Формированию высоких урожаев на плантациях способствует не только сохранение в вегетативном потомстве высокой семенной продуктивности маточных деревьев и свободное их размещение по площади (6×6 или 6×8), но и, главным образом, состав клонов.
В естественных насаждениях эффективность семеношения кедра обеспечена наличием деревьев различных половых типов, обладающих неодинаковой пыльцевой и семенной продуктивностью. Крупношишечные и крупносемянные среднеурожайные особи продуцируют пыльцы в 2-3 раза больше и стабильнее, чем высокоурожайные генотипы. Их пыльца формируется в крупных и средних по размеру пыльниках и отличается повышенной жизнеспособностью и энергией прорастания.
Генеративные особенности материнских деревьев сохраняются при вегетативном размножении, поэтому кедровые орехопродуктивные плантации необходимо создавать с учетом половой дифференциации генотипов. Это позволит при ограниченном наборе деревьев на плантации максимально реализовать высокоурожайным особям свою семенную продуктивность. Нашими многолетними экспериментальными исследованиями установлено, что максимальное количество орехов можно получить при опылении их среднеурожайными особями. В таких комбинациях урожай семян выше в среднем на 30%, нежели при взаимодействии высокоурожайных генотипов. В количественном выражении это превышение, при наличии на 1 га плантации 200-240 прививок, в возрасте 20 лет составляет 20-30 кг, в 30 лет — 40-50 кг, в 40 лет — 60-70 кг. При переопылении высокоурожайных деревьев урожай снижается в среднем на 27%.
Поэтому для получения высоких урожаев на плантации необходимо размещать клоны различного (противоположного) полового типа и урожайности: высокоурожайные и среднеурожайные. Последние являются опылителями. В качестве их клонируют крупношишечные и крупносемянные формы смешанного полового типа с повышенной оплодотворяющей способностью. В комбинациях с ними семенная продуктивность высокоурожайных клонов реализуется максимально.
Для регулярного получения урожаев на плантации должны быть представлены клоны с разной ритмикой семеношения — как относительно постоянно плодоносящие, так и высокоурожайные в отдельные, низкоурожайные для большинства деревьев годы, по 2-3 каждого типа.
Сроки цветения клонируемых высокоурожайных деревьев должны совпадать со временем пыления опылителей. При несовпадении оптимального для восприятия пыльцы состояния макростробила со временем массового пыления на 1 день, выход полнозернистых семян снижается в годы повышенного и слабого формирования генеративных органов, соответственно, на 8 и 27%, на 2 дня — 30 и 50%, на 3 дня — 50-70%.
Формирование репродуктивных органов на привоях имеет свои возрастные особенности. В первые 15-20 лет после прививки мужская сфера у них развивается очень слабо, и опыление в естественном ареале вида происходит преимущественно за счет пыльцы от прилегающих стен леса или отдельных взрослых деревьев кедра. Поэтому в кедровых регионах для обеспечения необходимого пыльцевого режима с раннего возраста, орехопродуктивные плантации следует закладывать, прежде всего, вблизи надежных источников естественного опыления. В этом случае возможно клонировать на них преимущественно плюсовые по обилию высококачественных семян особи. При отсутствии гарантированных источников естественного опыления, т. е. при значительном (более 1 км на равнине и более 400 м по вертикали — в горах) удалении стен леса и взрослых деревьев кедра в его ареале и при полном отсутствии их в районах успешной интродукции вида, для получения высоких урожаев на плантации необходимо размещать клоны различного полового типа и семенной продуктивности. Соотношение высокоурожайных и среднеурожайных клонов — 3:1, возможно — 2:1.
Со временем основной пыльцевой фон на плантации создают среднеурожайные клоны, отличающиеся самой высокой пыльцевой продуктивностью. Поскольку у высокоурожайных она значительно меньше, то при расположении их по соседству со среднеурожайными, вероятность опыления последними будет гораздо больше, чем между ними. Поэтому на плантации клоны различной урожайности и пыльцевой продуктивности, как правило, должны чередоваться: в непосредственной близости с высокоурожайными размещаются среднеурожайные клоны.
Размещение клонов — рядовое, смешение рядов — регулярное. Преимущество такого чередования состоит не только в надежной обеспеченности пыльцой опыляемых клонов, но и в эффекте взаимодействия разнокачественных по типу сексуализации генотипов.
Допускается размещение высокоурожайных клонов по соседству. Переопыление между ними, ввиду слабой их пыльцевой продуктивности, менее вероятно, нежели опыление окружающими их клонами, с более высоким, в 3-4 раза продуцированием пыльцы. Среднеурожайные клоны должны быть надежно изолированы друг от друга высокоурожайными, так как переопыление между ними не способствует увеличению урожая.
Прививки в ряду размещаются через 8 или 7 м, между рядами — через 6 м, в шахматном порядке. На 1 га их должно быть, соответственно, 220 и 240 шт. В четных рядах они смещены на 1/2 расстояния, т. е. на 4 или 3,5 м по отношению к растениям нечетных рядов, что улучшает освещенность и увеличивает площадь питания.
Выбор схемы зависит от количества клонируемых деревьев и черенков каждого клона. При наличии 50-60 черенков с одного взрослого кедра, на 1 га плантации, находящейся вблизи надежных источников естественного опыления, клонируют 4 плюсовых по урожайности дерева, при отсутствии гарантированного естественного опыления — 3 высокоурожайных и 1 среднеурожайное, с высокой пыльцевой продуктивностью. Если с кедра заготавливают 35-45 черенков, то используют схему из восьми клонов. Такое небольшое количество клонов снижает биоразнообразие вида на плантации, но не оказывает существенного влияния на качество и количество продуцируемого товарного (пищевого) ореха.
На плантации прививают клоны, отобранные из одного географического района или высотно-экологического подпояса.
При размещении на площади клонов различного происхождения, из-за неодновременного, асинхронного развития мужских и женских генеративных органов возникает экологическая изоляция при переопылении: макростробилы не реализуют свои потенциальные репродуктивные возможности. Это приводит к резкому снижению урожая.
Для повышения эффективности орехозаготовок, сокращения потерь семян и шишек, клоны с синхронным развитием генеративных органов, одинаковой динамикой плодоношения, срокам созревания и опада шишек необходимо объединять в отдельные блоки с минимальной площадью каждого 1 га.