Skogplanteforedling

På denne siden er mål og metoder for planteforedling med skogstrær nærmere beskrevet og hvilke muligheter som finnes ved en langsiktig satsing på bruk av foredlet materiale i skogkulturen.

Et veltilpasset frømateriale med stor genetisk variasjon gjør det mulig å forynge skogen ved planting i trygghet om at fremtidskogen vil være godt rustet til å møte de klimatiske utfordringer underveis i livsløpet. God klimatilpasning og overlevelse er derfor grunnlaget for all skogplanteforedling i Norge. Foto: Øyvind Meland Edvardsen, Skogfrøverket

Foredlingsstrategi

En foredlingsstrategi definerer de geografiske områder (soner) en vil foredle for. Den definerer utgangsmaterialer for hver sone, hvordan de skal velges ut, hvordan de skal testes og hvilke egenskaper det skal legges vekt på i foredlingen. Strategien sier også hvordan bruksmaterialet skal produseres på kort sikt og hvordan foredlingspopulasjonen skal utvikles og formeres videre i en langsiktig foredling over flere generasjoner. Den norske foredlingsstrategien er nærmere beskrevet i Skogfrøverkets "Strategisk plan for skogfrøforsyning, planteforedling og genbevaring".

Skogfrøverkets strategiske plan, utarbeidet i 1999

Foredlingsmål

De generelle foredlingsmålene er:
- God klimatilpasning og overlevelse
- God stamme- og vedkvalitet
- Høy tilvekst

Det må legges ulik vekt på foredlingsmålene i de enkelte soner.

Genetisk variasjon

Planteforedling forutsetter at det er stor genetisk variasjon og arvbarhet for de egenskaper som en ønsker å foredle mot. For de fleste treslag er det en betydelig genetisk variasjon mellom og innen naturlige populasjoner for egenskaper som har betydning for klimatilpasning, volumproduksjon og kvalitet. Den store variasjonen som finnes i norsk gran har gjort det mulig for grana å etablere seg raskt i nye miljøer og er en forutsetning for videre evolusjonær utvikling. Norsk skogplanteforedling utnytter den genetiske variasjonen til å fremstille frø som har et bedre overlevelse, volumproduksjon og kvalitet for den enkelte lokalitet, men uten å forringe den genetiske variasjonen i fremtidsskogen. Genetisk variasjon i frømaterialet oppnås ved å ha store foredlingspopulasjoner og mange kloner eller familier i frøplantasjene, samtidig som utvalget i foredlingen ikke gjøres for snevert.

Ulike former av gran. Nr 39 "Siljangrana" ble utvalgt som et rankt og veksterlig tre med søyleform. Når den ble hogd var den 45 meter høy. Avkommene har i forsøk hatt en vekst på litt over gjennomsnittet og en kvalitet i gjennomsnitt med andre familier. Avlstre nr 39 finnes bl.a. i Kilen og Jordtveitmonen frøplantasjer. Avlstre nr 1 "Goliat" fra Setskog var 41 meter høy og står bevart i Sanderud frøplantasje. Tegning av Tollef Ruden, Skogbrukets planteforedling 1961.

Foredlingspopulasjon

Valg av utgangsmateriale (foredlingspopulasjon) er første trinn i foredlingen. For hver sone det skal foredles for, velges et utgangsmateriale som generelt er tilpasset de klimatiske forhold i sonen. Dette materialet kan være fra et geografisk begrenset område, eller det kan også være basert på tester av vekstrytme og herdighet. Foredlingspopulasjonen bør omfatte flere hundre trær eller familier slik at en senere har muligheter for å gjøre utvalg for flere egenskaper og samtidig beholde en tilstrekkelig stor foredlingspopulasjon. Det utvalgte materialet bevares som podninger i et klonarkiv eller i en frøplantasje for direkte masseformering. Det kan også bevares som familier plantet i avkomforsøk eller i en frøplantasje basert på frøplanter.

Felling av avlstre nr. 7805 i Birkenes kommune. Et meget pent tre med liten avsmalning. Avlstreet ble utvalgt til Jordtveitmonen frøplantasje i Evje. Viktige faktorer ved utvalget var: -høyde -mangel på skader, gankvist -råtefrihet -rett og fin stammeform -liten avsmalning -jevn kvistsetting, lite høstskudd -liten kvistdiameter Foto: Skogfrøverket

Poding i Høgåsen frøplantasje og trearkiv i Selbu våren 2004. Foto: Hans Christian Brede, Skogselskapet i Trøndelag

Testing

For å nå god fremgang i planteforedlingen er det nødvendig med et effektivt testingsregime som gjør det mulig å estimere avlsverdier for de egenskaper som det er ønskelig å foredle for. Samtidig må en ha kontroll med at uønskede egenskaper ikke blir med. Testing er også nødvendig for å definere bruksområder for frø fra bestand, for sams frø fra frøplantasjer og for frø av klonblandinger.

Måling av trehøyder i avkomforsøk med gran. Foto: Ragnar Johnskås, Skogfrøverket		Avkomforsøk med hengebjørk ved Sanderud etter tynning. Foto: Ragnar Johnsås, Skogfrøverket

For praktisk planteforedling er tre typer tester aktuelle.

Tidligtester er vanligvis kontrollerte fryseforsøk eller registrering av knoppsetting første eller annen vekstesesong i planteskolen eller i vekstkammer. Tidligtester gjør det mulig å raskt sammenligne ulike frøpartier, kloner eller familier for juvenile egenskaper. Tidligtester har imidlertid begrenset verdi i planteforedlinga da det er liten sammenheng mellom egenskaper observert på små planter og egenskapene på eldre trær.

I kortsiktige avkomforsøk plantes trærne f.eks på dyrket mark. Her registreres overlevelse, høydevekst, vekstrytme, og feil eller skader som gir nedsatt kvalitet.

Langsiktige avkomforsøk plantes på skogsmark i vanlig forband og trærne skal få lov til å vokse opp til bestand. Det gjøres registreringer av overlevelse, skader og feil, høyde og diameter. Kvalitetsegenskaper på stammen og i veden kan måles i forsøket når det har nådd hogstklasse 2-3.

Tester av kloner etableres på samme måte som avkomforsøk med familier.

Skogplanteforedling i korte trekk. Skissen viser hovedtrekkene i hvordan foredling av granfrø fungerer i Norge. Tegning Skogfrøverket (klikk på bildet for en utskriftsvennlig pdf)

Pollensky fra podning i Bastøy frøplantasje. Foto: Ragnar Johnskås, Skogfrøverket	Kunstig pollinering ved krysnings arbeid i Kaupanger frøplantasje. Foto: Gunnar Haug, Skogfrøverket

Foredling på kort og lang sikt

Planteforedling med skogtrær er meget langsiktig, også utfra de tidsperspektiv en er vant til i skogbruket. Virksomheten gir gevinster både på kort og lang sikt. På kort sikt vil vi i hver foredlingsgenerasjon utnytte den beste delen av foredlingspopulasjonen til masseformering av foredlet frø. På lang sikt vil vi få en kontinuerlig genetisk forbedring av frømaterialet over mange generasjoner. Ved å ha flere populasjoner som dekker de aktuelle klimasoner, har vi også en beredskap for eventuelle framtidige klimaendringer.

Formeringsmetoder

Den vanligste måten å masseprodusere foredlet materiale på er frøproduksjon etter fri bestøvning i frøplantasjer. Frøplantasjene kan klassifiseres i flere typer avhengig av hvor mye genetisk informasjon en har om materialet i plantasjen, og om slik informasjon er benyttet til å gjøre et genetisk utvalg. Den genetiske gevinsten ved å bruke frø fra plantasjen vil avhenge av om et slikt utvalg er gjort. I den enkleste formen kan frøplantasjene benyttes til å produsere frø i kontrollerte former uten at en foretar et genetisk utvalg.

En utestet frøplantasje består vanligvis av podninger av fenotypisk utvalgte trær fra bestand,1. generasjons frøplantasje. En liten foredlingsgevinst vil vanligvis være tilstede ved å bruke frø fra en slik plantasje, både på grunn av utvalget og fordi innavlen i det naturlige bestandet er borte.

En testet frøplantasje er enten en utestet plantasje som er tynnet basert på informasjon fra avkomforsøk, eller en som er basert på utvalgte kloner. Dersom et utvalg av de opprinnelige foreldreklonene inngår, kalles en slik frøplantasje ofte en 1,5 generasjons frøplantasje.

Henting av podekvist fra de beste avkommene etter testede gode avlstrær som skal podes opp i Sanderud frøplantasje. Foto: Ragnar Johnskås, Skogfrøverket

En 2. generasjons frøplantasje er basert på frøplanter fra utvalgte familier fra foredlingspopulasjonen (F1-generasjon) og er plantet slik at tynning kan gjøres utfra genetisk informasjon både fra plantasjen selv og fra parallelle avkomforsøk.

En frøplanteplantasje er anlagt med frøplanter som oftest kommer fra et stort antall familier. Dersom identiteten til hver plante er kjent , kan plantasjen tynnes basert på informasjon både fra plantasjen selv og fra avkomforsøk som plantes parallelt. Det vil ta betydelig lengre tid før en slik plantasje kan produsere frø, sannsynligvis 15-20 år lengre enn for en podet plantasje, men til gjengjed får man raskere tilgang til et foredlet materiale da avkomtestingen foregår samtidig.

Vegetativ formering kan brukes til å masseprodusere planter fra små frøpartier som har spesielle egenskaper, f.eks. frø fra marginale områder. En betydelig foredlingsgevinst kan oppnås ved å formere testede og utvalgte fullsøskenfamilier etter kontrollerte krysninger. Når identiteten og antall like kopier av hver enkelt plante ikke er kjent, kalles metoden bulkformering. Når identiteten til hver plante er kjent og det produseres flere planter fra morplanta kalles metoden for klonformering. Stiklingsformering er den teknikken som i dag kan brukes til praktisk vegetativ formering av bl.a. gran. Et framtidig alternativ til stiklingsformering kan bli somatisk embryogenese.

Lokalisering av frøplantasjer

Et varmt klima er vitkig for å få ofte og rik blomstring i en frøplantasje. Det har vist seg at klimaet under blomstringen påvirker vekstrytmen til plantene (ettereffekter). Når frøplantasjen anlegges i et bedre klima enn i sonen der frøet skal brukes, kan dette føre til at frøet fra plantasjen gir planter med seinere vekststart og vekstavslutning og litt bedre høydevekst. Erfaring fra forsøk og praktisk bruk av frøplantasjefrø fra Lyngdal og Kaupanger, viser likevel at en litt seinere vekststart om våren ofte har vært til fordel for plantene. Skader ved sen vårfrost blir på den måten redusert. I dag anlegges frøplantasjer innen sonen hvor frøet skal brukes.

Kaupanger frøplantasje ligger isolert fra annen granskog og i et gunstig klima for blomstring og frømodning. Frøet produsert her har vist seg å være av både god fysiologisk og genetisk kvalitet og er populært hos både planteprodusenter og skogeiere. Foto: Øyvind Meland Edvardsen, Skogfrøverket

Et annet viktig moment ved lokalisering av en frøplantasje er grad av fremmedpollinering fra omkringliggende skog. Slik tilførsel vil redusere foredlingsgevinsten ved frø fra plantasjen og vil være spesielt uheldig når frøplantasjen ligger utenfor sonen hvor frøet skal brukes. Det er derfor en fordel at en granfrøplantasje ikke ligger nær inntil granbestand. Dette er også en fordel med hensyn til insekt skader på grankongler som kan bli redusert i isolerte frøplantasjer.

Økonomiske gevinster ved planteforedling

Det er siden 80-tallet gjort registreringer og målinger i mer enn 50 forsøksfelt med familier fra norske granfrøplantasjer. I gjennomsnitt viser planter fra frøplantasjene alltid 5-15% bedre høydevekst enn de sammenlignbare handelsproveniensene, samtidig som det er små forskjeller i avgang, skader og feil mellom de to gruppene. Generelt vil planter fra frøplantasjene etablere seg raskere på en hogstflate og bestandet slutter seg tidligere. For foredlet frømateriale er variasjonen i viktige egenskaper kjent. Sammen med informasjon om foryngelses lokalitetene gjør dette det mulig å tilpasse materialene bedre til lokale miljøforhold. Effekten av et genetisk forbedret frø- og plantemateriale på tilveksten kan sammenlignes med en heving av boniteten.

Pen "ungskog" i avkomforsøk. Ranke finkvistede trær, god overlevelse, vekst og lite skader. Et resultat alle skogeiere vil være stolte av og som kan oppnås ved å velge riktig plantemateriale i forhold til foryngelses lokaliteten. For å utnytte den genetiske gevinsten i et foredlet plantemateriale er det også viktig å sørge for et godt skogkulturarbeid. Foto: Ragnar Johnskås, Skogfrøverket

Frøavl

Frøplantasjer

Skogplanteforedling

Genressursbevaring

Les om:

Genetisk variasjon i skogtrær

Genetiske varianter og Romedal trearkiv

Skogfrøverket: "Har til formål å sørge for en landsdekkende tilgang på skogfrø av høy kvalitet"