from 01.01.2008 to 01.01.2019
Schuchinsk, Kazakhstan
from 01.01.1992 to 01.01.2019
Kazakhstan
from 01.01.2008 to 01.01.2019
Tomsk, Russian Federation
There is a shortage of planting material of European birch in the forest institutions of Northern Kazakhstan due to the low quality of seeds, difficulties in their collection and storage. The object of research was yearling European birch seedlings grown in the forest nurseries of Akmola and North Kazakhstan regions in nursery conditions. Presowing treatment of seeds was carried out using stimulants. Various growth substances were introduced into the soil. Birch seedlings in the nursery of the North Kazakhstan region showed rapid growth during the pre-sowing treatment of seeds with Humate + 7 microelements for 6 hours and Zircon (3 hours). The remaining options lagged behind the control seedlings, whose height was 14.6 cm. With the combined use of stimulants and Trichoderma fungicide, the highest seedling height was observed in the variant with seed soaking in Baikal + Trichoderma (1 + 2 hours). All the experimental options have exceeded the height of the control seedlings. The introduction of nitrogen and phosphorus into the soil has favorably affected the height of the seedlings, which amounted to 24.3 and 21.7 cm, respectively. The average height of seedlings in the experiment with soaking seeds in Gumat + 7 microelements and watering the soil with various substances was 22.4 cm. Seedlings in the forest nursery of Akmola region were significantly slower in growth. The average height was 2.6 cm in all the experiments. Variants with seed soaking in Baikal (1 and 1.5 hours) and Humate Phosphate are worth to be noted. The seedlings had a height of more than 3 cm. As a result of the studies, it was revealed that the growth of European birch seedlings was positively affected by watering the soil with growth substances after sowing the seeds and soaking them in stimulants. Baikal stimulant can be recommended, because the seedlings had good growth and a large number of sprouts during pre-sowing treatment with this growth substance.
European birch, seedlings, stimulants, sowing, seeds, fungicide
Введение
Из-за низкого качества, некоторых трудностей сбора и хранения семян, в лесных учреждениях неохотно занимаются выращиванием сеянцев березы. Поэтому в Северном Казахстане к настоящему времени возникла проблема острой нехватки посадочного материала березы повислой для целей лесовосстановления и лесоразведения. В научной литературе ближнего и дальнего зарубежья широко освещены результаты исследований по получению посадочного материала сосны и ели с использованием ростовых веществ, причем применяются самые разнообразные виды стимуляторов – Гумат, «Биоплант Флора [8], Экстрасол [5], Эмистим-С [10], ПАБК [1] и многие другие. Все авторы указывают на увеличение лабораторной и грунтовой всхожести семян с указанной предпосевной обработкой и ускорении роста по высоте сеянцев хвойных растений. Кроме того разработаны способы интенсификации агротехники получения посадочного материала путем подкормки сеянцев минеральными удобрениями в фазах интенсивного роста корневой системы и формирования боковых почек [4] и уточнены нормы высева семян, которые для условий Западного Урала составляют 0,5-0,8 г/пог. м [2]. Но имеется небольшое число статей по результатам усовершенствования выращивания сеянцев березы в лесных питомниках. Указывается на влияние погодных условий при завязывании семян и появлении всходов [14]. Для минимизации неблагоприятных климатических факторов предлагается использовать укрывной материал Лутрасил [7], Спандбонд [11] и Агротекс [6], а также предварительно замачивать семена в растворах Крезацина и Силипланта [7], ССС [12]. Различаются сроки посева семян, так, Якимовым и др. [11] предлагается ранний посев семян сразу после сбора, в летний период, это повышает грунтовую всхожесть на 40-50%, что для березы является важным фактором. Результаты подобных работ используются при создании лесных культур, в процессе лесовосстановления и лесовозобновления, а также для разработки моделей прогнозирования роста и развития древостоев [14, 15]. В настоящее время Казахским НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорацииначаты исследования по повышению качества семян березы с применением стимуляторов иудобренийи ускорению роста сеянцев в условиях Северного Казахстана.
Объекты и методы
Исследование роста однолетних сеянцев березы повислой, выращенных в закрытом грунте, проводилось в лесных питомниках Акмолинской (КГУ «УЛХ «Букпа») и Северо-Казахстанской областях (КГУ «УЛХ Есильское»).Почвенно-климатические условия районов расположения питомников практически идентичные – климат резко-континентальный, почвы - черноземные. В лесном питомнике Северо-Казахстанской области кислотность почвы составила 7,3, в Акмолинской области - 6,32, что для роста посадочного материала березы повислой является оптимальными показателями.
Изучение влияния ростовых веществ на всхожесть семян и высоту сеянцев проводилось по 4-м опытам: предпосевная обработка семян стимуляторами; предпосевная обработка семян стимуляторами и полив почвы фунгицидом Триходермой; внесение сухих ростовых веществ в почву до посева семян; полив почвы ростовыми веществами и посев предварительно замоченных семян в Гумате+7 микроэлементов.Семена замачивались в различных стимуляторах на срок до 6 часов. Сухие вещества вносились в почву до посева семян и заделывались небольшим слоем почвы, жидкие вещества вносились путем полива почвы после посева. Кроме общеизвестных, испытывались ростовые вещества, изобретенные в Казахстане - КZ Грунт, КZ Грунт (NPK), КZ Культуры и Гуматофосфат. Контролем служили семена, высеянные без предпосевной обработки.
Посев производился 20 маяв питомнике Северо-Казахстанской области и 29 мая – в питомнике Акмолинской области. В Северо-Казахстанской области для посева были подготовлены деревянные короба высотой 20 см и шириной 1,3 м, в которых неочищенные семена разбрасывались по поверхности почвы и укрывались нетканым полотном Агротексом. В питомнике Акмолинской области короба не изготовлялись, вдоль посевных лент были уложены жерди, на которые натягивался Агротекс. На 1 кв. м площади высевалось по 45 г неочищенных семян березы повислой 3 класса качества. Посевы не мульчировались и не отенялись. Полив осуществлялся тракторным поливным устройством поверх Агротекса. Осенью проведены наблюдения за высотой однолетних сеянцев, в питомнике Северо-Казахстанской области изучена протяженность и масса корней и стволиков растений по методике Смирнова Н.А. [9]. В питомнике Акмолинской области длина и масса надземной и подземной частей не определялась. Результаты наблюдений обрабатывались с помощью статистического анализа [3].
Результаты исследований
В лесном питомнике Северо-Казахстанской области (таблица 1) лучше всего взошли семена в опыте с использованием стимуляторов – в среднем 341,4шт на 1 м2, в опыте со стимуляторами и Триходермой – 286,6шт/1 м2, с внесением сухих веществ в почву – 258,5шт/1 м2, с замачиванием в Гумате+7 микроэлементов и поливе почвы – 207,5 шт/1 м2. На контроле число всходов было значительно ниже – 207шт/1 м2. В питомнике Акмолинской области наибольшее количество всходов наблюдалось на опыте с замачиванием семян в стимуляторах – в среднем по всем вариантам опыта 401,2шт/м2, наименьшее число – в опыте с замачиванием семян в стимуляторах и Триходерме– 137,0 шт/м2. В целом, лучшая всхожесть семян по двум регионам была в опыте по предпосевной обработке семян стимуляторами, причем выделялся вариант с применением Байкала.
В лесном питомнике Северо-Казахстанской области в опыте со стимуляторами быстрым ростом отличались варианты с использованием Гумата+7 микроэлементов (6 часов) и Циркона (3 часа) – высота сеянцев составила 16,8 см. Рост растений на остальных вариантах отставал от контрольных сеянцев, высота которых была 14,6 см. При совместном использовании стимуляторов и Триходермы наибольшая высота была у сеянцев на варианте с замачиванием семян вБайкале+Триходерма (1+2 часа). Все варианты опыта превышали рост контрольных сеянцев. Внесение азота и фосфора благоприятно повлияло на рост сеянцев березы повислой, высота которых значительно превышала аналогичный показатель контрольных сеянцев и других вариантов опыта. Опыт с замачиванием семян в Гумате+7 микроэлементов и поливе почвы различными веществами имел наибольшую среднюю высоту, особенно выделялись варианты с применением Гуматофосфата (23,1 см) и КZ Культуры (23,5 см). Изменчивость высоты сеянцев березы повислой варьировала на очень высоком уровне – 18,1-76,3%, что говорит о большом разнообразии признака.
Средняя высота березы повислой в Акмолинской области была небольшой и изменялась от 2,1 до 2,6 см во всех опытах. Выделялись варианты с замачиванием семян в Байкале (1 и 1,5 часа) и полив почвы Гуматофосфатом, сеянцы которых имели среднюю высоту более 3 см. На рисунке 1 наглядно видно, что из всех изученных опытов по средней высоте выделялся опыт с предпосевной обработкой семян стимулятором Гумат+7 микроэлементов и полив почвы ростовыми веществами в питомниках обеих областей. Протяженность корней и стволиков однолетних сеянцев березы повислой в питомнике Северо-Казахстанской области имели очень различающиеся показатели – коэффициент вариации длины корней изменялся от среднего (13,2%) до очень высокого уровня (60,4%), вариабельность длины стволика колебалась на повышенном - очень высоком уровне (27,4 – 64,4%) (таблица 2). Длина корней опытных растений в 1,5-1,6 раз превышала длину стволика, следовательно, сеянцы развивались пропорционально. Максимальными суммарными показателями отличался опыт по применению стимуляторов совместно с Триходермой, незначительно отставал опыт с внесением сухих веществ и полив почвы. Высокие показатели протяженности частей растений имел также контроль (рисунок 2). В результате определения массы корней и стволиков растений выявлено, что безусловным лидером по данным признакам являлся опыт по поливу почвы ростовыми веществами (рисунок 3). Также на суммарную массу растений положительно повлияло внесение сухих удобрений. Значения показателей опытных сеянцев и контрольных растений достоверно различаются (р<0,05).
Таблица 1
Высота однолетних сеянцев березы повислой
|
Наименование стимулятора |
Время замачивания, час |
Доза внесения |
Средняя высота сеянцев, см |
Среднее число шт. на 1 м2 |
||
|
область |
||||||
|
Акмолинская |
Северо-Казахстанская |
Акмолинская |
Северо-Казахстанская |
|||
|
Замачивание семян в стимуляторах |
||||||
|
Байкал |
1 |
2мл/2л |
3,1±0,17 |
10,0±0,9 |
525 |
264 |
|
Байкал |
1,5 |
2мл/2л |
3,7±0,26 |
13,2±1,0 |
558 |
406 |
|
Циркон |
3 |
0,5мл/2л |
1,8±0,12 |
16,8±0,6 |
363 |
234 |
|
Гумат+7 |
2 |
0,5гр/1л |
2,1±1,10 |
12,9±0,8 |
267 |
443 |
|
Гумат+7 |
6 |
0,5гр/1л |
2,2±0,11 |
16,8±0,7 |
293 |
360 |
|
Контроль |
|
|
2,3±0,39 |
14,6±0,6 |
208 |
207 |
|
Замачивание семян в стимуляторах и Триходерме |
||||||
|
Байкал+Триходерма |
1 +полив |
2мл/2л |
2,6±0,15 |
21,3±0,9 |
78 |
337 |
|
Байкал+Триходерма |
1,5+полив |
2мл/2л |
2,7±0,18 |
19,5±0,8 |
126 |
304 |
|
Циркон+Триходерма |
3+полив |
0,5мл/2л |
2,4±0,25 |
12,2±0,5 |
59 |
310 |
|
Гумат+7+Триходерма |
2+полив |
0,5гр/1л |
1,3±0,09 |
16,9±0,8 |
60 |
252 |
|
Гумат+7+Триходерма |
6+полив |
0,5гр/1л |
1,4±0,14 |
16,5±0,6 |
19 |
230 |
|
Контроль+ Триходерма |
2+полив |
0,6гр/1л |
1,5±0,16 |
11,8±0,5 |
21 |
226 |
|
Внесение сухих веществ в почву до посева семян |
||||||
|
КZ Грунт |
0,5 л/2м2 |
1,8±0,09 |
12,0±0,7 |
45 |
195 |
|
|
КZ Грунт (NPK) |
0,5 л/2м2 |
2,9±0,21 |
15,3±0,9 |
263 |
142 |
|
|
Азот |
30кг/га |
1,7±0,08 |
24,3±0,9 |
230 |
335 |
|
|
Фосфор |
20 кг/га |
2,3±0,25 |
21,7±1,1 |
343 |
362 |
|
|
Замачивание в Гумате +7 (6 часов), затем полив высаженных семян |
||||||
|
КZ Культуры |
100мл |
1,9±0,10 |
22,1±0,7 |
265 |
209 |
|
|
КZ Культуры |
50мл |
2,4±0,15 |
23,5±0,7 |
171 |
266 |
|
|
Гуматофосфат |
100мл |
3,2±0,18 |
23,1±0,6 |
51 |
196 |
|
|
ЭридГроу |
100мл |
2,4±0,14 |
20,8±0,9 |
61 |
159 |
|
Рисунок 1 – Средняя высота (см) однолетних сеянцев березы повислой в опытах по областям
Рисунок 2 – Длина (см) корней и стволиков однолетних сеянцев березы повислой в лесном питомнике Северо-Казахстанской области
Рисунок 3 – Масса (г) корней и стволиков однолетних сеянцев березы повислой в лесном питомнике Северо-Казахстанской области
Таблица 2
Биометрические и весовые показатели сеянцев березы повислой в лесном питомнике Северо-Казахстанской области
|
Стимулятор
|
Время замачивания (час) |
Доза внесения |
Длина, (см) |
Масса, (г) |
||||
|
корень |
стволик |
корень |
стволик |
|||||
|
Х±m |
V, % |
Х±m |
V, % |
|||||
|
Замачивание семян в стимуляторах |
||||||||
|
Байкал |
1,5 |
2мл/2л |
15,4±4,1 |
60,4 |
8,4±2,4 |
64,4 |
0,18±0,05 |
0,32±0,09 |
|
Байкал |
1 |
2мл/2л |
11,7±1,1 |
36,4 |
5,9±1,5 |
96,0 |
0,11±0,03 |
0,21±0,06 |
|
Гумат+7 |
6 |
0,5г/1л |
11,3±1,6 |
50,5 |
8,1±0,8 |
34,6 |
0,18±0,06 |
0,35±0,08 |
|
Гумат+7 |
2 |
0,5г/1л |
12,6±0,8 |
24,0 |
8,8±0,7 |
30,5 |
0,17±0,03 |
0,34±0,05 |
|
Циркон |
3 |
0,5мл/2л |
13,0±1,7 |
44,2 |
11,1±1,4 |
41,7 |
0,28±0,06 |
0,55±0,12 |
|
Контроль |
|
|
15,4±0,8 |
18,3 |
8,4±0,9 |
40,5 |
0,16±0,04 |
0,29±0,10 |
|
Байкал+Триходерма |
1,5 |
2мл/2л |
15,2±1,2 |
20,2 |
8,7±1,0 |
29,1 |
0,15±0,05 |
0,30±0,08 |
|
Байкал+Триходерма |
1 |
2мл/2л |
18,5±1,0 |
13,2 |
12,3±1,9 |
35,7 |
0,32±0,10 |
0,51±0,14 |
|
Гумат+7 + Триходерма |
6 |
0,5г/1л |
14,1±0,8 |
15,6 |
9,8±1,1 |
31,8 |
0,20±0,05 |
0,35±0,08 |
|
Гумат+7 + Триходерма |
2 |
0,5г/1л |
12,0±1,1 |
26,2 |
7,5±1,5 |
55,6 |
0,11±0,05 |
0,26±0,12 |
|
Циркон+ Триходерма |
3 |
0,5мл/2л |
18,2±1,7 |
22,9 |
10,6±2,0 |
46,8 |
0,33±0,10 |
0,58±0,16 |
|
Внесение сухих веществ в почву до посева семян |
||||||||
|
КZ Грунт |
0,5л/2м2 |
15,6±2,6 |
41,6 |
8,8±1,8 |
50,3 |
0,27±0,10 |
0,57±0,21 |
|
|
КZ Грунт (NPK) |
0,5л/2м2 |
15,0±1,0 |
20,5 |
9,2±1,0 |
31,5 |
0,27±0,05 |
0,55±0,13 |
|
|
Агроперлит |
8л/2м2 |
15,8±1,4 |
22,2 |
10,8±1,8 |
41,6 |
0,33±0,10 |
0,61±0,21 |
|
|
Азот (N) |
30кг/га |
16,8±2,4 |
32,1 |
9,3±2,1 |
51,1 |
0,30±0,12 |
0,48±0,18 |
|
|
Фосфор (P) |
20кг/га |
13,9±1,3 |
24,4 |
9,8±1,3 |
33,9 |
0,19±0,04 |
0,43±0,12 |
|
|
Замачивание семян в Гумат+7 микроэлементов (6ч) + полив |
||||||||
|
КZ Культуры |
100мл/10л |
14,9±1,1 |
18,8 |
9,3±2,0 |
53,2 |
0,37±0,13 |
0,54±0,19 |
|
|
КZ Культуры |
50мл/10л |
14,3±0,8 |
15,3 |
9,0±0,9 |
27,4 |
0,24±0,08 |
0,34±0,16 |
|
|
Гуматофосфат |
100мл/10л |
14,4±2,0 |
31,8 |
9,8±1,8 |
41,4 |
0,34±0,14 |
0,54±0,18 |
|
|
ЭридГроу |
100мл/10л |
14,6±1,6 |
27,1 |
11,4±2,2 |
48,6 |
0,47±0,20 |
3,01±2,36 |
|
Заключение.Число всходов и высота однолетних сеянцев березы повислой значительно отличались в различных областях Казахстана. Так, средняя высота растений в питомнике Акмолинской области составила 2,3 см, в питомнике Северо-Казахстанской области –17,9 см, а число всходов соответственно 206,7 и 273,5 шт/кв. м. Возможно, на такое различие повлияло отсутствие уходов,микроклимат и особенности закрытого грунта в питомнике Акмолинской области. По наблюдениям, близкое расположение укрывного материала к почве при поливах и осадках негативно сказывалось на состоянии сеянцев, т.к. скапливающаяся вода на Агротексев середине посевной ленты придавливала растения, угнетая их рост. В питомнике Северо-Казахстанской области стенки коробов были выше и поэтому поливная вода на укрывном материале не мешала росту сеянцев.
В результате проведенных исследований выявлено, что использование стимуляторов для предпосевной обработки семян позволяет повысить число всходов березы, но в дальнейшем не влияет на быстроту роста сеянцев. Из испытанных стимуляторов можно рекомендовать Байкал, т.к. при предпосевной обработке данным ростовым веществом сеянцы имели хороший рост и большое число всходов, причем для Северо-Казахстанской области применение его совместно с Триходермой показало наилучшие результаты по длине надземной и подземной частей и их весовых показателей.
Для производства посадочного материала можно рекомендовать замачивание семян в Гумате+7 микроэлементов или Байкале и полив почвы после посева семян жидкими удобрениями КZ Культурой и Гуматофосфатом казахстанского производства. Также нужно отметить увеличение роста сеянцев при внесении азота в почву перед посевом семян из расчета 30 кг д.в. на 1 га.
1. Aliev, E.V. Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan na vshozhest' i rost seyancev sosny obyknovennoy rostovymi veschestvami [Tekst] / E.V. Aliev, A.I. Sivolapov //Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2013. - № 4. - S. 369.
2. Balkov, V.V. Sovershenstvovanie agrotehniki vyraschivaniya seyancev hvoynyh porod s primeneniem udobreniy v lesnyh pitomnikah Permskoy oblasti [Tekst] / V.V. Balkov// Lesohozyaystvennaya informaciya, 2002. - №5. - S. 10-20.
3. Danchenko, A.M. Matematicheskie metody v lesovodstve [Tekst] / A.M. Danchenko. - Tomsk: TGU, 1996. - 99 s.
4. Zare, A. Primenenie udobreniy pri vyraschivanii seyancev hvoynyh porod s uchetom morfogeneza [Tekst] / A. Zare: dissertaciya na soisk. stepeni kand. s-h.n. - M., 2007. - 144 s.
5. Kabanova, S.A. Rezul'taty predposevnoy obrabotki stimulyatorami semyan sosny obyknovennoy v Severnom Kazahstane[Tekst] / S.A. Kabanova, M.A. Danchenko, O.N. Mironenko, A.N. Kabanov //Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii im. V.R. Filippova, 2016. - № 3 (44). - S. 99-106.
6. Kabanova, S.A. Rezul'taty opyta po primeneniyu stimulyatorov i ukryvnogo materiala dlya vyraschivaniya seyancev berezy povisloy [Tekst] / S.A. Kabanova, M.A. Danchenko //Uspehi sovremennogo estestvoznaniya, 2018. - № 4. - S. 67-71.
7. Pentel'kina, N.V. Vyraschivanie seyancev berezy povisloy s ispol'zovaniem stimulyatorov rosta [Tekst] / N.V. Pentel'kina, G.I. Ivanyusheva //Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa, 2012. - № 31. - S. 193-197.
8. Safina, A.R. Effektivnost' predposevnoy obrabotki semyan i vneseniya azotnyh udobreniy pri vyraschivanii seyancev eli evropeyskoy i sosny obyknovennoy v usloviyah Predkam'ya Respubliki Tatarstan [Tekst] /A.R. Safin: avtoreferat diss. na soiskanie kand. sel'sk. nauk. - Kazan': Kazanskiy GAU, 2012. - 12 s.
9. Smirnov, N.A. Metodicheskoe rukovodstvo provedeniya opytnyh rabot po vyraschivaniyu seyancev v pitomnikah i lesnyh kul'tur na vyrubkah Posobie dlya provedeniya polevyh opytnyh rabot [Tekst] /N.A. Smirnov. - Pushkino: VNIILM, 2000. - 42 s.
10. Nosnikov, V.V. Effektivnost' predposevnoy obrabotki semyan sosny i eli preparatom Emistim-S [Tekst] / V.V. Nosnikov, A.P. Volkovich, A.V.Yurenya, V.A.Yarmolovich //Trudy BGTU, 2014. - № 1 (165). - S. 150-153.
11. Yakimov, N.I. Osobennosti agrotehniki vyraschivaniya seyancev berezy povisloy v lesnyh pitomnikah [Tekst] / N.I. Yakimov, N.K. Kruk, A.V. Yurenya //Trudy BGTU, 2013. - № 1. - S. 196-199.
12. Aphalo, P.J. Effect of CCC on the morphology and growth potential of containerised silver birch seedlings [Teht] / P.J. Aphalo, R.Rikala, R.A. Sanchez // New Forests. 1997. - T. 14. - № 3. - R. 167-177.
13. Materechera, S.A. Influence of pre-sowing seed treatments on the germination of moringa (Moringaoleifera Lam.) // ActaHorticulturae, 2017. № 1158. - R. 149-158.
14. Pumpanen, J. The effects of soil and air temperature on CO2 exchange and net biomass accumulation in norway spruce, scots pine and silver birch seedlings / J. Pumpanen,J.Heinonsalo, T.Rasilo, J. Villemot,H.Ilvesniemi// Tree Physiology. 2012. T. 32. №6.S. 724-736.
15. Weih, M. Delayed growth response of mountain birch seedlings to a decrease in fertilization and temperature // Functional Ecology. 2000. - T. 14. - № 5. - R. 566-572.
