МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕЯНЦЕВ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (LARIX SIBIRICA LEDEB) В ЗАКРЫТОМ ГРУНТЕ
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕЯНЦЕВ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ (LARIX SIBIRICA LEDEB) В ЗАКРЫТОМ ГРУНТЕ
Аннотация
Приведены результаты исследования различных технологических приемов при выращивании посадочного материала лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb) с закрытой коревой системой в условиях республики Бурятия. Варианты технологии отличались по составу удобрений и других химикатов, а также по размерам ячеек в кассете. В порядке эксперимента проводились следующие исследования: выявлена эффективность внедрения различных технологий выращивания сеянцев с закрытой корневой системой, применения разных удобрений в условиях тепличного комплекса АУ РБ «Лесресурс». Установлена наиболее эффективная технология выращивания с лучшими морфометрическими показателями по выходу стандартного лесопосадочного материала. Получены данные о морфометрических показателях сеянцев и проведено их сравнение. Измерялись диаметр стволика, высота сеянцев, длина корней, общее состояние хвои и закладка почек. Всего исследовано более 1300 сеянцев. Определены основные статистические показатели: среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, точность, стандартное отклонение, которые показывают точность проеденных исследований. Высота сеянца оказалась эффективным показателем для анализа длины корней и диаметра корневой шейки. По результатам биометрических показателей выявлено, что сеянцы, выращенные по варианту №1, имели лучшие размеры, так как ячейка кассеты имела наименьший диаметр и глубину ячейки, чем те, которые выращивались по варианту №2. Сеянцы, выращенные в разных типах контейнеров и на разных видах удобрения, показывают разные результаты. Результаты показывают, что лиственница сибирская, выращенная по варианту №2 по исходным биометрическим характеристикам сеянцев, имеет хорошие показатели, которые являются индикаторами для промышленного выращивания на территории Республики Бурятия, за один сезон можно вырастить хороший лесопосадочный материал лиственницы сибирской.
1. Введение
Перед лесным хозяйством РФ поставлены задачи постепенного перехода к искусственному лесовосстановлению, в том числе, в закрытой корневой системой (ЗКС). В настоящее время регулирование искусственного лесовосстановления происходит в соответствии с Приказом Минприроды России от 29.12.2021 N 1024 (ред. от 03.08.2023) «Об утверждении Правил лесовосстановления, формы, состава, порядка согласования проекта лесовосстановления, оснований для отказа в его согласовании, а также требований к формату в электронной форме проекта лесовосстановления» .
Для качественного выращивания посадочного материала и создания лесных культур используются районированные семена лесных насаждений, торфяные питательные субстраты, вермикулит, перлит, минеральные удобрения, органические удобрения , , , . Правильное применение гербицидов и фунгицидов, особые требования к теплицам, вентиляции помещений, высота и габариты контейнеров, температура воздуха и почвы, кислотность почвы, качество воды, время высева, уровень влажности, обработка семян, поиск оптимальных методов выращивания являются необходимыми компонентами технологического процесса , , , .
При выращивании посадочного материала с ЗКС необходимо создавать систему научно обоснованных агротехнических приемов, обеспечивающих стандартные размеры посадочного материала, доступные к измерению в условиях питомника, позволяющие прогнозировать успешность создания лесных культур , , .
Стандартные сеянцы лиственницы сибирской (Larix sibiricaLedeb) согласно ГОСТ 3317-90 «Сеянцы деревьев и кустарников» должны иметь следующие размеры: толщина стволика у корневой шейки, не менее 2,0 мм, высота надземной части, не менее 15 см .
Цель исследований – оценка использования разных видов удобрений и методов выращивания лиственницы сибирской на биометрические показатели сеянцев. Важнейшими морфометрическими характеристиками посадочного материала являются линейные размеры, диаметр у корневой шейки, высота сеянца, корня, количество хвои ит.д.
Эффективными индикаторами качества сеянцев служат морфометрические показатели корней: общая длина, площадь поверхности корня. Общая длина корневой системы является достаточно надежным показателем.
Задача исследований заключается в выявлении наилучшего варианта выращивания сенцев лиственницы сибирской с закрытой корневой системой (ЗКС) по морфометрическим характеристикам посадочного материала.
2. Материалы и методы
Полевые испытания по выращиванию лиственницы сибирской с закрытой корневой системой проводились на базе тепличного комплекса АУ РБ «Лесресурс», в экспериментальных целях для дальнейшего производства в промышленных масштабах, для восстановления площадей, пройденных пожарами, в определённых районах республики Бурятия в соответствии с приказом №1032 от 19.12.2022 г. «Об установлении лесосеменного районирования» .
В порядке эксперимента проводились следующие исследования: выявление эффективности внедрения внесения различных удобрений и средств защиты сеянцев, установлении наиболее качественных морфометрических показателей сеянцев, качества корней, хвои, сроков закладки почек. Для этих целей были измерены биометрические показатели 1372 сеянцев лиственницы сибирской.
Для контрольного измерения кислотности, был использован бытовой прибор iTuin рН метр4 в 1,который позволяет быстро и довольно точно определять кислотность почвы, температуру и влажность почвы и воздуха. Для измерения морфометрических показателей сеянцы извлекались из ячеек и измерялись с помощью линейки и штангенциркуля. Подученные данные обработаны с использованием методов вариационной статистики в программе MicrosoftOfficeExcel.
3. Результаты и обсуждение
Для выращивания сенцев лиственницы сибирской были применены две технологии. Сравнительная характеристика двух технологий приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристика технологии выращивая сенцев лиственницы
№ опыта(варианта) | Наименование кассет для выращивания сеянцев | Технические характеристики | Применяемые удобрения и химикаты |
1. | Литьевые технологические кассеты для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. РКЛ-81 | Соответствие ГОСТ Р 50962-96 Внешние габариты: не менее 38х38х7 см Размер ячейки не менее 4,1х4,1х7,3 см.Количество ячеек не более 81. Объем ячейки: не менее 85 см3. Количество сеянцев на 1 м2 не менее 549. Дно ячейки в кассете должно иметь шаровидную форму с боковыми отверстиями.
| Марганцовка порошок (ГОСТ 20490-75) Аммофоска(ГОСТ 18918-85) Суперфосфат двойной СОТКА (ГОСТ 5956-78) Гуми-Оми-Фосфор (ТУ 9849-010-20672718-2013) Пиноцид(ГОСТ Р 51247-99) Монокалийфосфат(ГОСТ 23999-80) Сульфат калия (ГОСТ 4145-74) Торфяной субстрат (ГОСТ Р 51661.4-2000) Вермикулит(ГОСТ 12865-67) |
2. | Литьевые технологические кассеты для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. РКЛ-40 | Соответствие ГОСТ Р 50962-96 Габаритные размеры кассеты (мм):352×216×110. Размер ячейки (мм): 39×39×110Кол-во ячеек:40Объем ячейки (см³):120. Кол-во сеянцев на 1 м²526. Боковые отверстия по периметру боковых сторон.
| Марганцовка порошок (ГОСТ 20490-75) Акварин 5(ГОСТ 2081-2010) Акварин 16 (ГОСТ 2081-2010) ФитоспоринКбиофунгицид) (ТУ 9291-011-20672718-2005) Микориза (ТУ 01.30.10-126-20672718-2019) Ракурс(ГОСТ Р 51247-99) Суперфосфат (ГОСТ 5956-78) Сульфат калия (ГОСТ 4145-74) Торфяной субстрат (ГОСТ Р 51661.4-2000) Вермикулит (ГОСТ 12865-67) |
В начале мая 2022г. началось приготовление торфяного субстрата для выращивания сеянцев, торф приобретен на специализированных предприятиях, хорошо зарекомендовавших себя для лесокультурного производства. В нашем случае использовался торфяной субстрат ГОСТ Р 51661.4-2000. Рецепт 4с/1/5,2 верховой нейтрализованный торф резной и фрезерный, кислотностью pH: 4,0-4,5,PGmix 1,0 кг/м3. Кислотность почвы составила в готовом субстрате рH 4,5, что соответствует оптимальной кислотности для выращивания лиственницы сибирской. Кассеты забивались вручную без специального оборудования. Посев лиственницы сибирской в кассеты производился семенами I категории, предварительно «протравленными» в растворе KMnO (перманганаткалия) в течение двух часов, затем высушенными при комнатной температуре в закрытом помещении. Также была произведена обработка кассет в растворе KMnO.Для оптимального соотношения удерживаемой влаги и воздуха сверху в кассеты был добавлен вермикулит 0,5 мм мелкой фракции.
Применяемые удобрения и химикаты в первом варианте технологического процесса описаны ниже. Марганцовка порошок – механизм действия препарата антисептическое средство, аммофоска – удобрение из смеси минеральных компонентов, способное укрепить и усилить рост сеянцев, двойной суперфосфат содержит фосфор в легкоусвояемом виде и выпускается в гранулах, которые хорошо растворяются в воде.
При применении удобрения Гуми-Оми-Фосфора, в состав которого входит ферментированная органика на основе куриного помета, природные микроэлементы, фосфорное и ГУМИ удобрения, замечены некоторые изменения сеянцев лиственницы сибирской в худшую сторону. Поменялась окраска хвои, которая стала бледнее. Сеянцы начали вываливаться из кассеты, верхняя часть сеянцев начала скручиваться. Данное удобрение применялось однократно и больше не использовалось. Даже в ферментированном виде органика на основе навоза не рекомендуется для выращивания хвойных пород, поскольку он может сжечь всю корневую систему молодых растений и значительно повредить корни взрослых. В двух кассетах лиственница сибирская погибла.
Рисунок 1 - Сеянцы лиственницы сибирской, выращенной по варианту №1
Регулирование влажности в теплице происходило за счет затенения, полива между рядами, проветривания центральных дверей боковых створок в теплице.
Рисунок 2 - Вариант №1 Сеянцы лиственницы сибирской, выращенные в кассетах (РКЛ-81) по первому варианту технологий
Рисунок 3 - Корневая система лиственницы сибирской в кассете РКЛ-81, выращенная по 1 варианту
При втором варианте использовались следующие вещества: марганцовка порошок, использовалось удобрение Акварин-5, Акварин-16, все входящие в состав удобрения «Акварин» элементы питания легко проникают в хвою и усваиваются сеянцами, что обеспечивает быстрый и видимый эффект от подкормки. Удобрение содержит все необходимы макро- и микроэлементы, хорошо проявило себя в выращивании сенцев хвойных и лиственных пород с закрытой корневой системой. Фитоспорин-К содержит одновременно бактерии, микроэлементы и другие питательные вещества (более 80 природных элементов и минералов) отлично себя показывает при применении на хвойных культурах. После использования препарата хвоя становиться толще и окрас приобретается более насыщенный.
Микориза – это удобрение в виде сухой смеси повышает всасывающую способность корней благодаря содержащимся в ней грибам – они дружественны к цветам и образуют с ними симбиоз. Полезные грибы не только помогают растениям всасывать воду и питательные вещества – они, кроме этого, еще и избавляют почву от болезнетворных микроорганизмов, то есть являются щитом от болезней. Фунгицид Ракурс применяется от болезней хвойных растений – эффективное средство для борьбы с обыкновенным и снежным шютте, ржавчиной на хвойных растениях, имеет выраженное профилактическое и лечебное действие, использовалось в целях профилактики 2 раза с июня по сентябрь. Суперфосфат содержит фосфор в легкоусвояемом виде и выпускается в гранулах, которые хорошо растворяются в воде. Сульфат калия – это традиционное минеральное удобрение универсального назначения для основного внесения и подкормок любых культур, содержание калия в составе – 53%.
Рисунок 4 - Вариант №2 Сеянцы лиственницы сибирской выращенные в кассетах (РКЛ-40)
Рисунок 5 - Корневая система лиственницы сибирской в кассете РКЛ-40 по второму варианту
На основании проведенных экспериментальных исследований было установлено, что по варианту №1 (габариты размеры кассеты 4,1х4,1х7,3) высота сенцев лиственницы значительно выше стандартного значения, корни имеют достаточно высокие показатели в длину. Корневая система заполнила всю ячейку, корни прорастали за габариты кассеты (рис. 5). Диаметр стволика имеет стандартное значение, также в начале августа было замечено, что лиственница в кассете РКЛ-81 начала быстрее желтеть, нижние хвоинки начали истончаться, что свидетельствует об ослаблении растений.
Отмечена закономерность, что в кассетах РКЛ-81 микориза не добавлялась в качестве удобрения, но сеянцы первого и второго варианта стояли в одной теплице в разных местах, но при замерах морфометрических показателей было замечено, что микориза проявилась в сеянцах с габаритами кассеты РКЛ-81. В табл.2 приведены результаты исследования морфометрических показателей сеянцев по первому варианту выращивания.
Таблица 2 - Результаты замеров морфометрических показателей сеянцев по технологии №1
№ кассеты РКЛ-81 | Количество сеянцев, шт. | Высота средняя, см | Длина корней, см | Диаметр корневой шейки, мм |
1 | 81 | 18±0,42 | 13±0,23 | 2,4±0,09 |
2 | 81 | 22±0,52 | 15±0,27 | 2,9±0,11 |
3 | 81 | 25±0,59 | 16±0,28 | 3,1±0,12 |
4 | 81 | 27±0,64 | 17±0,30 | 3,7±0,15 |
5 | 81 | 30±0,71 | 17,7±0,31 | 4,3±0,17 |
Результаты замеров показали, что размеры сенцев превышают стандартные по высоте на 3-15 см. В табл. 3 приведены результаты замеров морфометрических показателей сеянцев по технологии №2.
Таблица 3 - Результаты замеров морфометрических показателей сеянцев по технологии №2
№ кассеты РКЛ-40 | Количество сеянцев,шт. | Высота средняя, см | Длина корней, см | Диаметр корневой шейки, мм |
1 | 40 | 15,0±0,65 | 11±0,24 | 2±0,12 |
2 | 40 | 15,7±0,68 | 12,28±0,27 | 2,4±0,14 |
3 | 40 | 18±0,78 | 12,47±0,28 | 2,7±0,16 |
4 | 40 | 18,2±0,79 | 12,6±0,28 | 3±0,18 |
5 | 40 | 22±0,96 | 13±0,29 | 3,3±0,19 |
Как видно из табл.3, размеры сенцев по второму варианту несколько меньше, чем по первому варианту, но также выше, чем требования стандарта.
Полученные данные были обработаны методами математической статистики с целью определения точности полученных измерений.
Таблица 4 - Статистические показатели замеров сеянцев по 1 и 2 варианту технологических процессов выращивания сеянцев лиственницы сибирской
Показатель | Коэффициент вариации % | Среднеквадратическое отклонение | Точность | Стандартное отклонение |
Высота сеянцев в кассете РКЛ-81(вариант 1) | 21,40 | 21,22 | 2,38 | 4,54 |
Высота сеянцев в кассете РКЛ-40 (вариант 2) | 27,68 | 17,76 | 4,38 | 4,92 |
Длина корней в кассете РКЛ-81(вариант 1) | 16,16 | 12,22 | 1,80 | 2,07 |
Длина корней сеянцев в кассете РКЛ-40 (вариант 2) | 14,29 | 12,22 | 2,26 | 1,75 |
Диаметр корневой шейки в кассете РКЛ-81(вариант 1) | 36,97 | 3,23 | 4,11 | 1,19 |
Диаметр корневой шейки в кассете РКЛ-40 (вариант 2) | 38,25 | 2,46 | 6,05 | 0,94 |
Приведенные статистические показатели подтверждают достаточно высокую точность полученных результатов, коэффициент вариации полученных результатов находится в диапазоне от 14,29 до 38,25%. Наибольший разброс данных дает диаметр корневой шейки сеянцев.
Из графика видно, что прослеживается достаточно четкое полиноминальная зависимость между данными показателями. С увеличением высоты надземной части сеянца лиственницы сибирской, и длина корней увеличивается, а также идет увеличение корневой шейки. В исследуемом варианте № 2 с габаритами кассеты 352×216×110 (РКЛ-40) была установлено, что высота сеянцев лиственницы меньше чем в варианте №1, так как глубина ячейки составляет 11 см, корни уже не так сильно прорастали за габариты кассеты. Однако выявлена зависимость, что диаметр корневой шейки увеличивается с высотой сеянца. Внешний вид сеянцев отличается от варианта №1 цвет хвои более насыщенный, пожелтевших хвоинок не наблюдалось, длина корней сравнительно одинаковая и не превышает 13 см. Сами сеянцы лиственницы сибирской имеют почку и готовы к дальней реализации. Боковые побеги практически не развивались.
Рисунок 6 - Взаимосвязь высоты сеянцев лиственницы сибирской и длины корней, выращенных по 1 варианту
Рисунок 7 - Взаимосвязь между высотой сенцев и толщиной корневой шейки у сенцев, выращенных по 1 варианту
Рисунок 8 - Взаимосвязь длины корней и высоты сеянцев РКЛ-40 (второй вариант)
Рисунок 9 - Взаимосвязь толщины корневой шейки от высоты сеянца в кассете по 40 ячеек (второй вариант)
Из рис. 6-9 видно равномерное распределение всех биометрических показателей, сеянца лиственницы сибирской начиная от высоты и заканчивая корневой шейкой.
Высота сеянца оказалась эффективным показателем для анализа длины корней и диаметра корневой шейки. По результатам биометрических показателей выявлено, что сеянцы, выращенные по варианту №1,имели лучшие размеры, так как ячейка кассеты имела наименьший диаметр и глубину ячейки, чем те, которые выращивались по варианту №2. Сеянцы, выращенные в разных типах контейнеров и на разных видах удобрениях, показывают разные результаты.
4. Заключение
Проведенные биометрические измерения 1372 сеянцев лиственницы сибирской, позволили выявить определенные закономерности в росте и развитии лесокультурного материала.
Изучение проводили в 2022 г. в экспериментальных целях, по морфометрическим показателям сеянцы лиственницы сибирской с закрытой корневой системой, выращенные по варианту №1 превосходят сеянцы лиственницы, выращенные по варианту №2, но имеют признаки ослабления по внешнему виду хвои по причине неудачного применения ферментированного органического удобрения.
Установлено, что биометрические показатели выращенных сеянцев как по первому, так и по второму варианту имеют стандартные размеры по толщине стволика, высоте сеянцев, а также по размеру корневой системы. Исследования показали, что размеры ячеек в кассете также оказывают существенное влияние на развитие корневой системы. Так, наименьшие диаметр и глубина ячейки стимулирует развитие корневой системы (кассеты Р-81), что приводит и к увеличению высоты сеянцев.
Результаты показывают, что лиственница сибирская, выращенная, по варианту №2 по исходным биометрическим характеристикам сеянцев, имеет хорошие показатели, которые являются индикаторами для промышленного выращивания на территории Республики Бурятия, за один сезон можно вырастить хороший лесопосадочный материал лиственницы сибирской.
Несмотря на успехи при выращивании сеянцев лиственницы сибирской в экспериментальных условиях, ни один из испытанных вариантов не является окончательным и универсальным для выращивания сеянцев любых хвойных пород. Однако при выращивании лиственницы сибирской описанные технологии имеют перспективу, так как в экспериментах использовались доступные и довольно дешевые удобрения и средства защиты сенцев.