Большой интерес представляет использование самых ранних оценок роста семей в 4–10 лет для того, чтобы по ним проводить предварительную сепарацию матерей, далее собирать с них повторные урожаи и закладывать следующие испытания уже в сокращенном виде. Конечно, желательны оценки роста в более старшем возрасте, но все понимают, что нужен некий оптимальный срок испытаний. В его определении помогут расчеты, проведенные ниже при сопоставлении оценок роста семей ели в 4, 8 и 21 год.
Коэффициенты корреляции между высотами семей ели в 4 и 21 год оказались близкими к нулю и в среднем по двум выборкам 453 семей составили r = 0,094. При таком уровне связей ранняя диагностика роста невозможна. Однако в 8 лет корреляции увеличились до уровня, достаточного для прогноза высоты семей; в потомстве естественных насаждений автокорреляция составила r = 0,518, и в потомстве культур r = 0,446 (табл. 2.5).
Таблица 2.5
Коэффициенты корреляции между высотами семей плюсовых деревьев ели в ранних возрастах и в 21 год
Происхождение |
Число пар данных, шт. |
Коэффициенты корреляции между высотами семей |
|
в 4 и 21 год |
в 8 и 21 год |
||
Естественные насаждения |
301 |
0,102 |
0,518 |
Лесные культуры |
152 |
0,085 |
0,446 |
Всего |
453 |
× |
× |
В среднем |
× |
0,094 |
0,482 |
Поэтому в 8 лет уже возможны некоторые прогнозы и ранняя диагностика роста семей, с отбором группы лучших семей (рис. 2.7).
Так, при имитации отбора по высоте от 100 % в левой части поля рис. 2.7 бракуется 39 % семей, а в правой их остается 61 %, и доля лучших семей с высотой в 21 год от 115 % и более оказывается 12,6 %; это выше исходной их частоты в 1,5 раза. Но при этом мы утрачиваем 2 лучших семьи из 25 (8,0 %), которые в 8 лет росли еще медленно и были с высотой менее 100 %. Конечно, можно снизить долю бракуемых семей и «захватить» две теряемые точки на поле, но тогда мы отбракуем всего лишь 19 семей из 301 (6,3 %), и такая сепарация мало повлияет на объем работ далее.
Потомство из культур (рис. 2.8) растет в целом лучше, и в левой части поля бракуется 36 % семей, а в правой их остается 64 %. При этом доля лучших семей в 21 год во всем потомстве культур больше (23 %). Поэтому имитация отбора в 8 лет по высоте от 100 % дает здесь
лучшие результаты, а утрата 2 лучших семей из 35 показывает их потери на уровне всего 5,7 %. Здесь в правой части поля лучших семей оказывается 34 %, что выше исходной их частоты в 1,48 раза. То есть отбор в 8 лет по высоте семей от 100 % дает близкий результат и как в потомстве естественных популяций, так и в потомстве культур.
Рис. 2.7. Высоты семей ели из естественных популяций в 8 и 21 год
Рис. 2.8. Высоты семей ели из популяций культур в 8 и 21 год
На этих двух полях корреляции мы сделали несколько вариантов их рассечения на сектора для имитации браковки с разной интенсивностью, при двух сценариях отбора лучших семей: первый сценарий от высоты 110 % и второй – от высоты 115 %. Итоги расчетов представлены на двух графиках двумя линиями тренда – для естественных популяций и для культур (рис. 2.9).
а
б
Рис. 2.9. Браковка семей в 8 лет в потомстве естественных популяций (Е) и в культурах (К), с потерями лучших семей в 21 год (п):
а – отбор лучших семей от 110 %; б – отбор лучших семей от 115 % и более
Понять цель представления этих рисунков в таком виде можно, если рассматривать их как модели раннего отбора с акцентом на оптимизацию возможных потерь лучших семей в будущем. Так, в сценарии получения в 21 год лучших семей с высотой от 110 % (рис. 2,9, а) при утрате лучших семей до 10 % браковка в 8 лет возможна от высоты 96–97 % (две нижние линии тренда пересекают горизонтальную линию числа семей в 10 % как раз напротив этих значений). При таких высотах в 8 лет бракуется около 30 % семей, что видно на двух верхних линиях.
Если на этих графиках обозначить критерий отбора в 8 лет по высоте от 100 % (вертикальная линия), то браковка повысится до 35–40 %, но тогда и потери лучших семей в 21 год увеличатся и составят около 13 %.
Однако есть и второй сценарий получения лучших семей, с высотой от 115 % (нижний график, см. рис. 2.9, б). Здесь критерий отбора в 8 лет от 100 % показывает браковку семей также на уровне около 40 %, но потери лучших семей здесь будут уже менее 10 %.
Эти же результаты можно представить и в табличной форме, в виде появления желательных для нас событий, а именно, вероятностей получения лучших семей в 21 год при разных вариантах их отбора в 8 лет (табл. 2.6).
По данным табл. 2.6 также можно принимать решения. Так, если мы планируем получать в 21 год лучшие семьи с высотой от 110 % и более, и допускаем их потери в 10 %, то их отбор в 8 лет возможен по высоте от 96 % с браковкой 27 % семей (вариант 1). Если же мы планируем получать в 21 год быстрорастущие семьи с высотой от 115 % и допускаем их потери в среднем 6,7 %, то их отбор в 8 лет возможен по высоте от 100 % с браковкой 38 % семей (вариант 2); при этом вероятность получения лучших семей, равная в среднем по обоим происхождениям 13,2 %, возрастет до 20 % или в 1,51 раза.
По варианту 3 можно провести максимально жесткий отбор – повысить браковку семей в 8 лет до 45–48 % (нижняя часть расчетов в таблице). Тогда вероятность получения лучших семей возрастет в 1,53–1,68 раза, но и потери быстрорастущих семей возрастут до 8,6–12 %, что следует учитывать при принятии решения по сепарации материнских деревьев, проводимой перед повторным сбором урожая и закладкой новых испытаний потомства.
Заметим, что исключение из испытаний лучших семей (потери ЛС) можно сделать временным, если не включать их лишь во вторые испытания, а в первых тест-культурах они будут расти и далее. Однако возможно и полное исключение, например, в испытательных культурах, совмещенных с ЛСП семенного происхождения, где цена земли высока и нужны лучшие по росту потомства, и поэтому удаление в своем большинстве худших семей освободит территорию для новых делянок тест-культур.
Таблица 2.6
Вероятность получения лучших семей (ЛС) в 21 год при трех вариантах их отбора в 8 лет в потомстве естественных популяций (популяции Е) и в потомстве лесных культур (культуры)
Показатели |
Число семей в потомстве в 21 год, шт. |
Отбор |
Доля бракуемых семей, % |
Число семей после отбора, шт. |
Частота ЛС, % |
Увеличение вероятности получения ЛС, раз |
Потери ЛС, % |
|||
всего |
лучших |
всего |
ЛС |
до отбора |
после отбора |
|||||
Вариант 1. Получение лучших семей с высотой от 110 % и более |
||||||||||
Популяции Е |
301 |
59 |
от 96 |
29 |
215 |
53 |
19,6 |
24,7 |
1,26 |
10,2 |
Культуры |
152 |
54 |
от 96 |
23 |
117 |
49 |
35,5 |
41,9 |
1,18 |
9,3 |
Всего |
453 |
113 |
332 |
102 |
||||||
В среднем |
от 96 |
27 |
24,9 |
30,7 |
1,23 |
9,7 |
||||
Вариант 2. Получение лучших семей с высотой от 115 % и более |
||||||||||
Популяции Е |
301 |
25 |
от 100 |
39 |
183 |
23 |
8,3 |
12,6 |
1,51 |
8,0 |
Культуры |
152 |
35 |
от 100 |
36 |
97 |
33 |
23,0 |
34,0 |
1,48 |
5,7 |
Всего |
453 |
60 |
280 |
56 |
||||||
В среднем |
от 100 |
38 |
13,2 |
20 |
1,51 |
6,7 |
||||
Вариант 3. Жесткий отбор в 8 лет, получение лучших семей с высотой от 115 % и более |
||||||||||
Популяции Е |
301 |
25 |
от 102 |
48 |
158 |
22 |
8,3 |
13,9 |
1,68 |
12,0 |
Культуры |
152 |
35 |
от 102 |
40 |
91 |
32 |
23,0 |
35,2 |
1,53 |
8,6 |
Всего |
453 |
60 |
249 |
54 |
||||||
В среднем |
от 102 |
45 |
13,2 |
21,7 |
1,64 |
10,0 |
Обобщая результаты ранней диагностики роста ели, можно принять разные варианты решений по интенсивности браковки в зависимости от ценности материала, ценности земли и от поставленной цели испытать, например, как можно больше семей. Для последнего случая наиболее подходит отбор в 8 лет с браковкой 38 % семей и потерей в среднем 6,7 % будущих лучших семей. Их высота в 21 год будет 115 % и более, и понесенные потери в итоге будут компенсированы тем, что взамен бракуемых можно дополнительно испытать новые потомства, либо сократить площадь тест-культур на 38 %.