Содержание к диссертации
Введение
2. Программа, методика, объекты и объем выполненных работ 18
2.1. Программа исследований 18
2.2. Методика исследований 18
2.3. Объекты и объем выполненных работ 20
3. Природно-климатические условия района исследований 23
3.1. Геоморфологическая характеристика 23
3.2. Почвы 24
3.3. Климатическая характеристика 25
3.4. Метеорологическая характеристика вегетационных периодов 1999-2004 гг. 28
3.5. Растительность 31
4. Влияние энергии электромагнитного поля на рост сеянцев сосны и ели и их устойчивость к болезням 34
4.1. Лабораторные исследования электромагнитного поля на семенах сосны и ели 34
4.2. Изучение влияния электромагнитного поля на рост сеянцев и устойчивость к болезням 39
4.2.1. Электромагнитное поле и рост сеянцев сосны и ели 41
4.2.2. Влияние электромагнитного поля на устойчивость сосны и ели к болезням 45
Выводы 49
5. Исследование влияния биопрепарата Татарстан-1 на рост сеянцев сосны и ели и их устойчивость к болезням 50
5.1. Влияние биопрепарата на посевные качества семян сосны и ели и устойчивость проростков к плесневению 51
5.2. Изучение влияния биопрепарата на рост сеянцев сосны и ели 60
5.3. Повышение устойчивости сеянцев сосны и ели к полеганию в результате обработки семян биопрепаратом 65
Выводы 69
6. Экологическая оценка схем посева сосны и ели и отенения сосны 70
6.1. Влияние схем посева на рост сеянцев сосны и ели и их устойчивость к болезням 70
6.2. Плотность сложения почвы в зависимости от схем посева ели 73
6.3. Влияние отенения посевов сосны на гидротермический режим 83
Выводы 94
7. Экономическая эффективность выращивания сеянцев сосны и ели с использованием электромагнитного ноля и биопрепарата
Татарстаи-1 96
Выводы 99
Основные выводы 100
Рекомендации производству 103
Список использованной литературы 104
Приложения 136
- Методика исследований
- Климатическая характеристика
- Изучение влияния электромагнитного поля на рост сеянцев и устойчивость к болезням
- Изучение влияния биопрепарата на рост сеянцев сосны и ели
Введение к работе
Актуальность темы. Лес - основной компонент природной среды и естественного регулирования большинства протекающих в ней процессов, он является главным механизмом регулирования и очистки водного стока, эффективным природным средством предотвращения эрозии почв, сохранения и повышения их плодородия, средством очистки воздушного бассейна от загрязнения, одним из факторов формирования климата.
Для Татарстана, одной из малолесных республик, очень важно своевременное лесовосстановление и увеличение лесистости за счет освоения деградированных земель. Для этих целей необходимо выращивать достаточное количество высококачественного посадочного материала, от этого в значительной степени зависят продуктивность и устойчивость создаваемых лесных культур. К сожалению, в целом в России весьма низка продуктивность лесных питомников, коэффициент полезного использования семян сосны и ели чаще всего составляет лишь 5-15%. Среди причин этого следует назвать довольно скудный ассортимент высокоэффективных способов улучшения посевных качеств семян, роста сеянцев и защиты посевов от болезней (Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2005). В связи с этим основным направлением развития лесных питомников является разработка и внедрение эффективных технологий с использованием современных способов улучшения посевных качеств семян сосны и ели, роста сеянцев, повышения их устойчивости к болезням.
Исследования выполняли по федеральным госбюджетным темам: «Разработать способы повышения устойчивости к болезням хвойных и лиственных пород в питомниках европейской части России» (1999-2000 гг.) и «Технологии интегрированных лесозащитных мероприятий с использованием биологических и химических средств» (2001-2004 гг.) и республиканским темам по контракту с Министерством экологии и природных ресурсов Республики Татарстан: «Внедрение интегрированной системы выращивания и защиты хвойных и лиственных пород в питомниках Республики Татарстан» (1999-2003 гг.) и «Оптимизация интегрированной системы выращивания и защиты сеянцев в питомниках Республики Татарстан» (2003-2005 гг.).
Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка физических и биологических способов улучшения роста сеянцев и повышения устойчивости к болезням, а также экологическая оценка схем посева сосны и ели и отенения сосны в питомниках.
- обосновать оптимальные режимы использования электромагнитного поля и защитно-стимулирующего биологического препарата Татарстан-1 для обработки семян сосны и ели;
- изучить в лабораторных условиях влияние энергии электромагнитного поля и биопрепарата Татарстан-1 на посевные качества семян, рост проростков сосны и ели и их устойчивость к плесневению;
- изучить влияние физических и биологических способов обработки семян на рост сеянцев сосны и ели и их устойчивость к болезням в питомниках;
- провести экологическую и биологическую оценку схем посева сосны и ели и отенения сосны;
- определить экономическую эффективность использования физических и биологических способов в питомниках.
Научная новизна. Разработаны и внедрены способы обработки семян сосны и ели: физический с использованием энергии электромагнитного поля и биологический с применением защитно-стимулирующего препарата Татарстан-1, изучено их влияние на рост сеянцев и устойчивость к болезням и определен экономический эффект. Дана экологическая и биологическая оценка схем посева сосны и ели и отенения посевов сосны как агроприема.
Научные положения, выносимые на защиту: 1. Обоснование режимов использования энергии электромагнитного поля и защитно-стимулирующего биологического препарата Татарстан-1 для обработки семян. 2. Эффективность электромагнитного поля и защитно-стимулирующего препарата Татарстан-1 по улучшению роста сеянцев сосны и ели и повышению их устойчивости к инфекционному полеганию.
3. Экологическое и биологическое обоснование схем посева сосны и ели и отенения сосны в питомниках.
Практическая значимость исследований. На основе выполненных автором исследований разработаны и внедрены в лесное хозяйство; «Рекомендации по применению электромагнитных полей СВЧ и KB Ч-диапазонов для улучшения посевных качеств семян сосны и ели и повышения устойчивости всходов и сеянцев к болезням» и «Рекомендации по использованию биопрепарата Татарстан-1 для улучшения посевных качеств семян и повышения устойчивости всходов сосны и ели к болезням». Рекомендации внедрены в лесхозах Республики Татарстан с высоким экономическим эффектом. Соискателем сформулированы технические требования к микроволновой установке «Шы-тым», в том числе, такие важные, как двухуровневая интенсивность электромагнитного поля, работа в двухчастотном диапазоне 2450 МГГц и 38,2 ГГц. Кроме того, предложена кинематическая схема редукции при вращении барабана. Данные предложения позволили в микроволновом комплексе «Шытым-2» решить дополнительные задачи при обработке семян, а именно - обработка семян перед закладкой на хранение на частоте 2450 МГГц с целью обеззараживания. Отдельные положения диссертации и рекомендации используются в учебном процессе факультета лесного хозяйства и экологии Казанского государственного аграрного университета по специальностям: фитопатология, технология лесозащиты и лесные культуры.
Апробация работы. Основные положения и материалы диссертационной работы были доложены на: 11-ой международной конференции «СВЧ -техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь, 2001; 5-ой Республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан». Казань, 2003; международной конференции «Стационарные лесоэкологические исследования: методы, итоги, перспективы». Сыктывкар, 2003; международной конференции «Кадровое и научное сопровождение устойчивого управления лесами: состояние и перспективы». Йошкар-Ола, 2005; всероссийском совещании - семинаре «Повышение устойчивости и продуктивности дубрав, опыт и перспективы выращивания насаждений лиственницы в европейской части России». Чебоксары, 2005; международной конференции «Биологический метод защиты растений в интегрированных технологиях растениеводства». г.Познань (Польша), 2006.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 2 - по списку ВАК, подана заявка на российский патент.
Личный вклад автора заключается в определении цели и задач исследований, изучении литературных источников и составлении обзора, разработке программы и методики, закладке лабораторных и полевых опытов, сборе и анализе экспериментальных материалов, формулировании выводов и рекомендаций производству.
Обоснованность выводов и достоверность результатов исследований основаны на достоверном интервале времени (1998-2005 гг.), достаточном объеме экспериментального материала и его обработке методами математической статистики, а также воспроизводимости результатов.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, списка литературы и приложений. Кроме того, отдельно от диссертации сброшюрованы две рекомендации производству. Объем работы составляет 204 страницы компьютерного текста, в том числе 34 таблицы и 26 рисунков. Список литературы включает 290 наименований, в том числе 28 иностранных авторов.
Методика исследований
В лабораторных условиях проводили изучение влияния электромагнитного поля и биопрепаратов природного происхождения на посевные качества семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели европейской (Picea abies Karst.). Семена обрабатывали электромагнитными полями сверхвысокой (СВЧ) и крайневысокой частоты (КВЧ). При использовании биопрепаратов семена замачивали в их суспензиях или фильтратах. Обработанные семена раскладывали в чашки Петри при 5-кратной повторности (Андреева, 1961; Ведерников, 2002; ГОСТ 13056-7-86). Эффективность электромагнитного поля и биопрепаратов определяли по их стимулирующему или угнетающему действию на энергию прорастания, всхожесть семян и рост проростков (ГОСТ 13056.67-97).
В полевых условиях изучали влияние электромагнитного поля и биопрепаратов на грунтовую всхожесть семян, качество сеянцев и их устойчивость к болезням. Размещение вариантов в полевых условиях проводили по методу длинных полос (Вельский, 1931), Семена высевали модернизированной лесхо зом тракторной сеялкой СЛУ-5-20 с одинаковой нормой высева и глубиной заделки (0,5 см). Учетные площадки размером по 4-5 м2 размещали в лентах на одинаковом расстоянии друг от друга по 4 повторности в варианте.
В питомниках проводили экологическую оценку 5-, 6- и 8-строчных схем посева сосны и ели, а также изучали влияние отенения посевов сосны щитами на грунтовую всхожесть семян, и рост сеянцев и отпад от болезней. Учеты в опытах проводили на средней строчке каждой повторности с момента появления всходов с интервалом в 3-5 дней до середины июля, а в дальнейшем - через 15 дней. Последний учет осуществляли в первой декаде сентября, при этом подсчитывали количество сохранившихся сеянцев, определяли грунтовую всхожесть (Ведерников, 1996), а также размеры растений (Смирнов, 1969; Кречетова, 1990).
В посевах ели по разным схемам определяли плотность сложения почвы по методике Н.А.Качинского (1958). При 3-летнем сроке выращивания сеянцев ели образцы почвы брали ежегодно по одному разу в месяц в период июнь-август, исключая дни с дождем. При этом была принята 4-кратная повторносте В опытах с отенением посевов сосны определяли влажность почвы в верхнем 10-сантиметровом слое и температуру: воздуха, на поверхности почвы и на глубине 5 см (Ведерников, 1970).
Эффективность биопрепарата, электромагнитного поля, а также агротехнических приемов оценивали по величине грунтовой всхожести, величине отпада всходов, росту сеянцев и выходу стандартных растений (Смирнов, 1969, 1981; ОСТ 56-98-93; Нормы выхода ..., 1996). Кроме того, по каждому варианту определяли коэффициент полезного использования семян (Родин, 2002; Ведерников, 2002).
Для анализа результатов исследований применяли способ обработки автоматизированный с использованием программ: Microsoft Exel; Statistica 6.0; Статистика 1.0 (Торопов МарГУ). Для обработки материалов использовали: вариационную статистику, дисперсионный, регрессионный и корреляционный анализ.
Объектами исследований были посевы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L) и ели европейской (Picea abies Karst.) в питомниках Сурнарского и Тукайского лесничеств Арского лесхоза Агентства лесного хозяйства по Республике Татарстан. В этих питомниках изучали влияние электромагнитного поля и биологических препаратов на грунтовую всхожесть и рост сеянцев сосны и ели, а также проводили исследования по оптимизации схем посева и по совершенствованию агротехнических приемов выращивания посадочного материала. Работу осуществляли в плане совершенствования интегрированной системы выращивания сеянцев.
Постоянный питомник Сурнарского лесничества Арского лесхоза -один из старейших питомников в Республике Татарстан, заложен он весной 1949 года на месте раскорчеванной вырубки. Питомник находится в кв. 71, имеет общую площадь 13 га. С северной и западной сторон примыкает 55-летнее насаждение с составом 9С1Е, с западной -90-летнее пихтово-еловое насаждение 8П2Е+Б+С (Назиров, 2002). Рельеф в питомниках в основном ровный, с незначительным уклоном. По данным Центра защиты леса, селекционного семеноводства и химизации Республики Татарстан, почва в питомнике -темно-серая, лесная тяжелосуглинистая. Разрез состоит из следующих генетических горизонтов. Ап - 0 - 21 см, серый, среднесуглинистый, пылевато-комковатой структуры, рыхлый, корней мало, переход резкий. А2В - 21 - 38 см, белесо-бурый, тяжело суглинистый, средне-ореховатой структуры, уплотненный, свежий, на структурных отдельностях обильная белесая присыпка, переход постепенный. Ш - 38 - 77 см, коричнево-бурый, глинистый, крупно-ореховатой структуры, плотный, свежий, на структурных отдельностях заметны белесый налет и гумусовые потеки, переход ясный. В2- 77 - 119 см, светло-бурый, призмовидно-ореховатой структуры, глинистый, плотный свежий, по ходам корней гумусовые потеки, пористый, переход постепенный. С - 119 - 183 см, желто-бурый, бесструктурный, глинистый, свежий, менее плотный, чем В2, пористый.
Климатическая характеристика
Климат республики умеренно континентальный, что обусловлено физико-географическим положением ее на востоке Европейской равнины, в глубине материка и прикрытого с востока Уральским хребтом. Находясь под меньшим влиянием Атлантического океана, зима здесь холоднее, а лето - теплее, чем на соответствующих широтах запада Русской равнины.
По температурным условиям выделяются два периода: холодный с ноября по март и теплый с апреля по октябрь (Климат Татарской АССР, 1983). Начало холодного периода, характеризующееся переходом среднесуточной температуры воздуха через 0С, приходится на 25 октября - 2 ноября (в Арском лесхозе в среднем - 26 октября). Окончанием холодного периода является устойчивый переход среднесуточной температуры через 0С, который приходится на 5-Ю апреля (в Арском лесхозе - 10 апреля). Продолжительность периода с отрицательными температурами составляет 158-169 (165) дней, а теплого - 196-208 (200) дней. Вегетационный период начинается 19-25 апреля (в среднем 23 апреля) с переходом среднесуточной температуры через +5 С, заканчивается 6-10 октября (6 октября), т.е. продолжается 165-173 (165) дня. Самым теплым месяцем является июль, а самым холодным - январь. Абсолютный максимум температуры воздуха достигает +39 С (+37 С), а абсолютный минимум - -52С (-45 С). Годовой ход температуры воздуха практически одинаковый (таблица 3.1), за исключением юго-запада республики в районе метеостанции Тетюши.
Поздние весенние заморозки на территории лесхоза наблюдаются даже в первой декаде июня, когда температура воздуха снижается до -3С. Ранние осенние заморозки наступают в конце августа. Поздними весенними заморозками повреждаются посевы ели в питомниках. Заморозки, как весной, так и осенью приводят сеянцы ели, а иногда и сосны, к выжиманию и даже - к гибели.
Сумма осадков в Татарстане (таблица 3.2) варьирует от 435-440 мм (Мензелинск и Актаныш) до 480 мм (Арск). Положительным в климате является то, что основное количество осадков выпадает в течение вегетационного периода, а их максимум приходится на июль. Однако бывают годы, в которые осадки выпадают крайне неравномерно. Характерной чертой климата является возникновение время от времени весенне-летних засух, в результате которых из-за недостатка влаги в почве нарушается рост растений, в том числе и в лесных питомниках, всходы и сеянцы иногда засыхают и гибнут.
Очень важным показателем климатических условий является гидротермический коэффициеит (по Селянинову), показывающий взаимосвязь между режимом тепла и влаги. Для зоны Арского лесхоза этот коэффициент, по многолетним данным, равен: в мае - 1,08; в июне - 1,10; в июле - 1,06; в августе -1,06; в сентябре - 1,10; а средний за май-сентябрь - 1,08. Считается, что гидротермический коэффициент, близкий к 1,0-1,2, характерен для зоны устойчивого земледелия.
В 1999 году вегетационный период наступил на 8 дней раньше средне-многолетнего срока. Уже в апреле установилась достаточно теплая и сухая погода, сменившаяся в мае на очень холодную и дождливую. Июнь оказался жарким и засушливым. Июль также был очень теплым с некоторым дефицитом осадков. Август отличался довольно прохладной и дождливой погодой. По температурным условиям и осадкам сентябрь почти соответствовал средне-многолетним значениям. В целом вегетационный период по температуре воздуха соответствовал норме, а по количеству осадков несколько ее превышал. Вегетационный период оказался малоблагоприятным для появления всходов сосны и ели, однако способствовал развитию болезней.
В 2000 году период вегетации наступил на неделю раньше сред немноголетнего срока. В течение апреля, особенно во второй его половине, погода была намного теплее обычного, тогда как количество осадков составило лишь половину нормы. Май, напротив, отличался очень холодной и довольно дождливой, а июнь - теплой и дождливой погодой. Июль характеризовался очень жаркой погодой с осадками несколько выше обычного. Температура воздуха в августе и сентябре практически соответствовала среднемноголетней норме, однако осадков оказалось в 1,5 раза больше ее. Вегетационный период закончился лишь 19 октября, т.е. на 10 дней позднее обычного. В целом вегетационный период характеризовался погодой, почти соответствовавшей по темпера туре воздуха среднемноголетней норме, но с большим количеством осадков. Погода не благоприятствовала появлению всходов и росту сеянцев.
В 2001 году вегетационный период наступил на 8 дней раньше обычного. В апреле установилась очень теплая, даже жаркая погода, особенно в третьей декаде, с большим дефицитом осадков. Такой же режим был отмечен и в первой половине мая. Однако вторая половина мая и июнь отличались холодной и очень дождливой погодой. Июль и первая декада августа характеризовались очень жаркой и засушливой погодой. Август в целом был несколько холоднее обычного и очень дождливым. Сентябрь оказался очень теплым с некоторым дефицитом осадков. Вегетационный период был немного теплее с осадками больше нормы. В целом он оказался неблагоприятным для прорастания семян, появления всходов и роста сеянцев.
Вегетационный период 2002 года наступил на неделю раньше средне-многолетнего срока. В апреле было теплее обычного, тогда как количество выпавших осадков составило лишь три четверти нормы. Первая декада мая оказалась сухой и теплой, а вторая и третья декады характеризовались очень холодной погодой с осадками значительно ниже нормы. В июне было также несколько прохладнее обычного при некотором дефиците осадков. Июль и начало августа отличались жаркой и засушливой погодой. Значительный дефицит осадков при очень холодной погоде был характерен для большей части августа. Сентябрь оказался теплее обычного со значительным недобором осадков. В целом вегетационный период был несколько холоднее обычного с небольшим дефицитом осадков. Такой режим погоды оказался недостаточно благоприятным для появления всходов и роста сеянцев в питомниках.
Изучение влияния электромагнитного поля на рост сеянцев и устойчивость к болезням
Полевые исследования были проведены в 2000-2005 гг. в питомниках Арского лесхоза. В полевых опытах использовали семена сосны и ели, стратифицированные в снегу в течение 1,5 месяцев. Высев семян осуществляли сеялкой СЛУ-5-20, а покрытие посевов древесными опилками - большеобьемным мульчирователем, в обоих случаях модернизированными лесхозом (рисунки 4.4, 4.5, 4.6). Выращивание сосны и ели проводили по технологии интегрированной системы соответственно по 5 и 8-строчным схемам. Во всех полевых опытах обработку семян проводили в режиме 42 ГГц с экспозицией ] 0 мин. В каждом опыте было предусмотрено по 3 варианта: 1 - обработка семян электромагнитным полем; 2 - обработка семян электромагнитным полем с последующим протравливанием фунгицидом; 3 - протравливание семян фунгицидом. Дополнительное протравливание введено в схему опыта, поскольку чистый контроль без всякой обработки оказался бы некорректным.
Как видно из таблиц 4.3 и 4.4, предпосевная обработка семян электромагнитным полем повысила грунтовую всхожесть сосны и ели соответственно на 13,6-25,5% и 12,4-25,2%. Что касается вариантов электромагнитного поля с дополнительным предпосевным протравливанием ТМТД или фундазолом (по 4 г на 1 кг), то в них грунтовая всхожесть была несколько выше, однако разница на 5 %-ном уровне значительно оказалась недостоверной.
Более ощутимо повлияло ЭМП на рост сеянцев. Проследим это на примере типичных по эффективности посевов сосны и ели (таблицы 4.5, 4.6, рисунки 4,7 и 4.8 и приложения 14-23). Электромагнитное поле значительно улучшило рост сеянцев по высоте стволиков и длине корней. В меньшей степени обработка семян сказалась на диаметре шейки корня. Дополнительное протравливание семян в большинстве случаев достоверно не улучшило биометрические показатели сеянцев. Таблица 4,5 - Влияние ЭМП на рост сеянцев сосны на примере посева 2004 г.
Возникает вопрос - не оказывает ли обработка семян электромагнитным полем отрицательного действия на сосну и ель после их посадки в лес. С этой целью в 2000 г. на лесокультурную площадь были высажены сеянцы сосны и ели, выращенные из семян, обработанных энергией электромагнитного поля в режиме 42 ГГц (10 мин) (Ведерников, Морозов, Седельников, Назиров и др., 2003). Состояние этих 7-летних культур в настоящее время хорошее, прирост в высоту был выше, чем на контроле. Однако эта разница оказалась статистически несущественной. Таким образом, обработка семян сосны и ели электромагнитным полем не оказала отрицательного последствия на растения в культурах. Таблица 4.6 - Влияние ЭМП на рост сеянцев ели на примере посева 2003 г.
Посевы сосны первого года выращивания по 5-строчной схеме. Семена перед высевом обработаны электромагнитным полем. Питомник Тукайского лесничества Лрского лесхоза Рис. 4.8. Посевы сосны первого года выращивания по 5-строчной схеме. Семена без обработки. Питомник Тукайского лесничества Арского лесхоза.
Одной из задач исследований было изучение влияния электромагнитного поля на устойчивость сеянцев сосны и ели к болезням. Как видно из приложений 4-13, в первый год выращивания гибель всходов и сеянцев в варианте с использованием электромагнитного поля происходила: от инфекционного полегания, опала корневой шейки, солнечного ожога, вымокания, выжимания, а также из-за потерь от засухи и при проведении ручного и механизированного ухода и колебалась от 12,4 до 17,7% в посевах сосны и от 12,4 до 19,8% в посевах ели. Доля потерь всходов от полегания составила около 50% от общего отпада.
Данные о влиянии обработки семян на устойчивость всходов сосны и ели к инфекционному полеганию представлены в таблицах 4.7 и 4.8 и на рисунках 4.9 и 4.10. Лучшие результаты по повышению устойчивости всходов к болезни получены в вариантах с обработкой семян электромагнитным полем. Как в вариантах с дополнительным протравливанием семян, так и без него получены практически одинаковые результаты: устойчивость всходов сосны и ели повысилась в большинстве случаев в 1,5 - 1,7 раза.
Во второй и третий годы выращивания отпад сеянцев сосны и ели происходил за счет выжимания, засухи, повреждений весенними заморозками, потерь при ручном и механизированном уходах, а также отставших в росте. В разные годы гибель сеянцев сосны и ели была в пределах соответственно от 11,1 до 24,2% и от 16,1 до 33,7%. Однако разница между вариантами по величине отпада оказалась недостоверной на 5%-ном уровне значимости. По всей видимости, действие электромагнитного поля ограничено одним вегетационным периодом.
1. Обработка семян сосны обыкновенной и ели европейской энергией электромагнитного поля в лабораторных условиях существенно улучшила их посевные качества и снизила вероятность поражения проростков плесневени-ем. Наиболее результативным оказался режим 42 ГГц с экспозицией 10 мин.
2. Электромагнитное поле питомниках повысило грунтовую всхожесть сосны и ели соответственно на 17,5-24,3% и 12,1-21,8%, улучшило рост сеянцев по высоте стволиков и длине корней, а в результате увеличило выход стандартных сеянцев на 30,3-43,1% и 28,2-38% и коэффициент полезного использования семян на 31,2-42,4% и 25,9-39,1%.
3. Обработка семяи электромагнитным полем в режиме 42 ГГц повысила устойчивость всходов сосны и ели к инфекционному полеганию в большинстве вариантов в 1,5-1,7 раза.
4. Дополнительное протравливание семян сосны и ели после их обработки электромагнитным полем несколько улучшило биометрические показатели сеянцев, однако эти различия на 5%-ном уровне значимости оказались статистически недостоверными.
Изучение влияния биопрепарата на рост сеянцев сосны и ели
Как и при изучении влияния электромагнитного поля исследования биопрепарата Татарстан-1 проводили в питомниках, в плане усовершенствования интегрированной системы выращивания. Во всех опытах было предусмотрено по 3 варианта: 1 - замачивание семян в суспензии препарата Татарстан-1; 2 -замачивание семян с последующим протравливанием фунгицидом; 3 - замачивание семян в воде с последующим протравливанием фунгицидом. Во всех вариантах опыта применяли Татарстан-1 в 1%-ной коицеитрации с 2-часовым замачиванием. Полевые исследования проводили в 2000-2005 гг.
В 1999 году в Тукайском питомнике был поставлен опыт с высевом семян сосны и ели, замоченных в 1, 1,5 и 2%-ных суспензиях препарата Татарстан-1 в течение 2-х часов. Результаты исследований представлены в таблице 5.6.
Следует отметить, что биопрепарат во всех трех концентрациях оказался весьма эффективным в посевах сосны и ели. Тем не менее биопрепарат в 1%-ной концентрации оказался предпочтительнее, по сравнению с 1,5 и 2%-ными, по грунтовой всхожести и количеству сеянцев, сохранившихся к осени. Что касается высоты сеянцев, диаметра корневой шейки и величины отпада всходов от полегания, то они были практически на одном уровне. Таким образом, в дальнейших исследованиях биопрепарат использовали только в 1%-ной концентрации с 2-х часовой экспозицией.
В опытах 2000-2005 гг. предпосевная обработка семян путем их замачивания в 1%-ной суспензии биопрепарата Татарстан-1 с 2-х часовой экспозицией замачивания положительно повлияла на грунтовую всхожесть сосны и ели и рост сеянцев (таблицы 5.7-5.8, рисунки 5.5-5.6 и приложения 14-23).
Так, в период исследований грунтовая всхожесть семян сосны и ели повышалась соответственно на 13,6-25,5% и 12,4-25,2%. Достоверно улучшался рост сеянцев обеих пород по высоте стволиков и длине корней (таблицы 5.9-5.10). Что касается влияния биопрепарата на диаметр шейки корня, оно в большинстве случаев было малозаметно.
В целом улучшение качества сеянцев положительно повлияло на выход посадочного материала сосны и ели, он повысился соответственно на 28,3-42,8% и 25-33%, а в результате и - коэффициент полезного использования семян - на 26,7-44,8% и 26,1-40,0%.
Следует отметить, что в варианте при сочетании обработки семян сосны и ели биопрепаратом и фунгицидом результаты почти по всем биометрическим показателям в большинстве случаев были несколько выше, однако различие их на 5%-ном уровне значимости оказалось несущественным.
Из литературы (Шакирова, 1997, 2003) известно, что биологический препарат Татарстан-1 не только положительно влияет на урожай сельскохозяйственных культур, но значительно повышает их устойчивость к болезням. В связи с этим, как и в опыте с электромагнитным полем была поставлена задача изучения влияния биопрепарата Татарстан-1 на устойчивость всходов к болезням. Для этих целей в течение пяти лет проводили регулярные учеты появления всходов и их отпада.
Установлено, что в первый год выращивания отпад всходов сосны и ели происходит за счет гибели от полегания, опала корневой шейки, солнечного ожога, вымокания, выжимания, а также из-за потерь при проведении ручного и меха В посевах сосны второго и ели второго и третьего года выращивания отпад сеянцев происходил за счет потерь при проведении ручного и механизированного ухода, выжимания, бурого ппотте, снежного шютте и отставших в росте, однако по этому показателю различия между всеми вариантами на 5%-ном уровне значимости оказались несущественными.
1. На основании лабораторных исследований для полевых опытов в посевах сосны и ели были выбраны наиболее эффективные 1 и 1,5%-ные концентрации биологического препарата Татарстан-] с продолжительностью замачивания семян в течение 2 часов. При полевых испытаниях препарата в 1 - 1,5% и 2%-ных концентрациях суспензии с 2-часовым замачиванием наиболее результативной и экономичной оказалась 1%-ная концентрация препарата по повышению грунтовой всхожести и сохранности сеянцев к осени.
2. В полевых условиях в 2000-2005 гг. биопрепарат Татарстан-1 в 1%-ной концентрации с экспозицией в 2 часа повысил грунтовую всхожесть семян сосны и ели соответственно на 13,6-25,5% и ]2,4-25,2%, значительно улучшил рост сеянцев по высоте стволиков и длине корней.
3. Обработка семян в суспензии биопрепарата позволила повысить устойчивость всходов сосны и ели к полеганию 1,6-1,7 раза.
4. Биопрепарат Татарстан-1 повысил выход стандартных, сеянцев сосны и ели соответственно на 28,3-42,8% и 25-33%, а коэффициент полезного использования семян - на 26,7-44,8%) и 26,1-40%).
Многие годы в питомниках России в том числе и в Среднем Поволжье, сеянцы сосны и ели выращивали по 6-строчной схеме с попарно сближенными строчками. Эта схема в целом ряде питомников практикуется и в настоящее время (Наставления по выращиванию ..., 1979; Дудорев, Перетятко, 1993; Родин, 2002). В последние годы были обоснованы и рекомендованы для выращивания сеянцев сосны и ели соответственно 5-ти и 8-9-строчные схемы с равномерным расположением строчек (Ведерников, 1993; Романов, 2000). Эти схемы вошли составной частью в интегрированную систему выращивания хвойных пород в питомниках.
В 1999-2000 гг. в питомниках Арского лесхоза были проведены посевы сосны и ели соответственно по равномерным 5 и 8-строчным схемам, а для сравнения семена высевали по 6-строчной схеме с попарно сближенными строчками, чтобы дать им экологическую оценку. Предпосевная подготовка семян заключалась в стратификации и протравливании ТМТД. Следует отметить, что в посевах, выполненных по 5-строчной схеме (таблица 6.1.), протяженность посевных строчек и количество семян, высеянных на 1 га, было на 16,5-16,8% меньше, чем в варианте по 6-строчной.
