Искусственное лесовосстановление позволяет решить многие задачи современного лесоводства: повышение продуктивности и улучшение качественного состава лесов, оптимизация процессов механизации лесовыращивания. При этом нужно отметить, что восстановление лесов методом посадки – наиболее надежный способ, в результате которого получаем насаждения с заранее заданными характеристиками.
С 2019 г. начата реализация регионального проекта «Сохранение лесов», его реализация рассчитана до 2025 года. Национальный проект «Сохранение лесов» – один из 11 национальных проектов в Российской Федерации. Проводится в рамках национального проекта «Экология». Основная цель – добиться, чтобы вырубленные и погибшие леса на 100 % восстанавливались. Основной задачей Проекта, помимо увеличения площади лесовосстановления и лесоразведения и снижения площади погибших лесных насаждений, значится «...увеличить количество выращенного посадочного материала лесных растений на 214 млн штук...». Возросшие объемы лесокультурных работ обуславливают необходимость увеличения эффективности традиционных и разработки новых способов выращивания посадочного материала. Поэтому необходимо оптимизировать и интенсифицировать приемы агротехники при выращивании сеянцев, с учетом биологических характеристик опытных растений [1].
Многие особенности роста сеянцев древесных пород определяются климатическими условиями района их произрастания. Нужно отметить, что экологические условия открытого и закрытого грунта, при выращивании сеянцев, могут значительно различаться [2].
При выращивании сеянцев основных лесообразующих пород важной задачей является повышение выхода стандартного посадочного материала, улучшение его качества. Эффективного выращивания сеянцев можно достигнуть, соединив знания в биологии роста и развития с агротехническими мероприятиями, в первую очередь с применением удобрений.
Цель исследования: определить влияние ростогенерирующих веществ на показатели всхожести и морфогенез сеянцев хвойных культур.
Задачи исследования:
1. Оценка влияния стимуляторов роста на показатели всхожести сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica).
2. Влияние ростогенерирующих препаратов на фенологическое состояние сеянцев сосны обыкновенной и сосны сибирской.
3. Оценка морфометрических показателей сеянцев сосны обыкновенной, сосны сибирской при обработке стимуляторами роста.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования изучались семена и сеянцы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica). А также изучалось влияние ростогенерирующих веществ на показатели всхожести и рост и развитие опытных культур. Стимулирующий эффект выявляли у препаратов: Эпин-Экстра, Циркон, Гумат калия, а также оценивали влияние раствора сока алоэ и микробиологического препарата БИЭМ [3]. Показатели всхожести в лабораторных условиях определяли согласно ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. Перед посевом семена опытных культур замачивали в рабочих (рекомендованных производителем) растворах ростогенерирующих веществ на 12 часов. После этого семена помещали на марлю и подсушивали до сыпучего состояния.
Для определения показателей всхожести подготовленные семена помещали в чашки Петри по 100 шт., повторность 4-кратная.
Для оценки морфометрических показателей и влияния ростогенерирующих препаратов на фенологическое состояние однолетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны сибирской семена высевали в кассеты. Кассета состоит из 81 ячейки, размером 38,5×38,5×8,5 см. У каждой ячейки в стенках нарезаны вертикальные щелевидные отверстия, книзу ячейки сужаются, размер отдельной ячейки 4,1×4,1×8,5 см с общим объемом 100 см3.
В период вегетации однолетних сеянцев проводились фенологические наблюдения. За начало фазы развития принимали день, когда в неё вступали 10 % растений, а полное наступление фазы – когда она наблюдалась у 75 % растений.
Схема опыта
Контроль – замачивание в дистиллированной воде.
1. Обработка раствором стимулятора Эпин-Экстра.
2. Обработка раствором стимулятора Циркон.
3. Обработка раствором стимулятора Гумат калия.
4. Обработка раствором сока алоэ.
5. Обработка микробиологическим препаратом БИЭМ.
Результаты исследований и их обсуждение
В феврале 2021 г. специалистами учреждения была собрана шишка сосны, переработана на шишкосушилке и получены семена. Класс качества семян определяли согласно ГОСТ 14161-86. Семена оказались 1 класса качества.
Для оценки влияния стимуляторов роста на показатели лабораторной всхожести, энергии и дружности прорастания семян сосны обыкновенной произвели посев семян в чашки Петри на ложе из фильтровальной бумаги. Анализ влияния ростогенерирующих веществ, в условиях модельного опыта, позволяет говорить о положительном влиянии всех препаратов на показатели всхожести сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica), что согласуется с исследованиями различных авторов [4-6]. Лабораторная всхожесть сосны обыкновенной в контроле (замачивание в дистиллированной воде) составила 77,6 %. БИЭМ – микробиологический препарат, не оказал влияния на показатель лабораторной всхожести (на уровне контроля), но усилил энергию прорастания семян опытных культур на 8,8 % по отношению к контролю. Наилучший результат отмечен в вариантах с предпосевным замачиванием в растворе гумата калия и сока алоэ, где показатели лабораторной всхожести показали 90,2 % и 88,4 % соответственно. Нужно отметить, что препараты гумата калия и сока алоэ оказали значительный эффект на энергию прорастания, превышая показатели с контролем на 31,9–31,1 %. Обработка семян сосны обыкновенной растворами Эпина-Экстра и Циркона увеличила лабораторную всхожесть на 3,7–5 %.
Дружность прорастания во всех вариантах опыта превышала показатели контроля, что говорит о положительном эффекте от предпосевной обработки семян ростогенерирующими препаратами. Увеличение показателей энергии и дружности прорастания позволит получить однотипные сеянцы. Дружность прорастания семян сосны обыкновенной в контроле составила 7,1 шт. Во всех вариантах опыта дружность прорастания увеличилась, при этом минимальный прирост отмечен в варианте с обработкой препаратом БИЭМ – 9,8 %, дружность прорастания при обработке гуматом калия увеличилась на 40,8 % по отношению к контролю. Выровненные всходы позволяют растениям проходить стадии начального онтогенеза в одинаковых условиях, при этом каждое дерево формируется и занимает свое место в пространстве и биоценозе. Происходит формирование фенотипа дерева, обусловленное сложным взаимодействием внутренних и внешних причин. В течение всего этого периода индивидуум испытывает сильное конкурентное давление, адаптируясь к условиям внешней среды.
Анализ влияния предпосевной обработки ростогенерирующими препаратами сосны сибирской позволяет говорить об аналогичной тенденции показателей всхожести. Наименьший эффект был получен при обработке семян сосны сибирской препаратом БИЭМ, наилучшие результаты при предпосевной обработке гуматом калия и соком алоэ.
При посеве семян в кассеты применялась система агротехнических мероприятий, которая включала в себя системное внесение корневых подкормок и обработку растворами препаратов (табл. 1).
Таблица 1
Система подкормок при выращивании сеянцев в закрытом грунте
|
Возраст сеянцев, дни |
Вид подкормки, способ внесения |
Применяемые удобрения |
Расход удобрений |
Состав |
|
15 |
Корневая органоминеральная. Рассев гранул по поверхности |
Гуми-Оми «Фосфор» |
4-6 г на 1 погонный метр |
Азот – 0,5 %, фосфор – 25 %, калий – 0,5 %, бор – 100-150 мг/кг, медь – 50-60 мг/кг, гуми – 0,4-0,6 % и др. |
|
30 |
Внекорневая |
«Кристалон» |
60 мл/м2 раствора |
азот, фосфор, магний, сера, калий; микроэлементы – бор, железо, марганец, медь, молибден, цинк. |
|
45 |
Корневая |
«Сотка» – двойной суперфосфат |
15-20 г/кв. м |
8-9 % азота, 46 % фосфора |
|
60 |
Корневая органоминеральная. Рассев гранул по поверхности |
Гуми-Оми «Фосфор» |
4-6 г на 1 погонный метр |
Азот – 0,5 %, фосфор – 25 %, калий – 0,5 %, бор – 100-150 мг/кг, медь – 50-60 мг/кг, гуми – 0,4-0,6 % и др. |
|
75 |
Внекорневая |
«Кристалон» |
60 мл/м2 раствора |
азот, фосфор, магний, сера, калий; микроэлементы – бор, железо, марганец, медь, молибден, цинк. |
|
Окончание табл. 1 |
||||
|
Возраст сеянцев, дни |
Вид подкормки, способ внесения |
Применяемые удобрения |
Расход удобрений |
Состав |
|
90 |
Корневая |
«Сотка» – двойной суперфосфат |
15-20 г/кв. м |
8-9 % азота, 46 % фосфора |
|
115 |
Корневая |
Гуми-Оми «Фосфор» |
4-6 г на 1 погонный метр |
Азот – 0,5 %, фосфор – 25 %, калий – 0,5 %, бор – 100-150 мг/кг, медь – 50-60 мг/кг, гуми – 0,4-0,6 % и др. |
Линейный рост стволика и корней сеянцев древесных пород наряду с проявлениями морфологических признаков в процессе органогенеза – наиболее наглядный показатель их сезонного развития. Результаты наблюдений позволяют выявить влияние предпосевной обработки семян опытных культур на морфометрические показатели сеянцев первого года, при этом значительных изменений в ходе сезонного роста сеянцев не наблюдается.
Анализ фенологического состояния сеянцев (табл. 2) позволил говорить лишь о незначительном колебании в датах наступления фаз на 1–6 дней в различных вариантах опыта.
Таблица 2
Данные фенологических наблюдений за развитием сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica)
|
Варианты |
Фенологические фазы сеянцев 1 года (дни) |
||||||
|
Прорастание семян |
Появление всходов |
Развертывание семядолей |
Появление почки зачаточного побега |
Развертывание хвои |
Рост эпикотильной части стволика |
Переход растения в состояние покоя |
|
|
Сосна обыкновенная |
|||||||
|
Контроль |
5 |
14 |
16 |
21 |
27 |
36 |
126 |
|
Эпин-Экстра |
5 |
14 |
15 |
20 |
25 |
34 |
118 |
|
Циркон |
5 |
13 |
15 |
20 |
26 |
34 |
119 |
|
Гумат калия |
4 |
11 |
14 |
18 |
24 |
31 |
109 |
|
БИЭМ |
5 |
14 |
16 |
22 |
26 |
35 |
120 |
|
Сок алоэ |
4 |
11 |
13 |
19 |
24 |
31 |
109 |
|
Сосна сибирская |
|||||||
|
Контроль |
7 |
17 |
20 |
25 |
32 |
42 |
129 |
|
Эпин-Экстра |
6 |
16 |
18 |
24 |
30 |
40 |
121 |
|
Циркон |
6 |
16 |
19 |
23 |
30 |
39 |
122 |
|
Гумат калия |
5 |
12 |
16 |
21 |
28 |
35 |
119 |
|
БИЭМ |
6 |
16 |
19 |
25 |
30 |
40 |
126 |
|
Сок алоэ |
5 |
13 |
17 |
23 |
28 |
36 |
119 |
|
|
|
|
Рис. 1. Фаза развертывания семядолей у сосны обыкновенной в кассетах |
Рис. 2. Фаза роста эпикотильной части стволика у сосны обыкновенной в кассетах |
В соответствии с Приказом Минприроды России от 04.12.2020 № 1014 [1] сеянцы сосны должны иметь высоту не менее 10 см, а толщину корневой шейки не менее 2 мм. Нами проводилась оценка основных параметров сеянцев, ежемесячно в течение периода вегетации рандомно отбирались сеянцы исследуемых растений и проводились измерения (табл. 3).
Таблица 3
Морфометрические признаки однолетних сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica)
|
Варианты |
Высота стволика, см |
Толщина корневой шейки, мм |
Длина хвои, см |
|||
|
Pinus sylvestris |
Pinus sibirica |
Pinus sylvestris |
Pinus sibirica |
Pinus sylvestris |
Pinus sibirica |
|
|
Контроль |
10,8 ± 0,92 |
10,5 ± 0,78 |
2,1 ± 1,12 |
3,1 ± 0,55 |
4,8 ± 0,76 |
5,8 ± 2,09 |
|
Эпин-Экстра |
11,4 ± 1,12 |
11,3 ± 1,12 |
2,1 ± 0,76 |
3,1 ± 1,32 |
4,9 ± 1,12 |
6,1 ± 0,84 |
|
Циркон |
11,6 ± 0,68 |
11,4 ± 2,11 |
2,1 ± 1,45 |
3,2 ± 1,46 |
5,0 ± 2,32 |
6,2 ± 1,43 |
|
Гумат калия |
12,2 ± 1,32 |
12,1 ± 0,87 |
2,1 ± 2,32 |
3,2 ± 0,73 |
5,2 ± 1,45 |
6,3 ± 1,45 |
|
БИЭМ |
10,9 ± 2,09 |
10,5 ± 1,57 |
2,1 ± 0,93 |
3,1 ± 2,13 |
4,8 ± 2,09 |
5,8 ± 1,09 |
|
Сок алоэ |
12,1 ± 1,24 |
12,1 ± 2,19 |
2,1 ± 1,75 |
3,2 ± 1,25 |
5,1 ± 1,24 |
6,1 ± 1,24 |
В результате экспериментов было выявлено, что предпосевная обработка опытных растений ростогенерирующими веществами оказала положительное воздействие на все исследуемые параметры. Нужно отметить, что измерения проводились в сентябре, в фазу перехода растений в состояние покоя, при этом явно прослеживается пролонгирующий эффект от предпосевной обработки семян стимуляторами роста. Наиболее эффективно на морфометрические показатели сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны сибирской (Pinus sibirica) оказали влияние предпосевные обработки семян соком алоэ и гуматом калия.
Научно-исследовательская работа выполнена в 2021 году по заказу Министерства сельского хозяйства России в рамках тематики «Искусственное и естественное возобновление леса на гарях и вырубках в Республике Бурятия».
Библиографическая ссылка
Коновалова Е.В., Кисова С.В., Ставников Д.Ю. ВЛИЯНИЕ РОСТОГЕНЕРИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ВСХОЖЕСТИ И ФЕНОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS) И СОСНЫ СИБИРСКОЙ (PINUS SIBIRICA) // Успехи современного естествознания. – 2021. – № 12. – С. 27-32;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37731 (дата обращения: 19.04.2024).