов холодного периода в регионе, временных воздействий и напряженности был проанализирован ход основных метеофакторов в зимний период. В условиях района исследования в обычные по режиму зимы гибриды орехов практически не повреждались.
Сумма отрицательных температур в такие годы как 1986, 1989, 1994, 1995, 2003, 2004 были невысокие и колебались от 492 до 876С. В годы с экстремальными зимами (1984, 1985, 1996) сумма отрицательных температур достигала 1224С. После таких зим на участке были повреждены многие растения, но некоторые не претерпели изменений. Большинство поврежденных растений погибло, а сохранившиеся, на данный момент, имеют очень высокую зимостойкость (рис. 9).
Из рис. 9 видно, что гибриды обладают достаточно высокой зимостойкостью, средний балл - 2 (повреждаются только почки и однолетние побеги). Гибриды промежуточной группы имеют наилучшие показатели зимостойкости - 40% растений отнесены к первому баллу, а растений с четвертым баллом зимостойкости не обнаружено. Деревья пятой группы (с поврежденной морозами надземной частью ниже уровня снегового покрова) не сохранились.
Группу зимостойкости можно определить на основании многолетних данных, после суровых и экстремальных зим. Данная оценка была проведена М.М. Вересиным (1970), М.К. Улюкиной (1974, 1985, 2000) и др. Деревья первой группы пригодны для любых целей; деревья, которые относятся ко второй группе - пригодны для озеленения. Менее зимостойкие хозяйственного значения не имеют.
Оценка зимостойкости гибридов была проведена после зим, не отличавшихся особой напряженностью температурного режима. Успешность перезимовки оценивалась по степени обмерзания побегов и почек по шкале зимостойкости (Лобанов и др., 1973).
Основными типами зимних повреждений считаются подмерзания цветочных почек годичных побегов, иногда полускелетных ветвей (Озол, 1958; Захов, 1972), так как именно эти части древесных растений являются наименее зимостойкими. Плодовые почки менее устойчивы к низким температурам, чем листовые, также как верхушечные - по сравнению с боковыми и раскрывшиеся - по сравнению с покоящимися (Щепотьев и др., 1950, 1985).
Главные ветви ствола чаще всего повреждаются в местах разветвления, а также в южной части кроны дерева вследствие нагревания и начала местного сокодвижения в периоды оттепелей. На стволах под влиянием низких температур образуются морозобоины (чаще у молодых деревьев, в среднем возрасте возникают, как правило, в местах механического повреждения ствола). Морозобоины чаще всего страдают от повторных повреждений низкими температурами. Чувствительны к морозам и корни растений, защищенные почвой, но вследствие этого обладающие минимальной степенью закаливания.
Морозоустойчивость по Н.К. Вехову (1934) связана с положением побегов на стволе. При осевом положении вершинные побеги находятся в более благоприятных условиях питания и водоснабжения, что содействует продолжительности вегетативного роста и, вследствие этого, неподготовленности побегов к зиме, их плохой морозостойкости. При боковом положении побегов в кроне задержка в питании вызывает задержку в росте, следовательно, более высокую устойчивость боковых побегов.
Вегетативное размножение ореха рода Juglans
Однако, у гибридов промежуточной группы, наряду с нормальными по размеру выявлены аномальные пыльцевые зерна. Возможно, это гиперанеуп-лоиды с повышенным числом хромосом микроспоры. Обнаруженные мелкие пыльцевые зерна являются, вероятно, гипоанеуплоидными. У деревьев, в числе которых выявлены аномальные пыльцевые зерна, возможно появление разнокачественного потомства и полиплоидных форм.
Полученные данные свидетельствуют о том, что у одной группы деревьев формирование репродуктивной сферы протекает нормально. Это указывает на целесообразность включения их в селекционный процесс.
Рекомендуется продолжить исследования данных гибридов. Перед гибридизацией необходимо определить жизнеспособность пыльцы. Известно несколько методов определения жизнеспособности в лабораторных условиях (Паушева, 1974; Шоферистова, 1974) и др.: - проращивание пыльцы на искусственных жидких средах; - проращивание пыльцы на твердых средах; - экспресс - методы.
В данной работе использовался быстрый метод определения жизнеспособности пыльцы - окрашивание пыльцы йодхлоралгидратом. Реактив готовится за 2-3 суток: 5 г хлоралгидрата смешивают с 2 мл воды, добавляют 0,2 г кристаллического йода и настаивают. Этот метод основан на йодной реакции: обычно, жизнеспособные пыльцевые зерна полностью заполнены крахмалом. Если тело пыльцы окрашивается реактивом полностью в виде фиолетовых зерен, то пыльца является жизнеспособной. Половину частично окрашенных зерен относят к жизнеспособным, а остальные - к нежизнеспособным (Метод, указания.., 1987). Результаты определения жизнеспособности пыльцы гибридов показаны в табл. 33.
При обработке пыльцевых зерен раствором йодхлоралгидрата было определено, что жизнеспособность пыльцы не превышала 15%. Одной из причин выявленной низкой жизнеспособности может быть то, что используемый раствор не оказывает необходимого эффекта. Возможно, следует использовать другой индикатор. Все гибриды с крупными размерами пыльцевых зерен отличались проявлением адаптивного и соматического гетерозиса.
Нами поставлена задача, с помощью методов компьютерной информатики найти пути (построить модель) определения и диагностики зимостойкости отдельных деревьев гибридного происхождения, так как зимостойкость является основным критерием для интродукции и селекции ореха рода Juglans в Воронежской области.
Современные достижения в области математического моделирования, кластерного анализа и нейронных сетей позволяют оперативно и с заданной степенью достоверности проводить анализ данных, полученных опытным путем, составлять наглядные карты и разрабатывать оптимизационные модели.
Важно отметить, что вся информация, которую сеть приобретает о задаче, содержится в наборе примеров. Поэтому качество обучения сети зависит от количества примеров в обучающей выборке, а также от того, насколько полно эти примеры описывают задачу. Считается, что для полноценной тренировки требуется хотя бы несколько десятков (а лучше сотен) примеров.
Программу моделирования нейронной сети обычно называют программой-имитатором, или нейропакетом, понимая под этим программную оболочку, эмулирующую для пользователя среду нейрокомпьютера на обычном компьютере.
В настоящее время на рынке программного обеспечения имеется множество самых разнообразных программ для моделирования нейронных сетей. Использование того или иного пакета определяется удобством решения поставленной задачи.
В период 2002 - 2005 гг. были собраны экспериментальные данные по характеристике листовой пластины гибридов, состоянию, биометрическим показателям растений, качеству плодов, интенсивности зимней транспирации и др.
Результаты послужили основой для создания оптимизационной модели с использованием нейронных сетей. Для создания оптимизационной модели было использовано семейство продуктов Excel Neural Package, которое расширяет функциональные возможности широко распространенного средства работы с данными Microsoft Excel, предоставляя в распоряжение пользователя новейшие алгоритмы обработки данных, использующие последние достижения теории нейронных сетей. Технически семейство продуктов реализовано как набор надстроек (add-ins) над Microsoft Excel.
В данном случае было целесообразно применение Winnet 3.0 - программы-эмулятора нейросети для построения нелинейных моделей. С ее помощью возможно обобщение эмпирических данных. Это удобный и простой в использовании инструмент статистического прогнозирования.
