Содержание к диссертации
Введение
1. Естественно-историческия характеристика Вологодской области 6
1.1. Климат 6
1.2. Орографические и почвенно-грунтовые условия 9
1.3. Лесной фонд 12
2. Состояние вопроса 20
2.1. Биологические особенности сосны кедровой сибирской 20
2.2. История создания культур кедра в Вологодской области 23
2.3. Особенности агротехники выращивания сеянцев кедра сибирского 35
2.4. Использование стимуляторов роста 41
3. Методика и объем работ 46
3.1. Методика проведения полевых и лабораторных исследований 46
3.2. Объем выполненных работ 53
4. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их всхожесть 54
5. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на биометрические показатели сеянцев 69
5.1. Линейный рост сеянцев кедра 69
5.2. Влияние стимуляторов на накопление сеянцами сухого органического вещества 86
5.3. Влияние стимуляторов на выход стандартных сеянцев 98
Выводы и рекомендации 101
Список литературы 103
Приложения 122
- Орографические и почвенно-грунтовые условия
- История создания культур кедра в Вологодской области
- Объем выполненных работ
- Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их всхожесть
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из возможных способов повышения продуктивности лесов является расширение породного состава древостоев за счет введения пород-интродуцентов, выгодно отличающихся от местных пород быстротой роста и другими хозяйственно-ценными качествами. Внедрение новых технологий выращивания посадочного материала увеличит выход стандартных сеянцев.
Одним из наиболее приоритетных экзотов в Вологодской области является сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour). Кедр сибирский - ценная оре-хоносная порода, интродукция которой не только позволит получить определенную экономическую выгоду, но и расширит биоразнообразие местных лесов. За последние годы в регионе выполнен большой объем работ по введению этой породы в состав местных древостоев, однако накопленный опыт лесокультур-ной практики позволяет сделать вывод о необходимости совершенствования агротехники выращивания посадочного материала кедра сибирского. Вопросы стимуляции всхожести семян и роста сеянцев кедра сибирского такими ускорителями роста как гетероауксин, гиббереллин, а также различными микроэлементами изучены достаточно глубоко, однако отсутствуют результаты исследований современных, экологически безопасных стимуляторов, предлагаемых на сегодняшний день отечественной и зарубежной химической промышленностью. В этой связи разрабатываемая тема является актуальной.
Цель исследований. Целью настоящей диссертационной работы является исследование влияния предпосевной обработки семян кедра сибирского физиологически активными веществами: Гумат натрия, Гумат+7, ЛСТ, Комплин-50, Линит-50, Лэнит-20 на всхожесть семян и рост сеянцев кедра, а так же определения оптимальной концентрации этих веществ.
Для достижения поставленной цели разрабатывались следующие программные вопросы: дать характеристику природных условий Вологодской области на предмет возможности введения в культуру сосны кедровой сибирской; провести обзор литературы по истории создания культур и агротехнике выращивания сеянцев кедра сибирского; исследовать влияние различных стимуляторов роста на всхожесть семян кедра сибирского; изучить влияние обработки семян стимуляторами на рост сеянцев сосны кедровой сибирской и накопление ими массы.
Научная новизна. Впервые исследовалось влияние физиологически активных веществ Гумат натрия, Гумат+7, ЛСТ, Комплин-50, Линит-50, Лэнит-20 на всхожесть семян и рост сеянцев сосны кедровой сибирской.
Обоснованность результатов исследования. Выводы основаны на достоверных результатах исследований, подтвержденных многовариантными экспериментами, их повторностью, обработанных с применением вариационной статистики, методов дисперсионного и регрессионного анализов с использованием современных информационных технологий.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно поставлена цель, разработана программа и методы исследования, проведены полевые опыты и поставлены лабораторные эксперименты, произведен анализ результатов и сделаны соответствующие выводы.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований подобраны оптимальные концентрации стимуляторов, позволяющих увеличить фунтовую всхожесть семян и ускорить рост сеянцев кедра сибирского. Реализация основных результатов работы позволит увеличить выход стандартных сеянцев кедра сибирского с единицы площади и тем самым сократить площадь посевов и расход семян, что в конечном итоге будет способствовать расширению интродукции этой породы в Вологодскую область.
Апробация работы. Основные положения, выводы и результаты исследований доложены и получили положительную оценку на международной конференции в г. Архангельск (2005), по результатам исследований опубликовано 4
5 печатные статьи, в том числе одна в рецензируемом журнале из списка утвержденного ВАК.
Положения выносимые на защиту:
Природные условия Вологодской области позволяют успешно культивировать сосну кедровую сибирскую.
Обработка семян кедра сибирского перед стратификацией или стратифицированных семян непосредственно перед посевом физиологически активными веществами: Гумат+7, Гумат натрия, ЛСТ, Комплин-50, Линит-50, Лэнит-20 оказывает положительное влияние на их всхожесть и биометрические показатели сеянцев.
Структура и объем диссертации. Логическое обоснование проблемы и ее решение изложено на 134 страницах машинописного текста, в котором помещено 32 таблицы и 13 иллюстраций. Список литературы включает 196 названий. Текстовая часть диссертации состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций.
Автор глубоко признателен научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.А. Бабичу, заведующему кафедрой лесного хозяйства ВГМХА им. Н.В. Верещагина кандидату сельскохозяйственных наук, доценту С.А. Корчагову, преподавателям кафедры лесного хозяйства: И.В. Евдокимову, Н.А. Дружинину, сотрудникам ФГУ «Вологодский селекцентр»: Е.Ю. Кошелевой, И.А. Курочкиной, Т.Б. Тебневой. Главному инженеру ФГУП «Северное лесоустроительное предприятие» Н.А. Заостровцеву, директору Вологодской зональной лесосеменной станции Г.В. Прокопчук, за оказанную методическую и практическую помощь, а также профессору кафедры органической химии АГТУ Ю.Г. Хабарову за предложенные стимуляторы роста, профессору УГЛТА Н.Н. Чернову и доценту СибГТУ Н.В. Ковылину за предоставленные семена кедра.
Орографические и почвенно-грунтовые условия
Важной задачей при введении ценных пород - экзотов является изучение и анализ орографических и почвенно-грунтовых условий района интродукции. По характеру рельефа территория Вологодской области представлена обширной волнисто-холмистой равниной, плавно понижающейся к северу. Большая площадь территории занята моренными равнинами, чередующимися с низинами и грядово-хлмистым рельефом краевых образований ледника. В четвертичном периоде область подверглась действию скандинавского ледника. В настоящее время сохранились следы трех последних оледенений: днепровского, московского и валдайского. По степени их выраженности область разделена на три крупных массива: западный, центральный и восточный.
Западный массив является зоной последнего валдайского оледенения. Характер рельефа здесь обусловлен последствиями действия ледника. Преобладает равнинно-холмистый рельеф, а среди моренных гряд и холмов расположено большое количество мелких и крупных озер.
Центральный массив является зоной предпоследнего московского оледенения. Характер рельефа - эрозионно-ледниковый. Моренный рельеф выражен не столь резко в сравнении с западным массивом (исключение составляет кубе-но-важский водораздел).
Восточный массив - это зона максимального днепровского оледенения. Характер рельефа - эрозионный. Пласт ледниковых отложений разрушен и залегает на большой глубине. Основная часть массива представлена слабоволнистой равниной, хорошо дренированной речной сетью.
Вологодская область относится к зоне избыточного переувлажнения, включая в себя водоразделы Белого, Балтийского и Каспийского морей. Находясь в зоне избыточного увлажнения, Вологодская область изобилует поверх 10 ностными водами. Гидрографическая сеть здесь относительно развита. Избыточное увлажнение способствует процессам заболачивания низинных участков, подстилаемых глинами и суглинками, а высокие летние температуры способствуют процессам торфообразования. Заметим, что реки - это дополнительные пути сообщения, и часто используются для доставки посадочного материала к лесокультурной площади.
Болота встречаются практически повсеместно, а по их величине и запасам в них торфа Вологодская область превосходит все остальные регионы Европейского Севера России. Общая площадь болот составляет около 1830 га, т.е. 12,7 % от общей территории области. Наибольшую площадь занимают верховые болота - 56 % всех болот на территории области.
Грунтовые воды в центральной и восточной частях области, в общем, развиты достаточно слабо, что обусловлено малой мощностью и тяжелым механическим составом четвертичных отложений. В западной части весомую роль в питании рек имеют грунтовые воды закарстованных отложений карбона.
Грунтовый сток в бассейнах рек Мологи, Шексны, Суды и Верхней Сухоны составляет более 20 % от годового (Агроклиматические ресурсы..., 1972).
Вопросы систематики и естественного плодородия почв в Вологодской области достаточно широко рассмотрены в работах Л.Л. Дворниковой, А.П. Петрова (1970), А.Л. Паршевникова (1971), и др.
На территории области из процессов почвообразования наиболее распространенным является подзолообразовательный, который здесь наиболее типично выражен (Редько, Бабич, 1994).
Подзолистые почвы формируются под пологом сомкнутого древостоя, при довольно хорошем просачивании вод через почву. Характеризуются кислой реакцией среды, обусловленной накоплением органических кислот при разложении лесной подстилки. Бедны основными элементами питания, которые выносятся атмосферными осадками вглубь почвенного профиля. По степени выраженности подзолистого процесса подзолистые почвы подразделяют на слабо-, средне-, сильноподзолистые и подзолы. В целях повышения плодородия и сни 11 жения кислотности подзолистые почвы требуют известкования и внесения минеральных и органических удобрений (ГТаршевников, 1971).
Дерново-подзолистые почвы обычно развиваются под пологом осветленного южнотаежного насаждения при наличии развитого травяного покрова. Дерново-подзолистым почвам, в отличие от подзолистых, свойственно присутствие довольно мощного перегнойно-аккумулятивного горизонта. Близкое залегание карбонатной морены обуславливает реакцию среды, которая повышается с продвижением вглубь профиля (от кислой до нейтральной и слабощелочной). Выделяют дерново-слабо-, средне- и сильноподзолистые почвы. Дерново-слабоподзолистые почвы, расположенные преимущественно в южной части региона и способствуют формированию здесь высокопроизводительных дре-востоев. По мнению ряда авторов (Филиппов, Ларин, 1978; Дроздов, Дроздов, 2003; и др.) дерново-подзолистые почвы, как наиболее плодородные, при наличии супесчаного верхнего горизонта, подстилаемого более тяжелым глинистым или суглинистым горизонтом более перспективны для создания культур кедра сибирского.
Дерново-глеевые почвы формируются под пологом ельников травяных, лотовых и чернично-папоротниковых в результате избыточного увлажнения жесткими водами. Характеризуются значительным содержанием гумуса, нейтральной реакцией и зернистой структурой. Высокое содержание питательных веществ указывает на потенциальное плодородие этих почв.
Дерново-карбонатные почвы формируются на карбонатных моренных суглинках на возвышенностях при наличии хорошего дренажа под пологом ельников кисличников. Отличаются высоким содержанием гумуса, большим запасом азота и обменных оснований. Реакция среды меняется от близкой к нейтральной в верхних горизонтах, до слабощелочной в нижней части профиля. Являясь наиболее ценными, эти почвы не имеют широкого распространения на территории области.
Пойменные дерново-глееватые почвы формируются в поймах лесных речек и ручьев под ельниками приручейными под воздействием периодического затопления и при постоянно высоком залегании грунтовых вод. Им характерно наличие сравнительно мощного перегнойно-аккумулятивного горизонта, аллювиальных отложений. Реакция среды этих почв кислая.
Болотно-подзолистые почвы формируются на равнинах при избыточном увлажнении грунтовыми водами или при скоплении атмосферных осадков в нижней части профиля. Отличаются мощной торфянистой подстилкой, под которой расположен оглеенный подзолистый горизонт. Эти почвы имеют сильнокислую реакцию, переувлажнены, В целях повышения их производительности необходимы мероприятия по осушению и внесению удобрений.
Болотные почвы занимают огромную часть территории области. Их характерная черта - наличие мощного слоя слаборазложившегося органического вещества и развитие оглеения. Болотные почвы, в зависимости от процесса тор-фообразования и химического состава, принято разделять на верховые, переходные и низинные. Торф верховых болот имеет широкое применение в качестве субстрата в теплицах для выращивания посадочного материала. Производительность лесов произрастающих на переходных и низинных болотах можно повысить при их осушении, однако осушенные болота обычно обладают высокой пожароопастностью (Агроклиматические ресурсы..., 1972).
Таким образом, почвы Вологодской области довольно разнообразны, поэтому лесокультурные работы, особенно при интродукции, следует проводить только после детального анализа почвенных условий, которые определяют выбор породы, и агротехнику проведения работ, при максимальном использовании потенциального их плодородия.
История создания культур кедра в Вологодской области
История разведения кедра в Вологодской области представляет огромный научный интерес. Изучение созданных культур: опытных и производственных в исторической ретроспективе позволяет сделать определенные выводы об эффективности интродукции породы, совершенствованию агротехники создания культур и выращивания посадочного материала кедра сибирского. Наблюдение за плодоношением кедра в культурах, изучение качества семян позволяют создать научную основу для развития лесосеменной базы кедра в нашей области.
Одна из старейших рощ на Европейском Севере - Чагринская кедровая роща, посаженная помещиком Н.А. Петровым в 1900-1901 годах близ деревни Шипяково Грязовецкого района Вологодской области. Роща заложена 5-Ю летними деревцами кедра, привезенными в корзинах с комом земли. Дички высаживались на расстоянии 5x5 сажен, т.е. приблизительно 10x10 м. Общая площадь посадок составила 3,1 га (Крестьяшин, 1972). Роща носила исключительно декоративный характер. Кроме кедра в роще были высажены пихта, лиственница, дуб, а по периметру липа. Уже с 20-х годов роща начала плодоносить (Овсянкин, 1978). В 1949 году с 220 деревьев кедра было заготовлено более 800 кг орехов (Белозеров, 1950).
Масса 1000 семян урожая 2004 года составила 264,8 г., а средняя масса семян в одной шишке -13,6 г. Следует отметить, что количество семян и их масса в одной шишке соответствуют средней длине шишки согласно оценочной таблице выхода семян СП. Арферьева П.П. Попова (1996) разработанной в Прииртышье (Ханты-Мансийский лесхоз), а также результатам исследований В.Б. Ларина и С.Н. Филиппова (1979) в Коми АССР.
При обследовании рощи в 2004 году найден самосев кедра под пологом лип. Уместно отметить, что самосев кедра местные жители и отдыхающее в парке население находят регулярно и, как правило, выкапывают его. Кроме того, самосев кедра затаптывается отдыхающими в роще. За последние годы санитарное состояние парка заметно ухудшилось, что, по-видимому, связано с увеличением промышленных выбросов в г. Грязовец.
Кроме Чагринской кедровой рощи в дореволюционный период многие жители Вологодской области высаживали отдельные деревья кедра. Так, помещиком Брянчениновым в саду своей усадьбы в деревне Покровское Грязовецкого района были высажены четыре кедра. Рис. 3. Крона обильно плодоносящего кедра сибирского в Чагринской роще Ф.Б. Орлов, В.П. Тарабрин (1960) упоминают о посадке В.В. Спириным сибирских кедров в г. Никольске, теми же авторами упоминается исследование этих культур в 40-летем возрасте С. Георгиевским.
Таким образом, первые попытки разведения кедра в Вологодской и соседних областях оказались весьма успешными и позволили сделать выводы о целесообразности разведения кедра в нашей области.
С 1961 по 1965 годы в Устюженском спецсемлесхозе закладываются лесо-семенные плантации (впоследствии переведенные в постоянные лесосеменные участки) кедра сибирского вегетативного и семенного происхождения площадью 10,7 и 21,5 га соответственно. Участки семенного происхождения создавались путем посадки трехлетних сеянцев с размещением 4x5 м в кисличном типе леса. Сеянцы кедра выращены из семян заготовленных в Кемеровской области. По данным В.А. Брынцева и И.И. Дроздова (1988) в возрасте 22 года кедр имел сохранность 90 % и следующие таксационные показатели: высота - 4,8 м, диаметр - 8,2 см, ширина кроны - 2,8 м. По наблюдениям авторов 75 % деревьев вступили в стадию плодоношения. Участки вегетативного происхождения заложены прививкой черенков кедра заготовленных в Чагринской роще Грязо-вецкого района на 4-летние саженцы сосны, высаженные с размещением 4x5 м. К 18-летнему возрасту сохранность культур составляла 80%. Семенные деревья кедра имели высоту - 5,2 м. диаметр - 11,2 см, ширину кроны - 3,5 м, а 60 % деревьев плодоносили. Авторы так же, отмечают частое несоответствие диаметров подвоя и привоя. О противоречивости результатов прививки кедра на сосну в различных регионах Урала сообщает и Н.Н. Чернов (1996).
А.А. Васильев, Л.Ф. Ипатов, А.И. Мурашкин (1968) сообщают, что прививки кедра осуществлялись с 13 по 24 июля 1963 года учащимися 9-10 классов под руководством специалистов лесхоза на подвойные культуры сосны в приклад камбием на камбий с привязкой в виде штопки. Кроме привязки штопкой место прививки обрабатывалось парафином. В сентябре того же года приживаемость в варианте с применением парафина, не смотря на сухую и жаркую погоду, составила 92,5 %, со штопкой - 74,5 %. М.В. Твеленев (1968) отмечает высокую приживаемость кедра сибирского при посадках. В качестве примера, автор приводит следующий факт: в кв.2 Подольского лесничества (Вологодская область) на вырубке 1958 года весной 1959 года были посажены культуры кедра сеянцами двухлетнего возраста на площади 5 га. Весной 1963 г. саженцы, имевшие среднюю высоту 60 см, были пересажены с комом земли на прилегающей вырубке, и таким образом площадь культур увеличилась до 15 га. По данным автора такой агротехнический прием обеспечил практически 100 % приживаемость. Кроме того, автор указывает о посадке в пониженных местах саженцев в ящиках, образующих микроповышения. По данным автора пересадка кедра несколько снизила прирост по высоте, однако следует заметить, что многие лесоводы сходятся во мнении целесообразности создания культур кедра именно саженцами (Филиппов, Ларин, 1978; Клебанов, 2000; Матвеева, Буторова, 2001; Братилова, 2005; и др.)
М.В. Твеленев (1968) пришел к достаточно справедливому выводу: «Изучение имеющегося производственного опыта показало, что неудачи при выращивании сеянцев кедра в питомниках в основном объясняются причинами организационного характера и, прежде всего несвоевременным поступлением семян, что не обеспечивает подготовки их к посеву». К сожалению, слова автора не были учтены при дальнейшем разведении кедра в нашем регионе.
Начиная с середины 60-х годов по 1991 г. в области повсеместно создаются культуры кедра. Объем заложенных за этот период культур определить весьма сложно, из-за многочисленных объединений, разъединений и переименований лесхозов. Проведенная в 1982, 1985, 1987, 1997 гг. инвентаризация культур - интродуцентов выявила 187,5 га культур кедра. По данным учета лесного фонда в 2003 году отмечено 98,5 га кедровых культур (прил. 1).
Культуры кедра чаще всего закладывались по стандартной агротехнике, принятой на Европейском Севере и оценивались для перевода в покрытую лесом площадь согласно ОСТ 56-99-93. Поэтому, при посадке высаживалось около 4-5 тыс. шт./га. Так, например, в 1970 году в Белозерском лесхозе культуры кедра созданы по следующей технологии: вспашка борозд плугом ПКЛ 29 70, посадка 4-х летними сеянцами в пласт с размещением 3x0,7 м, т.е. около 5000 шт./га. Хотя в ряде лесхозов применялась более редкая посадка. Так, в Грязовецком лесничестве Грязовецкого лесхоза культуры кедра (рис. 4) заложены по сплошь подготовленной почве, сеянцами, выращенными из семян заготовленных в Чагринской роще со схемой посадки 4x4 м (625 шт./га). Следует заметить, что ряд современных ученых - лесоводов рекомендуют создание очень редких культур кедра по схеме: 5-8 х 5-8 м. (Матвеева, Буторова, Братилова, 2003), 8x8 м (Братилова, 2005), 8-Ю х 8-Ю м (Карпухина, 2006), имеющих строгое целевое назначение - получение ореха. При этом рекомендуется использовать селекционно-улучшенный посадочный материал из семян, заготовленных с объектов ПЛСБ (Кулаков, 1986; Титов, 1995; Матвеева, Буторова, 2000). В.А. Брынцев (2002) рекомендует выбирать расстояния между деревьями и густоту посадки, а также регулировать густоту стояния селекционными рубками исходя из коэффициента формы кроны. Растения с коэффициентом формы кроны менее 60% автор не рекомендует использовать при создании орехопло-довых плантаций.
Объем выполненных работ
Исследования выполнены в течение четырех лет. В полевых условиях для определения влияния стимуляторов на грунтовую всхожесть семян и рост сеянцев кедра сибирского заложено 46 вариантов опытов, включающих в общей сложности 138 повторностей. Для закладки полевых опытов использовано 8 стимуляторов роста. Для проведения лабораторных исследований по определению технической всхожести семян заложено 13 вариантов (39 повторностей). В результате полевых работ у сеянцев в опытных вариантах нами измерено более 8 тыс. высот и 3 тыс. диаметров у шейки корня. Для проведения лабораторных исследований, по определению их биометрических показателей отобрано около 3 тыс. сеянцев. В лабораторных условиях произведено 2,4 тыс. взвешиваний фракций фитомассы в сыром и абсолютно-сухом состоянии, замерено 300 высот и диаметров у шейки корня.
В лесхозах Агентства лесного хозяйства по Вологодской области натурному обследованию подверглось 34,9 га культур кедра сибирского, что составляет 35% от общей площади сохранившихся культур кедра, а также две кедровые рощи в Грязовецком районе. В культурах кедра сибирского на территории Белозерского, Грязовецкого и Устюженского лесхозов заложено 9 пробных площадей, произведено 1830 замеров диаметров стволов на высоте 1,3 м и 206 высот деревьев.
Для определения биометрических показателей шишек и семян кедра сибирского в условиях Вологодской области исследовано 29 образцов шишек отобранных в Чагринской роще (Грязовецкий район). Для определения массы шишек и семян в исследуемых образцах произведено 58 взвешиваний. С целью установления около линейных показателей (длина, ширина шишек, длина, ширина семян) выполнено около 700 измерений.
Объем выполненных работ и применение методов математической статистики обеспечили получение достоверных результатов проведенных исследований. Согласно ГОСТ 2937-55 под всхожестью понимается способность семян давать нормальные проростки за определенный срок, предусмотренный для каждой породы, при оптимальных условиях проращивания. Сочетание лабораторной всхожести и энергии прорастания семян, т.е. способности быстро и дружно прорастать (Мерзленко, 2005) оказывают влияние на их грунтовую всхожесть. При определении посевных качеств семян кедра сибирского, как правило, определяют их жизнеспособность. Однако жизнеспособность семян не учитывает их готовности к посеву, т.е. их физиологического состояния (Хох-рин, 1971). Поэтому, исследуя влияние стимуляторов роста на всхожесть семян, основным сравниваемым показателем явилась именно грунтовая всхожесть.
В условиях Вологодской области, являющейся зоной интродукции кедра, одним из важнейших факторов определяющих способ подготовки семян к посеву является срок их поступления в лесхозы. По многолетним наблюдениям инорайонные семена кедра поступают в лесхозы в период с января по март месяц, небольшими партиями (от 1 до 10 кг). Как правило, семена высеваются без предварительной подготовки, в теплицы, реже в открытый грунт (Хамитов, 20056). В большинстве случаев такой посев не дает ожидаемых результатов. Так, по нашим данным, грунтовая всхожесть посевов 2003 г. в теплицах Селекционного центра составила всего 5%. Таким образом, на сегодняшний день существует потребность разработки современных методов предпосевной подготовки семян кедра, учитывающих специфику условий Вологодской области.
В 2004 году на базе теплично-питомнического участка Вологодского се-лекцентра нами произведены опыты по предпосевной подготовке семян кедра сибирского. Целью исследования явилось испытать действие стимуляторов роста Гумат натрия и Гумат+7, широко применяемых в сельском хозяйстве, на всхожесть семян кедра сибирского прошедших предварительную трехмесячную стратификацию (снегование). Стимулирующий эффект препаратов основан на действии солей гуминовых кислот, которые растворяясь в воде образуют гуми-новые комплексы, являющиеся биологически-активными веществами. Стимулятор роста Гумат+7 в отличие от Гумат натрия содержит соли гуминовых кислот целого ряда микроэлементов (В, Си, Fe, Со, Мп,), а также азот и калий.
Для проведения исследований использованы семена кедра сибирского полученные из Красноярского края. Масса 1000 шт. семян составила 220 г. В результате взрезания семян установили их жизнеспособность - 36 %, остальные семена - загнившие (54 %), пустые (8 %) и без зародыша (2 %).
Семена замачивали в воде в течение четырех суток, периодически их перемешивая. Для замачивания использовали талую воду, которую ежедневно меняли. Оставшиеся на поверхности воды семена удалили. Затем семена перемешали с влажными опилками в пропорции 1:4 (одна часть объема семян к четырем частям объема опилок). Полученную массу поместили в металлический мелкоячеистый короб (для защиты от грызунов) и закопали в снежную кучу на глубину - 0,5 м.
Как видно из таблицы действие стимулятора Гумат+7 в МО" % концентрации значительно увеличивает всхожесть семян кедра (184 % к контролю), и фактически равняется действию 5-10 4% раствора гетероауксина (201 % к контролю). Увеличение концентрации раствора Гумат+7 до МО"1 % оказывает ин-гибиторное действие, и снижает грунтовую всхожесть на 20 % к контролю.
Эффективность обработки семян раствором Гумата натрия менее эффективна, что обусловлено, скорее всего, содержанием в растворе указанного сти-мулятора лишь одного микроэлемента - натрия. Тем не мене обработка 5-Ю" % раствором Гумата натрия увеличивает грунтовую всхожесть на 44 %.
Грунтовая всхожесть в ряде вариантов несколько выше процента жизнеспособности семян, что является следствием флотации. Таким образом, применение трехмесячной стратификации семян кедра сибирского с последующей обработкой стимуляторами роста Гумат+7 или Гумат натрия существенно увеличивает грунтовую всхожесть, что в конечном итоге позволяет сократить расход семян и площадь посевного отделения открытого и закрытого грунта, о чем мы упоминали ранее (Хамитов, 20056).
В 2005 году продолжены исследования по уточнению оптимальной концентрации раствора Гумат+7 на стимуляцию всхожести семян кедра сибирского. Для постановки опыта использовали семена, полученные из Тавдинского лесхоза Свердловской области. Масса 1000 штук семян составила 214,1 г. Жизнеспособность семян - 68% (21% - пустых, 11% - загнивших).
Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их всхожесть
Посев семян осуществлен 13 мая. Норма высева составила 118 шт./пог. м, т.е. 25,3 г/пог. м. Глубину заделки семян приняли 5 см, а в качестве мульчи использовали торф. Через две недели после посева (25 мая) наблюдались отдельные всходы, а при перечете сеянцев 4 июня отмечалось явное превосходство по грунтовой всхожести в варианте с концентрацией 5-Ю" % раствора. Анализ учета грунтовой всхожести месячных посевов уже позволил сделать определенные выводы (табл. 4.2). Окончательный учет всхожести произведен в октябре 2005.
На основании дисперсионного анализа, можно сделать вывод о том, что в варианте с применением 5-Ю"3 % раствора Гумат+7 наблюдается максимальная грунтовая всхожесть - 11,0 %, т.е. 223 % к контролю, в варианте с применением 1-10 2% раствора грунтовая всхожесть снижается до 8% (162% к контролю). При дальнейшем увеличении концентрации стимулятора имеет место снижение всхожести, но в большинстве вариантов разница с контролем статистически не достоверна.
Корреляционное отношение (ту±ліп) между всхожестью и концентрацией раствора (0,89±0,19) свидетельствует о высокой тесноте связи между этими показателями. Величина корреляционного отношения достоверна (ti = 4,73 tos = 2,45). Коэффициент детерминации (R = г2), характеризующий долю изменения всхожести (у) с изменением концентрации раствора (х), составляет 0,94.
Во всех без исключения вариантах наблюдается довольно низкая грунтовая всхожесть (от 6,4 до 14,6 %), что может быть обусловлено, прежде всего, критически минимальным сроком стратификации (2 месяца), подтверждая исследования многих авторов о слабой эффективности кратковременной стратификации (Гиргидов, 1972). Однако в варианте с применением 5-Ю"3 % раствора Гумат+7 наблюдается наиболее высокая грунтовая всхожесть (230% к контролю). Следует отметить, что положительные результаты нами были получены и в поисковом опыте 2004 года с применением аналогичной концентрацией другого ускорителя роста - гумата натрия. Таким образом, основной опыт 2005 года с применением Гумат+7 вновь подтвердил зависимость грунтовой всхожести от концентрации раствора стимулятора, а также позволил установить оптимальную его концентрацию -5-10-3%.
Учет сеянцев первого года выращивания в опыте 2004 года показал, что к середине июля устанавливается постоянное количество сеянцев во всех опыт 68 ных вариантах. В течение второго года в большинстве концентраций, особенно, тех, где использовали концентрированные растворы стимуляторов, наблюдалось незначительное количество новых всходов (из не проросших в первый год семян), которые практически сразу погибали.
По сохранности сеянцев можно косвенно судить об эффективности применения стимуляторов роста и их оптимальных концентрациях. Сеянцы, особенно на первом году жизни, часто подвергаются различным заболеваниям (Дроздов, 1972). В условиях закрытого грунта создается благоприятный микроклимат для распространения спор вредных грибов (особенно часто из рода Fusarium и Rhi-sostonia). Применение стимуляторов роста при обработке семян, как метода их ускоренного их прорастания, способствует появлению дружных всходов, соответственно стимулирует наиболее одновременное чередование фаз онтогенеза сеянцев первого года выращивания, что в конечном итоге позволяет избежать развития заболеваний и массового полегания всходов (Соколов, Тимофеев, 1982).
Таким образом, применение новых стимуляторов роста: Гумат натрия, Гу-мат+7, ЛСТ, Лэнит-20, Линит-50, Комплин при предпосевной обработке семян в значительной степени увеличивают их грунтовую всхожесть и в определенной мере оказывают влияние на их сохранность.
К наиболее эффективным концентрациям по отношению к грунтовой всхожести можно отнести: Гумат натрия и Гумат+7 - 5-Ю"3 %; ЛСТ - 10 мл/л; Комплин - 5 мл/л; Линит-50 - 1-2,5 мл/л; Лэнит-20 - 2,5 мл/л.
Тем не менее, обработка семян стимуляторами, является лишь высокоэффективным дополнением к «холодной» их стратификации в течение не менее двух - трех месяцев (Дроздов, 1972). Уменьшение срока стратификации влечет за собой, снижение грунтовой всхожести и дружности появления всходов в год посева, а прорастающие на следующий год семена увеличивают сроки выращивания посадочного материала, что весьма нерентабельно, особенно в условиях закрытого грунта.
Рост сеянцев древесных растений - это важнейший процесс их онтогенеза. Рост растений, как «процесс дифференцировки организма за счет образования новых и увеличения старых элементов его структуры (молекул, клеток, тканей и органов), оказывающий решающее влияние на распределение, перераспределение и использование образующихся при фотосинтезе и метаболизме органических веществ, а также поглощенных минеральных солей и воды, идущих на образование новых органов и тканей, их регенерацию и на запасные отложения» (Шевелуха, 1980) является специфичным для каждого вида, в том числе и сеянцев древесных пород, что подтверждено исследованиями И.И. Дроздова (1972), Е.Н. Наквасиной (1979), Г.И. Редько и др. (1983), Г.И Редько, О.И. Гав-риловой (1993), Б.В. Раевского (1997), Е.М. Романова (2000) и многих других авторов.
В течение трех лет производили замеры высоты в опытных вариантах. Наблюдения за ростом сеянцев кедра подтвердили выводы Г.И. Редько, О.И. Гав-риловой (1993) о довольно медленном росте сеянцев кедра в первые два года выращивания. Анализ результатов определения средней высоты сеянцев в вариантах опыта подтвердил положительное влияние предпосевной обработки гуматами на рост сеянцев кедра сибирского.
Анализируя данные таблицы 5.2 можно сделать вывод, что наибольшее различие с контролем наблюдается в варианте с применением МО"1 % концентрации Гумата натрия (1ф= 6,36), а наименьшая при использовании М0"3% раствора того же стимулятора. Между опытными вариантами также отмечается достоверное различие. В варианте с использованием МО"3 % Гумата натрия статистически существенное различие наблюдается по отношению МО и МО 1 % растворам Гумата натрия и Гумат+7, а в варианте с применением МО"3 % Гумат+7 по отношению МО 3; МО"1 % концентрациям Гумат+7 и МО 3 % Гумата натрия. Не установлено различия признака между вариантами с использованием МО"3 % растворов Гумата натрия и Гумат+7, а также данных вариантов с гетероауксином. При проведении замеров высот на втором году выращивания разрыв в вариантах с оптимальными концентрациями стимуляторов и контролем не только не сократился, но даже несколько увеличился.
