Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Теория и практика выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой для лесовосстановления

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Теория и практика выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой для лесовосстановления"

РГБ ОД 2 7 ОПТ 1998

На правах рукописи

ЖИГУНОВ Анатолий Васильевич

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ ДЛЯ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ

06.03.01 - лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург -1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте

лесного хозяйства

Официальные оппоненты: Родин А.Р., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бабич Н.А., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Медведев С.С., доктор биологических наук, профессор

Ведущая организация: Северный научно-исследовательский институт леса (г. Архангельск)

Защита состоится в часов на заседании

Диссертационного Совета Д »63. 50. 04 при Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии, Институтский пер., 5, главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке академии. Автореферат разослан ^ _ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

Полубояринов О.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ключевые проблемы лесовосстановления: повышение приживаемости, сохранности и ускорение роста лесных культур, а также снижение материальных затрат на их производство и уходы, - теснейшим образом связаны с качеством посадочного материала. Многие исследователи в разных странах предполагали возможным приблизиться к решению данной проблемы путем использования посадочного материала с закрытой корневой системой.

Отечественные и зарубежные разработки в этой области, начатые в конце 50-х годов, подтвердили актуальность данного направления как в лесоводственно-экономическом (повышение коэффициента полезного использования семян, удлинение сроков посадки, увеличение приживаемости и сохранности культур), так и в социальном плане. Однако широкое применение посадочного материала с закрытой корневой системой в лесокультурном производстве России сдерживается отсутствием научно обоснованных рекомендаций по его выращиванию и использованию применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям регионов.

Цель и задача исследования. Цель наших исследований определена в следующем виде: изучить биологию роста и формирования посадочного материала в ограниченном объеме искусственного субстрата в условиях контролируемой среды, на этой основе обосновать агротехнику выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой, дать оценку его адаптационных особенностей в лесных культурах. В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:

- разработать систему контейнеров для выращивания различных видов посадочного материала;

обосновать режимы многоротационного выращивания

контейнеризированных сеянцев в подзоне южной тайги;

- разработать способы комплексной оценки субстратов для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями;

разработать систему применения минеральных удобрений при выращивании посадочного материала с закрытыми корнями;

- разработать комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих существенное улучшение качества посадочного материала и увеличения количества растений с единицы площади теплиц;

- изучить адаптационные особенности посадочного материала с закрытыми корнями в лесных культурах.

Личный вклад автора. Работа выполнена в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте лесного хозяйства и является самостоятельной работой автора. Она представляет собой итог 22-летних исследований,

осуществленных автором в порядке проработки следующих тем в роли ответственного исполнителя:

- "Разработать технологии и комплекс машин для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями" (№ Г.Р. 76075084);

- "Создать и внедрить перспективные технологические процессы производства и посадки на вырубках лесных культур посадочным материалом с закрытыми корнями" (№ Г.Р. 81041262);

- "Разработать региональные нормативы, перспективные технологии и лесоводственпые требования к машинам для закладки и выращивания плантационных культур с сокращенным (до 35-40 лет) оборотом рубки" (№ Г.Р. 01833037084);

"Разработать технологию закладки и выращивания культур с использованием контейнеризированных сеянцев" (№ Г.Р. 01860052302); в роли научного руководителя:

- "Разработать технологию производства контейнеризированных сеянцев из семян с улучшенными наследственными свойствами" (№ Г.Р. 01860055105);

- "Разработать технологию многоротационного выращивания малообъемных контейнеризированных сеянцев и технологию создания лесных культур на основе энергосберегающих дискретных способов обработки почвы" (№ Г.Р. 01890069936);

- "Разработать рекомендации по выращиванию крупномерного посадочного материала с выходом на промышленную технологию его производства в теплично-питомническом комплексе" (№ Г .Р. 01960001664).

В диссертации рассмотрена только та часть исследований, которая выполнена лично автором или под его непосредственным руководством, т.е. в тех случаях, когда им ставилась задача, определялась программа и методика работ, обобщались полученные результаты.

Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки.

Научная новизна. Впервые на основе большого экспериментального материала и биолого-экологического системного подхода определены биологические особенности роста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели европейской {Picea abies (L.) Karst.) в молодом возрасте в условиях контролируемой среды на искусственных субстратах с ограниченным объемом корнезакрывающего кома и обоснована система агротехнических мероприятий, обеспечивающая получение в минимальный срок максимального количества высококачественного посадочного материала с единицы площади.

Установлено, что применение разработашюй системы контейнеров, обеспечивает получение посадочного материала основных лесообразующих пород России (лиственница сибирская, пихта сибирская, сосна кедровая сибирская, дуб черешчатый, береза повислая и другие) в широком диапазоне их биометрических параметров. Использование отдельных видов посадочного материала может быть ориентировано как на закладку школьного отделения в

питомниках открытого грунта, так и на создание лесных культур с заданными показателями их сохранности и роста.

Выявлены адаптационные особенности посадочного материала с закрытыми корнями в лесных культурах. Определен ход роста контейнеризированных сеянцев сосны и ели в основных типах местопроизрастания при различных способах обработки почвы.

Предметом защиты являются:

разработанная система контейнеров для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями;

обоснованный режим применения минеральных удобрений при выращивании посадочного материала с закрытыми корнями;

разработанные многоротационные схемы выращивания контейнеризированных сеянцев;

разработанный комплекс агротехнических приемов выращивания посадочного материала с закрытыми корнями;

- разработанные технологические схемы применения малообъемных контейнеризированных сеянцев для закладки школьного отделения питомника открытого грунта;

- установленные закономерности хода роста контейнеризированных сеянцев сосны и ели в основных типах местопроизрастания при различных способах обработки почвы;

всесторонняя оценка того, что может дать закладка лесных культур посадочным материалом с закрытыми корнями.

Обоснованность и достоверность выводов и практических рекомендаций обеспечивается применением современных методов исследований, проведенных в течение 22 лет в условиях закрытого грунта и на вырубках на стационарных опытных объектах.

В серии опытов по разработке агротехники выращивания посадочного материала с закрытыми корнями было использовано более 10 млн. штук растений, у 200 тыс. пггук определены биометрические параметры. В течение вегетационного сезона еженедельно проводилось определение морфометрических и биохимических показателей для оценки качества и жизнеспособности посадочного материала. Постоянно осуществлялся контроль за физическими, агрохимическими и биохимическими показателями свойств минерально-торфяных субстратов для его выращивания. В типичных для региона лесорастительных условиях на 27 постоянных пробных площадях общей площадью около 100 га уже третье десятилетие ведутся наблюдения за ходом роста лесных культур с закрытой корневой системой в зависимости от технологии их закладки и выращивания. В ходе авторского надзора проанализированы результаты выращивания посадочного материала в тепличных хозяйствах Ленинградской, Псковской, Новгородской, Вологодской и Калининградской областей. Обработка материалов выполнялась с

необходимыми статистическими оценками точности и достоверности, полученных данных.

Практическая значимость и внедрение результатов. Результаты исследований могут рассматриваться как решение проблемы ускоренного (за два года) производства крупномерного высококачественного посадочного материала с заданными параметрами, применение которого позволяет повысить культуру и экономические показатели лесокультурного производства в условиях Северо-Запада России. Автором предложен комплекс агротехнических мероприятий по всему циклу лесокультурного производства от выбора контейнеров при выращивании посадочного материала до закладки лесных культур. Элементы разработанной технологии могут быть использованы также при выращивании сеянцев хвойных пород на грядах закрытого грунта в различных климатических условиях. На основе выполненных автором исследований, разработаны и внедряются в практику практические и методические рекомендации:

- "Производство посадочного материала "Брикет";

- "Применение саженцев "Брикет" при создании лесных культур";

- "Применение минеральных удобрений при выращивании посадочного материала в теплицах";

- "Оценка пригодности субстрата для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями";

- "Химическая борьба с сорняками при выращивании саженцев "Брикет";

- "Производство контейнеризированных сеянцев".

Апробация работы. Основные положения, выводы и результаты исследований доложены и получили положительную оценку на Международном симпозиуме "Лес, окружающая среда и новые технологии в Северной Европе" (Петрозаводск, 1993), на III Всероссийском съезде лесничих (Санкт-Петербург, 1994), на Всероссийской конференции "Сосновые леса России в системе многоцелевого лесопользования" (Воронеж, 1993), на Всероссийской школе передового опыта "Внедрение научно-исследовательских разработок в лесовосстановлении и защитное лесоразведение" (Москва, 1989), на совещании-семинаре "Лесовосстановление на Северо-Западе России" (Санкт-Петербург, 1997), на ежегодных научных конференциях Лесотехнической академии (Санкт-Петербург, 1991-96 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовало 60 печатных работ в различных изданиях, в том числе в журналах: "Почвоведение", "Агрохимия", "Лесное хозяйство", общим объемом 45 пл., в том числе одна книга в соавторстве и 9 брошюр. В большинстве публикаций с соавторами личный вклад диссертанта является основным.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы. Она изложена на 294 стр. машинописного текста, включает 97 таблиц, 32 рисунка (графиков, схем, фотографий), библиографию из 428 наименований (140 иностранных) на 26 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Использование посадочного материала с закрытыми корнями имеет столь же давнюю историю, как и использование посадочного материала с открытыми корнями. В литературе отдельные ссылки на посадки деревьев с комом почвы восходят к 1725 г. (Барнетт, Бриссетг (Вашей, Впязейе), 1986). На протяжении всего двадцатого столетия при проведении лесовосстановительных работ в различных местах в небольших объемах применяли дички с комом. Их заготовляли на вырубках старше 5 лет с хорошим возобновлением, на полосах вдоль дорог, под лтшями электропередач. Биологические достоинства таких саженцев бесспорны. В России также известны успешные посадки К.Ф.Тюрмера (1891) и М.К.Турского (1899), которые производились дичками с глыбкой. Такие культуры часто имели лучшее состояние, чем созданные традиционным посадочным материалом с открытой корневой системой.

Несмотря на положительные результаты, использование посадочного материала с закрытой корневой системой в то время не получило широкого распространения из-за высокой трудоемкости работ и полного отсутствия средств их механизации. К середине XX века техническая оснащенность лесного хозяйства возросла, и лесоводы разных стран вернулись к практическому использованию сеянцев и саженцев с закрытыми корнями. Начатое в 1959 г. использование контейнера "Онтарио" стимулировало развитие этой идеи в Северной Америке. Это произошло на качественно новом уровне, и за сравнительно короткий срок был разработан ряд новых технологий производства посадочного материала с закрытой корневой системой.

Все варианты технологий выращивания посадочного материала с закрытыми корнями можно условно разделить на две группы: 1) посев семян в определенные емкости, заполненные субстратом (сеянцы); 2) посадка сеянцев в питательный субстрат, заполняющий определенные емкости (саженцы).

Отличительные особенности каждой го перечисленных технологий рассматривались в работах М.К.Буша с соавторами (1974), Ю.И.Жиганова и С.Ф.Покровской (1975), И.Скоупы (1981), Е.Л.Маслакова с соавторами (1981,1985), А.В.Жигунова (1995).

В ряде случаев было установлено, что организация питомников, производящих посадочный материал с закрытой корневой системой, экономически более выгодна по сравнению с организацией питомников, выпускающих традиционный посадочный материал с обнаженной корневой системой (Гулдин (виШт), 1982). Вместе с тем отмечалось, что применение посадочного материала с закрытой корневой системой в лесокультурном производстве имеет и существенные недостатки. К ним следует отнести в первую очередь необходимость перемещения груза со значительной массой в процессе транспортировки и посадки. Поэтому имеются сведения и об отказе от

использования посадочного материала с закрытой корневой системой. Так, например, в условиях ЮАР рекомендуется вернуться к использованию посадочного материала с обнаженной корневой системой вследствие меньшей трудоемкости его выращивания и незначительной материалоемкости. Отдельные финские специалисты (Харстела, Терво (Harstela, Tervo), 1983) считают более перспективным использование сеянцев с открытой корневой системой, так как при этом методе получения посадочного материала возможно более интенсивное использование ручного труда.

Во многом оценки технологии производства посадочного материала с закрытой корневой системой зависили от выбора тех или иных контейнеров. Конструктивные параметры контейнеров определяют степень механизации и автоматизации всего технологического процесса от посева семян до создания лесных культур, а материалы и технология их изготовления - экономические показатели производства посадочного материала и создания лесных культур с его использованием. В настоящее время в разных странах для выращивания посадочного материала широко используются различные контейнеры, изготовленные из полимерных пластиков, пленок, бумаги, торфоцеллюлозы и т.д.

Анализируя принципиальные особенности выбора конструкции контейнеров, П.Ф. Хан (P.F.Hahn) (1982) указывает, что выбор типа контейнера не должен базироваться на требованиях, предъявляемых к конструкции имеющегося в хозяйстве оборудования шш лесопосадочной техники. Такой путь выбора конструкции контейнера неизбежно приведет к неудаче. Контейнер должен обеспечивать: соответствие биологическим потребностям данного вида растений, в том числе возможности достижения ими необходимых параметров; безвредность материала для растений в течение всего процесса выращивания; оптимальное развитие растений по высоте, диаметру ствола, корневой системы и кроны растений, одревеснение стволика и созревание почек; защиту корней от экстремальных условий среды; возможность механизации работ в питомниках и на лесокультурных площадях; многократное использование в ряде циклов производства посадочного материала; минимальную себестоимость и материалоемкость.

Многочисленные виды контейнеров, применяемые в технологиях первой группы, Дж. П. Барнетг и Дж. С. Бриссетг (J.P.Barnett, J.C.Brissette) (1986) разделили на три основных типа: "трубка", "ком" и "блок".

Агротехника выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой имеет сходство с агротехникой выращивания посадочного материала с обнаженной корневой системой в условиях теплиц. Этому процессу посвящено много работ (Игаунис,1974,1975, Маслаков и др., 1975, Редько и др., 1983, Синников и др.,1986 и др.). Разработаны практические рекомендации, учитывающие региональные особенности выращивания сеянцев хвойных пород в пленочных теплицах: для европейского Севера, Карелии, Северо-Запада России, Литвы, Эстонии, Дальнего Востока.

Но процесс выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой имеет и принципиальные отличия от выращивания традиционного посадочного материала. Корневые системы растений развиваются в емкостях ограниченного объема, заполненных питательным субстратом, что изменяет весь процесс выращивания: значение одних агроприемов снижается, а других возрастает. Выбор контейнера для выращивания посадочного материала (способ контейнеризации) задает объем корнезакрывающего кома субстрата, густоту выращивания растений, методы ограничения выхода корней из брикета, формирование корневой системы внутри него и т.д.

Высокоэффективное функционирование теплично-питомнического комплекса по выращиванию посадочного материала с закрытыми корнями возможно только при целенаправленном регулировании роста и питания молодых древесных растений в условиях закрытого грунта. Общие схемы разработки и применения интенсивных технологий выращивания посадочного материала в питомниках открытого грунта на основе законов функционирования экосистем рассматривались И.К.Мангалисом (1985) и Е.М.Романовым (1997).

Технологии выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой, применяемые в странах Северной Европы и в Канаде, ориентированы на получение однолетних контейнеризированных сеянцев с корнезакрывающим комом минимального объема. Малый объем приводит к увеличению густоты стояния растений и улучшению технико-экономических показателей производства. В результате получается довольно мелкий посадочный материал (высота 7-20 см, масса 2-6 г), но при слабой конкуренции сорной растительности его использование в лесокультурной практике дает хорошие результаты (Маркова, Жигунов, 1994). Механическое перенесение технологии создания культур сеянцами с севера Европы в южную часть лесной зоны России едва не дискредитировало саму идею использования посадочного материала с закрытой корневой системой, ибо требования к параметрам сеянцев и саженцев для закладки культур в условиях южной тайги и в зоне смешанных лесов значительно выше.

О значительной эффективности использования посадочного материала с закрытой корневой системой свидетельствует история его производства и применения в ряде зарубежных стран. В шестидесятые годы этот процесс начался, а к 1985 году массовое промышленное производство и использование сеянцев и саженцев с закрытыми корнями уже имело место в лесном хозяйстве Швеции, Финляндии, Норвегии, Канады, США, Франции, Чехии.

В России и странах СНГ работы по проблеме выращивания и лесокулыурного использования посадочного материала с закрытой корневой системой были начаты в 1963 году. Посадочный материал с закрытой корневой системой при создании лесных кулыур довольно широко применялся в Нижнем Поволжье, при рекультивации земель Курской магнитной аномалии, в Восточном Казахстане, в Крыму, в республиках Средней Азии, на Дальнем Востоке. Но особенно широкое использование он получил в Псковской (Головин и др., 1980,

Чевидаев, 1981) и Ленинградской областях (Мелешин и др., 1984), где функционировали промышленные теплично-питомнические комплексы по производству посадочного материала с закрытыми корнями.

Лесокультурная оценка разных видов посадочного материала показала, что энергия роста, определяемая как отношение Д2Н на втором-четвертом годах выращивания в культурах к Д2Н посадочного материала, у посадочного материала с закрытыми корнями в 1,5-2 раза превышает данные по сеянцам и саженцам того же возраста из открытого грунта, что является следствием уменьшения послепосадочной депресии роста вследствие хорошей сохранности корней в субстрате. Кроме того посадочный материал с закрытой корневой системой позволяет значительно продлить сроки посадки культур и ввести в освоение труднодоступные участки, где использование традиционного посадочного материала практически невозможно.

Ряд авторов рекомендует применять посадочный материал с закрытой корневой системой в тяжелых лесорастительных условиях для облесения песчаных дюн, нарушенных земель и т.д., так как он более жизнеспособен.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

В основу программно-методической концепции диссертационной работы положены выявление факторов определяющих качество посадочного материала, определение параметров оцеики качества посадочного материала и разработка основ современных технологий выращивания посадочного материала с закрытыми корнями (рис.1).

Согласно этих положений и были спланированы экспериментальные исследования. Состояние проблемы и запросы практики выращивания посадочного материала с закрытыми корнями выдвинули следующие приоритетные программные вопросы:

1. Разработать систему контейнеров для выращивания различных видов посадочного материала.

2. Обосновать режимы шюгоротационного выращивания контейнеризированных сеянцев в подзоне южной тайги.

3. Разработать комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих существенное повышение качества посадочного материала с закрытыми корнями и увеличение его выхода с единицы площади.

4. Разработать технологические схемы применения малообъемных контейнеризированных сеянцев для закладки школьного отделения в питомниках открытого грунта.

5. Оценить адаптационные особенности посадочного материала с закрытыми корнями в основных типах местопроизрастания при различных способах обработки почвы.

Постановка и содержание задач различных уровней для повышения качества и эффективности выращивания посадочного материала с закрытой корневой

системой

Рис» 1

Для достижения цели, поставленной в диссертационной работе, в качестве методической основы был принят комплексный подход к организации исследований. В качестве одного из критериев для оценки выращиваемого посадочного материала и разрабатываемых агротехнических приемов по его производству использовались показатели устойчивости и скорости роста сеянцев и саженцев с закрытыми корнями в культурах. При анализе полученных данных применялись математико-статистические методы исследования.

Основные методические положения, принятые для решения программы работ, сводятся к следующему.

Разработка системы контейнеров для выращивания различных видов посадочного материала проводилась путем подбора приемлемого вида контейнеров для его выращивания. На следующем этапе исследований полученные контейнеры испытывались при выращивании в них посадочного материала.

Для обоснования режимов многоротационного выращивания в подзоне южной тайги проводились опыты с контейнеризированными сеянцами сосны обыкновенной, сосны скрученной, ели европейской, лиственницы сибирской, лиственницы европейской и псевдотсуги Мензиса. Для увеличения энергии прорастания семена подвергали различным методам обработок: снегованию, барбатированшо, плазменной обработке, замачиваншо в растворах микроэлементов и стимуляторов роста. Изучали влияние на биометрические показатели однолетних и двухлетних сеянцев различных сроков посева семян в пленочные теплицы летнего типа и на открытом полигоне, переноса сеянцев на доращивание из теплицы на открытый полигон и с открытого полигона в теплицу.

Разработка комплекса агротехнических мероприятий, обеспечивающих существенное повышение качества посадочного материала с закрытыми корнями и увеличение его выхода с единицы площади, осуществлялось путем комплексных исследований в многофакторных опытах.

При изучении возможности использования для выращивания посадочного материала торфов разной степени разложения и определения необходимой степени его уплотнения при заполнении ячеек контейнеров испытывали торфа различного ботанического состава со степенью разложения от 5 до 35 %. Оценку пригодности субстрата проводили по агрохимическим показателям, биотестированию и ферментативным тестам.

Выращивание сеянцев проводили в разных объемах корнезакрывающего кома (55 - 3500 см3) с густотой размещения от 69 до 642 шт./м2 с расстановкой растений на втором году выращивания и без расстановки в теплице или на открытом полигоне. Оценка влияния различных агротехнических мероприятий на рост сеянцев проводилась по выходу стандартных сеянцев, соответствующих ТУ 56-316-88 и их фитопатологическому состоянию. Для оценки адаптации посадочного материала к условиям внешней среды использовались показатели линейного роста стволиков, корней, хвои; накопления сухого вещества

в органах; оводненность органов; новообразование хвои; содержание в хвое пигментов, моно- и дисахаров, крахмала, фенольных соединений и основных элементов минерального питания.

С целью разработки системы профилактических и защитных мероприятий против довсходовой гибели семян и послевсходовой гибели сеянцев разрабатывались способы их химической и биологической защиты от грибных заболеваний.

Изучение влияния доз и форм минеральных удобрений проводилось при различных комбинациях элементов минерального питания при дозах N от 0 до 0,52, Р205 от 0 до 0,64, К20 от 0 до 0,64 кг на 1 м3 торфа. Поиск оптимальных соотношений питательных элементов в субстрате основывался на физиологическом и факгориальном методах. Для изучения динамики вымывания элементов минерального питания из торфяного субстрата проводилось изучение состава лизиметрических растворов, которые сравнивали с составом поливной воды и составом растворов для жидких подкормок.

Для установления режимов выращивания посадочного материала с целью получения оптимальных по продуктивности и устойчивости сеянцев испытывались различные сроки двухнедельного воздействия коротким (восьмичасовым) днем (КД) с середины июня по 10 августа. В течение вегетационного сезона еженедельно проводилось изучение морфогенеза побегов.

Расчет затрат трудовых ресурсов, машино-смен, материалов и стоимости работ сделан на основе возможностей техники, серийно выпускаемой отечественной промышленностью. Составление расчетно-технологических карт проводилось по общепринятым методикам.

Определялись оптимальные сроки посадки контейнеризированных сеянцев для закладки школьного отделения в питомнике открытого грунта. С двухнедельным интервалом сеянцы 1 ротации высаживались с августа месяца по июль следующего после посева года, а сеянцы II ротации - в течение всего следующего вегетационного периода. Посадки контейнеризированных сеянцев в школьное отделение проводились вручную (под меч Колесова и цилиндрическую лопату) или механизированным способом с использованием посадочной машины "ЭМИ-5" агрегатированной с трактором МТЗ-80/82.

Для оценки адаптационных особенностей посадочного материала с закрытыми корнями в основных типах местопроизрастаний при разных способах обработки почвы проводились исследования влияния различных агротехнических приемов выращивания посадочного материала на рост в культурах. Соответствующие партии посадочного материала (по вариантам технологии их выращивания) использовались для закладки крупно- и мелкоделяночных опытов. Культуры закладывались на целине, дискретных микроповышениях или плужных пластах с проведением систематических уходов. Изучение лесорастигельных свойств почв для характеристики исходного фона выполнялось с применением общепринятых методов полевых и лабораторных исследований.

Исследования архитектоники и биомассы корневых систем в культурах 1 класса возраста проводились с целью выявления растений с признаками механической неустойчивости и связанными с нею аномалиями роста.

Технологические карты на создание лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой составлялись на преобладающие в лесокультурном фонде категории площадей по основным группам типов лесорастительных условий.

Основная часть объектов исследований сосредоточена в Ленинградской, Новгородской и Псковской областях. В качестве опорного для опытных работ было взято Опытное лесное хозяйство "Сиверский лес" Ленинградской области, в котором 60-70 % площадей лесокультурного фонда представлено черничной группой типов леса, типичной для региона в целом.

Изучался ход роста лесных культур с закрытой корневой системой в зависимости от агротехники выращивания посадочного материала, сроков посадки и способов обработки почвы. На 27 постоянных пробных площадях общей площадью около 100 га изучался ход роста лесных культур с закрытыми корнями.

Объем работ, выполненный при решении задач данного исследования, характеризуется следующими основными показателями:

- ежегодно в течение 22 лет в теплично-питомническом комплексе ГОЛХ "Сиверский лес" производилось выращивание от 200 до 600 тыс. шт. посадочного материала с закрытой корневой системой;

- исследовано 650 вариантов агротехники выращивания посадочного материала, замерены биометрические показатели у 200 тыс. пгг. растений, у 4 тыс. шт определена биомасса различных фракций надземной части и корневой системы;

- на площади около 100 га в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях в типичных для региона условиях заложено 27 стационарных участка, на которых уже третье десятилетие изучается динамика роста опытных лесных культур;

- проведено агрохимическое обследование 5 тыс. проб почв и торфосмесей, выполнено около 1 тыс. анализов поливных и лизиметрических вод, 3 тыс. анализов растительных образцов, 1 тыс. биохимических и ферментативных тестов для определения качества посадочного материала, торфяных субстратов и почв; определена влажность почв и торфяных субстратов 1 тыс. образцов.

ГЛАВА 3. РОСТ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ

3.1. Контейнеризация посадочного материала с закрытой корневой системой

Нами были разработаны проекта и выпущены совместно с ПО "Тоотси" (Эстония) серийные образцы контейнеров из вспененного полистирола с

объемом ячеек 60, 142, 255, 355, 475 см3, обеспечивающих густоту выращивания от 115 до 642 шт./м2 (табл. 1).

Таблица 1

Контейнеры для выращивания сеянцев хвойных пород, используемые в поточной линии ЖС-100

Контейнеры Внешние габариты, мм Количество ячеек Размер ячейки

шт. на 1 контейнер шт. нам2 Верхняя часть, мм Высота, мм Объем, см3

Тоотси-135 600x350x110 9x15=135 642 d=32 100 60

Тоотси -84 600x350x110 7x12=84 380 40x40 100 142

Тоотси - 40 600x350x110 5х 8=40 190 50x65 100 355

Тоотси - 24 600x350x110 Зх 8=24 115 86x74 100 475

"Cora" 285x57x105 1x4=4 222 57x66 105 320

"Сота" 285х57x135 1x4=4 222 57x74 135 400

НАТИ 600x350x100 5x10=50 238 d=60 100 320

ВНИЭКИГУ 600x350x100 5x10=50 238 d=60 100 320

Выращивание сеянцев в контейнерах из сборных секций из полиэтилена низкого давления показало, что после двух вегетационных сезонов выращивания сеянцы из ячеек контейнеров невозможно извлечь без повреждения корнезакрывающего кома и корневой системы из-за проникновения корневых систем в соседние ячейки кошгейнера. Поэтому нами были предложены конструкции цельнолитого контейнера из полиэтилена низкого давления с решетчатым дном. Четыре ячейки жестко соединены в верхней части в кассету ("Сота"). На транспортер поточной линии ЖС-100 они подаются на проволочных подставках, сблокированные по 80 шт. Подставки являются транспортными единицами во время всего процесса выращивания. Использование контейнеров данного вида позволяет снижать густоту доращивания сеянцев во второй вегетационный сезон, что увеличивает выход стандартных сеянцев.

Изготовлены опытные образцы контейнеров типа "трубка" из бумаги с полимерными покрытиями. Партии бумаги с полимерными покрытиями выпускались согласно нашим технологическим требованиям ВНПО Бумпром в Санкт-Петербурге. Технологические требования к бумаге с полимерными покрытиями были ориентированы на срок службы контейнера от двух месяцев до двух лет. Испытывались образцы бумаги с различными покрытиями: полиэтилен, полипропилен, поливинилиденхлорид, латекс, микровоск. Исследуя скорость разложения стенок контейнеров, заполненных торфяным субстратом, при выращивании в них сеянцев в теплицах летнего типа, мы остановились на бумаге с тремя покрытиями: полиэтилен, полипропилен, поливинилиденхлорид, поскольку бумажные контейнеры с покрытиями другими полимерами имеют срок службы только до двух недель.

Все испытанные композиции разрушающихся пленок, используемые в качестве материала для изготовления многоячеистых контейнеров, не оказывали

отрицательного воздействия на рост сеянцев сосны и ели. Однако по срокам разрушения полимерной пленки эти композиции не подходят под технологические требования к материалам, пригодным для изготовления пленочных контейнеров. Раскопки в культурах 5-7-летнего возраста показали, что используемые ранее композиции пленок не разрушаются в течение этого времени и, хотя не оказывают пока отрицательного воздействия на темпы роста культур, деформируют корневую систему.

Использование торфоблоков субстратных ТБЗ-К-100 производства объединения "Ленторф" для выращивания сеянцев сосны и ели показало перспективность их применения в качестве контейнеров типа "блок". Однако этот тип контейнеров требует сложного оборудования для периодической разрезки блоков в период выращивания сеянцев. Кроме того, требования к регулированию микроклимата в теплицах должны быть значительно выше, т.к. субстрат контейнера в данном случае не имеет никакой оболочки.

. Таким образом испытаны различные контейнеры для выращивания сеянцев хвойных пород: серийные образцы контейнеров типа "ком", опытные образцы контейнеров типа "трубка" и "блок", показаны их преимущества и недостатки. Разработанная система контейнеров позволяет получить посадочный материал с забытой корневой системой в достаточно широком диапазоне их биометрических показателей.

3.2. Подбор субстрата

Установлено, что характеристики торфа, используемого в качестве субстрата для выращивания растений, должны быть более жесткими, чем торфа, применяемого в качестве органического удобрения, где он составляет не более 510 % от объема корнеобитаемого слоя почвы. Главным критерием пригодности торфа для использования его в качестве субстрата является уровень содержания в нем токсических соединений, который устанавливается с помощью биотестов. Остальные показатели, лимитирующие рост, регулируются соответствующими добавками (рН, содержание подвижных форм азота, фосфора, калия) или учитываются при выращивании посадочного материала (ботанический состав, степень разложения, объемная масса торфа и др.).

При механизированном заполнении ячеек контейнеров субстратом переуплотнение минерально-торфяной смеси отрицательно сказывается на росте сеянцев сосны и ели, а слабо заполненные ячейки контейнеров дают недостаточную прочность торфяного кома. Уплотнение минерально-торфяной смеси при заполнении контейнеров должно уменьшаться по мере возрастания степени разложения торфов. Диапазон полезной степени уплотнения составляет, соответственно, при 5,10 и 15 % степени разложения: 1,7-2,4; 1,5-2,0; 1,3-1,8.

Агрохимическая характеристика и определение группового и фракционного состава гумусовых веществ не могут служить критерием оценки пригодности торфов при использовании их в качестве субстрата для выращивания

посадочного материала. Наиболее надежную биологическую оценку пригодности торфяных субстратов для выращивания посадочного материала хвойных пород можно получить с помощью их биотестирования растениями-индикаторами или с использованием ферментативных тестов.

3.3. Применение минеральных удобрений

Выявлено, что значительная часть элементов минерального питания, внесенная в торфяной субстрат, в период выращивания сеянцев теряется. Изучение динамики состава лизиметрических растворов из-под торфяного субстрата однолетних контейнеризированных сеянцев показало, что их концентрация достаточно высока, и что вынос элементов минерального питания только за один вегетационный сезон составляет около 10 % Р205 и 20 % К20.

Со стандартной дозой удобрения в субстрат и с водой при поливах в каждый контейнер вносится 650 мг К, 552 мг Р205 и 568 мг К20, что в 3-11 раз превышает потребность сеянцев. Если даже допустить, что сеянцы поглощают N. Р, К только из минеральных удобрений, то даже и в этом случае коэффициент использования фосфорных удобрений будет составлять только 2 %, калийных -4 %, а азотных - около 30 %. В действительности этот коэффициент будет гораздо меньше, так как растение использует питательные вещества субстрата, переходящие в подвижные формы при минерализации торфа, а также элементы минерального питания, содержащиеся в воде, вносимые при поливах.

Ранее считалось, что для посадочного материала с закрытой корневой системой излишки внесенных и непоглощенных растением элементов минерального питания остаются в торфе и служат запасом, используемым посадочным материалом после посадки на лесокультурной площади. В действительности создать такой запас не удается.

Проведенные в течение ряда лет опыты на контейнеризированных сеянцах сосны и ели показали, что выращивание растений на субстратах при снижении внесения калийных удобрений в 2-4 раза, а фосфорных в 4-8 раз по сравнению со стандартными дозами не приводит к ухудшению показателей роста посадочного материала, а увеличение доз внесения азотных удобрений в два раза даже повышает качество получаемого посадочного материала в условиях тепличного хозяйства на Северо-Западе России.

3.4. Режимы выращивания

Даже при использовании семян хвойных пород с очень высокой лабораторной всхожестью (90-94 %) не удается избежать ее снижения на 10 -14 %. В наших условиях при использовании в разные годы семян ели с лабораторной всхожестью 85-92 % и семян сосны с лабораторной всхожестью 90-96 % количество всходов через месяц после посева составляло, соответственно, 69-78 % и 66-74 %. И только используя сепарацию семян в

воздушном потоке, удается удержать количество всходов сосны и ели на уровне 90-94 %.

В производстве сеянцев с закрытой корневой системой важной проблемой является наличие пустых ячеек в контейнерах. Чем длительнее срок выращивания посадочного материала и, следовательно, значительнее затраты, тем настоятельнее необходимость добиться их отсутствия. Для этого прибегают к увеличению нормы высева семян. Необходимость этой меры имеет не только биологические основания (всхожесть семян), но и технические: несовершенство высевающих аппаратов, смещение ячеек при перемещении в поточной линии по высеву семян. При высеве нескольких семян в части ячеек контейнера оказывается по нескольку сеянцев. Удаление растений является трудоемкой операцией. Она необходима лишь в том случае, если ухудшается рост всех растений.

Опытным путем было доказано, что при выращивании контейнеризированных сеянцев одним из главных, определяющих их рост, факторов является густота посевов. В случае выращивания в ячейке контейнера более одного сеянца сосны или ели увеличение густоты приводит к ухудшению показателей роста не только всех растений в контейнере, но и доминирующего растения в каждой ячейке контейнера. Главная сложность состоит в том, как распределить семена в каждой ячейке контейнера так, чтобы общие затраты на семена, прореживание и пересадку были минимальными и в каждой ячейке был точно один жизнеспособный сеянец.

По нашему мнению, не следует сбрасывать со счетов и влияние интенсивности отбора при многосеменном посеве в ячейку контейнера. Изучение зависимости роста культур ели, заложенных 2-летними контейнеризированными сеянцами, от количества растений в ячейке контейнера показало, что к девятилетнему возрасту у доминирующих растений наибольшие высота и диаметр корневой шейки выше в биогруппах из двух растений (табл. 2). В биогруппах из трех растений аналогичные показатели практически тождествешгы контрольному варианту.

Поэтому, для таких пород, как сосна обыкновенная, для которых возможно с помощью сортировки семян добиться достаточно низкого процента пустых ячеек контейнеров (менее 5 %), может быть рекомендован одинарный посев семян. Для ели европейской, сосны скручешюй и лиственницы сибирской, обладающих значительно более низкой всхожестью семян, следует рекомендовать двух-трех штучный посев. Удаление лишних всходов рекомендуется проводить в возможно ранние сроки (через 15 дней после появления первых всходов, при необходимости одновременно с подсевом семян в пустые ячейки), если густота появившихся всходов в ячейках контейнеров на одну треть превышает количество ячеек контейнеров.

Устранение лишних растений в контейнерах малого объема равноценно увеличению объема ячеек. У сосны обыкновенной в год посева взаимное отрицательное влияние растений появляется при расстоянии между сеянцами

Таблица 2

Зависимость роста 9-летиих культур ели, заложенных 2-летними сеянцами, от количества растений в ячейке контейнера (объем корнезакрывающего кома 1 л)

Коли- Номер Исходный Сох- Высота, Диаметр Пока- Показа-

чество растения диаметр ран- см корневой затель тель

растений в био- корневой ность, шейки, До2Н, До2Н

в кон- груше шейки, % мм см3 в%

тейнере мм к конт-

ролю

1 1 8,7+0,11 100 282+10,6 47±1,5 6280 100

2 1 8,0±0,10 100 291+10,1 51+1,7 7510 120

2 8,0±0,10 92,2 202±9,3 32+1,5 2039 -

3 1 7,3±0,11 100 283±7,5 46±1,3 5934 94,5

2 6,3+0,08 96,3 220±6,1 31 ±0,9 2062 -

3 5,5±0,10 84,1 158+7,5 22±1,0 737 -

4 1 7,0±0,12 100 272±11,4 44±1,9 5290 84,2

2 6,3±0,11 92,8 218±9,3 33±1,6 2384 -

3 5,5±0,11 80,3 168+9,8 25±1,6 1034 -

4 4,5±0,11 28,6 122±9,1 17,6±1,3 378 -

5 1 6,4+0,12 100 278±10,2 42±1,8 4793 76,:з

2 5,6+0,11 91,7 225±7,8 31+1,6 2199 -

3 4,7+0,11 78,0 175±9,1 24±1,2 964 -

4 4,5+0,08 52,0 135±8,9 17+1,1 401 -

5 3,9±0,0 9 27,3 107+5,6 13+0,8 192 -

уже в 6 см (275 шт/м2). У ели европейской, как более теневыносливой породы, густота выращивания оказывает меньшее влияние. Существенное ухудшение роста наблюдается лишь при расстоянии меньше 3 см (1100 шт/м2) между сеянцами. Причина указанных явлений заключается в снижении уровня освещенности и специфическом микроклимате, создающемся внутри полога растений. Загущенное размещение растений в год посева отрицательно отражается не только на размерах сеянцев, но и на количестве зачатков хвои в почках.

Ограничение роста сеянцев под влиянием недостаточного объема ячеек контейнера, менее благоприятных погодных условий вегетационного периода или более суровых условий открытой площадки приводит к меньшей затененности растений и снижает негативный эффект увеличения густоты выращивания. При производстве контейнеризированных сеянцев следует ориентироваться на густоту выращивания, которая обеспечивает максимум улучшения качества посадочного материала при возможно большем количестве выращиваемых сеянцев на 1 м2 продуцируемой площади.

3.5. Основные схемы выращивания

В бореальной зоне Европы и Северной Америки для целей лесовосстановления широко используются однолетние сеянцы, выращенные в малообъемных контейнерах. Для увеличения конкурентоспособности контейнеризированных сеянцев в условиях южной тайги мы увеличили срок их выращивания до двух лет. Для обеспечения оптимального соотношения массы корневой системы и надземной части сеянцев потребовалось и увеличение объема корнезакрывающего кома.

Снижения себестоимости посадочного материала можно достигнуть при более интенсивном использовании площади теплиц для выращивания контейнеризированных сеянцев. Использование многоротационных схем позволяет получить два и более урожая сеянцев сосны и ели с закрытой корневой системой с единицы площади теплицы.

Последний срок наступления поздневесенних заморозков с длительным понижением до -5 - 8 °С в ночные часы в условиях Ленинградской области отмечается с 13 по 16 июня. До этого срока сеянцы из теплицы переносить для доращивания на открытый полигон из-за опасности сильного повреждения нельзя. Поэтому и был выбран срок посева второй ротации 20 июня.

Применительно к условиям Ленинградской области нами разработана схема получения до трех ротаций сеянцев сосны и ели в год. При использовании теплиц летнего типа практическое значение могут иметь только одно- и двухротационные схемы выращивания.

Перенос сеянцев с открытой площадки в теплицу вместо второго посева в ней значительно улучшает биометрические показатели посадочного материала. Этот технологический прием позволяет более рационально использовать полезную площадь теплиц. Кроме того, посев на открытой площадке можно производить в течение месяца с 20.04 по 20.05. Показатели роста при этом практически не снижаются, а запас во времени дает возможность разгрузить напряженный график работ в апреле.

Сеянцы сосны меньше реагируют на изменение условий доращивания, чем сеянцы ели. Биометрические показатели двухлетних сеянцев сосны, полученных с применением схемы выращивания 2т, 1т+1оп практически одинаковы вне зависимости от гидротермических условий вегетационного сезона доращивания. Биометрические показатели двухлетних сеянцев сосны, полученных с применением схемы выращивания 0,5т+1,0оп (II ротация), лишь в отдельные годы не уступают сеянцам I ротации, в остальные - в 2 раза (по массе) меньше. Сеянцы III ротации по биометрическим показателям значительно уступают сеянцам, выращенным по другим схемам (табл. 3).

Биометрические показатели двухлетних сеянцев ели, полученные с применением различных схем выращивания, уменьшаются в ряду: 2т, 1т+1оп, 0,5т+1,5он, 0,5т+1,0оп, О,5т+О,5оп. В зависимости от гидротермических условий

Таблица 3

Биометрические показатели двухлетних контейнеризированных сеянцев сосны в зависимости от применяемой схемы выращивания

Схема выращивания Густота выращивания, шт/м2 Объем корне-закрывающего кома, см3 Высота сеянца, см Диаметр корневой шейки, мм Масса сеянца, г Отношение массы корня к массе надземной части

Всего в том числе

надземной части корня

1т 222 400 13,3+0,45 2,4+0,06 1,5 1,0 0,5 0,33

2т 222 400 39,6+0,62 5,0+0,09 8,8 6,8 ' 2,0 0,29

1т+1оп 222 400 37,0+0,09 5,1+0,38 11,2 8,8 2,4 0,28

190 225 33,5+0,46 5,5+0,13 10,2 7,4 2,8 0,38

0,5т+1,5оп

(1 ротация) 222 400 28,9+0,90 4,8+0,09 6,9 4,9 2,0 0,41

и_ 190 225 20,1+0,32 4,1+0,05 5,3 3,6 1,7 0,48

0,5т+1,0оп

(II ротация) 222 400 18,8+0,28 4,0+0,05 3,5 2,4 1Д 0,45

190 225 16,2+0,54 3,0+0,05 2,6 1,7 0,9 0,53

0,5т+0,5оп

(III ротация)* 222 400 16,2+0,31 3,0+0,12 3,3 2,1 1,2 0,47

и 190 225 13,2+0,23 2,9+0,07 2,4 1,6 0,9 0,54

• Сеянцы III ротации доращивались в следующем после посева году в режиме I ротации.

вегетационных периодов изменяются коэффициенты уменьшения биометрических параметров (по массе) от 1,25 до 1,7 раза. Высокие биометрические показатели двухлетних сеянцев ели с большей степенью надежности можно получить лишь применяя схемы выращивания 2т, 1т+1оп, 0,5т+1,5оп ( I ротация). Таким образом, учитывая преимущества и недостатки различных режимов выращивания контейнеризированных сеянцев, а также биологические особешюсти различных древесных пород целесообразно проводить выращивание сеянцев ели в режиме I ротации, а сеянцев сосны -в режиме II ротации.

3.6. Защита контейнеризированных сеянцев от грибных заболеваний

Лучшими препаратами для предпосевного протравливания семян сосны и ели в целях профилактической защиты от полегания оказались фундазол, витотиурам, байлетон, ронилан, дерозал. Все препараты взаимозаменяемы. Замачивание семян хвойных пород в растворах фунгицидов предпочтительнее, чем сухое протравливание.

Зараженность однолетних сеянцев сосны серой плесенью, вызываемой грибом Botrytis cinerea Pers., обычно составляет 1-2 %, ели - 5-10 %, а на второй год она возрастает, соответственно, до 40-50 и 20-30 %. Сильная степень развития болезни приводит к гибели всего растения. Положительные результаты по защите сеянцев сосны и ели получены при апробации всех испытываемых препаратов. Наиболее перспективными следует считать ронилан, топсин, даконил.

В период перезимовки после первого года выращивания из-за ослабления растений погибает большое количество сеянцев. Примерно 10 % отпада происходит от тифулеза (Typhula graminearum Gui.), около 40-70 % отпада от склерофомоза (Sclerophoma pithyophula (Corda) v. Horn.), встречается альтернариоз (Alternaría sp.) и некоторые другие болезни перезимовки. Система защитных обработок от серой плесени одновременно защищает сеянцы и от болезней перезимовки.

Перенос сеянцев I ротации на открытый полигон в конце июня и снятие пленочного покрытия с теплиц в конце сентября требует защиты сформировавшейся к этому времени хвои от заражения патогенными грибами, вызывающими нпотге обыкновенное. Таким образом, защитное действие обработок, проводимых в конце вегетациошюго сезона, должно обеспечивать защиту посевов как можно более длительный срок, применяемый фунгицид должен быть системным, быстро проникать в растение, обладать долгим сроком защитного действия. Наиболее полно отвечают этим требованиям фунгициды класса триазолов: байлетон, байфидан, импакт, топаз.

Усиление резистентности сеянцев к болезням через искусственную микоризацию путем добавки в торфяной субстрат различных препаратов показало, что внесение микоризина и "Триходермина - 4" несколько улучшает

биометрические показатели однолетних сеянцев сосны, уменьшает их послевсходовую гибель, приводит к значительному снижению распрострапешюсти серой плесени. В условиях закрытого грунта для достижения положительного результата в борьбе с полеганием с помощью биологических препаратов необходимы дополнительные меры, обеспечивающие подавление естественной микрофлоры торфяного субстрата и дающие биоагенту преимущества.

3.7. Борьба с сорняками

Использование верхового слаборазложившегося торфа в качестве субстрата для выращивания посадочного материала при правильном его хранении, не допускающем попадания семян сорняков, позволяет получить сравнительно чистые посевы (до 10 шг./м2 всходов сорняков), и можно ограничиться проведением выборочной прополки во второй половине вегетационного сезона. Однако с повышением степени разложения верхового торфа его засоренность, как правило, увеличивается (до 20-50 пгг./м2 всходов сорняков), и количество прополок уже должно быть пе менее трех за вегетационный период.

Учет ботанического состава сорняков, появляющихся при выращивании однолетних сеянцев в теплице, показывает, что наиболее часто встречаются всходы мятлика однолетнего, мари белой, звездчатки средней, полыни обыкновенной - всего 25 видов, из них злаки составляют 15 %.

Площадь теплиц должна быть свободна от сорняков, т.к. после подкормок азотными удобрениями, они сильно разрастаются, прорастают между брикетами, в ячейках для выращивания сеянцев и заглушают посевы и саженцы, даже если субстрат для выращивания посадочного материала свободен от сорняков. При появлении сорняков в технологических коридорах их лучше всего удалять глифосатом в дозе 0,3 г д.в./м2, устраняя при обработке возможное попадание препарата на выращиваемые растения.

Применение химических средств для борьбы с сорняками при выращивании сеянцев может заключаться как в предварительном протравливании торфяного субстрата, так и в послепосевной или послевсходовой обработке посевов.

3.8. Формирование корневой системы

Изучение корневых систем контейнеризированных сеянцев показало, что уже в год посева у сеянцев сосны и ели наряду с быстрым формированием стебля образуется разветвленная корневая система. Она состоит из главного корня и боковых корней двух-трех (ель) или трех-четырех (сосна) порядков. У сеянцев сосны главный корень толстый с постепенным сбегом; по всей длине от него отходят боковые корни первого порядка. Вполне одревесневшие к осени боковые корни первого порядка вместе с главным образуют скелетную основу

корневой системы однолетних контейнеризированных сеянцев сосны. У ели строение корневой системы сходное, но корни тоньше.

В следующем после посева году происходит еще более интенсивный рост контейнеризированных сеянцев сосны и ели, причем нарастание надземной массы опережает рост корней в большей степени, чем в первый год жизни. В результате соотношение массы корней и надземной части у сосны и ели в контейнерах примерно такое же, как у двухлетних сеянцев открытого грунта.

При выращивании сеянцев в контейнерах с непроницаемыми для корней стенками первичная деформация корневой системы неизбежна. В период выращивания сеянцев сосны и ели боковые корни первого и второго порядка растут в горизонтальном направлении и, достигнув стенок ячеек контейнера, продолжают расти по внешней стороне кома субстрата, нередко огибая его поверхность. Основная часть корневой системы сеянцев развивается в пространстве между стенкой ячейки контейнера и комом субстрата, образуя так называемую "корзинку" корней.

Совершенствуя конструкцию контейнеров, можно значительно уменьшить первичную деформацию корневой системы сеянцев. Выращивание сеянцев в контейнерах с ячейками прямоугольной формы, имеющих вертикальные ребра внутренней поверхности и большое донное отверстие, способствует лучшему строению корневой системы. Той же цели служит и требование высева семян в центр ячейки контейнера. Прорези в стенках ячеек контейнера не предотвращают их деформации, так как, прекращая рост по мере приближения к относительно сухому торфяному субстрату против прорезей, корни сильнее растут вдоль неповрежденных участков стенок ячеек, сохраняющих субстрат влажным.

В ячейках контейнеров со сплошным дном корни сеянцев, достигнув дна, продолжая расти, спирально закручиваются в нижней его части. Выращивание сеянцев с "воздушной подрезкой" может быть одним из вариантов решения проблемы деформации корневой системы. Теоретическое обоснование данного метода выращивания заключается в том, что растущее корневое окончание ингибирует появление новых корней, ветвление корневых систем. При отмирании корневого окончания над ним появляются боковые корни. Это явление имеет место при выходе корней из ячейки контейнера и наличии воздушной прослойки под ним. Вследствие этого, в ячейке контейнера образуется корневая система с большим количеством активных корней, отсутствует "спирализация" корневой системы сеянца.

В течение длительного периода времени осуществлялись попытки контроля развития корней химическими способами. Объективные сложности этого заключались в необходимости обеспечения: отсутствия токсичности контролирующего агента для растения в целом, торможения роста корней в строго определенном месте и отсутствия миграции в субстрат, снятия ингибирующего воздействия сразу после пересадки растения на лесокулыурную

площадь, устойчивости агента в течение всего периода выращивания растения в ячейке контейнера, отсутствия токсичности для человека и окружающей среды.

3.9. Фотопериодическая реакция однолетних сеянцев сосны и ели в различных условиях выращивания

Длительный рост, поздние сроки его окончания и формирования верхушечных почек являются возрастной особенностью ритма развития и обусловлены нормой реакции сеянцев. В условиях сезонного климата в теплице и открытом грунте начало прорастания семян определяется температурой, окончание роста - фотопериодом. Приспособительные реакции, фотопериодическая и температурная, обеспечивают синхронизацию онтогенеза с ходом сезонных изменений факторов среды. Несмотря на это, в экстремальных условиях возрастное состояние является одним из факторов, лимитирующих зимостойкость ювенилышх растений. Возрастом обусловлены ритм развития сеянцев, первичная структура хвои, более высокое содержание воды в хвое и побегах в осеннее время, меньшая устойчивость к зимнему обезвоживанию.

В современных технологиях выращивания хвойных пород фотопериодическое воздействие коротким днем используют для более-раннего прекращения роста и повышения устойчивости растений к низким температурам. Воздействие коротким днем в первой половине августа приводит к более раннему повышению уровня морозоустойчивости по сравнению с сеянцами, выращенными при естественном изменении длины дня, в теплице и на открытой площадке, хотя, в целом, не влияет на уровень морозоустойчивости в конце вегетационного сезона.

В условиях Северо-Запада России при выращивании сеянцев в теплицах в течение всего вегетационного периода сезонное изменение длины дня в сочетании с агротехническими приемами обеспечивает оптимальную продуктивность и устойчивость растений. Чем благоприятнее условия в период формирования почек, тем скорее проходят процессы их весеннего развития. Действие короткого дня способствует некоторой продвинутости зачаточного побега по фазе развития.

Вопрос о целесообразности фотопериодического воздействия вновь возник в связи с расширением целевого назначения посадочного материала с закрытыми корнями и разработкой новых схем выращивания. При многоротационной технологии выращивания летние сроки посева, малый объем контейнеров могут привести к снижению зимостойкости посадочного материала. Пересадка сеянцев в период завершения роста и подготовки растений к зиме (август-сентябрь) делает их уязвимыми к осенним заморозкам и последующим морозам. При осенней посадке раннее прекращение роста может оказаться необходимым условием успешной подготовки к зиме и лучшей приживаемости саженцев.

Целесообразность фотопериодического воздействия определяется целевым назначением посадочного материала. Фотопериодическое воздействие коротким

днем во второй половине лета повышает уровень зимостойкости сеянцев как в теплице, так и на открытой площадке. Сочетание экспозиции короткого дня и благоприятного температурного режима способствует формированию самого высокого уровня устойчивости к неблагоприятным условиям зимнего времени. Для повышения устойчивости сеянцев более приемлемы поздние сроки фотопериодического воздействия.

3.10. Зимнее хранение посадочного материала с закрытыми корнями

Повреждение заморозками на открытых площадках харакгерно для всех видов посадочного материала, хранение под снегом обеспечивает высокую его сохранность. Большой отпад сеянцев сосны в отдельные годы вызван скорее вымерзанием их корневых систем при недостаточной мощности снежного покрова (табл. 4).

Таблица 4

Сохранность некоторых видов посадочного материала при различных условиях

зимнего хранения, %

Посадочный Зимние периоды наблюдений, годы

материал 1981- 1982- 1983- 1984- 1986- 1987- 1988- 1989-

1982 1983 1984 1985 1987 1988 1989 1990

Е)т 100 100 100 100 94 95 99 100

86 95 0 93 14 28 90 98

Е2Т 100 94 100 100 - 92 93 98

81 77 12 4 23 75 88

Егп 98 78 92 87 98 7 100 14 - - - -

Еда 90 81 - 100 72 100 23 - - - -

С,т 100 100 100 100 12 93 44 98

76 0 0 40 0 1 35 80

С2Т 100 100 100 100 - 44 67 94

97 94 74 73 35 81 96

Примечание. Над чертой - хранение посадочного материала под снегом, под чертой - хранение без снега. Еп, Сц - однолетние сеянцы в контейнерах 400 см3, выращенные на торфяном субстрате в теплице; Егт, С2т ~ то же, но двухлетние; Е2п, - сеянцы из питомника открытого грунта, пересаженные в контейнеры. Прочерк -данные не определялись.

Основным фактором, лимитирующим зимостойкость сеянцев и саженцев, является возраст растений. Однако для контейнеризированных сеянцев эта проблема обостряется в связи с использованием ряда технологических приемов выращивания. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих сохранность содержащихся в зимних условиях контейнеризированных сеянцев, является

конструкция контейнера. Кроме того, технологии производства контейнеризированных сеянцев предполагают использование "воздушной подрезки" с целью регулирования роста корневых систем растений. Это еще более усложняет проблему зимовки контейнеризированных сеянцев, так как увеличивается опасность воздействия низких температур на корневые системы.

Для повышения сохранности контейнеризированных сеянцев в зимний период необходимо: использовать для выращивания контейнеры с лучшими теплоизоляционными свойствами; при хранении посадочного материала па открытом воздухе снимать контейнеры с подставок и размещать их на земле; обеспечивать хранение посадочного материала под снегом; при использовании многоротационных схем выращивания применять поздний срок фотопериодического воздействия укороченным днем; на протяжении всего периода выращивания проводить мероприятия по оптимизации режима выращивания и защите растений от болезней.

3.11. Особенности агротехники выращивания посадочного материала с закрытыми корнями основных лесообразующих пород России и перспективных шпродуцентов

Опыты по разведению одно-двух-трехлетних сеянцев ишродуцентов 10 видов сосен (род Pinns L.), 7 видов ели (род Picea Liert.), 4 видов лиственницы (род Larix Mill), 3 видов туи (род Thuja L.), 3 видов пихты (род Abies Hill), 2 видов можжевельника (род Juniperus L.) и псевдотсуги (Pseudotsuga menziesii (Mirb.)Franco) показали, что выращивание контейнеризированных сеянцев всех видов хвойных, за исключением кедровых сосен и можжевельников, можно проводить согласно имеющимся рекомендациям для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями (Жигунов и др., 1990). Семена кедровых сосен (сосны кедровой европейской, сибирской, корейской и кедрового стланника) необходимо соответствующим образом стратифицировать, но в виду низкой всхожести семян, не следует производить посев непосредственно в контейнеры, а лучше применять или ручную пикировку, или брикетирование на линии ЛПБ-16.

При выращивании контейнеризированных сеянцев березы повислой и липы мелколистной концентрация азотных подкормок по сравнению с выращиванием сеянцев хвойных должна быть снижена до 0,15 % по д.в., их количество остается прежним. Поскольку семена березы повислой очень мелкие и всхожесть семян бывает довольно низкой, механизированный посев семян непосредственно в контейнеры в настоящее время не следует рекомендовать. Целесообразнее производить грядковый посев, а затем или ручную пикировку в заполненные контейнеры, или летнее брикетирование сеянцев березы повислой на ЛПБ-16.

3.12. Оценка качества посадочного материала с закрытой корневой системой

Почти все двухлетние сеянцы сосны и ели, выращенные в ячейках контейнера с объемом более 225 см3 с применением схем: два года теплица (2т), теплица-открытый полигон (1т+1оп), I ротация - по высоте удовлетворяют требованиям ОСТ 56-98-93 на 4-6-летние саженцы для подзоны южной тайги. Но толщина стволика у корневой шейки у основной их массы меньше требуемой.

Таблица 5

Показатели сохранности и роста культур ели и сосны в зависимости от диаметра контейнеризированных сеянцев в черничных лесорастителышх условиях по сплошной вспашке (объем корнезакрывающего кома сеянцев -_400 см3)_

Диаметр

посадоч- 6-летние культуры 10-летние культуры

ного ма-

териала, Сохран- Диаметр, Высота, D2H, Диаметр, Высота, D2H,

мм ность, % мм см % мм см %

Двухлетние сеянцы ели

2,1-2,5 80 17±0,5 106±3,4 100 40±1,7 278+10,3 100

2,6-3,0 89 18±0,7 108±3,7 114 43±1,7 299±11,0 124

3,1-3,5 88 20+0,6 116±3,8 152 51+1,5 333+9,7 195

3,6-4,0 4,1-4,5 4,6-5,0 5,1-5,5 5,6-6,0 6,1-6,5 6,6-7,0 90 90 89 91 100 100 100 21±0,5 23±0,7 23±0,7 28±0,8 29±0,1 32±0,9 34±0,8 125±3,0 131+4,3 133±4,0 154±4,1 166±6,3 181±4,7 199+7,3 180 226 230 394 456 605 752 52±1,4 61 ±2,6 54+2,2 59±1,7 65±1,9 69+1,9 82+2,5 342±9,0 387±16,4 380+14,4 370+11,4 396±13,2 464±7,6 464+7,6 208 324 249 290 376 497 701

Двухлетние сеянцы сосны

2,1-3,0 29 28±1,8 21±3,2 100 61+5,2 330±8,2 100

3,1-4,0 58 33±1,1 143±31,6 459 60+2,8 370±3,6 109

4,1-5,0 71 35±1,0 154+3,2 556 57+2,5 360+3,2 95

5,1-6,0 6,1-7,0 7,1-8,0 86 93 100 42±0,9 47±0,9 53±1,1 178±2,8 192±3,2 214+3,8 926 1251 1773 71±2,1 81+1,8 91±1,8 45012,8 440±3,2 470+3,8 185 235 317

Обследование 10-летних культур, созданных сеянцами сосны и ели (объем корнезакрывающего кома 400 см3) в черничных лесорастительных условиях без предварительной обработки почвы с сортировкой их по диаметру корневой шейки, показало, что у сеянцев сосны с диаметром стволика до 5,0 мм, а у ели - до 3,0 мм сохранность культур составляет лишь 60-70 %. Более крупные

растения гарантируют приживаемость культур порядка 85-100 % и лучшие показатели роста (табл. 5).

Посадка в черничных лесорастительных условиях по пластам плуга ГЖЛН-500, показала, что у сеянцев ели с толщиной стволика от 2,1 до 4 мм приживаемость составила от 36 до 72 %, у сеянцев сосны с толщиной стволика 3,1-5 мм - от 20 до 68 %, что значительно ниже, чем тот же показатель у более крупных растений. Приживаемость культур одинакова при различном объеме корнезакрывающего кома, если толщина стволика одинакова, т.е. диаметр корневой шейки контейнеризированных сеянцев может быть положен в основу оценки их качества вне зависимости от применяемых агротехнических приемов выращивания. Этот показатель и был положен в основу разработанных нами технических условий на сеянцы сосны и ели с закрытой корневой системой ТУ 56-326-88.

Таблица 6

Выход посадочного материала, соответствующего ТУ 56-316-88 "Сеянцы сосны и ели с закрытой корневой системой", в зависимости от применяемой схемы

выращивания

Схема Количество сеянцев сосны, % Количество сеянцев ели, %

выращивания I сорт 1+П сорт не- I сорт 1+П сорт не-

ТУ ТУ кондиция ТУ ТУ кондиция

2т 15,7 69,0 31,0 55,0 86,2 13,8

16,7 85,0 15,0 70,0 94,2 5,8

1тНоп 47,7 91,3 8^7 72,5 96,5 и

16,7 94,2 5,8 65,0 93,3 6,7

0,5т+1,5оп 12,1 84,5 15,5 26,2 83,5 16,5

(I ротация) 9,2 84,2 15,8 30,0 80,8 19,2

0,5т+1,0оп 23,9 87,5 12,5 16,1 69,2 30,8

(II ротация) 0 55,0 45,0 10,8 70,0 30,0

0,5т+0,5оп 0 0 100 0 м 96,3

(III ротация) 0 48,3 51,7 4,2 76,7 33,3

Примечание: над чертой данные 1989 г., под чертой - 1990 г.

Данные по выходу посадочного материала, соответствующего ТУ 56-316-88 "Сеянцы сосны и ели с закрытой корневой системой", в зависимости от применяемой схемы выращивания (табл. 6) свидетельствуют о том, что при достигнутом нами уровне технологии выращивания сеянцев только применение схемы выращивания 1т+1оп и 0,5т+1,5оп (I ротация) позволяет получить высококачественные сеянцы сосны и ели. Достаточно высокий выход стандартных двухлетних сеянцев сосны можно получить при использовании схемы выращивания 0,5тН-1,0оп (И ротация). Значительное увеличение нестандартных сеянцев ели, получаемых при использовании схемы выращивания 0,5т+1,0оп (II ротация), позволяет рекомендовать их выращивание при достигнутом нами уровне технологии производства только по схеме

0,5т+1,5он (I ротация), а сеянцы сосны - используя обе схемы выращивания: 0,5т+1,5оп (I ротация) и 0,5тЧ,0оп (II ротация).

3.13. Подготовка посадочного материала с закрытыми корнями к посадке

■Одним из преимуществ посадочного материала с закрытой корневой системой является высокая засухоустойчивость. Благодаря запасу воды в коме субстрата сеянцы и саженцы сосны и ели могут без каких-либо отрицательных последствий перенести длительный период бесполивного содержания.

Отрицательные последствия недостатка почвенной влаги проявляются в снижении текущего прироста в высоту у сеянцев сосны и ели, содержащихся без полива на протяжении месяца, и совпадают по времени с падением транспирации до минимальных величин. Снижение текущего прироста в высоту наблюдается при иссушении торфа до 75 %, а последующие изменения - в диапазоне влажности торфа от 62 до 44 %. У сосны снижение текущего прироста началось при иссушении торфа до 65 %, а повреждения развивались в более узком диапазоне влажности торфа (50 - 44 %). Нарастают они стремительно и одновременно с хвоей засыхает все растение.

Зависимости от погодных условий отпада двухлетних контейнеризированных сеянцев ели не наблюдается при отсутствии полива более 5, а сосны - более 6 недель. В экстремальных условиях указанные преимущества посадочного материала с закрытой корневой системой могут оказаться решающим условием успешной приживаемости лесных культур.

Общая тенденция защиты посадочного материала от энтомовредителей, как у нас в стране, так и за рубежом сводится к защитным обработкам посадочного материала непосредствешю перед вывозкой на лесокультурную площадь с использованием синтетических пиретроидов.

Препараты маврик, маврик фло, децис, децис-фло, циперкил, суми-альфа и каратэ, в целом, показали хорошее защитное действие, начиная с концентрации рабочего раствора 0,1 % по д.в. Все они, по-видимому, эффективны и на второй год после обработки. На третий вегетационный сезон их защитное действие полностью исчезает.

• 3.14. Влияние различных режимов выращивания контейнеризированных сеянцев на себестоимость посадочного материала

В условиях интенсивного выращивания двухлетних контейнеризированных сеянцев определяющее влияние на качество посадочного материала имеют: объем корнезакрывающего кома, густота выращивания и применяемые схемы выращивания. В то же время эти моменты определяют и технико-экономические показатели производства посадочного материала с закрытыми корнями.

В расчетно-технологических картах отражена технология производства контейнеризировашых сеянцев по схемам: 1т+1оп и двухротационное

выращивание сеянцев в контейнерах с объемом ячеек 60 - 400 см3 и текущие затраты по ней. Расчет сделан на основе нормативно-справочной литературы в ценах на 1 января 1991 г.

Трудоемкость технологии производства сеянцев в полистирольных контейнерах с объемом ячейки 225 см3 несколько выше, чем в полиэтиленовых контейнерах с объемом ячеек 320 и 400 см3. Это объясняется тем, что конструкция контейнерного блока с объемом ячеек 225 см3 не позволяет иметь густоту выращивания сеянцев более 190 шт./м2. Это приводит к увеличению требуемой площади теплиц и связанных с этим дополнительных затрат труда при их эксплуатация.

В структуре себестоимости велика доля затрат на контейнеры. Применение двухротационной технологии позволяет в 2 раза сократить площадь теплиц. В структуре себестоимости это нашло отражение в уменьшении цеховых расходов за счет уменьшения амортизации на теплицы.

Ориентировочная цена сеянцев, выращенных по двухротационной технологии, не намного ниже стоимости сеянцев, выращенных по технологии с применением схемы выращивания 1т+1оп: от 3 до 6,5 % в зависимости от объема ячейки контейнера. Но при этом расчете не учитывается, что при двухротационном выращивании требуется примерно в два раза меньше площади земель под теплично-питомнические комплексы, выпускающие одинаковое количество посадочного материала.

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ

Сеянцы с закрытыми корнями выращиваются в специализированных предприятиях - теплично-питомнических комплексах. Технологический процесс состоит из следующих этапов: подготовительных работ, приготовления субстрата, заполнения им контейнеров, высева семян, мульчирования посевов, доставки контейнеров в теплицы, выращивания сеянцев, сортировки посадочного материала и зарядки им транспортных контейнеров.

Таблица 7

Требования к биометрическим параметрам двухлетних сеянцев сосны и ели

Диаметр стволика Высота надземной

Вид Сорт у корневой шейки, мм, части, см,

не менее не менее

Ель обыкновенная 1-й 4 30

(европейская) 2-й 3 20

1-й 6 30

Сосна обыкновенная 2-й 4 20

Для подзоны южной тайги европейской часта России разработаны технические условия на двухлетние сеянцы соспы и ели с закрытой корневой

системой (ТУ 56-316-88). Растения делят на два товарных сорта в соответствии с требованиями, указанными в таблице 7.

ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛООБЪЕМНЫХ КОНТЕЙНЕРИЗИРОВАННЫХ СЕЯНЦЕВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КРУПНОМЕРНЫХ САЖЕНЦЕВ В ПИТОМНИКАХ ОТКРЫТОГО ГРУНТА

Перспективность использования однолетних контейнеризированных сеянцев для выращивания крупномерных саженцев в школьном отделении питомника несомненна: высаженные сеянцы имеют практически 100 % приживаемость при любых сроках посадки и после двух лет доращивания в питомнике 100 %-ный выход стандартных саженцев. Однако применение контейнеризированных сеянцев будет иметь экономический эффект по сравнению с однолетними сеянцами, выращенными на грядках в теплице, только при использовании многоротационных схем выращивания в малообъемных контейнерах. Получение, по крайней мере, двух урожаев сеянцев в малообъемных контейнерах позволит сравняться с грядковыми посевами по выходу посадочного материала с единицы площади, после доращивания получить приемлемые биометрические показатели и сохранить все преимущества использования закрытых корней при закладке школьного отделения.

Анализ опытных данных по разработке технологии выращивания саженцев в школьных отделениях Карташевского, Волосовского и Новгородского питомников показал, что применение однолетних малообъемных (60-120 см3) контейнеризированных тепличных сеянцев ели обеспечивало при двухлетнем доращивании выход стандартных саженцев в пределах 96-98 %, применение сеянцев I ротации - 62-80 %, применение сеянцев II ротации - около 30 %; для сеянцев сосны аналогичные показатели составляют 100,92 и 49 %. Для увеличения выхода стандартных саженцев, выращиваемых по комбинированной технологии (с использованием сеянцев с закрытой корневой системой), необходимо дальнейшее совершенствование агротехники многоротационного выращивания малообъемных контейнеризированных сеянцев, особенно сокращение сроков прорастания семян, для увеличения периода роста сеянцев II ротации в условиях теплицы.

Разные сроки готовности сеянцев I и II ротаций к посадке в школьное отделение требуют разработки календарной схемы посадки. Выбор лучших сроков посадки контейнеризированных сеянцев в школьное отделение питомника определяется по нескольким критериям: приживаемости; росту саженцев в зависимости от режима выращивания; устойчивости к неблагоприятным условиям осенне-зимнего сезона; степени армированности кома субстрата корневой системы; пригодности для механизированной посадки по фенофазе сеянцев.

При весенних и раннелетних посадках однолетние контейнеризированные сеянцы ели и сосны имеют высокую приживаемость - 99-100 %. Биометрические

показатели двухлетних саженцев, как правило, выше при весенней посадке или соответствуют лучшим по росту вариантам осенней посадки. При раннелетней посадке в первой половине июня саженцы ели и сосны (1т или I ротация) к концу первого года выращивания в питомнике имеют высокую степень устойчивости к неблагоприятным условиям осенне-зимнего сезона (94-100 % неповрежденных морозом растений).

Сеянцы II ротации достигают биометрических показателей двухлетних сеянцев открытого грунта и необходимого для посадки прочности кома субстрата лишь на втором году выращивания. Поэтому посадку сеянцев II ротации в школьное отделение питомника обычно проводят в течение всего следующего вегетационного периода.

Двухлетние растения II ротации имеют более низкие биометрические показатели, чем саженцы из вариантов 1т или I ротация. Кроме этого, даже при раннелетней посадке двухлетние саженцы II ротации не достигают уровня устойчивости саженцев I ротации или 1т (75 % по сравнению с 97-98 %). Однако лучший по сравнению с однолетними сеянцами открытого грунта рост саженцев II ротации в школе питомника позволит сократить на 1 год срок выращивания крупномерного посадочного материала.

Поздпелетние и осенние посадки контейнеризированных сеянцев ели и сосны, выращенных по различным схемам, в школьное отделение показали высокую приживаемость растений - 95-100 %, за исключением сосны тепличной (1т), у которой при посадке в середине сентября погибает до 20 % саженцев. Пересадка растений во второй половине августа - первой половине сентября нарушает равновесие в период, когда заканчивается рост, меняется характер физиологических и биохимических процессов, начинается подготовка растений к зиме. При позднелстних и осенних посадках саженцы имеют не только разный уровень устойчивости, но и в разной степени сформированный зачаточный побег в зависимости от схемы выращивания и конкретных сроков посадки. В условиях неблагоприятной осени уровень устойчивости саженцев может оказать большее влияние на последующий рост, чем исходные биометрические показатели посадочного материала. Однако независимо от срока посадки (за исключением середины сентября) лучшие показатели по диаметру и приросту в высоту, самый высокий выход стандартных растений - у саженцев ели, выращенных под действием короткого дня.

У сосны, в отличие от ели, более высокий уровень устойчивости к осенним заморозкам. Почти во всех сроках осенней посадки двухлетние растения разных вариантов (теплица, ЕД; I ротация, ЕД и КД) мало отличаются по росту и только после двух лет в школьном отделении становится заметным превосходство по биометрическим показателям саженцев из теплицы, ЕД.

Чтобы наилучшим образом использовать потенциальные возможности роста саженцев, необходимо учитывать различные требования к качеству посадочного материала при разных сроках посадки: весной и осенью. При весенней посадке

предпочтение должно быть отдано растениям с высокой потенциальной продуктивностью, осенью - с более высокой устойчивостью.

ГЛАВА 6. РОСТ И АДАПТАЦИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ В ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРАХ

6.1. Влияние срока посадки

Использование в лесовосстановлении посадочного материала с закрытой корневой системой позволяет значительно увеличить период посадки лесных культур. Преимущества посадочного материала с закрытыми корнями перед сеянцами и саженцами из питомника открытого грунта особенно проявляются при посадке культур в летнее время и на бедных сухих почвах.

Главное преимущество летних сроков посадки - это возможность проведения лесовосстановительных работ на лесокультурных площадях, труднодоступных в весенний период. Освоение лесокультурных площадей в таежных условиях на избыточно-увлажненных почвах даже в сухое летнее время затруднено. Зимой такие участки становятся доступными для прохода техники. Использование посадочного материала с закрытыми корнями позволяет увеличить сроки посадки не только за счет безморозного периода, но и в ряде случаев за счет зимних месяцев года.

На успешность создания зимних культур влияют биологические особенности посадочного материала, особенности технологии его выращивания, хранения и посадки. Приживаемость зимних культур зависит и от погодных условий: в мягкие зимы она мало отличается от летней, в суровые зимы - может значительно снижаться. Посадку конкретной породы следует вести в те дни, когда температура воздуха выше минимальной морозоустойчивости.

Биологические особенности посадочного материала и современный уровень развития лесопосадочной техники позволяют проводить посадку лесных культур в зимний период только при определенных условиях. При использовании ямкоделателя ЯЛ-1 зимняя посадка возможна при небольшой глубине снежного покрова (до 20 см) в начальный и конечный месяцы зимнего периода. После стаивания снега весной необходима оправка лесных культур, высаженных в зимний период.

6.2. Специфика применения удобрений

Стартовое применение минеральных удобрений, как средство стимулирования роста высаженных растений, может уменьшить продолжительность периода приживания. Но ни практические результаты, ни теоретические разработки не позволяют пока дать окончательные рекомендации по этому вопросу. Чаще всего исследователи приходят к заключению, что различия в приживаемости и росте саженцев сосны и ели больше зависят от

характеристики участков, чем от варианта предпосадочной обработки минеральными удобрениями.

Пересадка растений, вне зависимости от вида посадочного материала, как правило, сопровождается медленным ростом. В этот период особенно опасно влияние конкурирующей растительности, поскольку она может в значительной мере продлить период приживания культур. Можно предположить, что применение удобрений при посадке будет способствовать лучшей адаптации растений на лесокультурной площади и поможет стимулировать более интенсивный рост растений.

Подкормка удобрениями высаживаемых растений может производиться различными способами: внесением в субстрат при выращивании посадочного материала, насыщением корнезакрывающего кома субстрата перед отправкой на лесокультурную площадь, внесением в посадочное место одновременно с посадкой растений.

Посадочный материал, выращенный с соблюдением технологических норм, имеет хорошие биометрические показатели при высоком уровне содержания элементов минерального питания во всех частях растения, что обеспечивает достаточно высокие темпы роста после посадки в культуры и не требует дополнительного внесения (в субстрат или посадочное место) минеральных удобрений.

6.3. Особенности развития корневых систем

У ели европейской при нормальной посадке в условиях Северо-Запада России через несколько лет после посадки выше первичной образуется новая корневая система из придаточных корней. Она имеет симметричное строение подобно самосеву и обеспечивает механическую устойчивость молодых деревьев. Для ели опасность вывала существует лишь в случае мелкой посадки или размыва почвы, когда верхняя часть корней оказывается на поверхности (Извекова, 1983).

У сосны обыкновенной способность к образованию боковых корней первого порядка сохраняется у главного корня только в течение первого года его жизни. В следующем году они образуются только на вновь выросшем участке главного корня. Для сосны не характерно образование придаточных корней в области корневой шейки. Основу ее корневой системы составляют корни, образовавшиеся в первый год жизни, поэтому опасность, связанная с деформацией корней, реальна.

По нашим наблюдениям, растения с признаками механической неустойчивости появляются в 7-летних культурах сосны в количестве, не превышающем 1-2 %. С возрастом их количество несколько увеличивается, но держится на уровне 3-6 %. К 12-16-летнему возрасту это явление на разных участках с различными видами посадочного материала может наблюдаться от 35 % до 15-25 % растений. Однако и в 20-23-летних культурах сосны мы имеем варианты опытов, в которых не отмечено деревьев с признаками механической

неустойчивости, и варианты, в которых механическая неустойчивость деревьев может достигать 15 % (табл. 8).

Таблица 8

Распределение деревьев сосны в культурах различного возраста по категориям _механической устойчивости_

Количество растений, %

Возраст Способ с прямых, слегка сильно падаю-

культур, обработки прямым с изгибом наклонен- наклонен- щих

лет почвы стволом у основа- ных ных

ния <12° 12-25° >25°

Двухлетние контейнеризированные сеянцы 2т, объем ячейки - 0,4 л

7 ПШ-1 64,2 19,4 11,4 4,0 1,0

9 ПШ-1 67,6 22,4 8,0 2,0 -

' 10 ПШ-1 77,9 13,7 5,8 2,1 0,5

12 ПШ-1 63,0 13,8 17,5 5,1 0,6

13 ПКЛН-500 55,1 13,5 22,4 8,3 0,6

14 ПКЛН-500 75,8 20,3 3,9 - -

15 ПЛ-2-50 43,8 26,4 19,2 8,3 2,3

16 ПКЛН-500 54,0 21,3 16,1 7,5 1,1

17 ПКЛН-500 52,0 33,6 11,2 3,2 -

19 ПКЛН-500 75,6 19,8 3,1 0,8 0,8

20 ПЛ-2-50 56,9 11,7 23,4 7,7 0,3

22 Целина 66,7 23,3 10,0 - -

Саженцы 1т+2 и 2+2

10 ОРМ-1,5 40,7 33,0 19,8 3,7 2,9

ПЛ-2-50 58,3 15,8 22,5 2,5 0,8

12 ПШ-1 82,9 - 16,2 - 0,9

13 ПКЛН-500 42,1 15,3 29,7 10,9 2,0

14 ПКЛН-500 47,2 15,0 8Д 5,4 9,3

15 ПКЛН-500 69,8 11,4 8,2 9,3 1,3

16 ПКЛН-500 48,9 23.3 13,9 10,0 3,9

ПШ-1 49,9 19,8 20,2 7,8 2,3

Естественное возобновление, 30-40 лет

- 1 - 1 78,5 1 14,8 1 5,5 1 1,3 1 -

Наиболее распространенным признаком деревьев с механической неустойчивостью является изгиб базальной части ствола протяженностью от 0,5 до нескольких метров. Он появляется в результате наклона ствола (под воздействием ветра) как следствие ответной реакции растения (отрицательный геотропизм стебля). Чем сильнее наклон основания ствола, тем большую его часть занимает базальный изгиб. Реже встречаются сосны с прямым, но легко раскачивающимся в разные стороны стволом.

Изучение особенностей строения корневой системы позволило установить, что причиной механической неустойчивости сосен может является первичная деформация корней, обусловленная стенками ячеек контейнера.

У сосны и у ели после посадки на лесокультурной площади идет формирование фактически новой, вторичной корневой системы. Но у сосны она, в отличие от ели, формируется из боковых корней второго и следующих порядков, появившихся до и после высадки растений в культуры. Однако, в отличие от первичной корневой системы горизонтальных боковых корней первого порядка самосева, формирующейся по мере роста главного корня, эта новая корневая система имеет не естественное, не симметричное строение. Количество боковых корней, их расположение, направление роста носит вероятностный характер, а от них зависит механическая устойчивость деревьев.

В том случае, когда боковые горизонтальные корни новой корневой системы со всех сторон подпирают ствол и отходят от него под прямым углом, перспектива механической устойчивости благоприятна и будет определяться развитием стержневого или якорных корней. Если же с какой-либо стороны ствола корни отсутствуют или отходят от ствола под острым углом и не являются ему опорой, то последний падает в этом направлении. Нередки "касательные" корни, которые появляются от клубка деформированных корней, сначала огибают его и лишь затем отходят в сторону. По мере врастания основания корней в древесину главного корня, ориентация некоторых "касательных" корней улучшается, их роль в обеспечении механической устойчивости ствола возрастает.

В устойчивости дерева, помимо системы боковых корней, велика роль стержневого корня. Возможность нормального его развития зависит как от условий в период выращивания посадочного материала, так и от режима влажности почвы на лесокультурной площади. Среди нормально растущих в культурах сеянцев и саженцев с закрытой корневой системой доля деревьев с нормально развитым стержневым корнем в черничных лесорастительных условиях составляет 58-63 %. Применение "воздушной подрезки" корневых систем (размещение контейнеров ira специальных подставках, обеспечивающих слой воздуха под ними) приводит к формированию более мочковатой корневой системы из-за усиленного роста корней внутри ячейки контейнера. После высадки в культуры у сосны в этом случае развитие нормально ориентированного стержневого корня более вероятно.

Однако на тяжелых по механическому составу слабодренированиых почвах росту стержневого и якорных корней может препятствовать высокий уровень почвенно-грунтовых вод. При раскопках на таких площадях приходится наблюдать на небольшой глубине (30-50 см) границу проникновения главных корней. Скелетные корпи оканчиваются своеобразной "ведьминой метлой" из многочисленных коротких главных и уже засохших придаточных корней. При посадке культур в этих условиях по плужным пластам (плуг ПКЛН-500) уже у 50 -70 % деревьев отмечается формирование стержневого корня.

Кроме того, если посадочный материал при прочих равных условиях обеспечивает ускоренный рост лесных культур (селекционный посадочный материал саженцев с открытой корневой системой, больший объем ячейки

корнезакрывающего кома), то наблюдается увеличение количества неустойчивых растений в возрасте 8-16 лет, но уже из-за нарушения пропорций биомасс корневой системы и надземной части растения.

6.4. Связь между ростом лесных культур и агротехникой выращивания посадочного материала

При посадке в культуры корневая система посадочного материала с закрытыми корнями полностью сохраняется, тем не менее, также наблюдается снижение его темпов роста. Оно вызвано резким изменением условий окружающей среды. Ухудшаются водо- и теплообеспеченность, условия минерального питания, снижается относительная влажность воздуха, усиливается освещенность.

Приживаемость и сохранность культур находятся в прямой зависимости от биометрических показателей посадочного материала и, следовательно, от объема ячейки контейнера и густоты выращивания. При объеме ячейки контейнера более 1000 см3 сохранность трех-пятилетних культур сосны и ели составляет 92-100 %, даже при посадке по целине сохранность культур при объеме ячейки 400 см3 снижается до уровня 82-94 %. Сохранность и рост двухлетних сеянцев сосны с объемом корнезакрывающего кома 200-150 см значительно лучше, чем двухлетних сеянцев и трехлетних саженцев из питомника открытого грунта.

Анализ роста культур сосны в различных лесорасгительных условиях, созданных сеянцами с разным объемом корнезакрывающего кома по пластам плугов Ш10-400, ПКЛН-500, ПШ-1, показал, что в первые годы растения с большим объемом корнезакрывающего кома имеют лучшую приживаемость и темпы роста. В последующие годы объем корнезакрывающего кома постепенно перестает играть решающую роль в росте высаженных растений и к 9-11-летнему возрасту культур первоначальные различия по высоте и диаметру сглаживаются.

Крупные сеянцы и саженцы с закрытой корневой системой, имея лучшие исходные параметры, уже на 4-5 год после посадки в культуры достигают высоты, предусмотренной ОСТ 56-99-93 для восьмилетних культур, ко времени перевода их в покрытую лесом площадь. Снижение параметров посадочного материала за счет уменьшения объема корнезакрывающего кома приводит к увеличению времени, необходимого для достижения культурами требуемой высоты (табл. 9).

Использование контейнеризированных сеянцев сосны и ели, выращенных в режимах I, II и III ротаций, в лесных культурах показало, что при весенней посадке по пластам плуга ПШ-1 приживаемость сосны составляет 92-95 %, ели -99-100 %. Приживаемость по микроповышениям ОРМ-1,5 ниже: 82-87 % у сосны и 89-95 % у ели. Рост по высоте и диаметру контейнеризированных сеянцев, выращенных в режимах 1т+1оп (контроль) и первых двух ротаций, в первые два-три года после посадки в г^льтуры примерно одинаковый. Наименьшие

Таблица 9

Показатели сохранности и роста культур ели из разных видов посадочного материала в кислично-черничных лесорастителышх условиях

Вид, возраст, объем корнезакрывагощего кома Посад мате эчный риал 5-летние культуры 10-летние культуры

До, мм н, см Сохранность, % До, мм н, см Д н, см3 До, мм н, см Д2н, см3

Гряда плуга ПЛ-2-50

Саженцы ОКС 4-х лет 7,5+0,14 31+0,9 93 24+0,5 110±3,0 634 48,7+1,3 290+9,3 6871

Сеянцы ЗКС 1т (0,4 л) 1,8+0,06 11+0,5 94 18+0,5 81+0,5 262 43,8+1,5 214+8,5 4107

Сеянцы ЗКС 2т (0,4 л) 3,8+0,19 38+0,2 93 27+0,6 127+2,6 926 56,5+1,5 337+9,9 10755

Сеянцы ЗКС 2т (1,0 л) 5,0+0,22 40+0,8 94 26+0,7 117+3,6 791 54,9+1,5 320+10,4 9651

Сеянцы ЗКС 2т (2,0 л) 5,7+0,14 39+1,0 99 30+0,9 132+4,5 1188 57,4+1,9 338+12,6 11133

Саженцы ЗКС 1т+1т (0,3л) 3,0+0,21 32+0,6 93 23+0,5 115+2,6 608 49,7+1,4 291+8,7 7193

Гряда плуга ПКЛН-500

Саженцы ОКС 4-х лет - 21 94 15+0,4 82+1,3 212 47,2+1,1 258+5,2 5700

Сеянцы ЗКС 2т (0,2 л) - 41 94 16+0,5 104+2,9 292 50,2+2,6 295+13,0 7434

. Сеянцы ЗКС 2т (0,4 л) - 37 95 17+0,5 105+1.2 361 54,6+1,5 279+6,8 8323

Сеянцы ЗКС 2т (0,8 л) - 45 98 21+0,7 125+3,2 649 69,2+1,8 362+7,1 17231

Сеянцы ЗКС 2т (1,0 л) - 45 100 21+0,5 122+2,9 605 59,7+1,6 336+8,5 12096

показатели в культурах в первые годы имеют сеянцы III ротации, которые при посадке имели самые низкие биометрические показатели (по Д2Н они почгга в 10 раз уступали контрольному варианту и в 3-4 раза сеянцам I и II ротаций).

На микроповышениях, созданных ОРМ-1,5, наблюдается некоторое отставание в росте растений по диаметру при усилении роста в высоту. Это проявляется со второго года роста в культурах, и связано, по-видимому, с бурным развитием на микроповышениях травянистой растительности, которая уже со второго года составляет для высажешшх растений значительную конкуренцию. Сравнение сохранности культур на плужных пластах и дискретных микроповышениях показало, что при использовании мелкого посадочного материала (однолетние сеянцы) разница в сохранности может достигать значительных величин. Гибель сеянцев в результате заваливания их травой на микроповышениях (масса сорняков к третьему году составляет 300 -500 г/м2) достигает 7 % у ели и 33-47 % у сосны.

Использование в лесокультурном производстве однолетних контейнеризированных сеянцев представляется важным вследствие меньшей деформированности корневой системой. Это связано с природой новообразования корней сосны и ели: боковые корни следующего порядка ветвления образуются в определенной части материнского корня, вблизи точки роста. Иными словами, корнеобразование происходит только в молодой части материнского корня. Чем раньше растение высажено в культуры, тем многочисленнее будут боковые корни, отходящие во все стороны от первичного кома корней, сформировавшегося еще в контейнере, что создает предпосылки для формирования новой корневой системы, способной обеспечить механическую устойчивость растения.

Сравнение роста в культурах посадочного материала с закрытыми корнями, различающегося по массе и биометрическим параметрам вследствие изменения технологических режимов их выращивания, показало, что более крупные сеянцы и саженцы уже на 4-5 год после посадки в культурах достигают параметров, предусмотренных ОСТ 56-99-93 для перевода их в покрытую лесом площадь для восьмилетних культур. Снижение параметров посадочного материала (за счет уменьшения объема корнезакрывающего кома, применения многоротационных схем и пр.) приводит к увеличению времени, необходимого для достижения культурами требуемой ОСТ 56-99-93 высоты.

При закладке культур необходимо производить подбор посадочного материала для каждого конкретного участка с учетом лесорастительных условий, развития дорожной сети, а также целевого назначения культур.

6.5. Особенности химической подготовки площадей для закладки лесных культур посадочным материалом с закрытыми корнями

При подготовке лесокультурной площади путем обработки ее гербицидами для последующего закультивирования необходимо определение периода

«жжения токсичности (ИДК) до уровня, начиная с которого высаживаемые на лесокультурной площади растения не будут испытывать ингибирования. За такой уровень токсичности Рябинин Б.Н. (1993) предлагает принимать показатель ЛД20 гербицида для конкретного типа посадочного материала древесной породы. Опыт показывает, что ориентировочно ЛД20 пропорционален возрасту посадочного материала, причем посадочный материал с закрытой корневой системой имеет величину ЛД20 в 2-3 раза выше, чем посадочный материал с открытыми корнями.

Для оценки лесоводственной эффективности химических способов подготовки почвы под лесные культуры на вырубках кислично-черничных типов леса были выбраны и испытаны препараты, быстро разлагающиеся в почве (глифосат) и с персистентными свойствами (пикролам) в широком диапазоне доз. Установлено, что самая эффективная доза препаратов -10 кг д.в. на 1 га. Она обеспечивает быстрое и полное устранение на лесокультурной площади пресса лиственных пород и травянистой растительности.

В зависимости от исходной дозы пиклорама остаточные количества присутствуют в почве в течение 1-3 лет после химической обработки. Задержка с посадкой культур до полного самоочищения почвы от гербицида часто ведет к снижению сохранности вновь создаваемых насаждений, что связано с сильным конкурентным влиянием вейников и других злаков.

В дренированных равнинных местоположениях, на почвах склонных к заболачиванию после рубки древостоя (что характерно для широкого диапазона лесорастительных условий на Северо-Западе России), лесные культуры следует закладывать как можно раньше. При химической подготовке площади глифосатом посадки можно вести в 1-й год после обработки, пиклорамом - на 2-3 год. Сроки посадки обусловлены периодом детоксикации почвы после обработки, а также видом посадочного материала. Сеянцы и саженцы с корнями, закрытыми в торфяной субстрат объемом 300-700 см3, можно высаживать при концентрации пиклорама на уровне ЕД50, а посадочный материал с открытой корневой системой - на уровне ЕД^о- Эти сроки обеспечивают получение максимального эффекта ускорения роста посадок и приближают возможность перевода культур в покрытую лесом площадь на два-четыре года.

6.6. Влияние обработки почвы на рост сеянцев и саженцев с закрытыми корнями в основных типах условий местопроизрастания на Северо-Западе России

Наблюдения за ростом культур ели показали, что контейнеризированные сеянцы, высаженные по пластам плуга ПШ-1 в кислично-черничных лесорастительных условиях, имеют более высокие показатели роста по сравнению с дискретными микроповышениями ОРМ-1,5. Прирост по высоте у них выше в 1,5-2,8 раза. Это связано с лучшим водио-воздушным режимом

почвы на пластах, а также интенсивным развитием на микроповышениях травянистой растительности, которая создает значительную конкуренцию ели за воду и элементы минерального питания.

С уменьшением объема корнезакрывающего кома контейнеризированных сеянцев ели их приживаемость в культурах, созданных и по плужным пластам, и по дискретным микроповышениям, уменьшается незначительно. У сосны, в отдельных случаях, она может падать до 78-82 %. Влияние объема корнезакрывающего кома на последующий рост культур по высоте и диаметру существенно и составляет, согласно данным дисперсионного анализа, соответственно, 5 и 15 %.

Сеянцы сосны имели близкие показатели роста на пластах и микроповышениях, однако различия, обусловленные качеством посадочного материала в связи с объемом корнезакрывающего кома, сохранялись в течение первых 2-3 лет наблюдений. Высота, диаметр и прирост по высоте у контейнеризированных сеянцев сосны с большим объемом корнезакрывающего кома был выше.

Наблюдения, проведенные в 10-летних культурах сосны, показали, что в кислично-черничных лесорастительных условиях при наличии частой сети гидромелиоративных канав дискретные микроповышения могут обеспечить более высокий лесокультурный эффект по сравнению с плужными грядами, для устройства которых требуется полосная корчевка пней. По показателю Д2Н культуры сосны на микроповышениях превышают культуры на пластах почти в 1,7 раза.

В кислично-черничных лесорастительных условиях для культур ели также характерно наличие более высоких темпов роста по микроповышениям но сравнению с плужными грядами по раскорчеванным полосам. Плужные микроповышения обеспечивают более высокие темпы роста культур в этих лесорастительных условиях по сравнению с дискретными способами обработки почвы только при условии отсутствия чрезмерного обеднения корнеобитаемого слоя почвы при корчевке.

По иному складывается ситуация в черничных влажных лесорастительных условиях, где даже при наличии интенсивного осушения и превентивных уходах темпы роста культур ели по дискретным микроповышениям с оптимальным почвенным сложением были ниже, чем на плужных пластах с предварительной узкополосной корчевкой. Так, на плужных пластах ПКЛН-500, диаметр ствола 10-летних культур ели на 17-50 %, а высота - на 21-43% больше, чем при посадке по дискретным микроповышениям.

Таким образом, для успешного роста сосны и ели даже в дренированных типах лесорастительных условий нужно создавать культуры по микроповышениям. В дренированных условиях местопроизрастания и на вырубках в кисличниках и свежих черничниках различия в темпах роста культур по плужным пластам и дискретным микроповышениям будут определяться степенью обеднения корнеобитаемого слоя почвы при предварительной

узкополосной корчевке. В этих условиях, применяя превентивные агротехнические уходы, можно получить высокие темпы роста культур, используя широкий спектр посадочного материала с закрытыми корнями. В черничных влажных и долгомошных условиях местопроизрастания применение плужной обработки почвы и крупного (саженцы с открытой корневой системой, контейнеризированные сеянцы с объемом корнезакрывакмцего кома более 400 см3) посадочного материала во всех случаях имеет значительное преимущество.

6.7. Экономические показатели использования посадочного материала с закрытыми корнями в лесных культурах

Результаты технико-экономических исследований по определению технологической себестоимости создания лесных культур в разных по степени увлажнения условиях местопроизрастания показали, что технологическая себестоимость создания искусственного насаждения в дренированных условиях при использовании посадочного материала с закрытыми корнями колеблется в пределах 274-335 р/га. Различия в стоимости определяются особенностями применяемой лесопосадочной техники: ЯЛ-1,3 - 274 р/га, САБ-1 - 335 р/га.

При создании лесных культур в условиях с временным избыточным увлажнением по дискретным микроповышениям технологическая себестоимость варьирует от 320-360 р/га. Это обуславливается разной организацией территории лесокультурной площади. При различной степени временного переувлажнения почв расстояние между осушителями может изменяться, а, соответственно, изменяется и себестоимость проведения работ вследствие уменьшения или увеличения их объема. Кроме того, на себестоимость влияют характеристики применяемой для обработки почвы техники: ОРМ-1,5 или КЛМ-1.

Технологическая себестоимость создания лесных культур по плужным пластам на вырубках с большим количеством пней колеблется от 500 до 600 р/га, в зависимости от состава применяемых машин и механизмов, и практически не зависит от вида применяемого посадочного материала.

Применение дискретных способов обработки почвы приводит к более эффективному использованию машин и механизмов (снижение затрат машиносмен), значительному уменьшению ручного труда при создании лесных культур.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате комплексных и системных исследований изучены вопросы теории и практики выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой и его адаптационных особенностей в лесных культурах. Это позволило разработать научные основы оптимизации функционирования сложной биологической системы при выращивании растений в ограниченном объеме

искусственного корнезакрывающего субстрата в условиях контролируемой среды. Выполненные исследования позволили теоретически обосновать, успешно апробировать и внедрить рекомендации по всему комплексу проблем выращивания и лесокультурного использования посадочного материала с закрытыми корнями.

Показано, что ускоренное получение качественного посадочного материала должно основываться на потенциальных возможностях роста однолетних сеянцев сосны и ели, связанных с биологической особенностью этих пород -способностью к летнему коррелятивному побегообразованию сосны в первый год жизни, ели - в первые два-три года. Установлено, что для реализации потенциальных возможностей роста требуется обеспечить максимально возможную продолжительность продуктивного периода и высокую интенсивность ростовых процессов. Это достигается путем использования ранних сроков посева и создания оптимальных условий минерального питания и увлажнения, благоприятного температурного режима.

Теоретически обосновано и практикой доказано, что различные системы посадочного материала с закрытыми корнями обеспечивают максимальную возможность варьирования агротехнических мероприятий выращивания и поэтому должны рассматриваться как наиболее подходящие объекты исследований для совершенствования этих технологий и использования возможностей ювенилыюго этапа роста сеянцев сосны и ели.

Реальная возможность повышения приживаемости, сохранности и ускорения роста лесных культур может быть получена в результате выращивания и использования посадочного материала с закрытыми корнями. Использование посадочного материала с закрытой корневой системой обеспечивает возможность посадки в течение длительного периода времени с высокой гарантией приживаемости растений. При закладке культур необходимо производить подбор посадочного материала для каждого конкретного участка с учетом развития дорожной сети, лесорастительных условий, а также целевого назначения культур.

Анализ предлагаемых решений применения посадочного материала с закрытой корневой системой в лесовосстановлении свидетельствует о том, что не происходит снижения затрат на создание лесных культур, но существенно уменьшаются затраты труда, значительно удлиняется период посадки и создаются предпосылки внедрения промышленных методов, основанных на комплексной механизации и автоматизации производственных процессов лесовосстановления.

Материалы диссертации опубликованы в 60 работах, из которых в качестве основных можно назвать следующие:

1. Адаптация тепличных сеянцев ели к условиям внешней среды // Восстановление леса на Северо-Западе РСФСР,- Л.: ЛенНИИЛХ, 1978. - С. 84-87. (Соавтор Огиевский Д.В.)

2. Производство посадочного материала "Брикет". - Л.: ЛенНИИЛХ, 1979. - 54 с. (Соавторы Маслаков Е.Л., Мелешин П.И., Белостоцкий H.H., Румянцев Г.Т., Иванов Ф.Ё., Михейцев Ф.И., Гомельский Ю.Н., Турчинская И.А.)

3. Проведение биохимического анализа растительных образцов. - Л.: ЛенНИИЛХ,

1979. - 42 с. (Соавторы Терешенкова И.А., Огиевский Д.В.)

4. Рост и минеральное питание сеянцев ели // Вопросы повышения продуктивности лесов. - Каунас-Гирионис: ЛитНИИЛХ, 1979,- С. 28-29. (Соавтор Огиевский Д.В.)

5. Применение саженцев "Брикет" при создании лесных культур. - Л.: ЛенНИИЛХ,

1980. - 28 с. (Соавторы Маслаков Е.Л., Мелешин П.И., Белостоцкий H.H., Иванов Ф.Е., Румянцев Г.Т.)

6. Изучение водного режима лесных почв: Методические указания. - Л.: ЛенНИИЛХ,

1980.- 53 с. (Соавторы Растворова О.Г., Зуев B.C.)

7. О хемотропизме корневых систем при создании лесных культур саженцами "Брикет" // Роль науки в создании лесов будущего. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. - С. 77. (Соавтор Козлова Т.И.)

8. Видовое генотипическое соотношение (ВСГ) поглощения сеянцами ели элементов минерального питания // Роль науки в создании лесов будущего. - Л.: ЛенНИИЛХ,

1981. - С. 77-78. (Соавтор Огиевский Д.В.)

9. Посадочный материал с закрытой корневой системой - М.: Лесн. пром-сть, 1981. -144 с. (Соавторы Маслаков Е.Л., Мелешин П.И., Извекова И.М., Белостоцкий H.H., Иванов Ф.Е., Михейцев Ф.И., Белостоцкая С.Х., Гомельский Ю.Н.)

10. Применение минеральных удобрений при выращивании посадочного материала в теплицах. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1982 - 40 с. (Соавтор Огиевский Д.В.)

11. Использование теплиц с полиэтиленовым покрытием для изучения биохимических свойств верхового торфа, применяемого для выращивания сеянцев хвойных пород // Моделирование почвообразовательных процессов гумидной зоны / Л.: ЛГУ, 1984. -С.85-91. (Соавторы Терешенкова И.А., Комаров A.A.)

12. Оценка пригодности субстрата для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1984.- 32 с. (Соавторы Белостоцкий H.H., Бирцева A.A.)

13. Влияние минерального питания сеянцев с закрытой корневой системой на их рост в культурах// Выращивание и формирование высокопродуктивных насаждений в южной подзоне тайга. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1984.- С. 47-52.

14. Лесокультурная оценка разных видов посадочного материала сосны и ели // Посадочный материал для создания плантационных культур. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1986. - С. 3-10. (Соавторы Матюхина З.Ф., Шестакова Т. А.)

15. Применение минеральных удобрений при выращивании и использовании посадочного материала с закрытой корневой системой // Применение минеральных удобрений в лесном хозяйстве. - Архангельск, 1986. - С. 37-39. (Соавторы Маслаков Е.Л., Огиевский Д.В.)

16. Химическая борьба с сорняками при выращивании саженцев "Брикет": Методические рекомендации. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1987,- 28 с. (Соавторы Белостоцкий H.H., Мелешин П.И., Козлов В.А., Васякина Т.Н.)

17. Применение гербицидов при выращивании однолетних сеянцев сосны и ели в теплицах летнего типа // Химический уход за лесом. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1987.- С. 5560.

18. Изменение гумусового состояния почв в плужных пластах при интенсивном химическом уходе за лесными культурами // Агрохимия. - 1987.- № 5,- С. 53-57. (Соавтор Козлова JIM.)

19. Применение фоторазрушающжхся пленок при выращивании посадочного материала сосны и ели с закрытыми корнями // Охрана окружающей среды при производстве пластмасс. - Л.: ОНПО "Пластполимер", 1988. - С. 80-85. (Соавторы Огиевский Д.В., Левченко М.Н., Смоляницкая Л.Б., Семенова А.М.)

20. Влияние технологических режимов выращивания сеянцев с закрытой корневой системой на рост культур // Создание высокопродуктивных лесных культур. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1988. - С. 57- 61. (Соавтор Козлова Т.И.)

21. Контейнеры для выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой // Лесохозяйственная информация. - 1990. - № 10. - С. 7-8 (Соавтор Мелешин П.И.)

22. Производство контейнеризированных сеянцев. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1990.- 31 с. (Соаторы Гомельский Ю.Н., Маслаков Е.Л., Чукичев А.Н., Извекова И.М., Васякина Т.Н., Белостоцкая С.Х., Стеннна Н.П., Наумов Ф.В., Подшиваев Е.Е., Козлова Т.И., Мартикайнен Н.Ф.)

23. Выращивание сеянцев хвойных пород в контейнерах сотовых конструкций И Сотовые конструкции в изделиях различного назначения / - Днепропетровск, 1992,-С. 13-15.

24. Зимнее хранение контейнеризированных сеянцев сосны и ели // Технология создания и экологические аспекты выращивания высокопродуктивных лесных культур. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1992.- С. 15-20. (Соавтор Белостоцкая С.Х.)

25. Обобщение опыта создания и ускоренного выращивания высокопродуктивных хвойных пород. - СПб., ЛТА, 1993. - 52 с. (Соавторы Маслаков Е.Л., Маркова И.А.)

26. Особенности подготовки площадей для закладки лесных культур с использованием средств химии // Современное состояние и перспективы применения пестицидов в лесном хозяйстве. - СПб.: СПбНИИЛХ, 1993. - С. 18 - 22. (Соавторы Маслаков Е.Л., Маркова И.А., Рябишша Л.А., Шестакова Т.А.)

27. Посадочный материал с закрытой корневой системой для создания лесных культур в различных регионах России У/ Сосновые леса России в системе многоцелевого использования. - Воронеж: ВЛТИ, 1993. - С. 64-66. (Соавтор Маслаков Е.Л.)

28. Производство сеянцев с закрытыми корнями. - СПб.: СПбНИИЛХ, 1994. -1 с.

29. Выращивание посадочного материала с использованием многоротационных схем. -СПб.: СПбНИИЛХ, 1994. - 1 с.

30. Теплицы для выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой. -СПб.: СПбНИИЛХ, 1994. -1 с.

31. Специфика использования посадочного материала в различных подзолах бореальпых лесов // Лес, окружающая среда и новые технологии в Северной Европе. - Joensuun yliopisto Metsatieteellinen tiedekunta Tiedonantoja 17, 1994,- Р. 432 - 433. (Соавтор Маркова И.А.)

32. Посадочный материал с закрытой корневой системой//Лесное хозяйство. - 1995, № 4.-С.ЗЗ.

33. Производство и лесокультурное использование посадочного материала с закрытыми корнями // III Всероссийский съезд лесничих. - М.: Экология, 1995. - С. 280 - 283.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Жигунов, Анатолий Васильевич, Санкт-Петербург



САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ

ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

ЖИГУНОВ Анатолий Васильевич

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ ДЛЯ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ

06.03.01 - лесные культуры, селекция, семеноводство

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ГЛАВА 2 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И

ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ ГЛАВА 3 РОСТ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С

ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ

3.1. Контейнеризация посадочного материала с закрытой корневой системой

3.2. Подбор субстрата

3.3. Применение минеральных удобрений

3.4. Режимы выращивания

3.5. Основные схемы выращивания

3.6. Защита контейнеризированных сеянцев от грибных заболеваний

3.7. Борьба с сорняками

3.8. Формирование корневой системы

3.9. Фотопериодическая реакция однолетних сеянцев сосны и ели в различных условиях выращивания

3.10. Зимнее хранение посадочного материала с закрытыми корнями

3.11. Особенности агротехники выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой основных лесообразующих пород России и перспективных интродуцентов

3.12. Оценка качества посадочного материала с закрытой корневой системой

3.13. Подготовка посадочного материала с закрытыми корнями к посадке

3.14. Влияние различных режимов выращивания контейнеризированных сеянцев на их себестоимость

6 12

33

44

44 55 66 83 103

117 125 130

142

158

163

168

179

180

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО

МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ

4.1. Производство контейнеризированных сеянцев

4.2. Производство саженцев "Брикет"

4.3. Экономическая оценка различных технологий производства посадочного материала с закрытой корневой системой

ГЛАВА 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛООБЪЕМНЫХ

КОНТЕЙНЕРИЗИРОВАННЫХ СЕЯНЦЕВ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ В ШКОЛЬНОМ ОТДЕЛЕНИИ ПИТОМНИКА ОТКРЫТОГО ГРУНТА

183 183 191

197

ГЛАВА 6 РОСТ И АДАПТАЦИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ В ЛЕСНЫХ

КУЛЬТУРАХ 212

6.1. Влияние срока посадки 212

6.2. Специфика применения удобрений 214

6.3. Особенности развития корневых систем 215

6.4. Связь между ростом лесных культур и агротехникой выращивания посадочного материала 231

6.5. Особенности химической подготовки площадей для закладки лесных культур посадочным материалом с закрытыми корнями 246

6.6. Влияние обработки почвы на рост сеянцев и саженцев с закрытыми корнями в основных типах условий местопроизрастания на Северо-Западе России 250

6.7. Экономические показатели использования посадочного материала с закрытыми корнями в лесных культурах 257

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 265

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 269

ПРИЛОЖЕНИЯ

Справки о внедрении результатов диссертационного

исследования:

1. Комитет по лесу Ленинградской области 295

2. Псковское управление лесами 297

3. Новгородское управление лесами 298

4. Архангельское управление лесами 299

5. Опытное лесное хозяйство "Сиверский лес" 300

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ СИМВОЛОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В ТЕКСТЕ

а - значения, для которых статистическая достоверность установлена

при 5% уровне значимости в -то же при 1% уровне значимости

с - то же при 0,1% уровне значимости

ВЗ - влажность завядания, характеризует нижнюю границу продуктивной

для растений влаги ГОЛХ - Государственное опытное лесное хозяйство

ГК - гуминовые кислоты

д.в. - действующее вещество

Д-к.ш. - диаметр корневой шейки

Д0 - диаметр ствола на высоте 0,05 м от поверхности почвы

Д13 - диаметр ствола на высоте 1,3 м

Д2Н - условный объем ствола, представляющий собой произведение

квадрата диаметра ствола у корневой шейки на высоту растения ЕД - режим выращивания при естественном изменении длины дня

ЕДго -ЕД50 - концентрация остаточных количеств гербицида в почве, при

которой отмечается функциональное изменение состояния растений и снижение биомассы однолетних всходов изучаемых пород на 20-50% ЗКС - закрытая корневая система

КДь КДп - режим выращивания, при котором сеянцы подвергаются

воздействию укороченным (8 часовым) днем в указанные сроки к.ш. - корневая шейка

к. э. - концентрат эмульсии

ЛД2о - доза препарата, при применении которой наблюдается гибель 20%

растений изучаемой породы ЛКС -100 - поточно-механизированная линия по заполнению контейнеров

субстратом, высеву семян, мульчированию посевов ЛОС - лесная опытная станция

ЛПБ -16 - линия поточная для брикетирования МГ - максимальная гигроскопичность почвы

НАФК - нитроаммофоска

НВ - наименьшая влагоемкость почвы

н.о. - негидролизуемый остаток

ОГ - открытый грунт (посевное или школьное отделение питомника)

ОКС - открытая корневая система

оп - открытая площадка, открытый полигон, организованный для

доращивания посадочного материала ПВ - полная влагоемкость почвы

ПМЗК - посадочный материал с закрытой корневой системой

ПДК - предельная допустимая концентрация, при которой не наблюдается

отклонений от нормы физиологического состояния растений

рот. - ротация - севооборот для выращивания нескольких поколений

растений на одной площади в течение одного вегетационного периода

с.п. - смачивающийся порошок

ср. - среднее значение

т - теплица

ТМАУ - торфяно-минерально-аммиачное удобрение

ТПГ - теплично-парниковый грунт

ТПК - теплично-питомнический комплекс

УБПЛ - универсальная поточно-брикетирующая линия

ФК - фульвокислоты

целина - участок вырубки шириной не менее 20 м без удаления пней и

обработки почвы

1т; 2т; 2+2; - возраст сеянцев и саженцев, + - количество пересадок для

0,5т+0,5оп; саженцев или количество изменений режима выращивания для

1т+1оп контейнеризированных сеянцев

Н; Н5; Н1990 - высота культур; высота культур в возрасте (5) лет или осенью

конкретного (1990)года

дН - прирост ствола в высоту

Ке - сульфатсодержащая форма калийных удобрений

кх - хлорсодержащая форма калийных удобрений

^аа - аммоний азотнокислый (форма азота в применяемых азотных

удобрениях)

Рс - суперфосфат

V - объем ствола

ш - сухая масса (температура сушки 80 °С) среднего модельного

растения

г - коэффициент корреляции

и - критерий достоверности разности средних

ВВЕДЕНИЕ

Значительное повышение эффективности воспроизводства лесных ресурсов осуществимо только путем интенсификации всего длительного цикла выращивания леса на каждом его этапе. От эффективности лесовосстановительных работ во многом зависит возможность непрерывного и неистощимого пользования лесными ресурсами, выполнения лесами многообразных экологических функций, повышения продуктивности древостоев, сокращения сроков их выращивания.

В России работы по лесовосстановлению в 1996 году проведены на 1029,9 тыс. га, в том числе посев и посадка леса на 310 тыс. га. Вместе с тем во всех регионах России в настоящее время отмечается снижение удельного веса посадок в общем объеме лесовосстановления, так, по сравнению с 1989 годом, он снизился почти вдвое. В таежной зоне замена создания культур на меры содействия естественному возобновлению обосновывается высокой эффективностью данного мероприятия. Однако результативность мер содействия естественному возобновлению во многих регионах России составляет менее 50 %. Упрощение технологии лесокультурных работ, несоблюдение элементарных требований при выкопке, перевозке и хранении посадочного материала только в 1996 году привело к гибели 49,6 тыс. га культур, в том числе 4,4 тыс. га однолетних [281].

Общая площадь лесных питомников России составляет примерно 30 тыс. га, в том числе, на площади 26,7 тыс. га функционирует 1443 постоянных лесных питомников [10,170]. Однако, согласно данным Федеральной службы лесного хозяйства России за 1993 год, плановый выход стандартных сеянцев сосны не был достигнут каждым вторым, а ели - каждым третьим Управлением лесами [204]. На 1996-2000 г. ежегодная потребность в сеянцах и саженцах определена в целом по России в размере 3 млрд. штук [170]. Только применение прогрессивных, интенсивных технологий выращивания посадочного материала может решить эту задачу [166,240].

В развитии лесокультурного производства, по мнению Федеральной службы лесного хозяйства России, приоритетными направлениями являются внедрение промышленных технологий, использование селекционного и крупномерного посадочного материала [280]. Однако в системе Рослесхоза площадь закрытого грунта составляет всего 73 га, и то, главным образом, в регионах с благоприятными почвенно-климатическими условиями. В Северном и Северо-Западном регионах находятся только 16 % всей площади теплиц [10]. Особенно необходимо использование теплиц для получения посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами, т.к. коэффициент полезного использования семян увеличивается с 0,2-0,3 до 0,7-0,8. Сочетание открытого и закрытого грунта при выращивании контейнеризированных сеянцев [72] или применение стеллажной системы их выращивания [112] позволяет организовать многоротационную систему, что значительно повышает эффективность использования тепличной площади.

Актуальность проблемы. Решение ключевых проблем лесовосстановления, повышения качества работ и эффективности лесокультурного производства возможно только на основе комплексной механизации и автоматизации всего многоротационного процесса создания лесных культур - от посева семян при

выращивании посадочного материала до формирования насаждения. Такую возможность в перспективе обеспечивает выращивание и использование посадочного материала с закрытой корневой системой.

Отечественные и зарубежные разработки в этой области, начатые в конце 50-х годов, подтвердили актуальность данного направления в развитии лесокультурного производства как в лесоводственно-экономическом, так и в социальном плане. Однако широкое применение посадочного материала с закрытой корневой системой в лесокультурном производстве России задерживается, что во многом объясняется отсутствием научно обоснованных рекомендаций по его выращиванию и использованию применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям регионов.

Технологии производства посадочного материала с закрытыми корнями отличают сравнительно высокий уровень механизации и автоматизации процессов выращивания посадочного материала, его транспортировки на лесокультурную площадь и посадки. При этом период посадки растений в лесу удлиняется, существенно снижаются затраты ручного труда на трудоемких операциях, ранее выполнявшихся непосредственно в лесу.

Промышленные технологии лесовосстановления неизбежно будут использовать посадочный материал с закрытыми корнями, так как он обеспечивает реальную возможность автоматизации и механизации всех технологических процессов вследствие строгих геометрических форм кома субстрата вокруг корневой системы, не требует постоянной защиты корней от иссушения и позволяет производить посадку в более растянутый период времени.

Широкое внедрение индустриальной технологии производства посадочного материала в лесохозяйственную практику будет иметь значительный социально-экономический эффект. Он позволит снизить неравномерность загрузки рабочих в течение года, повысит культуру производства, перенесет основную долю трудозатрат на создание культур в теплично-питомнический комплекс, сократит расход семян, снизит сроки выращивания крупномерного посадочного материала.

Цель и задача исследования. Разработка теории и практики выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой для лесовосстановления начато с конца 50-х годов. Процесс его выращивания имеет много общего с выращиванием сеянцев на грядках в условиях закрытого грунта. Это определило цель наших исследований: изучить биологию роста и формирования посадочного материала в ограниченном объеме искусственного субстрата в условиях контролируемой среды и с позиций системного подхода обосновать необходимость и разработать комплекс агротехнических мероприятий по выращиванию посадочного материала с закрытой корневой системой, дать оценку его адаптационных особенностей в лесных культурах. В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:

- разработка систем контейнеров для выращивания различных видов посадочного материала;

- обоснование режимов многоротационного выращивания контейнеризированных сеянцев в подзоне южной тайги;

- разработка способов комплексной оценки субстратов для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями;

- разработка системы применения минеральных удобрений при выращивании посадочного материала с закрытыми корнями;

- разработка агротехнических мероприятий, обеспечивающих существенное улучшение качества посадочного материала и увеличения количества растений с единицы площади теплиц;

- изучение адаптационных особенностей посадочного материала с закрытыми корнями в лесных культурах.

Организация исследований. Научные исследования по проблеме выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой начаты в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте лесного хозяйства Б.П. Богдановым в 1969 году [209].

Разработка методов и технологий производства посадочного материала с закрытыми корнями была сосредоточена в основном в СПбНИИЛХ (Россия), НПО "Силава"(Латвия) и ЛитНИИЛХ (Литва). Кроме того, подобные исследования проводились и в региональном масштабе, главным образом, по разработке состава субстрата для закрытия корней саженцев и отдельным элементам агротехники выращивания и лесокультурного использования посадочного материала с закрытыми корнями во ВНИИЛМ (Россия), КазНИИЛХ (Казахстан), ДальНИИЛХ (Россия), УкрНИИЛХ (Украина) и других научно-исследовательских организациях. Координацию работ осуществлял СПбНИИЛХ.

Личный вклад автора. Работа выполнена в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте лесного хозяйства и является самостоятельной работой автора. Она представляет собой итог 22-летних исследований, осуществленных автором в порядке проработки следующих тем в роли ответственного исполнителя:

- "Разработать технологии и комплекс машин для выращивания посадочного материала с закрытыми корнями" (№ Г.Р. 76075084);

- "Создать и внедрить перспективные технологические процессы производства и посадки на вырубках лесных культур посадочным материалом с закрытыми корнями" (№ Г.Р. 81041262);

- "Разработать региональные нормативы, перспективные технологии и лесоводственные требования к машинам для закладки и выращивания плантационных культур с сокращенным (до 35-40 лет) оборотом рубки" (№ Г.Р. 01833037084);

"Разработать технологию закладки и выращивания культур с использованием контейнеризированных сеянцев" (№ Г.Р. 01860052302);

в роли научного руководителя:

- "Разработать технологию производства контейнеризированных сеянцев из семян с улучшенными наследственными свойствами" (№ Г.Р. 01860055105);

- "Разработать технологию многоротационного выращивания малообъемных контейнеризированных сеянцев и технологию создания лесных культур на основе энергосберегающих дискретных способов обработки почвы" (№ Г.Р. 01890069936);

- "Разработать рекомендации по выращиванию крупномерного посадочного материала с выходом на промышленную технологию его производства в теплично-питомническом комплексе" (№Г.Р. 01960001664).

В диссертации рассмотрена только та часть исследований, которая выполнена лично автором или под его непосредственным руководством, т.е. в тех случаях, когда им ставилась задача, определялась программа и методика работ, обобщались полученные результаты.

Автор диссертации выражает глубокую благодарность доктору биол. наук, проф. Е.Л.Маслакову и доктору с.-х. наук, проф. И.А.Марковой за помощь в подготовке данной работы, а также искренне благодарит И.М.Извекову, С.Х.Белостоцкую, Д.В.Огиевского, З.Ф.Матюхину, Н.Н.Белостоцкого, Л.Б.Смоляницкую, Т.А.Шестакову, А.А.Бирцеву, Т.И.Козлову, С.В.Шевчука, И.Б.Заику, Н.П.Стенину, Ф.В.Наумова, Д.А.Шабунина, П.И.Мелешина, с которыми он много лет работал, совместно выполняя натурные эксперименты и обрабатывая полученные результаты.

Цитируемые или обсуждаемые в диссертации материалы других авторов, а также данные, полученные в соавторстве, имеют соответствующие ссылки.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней на основе биологических особенностей роста сосны обыкновенной {Pinns sylvestris L.) и ели европейской {Picea abies (L.) Karst.) в молодом возрасте в условиях контролируемой среды на искусственных субстратах с ограниченным объемом корнезакрывающего кома и особенностей лесокультурного производства с использованием большого экспериментального материала предложена и научно обоснована система агротехнических мероприятий, обеспечивающая получение за минимальный срок максимального коли