Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Пинаева Нина Владимировна

Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour)
<
Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пинаева Нина Владимировна. Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) : 03.00.05 Пинаева, Нина Владимировна Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) (на примере подзоны южной тайги) : диссертация... канд. биол. наук : 03.00.05 Томск, 2007 151 с. РГБ ОД, 61:07-3/1017

Содержание к диссертации

Введение

1. Результаты семенного размножения лесных пород (аналитический обзор) 8

2. Естественно-историческая характеристика района исследований 43

2.1. Геоморфология и рельеф 43

2.2. Климат 45

2.3. Почвы 49

2.4. Растительность 51

3. Методика исследований и объем работ 54

4. Рост и развитие сеянцев в открытом и закрытом грунте 60

4.1. Биологические особенности роста сеянцев сосны кедровой сибирской 60

4.2. Оценка схем посева на различных экологических фонах 77

4.3. Сезоны и норма высева семян 84

4.4. Рост и развитие сеянцев на различных субстратах 92

4.5. Влияние экологических условий на рост и устойчивость сеянцев и саженцев 97

5. Рост и развитие саженцев 102

5.1. Рост и развитие саженцев в контейнерах с разным субстратом 102

5.2. Рост и развитие саженцев в контейнерах разного объема 104

Выводы и практические предложения 112

Список использованной литературы 115

Приложение 135

Введение к работе

Актуальность темы. Искусственное возобновление лесов является основным звеном в решении ряда важнейших проблем современного лесоводства - повышения продуктивности и качественного состава вновь создаваемых лесов. Значимость и уникальность кедровых лесов Томской области общеизвестна. По совокупности полезных свойств кедровые леса занимают одно из первых мест среди других древесно-кустарниковых пород в регионе. Их восстановление естественным путем не всегда приводит к желаемым результатам. Искусственное восстановление, которое проводят лесохозяйственные предприятия, не всегда учитывает биологические особенности этой древесной породы. Особенно на первой стадии - стадии выращивания посадочного материала.

В связи с этим назрела необходимость в разработках новых способов выращивания посадочного материала с учетом биологических свойств сосны кедровой сибирской в конкретных условиях произрастания. Агротехника выращивания стандартного лесопосадочного материала должна быть основана на хорошем знании биологии сосны кедровой сибирской -закономерностей формирования прироста вегетативных органов растения в течение вегетационного периода, соответствия конкретным экологическим условиям, оптимальным для режима роста молодых растений.

Кроме того, в последнее время все большее значение приобретает проблема сохранения биологического разнообразия, поскольку воздействие комплекса антропогенных факторов радикально изменяет естественную среду обитания видов. Решение этой проблемы заключается в воспроизводстве естественных популяций с уровнем генетической изменчивости, достаточной для адаптации к стрессам окружающей среды. Особую актуальность имеет разработка стратегии семенного размножения хозяйственно-ценных лесных древесных видов. На территории Западной

4 Сибири и прилегающих регионах важнейшими лесообразующими видами

являются хвойные растения, включая Pinus sibirica Du Tour. Сосна кедровая

сибирская является распространенной лесообразующей породой в Томской

области. Леса с преобладанием этого вида занимают более 20% покрытых

лесом земель. В соответствии с ратификацией Россией Протокола Киото,

биосферная роль лесов из чисто научной проблемы переходит в область

экономики и политики. Очевидно, что выявление проблем биологии

семенного размножения имеет не только научное, но и прикладное значение

для решения вопросов лесовосстановления и сохранения видового

разнообразия.

Актуальность темы подтверждается и тем, что исследование поддержано грантом "Университеты России" по теме: "Мониторинг и обеспечение равновесия лесных экосистем на основе ресурсосберегающих технологий и селекции" № Е - 02 - 124 - 373.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований-установление закономерностей роста и развития сеянцев сосны кедровой сибирской, начиная с посева семян и по истечении 3-4-х лет роста в условиях открытого и закрытого грунта, а также саженцев в контейнерах различного объема и субстрата. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

Изучить биологические особенности роста и развития сосны кедровой сибирской на этапе выращивания семенного потомства;

Установить оптимальные нормы высева семян и сезон их посева;

Определить влияние различных схем строчно-ленточного посева на рост и развитие сеянцев сосны кедровой сибирской;

Изучить влияние различных почвенных субстратов на качественные показатели сеянцев сосны кедровой сибирской;

Оценить влияние экологических условий на рост и устойчивость сеянцев;

5 Изучить рост и развитие саженцев сосны кедровой сибирской, выращенных в разных по объему контейнерах и с разным субстратом. Научная новизна. Впервые для крупного региона Российской Федерации разработаны предложения, необходимые для организации систем лесохозяиственных мероприятий, направленных на воспроизводство кедровых лесов и заключается в следующем:

Выявлены биологические особенности роста и развития сосны кедровой сибирской на ранней стадии выращивания в условиях открытого и закрытого грунта в подзоне южной тайги Томской области;

Установлены закономерности прорастания семян, роста сеянцев 1-4-х летнего возраста, формирование ассимиляционного аппарата и корневой системы, накопление биомассы сеянцами в открытом и закрытом грунтах;

Изучено влияние норм и разных схем посева, а также сезонов на качественные показатели посадочного материала;

Установлены оптимальные параметры контейнеров и субстратов для выращивания саженцев с закрытой корневой системой.

Практическая значимость работы. Собрана наиболее полная информация по перечню источников экспериментальных данных о выращивании сеянцев и саженцев сосны кедровой сибирской.

На основе проведенных исследований разработаны и переданы Калтайскому опытному лесхозу предложения по технологии выращивания сосны кедровой сибирской. Результаты диссертационной работы используются при чтении студентам курсов лекций «Лесной питомник» и «Древоводство».

Обоснованность выводов и предложений. Использование многолетнего обширного экспериментального материала и методов статистического анализа, системный подход при содержательном анализе

объектов исследований и интерпретации полученных результатов обеспечивает обоснованность выводов и предложений.

Личный вклад автора. Выполнение диссертационной работы начато в Отделе кедровых лесов Института леса СО РАН в ходе исследований (1986-1993 г.г.) по программе "Кедр": "Разработка региональных систем ведения комплексного хозяйства в кедровых лесах Сибири" по разделам:

1.Изучение генотипического состава природных популяций основных лесообразующих пород Сибири;

2.Разработка рекомендаций по рациональному использованию плюсовых деревьев и насаждений сосны кедровой сибирской для создания объектов постоянной лесосеменной базы (ГКНТ СССР - № 440 31.07.84 СО АН СССР -2.33.8.3).

Исследования продолжены в Томском государственном университете (2001-2005 г.г.) по темам: "Структура и функционирование биосистем в условиях антропогенного воздействия" и "Динамика, устойчивость и направленное формирование целевых кедровников" (1999-2001 г.г.); "Мониторинг и обеспечение равновесных лесных экосистем на основе ресурсосберегающих технологий и селекции" (2002-2005г.г.).

Сбор экспериментального материала, камеральная обработка, систематизация, анализ, интерпретация результатов выполнены непосредственно автором.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на Второй межрегиональной конференции "Чтения памяти Ю.А. Львова" (Томск, 1998), научно-практической конференции (Томск, 1999), научно-производственной конференции (Томск, 1998, 2003), VII Международной научной конференции (Красноярск, 2004).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 в журнале, входящем в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 151 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, основных

7 выводов и предложений производству, списка литературы, включающего 207

библиографических наименований, в том числе 2 зарубежных источника, а

также приложения на 16 стр. Работа иллюстрирована 21 таблицей и 29

рисунками.

Благодарности. Автор работы глубоко признателен и выражает

искреннюю благодарность научному руководителю академику МАНВШ,

доктору биологических наук, профессору, заслуженному лесоводу РФ A.M.

Данченко за ценные консультации и неоценимую помощь при выполнении

работы; декану БПФ, доктору биологических наук, профессору СП.

Кулижскому за моральную поддержку; сотрудникам кафедры лесоведения и

зеленого строительства; заместителю директора Калтайского опытного

лесхоза, кандидату сельскохозяйственных наук В.В.Пинаеву за практические

советы и помощь в сборе экспериментального материала.

Геоморфология и рельеф

Западно-Сибирская низменность представляет собой гигантскую вогнутость, имеющую общий уклон к северу, и ее высотные отметки не превышают 200 м над уровнем моря. Поверхность территории Томской области достаточно ровная и лишь с юго-востока в ее пределы внедряются северные отроги Кузнецкого Алатау с высотами до 258 м над уровнем моря. Правобережная часть территории области имеет более высокие метрические отметки, чем левобережье, а на междуречье рек Оби и Томи высота над уровнем моря достигает 174 м.

На месте современной Западно-Сибирской низменности с докембрийского периода до палеогена существовала тектоническая впадина, до эоцена заполненная водой и представлявшая собой теплое глубоководное море. К концу олигоцена от существовавшего ранее моря осталась лишь система озер, связанных гидрографической сетью.

Основные особенности современного рельефа Западно-Сибирской низменности созданы более поздними тектоническими движениями земной коры и влиянием оледенений (Орлов, 1968, 1975). В мезозойское и кайнозойское время на большей части территории Томской области происходило накопление мощных толщ рыхлых отложений. Важную роль в формировании современного рельефа сыграли древние покровные оледенения, вызвавшие перестройку гидрологической сети, а также процессы торфонакопления и работа рек, приводящая к размыву берегов, перемещению русел и отложению наносов (Иоганзен, 1971). Глубина вертикального расчленения рельефа колеблется в пределах 20-30 м, местами достигая 40 м. Наклон земной поверхности в пределах района исследования как правило не превышает 1-2 . Преобладающее направление наклона - юго-западное. В связи с распространением и действием оледенения А.А. Земцовым (1959а, б) территория Томской области разделена на три широтные зоны: 1) ледниковую; 2) приледниковую; 3) внеледниковую. Южная часть Томской области входит во внеледниковую зону, где основные формы рельефа ориентированы с северо-востока на юго-запад (гряды с лесными массивами, речные долины). Ледниковая зона распространяется на бассейн реки Ларь-Еган (левый приток Оби) и водораздел рек Вах и Тым, где в период максимального (самаровского) оледенения существовали покровные ледяные поля относительно небольшой мощности. Плоская и местами полого-волнистая поверхность сильно заболочена, в обнажениях водоразделов обнаруживаются валунные суглинки. Приледниковая зона охватывает бассейны рек Васюгана и Парабели на левобережье Оби и Тыма и Кети на правобережье. Ложбины стока талых ледниковых вод на правобережье Оби простираются с северо-востока на юго-запад. Для Тымской ложбины стока шириной до 40 км с бортами в 20-30 м высотой характерно наличие параллельных песчаных грив, покрытых сосновыми борами. В неледниковая зона распространяется на южную часть Томской области, где основные формы рельефа ориентированы с северо-востока на юго-запад (гряды с лесными массивами, речные долины). На крайнем юго-востоке области под действием тектонических процессов изменились особенности речных долин, развились глубокие овраги, реки приобрели характерные порожистые участки. По указанной схеме А. А. Земцова, район наших исследований (северная часть междуречья Оби и Томи, располагающаяся близ южной границы Томской области) находится во внеледниковой зоне. 2.2 Климат Климат района исследований характеризуется как континентально-циклонический (Коженкова, Рутковская, 1966; Бордовская, Цыбульский, 1976) с теплым летом и холодной зимой, равномерным увлажнением, довольно резким изменением элементов погоды в короткие периоды времени (за несколько дней или даже часов). На территории области выделяют три типа климата - подтаежный, южно-таежный и среднетаежный (Азьмука, 1991). Равнинная поверхность и открытость территории Томской области со всех сторон, кроме юго-востока, облегчают проникновение сюда воздушных масс Арктики, Атлантики и Средней Азии. В циркуляционных процессах над Западной Сибирью во все времена года участвуют арктические и умеренные воздушные массы, а летом также и тропические. Воздушные массы переносятся в системе циклонов и антициклонов, что приводит к неустойчивости погоды в пределах области и значительным колебаниям ее от года к году (Иоганзен, 1971; Бордовская, Цыбульский, 1976; Азьмука, 1991. Например, по данным С. П. Ефремова (1987), в период с 11 по 13 мая 1981 года в подзоне южной тайги Томской области неожиданно выпал снег толщиной 12-15 см, температура воздуха понизилась с 18-22С до -5-6С -в дневные часы и до -9-12С - в ночные. Освещенность из-за глубокой облачности упала до 28-36 тыс. люкс. Затем 14 мая произошло резкое потепление (до 14-16С) и освещенность возросла до 85-90 тыс. люкс. Аналогичная погодная ситуация, но без выпадения снега, сложилась в том же году с 27 по 30 июня, когда ночное понижение температуры приземного слоя воздуха в пониженных участках суходолов составило -5-6С. При этом автор отмечает, что за 18-ти летний период микроклиматических наблюдений, опасные понижения температуры припочвенных слоев воздуха в течение наиболее ответственных фаз вегетации растений повторялись в той или иной мере 11 раз (Ефремов, 1987). Климат района формируется под воздействием холодных арктических масс воздуха, а так же теплых ветров из Средней Азии, беспрепятственно проникающих на территорию Западной Сибири в виду отсутствия естественных преград. В связи с этим климат района исследования крайне не устойчив, с резкими температурными колебаниями в течение сравнительно короткого периода времени, с холодной зимой и теплым сухим летом. На территории Калтайского опытного лесхоза продолжительность дня составляет зимой - 7 часов, летом - 15 июня - 17,5 часа. Распределение солнечной радиации меняется с 1,2 ккал/см в декабре до 14,8 ккал/см в июне. При этом доля рассеянной радиации достигает 50 %. Зимой альбедо и эффективное излучение способствуют интенсивному выхолаживанию земной поверхности, вследствие чего формируются очень низкие температуры подстилки и создаются условия для поддержания устойчивого снежного покрова. Почва промерзает на 80 см.

Рост и развитие сеянцев в открытом и закрытом грунте

Многие особенности роста хвойных пород определяются климатическими условиями района их произрастания, в частности температурным режимом. В пределах же района ростовые процессы определяются уже конкретными условиями, регулируемыми искусственным путем. Открытый участок местности или закрытый грунт (теплица) при идентичных условиях выращивания уже на начальной стадии оказывают существенно влияние на рост растительного организма как в абсолютном выражении, так и в календарных сроках прохождения фенологических фаз развития.

Методикой исследований по данному вопросу предусматривалось изучение особенностей роста и развития сеянцев сосны кедровой сибирской, выращенных в условиях открытого грунта и закрытого в теплицах с полиэтиленовым покрытием. В обеих вариантах использована одна и та же технология. Для этого производился периодический отбор образцов сеянцев, измерение их биометрических параметров, взвешивание всего сеянца и его частей в абсолютно сухом состоянии. На основе полученных результатов разработана оптимальная агротехника выращивания посадочного материала, испытанная в последующем в производственных условиях. Оригинальность проведенных исследований заключается в том, что изменение ростовых процессов, особенности накопления сухого вещества в вегетативных органах сеянцев рассматривали в зависимости от морфологического состояния (фенофаз или периодов сезонного развития). Это позволило установить необходимость проведения того или иного агротехнического ухода по внешнему виду сеянцев, а не по календарным датам, которые часто не дают точного представления об изменении потребностей растений.

Любые растения в онтогенезе проходят несколько разнокачественных стадий развития. Одним из наиболее ответственных является ювенильный период. В развитии сеянцев сосны кедровой сибирской в этот период М.Н.Ширской (1964) в течение первого года выделено 5 стадий развития: 1 -подземное развитие; 2-формирование семядолей, освобождение их от семенных покровов с использованным эндоспермом, образование зачатка первичной хвои, продолжение роста главного корня и начало роста боковых корней; 3-окончательное развитие семядолей, рост первичной хвои, образование зачатка почки, замедление роста главного корня, интенсивный рост корней второго порядка, начало роста корней третьего порядка, формирование придаточных корней у шейки корня; 4-окончательное развитие первичной хвои, формирование верхушечной почки, одревеснение гипокотиля, замедление роста корней 2-го и 3-го порядков, продолжение роста придаточных корней; 5-окончательное формирование почек.

В результате исследования особенностей роста и развития однолетних сеянцев сосны кедровой сибирской в условиях теплицы и открытого грунта нами были выделены следующие этапы сезонного развития, определяемые по внешним признакам: 1 - прорастание семян (от посева до появления коленообразного образования проростка); 2 - появление всходов (над поверхностью субстрата или почвы поднимаются и занимают вертикальное положение проростки с семенем и до окончательного сбрасывания семенного покрова и распускания); 3 - появление почки зачаточного побега (между семядолями закладывается четко различимый бугорок с коричневой окраской); 4 - удлинение верхушечной почки. Последовательность развития сеянца обусловлена биологически и в определенной степени зависит от экологических условий, так как именно ими определяется направленность распределения пластических веществ в растении. Каждый этап его развития характеризуется определенными закономерностями роста и новообразованиями отдельных вегетативных органов, периодически усиливаясь или ослабляясь в разные сроки вегетационного периода. Линейный рост стволика и корней сеянцев наряду с проявлением морфологических признаков в процессе онтогенеза - наиболее наглядный показатель их сезонного развития. В течение первого вегетационного периода растет зародышевый корешок, вытягивается гипокотиль, формируется корневая система и ассимиляционный аппарат растения. Установлено, что способ и качество подготовки семян и сроки их посева влияют лишь на время проявления отдельных морфологических признаков, продолжительность этапов морфогенеза и абсолютные значения качественных показателей сеянцев сосны кедровой сибирской, не изменяя общего хода сезонного развития сеянца. Среднее количество дней от посева до массового появления всходов составило 7-8 дней в теплице и 13-14 дней в открытом грунте. Физиологические процессы в семени начинаются с момента закладки семян на стратификацию. В этот период происходит процесс пропитки кожуры семени влагой, результатом которого является ее размягчение. После этого наступает период набухания семени, который наиболее интенсивно проходит весной (март-апрель). Примерно эти же сроки отмечены и в материалах исследований А.Б. Хохрина (1971). После высева их на грядку процесс набухания увеличивается. В это время семя интенсивно начинает поглощать влагу и прорастать. Развитие всхода из орешка, в основном, происходит в почвенном субстрате на той глубине, на которой были высеяны семена. Семядоли выносятся наружу уже вполне развитыми, на концах которых находятся еще не опавшие орешки со скорлупой. Хотя часть всходов появляются на поверхности почвы без использованного эндосперма и скорлупы. Процент таких всходов составляет в среднем 12 с колебаниями по годам от 5 до 21%. Некоторые вопросы биологии прорастания семян сосны кедровой сибирской изучались в Красноярском крае (Олисова, 1956,1970). В условиях подзоны южной тайги Западной Сибири в начальный период прорастания семян сосны кедровой сибирской отмечен рост корешка всхода, который углубляется в почву. У закрепившегося всхода интенсивно растут как корень, так и стебель. Результатом этого является перегибание стебелька на высоте двух третей. У некоторых всходов согнутые части стебелька прижимаются друг к другу и в таком состоянии появляются на поверхности. Одновременно с этим происходит образование зачатка первичной хвои. На этой стадии заканчивается первый этап сезонного развития. Визуально этот этап не виден, поскольку все развитие и формирование проростка происходит в почвенном субстрате. Успешность прохождения данного этапа характеризует появление коленовидного образования (рис.2). Сроки наступления и продолжительность первого этапа сезонного развития зависят от условий окружающей среды. В случае отсутствия оптимальных жизненно необходимых факторов (температура почвы и воздуха, влажность почвы) или недостаточной подготовки семян они находятся в состоянии покоя длительное время.

Оценка схем посева на различных экологических фонах

За начало фазы роста брахибластов нами было принято время разрыва пучком хвоинок листового чехлика в нижней части растущего побега. Начало роста хвои приходится в среднем на первую пентаду июня. Значительных различий в наступлении этой фазы вегетации у сеянцев сосны кедровой сибирской, растущих в теплице и открытом грунте, нами не наблюдалось. Более заметна разница в сроках окончания роста. Сеянцы в теплице заканчивают формирование листового аппарата на 5- 9 дней раньше. Начало периода активного прироста хвои приходится на конец активного прироста длины побегов, примерно за 5-7 дней до его спада. Общая продолжительность его составляет 20-25 дней. За это время хвоя прирастает на 50-80% длины за сезон. В целом, хвоя у 2-х летних сеянцев сосны кедровой сибирской достигает в среднем 5,3 см, у 3-х летних - 6,0 и у 4-х летних - 6,7 см. При одинаковой примерно густоте стояния длина хвои не зависит от ширины строки. Средняя длина хвои, измеряемая на последнем побеге, - хороший показатель водного режима почвы и густоты стояния сеянцев во время роста хвои. В засушливую погоду при отсутствии полива особенно короткую хвою имеют сеянцы в густых посевах и тем более в сухих местоположениях. Хвое сосны кедровой сибирской, как и побегам, свойствен вторичный рост. После вынужденного прекращения роста хвои из-за недостатка влаги в почве и начавшегося одревеснения, если выпадают обильные осадки и устанавливается теплая погода, вновь стимулируется деятельность меристемы у основания хвоинок. Хвоя продолжает рост, но на границе нежной молодой ткани и огрубевшей первоначальной образуется перегиб хвои под тупым углом. В этом слабом месте иногда бывают и повреждения с побурением части ткани. Определенный интерес представляют также наблюдения за образованием и ростом боковых побегов. Установлено, что на образовании сеянцами сосны кедровой сибирской боковых ветвей, на степень их ветвистости оказывает влияние густота произрастания. Общим же является то, что в любом случае в первые два года жизни сосна кедровая сибирская не образует боковых побегов в виде мутовок. Образование мутовок и их количество в последующем зависит уже от густоты стояния сеянцев на единице площади. Так, в варианте опыта с нормой посева 100 штук семян на 1 пог.м среднее количество мутовок у 4-х летних сеянцев составляет 1,9 шт., при норме высева 150 штук семян- 1,7 штук, 250 штук- 1,2 штук и 500 штук 0,8. Закономерность здесь наблюдается прямая. Количество образовавшихся мутовок в варианте с нормой посева семян 100 штук в два раза превышает аналогичный показатель с нормой высева 500 штук. Рост как процесс последовательного увеличения размеров и изменений, протекающих в нем биохимических реакций, зависит от многих факторов, и прежде всего, от индивидуальных особенностей растительного организма, условий окружающей среды и т.д. Важное значение при выращивании посадочного материала имеет выяснение роли отдельных факторов внешней среды на рост, на который влияет множество факторов, но один из них всегда более важен, чем остальные. В условиях достаточного увлажнения таким фактором является термический режим, определяющий ход сезонных явлений. Температура 4-5С - биологический минимум вегетации. В ее начале, а также в период прироста побегов в высоту у сосны кедровой сибирской отмечена прямая зависимость энергии роста от температуры воздуха. Определенный интерес представляют также наблюдения за ростом и формированием корневой системы. Основная масса боковых корней сосны кедровой сибирской распространяется в верхнем 10-ти сантиметровом слое субстрата. Особенности строения корневой системы сеянцев сосны кедровой сибирской необходимо учитывать при проведении уходов, особенно при прополках и рыхлении. Глубокое рыхление почвы нередко приводит к механическому повреждению корневых окончаний сеянцев, а в жаркое время года - к их подсыханию. В течение вегетационного периода у 3-х летних сеянцев (на примере 6-ти строчной схемы посева в открытом грунте) интенсивно развивается корневая система. Корни растений не только углубляются в почву, но и осваивают жизненное пространство в субстрате. При этом увеличивается число и длина боковых корней разных порядков. Весной у сеянцев наблюдается интенсивный прирост в длину корней 1 го порядка. Активный линейный рост боковых окончаний высших порядков происходит во второй половине периода вегетации. Основная масса корневых окончаний 2-го порядка появляется в июне-июле, в то время как мелкие корни высших порядков образуются в августе-сентябре. В корневой системе 2-х летних сеянцев наиболее интенсивно идет образование боковых корней 3-го и 4-го порядка. Их доля в общей массе корней за сезон повышается в 3-6 раз (табл. 4).

Рост и развитие саженцев в контейнерах разного объема

На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы и рекомендовать лесохозяйственному производству ряд предложений по выращиванию посадочного материала в подзоне южной тайги Томской области. 1. Массовое появление всходов у сосны кедровой сибирской начинается в среднем спустя 7-8 дней в теплице и 13 - 14 дней в открытом грунте после посева. 2. Рост побегов у 2-х летних и старше сеянцев сосны кедровой сибирской начинается в промежутке между 5 и 11 мая в зависимости от метеорологических условий. 3. Продолжительность роста побегов у сеянцев составляет 46-50 дней. После этого их можно высаживать на лесокультурную площадь. В условиях юга Томской области создание лесных культур сеянцами можно начинать с 20-25 июля. Это позволит значительно расширить сроки лесокультурных работ. 4. Наиболее интенсивный рост в высоту у сеянцев происходит в период с 15 мая по 10 июня. 5. Оптимальной нормой высева семян является посев 150 штук на 1 пог. м посевной строки по 10-ти строчной схеме посева независимо от сезона посева - весна или осень. Выход стандартного посадочного материала в этом случае составляет 1,74 - 1,86 млн. штук сеянцев с 1 га, что в 2,1 - 2,3 раза превышает плановый показатель по лесной отрасли. 6. По результатам исследований не выявлено существенных различий в биометрических показателях роста сеянцев между открытым грунтом и теплицей испытуемой конструкции. Поэтому можно рекомендовать производству использовать для выращивания посадочного материала сосны кедровой сибирской открытый грунт (питомник) как менее затратный. 7. При выращивании крупномерного посадочного материала с закрытой корневой системой в качестве субстрата для наполнения контейнеров лучше всего использовать хорошо разложившийся торф. Для условий Томской области этот компонент наиболее доступен. Кроме того, контейнеры, наполненные торфом, по своей общей массе легче других, что имеет немаловажное значение при транспортировке и разноске посадочного материала по лесокультурной площади. 8. Исследования по длительному (в течение 3 лет) доращиванию саженцев сосны кедровой сибирской в контейнерах разных размеров показало следующее. Объем почвенного субстрата, который определяет густоту стояния саженцев на единице площади, оказывает существенное влияние на дальнейший рост и развитие саженцев. Для получения высококачественного посадочного материала с гармоничным и пропорциональным развитием всех его частей количество саженцев, находящихся на доращивании, должно быть не более 160 шт./1м . Этому требованию отвечают контейнеры диаметром не менее 8 см. Основываясь на результатах исследований, можно сделать ряд практических предложений, позволяющих оптимизировать систему лесовыращивания и повысить ее эффективность: 1. Известно, что использование сеянцев в качестве посадочного материала для лесокультурных целей в стадии роста приводит к снижению их приживаемости на лесокультурной площади. Следовательно, до начала роста сеянцы необходимо выкопать и поместить их на хранение в снежник или холодное подвальное помещение и использовать их по мере начала лесопосадочных работ. 2. В условиях юга Томской области посадки сосны кедровой сибирской для лесных культур сеянцами можно начинать с 20-25 июля. Это позволит значительно расширить сроки лесокультурных работ. 3. В период с 15 мая по 10 июня при выращивании сеянцев им необходимо создать оптимальные условия для их роста: полное освобождение посевов от травянистой растительности как конкурента в потреблении питательных веществ в почве и при необходимости проведение подкормок органическими и минеральными удобрениями. 4. В связи с тем, что основная масса корней у сеянцев сосны кедровой сибирской находится в слое почвы глубиной до 10 см, при проведении агротехнических уходов нельзя допускать глубокого рыхления почвы. Это может привести к повреждениям корневой системы. 5. Не выявлено существенных различий в качественных показателях роста и развития сеянцев сосны кедровой сибирской в закрытом (теплица) и открытом (питомник) грунте. Поэтому целесообразно использовать открытый грунт как менее затратный. Обязательным условием является сохранность посевов от птиц и грызунов.

Похожие диссертации на Биологические и экологические особенности искусственного семенного размножения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour)