Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Применение биогумуса при выращивании посадочного материала сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Применение биогумуса при выращивании посадочного материала сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)"

На правах рукописи

Дербина Мария Алексеевна

ПРИМЕНЕНИЕ БИОГУМУСА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (РШ№ БІЬУЕЯТКІБ Ь.)

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

7 НОЯ 2013

005537232

Архангельск - 2013

005537232

Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Научный руководитель: Петрик Виталий Васильевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты: Корчагов Сергей Анатольевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», профессор кафедры лесного хозяйства;

Новосёлов Анатолий Сергеевич,

кандидат сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВПО «Вологодский государственный технический университет», доцент кафедры геоэкологии и инженерной геологии

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

Защита диссертации состоится 05 декабря 2013 года в 9® 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 ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова».

Автореферат разослан « ^ » иХиДл^Д 2013 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета / Клевцов Денис Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях возрастающих объёмов создания культур требуется интенсификация лесокультурного производства для увеличения выхода и качества посадочного материала. Одним из направлений повышения выхода и качества посадочного материала на Европейском Севере является совершенствование технологии выращивания сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием. В них возможна наиболее полная реализация биологического потенциала растений на основании закономерностей ритмичности линейного роста и развития сеянцев (Зепалов,1946; Щербаков, 1960; Юркевич, 1961; Санников, 1963; Кальной, 1973; Панкратов, Синников, 1976; Мочалов, Синников, 1976; Мочалов и др., 1978; Наквасина, 1979; Редько и др., 1983; Дроздов и др., 2000; Брынцев, 2002, Мочалов, 2009 и др.).

Влияние биогумуса на сельскохозяйственные культуры довольно хорошо освещено в литературе. В лесном хозяйстве применение биогумуса не изучалось, поэтому исследование влияния его на сеянцы хвойных пород представляет собой большой практический интерес, а также теоретическую ценность.

Поэтому выбранное направление исследований является актуальным.

Цель работы - выявление возможности применения сухого биогумуса при выращивании сеянцев сосны обыкновенной (Ртш $«/уе5Гш Ь.) в теплицах с плиэтиленовым покрытием, определение доз и способов его внесения.

Задачи исследования:

- Проанализировать вопросы выращивания посадочного материала с применением стимулирующих биологических добавок в субстрат по литературным источникам;

- Определить влияние субстратов на основе биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев;

- Установить перспективность посадочного материала, выращенного на субстрате с добавлением различных доз биогумуса;

- Изучить влияние доз и способов внесения биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев;

- Исследовать приживаемость сеянцев, выращенных в теплицах на основе субстрата с биогумусом на лесокультурной площади.

Научная новизна работы. Элемент новизны заключается в исследованиях применения сухого биогумуса в лесном хозяйстве. В теплицах с полиэтиленовым покрытием выявлена эффективность внесения сухого

биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев с открытой корневой системой. Установлено влияние доз и способов внесения биогумуса на скорость роста и прорастания семян сосны обыкновенной.

Практическая значимость работы. Определены наиболее эффективные дозы внесения сухого биогумуса для увеличения плодородия почв, повышения всхожести семян и роста сеянцев. Предложены дозы и способы внесения биогумуса при выращивании сеянцев с открытой корневой системой в теплицах. Проведена апробация выращенных сеянцев на лесокультурной площади.

Обоснованность и достоверность. Заложено 59 вариантов опытов в теплицах с полиэтиленовым покрытием и 20 вариантов культур.

Результаты обработаны общепринятыми статистическими методами с определением точности и достоверности полученных данных при вероятности 0,99.

Высокие результаты приживаемости культур созданных сеянцами сосны обыкновенной выращенными на субстрате с добавлением биогумуса подтверждаются актом производственных испытаний.

Личное участие автора. Автором определена цель, сформулированы задачи исследований, собран и обработан полевой материал, проанализированы результаты исследований, сделаны выводы и даны рекомендации.

Апробация работы и научные публикации. Основные результаты исследований докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава С(А)ФУ имени М. В. Ломоносова (2010 - 2013). На международных конференциях: Бургас (2012, 2013), Вологда (2012, 2013), Санкт - Петербург (2011; июль, ноябрь 2012), Сыктывкар (2013). По результатам работы опубликовано 9 статей, в том числе 1 статья в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа представлена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций. Список использованной литературы включает 170 наименование отечественных и иностранных авторов. Текст содержит 13 таблиц и иллюстрирован 24 рисунками.

Диссертационная работа выполнена в процессе обучения соискателя в аспирантуре очной формы (2010 - 2013гг.).

1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОУДОБРЕНИЙ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ЛЕСОВОСТАНОВЛЕНИИ И ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ

Наиболее интенсивно развивались технологии выращивания посадочного материала в питомниках^ южных, центральных и западных регионов страны. Разрабатывались направления, по совершенствованию агротехники и механизации, по режимам питания, в том числе по фазам роста, и системам применения удобрений. Позднее, разрабатывались методы выращивания сеянцев в закрытом грунте, выращивание саженцев и производство посадочного материала с закрытой корневой системой (Шубин и др., 1962; Игаунис и др., 1966; Ершов и др., 1969; Победов и др., 1972; Мочалов, 1972, 1976, 1978; Синников, Мочалов, 1973, 1977, 1980, 1983, 1985; Игаунис, 1974, 1975; Стратанович и др., 1974, 1980; Мордась и др., 1975; Редько, 1976; Бочаров и др., 1979; Маслаков и др., 1979, 1985; Наквасина, 1979; Новосельцева и др., 1983; Мордась, 1983; Синников и др., 1986; Жигунов и др., 1987; Романов, 1997; Жигунов, 1995, 2000 и др.; Романов и др., 2007, Мочалов, 2009; и др.). Исследования по выращиванию сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием, в регионе шли практически одновременно с использованием их в производстве. В те же годы имелись сведения по зарубежному и в небольшом объеме по отечественному опыту использования теплиц (Игаунис и др., 1966; Букштынов и др., 1969; Юшка и др., 1971; Эрик, 1971).

Одним из направлений повышения выхода и качества посадочного материала на Севере, является совершенствование технологии выращивания сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием. В них возможна наиболее полная реализация биологического потенциала растений на основании закономерностей роста и развития сеянцев (Юркевич и др., 1961; Санников, 1963; Мочалов и др., 1978; Наквасина, 1979; Редько и др., 1983; Дроздов и др. 2000; Брынцев, 1994, 2002). Однако слабо изучен вопрос зависимости ритмов развития сеянцев от микроклимата, которая в условиях закрытого фунта проявляется наиболее сильно, а регулированием микроклимата можно изменять их продолжительность и интенсивность (Наквасина, 1979).

Одним из важнейших мероприятий по восстановлению в почве микрофлоры, микро- и макрофауны - использование биотехнологий. Биотехнология - это переработка всех органических отходов, с помощью древнейших обитателей и создателей земли - дождевых червей (Игонин, 2006). Исследования в разных регионах страны показали, что при искусственном

лесовосстановлении наиболее эффективным является создание лесных культур посадкой, а их рост и развитие зависит в значительной мере от биометрических и объемных показателей сеянцев и саженцев и, от соотношения массы надземной части к массе мелких корней. (Родин и др., 1972; Ипатов, 1974; Родин, 1975, 1977; Прокофьев, 1976; Миронов, 1977; Смирнов, 1977, 1988; Огиевский и др., 1978; Пигарев, 1979; Маслаков, 1980, 1986; Ларин и др., 1983; Шубин, 1983; Пигарев и др., 1986,1988; Суворов, 1988; Беляев, 1990, 1997; Касимов, 1999; Редько и др., 1991, 2005; Бабич, 1993; Маркова, 1998, 2000; Соколов и др., 1999, 2002; Мерзленко и др., 2002; Вараксин, 2004; Чижов, 2004 и др., Мочалов 2009; Гаврилова, 2013).

По результатам изучения литературных источников установлено, что влияние сухого биогумуса на сеянцы сосны обыкновенной не изучалось и не анализировалось в специальной литературе.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу программно-методической концепции диссертационной работы положено изучение посадочного материала сеянцев сосны обыкновенной с открытой корневой системой выращенных с добавлением биогумуса в теплицах с полиэтиленовым покрытием, адаптации полученного посадочного материала в лесных культурах на сплошных рубках с учетом основных действующих факторов и сравнение с посадочным материалом, полученным при использовании традиционного минерального питания.

В соответствии с принятой концепцией в основу положены общепринятые методики исследований. При проведении исследований в теплицах, а так же при создании лесных культур использовали методические положения изложенные в трудах Мелехова и др., 1965; Огиевского, Хирова, 1967; Смирнова и др., 1970; Кобранова, 1973; Игауниса, 1975; Смирнова, 1983, Маслакова и др., 1986; Синникова и др., 1986; а также учитывали Рекомендации по выращивании сеянцев ..., 1972, 1977, 1990,1991; Технологические карты по выращиванию посадочного материала ..., 1982; Нормативы по выращиванию..., 1982; Технологические карты на производство лесных культур..., 1975, 1978; Наставление по выращиванию..., 1964, 1979; Мочалов 2009). При изучении качественных показателей сеянцев, их развития, формирования корневой системы применяли элементы методик Запелова, 1946; Щербакова, 1955; Кальной, 1963; Булыгина, 1979; Смирнова, 1981; Ивановой, 1982; Редько и др, 1983; Пигарева и др, 1969, Сенькова, Мочалова, и др, 1986,

Мочалова, 1999, 2009. Изучение микроклиматических характеристик воздуха и почвы проводили по методикам Бабича, Гаевского, Мочалова, 1999; Бабича, Антонова, Нечаевой, 2010. Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики (Гусев, 1980, 1992; Хамитов и др., 2012).

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

- было заложено 59 вариантов опыта в теплицах с полиэтиленовым покрытием, 20 вариантов создано в культурах;

- на исследуемых объектах проведены замеры 7480 шт. сеянцев биометрических показателей;

- у 3600 шт. сеянцев перед их посадкой замерены высоты и диаметр шейки корня;

- для измерения и анализа в лабораторных условиях обработано более 3000 образцов сеянцев (100 — 150 шт. в каждом), в том числе для определения их массы в водно-воздушном состоянии.

- измерения температуры воздуха и почвы проводились с третей декады мая до первой декады сентября в теплицах.

- заложены и обследованы опытно-производственные культуры с посадочным материалом, выращенным на различных дозах внесения биогумуса (20 вариантов).

- 25000 шт. однолетних сеянцев высажено в культуры.

В качестве субстрата использовали хорошо разложившейся торф с добавлением различных доз сухого биогумуса:

1. 1,5 кг/м2 сухого биогумуса по всей площади до посева.

2. 1,5 кг/м2сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева.

3. 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в разброс по поверхности до посева и 0,5 kt/mz сухого биогумуса на мульчирование рядков.

4. 0,5 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева семян и 0,5 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование рядков.

5. 0,5 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева семян и 0,5 кг/м2 торфа для мульчирования рядков.

6. 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование рядков.

7. 2,0 кг/м2 сухого биогумуса по всей площади до посева.

8. 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 0,5 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование рядков.

9. 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева.

10. Контроль (без биогумуса).

3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА

ИССЛЕДОВАНИЯ

Климатические условия северотаежной подзоны тайги суровые. Вегетационный период продолжается 130 дней, наступает примерно 5-23 мая, заканчивается 22 сентября - 2 октября. За год выпадает около 500 мм осадков, в теплый период - 54% годичной нормы. Среднегодовая относительная влажность воздуха - 73%, среднемесячная минимальная - 57%. Зимой осадки в виде снега могут вызывать снеголомы и снеговалы, особенно в период оттепелей, когда сырой тяжёлый снег налипает на ветвях деревьев. В больше степени это будет проявляться в условиях южной подзоны, где зимние оттепели более вероятны. В то же время снег может способствовать очищению стволов деревьев от сучьев. Для всей территории Европейского Севера характерны поздневесенние и раннеосенние заморозки, которые нередко вызывают обмерзание побегов у древесных пород (Львов, Ипатов, 1976).

По лесорастительному районированию территория лесного базисного питомника относится к северной части таежной зоны. Северная подзона тайги характеризуется коротким вегетационным периодом со сравнительно низкими температурами воздуха. Испаряемость влаги невысокая. Заболоченность территории высокая с открытыми болотами, занимающими около 20% площади, около 50% занимают леса временно избыточно увлажнённые или заболоченные. В таких условиях формируются низкопроизводительные леса (V класса бонитета). Наиболее высокопродуцирующие типы ельников и сосняков занимают незначительные площади на холмах или на берегах рек. (Чертовской, Мелехов и др., 1974; Чертовской, 1978).

4. ВЫРАЩИВАНИЕ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ С ДОБАВЛЕНИЕМ БИОГУМУСА

Микроклимат в теплицах под покрытием синтетическими пленками зависит от размеров теплицы, географической широты местности и главным образом - режима проветривания и полива. Следует избегать перегрева почвы в жаркую погоду. Для этого теплицы нужно сравнительно интенсивное проветривание. Путем полива необходимо поддерживать достаточно высокую

влажность воздуха и почвы, чтобы молодые сеянцы не страдали от ожога корневой шейки стволика. В теплице следует сохранять по возможности более высокое содержание СО2, способствующее более интенсивному процессу фотосинтеза, а также добиваться, чтобы была достаточно большая разность между дневной и ночной температурами (Синников, 1986; Мочалов, 1976,1979, 2009).

По данным наблюдений в теплицах первые всходы появлялись у сосны на 5-7 день. Массовое появление всходов сосны в теплицах происходит спустя 2 - 3 дней после появления первых, а к концу третьей недели на посевах сосны прорастает 95 - 99% жизнеспособных семян. Таким образом, в северных условиях продолжительность периода от посева до полного прорастания семян в теплицах составляет около 15 дней.

Исследования показали, что за все годы существенных различий в энергии прорастания семян на различных субстратах с биогумусом не наблюдалось. Поэтому можно с уверенностью сказать, что основными факторами, способствовавшими высокой энергии прорастания семян в теплицах, были температура и влага, причем большее влияние оказала температура воздуха и почвы.

Замеры температуры почвы проводились на глубине 10 см, а воздуха на высоте 10 см в 8 и 13 ч. В теплицах температура почвы достигала 17 - 24,5 °С, а воздуха 17 - 22,5 °С. Следовательно, важнейшим фактором повышения энергии прорастания семян под пленкой явился благоприятный температурный режим.

Ускоренное прорастание семян в теплицах отмечали и другие исследователи (Синников, 1986, Мочалов, 2009). Под действием низких температур замедляется поглощение влаги семенами и процесс прорастания затягивается. Такая закономерность связана с изменением продолжительности и активности физиологических и биохимических процессов в семенах, происходящих под влиянием внешних факторов. При этом в семенах уменьшается почти в 2 раза активность каталазы и значительно снижается содержание аскорбиновой кислоты (Злобин, 1972). На рисунке 1 представлена средняя динамика прорастания семян сосны обыкновенной в теплицах питомника на 5, 7, 10, 15 день (ГОСТ 14161-86).

Благоприятные условия тепла и влаги в теплицах влияют на увеличение грунтовой всхожести семян. В теплицах в среднем за 2009 - 2013 гг. грунтовая всхожесть семян на 1,5 кг/м2 сухого биогумуса внесенного до посева у сосны была 83%, а на контроле у сосны была 76% (колебания по годам соответственно 80 - 88% на биогумусе, а на контрольном варианте 74 - 76%).

160 § 140

в 120 &

§ 100

о 80 а

5 60 о

| 40 о

* 20 0

3 4 5 6 7 8

Варианты

9

О День 5 ВДень 7 □ День 10 0 День 15

Контроль

Рис. 1 - Средняя динамика прорастания семян сосны обыкновенной в

теплицах питомника

Основными причинами больших колебаний грунтовой всхожести семян являются нарушение температуры, влажности воздуха и субстрата. Так, в теплицах грунтовая всхожесть семян несколько ниже, из-за резких колебаний температурного режима в дневные и ночные часы.

При исследовании субстрата с различной дозой внесения сухого биогумуса было установлено, что на 1,5 кг/м2 сухого биогумуса равномерно внесенного по всей площади и 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование на этих субстратах грунтовая всхожесть семян сосны в теплицах практически всегда была высокая и составляла от 74 до 88%. Колебания по годам зависели, как правило, от качества подготовки субстрата, температурного режима и влажности верхнего слоя, его физических и химических свойств и от посевных качеств семян.

Отпад всходов и сеянцев в теплицах в первый год выращивания также в основном зависит от создаваемых условий среды. (Синников и др., 1986, Мочалов 2009) Так, если в среднем за 2009 - 2013 гг. на всех испытываемых субстратах он составил у сосны 1,1 - 3%, то в некоторые годы в отдельных вариантах он был значительно выше. Так, в 2011 г. на субстрате с добавлением 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование сеянцев сосны в первый год выращивания составил 8%. Анализ динамики отпада показал, что наибольшее количество сеянцев погибло между 16-23 июня и 12 июля, когда максимальные температуры на поверхности этого субстрата были выше 43 - 48 "С, то есть был нарушен температурный режим.

В опытах сеянцы выращивали как на субстратах без внесения минеральных удобрений перед посевом семян (контрольный вариант), так и с добавлением различных доз сухого биогумуса. Каждый год при подготовке субстрата добавляли различные дозы биогумуса. Результаты опытов показали, что однолетние сеянцы сосны обыкновенной в теплице на субстрате с добавлением разных доз сухого биогумуса перед посевом имеют высоту стволиков в среднем 10 - 11 см, а диаметры шейки корня составляют 2,15-2,18 мм. В таблицах 1, 2 представлены биометрические показатели однолетних сеянцев сосны обыкновенной на субстрате с различными дозами внесения сухого биогумуса.

На контроле однолетки сосны достигают в среднем высоты 7-9 см; диаметры шейки корня составляют соответственно 1,0 — 1,2 мм. Все сеянцы сосны на контроле считаются нестандартными, а сеянцы сосны, выращенные с добавлением биогумуса стандартными и их количество составляет 60 - 70%.

В посевах однолетние сеянцы сосны выращены на субстрате, содержащем 1,5 кг/м2 сухого биогумуса равномерно внесенного по всей площади по высоте, диаметру и массе были больше в 40,9%, 41,3%, 11,1%, 13,3%, чем на контрольном варианте, соответственно. В 2011 - 2012 гг. однолетние сеянцы сосны выращенные на субстрате содержащей 1,5 кг/м2 сухого биогумуса равномерно внесенного по всей площади, мало отличались по размерам от сеянцев с субстрата содержащего 1,0 кг/м' сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование.

При выращивании однолетних сеянцев сосны в теплицах лучшими субстратами являются: 1,5 кг/м2 сухого биогумуса внесенного равномерно по всей площади. Неплохие результаты получены также при использовании: 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование; 1,5 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева; 0,5 кг/м2 сухого биогумуса насыпано в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса на мульчирование. Показатели выхода стандартных сеянцев включают сеянцы I класса сортности по ГОСТ 24835-81.

В северных условиях на минеральной почве ежегодно наблюдается выжимание сеянцев морозом, вследствие чего происходит их высокий отпад (Синников и др. 1986). Нами установлено, что выжимание сеянцев морозом на площадях с дозами внесения 1,5 кг/м2 сухого биогумуса внесенного равномерно по всей площади; 1,0 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки, 1,0 кг/м2

Таблица 1. Биометрические показатели однолетних сеянцев сосны обыкновенной на субстрате с различными дозами внесения сухого биогумуса

№ вари анта Субстрат с различными дозами внесения сухого биогумуса Год замера Высота, см Диаметр шейки корня, мм Длина корней, см Масса 100 сеянцев*, г Выход стандартных сеянцев, %

Наземная часть Корни Всего

1 1,5 кг сухого биогумуса по все площади до посева 2009 11,2±0,1 2,18±0,05 17,8 15,1 15,6 30,7 100

2011 10,0±0,3 2,17±0,04 16,5 8,6 20,0 28,6 100

2012 10,2±0,3 2,18±0,04 17,1 13,7 13,7 27,4 100

2 1,5 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева. 2009 10,9±0,1 2,15±0,05 17,2 15,3 14,3 29,6 80

2011 9,8±0,2 2,15±0,06 16,0 16,8 8,3 25,1 89

2012 9,8+0,2 2,15+0,04 16,0 16,2 9,0 25,2 86

8 1,0 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 1,0 кг сухого биогумуса на мульчирование рядков. 2009 9,8±0,1 2,15±0,05 15,7 11,4 10,2 21,6 83

2011 9,7±0,2 2,15±0,04 15,8 17,1 10,0 27,1 86

2012 9,7±0,2 2,15±0,05 15,9 16,0 8,6 25,6 89

6 1,0 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева, 0,5 кг 2009 9,4±0,4 2,15±0,05 13,8 10,1 8,8 18,9 78

2011 9,9+0,2 2,15+0,04 16,1 15,7 9,0 24,7 76

2012 9,9±0,2 2,16±0,05 16,0 12,9 12,8 25,7 91

7 2,0 кг сухого биогумуса по все площади до посева. 2009 8,9±0,1 2,15±0,05 13,0 10,2 8,0 18,2 64

2011 9,6±0,2 2,15±0,05 15,7 15,7 8,1 23,8 97

2012 9,6±0,2 2,15±0,04 15,8 12,0 11,9 23,9 94

10 Контроль 2009 8,0±0,0 1,0±0,03 10,0 8,7 8,8 17,5 54

2011 9,0±0,0 1,2±0,03 13,0 10,2 13,0 23,2 66

2012 9,0±0,0 1,2+0,03 13,0 11,5 11,6 23,1 67

Примечание: * Различие в высоте сеянцев по отношению с контролем доказано (показатель различия 3,0). Минимальная вероятность правильности 0,99 (стандартное значение по критерию Стьюдента 2,7). ** Масса 100 сеянцев в абсолютно сухом состоянии.

Таблица 2. Биометрические показатели однолетних сеянцев сосны обыкновенной на субстрате с различными дозами внесения сухого биогумуса за 2010 год.__

№ вари анта Субстрат с различными дозами внесения сухого биогумуса на 1м2 Высота, см Диаметр шейки корня, мм Длина корней, см Масса 100 сеянцев*, г Выход стандартных сеянцев, %

Наземная часть Корни Всего

1 2 3 4 5 6 7 8 9

3 1,0 кг сухого биогумуса в разброс по поверхности до посева и 0,5 кг сухого биогумуса на 9,3+0,4 2,15±0,05 13,8 10,1 8,8 18,9 80

4 0,5 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева семян и 0,5 кг сухого биогумуса на мульчирование рядков. 10,8±0,1 2,15±0,05 17,2 15,3 14,3 29,6 78

5 0,5 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева семян и 0,5 кг торфа для мульчирования рядков. 9,7±0,1 2,15+0,05 15,7 11,4 10,2 21,6 83

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 1,5 кг сухого биогумуса по все площади до посева. 11,3±0,10 2,18+0,05 17,8 15,1 15,6 30,7 100

9 1,0 кг сухого биогумуса в углубленные бороздки до посева. 9,0±0,10 2,15±0,05 13,0 10,2 8,0 18,2 64

10 Контроль 8,0±0,00 1,0±0,03 10,0 8,7 8,8 17,5 54

Примечание: * Различие в высоте сеянцев по отношению с контролем доказано (показатель различия 3,0). Минимальная вероятность правильности 0,99 (стандартное значение по критерию Стьюдента 2,7). ** Масса 100 сеянцев в абсолютно сухом состоянии.

сухого биогумуса замульчировано; 1,5 кг/м2 сухого биогумуса в углубленные бороздки; 0,5 кг/м2 сухого биогумуса насыпано в углубленные бороздки, 1,0 кг/м2 сухого биогумуса наблюдается крайне редко. Поэтому для выращивания сеянцев в теплицах целесообразно использовать вышеуказанные дозы.

5. ПРИЖИВАЕМОСТЬ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В КУЛЬТУРАХ ВЫРАЩЕННЫХ НА СУБСТРАТЕ С ДОБАВЛЕНИЕМ СУХОГО БИОГУМУСА

Основным показателем качества, полученного посадочного материала является его приживаемость при создании культур в естественных почвенно-грунтовых условиях. Для определения приживаемости в 2012 году были заложены опытные культуры (5 га) на рекультивации песчаного карьера. Предварительная подготовка почвы не проводилась. В качестве посадочного материала использовались однолетние сеянцы сосны обыкновенной с открытой корневой системой, выращенные на субстрате с добавлением сухого биогумуса. В качестве контроля использовали однолетние сеянцы, полученные с использованием традиционного минерального питания. Рекультивация выполнялась методом сплошной посадки по меч Колесова однолетними сеянцами сосны обыкновенной с расстояниями между сеянцами в ряду - 0,5 м и между рядами - 3 - 4 м (густотой 5000 шт./га).

Однолетние тепличные сеянцы сосны обыкновенной, полученные на субстрате с добавлением биогумуса в условиях Европейского Севера имели приживаемость на лесокультурной площади от 91,5 до 99,5%. Сеянцы, выращенные на субстрате с применением традиционного минерального питания, имели приживаемость в первый год - 64,1%.

В посадках на песчаных почвах сохранность тепличных сеянцев сосны обыкновенной выращенной на субстрате с добавлением сухого биогумуса на второй год составила 90,1-98,4%, а у сеянцев, выращенных на субстрате с применением традиционного минерального питания - 64,1%. Прирост в высоту тепличных сеянцев сосны обыкновенной в первый год - 3-5 см, во второй -711см.

В 2013 г. на этой же площади были выполнены весенне-летние дополнения (посадки). Высаживали сеянцы сосны обыкновенной, выращенные на субстрате с добавлением различных доз сухого биогумуса и сеянцы выращенных на субстрате с применением традиционного минерального

питания из теплиц. Осенью оставшимися двулетними сеянцами проводили дополнение посадок, выкопанными в теплице накануне посадок.

Наибольший прирост у сосны наступил через 15-20 дней после начала роста. Максимальный суточный прирост за этот период достиг у сосны - 6 мм. Похолодание в конце июня предопределило более раннее окончание роста культивируемых растений в 2012 году.

В отличие от предыдущего сезона в 2013 году весна была ранней. Начало мая оказалось теплее обычного для условий Архангельской области. В результате из-за необычно теплой погоды сосна начала рост 15-16 мая, т.е. на неделю раньше, чем в 2012 году. В 2013 году максимальный прирост сосны почти совпал и наблюдался в период между 17 и 26 июня. Снижение прироста побегов в длину началось в конце июня, в то время как температура воздуха продолжала повышаться.

Во время наиболее интенсивного роста побегов сосны за сутки увеличивались на 0,23-0,25 см. Наибольший прирост установлен у сосны выращенной на субстрате с добавлением 1,5 кг/м2 сухого биогумуса внесенного равномерно по всей площади до посева в 2012 году - 5,3 см., а в 2013 - 11,2 см.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании проведенных исследований и обобщения литературы можно сделать следующие основные выводы:

1. Использование биогумуса позволяет увеличить грунтовую всхожесть семян. Наилучший результат получен при внесении 1,5 кг/м2 сухого биогумуса равномерно по всей площади до посева и составляет 83%, а на контроле - 76% (колебание по годам соответственно 80 - 88%, контроль 74 -76%).

2. На исследуемых участках с внесением биогумуса были получены сеянцы с высотой на 12,5 - 41,0% выше и толщиной у шейки корня на 43,3 -45,3 % больше, чем у сеянцев полученных на контрольном варианте.

3. Сеянцы, выращенные на субстрате с различными способами и дозами внесения биогумуса, показывают более высокие показатели приживаемости культур, которая в среднем по участкам не опускалась ниже 96 % (в возрасте до 1+2 лет) по сравнению с сеянцами, полученными на контрольном варианте.

4. Культуры, созданные 1-летними сеянцами с открытой корневой системой, выращенными на субстрате с различными дозами внесения сухого

биогумуса с открытой корневой системой, имеют близкие показатели роста и закономерности сезонного развития по сравнению с культурами созданными сеянцами, полученными при использовании традиционного минерального питания.

5. Наибольшую приживаемость (99,5%) показывают двухлетние сеянцы сосны обыкновенной, выращенные с применением 1,5 кг/м2 сухого биогумуса по все площади до посева.

6. Адаптация посадочного материала выращенного на субстрате с различными дозами внесения сухого биогумуса с открытой корневой системой в культурах с лесоводственной точки зрения является успешной.

7. Приживаемость культур, полученных при использовании традиционного минерального питания у однолетних и двухлетних сеянцев составляет 64,1%.

8. При выращивании посадочного материала с открытой корневой системой сосны обыкновенной с применением 1,5 кг/м2 сухого биогумуса возможно получить стандартный посадочный материал в течение одного в условиях северной тайги.

9. Применение биогумуса позволяет максимально сократить внесение химических препаратов, усиливающих и стимулирующих рост сеянцев, что позволяет снизить отрицательное влияние химических препаратов на экологию.

Основные результаты опубликованы:

В изданиях по перечню ВАК:

1. Дербина, М.А. Применение биогумуса при выращивании посадочного материала с открытой корневой системой [Текст] // Лесной журнал. - 2013. - №3. - С 139-142 (Изв. высш. учеб. заведений);

В прочих изданиях:

2. Дербина, М.А. Применение биогумуса при выращивании сосны обыкновенной [Текст] / М.А. Дербина // Материалы международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка». -СПбГЛТУ. - 2011. - С 41-45;

3. Дербина, М.А. Влияние биогумуса на процесс выращивания сосны обыкновенной (Л'ии5 я7уе^Гга Ь.) / М.А. Дербина // Актуальные проблемы

развития лесного комплекса: материалы Международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, - 2012. - С 14 - 17;

4. Дербина, М.А. Выращивание сосны обыкновенной с внесением биогумуса [Текст] / М.А. Дербина // Материалы международной конференции «Современные проблемы лесного хозяйства и лесоустройства» посвященных памяти классиков отечественного лесоводства Морозова Г.Ф. и Орлова М.М. -СПбГЛТУ. - 2012. - С 32-33;

5. Дербина, М.А. Использование биогумуса в процессе выращивания сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) [Текст] / М.А. Дербина // Материалы международной конференции «Возобновляемые лесные ресурсы: инновационное развитие в лесном хозяйстве». - СПбГЛТУ. - 2012. - С 107-113;

6. Derbina, Maria A. Influence of biogumus of growing of pine (pinus sylvestris) seedlings [Text] / Maria A. Derbina // Journal of International Scientific Publication: Ecology & Safety. - Bulgaria. - 2012. Vol. 6. - Part 3. - P 18-24 ISSN 1313-2563;

7. Derbina, Maria A. Growing of seedlings in the closed soil with addition of biohumus [Text] / Maria A. Derbina // Journal of International Scientific Publication: Ecology & Safety. - Bulgaria. - 2013. Vol. 7. - Part 4. - P 61-73 ISSN 1313-2563;

8. Дербина, М.А. Применение биогумуса при выращивании посадочного материала сеянцев сосны обыкновенной в полиэтиленовых теплицах / М.А. Дербина // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы Международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ,-2013.-С 12-15;

9. Дербина, М.А. Выращивание сосны обыкновенной на субстрате с добавлением биогумуса / М.А. Дербина // Материалы II всероссийской (XVII) молодежной научной конференции «Молодежь и наука на Севере» с элементами научной школы. - Сыктывкар, - 2013. С 133-134;

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направить по адресу: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17, САФУ имени М.В. Ломоносова, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.008.03.

Подписано в печать 29.10.2013. Формат 60x84/16. Усл. печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1984.

Издательско-полиграфический центр им. В.Н. Булатова ФГАОУ ВПО САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Дербина, Мария Алексеевна, Архангельск

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»

04201450830 На правах рукописи

Дербина Мария Алексеевна /

ПРИМЕНЕНИЕ БИОГУМУСА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

сPINUS SIL VESTRIS L.)

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В. В. Петрик

Архангельск 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

ВЕДЕНИЕ 4

1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОУДОБРЕНИЙ 7 ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ЛЕСОВ ОСТАНОВ ЛЕНИИ И ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ

1Л. Биогумус и его основные свойства 11

1.2. Применение биогумуса в сельском хозяйстве 15

1.3. Внесение минеральных и органических удобрений 23

1.4. Использование древесной коры в качестве тепличного 25 грунта в лесном хозяйстве

1.5. Удобрение сеянцев сосны и ели углекислым газом 28

1.6. Применение гидролизного лигнина в теплицах лесного 31 хозяйства

1.7. Агротехника выращивания сеянцев сосны 33 1.7.1. Сроки посева 33

1.7.2 Нормы высева семян 34

1.7.3 Схема посева 35

1.7.4 Полив посевов 35

1.7.5 Проветривание теплиц 36

1.8. История создания культур сосны в Архангельской 37 области

1.9. Выводы, цель и задачи исследования 42

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 44

2.1. Программа исследования 44

2.2. Методика проведения полевых работ 45

2.3. Способы и дозы внесения биогумуса 48

2.4. Обработка результатов наблюдения 48

2.5. Объем выполненных работ 49

3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 50

РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Краткая характеристика северной подзоны тайги 52

3.2. Краткая характеристика Бобровского лесного базисного 57 питомника Архангельского участкового лесничества

3.3. Краткая характеристика Новодвинского участкового 60 лесничества и участка Брусовица

4. ВЫРАЩИВАНИЕ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ 66 ОБЫКНОВЕННОЙ С ДОБАВЛЕНИЕМ БИОГУМУСА

4.1. Характеристика условий выращивания в теплице 67

4.2. Энергия прорастания и грунтовая всхожесть семян 69

4.3. Рост сеянцев на субстрате с различными дозами 80 внесения сухого биогумуса

Выводы 98

5. ПРИЖИВАЕМОСТЬ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В 104 КУЛЬТУРАХ ВЫРАЩЕННЫХ НА СУБСТРАТЕ С

ДОБАВЛЕНИЕМ СУХОГО БИОГУМУСА

5.1. Создание лесных культур 104

Выводы 113

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 115

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 117

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

В условиях возрастающих объёмов создания культур требуется интенсификация лесокультурного производства для увеличения выхода и качества посадочного материала. Одним из направлений повышения выхода и качества посадочного материала на Европейском Севере является совершенствование технологии выращивания сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием. В них возможна наиболее полная реализация биологического потенциала растений на основании закономерностей ритмичности линейного роста и развития сеянцев (Зепалов,1946; Щербаков, 1960; Юркевич, 1961; Санников, 1963; Кальной, 1973; Панкратов, Синников, 1976; Мочалов, Синников, 1976; Мочалов и др., 1978; Наквасина, 1979; Редько и др., 1983; Дроздов и др., 2000; Брынцев, 2002, Мочалов, 2009 и др.).

Влияние биогумуса на сельскохозяйственные культуры довольно хорошо освещено в литературе. В лесном хозяйстве применение биогумуса не изучалось, поэтому исследование влияния его на сеянцы хвойных пород представляет собой большой практический интерес, а также теоретическую ценность.

Поэтому выбранное направление исследований является актуальным.

Цель и задачи исследования

Целью работы - выявление возможности применения сухого биогумуса при выращивании сеянцев сосны обыкновенной {Ртш м/у^у/ш Ь.) в теплицах с полиэтиленовым покрытием, определение доз и способов его внесения.

- Проанализировать вопросы выращивания посадочного материала с применением стимулирующих биологических добавок в субстрат по литературным источникам;

- Определить влияние субстратов на основе биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев;

- Установить перспективность посадочного материала, выращенного на субстрате с добавлением различных доз биогумуса;

- Изучить влияние доз и способов внесения биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев;

- Исследовать приживаемость сеянцев, выращенных в теплицах на основе субстрата с биогумусом на лесокультурной площади.

Научная новизна работы

Элемент новизны заключается в исследованиях применения сухого биогумуса в лесном хозяйстве. В теплицах с полиэтиленовым покрытием выявлена эффективность внесения сухого биогумуса на всхожесть семян и рост сеянцев с открытой корневой системой. Установлено влияние доз и способов внесения биогумуса на скорость роста и прорастания семян сосны обыкновенной.

Практическая значимость работы

Определены наиболее эффективные дозы внесения сухого биогумуса для увеличения плодородия почв, повышения всхожести семян и роста сеянцев. Предложены дозы и способы внесения биогумуса при выращивании сеянцев с открытой корневой системой в теплицах. Проведена апробация выращенных сеянцев на лесокультурной площади.

Обоснованность и достоверность

Заложено 59 вариантов опытов в теплицах с полиэтиленовым покрытием и 20 вариантов культур.

Результаты обработаны общепринятыми статистическими методами с определением точности и достоверности полученных данных при вероятности 0,99.

Высокие результаты приживаемости культур созданных сеянцами сосны обыкновенной выращенными на субстрате с добавлением биогумуса подтверждаются актом производственных испытаний.

Личное участие автора

Автором определена цель, сформулированы задачи исследований, собран и обработан полевой материал, проанализированы результаты исследований, сделаны выводы и даны рекомендации.

Апробация работы и научные публикации

Основные результаты исследований докладывались на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава С(А)ФУ имени М. В. Ломоносова (2010 - 2013). На международных конференциях: Бургас (2012, 2013), Вологда (2012, 2013), Санкт - Петербург (2011; июль, ноябрь 2012), Сыктывкар (2013). По результатам работы опубликовано 9 статей, в том числе 1 статья в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа представлена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций. Список использованной литературы включает 170 наименование отечественных и иностранных авторов. Текст содержит 13 таблиц и иллюстрирован 24 рисунками.

Диссертационная работа выполнена в процессе обучения соискателя в аспирантуре очной формы (2010 - 2013гг.).

1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОУДОБРЕНИЙ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИИ И ЛЕСОВЫРАЩИВАНИИ

Развитие питомнического дела имеет в России большую историю (Редько, 1983; Мерзленко, Бабич, 2005), а основы промышленного питомнического хозяйства были заложены учеными лесоводами Г.Ф. Морозовым, В. Д. Огиевским, А. П. Тольским, М. К. Турским, Н. И. Сусс и др (Мочалов, 2009).

Выращивание лесокультурного посадочного материала, является основой успешного лесовосстановления. Лесопользование, без лесовосстановления не возможно. Естественное лесовозобновление, не обеспечивает восстановление лесов хозяйственно ценными породами, и пока ежегодный объем лесных культур недостаточен (Бабич, Сунгуров, Сунгурова, 2006).

На Европейском Севере России (Архангельская, Вологодская области и республика Коми) сплошные рубки леса проводятся ежегодно на площади более 120 тыс. га. Одним из направлений своевременного и успешного лесовосстановления и создания высокопродуктивных насаждений на вырубленных площадях, является создание лесных культур посадкой сеянцев и саженцев. При этом посадочный материал, должен быть высококачественным в биологическом отношении, разнообразным по биометрическим показателям и соответствовать условиям конкретной лесокультурной площади.

Наиболее интенсивно развивались технологии выращивания посадочного материала в питомниках южных, центральных и западных регионов страны. Разрабатывались направления по совершенствованию агротехники и механизации, по режимам питания, в том числе по фазам роста и системам применения удобрений. Позднее разрабатывались методы выращивания сеянцев в закрытом грунте, выращивания саженцев и производство посадочного материала с закрытой корневой системой (Шубин и др., 1962; Игаунис и др., 1966; Ершов и др., 1969; Победов и др., 1972; Мочалов 1972, 1976, 1978; Синников, Мочалов, 1973, 1977, 1980, 1983, 1985; Игаунис, 1974, 1975; Стратанович и др., 1974, 1980; Мордась и

др., 1975; Редько, 1976; Бочаров и др., 1979; Маслаков и др., 1979, 1985; Наквасина, 1979; Новосельцева и др., 1983; Мордась, 1983; Синников и др., 1986; Жигунов и др., 1987; Романов, 1997; Жигунов, 1995, 2000 и др.; Романов и др., 2007).

До середины 60-х годов на севере посадочный материал выращивали в небольших временных питомниках (Бабич, Мочалов, 1995; Редько и др., 1996; Мочалов, Бабич, Тутыгин и др., 1997; Мочалов, 1999). Питомники, закладывали на землях Гослесфонда, на почвах от песчаных до суглинистых с низким содержанием элементов питания и гумуса (Бобнев, Мочалов, 1968; Мочалов, 1999). С конца 60-х годов в регионе начинают использовать теплицы с полиэтиленовым покрытием (Синников и др., 1970; Мочалов, 1972; Синников, Мочалов, 1973, 1980; Беляев, 1981; Ковалев, 1981; Заволожин, 1981; Мочалов, 1978; Мочалов и др., 1988).

При изучении наставлений и технической литературы в питомниках региона показало, что при внесении торфа по нормам, плодородие почвы в них практически не повышается, а на отдельных питомниках отмечалось его снижение (Мочалов, 1988). Причинами значительного отпада всходов и сеянцев, снижения их качества, являются выжимание растений морозом в осенний и весенний периоды, сильное зарастание посевов сорняками, поражение болезнями.

Исследования по выращиванию сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием в регионе проходили практически одновременно с использованием их в производстве. Имеются сведения по зарубежному и в небольшом объеме по отечественному опыту использования теплиц (Игаунис и др., 1966; Букштынов и др., 1969; Юшка и др., 1971; Эрик, 1971). А также по использованию пестицидов в открытых питомниках имеется достаточно много разработок (Журавлев, 1963; Ведерников и др., 1972; Николин, 1972; Драчков, 1977; Бахтин, 1987; Бельков, 1988; Маслов и др., 1988; Егоров, 1989, 1991; Мартынов, 1989; Ведерников, 2004) и значительно меньше по использованию их в теплицах (Крыханов, 1976; Драчков и др., 1979; Жигунов, 1987; Стенина и др., 1988; Ведерников и др., 1990). Эффективность их применения в питомниках региона значительно низка. Широкое применение химических удобрений и пестицидов, тяжелой техники, привело к

резкому ухудшению условий воспроизводства почвы и снижению качества посадочного материала. Одним из важнейших мероприятий по восстановлению в почве микрофлоры, микро - и макрофауны добавление биотехнологий. Биотехнология — это переработка всех органических отходов, с помощью древнейших обитателей и создателей земли - дождевых червей (Игонин, 2006).

Работы по исследованию в разных регионах страны показали, что рост и развитие лесных культур, зависят от качества и биометрических показателей посадочного материала, от соотношения массы надземной части и мелких корней (Пигарев, 1970; Тутыгин и др., 1971; Родин и др., 1972; Миронов и др., 1975; Шапкин, 1976; Миронов, 1977; Пигарев и др., 1979, 1988; Маслаков, 1986; Беляев и др., 1979; Беляев, 1990; Касимов, 1995, 1999; Тегуо, Ь 1998; Редько и др., 1994, 2005; Платов, 1999; Маркова, 1999, 2000; \\Ы1ешш, Р 2000; Бабич и др., 2000; Соколов, 1990, 2002; Мерзленко и др., 2002; Вараксин, 2004; Чижов, 2004; Варфоломеев и др., 2007).

Для решения этих задач необходимо было постоянно совершенствовать технологии выращивания посадочного материала с учетом конкретных почвенно-климатических условий. Исследования и разработка данных технологий в основном проводились в центральных и южных районах страны, в северозападном регионе, Карелии и Сибири (Смирнов и др., 1970; Яковлев и др., 1974; Мордась и др., 1974, 1975; Романов, 1978; Стратонович и др., 1980; Смирнов, 1981; Буторова, 1988; Матвеева и др., 1996).

Выращивание посадочного материала в питомниках севера осложняется недостатком тепла и возвратами холодов в период вегетации, низким плодородием почв лесных питомников. Использование в данных условиях технологий из других регионов не обеспечивает достаточный выход посадочного материала (Бобнев, Мочалов, 1986; Цветков и др., 1977).

Одним из направлений повышения выхода и качества посадочного материала на севере является совершенствование технологии выращивания сеянцев в теплицах с полиэтиленовым покрытием. В них возможна наиболее полная реализация биологического потенциала растений на основании

закономерностей роста и развития сеянцев (Юркевич и др., 1961; Санников, 1963;

Кальной, 1973; Мочалов и др., 1978; Наквасина, 1979; Редько и др., 1983; Дроздов

«

и др. 2000; Брынцев, 1994, 2002). Однако очень слабо изучен вопрос зависимости ритмов развития сеянцев от микроклимата, которая в условиях закрытого грунта проявляется наиболее сильно, а регулированием микроклимата можно изменять их продолжительность и интенсивность (Наквасина, 1979).

В основном базисные питомники расположены на лесной территории, на подзолистых и дерново - подзолистых с некоторыми признаками оглеения, легкого механического состава почвах. Для обеспечения быстрого роста посадочного материала, в субстрат грядок вносят удобрения, микроэлементы и в необходимых случаях известь. Для увеличения выхода стандартного посадочного материала, с единицы площади, ускорения сроков выращивания, повышения устойчивости сеянцев против болезней, вредителей. Например, использование гидролизного лигнина, внесение минеральных и органических удобрений, древесной коры, компоста, биогумуса, удобрение сеянцев углекислым газом.

В связи с этим возникла необходимость разработки научно-обоснованной технологии выращивания посадочного материала в закрытом грунте, с учетом региональных почвенно-климатических условий. Поэтому, требуется разработка способов и технологий по выращиванию посадочного материала в закрытом грунте с учетом конкретных почвенно-климатических условий региона (Синников, 1986; Мочалов 2009).

Они должны включать в первую очередь, систему научно-обоснованных агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности и позволяющие создавать условия роста растений. Кроме того, должна быть комплексная механизация, знание биологических особенностей развития растений, с учетом климата региона, рациональное использование средств химии (удобрений, гербицидов, фунгицидов) с максимальной эффективностью для культивируемых пород и минимальным ущербом для окружающей среды.

1.1 Биогумус и его основные свойства

Биогумус или вермикомпост (www.green-pik.ru, 30.03.2012) - органическое удобрение, продукт переработки органических отходов сельского хозяйства дождевыми червями (чаще всего Eisenia foetida и Lumbricus rubellus) и бактериями с участием других организмов (насекомые, грибы и т. д.).

Биогумус - это ценное органическое удобрение, продукт переработки различного рода органических отходов дождевыми червями. В конечном итоге, получается сыпучая, мелко гранулированная масса (размер гранул 0,1-3,0 мл и влажностью 40-50 %) коричневого или черного цвета, не имеющая запаха, обладающая высокой влагоемкостью, не содержащая патогенную микрофлору, яиц и личинок гельминтов, цист патогенных простейших и семян сорняков, вредных примесей и не обладающая токсичностью. Содержание F, Р, К в биогумусе составляет соответственно 1,5 %, 1,2 %, 1,2 %, органического вещества от 30 до 50%, рН 6,5-7,5.

Гумус - это микробиологическое удобрение для почв. Биогумус - новое качественное органическое комплексное удобрение, продукт переработки органических отходов популяцией дождевого червя. Содержит в сбалансированном сочетании целый комплекс необходимых питательных веществ и микроэлементов, ферменты, почвенные микроорганизмы, гуминовые вещества, витамины.

В процессе вермикомпостирования семена сорняков проходят через организм червя и теряют свою всхожесть. Помимо этого в вермикомпосте по сравнению с навозом снижается содержание кишечной палочки. Уменьшается токсичность тяжёлых металлов за счёт их перехода в комплексные труднорастворимые соединения, практически недоступные для растений.

Как и все органические удобрения, вермикомпост улучшает структуру почвы и её водно-физические свойства. Существенное отличие биогумуса от других органических удобрений - повышенное содержание в нем водорастворимых форм азота, фосфора и калия. Микроэлементы тоже переходят в

более подвижную форму. Вместе с вермикомпостом в почву вносятся дождевые черви и микроорганизмы, необходимые для нормального её функционирования, а также продукты жизнедеятельности последних, в том числе фитогормоны, ускоряющие рост растений.

Академик В.И. Вернадский (www.green-pik.dn.ua 30.03.2012) создал уче�