Товарными признаками урожая у кедра сибирского являются размеры шишек и семян, масса и количество полнозернистых семян в шишке.
Длина шишек у кедра сибирского колеблется от 3 до 13 см, ширина — 3-8 см.
По размерам все разнообразие шишек кедра сибирского разделено Л. Ф. Правдиным (1963) на три группы:
- крупные (со средней длиной от 8 см и выше, шириной до 7 см);
- средние (длиной от 7 до 6 см); • мелкие (от 6 см и менее).
По соотношению ширины и длины в природе имеются шишки цилиндрической, яйцевидной, конусовидной и круглой формы. Длина шишек в определенной степени связана со строением поверхности семенных чешуй. Мелкие шишки имеют гладкий щиток, средние и крупные — в виде пирамидки и загнутого к основанию крючка.
В различных частях ареала размеры шишек неодинаковы. Они зависят от генотипической структуры насаждений, лесорастительных и природно-климатических условий. По мере ухудшения лесорастительных условий, с продвижением к северной границе ареала, с поднятием в горы их размеры уменьшаются. В отдельных насаждениях низкогорья Западного Саяна и Северо-Восточного Алтая их средняя длина составляет 7-9 см, в среднегорье — 6-8 см, в высокогорье — 5-7 см.
С величиной шишек тесно связано содержание семян. Их выход возрастает по мере увеличения размеров и массы шишек. В нормально развитых шишках кедра сибирского длиной от 5 до 10 см находится соответственно от 40 до 150 орешков. То есть по длине шишек возможен отбор многосемянных форм. Содержание семян зависит и от формы шишек. При одинаковой длине выход семян (по массе) из шишек кедра сибирского цилиндрической формы на 20-30% больше, чем из конусовидных. В шаровидных шишках содержится наименьшее число семян.
В каждой популяции выделяются формы деревьев с крупными, типичными и мелкими шишками.
Размеры шишек зависят от величины урожая и высотной поясности. Самые крупные шишки формируются в зоне экологического оптимума вида в годы высоких и очень высоких урожаев.
В низкогорье и среднегорье Северо-Восточного Алтая у крупношишечных кедров средняя их длина составляет не менее 9-10 см, в высокогорье — 7,5-8,5 см. В них содержится соответственно не менее 120-130 и 100-105 шт. полнозернистых семян. В среднеурожайные годы шишки на 20%, а в низкоурожайные — на 40-45% мельче. Выход семян сокращается сильнее — соответственно на 30-50-55%. Более стабильны размеры шишек в годы высоких урожаев.
Несмотря на колебания, размер шишек высоко индивидуально обусловлен. Параметры их не зависят от возраста, высоты и диаметра дерева. В разные годы абсолютные размеры шишек у крупношишечных форм деревьев всегда выше, чем у обычных, не менее чем на 20-24%, а содержание в них семян — на 25-30%. Масса семян в их шишках в 2-3 раза больше, чем у мелкошишечных форм. В низкогорье и среднегорье Северо-Восточного Алтая она достигает 28-32 г.
Размеры шишек в определенной степени связаны с урожайностью дерева. Высокие урожаи у кедра сибирского формируются, как правило, при большом количестве шишек средних размеров или при среднем количестве крупных шишек. В оптимальных условиях произрастания вида в отдельные высокоурожайные годы у некоторых деревьев они образуются при большом количестве крупных шишек. То есть природа высоких урожаев допускает сочетание в одном организме кедра сибирского двух своих структурных элементов с наивысшим значением селектируемых признаков — количества шишек и полнозернистых семян. Такие уникальные деревья представляют наибольшую селекционную ценность для ореховодства.
По массе 1000 шт. семян в насаждениях кедра сибирского выделяют формы с очень тяжелыми (340-390 г), с тяжелыми (280-330 г), средними (200-270г) и легкими (140-210 г) семенами.
Данный признак высоко индивидуально и функционально обусловлен. У одних деревьев в шишке формируется небольшое количество (30-35 шт.) крупных и тяжелых семян, в 2-2,5 раза меньше, чем у обычных особей. Их повышенные масса и размеры являются результатом усиленного питания небольшого количества семян при неполной реализации потенциального урожая (явление череззерницы). Такие особи низкоурожайны, их не следует использовать в практических целях.
Большую ценность для плантационного ореховодства представляют крупносемянные формы. Это особи, у которых повышенная масса 1000 шт. полнозернистых семян формируется при высоком содержании крупных семян в шишке. Они образуются в результате полного развития и нормального функционирования женских генеративных органов. Масса 1000 шт. полнозернистых семян у них на 24-40% выше, чем у обычных деревьев.
Особей с очень тяжелыми семенами в насаждениях совсем мало, не более 2-5% общего числа деревьев.
В кедровниках Северо-Восточного Алтая крупносемянные и среднесемянные формы произрастают в оптимальных условиях — в черновом и горнотаежном поясах. При этом особи с тяжелыми семенами чаще встречаются в низкогорье, со средними — в среднегорье. Легкие семена продуцируют деревья субальпийского пояса.
Количество орехов в кедровых шишках в значительной степени зависит от влияния внешних факторов: погодных условий, пыльцевого режима в период опыления. Максимальное их число формируется в годы обильного пыления, когда массовый разлет пыльцы происходит при благоприятных погодных условиях. При недостатке пыльцы, из-за слабого пыления деревьев или дождливой погоды в период разлета, в результате недоопыления семяпочек количество полнозернистых орехов в шишках значительно снижается.