Содержание к диссертации
Введение
I. Опыт выращивания посадочного материала с необна жённой корневой системой 7-9
1.1. Виды посадочного материала с необнаженной корневой системой и способы его производства 9-Ю
1.2. Современное состояние способов производства посадочного материала с необнаженной корневой системой 10-23
2. Обоснование выбранного направления исследования 24-26
2.1. Актуальность темы и задачи исследования 26-27
2.2." Программа и методика исследований 27-28
2.3. Технологические приемы и агротехническая сущность выбранного направления исследования 28-36
3. Природные условия проведения опытов 37-52
3.1. Климат и метеорологические условия 37-44
3.2. Геоморфология, гидрография и гидрология 44-45
3.3. Почвообразующие порода и почвы Вязовского учебно-опытного лесхоза Саратовского СХИ 45-46
3.4. Почвы опытных лесокультурных участков 46-48
3.5. Механический состав и агрохимическая характеристика почв лесокультурных участков 48~49
3.6 Водно-физические свойства почв лесокультурных участков 49-52
4. Исследование возможности применения субстратов из местных почвогрунтов для выращивания саженцев с не обнаженной корневой системой 53-72
4.1. Выбор основного компонента корнезакрывающих субстратов для выращивания саженцев 53-60
4.2. Использование субстратов для выращивания саженцев сосны обыкновенной и лиственницы си -бирской с необнаженной корневой системой ... 60-72
Исследование сроков брикетирования саженцев 73-77
5.1. Влияние сроков брикетирования на рост корневой системы саженцев сосны обыкновенной и укорен ение. саженцев в брикетах 77-84
5.2. Влияние сроков брикетирования на рост корне вой системы саженцев лиственницы сибирской и укоренение саженцев в брикетах
Изучение условий выращивания саженцев в открытом и закрытом грунтах 94-95
6.1. Влияние температуры воздуха на продолжительность и интенсивность приростов саженцев в высоту в различных условиях выращивания. 96-98
6.1.1. Особенности прироста в высоту саженцев сосны обыкновенной в различных условиях выращивания 98-105
6.1.2. Особенности прироста в высоту саженцев лиственницы сибирской в различных условиях выращивания І05-ІІІ
6.2.Некоторые особенности водного режима саженцев с необнаженной корневой системой в различных условиях выращивания ІІ2-ІТ4
6.2.1. Интенсивность транспирации и содержание воды в листьях саженцев ІІ4-І22
6.2.2. Химический состав саженцев 123-125
6.3. Содержание сухого вещества в саженцах сосны и лиственницы 125- D4
6.4. Содержание элементов минерального питания в саженцах с необнаженной корневой системой I34-D8
6.5. Продолжительность выращивания саженцев с необнаженной корневой системой в открытом и закрытом грунте : 138-139
6.5.1. Продолжительность выращивания саженцев сосны обыкновенной 139-144
6.5.2. Продолжительность выращивания саженцев лиственницы сибирской 144-147
7. Опытно-плоизводственное внедрение результатов исследований J48-I5I
7.1. Приживаемость и сохранность культур, созданных саженцами с необнаженной корневой системой.. 151-158
7.2. Устойчивость саженцев с необнажениой корневой системой против неблагоприятных условий произрастания 158-162
7.2.1. Влажность устойчивого завядания. саженцев
сосны и лиственницы J58-I62
8. Экономическая эффективность выращивания и применения саженцев с необнаженнои корневом системой
Выводы Ї7 ^173
Предложения производству 174-175
Литература Г76-Ш
- Современное состояние способов производства посадочного материала с необнаженной корневой системой
- Технологические приемы и агротехническая сущность выбранного направления исследования
- Почвообразующие порода и почвы Вязовского учебно-опытного лесхоза Саратовского СХИ
- Использование субстратов для выращивания саженцев сосны обыкновенной и лиственницы си -бирской с необнаженной корневой системой
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального разви-тия G^GP на' 1981-1985 годы и на период до 1990 года", утвержденных 26 съездом KI1GG, в области воспроизводства лесных ресурсов намочено вырастить не менее 8 млн. га молодняков ценных древесных пород, внедрить промышленные методы лесовыращи±зания.
Зто требует дальнейшей интенсификации лесо культурных работ, повышения их качества, ускорения технического переоснащения лесохозяйственных предприятий и внедрения прогрессивных технологий в производственную практику.
Ежегодный объем лесокультурных работ в нашей стране постоянно возрастает и к 2000 году составить 1800 тыс.га. Значительная доля лесовосстановительных мероприятий представляет собой культуры на площадях с неблагоприятными условиями произрастания, где качество лесокультурных работ в ряде случаев о стает- ся неудовлетзооительным.
Одним из путей повышения качества лесокультурных работ в этих условиях является, как показывает практика лесохозяйственных предприятий Ленинградском, Калининской, Московской областей, Латвийской CG?, Крыма , использование посадочного материала с необнаженной корневой системой. Использование сеянцев и саженцев с необнаженной корневой системой создает предпосылки для интенсификации выращивания искусственных насаждений, а также представляет возможность перенести часть оабот в тепличные комплексы, где легче механизировать и даже автоматизировать целый ряд трудоёмких технологических операций М.К.Буш (1974), Е.Л.Маслаков и др. (1976), Н.И.Еелостоцкий (1977), М.К.Алябьев, Е.П.иавич (1978).
Однако производство посадочного материала с необнаженной
корневой системой и его применения в лесокультурной практике степной зоны ( район исследований) сдерживалось ввиду недостаточного технического оснащения лесохозяиственных предприятий этого, региона комплексом машин и механизмов, позволяющим ' использовать новую технологию в промышленных масштабах, а главным образом, ввиду отсутствия научно обоснованных рекомендаций по вопросам выращивания нового вида посадочного материала в данной природво-климатической зоне.
Настоящая работа выполнена на кафедре лесомелиорации Саратовского сельскохозяйственного института им.Н.М.Вавилова и посвящена вопросам выращивания саженцев сосны обыкновенной и лиственницы сибирской с не обнаженной корневой системой по технологии "Брикет" на субстратах из местных почвогрунтов.
Использование субстратов из местных почвогрунтов позволяет получить за один вегетационный период высококачественный посадочный материал, использование которого в лесокультурной практике Правобережья Саратовской области значительно повышает приживаемость лесных культур и ускоряет их рост в неблагоприятных условиях произрастания.
Современное состояние способов производства посадочного материала с необнаженной корневой системой
Исследованиями вышеприведенных авторов установлено, что для выращивания посадочного материала НКС используются оболочки из бумаги, картона, глины, торфа, дерева, жести, бамбука, тростника, полиэтиленовой пленки и других материалов. Такое разнообразие оболочек - признак широкого использования посадочного материала НКС в Европе, Азии, Америке, Африке.
Наиболее широкое распространение из большого многообразия применяемых оболочек получили бумажные горшочки в связи с простотой их изготовления и дешевизной. Изготовляют их различных размеров и форм. Так, например, во Франции и Швейцарии широко распространены картонные горшочки "Фертил", диаметр которых вверху 9,5 см, внизу 4,5 см, высотой 18 см. В Словакии используют бумажные стаканчики, для питья воды, в Альпах горшочки в виде воронки из плотной бумаги. Широко используют бумажные стаканчики также Б Польше и Скандинавских странах.
Выращивание сеянцев по второму способу в зависимости от условий и производственной необходимости производится от нескольких недель до нескольких месяцев. Так, в Канаде, при выращивании в теплице, срок выращивания равен, нескольким месяцам. В зависимости от назначения и вида посадочного материала выращивание его в теплице может быть увеличено до 2-х лет. В открытом грунте выращивание посадочного материала иногда увеличивают до 3-4 лет.
При выращивании посадочного материала по второму способу основные трудности состоят в подборе субстрата и в обеспечении молодых растений водой и минеральным питанием.
В большинстве случаев при выращивании сеянцев используют торф различной степени разложения или торфяную крошку с добавкой минеральных удобрений. Лучшим субстратом по результатам исследований, проведенных лесной службой провинции Альберта в Канаде, признан сфагновый торф, который обладает высокой водоудерживающей способностью, более волокнист, лучше сохраняет структуру после обработки, медленно гумифициру-ется С A. Helium ,1975).
Проведенные в США, в штате Орегон исследования по выявлению оптимальных условий корневого питания посадочного матери ала в контейнерах показали, что оптимальным субстратом для выращивания является смесь измельченного сфагнового торфа с вермикулитом в соотношении 1:1 P. Oroson (1974).
В Чехословакии лучшим субстратом считается смесь переходного и верхового торфа, в ЩР травяной торф, в Ирландии смесь мохового торфа с песком в соотношении 1:1 P. bouth J&n (1977), Я.Шимек ( 1978).
Исследованиями установлено, что тяжелый, хорошо разло -жившийся низовой торф даже в смеси с песком не является лучшим субстратом. Он хорошо задерживает влагу, но слабо аэри -руется и вызывает корневую гниль W. Peters on (1974).
В Финляндии, в Лесном научно-исследовательском институте хорошие результаты по выращиванию сеянцев НКС получили при использовании субстрата, состоящего из смеси верхового слабо-разложившегося торфа и перегноя ntllla. Samde Erkki (1977).
Институт плодоводства и древесный питомник в Ганнофере рекомендуют в качестве субстрата использовать смесь из торфа с торфяной почвой с добавлением 10% глины. Такой субстрат стабилен по структуре и хорошо увлажняетсяН. SlebeH: (1974). Было установлено, что правильный режим орошения при выращивании растений в теплице и открытом- грунте должен учитывать запас доступной влаги для растения в субстрате, а поливная вода не должна содержать патогенных организмов.
Технологические приемы и агротехническая сущность выбранного направления исследования
Для изучения технологии производства и агротехнических приемов выращивания саженцев в открытом и закрытом грунтах, а также эффективности применения их в лесокультурной практике Саратовской области было заложено 5 опытов в Вязовском учебно-опытном лесхозе Саратовского СХИ. Исследования проведены под руководством профессора М.А.Дудорева в 1976-1979 гг.
В опыте I исследовалась возможность исследования для.выращивания саженцев ЖС субстратов из местных почвогрунтов.
В основу производства саженцев нами был взят метод "БрикетJ1 разработанный в ЛенНИШХе. Для механизированного производства и выращивания саженцев, при отсутствии торф;а , необходимо было иметь субстрат, который позволил бы изготовить брикеты определенных размеров и формы, механически прочные., то есть быть технологичным и обладающим благоприятными агрот ехничес - кими свойствами.
Таким естественным субстратом являются лесные почвы данного региона, на которых произрастает лес.
Поэтому в качестве основного компонента исследуемых субстратов была предложена лесная почва среднего и тяжелого механического состава, которую в процентном отношении по объёму смешивали с полуп ер епр евшим конским навозом, полуперепрев-пїими древесными опилками и лигнином - продуктом гидролиза древесины. Составные части субстратов земля - навоз, земля -опилки, земля - лигнин перемешивались в соотношении 1:1, 2:1 ;: 3:1. Контролем являлся субстрат из лесной почвы 1:0.
Заготовку лесной почвы вели в местах устройства дорог, канав, карьеров, на опушках и полянах.
Составные части субстратов - конский навоз и опилки -заготавливались в лесхозе, ежегодная возможность заготовки составляет 10-12 тонн навоза и 100 м3 опилок.
Потребность в лигнине полностью осуществлялась за счет гидролизных заводов города Саратова, мощность которых позволяет обеспечить городское тепличное хозяйство площадью 30 га.
Брикетирование осуществляли на ручном прессе конструкции ЛенНИШІХа, изготавливающим одновременно 12 брикетов. Производительность пресса 800-900 брикетов за смену при обслуживании его двумя рабочими.
Изготовленные брикеты представляют собой опрокинутую усе ченную пирамиду с размерами: верхнее сечение 65x40 мм, нижнее сечение 55x40 мм, высота 140 мм. Объём брикета равен 350 см3.
После изготовления брикеты с саженцами устанавливались в контейнеры, представляющие собой деревянные ящики размером 500x300x140 см по 30-32 шт. в каждый и помещались на доращи-вание.
В опыте 2 исследовалось влияние сроков брикетирования на агротехнику выращивания саженцев в закрытом грунте. .. ..
Необходимость исследования диктовалась.достаточно суровыми климатическими условиями района исследования. Поставленный опыт позволял изучить возможность различных сроков брикетирования, которые тесно увязывались с температурным режимом воздуха и почвы, а также ростом и развитием корневых систем брикетируемых древесных пород.
Предусматривалось изучить возможность весеннего и осеннего брикетирования саженцев. В опыте 3 изучалась возможность и продолжительность выращивания саженцев ИКС в условиях открытого и закрытого грунтов. Выращивание саженцеЕ осуществлялось в каркасной теплице весенне-летнего типа и на полигоне доращивания. При выборе теплицы учитывались возможности не только регулирования микроклимата в ней, но и возможности максимальной механизации работ.
Теплица представляет собой деревянное каркасное сооружение высотой 3,5 метра, покрытое полиэтиленовой пленкой площадью 0,25 га. Регулирование микроклимата в ней осуществлялась путем снятия рам размером 1,5x1,5 м.
Почвообразующие порода и почвы Вязовского учебно-опытного лесхоза Саратовского СХИ
Осенний период среднесуточных температур через +15 произошел 13 сентября в обычные сроки, через +10 15 сентября, на Ю дней раньше обычных сроков, устойчивый переход среднесуточных температур через +5 произошел 8 октября, на неделю раньше средних многолетних. Переход среднесуточных температур через 0 произошел в третьей декаде ноября, что на 25 дней позже обычных сроков. Октябрь изобиловал ясной солнечной погодой в первую половину месяца с постепенным понижением температуры в Ш декаде.
Высота снежного покрова зимой составила 16 см. В декабре она составила 48$ от нормы, в конце января 82$ от нормы, в феврале - 64$. Зима отмечалась умеренным температурным режимом и дефицитом осадков.
Март был теплее обычного на 4, количество выпавших осадков 24 мм превышало месячную норму. Переход среднесуточных температур через 0 произошел во П декаде марта. Теплая погода в марте способствовала быстрому снеготаянию.
Переход через +5 произошел 4 апреля на две недели раньше обычных сроков, а через +10 - 21 апреля, также на 2 недели раньше средних многолетних. Быстрое нарастание положительных ностью воздуха, количество дней в апреле с относительной влажностью воздуха ЗС$ составило 6. В апреле выпало 5С$ месячной нормы осадков. В мае-июне и июле наступила жаркая погода, количество выпавших осадков составило 76$ от нормы.
В связи с повышенным температурным режимом воздуха в течение вегетационного периода, суммы эффективных температур превышали средние многолетние в апреле на 60, мае - на 375, в июне - на 187, в конце июля - на 220.
В весенне-летний период наблюдалось 42 дня с относительной влажностью воздуха ниже 30$, из них 16 дней в мае.
Действие высоких температур и низкой относительной влажности воздуха, недостаток осадков в течение вегетационного периода создавало неблагоприятную обстановку для роста и развития саженцев НКС. Значительно увеличивало кратность поли -вов саженцев в теплице и на полигоне, а также увеличило ин -тенсивность проветривания теплицы.
Метеорологические особенности 1977-1978 гг.
Осенний переход среднесуточных температур воздуха через-+15 произошел 5 сентября, на 10 дней раньше обычных сроков, через +10 - 22 сентября в обычные сроки. Устойчивый переход среднесуточных температур через +5 осуществился 17 октября в сроки, близкие к средним многолетним. Переход температур воздуха через 0 на отрицательные значения произошел 25 ноября , на 20 дней позже средних многолетних.
Осень отличалась теплой погодой и достаточным количеством выпавших осадков, что соответствовало 172$ в сентябре, 124$ - октябре. Снежный покров установился в первой декаде декабря в обычные сроки. Высота снежного покрова составила в январе 115$ от нормы, в феврале - соответствовала норме.
Температурный режим в зимние месяцы превышал средние многолетние в декабре на 4-5, в январе - на 1-2. Количество выпавших осадков соответствовало норме. Март был теплее обычного на 3-4. Весенний переход среднесуточных температур воздуха через 0 произошел 16 марта, на 14 дней раньше обычного, через +5 - 13 апреля, через +10 -3 мая в обычные календарные сроки.
Апрель был теплее обычного на 2-3, однако во втором декаде температура опускалась ниже +5, чему способствовало обильное выпадение осадков во П и Ш декадах до 28($ от их нормы. Обильное выпадение осадков в мае-июне способствовало понижению температур на 2-3. Суммы эффективных температур в апреле превышали средние многолетние в 1,5 раза, в мае были близки к ним, июне-июле и августе - ниже на 120-130.
Метеорологические условия этого года были благоприятными для роста саженцев с необнаженной корневой системой, так и роста созданных лесных культур.
Подводя итоги вышеизложенному, можно сделать следующие ВЫВОДЫ: I.Метеорологические условия 1975-76 гг. отличались: а) умеренно влажной, ближе к сухой осенью с пониженным температурным режимом; б) морозной зимой с достаточно высоким снежным покровом; в) несколько ускоренной весной, засушливой вначале и дос таточным количеством осадков в конце; г) теплым, с умеренным количеством осадков, летом,которые выпадали неравномерно. П. Характерными особенностями метеорологических условий 1976/77 г. по сезонам года явились: а) умеренно теплая осень с осадками; б) мягкой малоснежной зимой; в) ранней весной с быстрым нарастанием положительных температур - на 3-5 превышающих норму; г) засушливым жарким летом, с большим дефицитом выпадаю щих осадков. Ш. Метеорологические условия 1977/78 г. характеризовались: а) умеренно теплой осенью с достаточным количеством осад ков ; б) умеренно снежной зимой с пониженным температурным ре жимом ; в) дружной весной с повышенными температурами; г) с прохладным и дождливым летом. Таким образом, как видно из приведенных выше данных, метеорологические условия в годы исследований (1976-1978) значительно отличались друг от друга, что позволило нам проследить их влияние на процессы выращивания саженцев с необнаженной корневой системой и лесных культур, созданных этими саженцами в неблагоприятных условиях и условиях, близких к средним многолетним.
Использование субстратов для выращивания саженцев сосны обыкновенной и лиственницы си -бирской с необнаженной корневой системой
Изучение возможности применения субстратов земля-навоз, земля - лигнин, земля - опилки и их вариантов исследовалось нами на основе комплексной оценки результатов выращивания саженцев сосны обыкновенной и лиственницы сибирской в течение одного вегетационного периода в теплице.
В конце вегетационного периода учитывали приживаемость саженцев в брикетах. Сох ранность брикетов учитывалась дважды: в конце вегетации и после доставки на лесокультурную площадь на расстояние до 25 км. Оценивалось влияние состава субстрата на биометрические и качественные показатели выращенных саженцев НКС. По результатам комплексной оценки выявлены лучшие субстраты.
Дальнейшая проверка пригодности выращенных саженцев сосны и лиственницы на исследуемых субстратах проводилась на ле-сокультурной площади путем учета приживаемости культур, созданных посадкой в весенний период.
При выращивании сеянцев в теплице, с целью получения высококачественного посадочного материала,применяют, как правило, повышенные дозы минеральных удобрений. Наиболее эффективно внесение удобрений в виде жидких подкормок Стратонович А.Н. (1964), Перевертайло И.И. (1969), Синников А.С., Ещерки-на А.Ф. (1969), Смирнов СД. (1969,1970), Степанов В.Г. (1971), Тукачев В.Я. (1968), Юшка В.И., Градедкас А.И. (1971), Игау-шес Г.А. (1974) и др., Букштынов А.Д., Васильев Г.И. (1969).
При выращивании саженцев НКС изучение оптимальных уело -вий корневого питания в брикетах проводилось нами путем внесения жидких подкормок в период вегетации саженцев.
Исследовалось внесение одно-двух и трехразовых подкормок в течение месяца 0,2 раствора нитроаммофоски марки "В" из расчёта 10 литров раствора на I м брикетов (табл.5, 6). Оценивая результаты выращивания саженцев сосны и лиственницы, было установлено, что эффективность внесения подкормок зависит как от исследуемого субстрата, так и от видовых особенностей древесной породы.
Саженцы сосны и лиственницы, выращенные на субстратах с навозом, значительно слабее реагировали на количество вносимых подкормок, чем саженцы на субстратах с лигнином и опилками. При этом следует отметить, что влияние подкормок на биометрические показатели саженцев сосны и лиственницы было различным. Так, саженцы сосны положительно реагировали на внесенные подкормки только увеличением диаметра, тогда как саженцы лиственницы увеличивали как диаметр, так и высоту надземной части.
Этот факт можно объяснить только значительно более коротким периодом роста в высоту саженцев сосны по сравнению с саженцами лиственницы. Влияние подкормок не могло прея виться в сравнительно короткий, около 1,5 месяцев, промежуток времени только потому, что прирост в высоту саженцев сосны происходил в основ -ном за счет запаса питательных веществ, содержащихся в самом растении. Продолжительность прироста _ _ : саженцев лиственницы значительно больше, саженцы в теплице практически могут рас ти в высоту в течение всего вегетационного периода. В процес се вегетации у них полностью восстанавливается корневая сис тема, поэтому эффективность подкормок значительно возраста ет.
Следует отметить, что требовательность саженцев лиственницы к условиям корневого питания значительно выше., чем у саженцев сосны. Так, максимальные биометрические показатели саженцев сосны получены при внесении одноразовых подкормок в течение месяца в субстраты с навозом и двухразовые в субстраты с лигнином и опилками. Саженцы лиственницы более положительно реагировали на двухразовые подкормки на субстратах с навозом и 3-х разовые на субстратах с лигнином и опилками. При оценке качества выращенных саженцев ИКС одним из основных показателей качества, кроме высоты надземной части и диаметра, являю тся такие показатели, как фитомасса отдель ных частей саженца и отношение надземной фитомассы саженца к его корням А.Р.Родин и др. (1974).
При этом наиболее благоприятное соотношение создается, когда надземная фитомасса не более, чем в 2-3 раза превыша -ет фитомассу корней.
Как показали результаты определения качественных показателей саженцев сосны и лиственницы НКС, лучшие показатели имеют саженцы на субстратах с лигнином и навозом, по сравнению с саженцами, выращиваемыми на субстратах с опилками (табл.7.).
Примечание. Для сравнения взят вариант 3:1. При пополнении субстратов земля-лигнин, земля-навоз элементами минерального питания путем внесения подкормок, за один вегетационный период в теплице можно вырастить саженцы сосны и лиственницы НКС высокого качества.
В результате оценки приживаемости саженцев в брикетах на исследуемых субстратах было обнаружено, что более высокая приживаемость саженцев сосны была на субстратах с лигнином нес -колько меньше на субстрате с навозом и опилками (табл.8), Однако существенных различий в показателях приживаемости на различных субстратах обнаружено не было tqp =2.08= 2.28 Д 0, 5 = =,2.45.
Саженцы лиственницы лучше приживались на субстрате с лигнином и навозом по сравнению с саженцами, выращиваешми на субстратах с опилками. Приживаемость саженцев на субстратах с лигнином и навозом были очень близки -1 р = 2.46 t О, 5 = 2.45, приживаемость саженцев на субстратах с лигнином и опилками различалась существенно {ф = 2.53 І 0,.5 = 2.45.
Таким образом, на приживаемость саженцев сосны исследуемые субстраты не оказали отрицательного влияния, приживаемость саженцев лиственницы была существенно выше на субстратах с и лигнином, по сравнению с приживаемостью саженцев на субстратах с опилками.
Максимальная приживаемость саженцев была получена на вариантах 3:1 всех исследуемых субстратов, а также на вариантах 1:1 и 2:1 субстрата земля-лигнин, средняя -на вариантах 2:1 и наименьшая - на вариантах 1:1. Одной из причин снижения приживаемости саженцев сосны и лиственницы является малая механическая прочность брикета на вариантах 2:1 и особенно 1:1 субстратов земля-навоз, земля-опилки.
