INSTYTUT DENDROLOGII

Początki badań genetycznych drzew leśnych w Kórniku

Wstęp

Historyczny zarys problematyki postawionej w tytule obejmuje arbitralnie przyjęty okres od rozpoczęcia w 1933 r. oficjalnej działalności przez Zakład Badania Drzew i Lasu w ramach Fundacji „Zakłady Kórnickie” po rok 1969, kiedy Instytut zaprzestał rozpoczętej w 1958 r. selekcji indywidualnej drzew doborowych najważniejszych krajowych gatunków drzew leśnych, wykonywanej na zlecenie Lasów Państwowych.

Lata 1933 - 1939

Początek badań genetycznych w obecnym Instytucie Dendrologii PAN związany jest formalnie z datą 1 lipca 1933 r., kiedy to Kuratorium Fundacji „Zakłady Kórnickie”, wypełniając wolę Fundatora - Władysława hr. Zamoyskiego i postanowienia ustawy sejmowej z 30 lipca 1925 r., powołało do życia Zakład Badania Drzew i Lasu, w którego strukturze przewidziano cztery działy: Dendrologii i Pomologii, Biologii Lasu, Techniczno-Leśny oraz Organizacyjno-Propagandowy. Zachowały się szczegółowe programy badań dla trzech pierwszych działów naukowych, opracowane w latach 1927 - 1933 przez zespoły wybitnych polskich uczonych, a ich zakres obejmował praktycznie wszystkie dziedziny związane z leśnictwem. Z różnych powodów (przede wszystkim braku jedności poglądów wśród członków Kuratorium oraz sytuacji finansowej Fundacji) tylko Dział Dendrologii i Pomologii rozpoczął realizację swoich zadań, kontynuując zapoczątkowane już w latach 20. ubiegłego wieku badania naukowe w zakresie selekcji i hodowli nowych odmian drzew owocowych, ozdobnych i topól (Białobok 1969). W projekcie badań dla tego Działu, opracowanym przez Antoniego Wróblewskiego, Piotra Hosera i Włodzimierza Gorjaczkowskiego, znalazł się w punkcie 9 następujący temat: „Studia genetyczne nad odmianami, formami i rasami drzew i krzewów owocowych i ozdobnych, z uwzględnieniem (...) dziedziczenia cech mieszańców” (Archiwum ID PAN).

W niezwykle interesującym programie działalności Działu Biologii Lasu, opracowanym przez wybitnego leśnika polskiego prof. Stanisława Sokołowskiego, znalazł się także nowoczesny i dalekosiężny projekt badań genetycznych drzew leśnych. W części II tego programu umieszczono punkt A.2. z zadaniem badawczym: „Rasy klimatyczne i odmiany drzew leśnych, zmienność i dziedziczność cech, pochodzenie nasion, hodowla wartościowych ras”. Jak powiedziano wyżej, Dział Biologii Lasu nie rozpoczął, niestety, przewidzianych badań przed II wojną światową.

Okres powojenny do 1958 roku

W niezmienionej strukturze Zakład Badania Drzew i Lasu pod kierownictwem inż. Stefana Białoboka, podjął swą działalność bezpośrednio po wyzwoleniu Kórnika spod okupacji niemieckiej. Tematyka genetyczna pojawiła się w kórnickiej placówce w pierwszych latach powojennych przede wszystkim poprzez kontynuację badań zapoczątkowanych jeszcze przed II wojną światową. Szczególnie wiele prac genetycznych w tym okresie dotyczyło problematyki hodowli topól (kontrolowane krzyżowania międzysekcyjne, hodowla odmian odpornych na różne choroby, selekcja i wprowadzanie nowych odmian do tzw. doboru krajowego i uprawy na terenie całego kraju) (Białobok 1969).

Trudna sytuacja pierwszych lat powojennych (likwidacja Fundacji „Zakłady Kórnickie” i niepewność co do dalszego losu Zakładu) nie sprzyjała podejmowaniu nowych zagadnień badawczych. W 1952 roku sytuacja organizacyjna Zakładu ustabilizowała się i kórnicka placówka, już pod zmienioną nazwą Zakładu Dendrologii i Pomologii, znalazła się w strukturze nowo powstałej Polskiej Akademii Nauk. Od tego momentu Zakład zaczął się szybko rozwijać naukowo i organizacyjnie, podejmując wiele nowoczesnych tematów badawczych, w tym także z zakresu genetyki drzew leśnych (Białobok 1958). Inspiratorem podjęcia tych badań był dyrektor Zakładu, dr S. Białobok. Już 8 maja 1952 r. zorganizowano w Kórniku konferencję, podczas której dyskutowano tematykę metodyki badania ekotypów sosny zwyczajnej. Oprócz pracowników Zakładu w konferencji wzięli udział przedstawiciele innych ośrodków naukowych: prof. Zygmunt Czubiński, doc. Eugeniusz Ilmurzyński, doc. Wacław Krajski, doc. Maksymilian Kreutzinger, prof. Leon Mroczkiewicz, prof. Konstanty Stecki i prof. Stanisław Tyszkiewicz (Wilusz 1962). Przedmiotem dyskusji naukowców był opublikowany wcześniej w tym samym roku projekt badań ekotypów sosny zwyczajnej, w którym doc. Zdzisław Wilusz, także pracownik Zakładu Dendrologii i Pomologii PAN, postulował wybór drzewostanów o najlepszych cechach gospodarczych i wybór w ich obrębie drzew doborowych (Wilusz 1955). Kryteria selekcji proponowane w tym artykule uległy później znacznej modyfikacji po pierwszych doświadczeniach praktycznych i nawiązaniu osobistych kontaktów z genetykami szwedzkimi (Wilusz 1962).

Dzięki tym kontaktom, w 1958 roku przybył do Kórnika prof. Bertil Lundquist ze Szwecji i przeprowadził szkolenie w zakresie wyboru drzew doborowych, zapoznając także pracowników Zakładu z metodyką badań genetycznych drzew leśnych. Pierwsze drzewa doborowe w Polsce zostały wybrane według kryteriów szwedzkich przy udziale prof. Lundquista na terenie Puszczy Białowieskiej oraz na terenach podległych ówczesnym Okręgowym Zarządom Lasów Państwowych w Olsztynie, Poznaniu, Gdańsku i Krakowie.

Początek wyboru drzew doborowych

Zapoczątkowane w ten sposób w Polsce badania w zakresie selekcji indywidualnej drzew leśnych znalazły wkrótce swój formalny wyraz. Odpowiadając na postulat Zakładu Dendrologii i Pomologii PAN w Kórniku, Ministerstwo Leśnictwa i Przemysłu Drzewnego pismem z dnia 13 października 1958 r. (Nr G.M.-1-099/199/58) wyraziło Zakładowi zgodę na wybór drzew doborowych wszystkich gatunków rodzimych na całym terenie Lasów Państwowych. Powołując się na decyzję Ministerstwa, prof. dr S. Białobok skierował 27 października 1958 r. pismo do wszystkich Okręgowych Zarządów Lasów Państwowych z informacją o rozpoczęciu wyboru drzew jesienią tegoż roku i prośbą o pomoc w pracach terenowych (Archiwum ID PAN). Sprawa wyboru drzew doborowych stała się jednocześnie zadaniem naukowym Zakładu, bowiem na posiedzeniu w dniu 21 października 1958 r. Rada Naukowa Zakładu Dendrologii i Pomologii zatwierdziła temat badań pt. „Wybór drzew doborowych różnych gatunków w niektórych krainach klimatyczno-leśnych”. Cel podejmowanych badań określono następująco: „Ażeby zachować najlepsze osobniki drzew różnych rodzimych gatunków i form dla gospodarki narodowej, zachodzi pilna potrzeba wyboru ich i zabezpieczenia przed wycięciem. Drzewa te w niedalekiej przyszłości będą rozmnażane wegetatywnie, co da możność wykorzystania ich przez gospodarstwo leśne, a także będą ważnym obiektem badań naukowych” (Białobok i in. 1958).

Wcześniejsze prace nad kryteriami wyboru drzew (pierwszy projekt sporządził mgr J. Mackiewicz), zostały przedyskutowane najpierw w Zakładzie, a następnie, wraz z wzorem karty opisowej drzewa, poddane dyskusji publicznej (Archiwum ID PAN, Białobok i in. 1958). Krytyczne uwagi do metodyki opracowanej w Kórniku przedstawili wkrótce pracownicy Instytutu Badawczego Leśnictwa w Warszawie, co spowodowało dalsze udoskonalenie kryteriów wyboru drzew doborowych (Bernadzki i Chmielewski 1961).

Pod bezpośrednim kierownictwem doc. Z. Wilusza, kierownika Stacji Doświadczalnej w Turwi, należącej do Zakładu Dendrologii i Pomologii PAN w Kórniku, pracownicy Zakładu rozpoczęli systematyczny wybór drzew doborowych w 1959 r., kiedy to wybrano pierwszą grupę 381 osobników spośród osiemnastu krajowych gatunków drzew leśnych na terenie piętnastu Okręgowych Zarządów Lasów Państwowych. Ponadto do ewidencji Zakładu włączono 48 drzew świerka pospolitego, wybranych jesienią 1958 r. przez dr. Olafa Langleta i dr. Enara Anderssona (Białobok i Wilusz 1959). Wyboru i opisu drzew dokonywali bądź pracownicy Zakładu, bądź poinstruowani pracownicy administracji Lasów Państwowych; w tym drugim wypadku drzewa były później weryfikowane przez pracowników Zakładu (obok wymienionych już doc. Z. Wilusza i mgr. J. Mackiewicza, który zginął w 1960 r. w wypadku motocyklowym, wybierając drzewa doborowe na terenie OZLP Olsztyn, w pierwszym latach należeli do nich w różnych okresach m.in. doc. Zygmunt Pohl, inż. Tadeusz Jakuszewski, mgr Stanisław Tomczyk, mgr Anna Tomczyk, mgr Zbigniew Stecki, dr Tadeusz Przybylski, dr Maciej Giertych, mgr Elżbieta Siwek, dr inż. Andrzej Kosturkiewicz i mgr Henryk Chylarecki), którzy sporządzali także ich dokumentację (Archiwum ID PAN).

Wybierane drzewa doborowe otrzymywały sygnatury, np. K-01-17, gdzie litera K oznaczała drzewo mateczne, z którego uzyskiwano klon, czyli potomstwo wegetatywne jednego osobnika (leśnicy odczytywali natomiast tę literę jako drzewo „kórnickie”), w odróżnieniu od litery S, która oznaczała porcję nasion z określonego zbioru. Następująca po literze liczba dwucyfrowa oznaczała numer OZLP, a ostatnie dwie cyfry numer drzewa doborowego (Giertych 1989); do 1960 r. wybrano 505 drzew doborowych na terenie całego kraju (Wilusz i Jakuszewski 1961).

Równocześnie trwała dalsza dyskusja nad znaczeniem selekcji indywidualnej dla przyszłych badań i dla gospodarstwa leśnego. Ciekawa była sugestia prof. S. Białoboka wyrażona 4 lutego 1961 r. w liście do prof. Stanisława Tyszkiewicza, by zaniechać zrębów zupełnych w tych częściach kraju, gdzie wybrano najwięcej drzew doborowych, co wskazywało pośrednio na wysoką wartość genetyczną drzewostanów na tych obszarach. W liście tym prof. Białobok proponował także utworzenie Państwowego Rejestru Drzew Doborowych i Drzewostanów Nasiennych (Archiwum ID PAN).

Od momentu podjęcia problematyki wyboru drzew doborowych Zakład Dendrologii i Pomologii rozlegle promował tę akcję. Pracownicy Zakładu wygłaszali liczne referaty na różnych konferencjach i zebraniach, organizowali w Kórniku kilkudniowe kursy na temat podstaw genetyki drzew leśnych (w 1966 r. w takim kursie wzięli udział m.in. Lucjan Janson, Stanisław Bałut i Jerzy Staszkiewicz), kursy szczepień wiosennych i letnich, pokazy użytkowania drabiny segmentowej do zbioru materiału z drzew stojących, publikowali artykuły w prasie leśnej (Giertych 1965, 1966; Giertych i Przybylski 1965; Jakuszewski 1962, 1963a, 1963b; Przybylski 1965, 1966a, 1966b; Przybylski i Stecki 1963; Stecki 1964; Wilusz 1959, 1960). W 1961 r. odbyła się w Kórniku kolejna konferencja poświęcona perspektywom dalszych prac związanych z wyborem drzew doborowych, podczas której postulowano założenie archiwów klonów drzew doborowych i podjęcie badań genetyczno-hodowlanych (Archiwum ID PAN).

Pierwsze klonalne plantacje nasienne

W związku z wyborem drzew doborowych zaistniała konieczność zakładania klonalnych plantacji nasiennych. Pierwsze zrazy z drzew doborowych sosny zwyczajnej i świerka pospolitego zebrano i zaszczepiono na podkładkach w 1959 r., rozpoczynając w tym samym roku badania nad poszukiwaniem najlepszych metod i terminów szczepień, zarówno w szkółkach, jak i cieplarniach w Kórniku i Turwi (Wilusz i Jakuszewski 1961). Rok później grupę gatunków objętych szczepieniami powiększono o brzozę brodawkowatą, buka pospolitego, dąb szypułkowy, dąb bezszypułkowy i olszę czarną (Archiwum ID PAN).

Zbiór materiału z drzew stojących nastręczał różnego rodzaju trudności. Trzeba było opracować instrukcję obowiązującą pracowników zatrudnionych przy zbiorze zrazów, a także szyszek i nasion. Na wniosek Zakładu instrukcję taką opracował wojewódzki inspektor pracy w Poznaniu we współpracy z inspektorem BHP z OZLP w Poznaniu. Brakowało także odpowiedniego sprzętu, wykonano więc kilka drabin segmentowych o wysokości 30 m na wzór drabiny szwedzkiej otrzymanej przez Zakład w darze od prof. Lundquista w 1961 r. (Archiwum ID PAN, Wilusz 1962).

W 1963 r. w Zakładzie Dendrologii i Arboretum Kórnickim PAN (zmiana nazwy nastąpiła w końcu 1962 r.), rozpoczęto przygotowania powierzchni terenowych pod pierwsze plantacje nasienne w Kórniku we własnym Leśnictwie Doświadczalnym Zwierzyniec. Dysponowano w tym czasie prawie ośmioma tysiącami szczepów sześciu gatunków drzew leśnych: Alnus glutinosa, Fagus sylvatica, Quercus robur, Pinus sylvestris, Picea abies i Larix sp., z których w 1964 r. założono w Kórniku trzy pierwsze doświadczalne plantacje nasienne - sosny, modrzewia i jesionu (Białobok 1965). Plantacje sosny i jesionu zostały założone zgodnie z zasadami szwedzkimi, natomiast przy zakładaniu plantacji modrzewia zastosowano oryginalny, systematyczny układ rozmieszczenia klonów opracowany przez dr. M. Giertycha, stosowany później w całym świecie (według tego systemu założono także w Kórniku pierwszą plantację nasienną świerka w 1968 r.). System ten w Polsce nie znalazł jednak uznania. Z rekomendacji Instytutu Badawczego Leśnictwa zaczęto stosować w Lasach Państwowych pierwotne wzory szwedzkie (Giertych 1989).

W 1963 r. roku prof. S. Białobok i dr M. Giertych uczestniczyli w I Światowej Konsultacji FAO w Sztokholmie na temat „Genetyka drzew leśnych”. Taki sam tytuł nosiła ogólnopolska konferencja zorganizowana w Kórniku rok później. Trwały ciągłe dyskusje nad kryteriami wyboru drzew doborowych, co doprowadziło do opracowania i opublikowania w 1964 r. zmodyfikowanej, a jednocześnie uproszczonej karty opisowej drzewa wraz z instrukcją jej wypełniania (Giertych i in. 1964).

Badania z zakresu genetyki populacyjnej drzew

Rok 1963 przyniósł także poszerzenie problematyki genetycznej w Kórniku o nowe badania; założono pierwsze doświadczenie proweniencyjne z nasion dostarczonych przez prof. S. Tyszkiewicza z IBL, obejmujące osiem krajowych pochodzeń sosny zwyczajnej. Pierwsze doświadczenie proweniencyjne świerka powstało w Kórniku w 1964 r., także z nasion dostarczonych przez IBL. Tym samym pojawił się w Kórniku nowy kierunek badań - genetyka populacyjna (Białobok 1965, Giertych 1989).

Z własnych zbiorów nasion założono w Kórniku doświadczenie proweniencyjne sosny w 1967 r. (dr Tadeusz Przybylski) z udziałem trzydziestu krajowych i pięciu szwedzkich populacji w układzie losowym, w ośmiu powtórzeniach i czterech lokalizacjach na terenie kraju. W tym samym roku zebrano także owocostany i wysiano w szkółce nasiona olszy czarnej z 11 polskich populacji, przygotowując w ten sposób przyszłe doświadczenie nad zmiennością proweniencyjną tego gatunku (mgr Leon Mejnartowicz). W 1968 r. założono, podobne do sosnowego, doświadczenie świerkowe z nasion zebranych w 1964 r. z udziałem dwudziestu sześciu pochodzeń z Polski, pięciu ze Szwecji i dwu - z NRD, również w czterech lokalizacjach (Giertych 1989). W tym samym roku posadzono w Kórniku siewki dębu szypułkowego i bezszypułkowego w doświadczeniu proweniencyjnym obejmującym osiem polskich populacji tych gatunków (Białobok 1969). Równocześnie Zakład włączył się w międzynarodowe doświadczenie z daglezją, koordynowane przez IUFRO (International Union of Forest Research Organizations), obejmujące sto cztery populacje z naturalnego zasięgu tego gatunku (Białobok i Mejnartowicz 1970).

W zakresie zmienności proweniencyjnej w latach 1965-1966 badano w Zakładzie zróżnicowanie różnych cech szyszek świerka (dr H. Chylarecki) oraz żołędzi dębu (dr M. Giertych), stosując skomplikowane analizy statystyczne. Nowością w badaniach genetycznych Zakładu były zapoczątkowane w 1965 r. przez mgr. T. Jakuszewskiego krzyżówki kontrolowane w celu zbadania mechanizmu dziedziczenia cechy tzw. czeczotowatości drewna u brzozy karelskiej z Pienin; w tym samym roku podjęto także badania zmienności wewnątrzpopulacyjnej na pierwszej powierzchni z udziałem dziewięciu rodów sosny zwyczajnej z Dłużka (Białobok 1966). Obok zmienności genetycznej pod względem cech wzrostowych, w 1966 r. podjęto także badania zróżnicowania genetycznego cech fizjologicznych drzew leśnych (dr M. Giertych i mgr Henryk Fober).

Według opublikowanego sprawozdania z działalności naukowej Zakładu jego pracownicy wybrali do celów badań 1386 drzew doborowych (Białobok 1968). W następnym sprawozdaniu (za rok 1968) znajduje się jedynie wzmianka o kontynuowaniu wyboru drzew (Białobok 1969), a lista ewidencyjna z końca sierpnia 1969 r. pozwala ustalić ich liczbę na 1433 (Archiwum ID PAN). W końcu tego samego roku Rada Naukowa zatwierdziła nowy, wieloletni plan badań dla Zakładu Dendrologii i Arboretum Kórnickiego PAN z zakresu biologii drzew i krzewów, w którym problematyka systematycznego wyboru drzew doborowych dla lasów państwowych już się nie pojawia (Białobok 1969). Dalszych informacji na ten temat nie ma również w następnych sprawozdaniach z działalności naukowej Zakładu. Najprawdopodobniej właśnie latem 1969 r. zakończył się w Kórniku pewien wstępny etap badań genetycznych drzew leśnych, związany z zapoczątkowaniem selekcji indywidualnej (wyborem drzew doborowych), zakładaniem pierwszych klonalnych plantacji nasiennych oraz początkami selekcji populacyjnej i badaniami zmienności proweniencyjnej najważniejszych krajowych gatunków drzew leśnych. Kolejne lata i dziesięciolecia przyniosły pomysły nowych kierunków badań genetycznych drzew leśnych, trwających w Kórniku do dzisiaj. Zarówno w okresie omówionym powyżej, jak i w późniejszych dziesięcioleciach badania kórnickie dostarczyły i dostarczają nadal wielu informacji ważnych dla podstaw genetyki drzew leśnych i dla hodowli lasu, a równocześnie stanowią wyraźne nawiązanie do programu sformułowanego przez prof. S. Sokołowskiego w 1933 r.

Literatura

Bernadzki E., Chmielewski W. 1961. Uwagi do metody wyboru „Drzew doborowych” opracowanej przez Zakład Dendrologii i Pomologii PAN w Kórniku. Arbor. Kórnickie 5: 285 - 288.

Białobok S. 1958. Historia, stan i kierunki badawcze Zakładu Dendrologii i Pomologii PAN w Kórniku. Kosmos 7, s. A. Biologia, z. 2 (31): 231 - 239.

Białobok S. 1965. Sprawozdanie z działalności Zakładu Dendrologii i Arboretum Kórnickiego PAN za rok 1964. Arbor. Kórnickie 10: 309 - 315.

Białobok S. 1966. Sprawozdanie z działalności Zakładu Dendrologii i Arboretum Kórnickiego PAN za rok 1965. Arbor. Kórnickie 11: 307 - 311.

Białobok S. 1968. Sprawozdanie z działalności Zakładu Dendrologii i Arboretum Kórnickiego PAN za rok 1967. Arbor. Kórnickie 13: 323 - 329.

Białobok S. 1969. Problematyka naukowa Zakładu Dendrologii i Arboretum Kórnickiego na tle historycznym. Arbor. Kórnickie 14: 275 - 289.

Białobok S., Mejnartowicz L. 1970. Provenance differentiation among Douglas fir seedlings. Arbor. Kórnickie 15: 198 - 219.

Białobok S., Wilusz Z. 1959. Z działalności Zakładu. Sprawozdanie za 1959 r. z pracy nad wyborem „drzew doborowych”. Arbor. Kórnickie 4: 355 - 358.

Białobok S., Pohl Z., Wilusz Z. 1958. Z działalności Zakładu. Arbor. Kórnickie 3: 337 - 340.

Giertych M. 1965. Jak zaplanować plantację nasienną? Las Polski 2: 6 - 8.

Giertych M. 1966. Podyskutujmy o drzewostanach nasiennych. Las Polski 12: 6 - 7.

Giertych M. 1989. Prace z zakresu genetyki drzew leśnych w Instytucie Dendrologii PAN w Kórniku. Roczniki Akad. Roln. w Poznaniu 204: 5 - 10.

Giertych M., Przybylski T. 1965. Badania nad metodami szczepienia sosny i świerka. Arbor. Kórnickie 10: 184 - 192.

Giertych M., Jakuszewski T., Młynarczyk B., Przybylski T., Wilusz Z. 1964. Rozwój metodyki wyboru drzew doborowych. Arbor. Kórnickie 9: 283 - 287.

Jakuszewski T. 1962. Drabina do zbioru nasion z drzew stojących. Las Polski 20: 18 - 19.

Jakuszewski T. 1963. Plantacje nasienne. Las Polski 6: 9 - 11.

Jakuszewski T. 1963. Plantacje nasienne. Las Polski 7: 7 - 8.

Przybylski T. 1965. Pokaz szczepienia drzew leśnych w Kórniku. Las Polski 13-14: 36.

Przybylski T. 1966. Pokaz szczepienia drzew leśnych w Kórniku. Las Polski 12: 11.

Przybylski T. 1966. Dlaczego zakładamy plantacje nasienne ze szczepów? Las Polski 3: 10 - 11.

Przybylski T., Stecki Z. 1963. Perspektywy rozwoju plantacji nasiennych w Polsce. Las Polski 3: 15 - 16.

Stecki Z. 1964. Ocena drzew doborowych. Cele i możliwości. Las Polski 12: 3 - 5.

Wilusz Z., 1955. Projekt badań ekotypów sosny zwyczajnej. Ekologia Polska s. B, t. I, z. 1-2: 35 - 41.

Wilusz Z., 1959. Drzewa doborowe (Nowy kierunek zmierzający do podniesienia produkcyjności lasu). Las Polski 22: 6 - 8.

Wilusz Z., 1960. Czy plantacje nasienne są potrzebne? Las Polski 18: 15 - 17.

Wilusz Z. 1962. Dalsze postępy prac z zakresu wyboru „drzew doborowych”. Arbor. Kórnickie 7: 281 - 283.

Wilusz Z., Jakuszewski T. 1961. Rezultaty prac z zakresu wyboru „drzew doborowych” do 1960 r. Arbor . Kórnickie 6: 289 - 296.

Władysław Chałupka