Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 10
1.1. Биолого-экологические особенности дуба черешчатого 10
1.2. Выращивание сеянцев дуба черешчатого в лесных питомниках Среднего Поволжья 16
1.3. Особенности создания искусственных насаждений дуба черешчатого посадочным материалом с открытой и закрытой корневыми системами 18
Выводы по главе 1 27
2. Программа, методика, объекты исследований и объём выполненных работ 28
2.1. Программа исследований 28
2.2. Объекты исследований 28
2.3. Методика исследований 34
2.4. Объём выполненных работ 36
3. Природно-климатическая характеристика района исследования 37
3.1. Районирование территории Среднего Поволжья 37
3.2. Климатические условия Среднего Поволжья 38
3.3. Почвы и растительность Среднего Поволжья 39
Выводы по главе 3 40
4. Особенности роста сеянцев дуба черешчатого в контейнерах разного типа и объёма ячейки 42
4.1. Влияние объёма ячейки и типа контейнера на всхожесть желудей дуба черешчатого 42
4.2. Влияние объёма ячейки и типа контейнера на рост сеянцев дуба черешчатого 43
4.3. Влияние способа посева желудей в контейнеры на рост сеянцев дуба черешчатого 56
Выводы по главе 4 63
5. Виды субстратов для заполнения ячеек контейнеров и рост сеянцев дуба черешчатого 65
5.1. Агрохимические и агрофизические свойства субстратов 65
5.2. Влияние субстратов на рост сеянцев дуба черешчатого в контейнерах 67
Выводы по главе 5 75
6. Обоснование целесообразности выращивания сеянцев дуба черешчатого с закрытой корневой системой для создания лесных культур в зоне хвойно-широколиствнных лесов Среднего Поволжья 77
6.1. Приживаемость и рост лесных культур дуба черешчатого в зависимости от объёма кома корнезакрывающего субстрата 77
6.1.1. Рост лесных культур дуба черешчатого, созданных сеянцами с закрытой корневой системой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах 77
6.1.2. Приживаемость и рост лесных культур дуба черешчатого, созданных сеянцами с закрытой корневой системой дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почвах 94
6.2. Влияние сроков посадки на приживаемость и рост лесных культур дуба черешчатого 95
6.3. Экономическая эффективность производства сеянцев дуба черешчатого с закрытой корневой системой и создания лесных культур 98
Выводы по главе 6 100
Основные выводы 102
Рекомендации производству 104
Заключение 108
Список литературы 109
- Особенности создания искусственных насаждений дуба черешчатого посадочным материалом с открытой и закрытой корневыми системами
- Влияние объёма ячейки и типа контейнера на рост сеянцев дуба черешчатого
- Влияние субстратов на рост сеянцев дуба черешчатого в контейнерах
- Рост лесных культур дуба черешчатого, созданных сеянцами с закрытой корневой системой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах
Особенности создания искусственных насаждений дуба черешчатого посадочным материалом с открытой и закрытой корневыми системами
Лесные культуры дуба черешчатого создают посевом семян, посадкой сеянцев с открытой и закрытой корневой системой, а также саженцами. В каждом из методов создания искусственных насаждений дуба есть ряд преимуществ и недостатков.
Сеянцы дуба черешчатого с открытой корневой системой выращивают преимущественно на темно-серых лесных суглинках и деградированных черноземах. Лучшее время для посева желудей в лесной и лесостепной зонах -весна, а в степной - ранняя весна и осень. Используют 3-4 - строчные схемы посева с шириной строк 3-4 см, норма высева 125 г на 1 м строки, глубина заделки - 5-7 см. На площадях, где дуб не выращивали, в посевные бороздки вносят микоризную землю [73, 89]. На прорастание желудей [149] и рост сеянцев дуба большое влияние оказывают сроки посева, некоторые учёные рекомендуют высевать жёлуди в сентябре [50, 125, 141, 150]. При осеннем посеве, исследованиям В. К. Тиунчик и В. Н. Сойко, увеличивается выход сеянцев с единицы площади.
Положительно влияет на рост дуба подрезка корневой системы [3, 38, 52]. При данной технологии количество и длина корней больше, чем у неподрезанных сеянцев. Корневая система имеет мочковатое строение, обеспечивающая высокое приживание лесных культур.
Авторами [2, 7, 68, 102, 137, 143, 151] и др. было отмечено положительное влияние минеральных удобрений на рост сеянцев дуба. Особенный интерес представляет действие удобрений на рост корневой систем сеянцев. По результатам исследований Г. А. Харитонова у лиственных пород, в том числе и у дуба, внесение удобрений сказывается на росте надземной части растения и соотношение надземной и подземной частей повышается незначительно. В начале своего развития сеянцы дуба нуждаются в высоких дозах фосфора, а калия и азота – низких [52, 54]. А. П. Щербаков [151] для выращивания лиственных пород, в том числе и дуба, лесной зоне рекомендует следующие дозы минеральных удобрений: P2O5 – 80-90 кг/га, N – 15 кг/га и K2O – 20 кг/га.
Н. В. Алькин [1] предложил способ выращивания посадочного материала в заглублённых в почву конусообразных контейнерах. Ряд авторов [77, 78, 80, 83, 85, 92, 128, 141] считает, что использование теплиц при производстве сеянцев сокращает срок выращивания и повышает выход стандартных сеянцев с единицы площади из-за раннего посева и увеличения интенсивности роста.
Наиболее перспективной технологией воспроизводства дубрав является метод создания культур сеянцами и саженцами с закрытой корневой системой, которая позволяет получить высококачественный посадочный материал с ценными наследственными свойствами, при экономном расходовании посевного материала, увеличивает сроки проведения посадочных работ и повышает приживаемость саженцев на лесокультурной площади. При этом, данная технология в большей степени разработана и применяется для получения сеянцев хвойных пород. В последнее время в странах Европы и Америки начаты эксперименты по изучению выращивания сеянцев с закрытой корневой системой древесных растений, в том числе и дуба [109, 147, 155, 157, 158, 159, 162, 164, 169, 171, 173].
Так, в Соединённых Штатах Америки группа ученых в 2005 году провела изучение влияния различных типов контейнеров на развитие корневой системы и рост дуба каменного (Quercus ilex) и дуба шариконосного (Quercus coccifera). Испытывали три типа кассет: «Paper-pot FS-615» (объём ячейки 482 см3, высота 15 см), «Quick-pot T18» (объём ячейки 650 см3, высота 18 см) и «Plantek 35F» (объём ячейки 275 см3, высота 13 см). Установлено, что наименее развитую корневую систему (относительно надземной части), имеют растения в контейнерах «Paper-pot FS-615», что может негативно повлиять на их приживаемость и сохранность. Лучше всего обеспечена корнями надземная часть сеянцев, выращенных в кассетах «Quick-pot T18», хотя их биометрические параметры хуже, чем в других вариантах [184].
Warrick R. Nelson занимался выращиванием сеянцев дуба черешчатого в контейнерах Plantek 64F. Растения имели хорошо развитую надземную часть и корневую систему с большим количеством физиологически активных корней [197].
Некоторые учёные [163, 181, 197, 198, 200] рекомендуют использовать метод производства контейнерных сеянцев разных видов дуба для роста растений на ранних этапах развития, после чего пересаживать их на участок.
В другой работе [164] анализируется рост сеянцев дуба пробкового (Quercus suber) в контейнерах одинаковой конструкции, но разного объёма («CCS-18» -объём 353 см3, высота 18 см и «CCS-30» - объём 589 см3, высота 30 см). Высота стволика, длина корня, масса надземной и подземной части – все достоверно выше в более крупном контейнере. При этом лучшее соотношение подземной и надземной частей сеянцев также в крупном контейнере.
Ряд американских исследователей [161, 166, 175 - 178, 180] считают, что для выращивания однолетних сеянцев дуба приемлемыми являются контейнеры объёмом 120-150 см3. При их использовании достигается оптимальное соотношение надземной и подземной частей растений, несмотря на их небольшую (10-12 см) высоту. Однако, при использовании контейнеров объёмом менее 100 см3 сеянцы развиваются непропорционально, а их посадки имеют низкую приживаемость. Ёмкости размером более 200 см3 считаются неудобными для проведения операций по уходу, а также для упаковки и транспортировки и используется редко, хотя сеянцы в них растут лучше.
Однако при анализе эффективности различных типов контейнеров для выращивания дуба черешчатого, несмотря на большую схожесть в онтогенезе на стадии прорастания семян и развития корневой системы, следует учитывать его особенности по сравнению с породами, культивируемыми в Северной Америке. Дуб черешчатый, как правило, в первый год выращивания в открытом грунте не достигает стандартных параметров, поэтому использование контейнеров и закрытого грунта должно обеспечить выращивание стандартных сеянцев за один сезон [165, 170, 174, 185, 186, 191, 199, 201]. При выращивании сеянцев не менее важно обеспечить у растений хорошее формирование побегов с необходимым запасом пластических веществ.
Исследованиями в условиях Воронежской области установлено, что использование для выращивания однолетних сеянцев дуба черешчатого кассет «Quick-Pot» высотой 16, 18 и 20 см с объёмом субстрата 300-400 см3 позволяет обеспечить эффективные показатели роста по высоте и диаметру, отсутствие нарушений в формировании анатомической структуры стебля и корня сеянцев. К концу вегетации в таких кассетах могут быть сформированы до 46-56% высококачественных стандартных сеянцев. В то время как в кассетах меньшего размера (высотой 10 см) и соответственно с меньшим объёмом субстрата (модель Hiko V-150 SideSlit, шведской фирмы ВСС) формируется только 27% стандартных сеянцев [6, 99].
В публикациях отечественных учёных долгое время утверждалось, что ёмкости с объёмом менее 400 см3 по лесоводственным соображениям использовать нецелесообразно [12, 189, 193, 202]. Понятно, что производство посадочного материала в крупных контейнерах значительно повышает его себестоимость по сравнению с малообъёмными экземплярами.
Иностранные [195] учёные уверены в нецелесообразности использования контейнеров с узкими и глубокими формами ячейки.
В настоящее время вопросом изучения субстратов для выращивания сеянцев в контейнерах занимаются Е. В. Моисеев и А. А. Воронин [84], Е. М. Романов [120] и др. Е. В. Моисеев изучал сеянцы дуба черешчатого с закрытой корневой системой, выращенные в кассетах HIKO V-150 SideSlit фирмы ВСС используя 8 вариантов субстратов. Анализ биометрических параметров исследуемых сеянцев показал наибольшие значения параметров в субстрате из 100 % торфа с добавлением 4 гранулы суперфосфата.
В мировой практике выращивания сеянцев с закрытой корневой системой предпочтение отдаётся тепличным субстратам на основе верхового торфа [85]. Основными критериями пригодности субстрата для выращивания сеянцев в контейнерах являются: создание хорошей аэрации для роста корней и отсутствие болезней и вредителей; создание опоры для развития корневой системы сеянца; обеспечение растения водой и питательными веществами; иметь стабильные физико-химические свойства.
Однако субстраты на основе верхового торфа отличаются дороговизной, так как месторождения данного вида торфа присутствуют лишь в некоторых областях.
Обобщённый опыт мировой практики выращивания посадочного материала дуба черешчатого с закрытой корневой системой приводится в работе Д. С. Бурцева и Т. С. Мусаралиева [13].
Сбор и обработка желудей дуба черешчатого для производства контейнезированных сеянцев имеет ряд особенностей, по сравнению со сбором посевного материала для производства сеянцев дуба с открытой корневой системой в условиях питомника открытого грунта. При посеве в контейнеры для рационального использования субстрата, воды для полива и, в целом, площади теплицы необходимо чтобы желуди имели высокую всхожесть.
Влияние объёма ячейки и типа контейнера на рост сеянцев дуба черешчатого
Ячейки контейнеров разных типов имеют не только разные объёмы, но и конструктивные особенности от которых зависит устойчивость к разрушению кома субстрата. Контейнеры Hiko в основном имеют круглое сечение и не имеют боковых прорезей (прорези присутствуют лишь на дне ячейки), тогда как Plantek прямоугольного сечения с боковыми прорезями.
Балл устойчивости к разрушению кома характеризует качество посадочного материала. Неустойчивый ком сразу же распадается после извлечения из контейнера, что нежелательно при выращивании сеянцев с закрытой корневой системой.
В контейнерах типа Hiko выявлена прямая тесная обратная связь между устойчивостью к разрушению кома субстрата и объёмом ячейки: с её увеличением устойчивость кома снижается (рисунок 4.1).
Наиболее устойчивый корнезакрывающий ком имеют сеянцы дуба черешчатого, выращенные в контейнерах с объёмом ячейки 25 см3 (Hiko V 25), 50 см3 (Hiko V 50 SS) и 120 см3 (Hiko V 120 SS). Растения дуба при объёме ячейки 400 см3 (Hiko V 400) и 530 см3 (Hiko V 530) имеют минимальный балл устойчивости корнезакрывающего кома субстрата, так как он менее связан корневой системой и распадается при извлечении сеянца из контейнера. В контейнерах Plantek зависимость устойчивости корнезакрывающего кома от объёма ячейки установить не удалось. У растений почти из всех вариантов контейнеров с объёмами ячейки от 50 см3 до 275 см3 устойчивость кома близка к 4 единицам в то время, как в большинстве вариантов Hiko – к 5. При этом конструктивные особенности контейнера в целом и ячейки в частности влияют на балл устойчивости кома субстрата в большей степени, чем объём ячейки (таблица 4.3). И прежде всего на этот показатель влияет наличие, или наоборот, отсутствие боковых прорезей.
В контейнерах Plantek корни сеянцев, выходя в боковые прорези приостанавливают рост, и с одной стороны в меньшей степени пронизывают субстрат, а с другой препятствуют извлечению сеянцев из контейнера, что усиливает разрушение кома.
Не менее важным показателем определяющим качество посадочного материала, является объём корневой системы (рисунок 4.2).
Объём корневой системы, а значит всасывающая поверхность корней, находится в прямой зависимости от объёма ячеек.
Наибольшее значение объёма корневой системы наблюдается в контейнере Hiko V 530, при объёме ячейки 530 см3 – 10,7 см3, минимальные значения объёма корневой системы 2 см3 и 2,3 см3 при объёмах ячеек 25 (Hiko V 25) и 50 см3 (Plantek 121 F). Объём корневой системы увеличивается в первую очередь за счёт формирования мелких всасывающих корней.
Особое значение при определении качества сеянцев Н. А. Смирнов [130] придает развитию биомассы отдельных частей растения. Высококачественным посадочным материалом можно считать лишь тот, который имеет гармоничное развитие всех органов и оптимальные соотношения их биомасс. Проведенные с 1965 г. А. С. Яковлевым исследования в питомнике открытого грунта учебно-опытного лесхоза ПЛТИ им. М. Горького показали, что соотношение надземной и подземной фитомассы дуба черешчатого, в воздушно-сухом состоянии в пределах 1:1,7 обеспечивает хорошую приживаемость растений на лесокультурной площади [155].
Связь между биомассой подземной части и объемом ячейки контейнеров Hiko и Plantek более тесная, чем между объёмом ячейки и массой надземной части (рисунок 4.3).
Определенный интерес представляют данные о соотношении массы надземной и подземной частей растений (рисунок 4.4). Теоретически, чем оно выше, тем более устойчиво растение после пересадки [130, 135, 136, 189].
Соотношение между массой надземной и подземной частей сеянцев по массе абсолютно сухого вещества в контейнерах Hiko варьирует от 1:1,6 (при объёме 90 см3 Hiko V 90 AirBlock) до 1: 3,8 (при объёме 530 см3 Hiko V 530), а в контейнерах Plantek от 1:1,5 (при объёме 65см3 Plantek 121 F) до 1: 2,9 (при объёме 275 см3 Plantek 35 F).
Сравнивая с ранее полученными данными соотношений масс надземной и подземной частей растений для сеянцев дуба с ОКС, можно предположить, что по данному показателю все они отвечают предъявляемым требованиям, но окончательную оценку можно будет дать только после специальных экспериментов на лесокультурной площади.
При этом, по результатам исследований некоторых учёных [12, 130, 133, 154, 165] соотношение надземной и подземной частей сеянцев в большую сторону меняется не только за счет увеличения общей массы корневой системы, но в большей степени объём ячейки влияет на увеличение массы мелких (сосущих) корней (рисунок 4.5). Связь между данными показателями более тесная (R2=0,780 и 0,932).
Сеянцы и культуры дуба черешчатого подвержены деформациям и аномалиям развития [91]. В зависимости от типа и объёма ячейки контейнера нами изучены данные параметры. Встречаемость деформаций сеянцев в зависимости от типа контейнера представлена в таблице 4.4.
Доля сеянцев с деформациями корневой системы и стволов выше в контейнерах Plantek, что связано с конструктивными особенностями, а именно, прямоугольным сечением ячейки и наличием широких боковых прорезей, которые способствуют искривлению корневой системы и выходу главного корня за пределы ячейки, что в дальнейшем затрудняет извлечение сеянцев из контейнеров. На рисунках 4.6 – 4.11 представлены деформации корневой системы сеянцев дуба черешчатого, выращенных в контейнерах разного объёма.
Максимальный процент встречаемости однобокости корневой системы наблюдается в контейнерах с объёмом ячейки 81 и 120 см3 (рисунок 4.6). Возможно это связано с конструктивными особенностями данных контейнеров или с человеческим фактором (посев осуществлялся вручную, следовательно, не всегда в центр ячейки контейнера)
Спиральное искривление корневой системы наблюдается почти во всех вариантах. Максимальный процент встречаемости данной деформации (36 %, рисунок 4.7) наблюдается в вариантах с объёмом ячейки 155 и 275 см3.
Встречаемость искривления (закручивания) главного корня сеянцев в нижней части находится в пределах от 0 до 9,3% (рисунок 4.8), максимальное значение 9,3% наблюдается лишь в одном варианте при объёме ячейки 230 см3. Это может быть связано с конструкцией (в нижней части ячейки имеются широкие прорези) и формой ячейки (высота 90 мм при объёме 230 см3).
Данная деформация может привести к повреждению главного корня при извлечении сеянцев из ячейки контейнеров данного вида, что в дальнейшем, возможно, скажется на приживаемости и росте саженцев на лесокультурной площади.
Влияние субстратов на рост сеянцев дуба черешчатого в контейнерах
Всхожесть желудей на данных субстратах варьирует в пределах от 58,3% до 87,5%. Минимальный процент всхожести был отмечен в варианте № 9 в субстрате на основе лесной почвы. Максимальный (87,5 %) – в субстрате на основе компоста из подстилочного навоза крупного рогатого скота (№ 5). Всхожесть на всех видах субстрата в среднем составила 72,0 %.
При выращивании сеянцев с закрытой корневой системой важным технологическим показателем является устойчивость корнезакрывающего кома субстрата. Так как, если ком не сохраняется при извлечении сеянца из контейнера, нарушается технология создания лесных культур сеянцами с закрытой корневой системой. Полученные данные по устойчивости к разрушению корнезакрывающего кома субстрата по вариантам опыта приведены на рисунке 5.2.
Данный показатель во всех вариантах опыта варьирует от 4,1 до 4,9 баллов (рисунок 5.2) (при максимальном значении в 5,0 баллов), что указывает на высокую сохранность кома субстрата при извлечении сеянца из контейнера.
По исследованиям М.Д. Данилова форма и размеры листьев дуба черешчатого изменяются в зависимости от условий местопроизрастания, а также степени освещенности растений и обеспеченности влагой [103]. Мы изучили показатели длины и ширины листа, и по каждому варианту опыта определили среднее количество листьев на одном растении.
Освещение и норма полива при выращивании сеянцев в условиях закрытого грунта для всех растений были одинаковыми, поэтому параметры листьев могли отличаться только исходя из вариантов используемого субстрата. Полученные данные приведены на рисунке 5.3.
Средняя ширина листьев варьирует в пределах от 3,8 см (№1, №7) до 4,5 см (№9). В результате дисперсионного анализа данного параметра существенность различий между вариантами не выявлена, т.к. Fрасч. 3,40 Fтабл. 5,14. Основным источником вариации данного параметра являются другие факторы, связанные с внутривидовой особенностью развития растений.
Средняя длина листа имеет максимальное значение у сеянцев, выращенных в субстрате № 7 – 9,1 см, минимальное значение в варианте № 5 – 7,5 см. Достоверность различий по этому показателю также не выявлена (Fрасч. 1,25 Fтабл. 5,14). Среднее количество листьев по вариантам варьирует от 6,0 до 6,6 листьев на одном сеянце, показатели достоверно не отличаются (Fрасч. 1,75 Fтабл. 5,14). Следовательно, агрохимические свойства субстратов не влияют на количество и параметры листьев у однолетних сеянцев дуба черешчатого.
Выявлена зависимость абсолютно сухой массы листьев от используемого при выращивании сеянцев дуба черешчатого субстрата (Fрасч. 7,61 Fтабл. 5,14). Максимальная масса листьев наблюдалась в вариантах № 1, 5 и 9. Данные варианты субстратов имеют минимальное значение органического вещества, в сравнении с другими субстратами, основным компонентом которых является торф.
Стандартность сеянцев дуба определяли по высоте стволика и диаметру корневой шейки, которые должны быть не менее 12 см и 3 мм соответственно [101]. Параметры сеянцев представлены на рисунке 5.4.
Сеянцы во всех вариантах по средним показателям высоты и диаметра корневой шейки достигли стандартных параметров. Средняя высота сеянцев варьирует в пределах от 13,0 см (№ 6) – 14,2 см (№ 2). Достоверность различий по высоте надземной части сеянцев на 5% уровне значимости не выявлена (Fрасч. 0,42 Fтабл. 5,14).
Диаметры корневой шейки имеют значения от 5,8 мм (№2) – 7,1 мм (№7). Достоверность различий по диаметру корневой шейки сеянцев также не выявлена (Fрасч. 0,84 Fтабл. 5,14). Длина корневых систем варьирует от 6,7 см (№ 3) до 8,2 см (№ 9). По данному параметру существенных различий по вариантам опыта не выявлено (Fрасч. 1,23 Fтабл. 5,14).
В целях выявления взаимосвязи изучаемых параметров субстратов составлена матрица коэффициентов корреляции, представленная в таблице 5.2.
Плотность сложения субстрата коррелирует с зольностью, так же как и между собой, содержание подвижных форм фосфора, калия и азота.
Приведенные выше данные позволяют сделать вывод, что агрохимические свойства субстратов при выращивании однолетних сеянцев дуба черешчатого существенно не влияют на биометрические параметры сеянцев. Это объясняется тем, что в жёлуди имеют большой запас питательных веществ, который сеянцы, прежде всего, используют в первый год выращивания в контейнерах на образование органов и тканей.
Влияние плотности сложения субстрата на выход стандартных сеянцев представлено на рисунке 5.5.
Связь плотности сложения субстрата и выхода стандартных сеянцев обратно пропорциональная. С увеличением данного фактора происходит снижение количества стандартных растений дуба черешчатого. Максимальный процент выхода сеянцев со стандартными параметрами наблюдается при плотности сложения около 0,4 г/см3.
С целью определения лучшего субстрата для выращивания сеянцев дуба черешчатого в контейнерах нами было изучено накопление биомассы растений по вариантам опыта. Масса абсолютно сухого вещества основных фракций сеянцев (в пересчете на 100 штук) представлена в таблице 5.3.
Рост лесных культур дуба черешчатого, созданных сеянцами с закрытой корневой системой на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах
Приживаемость растений дуба черешчатого в первый год после пересадки из контейнеров Hiko находится в пределах от 25,6 % до 99,0 % . При этом, связь между данным показателем и объёмом ячейки имеют вид параболы второго порядка с максимальным значением при величине ячейки около 300 см3 (рисунок 6.1).
В первый год доля влияния данного фактора составляет 76,1%, а во второй год – 70,7% на статистически достоверном уровне (Fрасч. Fтабл). На второй год после посадки на лесокультурную площадь приживаемость саженцев варьирует от 22,2 % до 91,2 %.
Минимальный процент приживившихся растений в первый год наблюдается в контейнерах с объёмом ячейки 25 см3, максимальный – 350 см3. На второй год наблюдалось уменьшение значения данного показателя. В двух вариантах, а именно в контейнерах с объёмами ячеек 50 и 350 см3 произошло максимальное снижение приживаемости по сравнению с другими вариантами на 18,8 % и 17,9 % соответственно. В 2016 году лучший показатель по приживаемости выявлен у растений, выращенных в объёме субстрата равном 350 см3, а в 2017 году наибольшее количество сохранившихся растений наблюдается при объёме 150 см3. Снижение приживаемости саженцев с объёмом торфяного кома более 350 см3 объясняется тем, что из-за большого объёма питательного субстрата корни сеянцев дуба черешчатого в первый год выращивания не выходили за пределы кома, а росли внутри него (рисунок 6.1). В 2016 году количество осадков за вегетационный период в регионе исследования было не достаточным, что привело к нагреванию торфяного кома, большей потере влаги при объёме более 350 см3 из-за пористой структуры субстрата и усыханию некоторых растений дуба в данных вариантах.
В контейнерах Plantek приживаемость растений в первый год после пересадки изменяется в пределах от 61,7 % до 99,2 % (рисунок 6.2). Максимальный показатель, если судить по уравнению зависимости, наблюдается при объёме корнезакрывающего кома около 200 см3.
Достоверность различий по приживаемости по данному варианту доказана, так как (Fрасч. Fтабл.; 8,44 2,66), доля влияния фактора составляет 78,69%. На второй год приживаемость варьирует от 53,9 % до 94,0 %, достоверность различий также доказана, (Fрасч. Fтабл.; 7,93 2,66), доля влияния фактора составляет 77,6 %.
Во всех вариантах, кроме контейнеров с объёмом ячейки 81 см3 произошло сокращение количества прижившихся растений. Значительное уменьшение приживаемости на второй год наблюдается в варианте объёма кома субстрата 115 см3 и составляет 15,4 %. Максимальный показатель приживаемости в 2016 и 2017 году наблюдается у растений, выращенных в контейнерах с объёмом ячейки около 200 см3. Это подтверждают также исследования ученых под руководством О. М. Корчагина [51]. На территории Воронежской и Тамбовской областей ученые изучили культуры дуба черешчатого, созданные сеянцами, выращенными в контейнерах Quik Pot высотой 16 см и объёмом 265 см3. Приживаемость растений составила 85%.
При оценке влияния абсолютно сухой массы надземной части сеянцев и массы мелких корней на приживаемость лесных культур дуба черешчатого в 2016 году, выявили, что масса надземной части почти не оказывает влияния (рисунок 6.3).
Изучив приживаемость на второй год после пересадки растений на лесокультурный участок, провели анализ влияния массы корневой системы на данный показатель (рисунок 6.4).
Исходя из зависимости, представленной на рисунке 6.4, можно сделать вывод, что при абсолютно сухой массе корневой системы от 200 до 300 г. наблюдается приживаемость растений более 90%.
С увеличением абсолютно сухой массы корней более 300 г происходит уменьшение приживаемости лесных культур дуба черешчатого. Это объясняется тем, что корни не успевают выйти за пределы кома субстрата и продолжают расти в нём, что при высоких температурах воздуха и сильном нагреве почвы приводит к усыханию саженцев из-за недостаточной влагообеспеченности торфяного кома. Исследование приживаемости лесных культур дуба черешчатого в первый год после посадки на лесокультурный участок, выращенных в контейнерах Hiko и Plantek показало, что зависимость данного показателя от абсолютно сухой массы мелких корней ещё более сильная (R2=0,93), чем от массы корней в целом (рисунок 6.5). При увеличении массы физиологически активных корней у сеянцев возрастает процент прижившихся растений.
При увеличении абсолютно сухой массы физиологически активных корней у сеянцев возрастает процент прижившихся растений. В вариантах, выращенных в контейнерах с объёмами ячеек 81, 150 и 155 см3 формируется достаточное количество мелких корней, что обуславливает высокую приживаемость растений. Таким образом, чтобы получить приживаемость лесных культур дуба черешчатого более 95% абсолютно сухая мелких корней должна быть более 35 г (в пересчёте на 100 шт. растений).
В целом, как видно из рисунка, у лесных культур дуба черешчатого с увеличением массы мелких корней повышается приживаемость растений. В исследованиях приживаемости саженцев дуба черешчатого в Воронежской и Тамбовской областях учёные [69] пришли к выводу, что на третий год после посадки сеянцев с ОКС и ЗКС на лесокультурную площадь наблюдалась более высокая (на 10 %) сохранность растений с открытой корневой системой.
Для изучения этого вопроса в условиях зоны хвойно-широколиственных лесов, мы сравнили приживаемость однолетних сеянцев дуба черешчатого [131], выращенных из одной партии желудей с открытой и закрытой корневыми системами (таблица 6.1).
В проведённых нами экспериментах, сеянцы с объёмом корнезакрывающего кома 81 см3 на первый и второй год после посадки на лесокультурную площадь не имели преимущества по приживаемости перед сеянцами с оголёнными корнями. Это может быть связано как с объёмом ячеек контейнера, так другими факторами, которые необходимо выявить.
На основании полученных в ходе исследования данных довольно сложно сгруппировать изучаемые варианты по комплексу признаков. В этом случае будем использовать кластерный анализ (рисунок 6.6, 6.7). В качестве меры удаленности объектов друг от друга, под которыми подразумевается комплекс параметров сеянцев и лесных культур дуба черешчатого выбираем меру расстояния Евклида, используем метод Варда по матрице нормированных данных. Наименование изучаемых вариантов контейнеров представлены в таблице 6.2.