Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интенсивность роста и развития сеянцев сосны с закрытой корневой системой при разных режимах выращивания для лесовосстановления в Архангельской области

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Интенсивность роста и развития сеянцев сосны с закрытой корневой системой при разных режимах выращивания для лесовосстановления в Архангельской области"

На правах рукописи

005554568

Бобушкина Светлана Валентиновна

ИНТЕНСИВНОСТЬ РОСТА И РАЗВИТИЯ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ ПРИ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ ВЫРАЩИВАНИЯ ДЛЯ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ В АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

06.03.01 - лесные культуры, селекция, семеноводство

6 НОЯ 2014

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Архангельск — 2014

005554568

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высщего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Мочалов Борис Александрович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», профессор кафедры лесных культур

Жигунов Анатолий Васильевич,

Евдокимов Игорь Владимирович,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Вологодская государ( молочнохозяйственная академия

академия

государственная

имени

Н.В. Верещагина», доцент кафедры лесного хозяйства

Ведущая организация: Институт леса Карельского научного центра РАН

Защита состоится 09 декабря 2014 года 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.008.03 на базе ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» по адресу: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, главный корпус, ауд. 1220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» www.narfu.ni.

Автореферат разослан « № » октября 2014 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Клевцов Денис Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время перспективным направлением считается выращивание посадочного материала с закрытой корневой системой (ПМЗК) и использование его для создания лесных культур.

Интерес к ПМЗК постоянно возрастает, о чем говорит создание рабочих групп, проведение семинаров и конференций с участием российских и финских ученых для обмена опытом по совершенствованию технологий лесокультурно-го производства. Рослесхоз проводит работу по созданию сети лесных селекционно-семеноводческих центров, одной из задач которых является увеличение производства качественного ПМЗК и его использования для лесовосстановле-ния. С 2011 года предусматривается создание 33 таких центров, в том числе в Московской, Костромской, Воронежской областях, Алтайском крае, Республике Татарстан и других регионах. Один из таких центров начал работу в 2013 г. в Устьянском районе Архангельской области. Все строящиеся объекты оснащаются оборудованием финского производства и рассчитаны на выращивание ПМЗК по финской технологии. Однако исследования и опыт работы в таких комплексах показал, что механический перенос технологических процессов в условия Севера России по ряду технических и биоклиматических условий не обеспечивает полную реализацию потенциала данной технологии. Поэтому необходима адаптация и совершенствование зарубежной технологии с учетом зональности и особенностей ведения лесного хозяйства в конкретном регионе. В связи с этим, тема диссертационной работы является весьма актуальной.

Степень изученностн вопроса. Теория и практика производства посадочного материала с закрытой корневой системой активно изучаются и постоянно совершенствуются как зарубежными, так и Российскими учеными и специалистами. В мировой лесохозяйственной практике насчитывается несколько вариантов технологий выращивания сеянцев и саженцев с ЗКС, отличающиеся друг от друга по ряду показателей, в том числе по видам контейнеров. Основными из них являются: «Paperpot» (Япония-Финляндия), «Nisula» (Финляндия), «Брика» (Латвия), «Брикет» (Россия), «Lanen Plantek F» (Финляндия), «Nomeko» (Швеция).

Ведущими в данном направлении в настоящее время являются Скандинавские страны, где практически 100 % посадочного материала - это сеянцы с закрытой корневой системой. Технология выращивания постоянно совершенствуется и предусматривает получение двух урожаев за сезон. В научно-исследовательском институте Финляндии ведутся исследования по физическим, химическим, биологическим свойствам субстрата, болезням сеянцев, оптимальным срокам выращивания, закаливания сеянцев, хранения их зимой и многим другим направлениям (Rikala, Repo, 1987; Heiskanen, 1994, 1995; Jun-tunen, Rikala, 2001; Leinonen, Turtiainen, Siekkinen, 2009 и др.). Широкие исследования ведутся также в Швеции и Канаде (Wagner, Colombo, 2001 и др.). В тепличных комплексах Европейского Севера используется финская технология, однако климатические и производственные особенности разных стран не позволяют механически перенести ее в наши условия, поэтому исследования по разработке и адаптации технологий проводятся в России. Вопросами выращи-

вания ПМЗК и создания из него культур занимаются ученые Карелии (Степанов, 2008; Зайцева, Робонен, Чернобровкина, 2010; Соколов, 2006 и др.), Санкт-Петербурга (Маслаков, Белостоцкий, Введенский, 1975; Жигунов, 1998; 2000; 2005; Жигунов, Маркова, 2005; Маркова, 2008 и др.), Москвы (Писаренко, 1979 и др.), Архангельской области (Мочалов, 2010; 2011; Сеньков, 2011 и др.), Костромской области (Багаев, 2012; Багаев, Калашникова, 2012 и др.), Дальнего Востока (Денисов, 2006; Перевертайло, 2006 и др.) и других регионов страны. Широкий интерес к данному блоку цикла искусственного лесовосстановления показывает, что необходимо продолжение исследований по совершенствованию в целом технологии производства ПМЗК и адаптации агротехнических приемов выращивания сеянцев в региональном плане.

Цель работы: Выявить возможность повышения качества и увеличения выхода ПМЗК с единицы площади в условиях Архангельской области за счет изменения режимов микроклимата в теплицах и сроков выращивания под пленкой и без пленки, использования местных субстратов и отечественных удобрений.

Задачи исследования: 1) Провести анализ технологии выращивания сеянцев в контейнерах и перспективы их использования при создании лесных культур на Севере. Установить экономическую составляющую ПМЗК. 2) Проанализировать действие теплового и водного режимов, минерального питания и периодов нахождения сеянцев под пленкой и на площадке доращивания на рост и развитие растений. Установить наиболее оптимальные параметры и дать предложения по их созданию. 3) Испытать варианты стимулирования роста сеянцев и устойчивости кома субстрата физическими и химическими методами. 4) Обобщить и проанализировать полученные данные, дать предложения по совершенствованию технологии производства посадочного материала в контейнерах на Европейском Севере.

Научная новизна. В результате исследований получено экспериментальное и теоретическое обоснование совершенствования ряда приемов выращивания ПМЗК как в конструктивном решении, так и с учетом особенностей регионального характера.

Установлена зависимость роста сеянцев и дифференциации их по высоте из-за недостаточно качественного автоматического полива в тепличном комплексе. Подтверждена теоретическая возможность путем изменения теплового режима в теплицах и минерального питания сеянцев увеличить выход посадочного материала за счет многоротационного выращивания, что для условий средней тайги сделано впервые. Опыты по подготовке субстратов и использованию удобрений при выращивании, а так же биологически активных добавок при пикировке сеянцев в условиях Севера с коротким вегетационным периодом показали перспективность исследований в данном направлении.

Теоретическая значимость работы. Исследования позволили установить тесную связь теплового режима теплиц с температурой наружного воздуха, что позволяет составить алгоритм искусственного обеспечения дополнительного теплового режима для увеличения общей суммы тепла и снижения количества и силы экстремальных температур в период вегетации сеянцев. Изучение дина-

мики концентрации основных элементов питания в субстратах и роста сеянцев являются началом разработки системы минерального питания сеянцев на разных фазах их роста и развития.

Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов исследований при совершенствовании технологии выращивания ПМЗК, изменению ряда технологических и агротехнических приемов с учетом региональных особенностей и технического обеспечения, применению многоротационных схем при производстве ПМЗК в условиях Архангельской области, а так же в учебном процессе при чтении курса «Лесные культуры с основами лесосеменного дела».

Потенциальные пользователи научно-технических результатов работы это лесничества, предприятия лесопромышленного и лесохимического комплексов, арендаторы участков лесного фонда на территории Архангельской области, учебные и научные учреждения. В Устьянском селекционном центре, где в 2013 году состоялся запуск тепличного комплекса по производству ПМЗК, будут актуальны научно-обоснованные результаты, полученные во время исследовательских работ в Вельском тепличном комплексе.

Апробация результатов и публикации по теме диссертации. Результаты исследования докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (Архангельск, 2010-2014); на X Ежегодной научно-практической конференции «Ломоносова достойные потомки» (Архангельск, 2011); на Международной научной конференции «Экология - 2011» (Архангельск, 2011); на Научно-практической конференция «Молодые ученые - лесному хозяйству» (Пушкино, 2011); на II Международной научно-практической конференции «Инновации и технологии в лесном хозяйстве» (Санкт-Петербург, 2012); на Конференции «Ломоносовские чтения аспирантов 2012» (Архангельск, 2012); на Российско-германском семинаре «Перспективы развития плантационного лесовыращивания и использования древесной биомассы в качестве биотоплива» (Санкт-Петербург, 2012); на конференции «Развитие Северо-Арктического региона: проблемы и решения» посвященной 180-летию научного издания «Лесной журнал» (Архангельск, 2013); на II Всероссийской (XVII) молодежной научной конференции (с элементами научной школы) «Молодежь и наука на Севере» (Сыктывкар, 2013) и на Всероссийской конференции с международным участием «Состояние лесов и актуальные проблемы лесоуправления» (Хабаровск, 2013).

Результаты исследований представлены на конкурсах научных работ: Всероссийский конкурс НИР аспирантов в области наук о Земле, проводимый в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» (диплом за III место, Томск, 2012); конкурс научных и опытно-исследовательских проектов аспирантов, молодых ученых НИИ находящихся в ведении Рослесхоза (Москва, 2012-2013); конкурс «Молодые ученые Поморья» (Архангельск, 2012-2013). По теме диссертации опубликовано 16 работ, две из которых в изданиях из перечня ВАК.

Основной объем работ выполнен в Северном НИИ лесного хозяйства при проработке НИР: по тематическим планам Рослесхоза (Тема № 52 «Совершенствование технологии выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой и использование его в разных лесорастительных условиях» (20102011 гг.); тема № 5 «Использование древесных отходов в производстве компо-стов для повышения плодородия почв лесных плантаций: от инноваций к применению» (2010-2013 гг.); договорная тема с ФБУ «СПбНИИЛХ» Лот № 8 «Разработка научно-обоснованных методических рекомендаций по выращиванию посадочного материала с закрытой корневой системой, использованию его при создании лесных культур и уходу за ними в условиях таежной зоны Северо-Запада Европейской части России» (2012-2013 гг.).

Научные положения, составляющие предмет защиты:

- анализ технологии производства сеянцев с закрытой корневой системой в условиях севера на примере Вельского тепличного комплекса;

- установленные связи теплового и водного режимов в теплицах и на площадке доращивания с погодными условиями и технологическими приемами, влияние их на рост сеянцев и возможности регулирования;

- результаты экспериментальных исследований по использованию промышленных субстратов, минеральных удобрений для дозаправки субстрата и подготовки субстратов из местного торфа, для внекорневых подкормок сеянцев;

- экспериментально обоснованные результаты апробации технологических приемов для многоротационного выращивания ПМЗК в условиях севера.

Личный вклад автора. Проведен аналитический обзор литературных источников; поставлена цель и задачи исследования; с помощью научного руководителя разработаны программа и методика исследования. Автор принимал непосредственное участие в полевых и камеральных работах, анализе полученных результатов исследований, и публикаций. Им сформулированы выводы и предложения. Работа является результатом 4-летних (2010-2013 гг.) исследований автора.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается достаточным объемом экспериментальных материалов, использованием при обработке математических способов и современных вычислительных средств, разносторонним комплексным подходом к решению поставленных научных задач.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 196 страницах и включает введение, 5 глав, заключение, предложения производству, список использованных литературных источников из 231 наименования, в том числе 26 на иностранном языке, приложения. В тексте содержится 55 таблиц и 34 иллюстрации.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Производство посадочного материала с закрытой корневой системой все больше привлекает внимание ученых разных стран. В настоящее время этот метод с успехом внедряется в Германии, Австрии, Швейцарии, Финляндии, Франции, Англии, США. История производства сеянцев с комом свидетель-

ствует об эффективности использования данного посадочного материала (Жи-гунов, 2005; Крук, 2013). Разработанные в России в конце 70-х годов способы выращивания сеянцев с комом субстрата не получили широкого развития, однако спустя 20 лет интерес к данному виду посадочного материала вновь начал возрастать. В настоящее время в большинстве тепличных комплексов по производству ПМЗК в РФ используется финская технология.

Результативность выращивания ПМЗК, как и сеянцев с открытыми корнями в теплицах, зависит от комплекса факторов: качества субстратов, условий минерального питания, режимов температуры и влажности воздуха и субстрата, сроков выращивания и доращивания и т.д., действию которых посвящены работы ученых: Смирнов С.Д. (1969), Игаунис (1974), Лир X., Польстер Г., Фидлер Г.-И. (1974), Мочалов Б.А. (1976, 1977, 1978, 1979, 1986, 1990, 2010), Панкратов E.H., Синников A.C. (1976), Синников A.C. (1977), Извекова И.М. (1978), Хме-левская E.H., Ноздренко Я.В. (1979), Новосельцева А.И. (1983), Редько Г.И., Огиевский Д.В., Наквасина E.H. и др., (1983), Мовчун A.B. (1984), Мочалов Б.А., Мочалова Г.А., Новосельцева Т.И. и др. (1986), Синников A.C., Мочалов Б.А., Драчков В.Н. (1986) и др. Но при производстве посадочного материала с закрытой корневой системой особенно серьезное внимание должно быть уделено выбору контейнеров (их объему, форме, густоте выращивания сеянцев), что изучали Смирнов С.Д. (1969); Алькин Н.Ф. (1976, 1982), Бирцева A.A., Извекова И.М. (1988), Brissette J.C., Elliot M., Barnett J.P. (1990), Жигунов A.B. (1998, 2000,2011); Wagner R., Colombo S. (2001) и др., выбору и подготовке субстрата, видам и способам использования удобрений в основную заправку и при подкормках (Brissette, Elliot, Barnett, 1990; Heiskanen, 1994, 1995; Рикала, 2000; Жигунов, 2000, 2005, 2011; Wagner, Colombo, 2001; Мочалов, 2003; Мочалов, Мочалова, 2005; Veijalainen, 2007; Зайцева, Робонен, Чернобровкина, 2010; Nilsson, Louranen, Kolström и др., 2010 и др.), качеству семян, подготовке их к посеву, количеству семян, высеваемых в одну ячейку (Синькевич, Шубин, 1969; Мамонов, Яньшин, 1982; Мочалов, 1997, 2003, 2011; Жигунов, 2000, 2011; Barnett, 2002; Степанов, 2008 и др.), соблюдению режимов влажности субстрата и температуры воздуха (Heiskanen, 1994, 1995; Brissette, Elliot, Barnett, 1990; Мочалов, 2003; Усовершенствовать технологии..., 2003). Это обусловлено тем, что от перечисленных факторов зависит рост надземной части сеянцев, развитие корневой системы, устойчивость кома субстрата при выемке сеянцев из кассет и перевозке их на лесокультурную площадь (Алькин, 1982; Nzokou, Cregg, 2010, Усовершенствовать технологии..., 2004).

Для совершенствования технологии выращивания ПМЗК изучались вопросы применения стимуляторов роста для сеянцев Редько Н.Г. (1992), Рикала Р. (2000), Ананьев М.Е., Парамонов Е.Г. (2011); Острошенко В.В., Острошенко Л.Ю. (2011), Пентелькина Н.В., Пентелькин С.К. (2007), Багаев С.С., Калашникова С.А. (2012), и др. Опыт многоротационного выращивания освещен в работах Жигунова A.B. (2000), Перевертайло И.И. (2006) и др.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В первом разделе главы дана характеристика природно-климатических условий Архангельской области, лесного фонда и состояния лесовосстановле-ния. Доля лесных земель в площади Архангельской области без арктических островов составляет 74 % (Лесной план..., 2011). Основным методом восстановления древостоев в Архангельской области является естественный. Согласно данным ежегодных статистических отчетов Министерства Природных Ресурсов, доля искусственного лесовосстановления с 2010 г. снизилась с 12,5 до 7,6 %. В Лесном плане (2011) отмечено, что мощности питомников по выращиванию сеянцев достаточны для создания всех лесных культур посадкой. Однако в настоящее время наблюдается дефицит посадочного материала.

Во втором разделе приведена характеристика Вельского лесничества, где проводились исследования. Анализ состояния лесного фонда и климатической характеристики Архангельской области показывает, что в районе необходимо: наращивание объемов искусственного лесовосстановления для снижения процессов смены хвойных древостоев лиственными молодняками; увеличение производства высококачественного посадочного материала разных видов, в том числе и сеянцев с закрытой корневой системой. Наличие большого количества разных видов болот и перспектива увеличения производства ПМЗК позволяют говорить о возможности и необходимости подготовки субстратов для выращивания сеянцев с комом из местного торфа и отечественных удобрений.

3 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Основной объем работ проведен в период с 2010 по 2013 гг. в Вельском комплексе Архангельской области (среднетаежный район Европейской части РФ). Исследования проведены по сосне обыкновенной (Pinus sylvestris L.).

Программа исследований предусматривала следующие вопросы: 1) Информационный поиск, анализ зарубежного опыта и отечественных исследований по выращиванию сеянцев сосны с закрытыми корнями. 2) Изучение технологии производства ПМЗК в Вельском тепличном комплексе и определение лимитирующих факторов роста и развития сеянцев. 3) Разработка и экспериментальное обоснование совершенствования технологических и агротехнических приемов выращивания высококачественного посадочного материала, в том числе по многоротационной технологии, с учетом региональных климатических условий и технологических возможностей.

Влияние внешних факторов среды, субстратов, минеральных удобрений и других технологических приемов на рост сеянцев устанавливали по биометрическим показателям сеянцев и выходу посадочного материала.

Микроклимат в теплицах и на площадке доращивания определяли на метеоплощадках среди сеянцев стандартными метеоприборами (Метеорология и климатология..., 2010). Качество и равномерность полива определяли объемом воды, поступающим на единицу площади.

При изучении видов субстратов испытывали местный торф с внесением простых и комплексных отечественных минеральных удобрений и извести, промышленные субстраты. Равномерность распределения удобрений в них

определяли в смешанных (общих для партии) и индивидуальных (равных по объему ячейке кассеты) образцах. Определяли содержание основных элементов питания, зольность и кислотность по общепринятым методикам (Почвоведение, 1988; Наквасина, 2009) и ГОСТам. Опыты с подкормками проводили на производственных посевах путем увеличения количества проходов автоматического подкормочного устройства над опытными вариантами. Количество кассет (в кассете 81 ячейка) на варианте в опытах с удобрениями было 5-10.

Измерение высоты и диаметра сеянцев (300-350 шт.) на всех вариантах опытов проводили три раза за сезон. В конце сезона отбирали образцы для определения длины корня, абсолютно сухой массы сеянца и его отдельных частей. Ввиду отсутствия стандарта на ПМЗК для определения выхода посадочного материала использовали ОСТ 56-98-93. Определение устойчивости кома субстрата при выемке сеянцев из кассет проводили весовым методом.

При обработке данных применяли методы вариационной статистики: с использованием программы MS Excel (Трулль, 1966; Гусев, 2002). Принятая точность исследования — не менее 5%.

Объем выполненных работ-, заложено 27 вариантов по выращиванию сеянцев на субстратах с испытанием различных норм внесения удобрений в основную заправку и при подкормках, с использованием стимуляторов при пикировке сеянцев. Измерены высота и диаметр более чем у 26 тыс. сеянцев. Отобрано более 2 тыс. образцов растений для замеров в лабораторных условиях и определения массы отдельных частей. Проведено более 60 определений водно-физических свойств торфа и субстратов и устойчивости кома субстрата при выемке сеянцев из кассет. Отобрано более 600 образцов субстратов и растворов удобрений на химические анализы, по которым выполнено и обработано более 2700 результатов химических анализов.

4 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СЕЯНЦЕВ С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА В ВЕЛЬСКОМ ТЕПЛИЧНОМ КОМПЛЕКСЕ

4.1 Оборудование и общие положения технологии производства

ПМЗК. Тепличный комплекс функционирует с 1998 г. Он состоит из ангара и двух арочных теплиц (12*60 м каждая) общей площадью 0,14 га. Возле теплиц располагается площадка доращивания, на которую выносятся кассеты с сеянцами в конце вегетации. В теплицах проводится автоматическое регулирование температуры воздуха открытием фрамуг, для повышения температуры при похолоданиях имеются обогреватели, но они практически не используются. Полив и подкормка сеянцев минеральными удобрениями проводятся установкой, двигающейся на разных режимах скорости вдоль теплицы.

Используются кассеты пант и плантек. В теплицах они устанавливаются на пол, покрытый водопропускаемой пленкой, на площадке доращивания - на почву. В обоих случаях корни сеянцев через отверстия в дне кассеты прорастают в почву и перед вывозкой сеянцев на лесокультурную площадь вышедшие из кассет корни обрезают, что увеличивает производственные затраты.

В ангаре установлены линия по измельчению и просеиванию субстрата (торфа) с дозатором внесения удобрений, аппараты автоматической забивки кассет субстратом, высева семян и мульчирования. Дозатор в этой линии рассчитан на использование сыпучих удобрений и не работает с гранулированными отечественными. Поэтому на комплексе использовали закупленный финский субстрат, позднее готовили свой из местного торфа, а в последние годы закупают готовый субстрат на торфоперерабатывающем предприятии.

4.2 Использование субстратов и посев семян. Местный субстрат готовят из низинного или переходного разложившегося торфа с высокой зольностью и низкой влагоемкостью в сравнении с финским. Используемые отечественные удобрения (простые и комплексные) отличаются от финских отсутствием микроэлементов, более слабой растворимостью (кроме азотных), а гранулированные - крупными гранулами, которые не обеспечивают равномерное распределение их в субстрате. Характеристики местного субстрата, использованного в 2010 г. под посевы сосны и финского из тепличного комплекса Суненийоки, по смешанным образцам, приведены в таблице 1. Местный субстрат имеет очень высокую зольность за счет попадания минеральной части при перевалках торфа, небольшое превышение азота и более низкое содержание фосфора и калия.

Таблица 1 - Результаты химических анализов субстратов (2010 г.)

Вариант Дата отбора рН солевой суспензии Зольность, % N щелочно-гидролизуе-мый, мг/кг Подвижные

фосфор Р2О5, мг/кг Калий К2О, мг/кг

Финский субстрат 20.08 3,7 4,3 403,0 1969,0 2438,0

Местный субстрат 24.06 4,0 36,8 446,5 734,0 693,5

28.07 3,9 37,4 442,0 640,0 592,5

В то же время анализы индивидуальных образцов, из отдельных ячеек, показали очень большие колебания (различия достигают 1,2-3,2 раза) по концентрации подвижных элементов. В ряде ячеек содержание калия и азота превышает предельно допустимый уровень, что негативно влияет на всхожесть семян, на рост и развитие сеянцев (Мочалов, Бобушкина, 2014).

Водно-физические и агрохимические характеристики промышленных субстратов, использованных в 2011-2013 годах, имели довольно большие различия. Плотность сложения субстрата в 2012 г. была в среднем 0,06 г/см3, а в остальные годы она колебалась от 0,22 до 0,26 г/см3. Высокая плотность обусловлена значительным количеством минеральных частиц в торфе, что подтверждается относительно низкими (для торфов) показателями потери при прокаливании (54,0-70,5 %) и высокой зольностью. Плотность твердой фазы субстрата колебалась от 1,2 до 1,8 г/см3, что характерно для торфов.

Для фракционного состава субстратов характерны, в основном, следующие показатели: частицы размером менее 1 мм 65,2-74,5 %, от 1 до 10 мм - 24,0-32,4 %, размером более 10 мм (древесно-кустарниковые остатки и неразложившийся мох) - 1,5 -2,4 % по объему. Такой состав субстрата довольно благоприятен для

выращивания сеянцев. В 2012 г. фракция с размером частиц более 10 мм в субстрате составила 10 % и при заполнении кассет на поточной линии появлялись пустоты в ячейках, что негативно сказывается на росте сеянцев.

Результаты определения гигроскопической влаги (9,9-11,8 %), капиллярной влагоемкости (12,0-14,3 %) и влажности (13,5-20,1 %) в субстрате перед подготовкой его к посеву показали, что он хранится в воздушно-сухом состоянии с относительно низкой фактической влажностью, замедляющей процессы его гумификации. В то же время, значительное содержание минеральной части в субстрате оказывает существенное влияние на полную влагоемкость (ПВ). В шести повторностях двух смешанных образцов ПВ колебалась от 601,7 до 913,1 %, что оказывает сильное влияние на показатели полевой влажности субстрата при определении ее весовым методом.

Реакция среды в субстратах, в основном, слабокислая и является благоприятной для выращивания сеянцев сосны. По содержанию фосфора, азота и калия разница между образцами в пределах одного субстрата составляла от 15 до 68 %, что говорит о не достаточно равномерном распределении удобрения и в закупаемом субстрате.

В комплексе использовали семена местного происхождения массового сбора со всхожестью в 2010 - 2012 гг. ниже 70 %, а в 2013 г. - 97 %. При этом в каждую ячейку высевают по 2-3 семени.

4.3 Условия среды в теплицах. Известно, что оптимальными для прорастания семян являются температура днем 22-25 "С, ночью - 17-20 °С, относительная влажность воздуха 80-90 % (Смирнов, 1969; Лир, Польстер, 1974; Мо-чалов, 1990). Наши наблюдения в комплексе показали, что ежегодно в конце мая - начале июня бывают возвраты холодов и ночные заморозки с температурой в теплицах ниже 10-5 °С, летом в дневные часы температура воздуха часто бывает выше 35-40 °С. Анализ температурного режима в теплицах показывает, что он в значительной мере не отвечает необходимым параметрам и необходимо проведение более подробных и глубоких исследований его хода и определение возможности его регулирования в пределах оптимальных параметров для всхожести семян и роста сеянцев.

4.4 Уходы за сеянцами в теплицах и на площадке доращивания. В теплицах соблюдается периодичность поливов, однако на поверхности субстрата отмечена мозаичность прорастания мхов и грибков, что свидетельствует о переувлажнении субстрата, а на отдельных участках теплицы отмечалось пересыхание субстрата в ячейках. Это указывает на низкое качество полива и необходимость его улучшения.

Подкормки в теплицах проводят растворами минеральных удобрений с содержанием ЫРК 0,0136; 0,0105 и 0,0151 % при рН 6,3. В 2013 г. подкормки растений в первой половине сезона проводили удобрением ПУМ-4, а во второй половине - удобрениями Акварин 10 и Акварин 12, близким по содержанию

элементов к финским удобрениям.

При посеве более 1 семени в ячейку проводится пикировка всходов с удалением лишних из ячейки. Отобранные растения помещают в емкость с влажным субстратом или с водой и высаживают в свободные ячейки. Пересадка всходов может снижать интенсивность роста сеянцев.

В условиях Европейского Севера однолетние сеянцы не достигают стандартных размеров, поэтому второй год они доращиваются в этих же кассетах на полигоне доращивания. За 2 недели до выноса начинают сквозное проветривание теплицы для подготовки сеянцев к зиме. Наблюдения показали, что необходим поиск приемов стимулирования роста, развития и устойчивости сеянцев при подкормках, пикировке и закаливании.

4.5 Стоимость посадочного материала. Цена на сеянцы с ЗК меняется в зависимости от спроса, стоимости субстрата, удобрений, расходов на ремонты. По данным Вельского лесничества цена на стандартные сеянцы сосны обыкновенной с открытой корневой системой в 2012 г. была 4,5 руб. (без НДС), а стоимость посадочного материала с закрытой корневой системой - 9,0 руб. (без НДС). В начале сезона 2014 г. стоимость сеянцев сосны обыкновенной в контейнерах была 6,5 руб. (без НДС). В среднем за год в тепличном комплексе выращивают 500 тыс. шт. сеянцев в контейнерах. Посадочный материал расходуется на собственные нужды, а так же продается сторонним организациям.

5 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ НА РОСТ СЕЯНЦЕВ В КОНТЕЙНЕРАХ

5.1 Влияние температурного режима и влажности воздуха. Определение температур в 2-х близко расположенных не обогреваемых теплицах и на площадке доращивания за несколько сезонов, показало, что в целом в теплицах они довольно близки как по сумме, так и по средним показателям. На рисунке 1 видно, что изменение температур за период наблюдений в теплицах и на открытом участке идет синхронно. Для их динамики характерна тесная полиноминальная связь с высокой величиной достоверности аппроксимации (Я2 = 0,9139-0,9914).Такие связи позволяют определять примерную сумму тепла за период интенсивного роста сеянцев под пленкой в конкретном районе, что обуславливает необходимость исследований по корректировке технологии и регулированию теплового режима при производстве ПМЗК, в том числе и при многоротационном выращивании.

Сильным лимитирующим фактором в тепловом режиме теплиц на севере являются минимальные температуры при возврате холодов. Так в 2010 году ночные заморозки на открытом участке отмечены со второй декады июля, а в теплицах температуры утром были ниже 10 °С (рисунок 1), что снижает интенсивность фотосинтеза и роста сеянцев.

мМНмиНмЙ М к

28 30 1| |3| 5 7

юль август

Даты

-•-Теплица 1 —х—Теплица 2 -»—Открытый участок Рисунок 1 - Срочные температуры воздуха в утренние часы (2010 г.)

В 2011 г. в одной из теплиц проводили искусственный обогрев, с установкой датчика автоматического реле температур не ниже 10 °С. За период с 7 по 20 июня (рисунок 2) на участке в ночное время температуры воздуха в 9 случаях из 14 были ниже 10 °С, в том числе отмечен заморозок. В теплице, за счет подогрева, они в основном были выше 10 "С, т. е. выдерживался заданный нижний предел температуры. При этом кривая хода температуры в теплице идет более плавно, чем на открытом участке. Следовательно, необходим подогрев.

о

20,0 15,0

о.

^ 10,0 го

5,0

2. 0,0 <и

с -5,0

I 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

ь-

Июнь

А Теплица с подогревом ш Открытый участок

Рисунок 2 - Ход минимальных температур на открытом участке и в теплице № 2 с подогревом в период с 7.06 по 20.06.11 г.

Другим негативным фактором выступают экстремальные высокие температуры. При этом большую роль играют частота их проявления и продолжительность. Особенно большое количество максимальных температур в теплицах наблюдается в июне и июле, т.е. в период, когда рост сеянцев наиболее активный. Так, по нашим данным, в июле 2012 года количество дней с температурами выше 30 °С, когда снижается фотосинтез сеянцев, в теплицах составило 96,8 %, а с экстремально высокими (выше 40 °С, когда возможно повреждение сеянца) составило 38,7 % (таблица 2).

Существующих приемов снижения температур в теплицах (автоматическое открывание фрамуги в крыше, умеренные поливы и открывание дверей) недостаточно и количество дней с экстремально высокими температурами

остается высоким. Одним из вариантов снижения их может быть принудительная вентиляция.

Таблица 2 - Количество дней с высокими температурами за сезон 2012 г.

Место определения Период Даты наблюдений Число дней определения Число дней с температурой

выше 30°С выше 40°С

Дни % Дни %

Теплица ] июнь 5-30 26 24 92,3 9 34,6

июль 1-31 31 30 96,8 12 38,7

август 1-31 31 23 74,2 5 16,1

Теплица 2 (с подогревом) июнь 5-30 26 22 84,6 7 26,9

июль 1-31 31 29 93,5 8 25,8

август 1-31 31 25 80,6 4 12,9

Открытый участок июнь 5-30 26 6 23,1 - _

июль 1-31 31 21 67,7 1 3,2

август 1-31 31 12 38,7 1 3,2

Относительная влажность воздуха в теплице в основном находилась в благоприятных пределах для роста сеянцев (80-85 %).

5.2 Влияние субстратов и удобрений на рост сеянцев. При изучении режимов питания сеянцев в используемый производством торф и субстраты вносили различные виды и нормы минеральных удобрений. В опытах 2011-2012 гг. испытывали удобрения ПУМ-4, диаммофоску (ДАМФ) и азофоску (АФК) с содержанием (в %): азота 11, 10, 16, фосфора 18, 26, 16, калия 20, 26, 16. Агрохи-микат ПУМ-4 хранился 4 года, и содержание элементов в нем значительно отличалось от указанных в характеристике, что говорит о необходимости проверки удобрений перед их использованием. Субстрат характеризуется высокими показателями зольности и слабокислой реакцией среды. На вариантах внесения разных видов удобрений содержание азота, фосфора и калия в смешанном и индивидуальных образцах колеблется в больших пределах (таблица 3).

Таблица 3 - Характеристика субстратов с внесением удобрений

Удобрения Характеристика субстратов

Минеральные, кг/м3 Известь, кг/м3 Зольность % ph солевая Содержание, мг/кг

р2о5 к,о

- - 59 4,0 143 177 224

- 1,5 - 4,4-4,5 160 256 143

- 2,0 - 4,8-4,7 151 331 221

ПУМ, 1,0 - 63 4,1 928-1403 723-1280 392-308

дамф, 1,0 - 67 4,1 851-1045 825-1187 381-445

афк, 1,0 - - - 708-734 406-708 841-350

ПУМ, 1,0 1,0 64 4,6-3,6 857-2761 804 1473-557

дамф, 1,0 1,0 - 4,6-4,6 881-807 698-754 403

афк, 1,0 1,0 68 4,6 839-940 730-814 462-473

дамф 1,5 1,5 - 4,6 3180-3317 3006-3052 364-627

Примечание: по характеристике субстратов - первая цифра показатель смешанного образца, - вторая цифра среднее для рН и максимальное значение для Р,05, К20 и Ышел. из индивидуальных образцов.

Результаты замеров сеянцев в разные сроки показаны на рисунке 3. К концу первого года выращивания действие удобрений проявляется более четко, чем в середине сезона, и различия по высоте и диаметру сеянцев между вариантами увеличиваются. В конце второго года наибольшие показатели по высоте (10,4 см) отмечены на вариантах с удобрениями ПУМ и азофоска в норме 1 кг/м3.

-Щ4-77-год-т?-и»^-----

12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

ТО7Г

""873"

9,7

в

_9,0_

6,8

я

6,2

Контроль ПУМ 1,0 ДАФК 1,0 АФК 1,0 ПУМ ДАФК АФК ДАФК Известь Известь,

1,0+изв. 1,0+изв. 1,0+изв. 1,5+изв. 1,5 2,0 1,0 1,0 1,0 1,5 Используемые удобрения, кг/м3 ■ 07.07.2011 Ш 08.09.2011 □ 25.09.2012

Рисунок 3 - Динамика высоты сеянцев сосны (по датам замеров) на вариантах с различными дозами удобрений в 2011-2012 гг.

Средний диаметр на всех вариантах достиг стандартного значения 2 мм и выше. Наиболее высокий выход стандартных сеянцев получен при внесении азофоски с известью по 1 кг/м3 и ПУМ-4 в норме 1 кг (31 %); при добавлении ПУМ в норме 1 кг - 26 %; на контроле количество стандартных сеянцев 16 %.

При посеве в 2012 г. при основной заправке субстрата испытывали три вида удобрений: аммиачную селитру, азофоску и аммофос в различных дозах. Зольность торфа составляла 10 %. На опытных вариантах в субстрате возросла доля азота, калия и фосфора. Динамика роста сеянцев на данных опытах представлена на рисунке 4.

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

-8,4

- — 6,1 ь,ь 6,2 ■ □ 25.09.2013 □ 24.09.2012

— — — ■ ■ -

0,2

0,6

Азофоска

ОД I 0,3 0,5 Аммиачн.селитра Варианты

0,2 ! 0,4 0,6

Аммофос Контроль

0,2, 0,4, 0,6 и т.д. - доза конкретного удобрения (кг/м3), контроль - производственный субстрат; 04.07.2012; 24.09.2012; 25.09.2013 - даты замеров высоты сеянцев Рисунок 4 - Динамика роста сеянцев сосны посева 2012 г.

Лучшие показатели высоты и абсолютно-сухой массы растений были на вариантах с добавкой на 1 м3 субстрата 0,6 кг азофоски и 0,5 кг аммиачной селитры, а средний диаметр достиг стандартной величины (2,1 мм). На остальных вариантах диаметр был меньше (1,8-1,9 мм). Наибольший выход стандартных

сеянцев к концу второго года был на вариантах с внесением аммиачной селитры в норме 0,5 кг (23 %) и азофоски - 0,4 кг (18 %). На контроле этот показатель составил 5 %. На варианте с внесением азофоски в различных дозах устойчивость кома достигала максимального значения 95 % и в среднем была 74-78 %.

В опытах 2013 г. испытывалось одно удобрение - азофоска в различных дозах. Зольность субстрата 10 %. К концу вегетационного периода наибольшей высоты (9,4 см) (рисунок 5) и диаметра (1,7 мм) достигли сеянцы на варианте 0,8 кг/м3 азофоски, а минимальные параметры (8,1 см и 1,5 мм соответственно) отмечены на контроле и варианте с добавлением 1,0 кг/м3. Это свидетельствует о том, что данное удобрение в дозах 0,6 и 0,8 кг/м3 оказывает стимулирующее действие на рост и развитие сеянцев, а доза 1,0 кг/м3 ингибирует эти процессы.

10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

—8^7—

------------2,9

1"

■ваш

8,1

1,9 г

С

■ 25.06.2013 ИЗ 18.07.2013 □ 26.09.2013

0,6

0,8 1,0 Контроль

Доза азофоски кг/м3

Рисунок 5 - Динамика высоты однолетних сеянцев сосны при различных нормах внесения азофоски в 2013 г.

Устойчивость кома субстрата при внесении 0,6 и 0,8 кг/м3 достигала 83 %, а в среднем по вариантам она составляла 35-52 %.

При определении режима подкормок их проводили в теплице раствором отечественных удобрений через поливную систему. Испытывали увеличение производственной нормы в 2 и 3 раза. На второй год кассеты с сеянцами находились на площадке доращивания, где все уходы были идентичны. У однолетних сеянцев высота на варианте с двойной нормой была больше, чем у контрольных на 52 %, а в конце второго года роста - на 40 %. Выход стандартных увеличился на 70 %. При тройной норме увеличение высоты и выхода стандартных у 2-летних сеянцев прибавилось лишь на 4 и 8 %. При дополнительном внесении удобрений в жидком виде в период вегетации увеличивается масса хвои и стволика и на 15-20 % повышается устойчивость кома субстрата.

5.3 Влияние режима полива и влажности субстрата на рост сеянцев. Установлено, что различия по количеству попадающей воды в ячейки, между отдельными кассетами и ячейками, достигают значительных величин и колеблются от 156 до 270 %. Такие перепады попадания раствора удобрений и воды на единицу площади обуславливают большие различия влажности и содержания элементов питания в субстрате в ячейках. Установлено, что количество воды и раствора, попавших в ячейки при поливе и подкормке и их суммарное значение в разные сроки (дни) определения имеют примерно одинаковый ход

кривой. Это говорит об определенной закономерности распределения осадков по площади и во времени. На рисунке 6 показано, что кривые, характеризующие попадание воды и раствора в одну точку изменяются синхронно.

е: 12,0

1 3 5 7 9

11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 Точки измерения ^♦'-Подкормка -«-»Полив А Сумма воды

Рисунок 6 - Расход воды при поливе и подкормке сеянцев (28.07.2010 г.)

Установлено наличие связи между количеством попадающих в ячейку воды при поливе и раствора удобрений при подкормке со всхожестью семян и размерами сеянцев. На рисунке 7 видно, что влияние неравномерности полива на высоту сеянцев усиливается в течение сезона. При определении связи в конце сезона корреляционное отношение выше (Я2 = 0,681), чем в середине (Я2 = 0,434). В результате этого к концу второго года выращивания растения сильно дифференцированы по размерам, что ведет к снижению выхода стандартного посадочного материала. Для снижения данного негативного явления необходимы технические решения по повышению качества полива.

Отмечено, что в первые два ряда по ходу поливной установки попадает минимальное количество воды, а к 5-ому ряду оно увеличивается. Установлено, что при норме полива 5,0-5,8 мл число пустых ячеек составляет в среднем 26,0 %, с увеличением нормы полива до 7,8-8,5 мл количество пустых ячеек сокращается до 7,2 %. При линейной связи всхожести семян и качества полива достоверность аппроксимации (Я2) изменяется от 0,51 до 0,94, а при полиноминальной - от 0,73 до 0,98.

5 12,0 , — -........-

10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0

I

1 1 I I

J1

5 6 7 8 9 Номер кассеты

128.07.2013 □ 26.09.2013

11 12

Рисунок 7 - Изменение высоты сеянцев сосны по рядам в течение сезона Результаты определения влажности в течение нескольких периодов показали, что колебания ее так же значительны и при одном сроке определения со-

ставляют 88-210 %. Установлено, что влажность субстрата имеет довольно тесную обратную связь (Я2 = 0,5090-0,8992) с его зольностью, что необходимо учитывать при использовании разных видов субстратов и нормировании полива и подкормок сеянцев минеральными удобрениями в жидком виде.

5.4 Пикировка всходов и использование стимуляторов роста. Для снижения негативного влияния пикировки всходов на рост сеянцев сосны в качестве стимуляторов испытывали водные растворы гетероауксина, с выдержкой в нем корней 16 часов, и вытяжки из корокомпоста (кора ели + 5 % куриного помета) с выдержкой 16, 24 и 32 часа. В конце июня на всех опытных вариантах высота сеянцев была несколько выше, чем контрольных. Через месяц и к концу вегетации на всех вариантах со стимуляторами превышения высоты в сравнении с контролем составило от 15 до 26,0 % при достоверном различии 0фаю\=4,4-7,4), а наиболее высокое и стабильное действие оказывал раствор вытяжки из компоста при экспозиции 16 часов. На этом же варианте установлено наиболее высокое количество сеянцев достигших стандартной высоты(36 %), несколько меньше их было на варианте с гетероауксином (32 %) и наименьшее (4 %) при пикировке без стимуляторов.

5.5 Влияние периода выращивания под пленкой и на площадке дора-щивания. Нами проанализирована возможность использования 1,5- и 2-х ротационных схем в условиях Архангельской области. При разделении сеянцев по продолжительности выращивания приняты два показателя. Первый - за общий срок выращивания сеянцев принято число дней от посева семян до первых чисел сентября, т.е. до выноса всех опытных и производственных кассет из теплиц. Вторым периодом принято число дней выращивания сеянцев под пленкой, до выноса кассет с сеянцами на площадку доращивания.

В 2010 году испытывалось два срока посева семян и три срока выноса посевов на площадку доращивания. Средняя высота сеянцев сосны при выращивании весь период в теплицах в конце сезона составляла 9,0 см (таблица 4). Таблица 4 - Показатели высоты однолетних сеянцев сосны при разных сроках выращивания под пленкой в 2010 г.

Даты' Число дней выращивания2 Замерено, шт. Высота (Н) сеянцев, см Н> 10 см

посева семян выноса кассет Максимальная Сред няя Минимальная С3, %

штук %

23.05 8.09 109-109 268 14,2 9,0 4,4 18,9 71 26,5

28.07 109-65 268 9,9 5,9 2,2 28,0 0 0

24.06 109-31 244 6,1 3,9 1,8 20,9 0 0

24.06 9.09 77-77 245 12,3 6,3 2,0 27,1 4 1,6

Примечание: даты' - посева семян или помещения кассет с посевом семян в тепли носа - даты выноса кассет из теплиц на площадку доращивания. Число дней выращ! : первая цифра - всего (от посева до 8.09), вторая - под пленкой в теплице; С3 - коэс ент изменчивости, %. цу, вы- 1В31ШЯ2 рфици-

При выращивании растений под пленкой меньшее количество дней высота сеянцев в конце первого года была на 20 - 56 % меньше сеянцев, выращиваемых полный срок под пленкой. Отмечено так же, что негативным моментом является высокая дифференциация сеянцев по высоте (различия между максимальными и минимальными значениями в конце сезона 2010 г. составляли 3,5 -4 раза), как в кассете, так и в целом по теплице.

Осенью второго года растения на контроле достигли высоты 15,1 см. Сеянцы, выращиваемые первый год в теплице под пленкой часть периода вегетации к концу второго года на площадке доращивания имели среднюю высоту 9,7 и 10,4 см (таблица 5). Практически эти значения несколько больше, чем однолетние сеянцы, выращенные в теплице под пленкой.

Таблица 5 - Размеры сеянцев сосны и выход стандартных при разных сроках выращивания в теплице первый год и на площадке доращивания на второй год.

Сеянцы первого года выращивания (2010) Параметры сеянцев осенью второго года (2011)

Число дней выращивания1, дни Даты

посева семян выноса кассет из теплицы Высота, см Диаметр, мм Стандартные2, %

М ± т М ± т

109(109) 23.05 8.09 15,1 0,3 2,4 0,04 87,5

109 (65) 23.05 28.07 9,7 0,18 1,6 0,02 7,6

109 (31) 23.05 24.06 5,5 0,13 1,1 0,02 0,0

77 (77) 24.06 9.09 10,4 0,25 1,7 0,03 24,0

Примечание: число дней выращивания1 - первая цис рая (в скобках) - под пленкой в теплице. Стандарп стандарт Сеянцы и саженцы основных древесных и >ра - всего (от посева до выноса), вто-гные2 - по «ОСТ 56-98-93 Отраслевой сустарниковых пород».

На варианте, где сеянцы выращивались в первый год весь период в теплице, доля стандартных составила 87,5 %. На вариантах 65 и 77 дней в теплице, к концу второго вегетационного периода доля стандартных составляла соответственно 7,6 и 24 %. Это свидетельствует о том, что при меньшем сроке выращивания под пленкой часть сеянцев достигает стандартных размеров в условиях неравномерного полива, большого количества дней с экстремальными температурами, расположения кассет на полу теплицы и на площадке доращивания на земле, несвоевременной пикировке. Вероятно, при устранении данных проблем (нарушений технологии, устаревающего оборудования, технических неполадок) реально добиться успеха в направлении получения двух урожаев в год.

5.6 Влияние способа выращивания сеянцев на развитие корней. При

расположении кассет в теплице на полу, покрытом водопроницаемым материалом, а на площадке доращивания - на земле без покрытия корни сеянцев через прорези в дне ячеек выходят из кассеты и прорастают через покрытие. По нашим данным абсолютно-сухая масса корней, вышедших за пределы одной кассеты, составляет 6,7 г, а максимальная длина их достигает 55 см, что более чем в 2 раза превышает длину корней внутри ячейки.

В 2013 году несколько кассет были помещены на раме (высота 12 см над полом). Они поливались обильнее, а подкормки проводились одинаково для

всех сеянцев. Уже в конце июня в кассетах на полу наблюдался массовый выход корней из кассет, а в кассетах на раме выхода корней не было. Замеры показали, что у сеянцев в кассетах на раме практически все показатели были больше, чем у сеянцев в кассетах на полу по высоте в середине сезона на 10,5 %, а в конце - на 28,3 %, по абсолютно-сухой массе тонких корней на 54 %, массы надземной части на 38,6 %, устойчивости кома субстрата при выемке сеянцев из кассет - на 60 %. Интенсивное развитие сеянцев в кассетах на раме, очевидно связано с перераспределением расхода энергии на рост и развитие отдельных органов растения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных исследований в Вельском тепличном комплексе сделаны следующие выводы:

1. Температуры воздуха в теплице и на открытом участке имеют тесные связи (Я = 0,9139-0,9914). В течение сезона количество дней в теплицах с экстремальными температурами (выше 30 °С и 40 °С), при которых снижается фотосинтез, в июле 2011-2012 гг. достигало 93,5-96,8 % и 58,1-38,7 % от дней определений соответственно. Приемы их снижения (проветривание фрамугами, открывание дверей, поливы) не обеспечивают оптимальных температур на уровне сеянцев.

2. Использование гранулированных удобрений при заправке субстрата без смесителя обуславливает большие различия (до 120 %) по содержанию основных элементов питания в ячейках кассет. В субстрате промышленного производства различия по калию не превышали 15 %, по фосфору - 20 %.

3. Экспериментальные исследования показали, что высокую эффективность по росту сеянцев и повышению выхода стандартного посадочного материала дает внесение в субстрат, при основной заправке, азофоски, аммиачной селитры или диаммофоски с известью в дозах от 0,4 до 1,0 кг/м3 в зависимости от вида удобрений, зольности субстрата и содержания в нем Н,кл, Р205 и К20.

4. Увеличение дозы удобрений при подкормках в жидком виде в 2 раза, в сравнении с принятой на производстве (с 6,5-7,5 мл до 14-16 мл на ячейку), обеспечивает увеличение высоты сеянцев до 40,0 %, выхода стандартных до 70 %, повышение устойчивости кома субстрата на 10-20 %.

5. Распределение осадков при поливах и подкормках по кассетам и ячейкам не равномерно и имеет определенную закономерность по площади и во времени. Количество раствора удобрений и воды при поливе оказывает прямое воздействие на всхожесть семян (Я2 = 0,51- 0,94) и размеры сеянцев (К2 = 0,6782). В конце сезона растения были выше в рядах, где отмечалось попадание наибольшего объема воды и подкормок. Влажность субстрата также связана с его зольностью (Я2 = 0,51-0,90).

6. Стимулятор промышленного производства - гетероауксин и водная вытяжка из коропометного компоста, используемая в качестве стимулятора, оказывают положительное влияние на рост и развитие сеянцев сосны. В конце первого года вегетации у растений, пикированных со стимуляторами, превышения высоты в сравнении с контролем составили от 15,1 до 26,0 % при досто-

верном различии 0фа1С1=4,4-7,4). Оптимальная экспозиция выдержки корней в растворе стимуляторов — 16 часов.

7. При выращивании сеянцев сосны половину сезона в теплице и доращи-вании их еще сезон без пленки часть растений достигает стандартных размеров. Так, при посеве семян в конце июня 2010 г. и выращивании сеянцев 77 дней под пленкой, а второй год на площадке доращивания, доля стандартных сеянцев составила 24 %. При посеве семян 23 мая и нахождении в теплице 65 дней, доля стандартных была лишь 7,6 %. У растений, находившихся под пленкой с 23 мая до 9 сентября (109 дней), к концу второго года доля стандартных составила 87,5 %.

8. Проведенные эксперименты подтвердили рациональность использования «воздушного метода подрезки корней». Растения, находившиеся в течение сезона на раме, были на 28 % выше сеянцев, растущих по принятой технологии на полу теплицы на материале. Кроме того, устойчивость кома их была в среднем 90 %, в то время, как у находившиеся на полу сеянцев, ком при выемке сохранялся в среднем лишь на 30 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для снижения экстремально высоких температур в теплицах в жаркие периоды одним из дополнительных приемов должно быть принудительное проветривание вентиляционными установками в торцовых стенах теплиц.

2. Для снижения отрицательного влияния низких температур во время прорастания семян и активного роста сеянцев необходимо использовать искусственный обогрев теплицы. Учитывая определенную инертность реле автоматического открывания фрамуг минимальное значение температуры на нем необходимо устанавливать на температуру не менее 13-15 °С. Кроме того, необходимо использовать качественное двухслойное покрытие пленкой.

3. Теплицы и площадку доращивания на территории питомника следует располагать так, чтобы избежать их затенение в утренние и вечерние часы.

4. Для равномерного распределения элементов питания в торфе при подготовке субстрата необходимо использовать пылевидные удобрения. При использовании субстрата, подготовленного на промышленном предприятии, необходимо проводить химические анализы с целью уточнения зольности и содержания основных элементов питания для корректировки подкормок.

5. Поливы должны проводиться с учетом фазы роста сеянцев и погодных условий. Для обеспечения равномерного полива обязательна фильтрация поливочной воды, проверка насадок в период эксплуатации установки и, при необходимости, их очищение. Для регулировки попадания воды в ячейки можно использовать передвижение штанги относительно установки через 1-2 полива.

6. Для получения 1,5-2 урожаев сеянцев сосны за сезон в условиях Вельского тепличного комплекса необходимо проводить ранний посев, использовать семена высокого класса качества, проводить подогрев теплиц при возврате холодов и при заморозках. Вынос из теплицы первой партии кассет с весенним посевом и посев семян для второй партии кассет следует проводить в конце июня - начале июля (28.06 - 7.07).

7. Для предотвращения выхода корней через дно ячеек и прорастания их сквозь покрытие на полу в теплице и в почву на площадке доращивания кассеты следует устанавливать на рамы высотой 10-12 см с обязательным условием вентиляции и затенения под кассетами и регулирования полива.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях по перечню ВАК:

1. Мочалов Б.А. Выращивание посадочного материала с закрытой корневой системой в Архангельской области / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // Вестник Московского государственного университета леса - «Лесной вестник». - 2012. № 1. - С.79-83.

2. Мочалов Б.А. Влияние вида кассет на размеры сеянцев сосны с закрытыми корнями и на их рост в культурах на Севере / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // ИВУЗ Лесной журнал 5/335. По материалам Международной науч. конф., посвященной 180-летию «Лесного журнала». С(А)ФУ им. М.В. Ломоносова. 2013.-С. 65-70.

Прочие:

3. Мочалов Б.А. Температурный режим и условия полива при выращивании сеянцев с закрытой корневой системой / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // Экологические проблемы Арктики и северных территорий: Межвузовский сборник научных трудов. - Архангельск: изд-во С(А)ФУ, 2011. - Вып. 14 - С. 59-62.

4. Мочалов Б.А. Использование передовых технологий на Севере / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // IV Международная научная конференция «Экология - 2011»: материалы докладов. - Архангельск, 2011. - С. 263-265.

5. Бобушкина C.B. Некоторые особенности технологии выращивания сеянцев хвойных пород с закрытой корневой системой / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов // Леса Евразии - Брянский лес: Материалы XI Международной конференции молодых ученых, посвященной 80-летию Брянской государственной инженерно-технологической академии и профессору В.П. Тимофееву. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2011.-С. 117-119.

6. Бобушкина C.B. Опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в Архангельской области / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов, Л.В. Шапошникова // Леса и лесное хозяйство в современных условиях: материалы всероссийской конференции с международным участием. - Хабаровск: Изд-во ФГУ «ДальНИИЛХ», 2011. - С. 81-84.

7. Бобушкина C.B. Приемы повышения результативности выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой на примере Вельского тепличного комплекса / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов // Перспективы инновационного развития лесного хозяйства: материалы Международной научно-практической конференции. Филиал ФБУ «ВНИИЛМ» «Центрально-европейская лесная опытная станция». - Кострома : Изд-во Костром, гос. тех-нол. ун-та, 2011. - С. 15-20.

8. Мочалов Б.А. Испытание режимов выращивания сеянцев сосны с закрытой корневой системой под пленкой и без пленки в условиях Севера / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // Инновации и технологии в лесном хозяйстве. Мате-

риалы II Международной научно-практической конференции 06-07 февраля 2012 г., Ч. 2. СПб: СПбНИИЛХ, 2012. - С. 28-34.

9. Мочалов Б.А. Эффективность использования сеянцев с закрытыми и открытыми корнями при лесовосстановлении в северной подзоне тайги / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // Современные проблемы притундровых лесов : Материалы Всероссийской конференции с международным участием [сборник статей]. Федер. гос. автоном. образоват. учреждение высш. проф. образования «Сев. (Арк.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова» и др.: Сев.(Арк.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2012. - С. 252-257.

10. Бобушкина C.B. Перспективные технологии при искусственном лесовосстановлении на Севере / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов // Молодые ученые - лесному хозяйству страны: сб.статей научно-практической конференции. — Пушкино : ВНИИЛМ, 2012. - С. 5-9.

11. Бобушкина C.B. Опыт выращивания сеянцев с закрытой корневой системой в Вельском тепличном комплексе / C.B. Бобушкина // Ломоносова достойные потомки: Материалы X ежегодной научно-практической конференции, посвященной 300-летию со дня рождения М.В.Ломоносова. 15 декабря 2011 г.Архангельск: ОАО «Северодвинская типография», 2012. - С. 290-292.

12. Бобушкина C.B. Испытание различных сроков выращивания сеянцев сосны с закрытыми корнями в условиях Севера / C.B. Бобушкина // Материалы докладов II Всероссийской (XVII) молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» (в 2-х томах). Том II. Сыктывкар. - 2013. - С. 128-130.

13. Бобушкина C.B. Влияние некоторых факторов среды и технологических приемов на рост и развитие сеянцев сосны с закрытой корневой системой / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов // Состояние лесов и актуальные проблемы лесо-управления: мат-лы Всерос.конф.с междунар.участием. - Хабаровск: Изд-во ФБУ «ДальНИИЛХ». - 2013. - С. 107-111.

14. Мочалов Б.А. Испытание субстратов из торфа для выращивания сеянцев сосны и ели с закрытыми корнями на Севере / Б.А. Мочалов, C.B. Бобушкина // Проблемы лесного хозяйства и пути решения: сборник трудов ФБУ «СевНИИЛХ». Архангельск: Изд. «Правда Севера». - 2014. - С. 5-11.

15. Бобушкина C.B. Некоторые результаты исследований по выращиванию на Севере посадочного материала с закрытой корневой системой /C.B. Бобушкина // Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых - 2012: материалы научных и научно-практических конференций в рамках Ломоносовских научных чтений (Архангельск, 26 апреля 2012 г.): в 2 т. Архангельск ИПЦ САФУ, 2013. -Т. 1. - С. 8-13.

16. Бобушкина C.B. Технологические приемы повышения выхода посадочного материала с закрытой корневой системой на Европейском Севере / C.B. Бобушкина, Б.А. Мочалов // Развитие Северо-Арктического региона: проблемы и решения: материалы междунар. конф., посвящ. 180-летию научного издания «Лесной журнал». Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. - Архангельск: ИД САФУ, 2014. - С. 17-21.

Подписано в печать 07.10.2014. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2955

Издательский дом САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56