VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Состояние вопроса

Проблема лесовосстановления в Центрально-черноземном регионе в последнее десятилетие значительно обострилась. Пожары 2010 года, изменение климата в сторону повышения летних температур, понижение грунтовых вод и уменьшение атмосферных осадков в вегетативный период, уменьшают приживаемость сеянцев. Особенно угрожающая ситуация сложилась в боровых условиях с преобладающими сосняками, которые в ЦЧР практически не возобновляются самостоятельно.

Существующие лесные питомники не в состоянии обеспечить нужды лесокультурного производства в полном объеме, поэтому на федеральном уровне было принято решение о создании сети селекционно -семеноводческих центров. Они призваны выпускать посадочный материал с закрытой корневой системой (ПМЗК), имеющий оптимальное соотношение массы наземной части к массе физиологических корней.

В скандинавских странах производятся десятки миллионов сеянцев с закрытой корневой системой. Подобные технологии с успехом применяется в странах Западной Европы, США, Канады, Японии, Прибалтики [1,4,7]. В СССР были предложены следующие разработки по производству сеянцев ЗКС - «Брикет», «Брика» и др. [5,6,8] Преимуществами сеянцев с ЗКС являются:

1.Возможность производить экономный точечный высев семян улучшенными наследственными свойствами, различных экотипов и эдафотипов, с последующим распределением их в условиях экологического оптимума;

2. Хорошо-развитая корневая система, которая максимально полно сохраняется при посадке, в отличие от сеянцев с ОКС, у которых сохраняется не более 10-30% объема корней;

3. Возможность более сохранной транспортировки и складирования на лесокультурной площади;

4. Сеянцы в кассетах можно высаживать более продолжительный период, чем "оголенку";

5. Контейнерный посадочный материал можно высаживать при помощи спецтехники, в том числе посадочных машин применяемых в Европе, которые отличаются большей производительностью, чем отечественные аналоги.

В России одним из первых в 2012 году был создан селекционно-семеноводческий центр (ССЦ) в п.Масловка, Воронежской области. Тысячи саженцев, выращенных в этом центре, были высажены на горельниках и других ЛКП.

Специалистов лесного хозяйства интересуют, прежде всего, преимущества данного способа по сравнению с традиционным. Затраты на выращивание растений с ЗКС значительно выше, чем в обычном лесном питомнике, поэтому качество и приживаемость сеянцев должны соответствовать вложениям.

Цель исследования - оценить качество посадочного материала, выращенного в различных питомниках, по различным технологиям, но с одинаковым назначением.

Объекты и методика исследований

Объекты исследований - опытные посевы на территории питомника Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА, Хреновского лесного колледжа им. Г.Ф. Морозова и Селекционно-семеноводческого центра. Посевы создавались семенами, собранными и полученными, из шишек хозяйственного сбора урожая 2011 года.

Посевы в отделениях питомников - ленточные-четырехстрочные. Норма высева - 2 гр. на 1 пог. м. Глубина заделки семян 1,0-1,5 см. Подготовка семян к посеву в виде намачивания. Посев ручной. Уход проводился в виде полки сорняков, рыхления почвы и поливов. В Селекционно-семеноводческом центре использовалась скандинавская технология с использованием специальных рассадных кассет и подготовленного субстрата. Кассеты (рис. 1) выставляются в специальные культивационные сооружения, регулярно поливаются и подкармливаются. В дальнейшем полусибсы размещаются на площадки закаливания (рис.2) откуда в дальнейшем высаживаются на лесокультурную площадь.

У двухлетних сеянцев измерялась высота надземной части с точностью до 0,1 см., диаметр корневой шейки до 0,1 мм. Проводились также замеры длины 50 пар хвоинок до 0,1 мм, количества боковых побегов и их длина до 0,1 см. В каждом варианте были рассмотрены биометрические показатели 100 сеянцев.

Одним из основных критериев оценки качества сеянцев является сухой вес наземной части и корней. Содержание воды и сухого вещества в тканях служит одним из показателей состояния растений и определялось согласно методике (Веретенников, 1993)[2]. На электронных лабораторных весах CAS серии NWP отдельно взвешивались верхняя часть сеянца до корневой шейки и корневая система, которая предварительно была промыта от почвы. Повторность каждого варианта - двадцатикратная. Навески растительного материала помещались в подписанные бумажные конверты и высушивались в сушильном шкафу при температуре 105^оС в течении 24 час. После этого навески в конвертах переносились в эксикатор и повторно взвешивались. Относительное содержание воды определялось по формуле:

X= (a-b)/a∙100, где a - сырая масса, b - абсолютно сухая масса. Содержание сухого вещества определялось по формуле:

Y=100 - X%

При планировании эксперимента и статистической обработке использовали классические методики Б.А. Доспехова (1985)[3] . Математическая обработка проводилась с использованием специальных программ для ПВМ Стадия 6.2, Excel 2010, Statistica 6.0.

Результаты исследования

В результате проведенного исследования были определены основные биометрические параметры сеянцев различных способов выращивания в крупнейших лесных питомниках Воронежской области, специализирующихся на производстве сеянцев сосны обыкновенной. Данные замеров представлены в таблице 1.

Как показывает анализ полученных результатов, наибольшая высота отмечена у сеянцев с ЗКС (Масловка) 16,27 см, на втором месте сеянцы из учебно-опытного лесхоза ВГЛТА, высота которых ниже масловского варианта на 1,37 см. Наименьшей высотой отличаются сеянцы хреновского экотипа - 5,6 см. Для определения сходства и различий показателей сеянцев произведен расчет критерия Стьюдента. Отличие воронежского и масловского вариантов от хреновского в высшей степени достоверно по высшему порогу вероятности безошибочного с

Таблица 1

Характеристика роста двухлетних сеянцев сосны обыкновенной выращенных по различным технологиям

		Высота, см	Средний диаметр, мм							Средняя длина хвои, мм			Абсолютно cухая масса корней, гр.	Абсолютно сухая масса наземной части, гр.
		М ср	mM.		t st	М ср	mM	t st		М ср	mM	t st	М ср	mM	t st	М ср		mM	t st
1		2	3		4	5	6	7		8	9	10	11	12	13	14		15	16
1	Воронеж		14,9	0,55	t 1,2=15,69 t 1,3=1,89 t 2,3= 19,48		3,17	0,12	t 1,2=5,5 t 1,3=1,95 t2,3= 4,12	74,6		1,96	t 1,2=10,64 t 1,3=1,52 t 2,3=11,66	0,4	0,06		t 1,2=5,04 t 1,3=14,21 t 2,3= 6,58	1,2	0,18		t 1,2=2,49 t 1,3=6,77 t 2,3=4,62
32	Хреновое
			5,6	0,21			4,25	0,15		103,2		1,84		0,96	0,09			1,86	0,18
3333	Масловка		16,27	0,5			3,49	0,11		107,4		2,0		1,7	0,07			3,2	0,24
Табличные значения критерия Стьюдента t на 5 и 1% уровне значимости при 100 степеней свободы t05= 1,98 , t01= 2,63, t01= 3,39

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3 Рис. 4

суждения. Воронежский и масловский варианты достоверно не различаются t_st=1,98> t_ф =1,89 между собой.

Данные прироста по диаметру демонстрируют несколько другую картину. Самые высокие показатели оказались у сеянцев из Хренового экотива (4,25±0,15 мм), а воронежские (3,17± 0,12 мм) и масловские (3,49±0,11 мм) оказались очень близкими по средним значениям.

Размеры хвои являются важным диагностическим признаком у сосны обыкновенной, который сильно зависит от внешних факторов среды и условий произрастания. Максимальная длина хвои (107,4±2,0 мм) установлена у масловских сеянцев. Коэффициент вариации (С=10,1 %) свидетельствует о низкой изменчивости признака, что характерно для растений, выращенных в контролируемых, выровненных условиях среды. Минимальная длина (74,6±1,96 мм) хвои зафиксирована у воронежских сеянцев, коэффициент вариации С=26 % характеризует повышенную изменчивость признака. Хреновской экотип занимает промежуточное значение (103,2±1,84 мм) со средним уровнем изменчивости (С=17,8 %).

Самым показательным и достоверным критерием оценки качества посадочного материала в первые годы жизни является содержание сухого вещества в растении.

Сеянцы масловского варианта достоверно превосходят по сухой массе наземной части (1,7±0,07 гр) в 2,67 раз воронежский (0,4±0,06 ) и в 1,72 раз хреновской (0,96±0,09 ). По массе корневой системы (3,2±0,24гр) в 4,25 и 1,77 раз соответственно. Самые низкие показатели отмечены у воронежского экотипа (1,2±0,18гр).

ВЫВОДЫ

1. Сеянцы с ЗКС (Рис. 3) произведенные в селекционно-семеноводческом центре показали лучшие результаты роста в высоту и по диаметру.

2. Вегетативная масса и объем корневой системы у сеянцев с ЗКС в несколько раз достоверно превышают данные показатели сеянцев с ОКС (Рис. 4). По-нашему мнению, это связано с оптимизацией физиологических процессов - водного режима, фотосинтеза в контролируемых условиях выращивания.

3. Необходимо продолжить эксперимент, исследуя рост и продуктивность лесных культур созданных сеянцами с ЗКС и ОКС в условиях ЦЧР.

.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Андрюшкявичене И.С. Изучение семенного потомства по росту у сосны обыкновенной // Состояние и перспективы развития лесной генетики, селекции и интродукции.- Рига, 1974.- 233 с. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).– М.: Агропром. издат., 1985. - 351 с.

2. Веретенников А.В. Практикум по физиологии древесных растений: уч.пособие [Текст]/ А.В. Веретенников. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993.- 156с.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).– М.: Агропром. издат., 1985. - 351 с.

4. Опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в Архангельской области / Бобушкина С.В., Мочалов Б.А., Шапошникова Л.В. /Леса и лесное хозяйство в современных условиях. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. Хабаровск, 4-6 октября 2011 г. – 358 с.

5. Посадочный материал с закрытой корневой системой / Е.Л.Маслаков П.И. Мелешин, И.М. Извекова и др. М:- Лесн. промышленность, 1981.-144 с.

6. Производство контейнеризованных сеянцев: практ. рекомендации/ Ленингр. НИИ лесн. хоз-ва; сост. А. В. Жигунов, Ю. Н.Гомельский, Е. Л. Маслаков [и др.]. - Л. : ЛенНИИЛХ, 1990. - 28 с.

7. Рикала Р. Производство посадочного материала в Финляндии [Текст]/Р.Рикала // Лесовосстановление на Европейском Севере: материалы финляндско-российского семинара по Лесовосстановлению, который состоялся в Вуокатти, в Финляндии 28.9-2.10.1998 г. – Финляндия, 1998.-С.133-146.

8. Родин С.А. Повышение результативности выращивания лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой [Текст] / С.А. Родин, А.Р. Родин, //Лесн. Вестн.- 2010. - №5.-С. 7-10.

Код для цитирования: Скопировать