Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Размножение можжевельника обыкновенного в Республике Марий Эл

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Размножение можжевельника обыкновенного в Республике Марий Эл"

Р г Б ОД и

11 На правах рукописи

2 4 МАР 1997

ХАРЛАМОВА СВЕТЛАНА ВАЛЕРЬЕВНА

РАЗМНОЖЕНИЕ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО В РЕСПУБЛИКЕ МАРИЙ ЭЛ

Специальность 06.03.01 Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола - 1997

Работа выполнена на кафедре лесных культур, механизации лесохозяйственных работ и лесозащиты Марийского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный работник науки Республики Марий Эл Кречегова Н.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук.

Зашита диссертации состоится 10 апреля 1997 г. в 9 часов на заседании диссертационного Совета Д 064.30.01 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424024, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, плЛенина. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать ученому секретарю диссертационного Совета Д 064.30.01.

Автореферат разослан " 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат сельскохозяйственных наук.

профессор Набатов Н .М.;

кандидат сельскохозяйственных наук,

академик ИТ А ЧР Неофитов Ю.А.

Ведущее предприятие

Марийский государственный университет

доцент, чл.-корр. МАНЭБ

К.К.Калинин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обеднение видового состава и сокращение площадей, занятых естественной растительностью, в результате все возрастающего антропогенного воздействия требуют изучения биологических свойств всех компонентов лесного фитоценоза, в том числе и подлеска. Можжевельник обыкновенный, являющийся в Республике Марий Эл представителем подлеска лесов сосновой формации, ценное лекарственное растение, обладающее декоративностью, высокими санитарно-гигиеническими качествами, почвоулучшающей способностью, в настоящее время находится на грани исчезновения.

Малая изученность таких вопросов как семенное и вегетативное размножение, создание культур с участием можжевельника обыкновенного, введение его в практику озеленения городов, обуславливает актуальность темы данной диссертационной работы.

Цель и задачи исследований. Цель исследования - на основе обобщения имеющегося опыта и проведенных экспериментов разработать научно обоснованные рекомендации по семенному и вегетативному размножению можжевельника обыкновенного в условиях Республики Марий Эл.

В соответствии с поставленной целью в программу исследований были включены следующие задачи".

!. Исследовать состояние и рост можжевельника обыкновенного в естественных условиях.

2. Исследовать особенности вегетативного размножения можжевельника в лабораторных условиях и в парниках холодного типа.

!. Изучить возможность создания лесных культур можжевельника обыкновенного различными видами посадочного материала и введения его в культуры сосны обыкновенной; разработать практические рекомендации по размножению и созданию культур можжевельника.

Научная новизна. В условиях Республики Марий Эл изучены семе-яошение и способность можжевельника обыкновенного к семенному и вегетативному размножению. Дана характеристика состояния его естественных насаждений по биометрическим параметрам, содержанию хлорофилла, активности каталазы, влажности хвои и побегов.

Выявлена связь величины полного электрического сопротивления прикамбиального комплекса тканей можжевельника обыкновенного с его состоянием.

Установлена степень влияния на укореняемость черенков можжевельника различных факторов: сроков черенкования, возраста и размеров черенкуемых побегов, субстрата, пола маточных растений и применения стимуляторов роста.

Практическая ценность. Установлены сроки созревания и сбора шиш-коягод, исследованы урожайность и посевные качества семян можжевельника обыкновенного в Республике Марии Эл.

Разработаны практические рекомендации по укоренению черенков можжевельника с учетом влияния сроков черенкования, возраста черенкуемых побегов, пола маточных растений, субстрата и стимуляторов роста.

Разработан способ отбора растений для черенкования по величине импеданса прикамбиального комплекса тканей.

Созданы экспериментальные подпологовые культуры можжевельника и культуры можжевельника с сосной обыкновенной.

Личное участие автора. Автором составлена программа и методика исследований, созданы опытные объекты, собран и обработан экспериментальный материал, проведен его анализ и обработка, сделаны обобщение и выводы по результатам исследований.

Положения, выдвигаемые для защиты.

1. Формовое разнообразие можжевельника обыкновенного в сосновых лесах Республики Марий Эл.

2. Семеношение, качество семян и рост сеянцев можжевельника.

3. Рекомендации по вегетативному размножению и выращиванию черенковых саженцев можжевельника.

4. Рекомендации по созданию культур можжевельника обыкновенного в Республике Марий Эл.

Обоснованность выводов и достоверность результатов исследований основаны на достаточном объеме экспериментального материала, полученного при проведении опытных работ в лабораторных и полевых условиях с использованием современных методов исследований и обработ-.ки собранного материала. Результаты исследований обрабатывались

методами математической статистики с применением ПЭВМ. Исследовано 22 360 шт. шишкоягод и около 40 ООО шт. семян; проведено укоренение 4 180 шт. черенков; выращено и исследовано 2 120 сеянцев и черенковых саженцев; созданы культуры на площади 2,5 га.

Апробация и публикации работы. Результаты исследований докладывались: на Всероссийской научно-технической конференции "Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России" (Йошкар-Ола, 1995 г.), на научно-технической конференции Марийского государственного технического университета 1996 г. (Йошкар-Ола, 1996 г.), на Всероссийской научно-технической конференции "Интенсификация выращивания посадочного материала'' (Йошкар-Ола. 1996 г.), на Всероссийском популяционном семинаре "Экология и генетика популяций" (Йошкар-Ола. 1997). По теме диссертации опубликовано 5 работ, 4 работы приняты к публикации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов и практических рекомендаций, приложений и списка используемой литературы.

Основная часть работы содержит 150 страниц машинописного текста. 60 таблиц и 10 иллюстраций. Список литературы включает 155 наименований, из них 17 - иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В обзоре литературы по теме диссертации рассматриваются следующие вопросы: характеристика можжевельника обыкновенного; условия местопроизрастания, типичные для него; размножение можжевельника -семенное и вегетативное; состояние естественных насаждений и народнохозяйственное значение этой породы.

Дендрологическая характеристика рода Juniperus L. и вида Juniperus :ommunis L. достаточно полно отражена в работах многих авторов [Савельев, Шиманюк, 1970; Мухамедшин, Таланцев, 1982; Крюссман, 1986; Шкутко, 1991 и др.). Большое разнообразие форм можжевельника обыкно-

*>

венного отмечают такие авторы как О.Г. Каппер (1954), А.И.Северова (1958), Т.А.Жероккина, В.Г.Рубаник (1976), Л.Ф.Поплавская (1982), Г.Крюссман (1986).

Наиболее типичные для можжевельника обыкновенного условия произрастания описаны для Белоруссии (Поплавская, 1982; Шкупсо, 1991), Верхневолжья (Аши, 1989; Аши, Смирнов. 1990), Республики Марий Эл (Данилов, 1956; Пайбердин, Степанова, 1967).

Особенности семенного размножения можжевельника отражены в работах А.Т.Савельева, А.П.Шиманюка (1970), В.И.Некрасова (1973). Т.А.Жеронкиной (1973,1974), Т.А.Жеронкиной, В.Г.Рубаник (1976), К.Д.Мухамедшина, Н.К.Таланцева (1982). З.В.Кожевниковой (1988).

Вопросами вегетативного размножения можжевельника обыкновенного занимались J.G.Weaver (1938), М.Л.Стельмахович, Л.А.Викулина (1939), L.E.Longley (1939), Л.Ф.Правдин. А.И.Северова (1940), W.L.Doran (1941), А.И.Северова (1951), Т.А.Жеронкина (1973), ЗЛ.Иванова (1982). Н.В.Шкутко, Е.Д.Антонюк(1988), G.Houle, P.Babeux(1994).

Многие авторы отмечают можжевельник обыкновенный как исчезающий вид, страдающий от лесных пожаров (Аши, 1989), болезней (Галасьева, Соколова, 1990), повреждения семян насекомыми (Долгин. 1993), бессистемного уничтожения человеком (Пайбердин, Степанова, 1967).

Можжевельник обыкновенный используют в фармацевтической промышленности и народной медицине (Савельев, Шиманюк, 1970; Мухамед-шин, Таланцев, 1982; Подымов, Суслов, 1990; Мурахтанов, Никончук, Новосад, 1993), в пищевой и ликеро-водочной промышленности (Красинский, 1944; Макарова, Павлова, Суржина, 1958; Пайбердин, Степанова, 1967; Горяев, Игнатова, 1969; Никулин, 1995).

Немаловажна и фитоценотическая роль можжевельника обыкновенного (Юркевич, Гельтман, 1965; Балашов, 1974; Юркевич, 1980; Bobinski, 1980; Григорьев, Поплавская, 1989). Отмечается, что следует вводить в лесные культуры в качестве почвоулучшающего элемента кустарниковые породы, в том числе и можжевельник обыкновенный (Тарасенко, Свисгула, 1975; Bobinski, 1980; Поплавская, 1982; Редько, Родин, Трещевский, 1980; Тихонов, Набатов, 1995).

2. ПРОГРАММА , МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектом изучения являлся можжевельник обыкновенный, произрастающий в типах леса сосняк лишайниково-мшистый и сосняк мшистый, а также опытные культуры, созданные в процессе исследований.

Учет урожая шншкоягод и измерение биометрических показателей растений можжевельника проводились на постоянных пробных площадях, которые закладывались с учетом рекомендаций А.А.Корчагина (1960), М.Д.Данилова (1974). Измерялись такие биометрические показатели можжевельника обыкновенного как высота растения, прирост в высоту, диаметр ствола на высоте груди, диаметр проекции кроны, сомкнутость крон можжевельника. Состояние можжевельника оценивалось по 5-балльной шкале, за основу была принята Европейская шкала оценки состояния деревьев (Жирин, 1993).

Влажность хвои, побегов и шишкоягод изучалась термовесовым методом. Содержание общего хлорофилла в хвое можжевельника определялось фотоэлектроколориметрическим методом прибором КФК-2 (Годнее 1956). Определение активности каталазы в хвое и семенах проводилось газометрическим методом (Сказкин, 1953).

Измерение импеданса прикамбиального комплекса тканей (ПКТ) проводилось с учетом рекомендаций И.В.Рутковского. Ф.В.Кишенкова (1980), В.Н.Карасева, (1992) на частоте 0,5 кГц прибором Ц 4314 и стандартным датчиком от электронного влагомера древесины ЭВ-2К с использованием двух крайних электродов.

Масса 1000 шт. семян определялась в соответствии с ГОСТ 13056.4-86. Доброкачественность (полнозернистостъ) семян определялась по ГОСТ 13056.8-68. Определение всхожести семян проводилось по ГОСТ 13056.6-75.

Укоренение черенков исследовалось в лабораторных условиях и парниках холодного типа.

Данные, полученные в результате исследований, обрабатывались общепринятыми методами вариационной статистики при доверительной вероятности 95% (Митропольский, 1965; Плохинский, 1970; Дворецкий, 1971; Верхунов, 1981: Алексеев, Муравьева, 1985>. Для анализа полученных

данных применялись: дисперсионный анализ, корреляционный анализ, проверка на равенство средних по Т-критерию, проверка на равенство дисперсий по критерию Фишера. Для обработки данных использовалась ПЭВМ IBM PC/AT.

3. ПРИРОДНЫЕ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Климат Республики Марий Эл умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 2.2°С в северо-восточных районах до 3,1 °С на юго-западе. Средняя продолжительность вегетационного периода составляет 165-170 дней, из них без заморозков - 110-140 дней. Годовая сумма осадков на большей части территории равна 450-500 мм, из них 200-250 мм выпадает в период, когда температура воздуха превышает + 10°С. Гидротермический коэффициент (по Селянинову.) за вегетационный период изменяется в пределах от 1,0 до 1,2, что свидетельствует о достаточном увлажнении территории. Наряду с этим для республики характерно наличие и засушливых периодов.

По лесорастительному районированию (Курнаев, 1973) левобережная часть территории республики относится к.зоне смешанных лесов, правобережная - к зоне широколиственных. Более детальное лесорастительное районирование Республики Марий Эл разработано А.Р.Чистяковым, А.К.Денисовым (1959).

Наиболее распространенными почвами республики (Смирнов, 1953, 1968) являются дерново-подзолистые, преимущественно слабой и средней степени оподзоленности.

Можжевельник обыкновенный встречается в качестве подлеска, в основном, в сосняках лишайниково-мшистом (АО, занимающих 14% от площади сосновых лесов республики, мшистом (Аз) - 46%, черничном (Аз) - менее 1%. Площадь, занимаемая этими типами леса в Республике Марий Эл, составляет около около 40% от всей покрытой лесом площади.

)

4. ХАРАКТЕРИСТИКА МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО В ЕСТЕСТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

Обследование естественных насаждений можжевельника обыкновенного, используемых в качестве маточников для получения черенков и заготовки семян, проводилось в типах леса сосняк лишайниково-мшистый и сосняк мшистый, под пологом которых он наиболее часто встречается в Республике Марий Эл.

Густота можжевелового подлеска варьировала от 260 шт./га в сосняке лишайниково-мшистом, пройденном проходными рубками (полнота насаждения 0,4 ед.), до 2600 шт./га в сосняке мшистом с полнотой древостоя 0,8 ед. (табл. 1). Более высокие биометрические показатели можжевельника были отмечены в типе леса сосняк мшистый, в насаждении полнотой 0,6 ед. В типе леса сосняк лишайниково-мшистый (полнота 0,4 ед.) показатели были несколько ниже. Самые низкие биометрические показатели отмечены в сосняке мшистом полнотой 0,8 ед., что связано с наличием в данных условиях большего количества молодых растений.

Таблица 1

Биометрические показатели можжевельника обыкновенного в насаждениях естественного происхождения

ТЛРУ Тип леса Полнота насаждения, ед. Высота, см Диаметр, мм Проекция кроны, кв. м Густота. шт./га

А| сосняк лишайниково-мшистый 0,4 149,3±19,9 10,5±2,3 0,5 260

Аг сосняк мшистый 0,6 156,4±21.2 П,9±3,2 0,4 1380

А: сосняк мшистый 0,8 117,5±18,3 5,3±1,0 0,2 2600

t(<

Корреляционный анализ показал, что связь между высотой и диаметром изменяется от умеренной до тесной (коэффициент корреляции варьирует от 0,39 до 0,82).

Выявлено три формы можжевельника обыкновенного: две древовидные (узкопирамидальная и повислая) и одна кустарниковая. Высота взрослых растений древовидных форм колеблется в пределах: узкопирамидальной - 5-7 м, повислой - 2-4 м; кустарниковой формы - 1-2 м, причем встречаемость узкопирамидальной формы крайне мала - до 5-10 растений на 1 га.

Соотношение мужских и женских растений в разных условиях местопроизрастания оказалось различным. Так, в типе леса сосняк лишайниково-мшистый мужских растений было 67,9% (женских - 32,1%), а в сосняке мшистом - 80,8-81,6% ( женских - 18,4-19,2%).

В результате воздействия засух в 1995, 1996 гг. и других неблагоприятных факторов отмечено пожелтение и опадение хвои, признаки усыхания у значительного числа растений. Состояние можжевельника обыкновенного оценивалось по 5-балльной шкале (0 - здоровое растение, 1 - незначительно ослабленное, 2 - средне ослабленное, 3 - сильно ослабленное, 4 -усыхающее, погибшее). Оценка состояния производилась визуально. В зависимости от условий местопроизрастания средний балл состояния по пробной площади варьировал от 2,3 до 2,7 балла, то есть в насаждениях преобладают растения средней и сильной степени ослабленности. В условиях Аг (более влажные почвы), в древостое, не пройденном проходными рубками, состояние можжевельника было лучше, чем в условиях Ai, подвергавшихся проходным рубкам. (Распределение растений по баллам состояния представлено на рис. 1) По результатам корреляционного анализа, связь между состоянием растений и их высотой была от умеренной до значительной и оказалась обратной (коэффициент корреляции от -0,39 до -0,53), что свидетельствует о большем повреждении растений большей высоты.

Параллельно проводилось измерение импеданса прикамбиального комплекса тканей (ПКТ). Результаты измерений показали, что здоровые растения можжевельника обыкновенного имеют электрическое сопротивление ПКТ до 60 кОм, незначительно ослабленные - от 60 до 200 кОм,

сосняк лишаймиково-мшистый (0,4 вд.)

сосняк мшистый (0,6 вд.)

сосняк

мшистый (0,8 ад.)

г 0 - здоровые растения □ 1 - незначительно ослабленные растения В 2 - среднеослабленные растения ВЗ - сильноослабленные растения □4 - усыхающие растения

Рис.1 Распределение растений можжевельника обыкновенного в естественных насаждениях по состоянию

средне ослабленные - 200-250 кОм. сильно ослабленные - 250-320 кОм и фактически погибшие - более 320 кОм. Полученные данные могут иметь практическое применение для экспресс-диагностики состояния растений можжевельника обыкновенного или для выбора наиболее здоровых растений в качестве маточных для заготовки черенков, так как этот показатель тесно связан с влажностью побегов - коэффициент корреляции равен -0,8-0,9 (Рутковский, Кишенков. 1980; Карасев, 1992). У растений можжевельника обыкновенного, как и у других древесно-кустарниковых пород, более высокой оводненности растительных тканей соответствует более низкое значение импеданса ПКТ. Заготовка черенков должна проводиться только с растений, имеющих наименьшие значения величины импеданса ПКТ

Влажность побегов с хвоей в течение вегетационного периода сильно варьировала. В среднем, наибольшая влажность наблюдалась у однолетних побегов, наименьшая - у трехлетних. В июле 1996 г. влажность хвои и побегов снижалась до 47% (по данным ХЛира, Г.Польстера, Г.-И.Фидлера (1974) содержание воды при сублегальном дефиците у хвойных составляет 30-40% к абсолютно сухой массе), что свидетельствует о неблагоприятном водном режиме растений вследствие засухи.

При проведении анализа на содержание общего хлорофилла в хвое можжевельника обыкновенного были получены следующие данные. Однолетняя хвоя содержала меньше хлорофилла, чем двухлетняя. Существенных различий между содержанием хлорофилла в хвое мужских и женских растений выявлено не было; что же касается различий в содержании хлорофилла в хвое различных форм можжевельника, то большим содержанием его отличается древовидная повислая форма (4,6-4,9 мг на 1 г сухой массы хвои у женских растений и 4,8-4,9 мг на 1 г сухой массы хвои у мужских растений), по сравнению с кустарниковой ( 3,5-4,0 и 3,6-3,7 мг на 1 г сухой массы хвои у женских и мужских особей соответственно).

Активность катал азы в хвое женских растений (42,9-51,0 мл кислорода на 1 г растительного материала в минуту) в 4-5 раз превышает таковую в хвое мужских растений (10,1-11,6 мл кислорода/г в мин). Данный параметр можно использовать в полевых и лабораторных условиях для определения , пола растений можжевельника.

5. СЕМЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

"Цветение" можжевельника обыкновенного отмечается в мае. Закладка репродуктивных органов происходит более интенсивно в годы с теплым и влажным летом, что наблюдалось в 1992 году. Количество шишкоягод на 1 погонном метре ветви в урожайные годы варьирует от 110 до 190 штук (1994 г.), в слабоурожайные - от 20 до 50 штук (1996 г.); наибольшее количество шишкоягод расположено на трехлетних побегах, несколько меньше их на двух- и четырехлетних.

Урожай шишкоягод сильно варьирует. Так, например, в 1994 г. он составил 5.8 кг шишкоягод с одного гектара, в 1995 г. - 4,2 кг/га, а в 1996 г. -2,4 кг/га. На рисунке 2 представлено распределение растений можжевельника по баллам семеношения в разные по урожайности годы. В сухое жаркое лето закладка репродуктивных органов идет менее интенсивно, что наблюдалось в 1995 и 1996 годах. Созревание шишкоягод происходит в течение двух лет после опыления. Влажность шишкоягод в течение вегетационного периода второго года созревания постепенно падает, сухая масса увеличивается до самого созревания шишкоягод, которое обычно происходит в сентябре, но при значительном количестве осадке: в, как это было в 1994 году, оно может происходить в середине октября, а в годы, характеризующиеся засушливым и жарким летом (1995, 1996 гг.), - и в начале августа.

Выявлены различия в массе и размерах шишкоягод и показателях качества семян древовидных и кустарниковой форм можжевельника обыкновенного (табл. 2). Так, древовидные формы отличаются большей массой 100 шт. шишкоягод и большими размерами их, тогда как шишкоягоды кустарниковой формы более мелкие, почти круглые (у древовидных форм эллипсоидальные).Несмотря на большие размеры шишкоягод древовидных форм можжевельника, показатели качества семян, получаемых из них, ниже, чем показатели качества семян кустарниковых форм (за исключением массы 1000 шт. семян - у древовидных форм она больше).

Так, выход семян из шишкоягод кустарниковой формы на 5% больше, чем у древовидных форм; полнозернистость же семян кустарниковой формы в три раза превышает таковую у древовидных форм. Абсолютный

1Э Слабое семеношение СП Среднее семеношение | В8 Обильное семеношение -«-Урожай шишкоягод, кг/га

Рис. 2 Распределение растений можжевельника обыкновенного по баллам семеношения

выход полнозернистых семян из шишкоягод у кустарниковой формы в 4,5 раза больше, чем у древовидной.

Таблица 2

Характеристика шишкоягод и показатели качества семян разных форм можжевельника обыкновенного

Показатели Ед. Древовидная Кустарниковая

изм. форма форма

Масса 100 шт. шишкоягод г 8,7 4,6

Диаметр шишкоягод мм 5,7 3,8

Длина шишкоягод мм 7,2 4,6

Выход семян % 15,5 20,9

Полнозернистость семян % 23,2 72,0

Абсолютный выход

полнозернистых семян % 3,6 13,5

Количество семян в 1 ш/я шт. 1-2 2-3

Масса 1000 шт. семян г 13,5 9,6

Активность каталазы в семенах кустарниковой формы была выше, чем в семенах древовидных форм (17,7 и 14,0 мл кислорода / г в мин соответственно).

Стратификация и проращивание семян в лабораторных условиях положительных результатов не дали. При посеве в питомнике всходы появились на второй год после посева, грунтовая всхожесть была крайне низкой (до 5%).

Высота однолетних сеянцев варьирует в пределах 2-4,5 см, длина корней составила 8-13 см. Высота двухлетних сеянцев достигает 5-8 см, трехлетних 9-12 см. Средний ежегодный прирост составляет 2-3 см, что свидетельствует о медленном росте сеянцев можжевельника обыкновенного в первые годы жизни. После трехлетнего возраста приросты побегов в высоту увеличиваются до 4-6 см в год и более, в зависимости от погодных условий вегетационного периода.

6. ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

Результаты лабораторных исследований показали, что применение в качестве стимуляторов роста растворов гетероауксина различных концентраций способствуют укореняемости черенков можжевельника обыкновенного, причем лучший эффект достигается при использовании растворов меньших концентраций (табл. 3).

Так, применение раствора гетероауксина концентрации 0,00001% увеличило количество укоренившихся черенков на 30% ,по сравнению с контрольным вариантом, и на 10% - по сравнению с вариантами, в которых применялись растворы концентраций 0,001 и 0,0001%.

Таблица 3

Влияние растворов гетероауксина на укореняемость черенков можжевельника обыкновенного

Концентрация раствора, % Срок образования кал-люса, дней Срок образования корней, дней Прирост за вегетационный период, см Количество укоренившихся растении, %

Контроль 20 70 2,4±0,5 50

0,001 15 50 2,8±0,4 70

0,0001 15 50 3,0±0,5 70

0,00001 1 13 30 2,2±0,4 80

Оптимальным сроком для черенкования является период до начала вегетации. С началом роста побегов укореняемость снижается, а во второй половине вегетационного периода и после его окончания практически отсутствует.

Лучшее укоренение черенков отмечается в субстрате из смеси торфа с опилом хвойных пород в соотношении 1:1, оно составляет 80% с применением оптимальных концентраций стимуляторов роста и 50% без их применения, что значительно выше, чем при использовании чистого песка, смеси торфа с песком, сфагнового мха и других субстратов.

г

Лучшие результаты по укоренению в парниках холодного типа получены при использовании в качестве черенков участков ветвей, состоящих из побегов последних двух лет, по сравнению с однолетними побегами.

В парниках холодного типа укореняемосгь черенков зависит от погодных условий вегетационного периода и применяемой агротехники. При недостатке влаги и избытке тепла количество укоренившихся черенков заметно снижается. Более высокий процент укоренения в лабораторных условиях и парниках имели черенки, взятые с мужских растений. По результатам дисперсионного анализа установлено, что степень влияния пола маточных растений на укореняемосгь черенков оказалась значительной (табл. 4).

Наиболее высокие значения коэффициента детерминации, характеризующие влияние пола маточных растений на укоренение черенков, получены в 1996 году.

Таблица 4

Степень влияния пола маточных растений и стимуляторов роста на укореняемосгь черенков можжевельника обыкновенного

Оцениваемый фактор влияния Коэффициент детерминации, Г)2 (опыт 1995 г.) Коэффициент детерминации, Т|; (опыт 1996 г.)

Пол маточных растений: в контрольном варианте в варианте с обработкой раствором гетероауксина в варианте с обработкой раствором марганцовокислого калия 0,51 0,46 0,82 0,96 0.92

Обработка раствором гетероауксина: в варианте с мужскими растениями в варианте с женскими растениями

0,19 -0,08 0,16 0,17

Обработка раствором марганцовокислого калия: в варианте с мужскими растениями в варианте с женскими растениями - 0,22 0,22

При воздействии гетероауксина наблюдается более высокий процент укоренившихся черенков, а также повышение скорости корнеобразования,

но затем, к концу вегетационного периода, различия в развитии придаточных корней у обработанных стимуляторами роста и контрольных черенков уменьшаются.

Положительное влияние на укоренение черенков оказала обработка их раствором марганцовокислого калия 0,001%-ной концентрации, при этом количество укоренившихся черенков было на 10-25% больше, чем при использовании гегероауксина и на 5-15% больше, чем в контрольном варианте.

Корневая система однолетних укоренившихся черенков достигает длины 8-17 см, средний прирост за вегетационный период равен 2-3 см.

Выращивание укоренившихся черенков в холодных парниках необходимо проводить в течение двух лет, а затем пересаживать в школьное отделение на доращивание.

7. ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО

При создании смешанных культур сосны обыкновенной (2-летними сеянцами) с можжевельником обыкновенным (дичками с открытой корневой системой) приживаемость последнего на третий год после посадки составила 54,8%. Средний прирост можжевельника в высоту за второй после посадки вегетационный период (1995 г.) составил 5,1 ±1,4 см (коэффициент вариации 80,3%), а за третий (1996 г.) - 7,3±1,6 см (коэффициент вариации 63,4%). Результаты анализа зависимости приживаемости от высоты высаженных растений показывают, что с увеличением высоты приживаемость снижается. Лучшая приживаемость наблюдается у растений высотой до 35 см и составляет от 69 до 100%. При дальнейшем увеличении высоты посадочного материала приживаемость уменьшается, а при высоте более 82 см саженцы не приживаются. Таким образом, при создании культур можжевельника дичками с открытой корневой системой целесообразнее использовать в качестве посадочного материала растения меньших размеров (до 35 см).

Опыты показали, что при использовании посадочного материала больших размеров для улучшения соотношения массы надземной части и массы корневой системы целесообразна обрезка стволика; приживаемость растений высотой более 55 см, у которых была проведена обрезка надземной части на высоте 2-3 см от корневой шейки составила 56%, при обрезке на высоте 4 см и более растения не приживались. Прирост осевого побега саженцев можжевельника обыкновенного в однолетних культурах варьировал от 2 до 9 см, в двухлетних - от 2 до 5 см.

Исследования по использованию различных видов посадочного материала при создании плантационных культур можжевельника были проведены на дерново-среднеподзолистых песчаных почвах в типе лесорасти-тельных условий А2 под пологом сосновых приспевающих насаждений полнотой 0,5 ед. в Чернушкинском лесничестве и дерново-среднеподзолистых суглинистых почвах в условиях С2 в Нолькинском лесничестве (на территории Учебно-научно-производственного комплексного лесохозяй-ственного предприятия Марийского государственного технического университета). В качестве посадочного материала использовались дички с открытой и закрытой корневой системой и одревесневшие черенки.

Таблица 5

Приживаемость подпологовых культур можжевельника обыкновенного

№ варианта ТЛРУ Вид посадочного материала Приживаемость на третий год после посадки, % Прирост осевого побега по высоте 1994 года, см

1 а2 Дички с открытой корневой системой 21 0,9±0,1

2 Аз Дички с закрытой корневой системой 61 1,2±0.1

3 С: Дички с открытой корневой системой 67' 2.5Ю.2

4 С2 Дички с закрытой корневой системой 72 2,6±0,6

5 С2 Одревесневшие черенки 73 0,8±0.1

Дички можжевельника, высаженные с закрытой корневой системой, прижились в условиях Аг на 40% лучше, чем с открытой (табл. 4). В условиях свежей сурамени, на более богатых почвах приживаемость во всех вариантах опыта была выше, чем в условиях свежего бора; то же можно сказать и о приросте осевого побега в высоту.

Отмечена большая изменчивость прироста осевого побега по высоте, особенно в течение первых двух лет после посадки (коэффициент вариации в некоторых вариантах достигал 90%), что свидетельствует о длительном периоде адаптации можжевельника после пересадки. На третий год после посадки изменчивость прироста несколько снижается.

8. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выводы:

1. Большая густота можжевелового подлеска , более высокие биометрические показатели и лучшее состояние можжевельника отмечаются в типе леса сосняк мшистый.

2. Данные, полученные при измерении электрического сопротивления прикамбиального комплекса тканей стволов можжевельника, позволяют использовать этот метод для экспресс-диагностики состояния растений в полевых условиях и выборе маточников для заготовки черенков.

3. Выявлены три формы можжевельника обыкновенного, произрастающего в сосняках мшистом и лишайниково-мшистом. отличающихся по габитусу, форме и размерам шишкоягод, показателям качества и активности катала-зы семян, содержанию общего хлорофилла в хвое, - две древовидные (узкопирамидальная и повислая) и одна кустарниковая .

4. В течение вегетационного периода влажность хвои и побегов изменяется в зависимости от погодных условий, опускаясь почти до критического значения во время летней засухи. Активность каталазы в хвое женских экземпляров в 4-5 раз выше, чем у мух^ких; данный показатель можно использовать в полевых и лабораторных условиях для определения пола растений можжевельника.

5. Урожайные годы отмечаются через 2-3 гола, в зависимости от погодных условий. В разные по урожайности годы урожай варьирует от 2,4 до 5,8 кг/га шишкоягод.

6. Шишкоягоды древовидных форм можжевельника имеют большую массу и размеры, чем кустарниковой формы. Масса 1000 шт. семян также больше у древовидных форм, тогда как выход семян из шишкоягод, полнозернис-тость и активность каталазы у них меньше.

7. Результаты лабораторных исследований показали, что применение в качестве стимуляторов роста растворов гетероауксина меньших концентраций в большей степени способствуют укореняемости черенков можжевельника обыкновенного. Оптимальным сроком черенкования является период до начала вегетации. Лучшее укоренение наблюдалось в субстрате из смеси торфа и опила хвойных пород в соотношении 1:!. Пол маточных растений влияет на укореняемость только в контрольном варианте опыта; с применением гетероауксина процент укоренившихся черенков, взятых с женских и мужских растений, выравнивается.

8. В парниках холодного типа черенки, взятые с женских растений, укоренялись хуже, чем с мужских. Положительный эффект п; ,1 укоренении дает обработка черенков раствором марганцовокислого ка..ия (0,001%) при этом укореняемость лучше, чем в контрольном варианте опыта, или с применением раствора гетероауксина (0,0001%).

9. Саженцы можжевельника обыкновенного в культурах, созданных дичками с открытой корневой системой, имеют к концу третьего года прижиые-мость 54,8%. Приживаемость тесно связана с размерами высаживаемых растений. Лучше приживаются саженцы высотой 10-35 см на момент посадки.

10. При создании подпологовых культур можжевельника различными видами посадочного материала наиболее высокую приживаемость имели растения с закрытой корневой системой.

11.Отмечена большая изменчивость прироста осевого побега, особенно в течение первых двух лет после посадки, что свидетельствует о сильном послепосадочном стрессе можжевельника.

Рекомендации:

1. При укоренении черенков можжевельника обыкновенного в холодных парниках рекомендуется использовать субстрат следующего состава: слой навоза (в качестве биотоплива) толщиной 20-25 см, слой смеси песка с дерновой землей (в соотношении 1:1) толщиной 8-10 см, слой смеси торфа, опила хвойных пород и дерновой земли (в соотношении 1:1:1) толщиной 3-4 см.

2. Для укоренения брать двухлетние черенки с пяткой и обрабатывать их перед посадкой раствором марганцовокислого калия 0,001%-ной концентрации или гетероауксина 0,0001%-ной концентрации. Заготовку черенков производить до начала вегетационного периода (конец апреля -начало мая).

3. Укоренение желательно проводить в течение двух вегетационных периодов и только на третий год пересаживать в школьное отделение на доращива-ние.

4. Выкопку черенковых саженцев производить с глыбкой земли , так как можжевельник обыкновенный плохо переносит повреждения корневой системы при пересадке.

5. При использовании крупномерного посадочного материала с признаками повреждения корневой системы при его выкопке с места выращивания (особенно при использовании посадочного материала с открытой корневой системой) рекомендуется проводить обрезку надземной части растения, срезая стволик на высоте 1-2 см от корневой шейки.

6. При создании плантационных культур можжевельника обыкновенного для получения высокой приживаемости целесообразно использовать посадочный материал с закрытой корневой системой (дички, сеянцы, черенковые саженцы).

2i

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Харламова C.B. Опыт создания плантаций можжевельника обыкновенного // Информ. листок №39, Марийский ЦНТИ. - Йошкар-Ола, 1995. - 3 с.

2. Харламова C.B. Урожайность и качество семян можжевельника обыкновенного // Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России (на базе боров Среднего Поволжья): Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. - Йошкар-Ола, 1995. -С.39-40

3. Харламова C.B. Можжевельник обыкновенный в сосновых лесах Республики Марий Эл // Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России (на базе боров Среднего Поволжья): Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. -Йошкар-Ола, 1995. - С.64-65

4. Кречетова Н.В., Карасева М.А., Харламова C.B. Семеношение можжевельника обыкновенного в Заволжье II Переработка растительного сырья: Сборник трудов. - Вып. 2. - Красноярск: КГТА, 1995. - С.47-48

5. Харламова C.B. Укоренение черенков можжевельника обыкновенного в парниках холодного типа II Интенсификация выращивания посадочного материала: Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции. - Йошкар-Ола, 1996. - С. 67-68