Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Совершенствование технологии выращивания посадочного материала сосны в питомниках степного Придонья
ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии выращивания посадочного материала сосны в питомниках степного Придонья"

005016256

Чукарина Алла Васильевна

На правах рукописи

Совершенствование технологии выращивания посадочного материала сосны в питомниках степного Придонья (на примере Ростовской области)

06.03.01 — Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

3 МАЙ 20:2

Пушкино - 2012

005016256

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук, Казаков Владимир Иванович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, Брынцев Владимир Альбертович, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса»

кандидат сельскохозяйственных наук, Мочалова Елена Николаевна, ФБУ «Рослесозащита»

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ВГЛТА)

Защита состоится « /¿у> мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании Диссертационного совета Д 216.018.01 при Всероссийском научно исследовательском институте лесоводства и механизации лесного хозяйства по адресу: 141202, Московская обл., г. Пушкино, ул. Институтская, 15, Тел.(495) 993-30-54, факс (495) 993-41-91, е-таП:упп1т@таУ.га

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства.

Автореферат разослан « апреля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, НО* //

кандидат сельскохозяйственных наук [у^/^ ^ Цареградская С.Ю

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Степное Придонье относится к малолесным регионам России. Лесистость территории области составляет около 2,5 %. Все леса области отнесены к защитным лесам. В современных условиях ведения лесного хозяйства требуется обеспечение лесовосстановления посадочным материалом. Наиболее приемлемыми породами для облесения песчаных земель степного Придонья является сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.) и сосна крымская (Pinus Pallasiana Lamb).

Анализ литературных источников показывает, что для выращивания посадочного материала и уменьшения влияния на него негативных факторов созданы и апробированы прогрессивные технологии. Они включают равномерно-разреженный посев, формирование корневой системы путем подрезки вертикальных и горизонтальных корней, рациональное внесение минеральных удобрений, обновление технического оборудования питомнических хозяйств, применение препаратов, влияющих на рост, и рациональное использование площадей питомников.

Исследования ученых в других регионах не в полной мере отвечают на многие вопросы выращивания сеянцев сосны в условиях степного Придонья и не могут быть использованы при разработке прогрессивных технологий. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на решение этих вопросов, представляет научный и практический интерес и является актуальной для лесного комплекса.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетными темами ФБУ ВНИИЛМ «Технологии и технические средства для выращивания сортировки и хранения укрупненных сеянцев хвойных пород с улучшенными наследственными свойствами» и «Разработка научно-обоснованных предложений по совершенствованию технологии выращивания хвойных и лиственных пород на базе комплексной механизации с использованием средств химии».

Цель исследований. Повышение качества посадочного материала сосны обыкновенной и сосны крымской и снижение материальных и трудовых затрат и более рациональное использование площадей питомников в условиях степного Придонья путем совершенствования технологии на базе прогрессивных агроприемов и современных средств механизации для ле-сопитомнического комплекса.

Задачи исследований:

- установить норму высева для получения оптимальной густоты размещения сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской сосны крымской;

- определить сроки и параметры подрезки корней сеянцев сосны;

- обосновать кратность подкормок растений минеральными удобрениями;

- провести испытания и выявить агротехническую оценку работы новых машин: для предпосевной обработки почвы, посева семян и ухода за сеянцами в условиях степного Придонья;

- выявить целесообразность использования препаратов росторегули-рующего действия при выращивании посадочного материала сосны обыкновенной и сосны крымской;

- установить эффективность внедрения усовершенствованной технологии выращивания посадочного материала сосны и рационального использования площадей питомников.

Научная новизна. На основании многолетних исследований усовершенствован комплекс агроприёмов, повышающий выход стандартного посадочного материала сосны и его качество: установлена рациональная густота размещения растений в посевной строке; подтверждена эффективность подрезки корней у растущих сеянцев сосны и определены сроки и параметры ее проведения; определены нормы и способы внесения минеральных удобрений; проведены испытания новых средств механизации для выращивания посадочного материала и получены показатели их работы. Впервые для условий степного Придонья проведены испытания препаратов росторегулирующего действия, в том числе в смеси с хелатным микроудобрением, для предпосевной обработки семян и внекорневой обработки сеянцев сосны. Разработана схема обработки сеянцев цирконом и цитови-том, при различной густоте размещения растений. Определено влияние препаратов росторегулирующего действия при внекорневой обработке сеянцев сосны на их качество. Разработаны предложения по рациональному использованию площадей питомников в условиях степного Придонья.

Практическая ценность. На основе проведённых исследований предложена усовершенствованная региональная технология и практические рекомендации по выращиванию сеянцев сосны в условиях степного Придонья. Внедрение в лесных питомниках Ростовской области предложенного комплекса агроприёмов и усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской позволило уменьшить расход семян и улучшить качество посадочного материала. При этом снижение нормативных трудозатрат составило 43,7 %, а экономия денежных средств - 36 %. Установлены рациональная густота сеянцев в посевной строчке, сроки и параметры подрезки корней растущих сеянцев, кратность подкормок минеральными удобрениями, определена эффективность применения росторегулирующих препаратов при выращивании сеянцев сосны в условиях степного Придонья.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов. Подтверждается созданными объектами, использованием известных и общепринятых методик проведения исследований и применением при об-

работке и анализе экспериментальных данных методов математической статистики и дисперсионного анализа.

Личный вклад автора. Все опытные работы по закладке посевов сосны, подкормке сеянцев минеральными удобрениями, подрезке корней растущих сеянцев, обработке регуляторами роста семян и сеянцев, учетам, обмерам и анализу отобранных растений проведены автором.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: Воронеж (2004), Казань (2005), Чебоксары (2005), Брянск (2007), Пушкино (2004-2010).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 статей, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК, опубликована одна статья.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 104 наименований источников. Основной материал изложен на 175 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц, 14 рисунков и 10 приложений.

На защиту выносится:

- усовершенствованная технология выращивания посадочного материала сосны в питомниках степного Придонья, улучшающая качество посадочного материала при снижении затрат труда и средств, включающая следующие агроприёмы на базе комплексной механизации: равномерно-разреженный посев; формирование корневой системы сеянцев путем подрезки их корней; рациональное внесение минеральных удобрений; применение препаратов росторегулирующего действия.

- пути повышения эффективности лесных питомников степного Придонья на основе усовершенствованной технологии и рационального использования площадей, включающих создание новых отделений.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель и задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлены данные по природно-климатическим и почвенно-лесорастительным условиям степного Придонья, определяющие негативные факторы и влияющие на выращивание посадочного материала сосны: высокие температуры и недостаточное количество осадков в летний период, слабогумусировнные почвы с большим количеством пылеватых частиц, затрудняющих питание растений и аэрацию почвы.

По литературным источникам определены основные способы повышения качества посадочного материала: рациональное размещение сеянцев в посевной строке, применение системы подкормок, формирование корневых систем, использование регуляторов роста.

Над вопросом о густоте посевов на лесных питомниках работали: МК. Турский (1878), Е.И. Власов (1932), В.А. Черствин (1951), H.A. Смирнов (1969), А. Звиедре, Г.А. Игаунис (1981), Л.С. Ковалёв и др. (1992) и многие другие ученые. Современные исследования в этой области проведены E.H. Лобановой (1997, 1998) и В.В. Балковым (2001, 2004).

Эффективным агротехническим приёмом, позволяющим сократить сроки выращивания и улучшить качество посадочного материала, является применение минеральных удобрений (B.C. Победов и др., 1973; Макаров В.А., Шахова К.И., 1976; Д.В. Огиевский, 1980; Мочалов Б.А., Мочалова Г.А.,' 1986; Г.И. Редько, E.H. Наквасина, 1986; В.А. Брынцев, 1994; A.B. Жигунов, 2000).

Подрезка корней у растущих сеянцев в питомниках в процессе выращивания посадочного материала как метод улучшения укоренения растений применяется уже несколько десятилетий как у. нас в стране, так и за рубежом (Л.А. Гульбе, 1888; H.A. Качинский, 1925; В. Макиенко, 1976; И.А. Фрейберг и др., 1991). Опыты H.A. Смирнова (1981) по подрезке корневых систем ели показали, что при ее выполнении на глубину 10... 12 см на третьем году роста перед окончанием весеннего прироста стволика в высоту (в начале июля) улучшает мочковатость корневых систем и увеличивает соотношение массы тонких корней к массе хвои растений.

Испытания регуляторов роста проведены в различных лесорасти-тельных зонах (С.К. Пентелькин, Н.В. Пентелькина, 1990; А.Ф. Лихоманов и др., 1993; С .К. Пентелькин, Н.В. Пентелькина, 2000; С.К. Пентелькин и др., 2001; Н.В. Пентелькина, Ю.С. Пентелькина, 2002). Среди многообразия этих препаратов для испытания в условиях степного Придонья нами выделены: циркон, эпин-экстра, фумар и крезацин. Для усиления действия таких препаратов, как циркон и эпин-экстра, используется высокоэффективное микроудобрение цитовит.

Во второй главе рассмотрены программные вопросы и приведена методика проведения исследований.

Основные программные вопросы:

1. Изучение новых агротехнических приёмов выращивания сосны с учётом особенностей региона:

- изучение технологии выращивания сеянцев сосны в лесных питомниках степного Придонья;

- выявление влияния нормы высева при равномерно-разреженном посеве на рост и развитие сеянцев сосны;

- анализ действия подрезки вертикальных и горизонтальных корней при разной глубине и сроках проведения на развитие корневой системы сеянцев;

- выбор состава, кратности и норм внесения подкормок минеральными удобрениями;

- исследование комбинированного воздействия новых агроприемов на качество посадочного материала сосны.

2. Испытание современных технических средств, способствующих совершенствованию технологии выращивания посадочного материала сосны: ротационная машина для обработки почвы МРБ-1,6; модернизированная лесная сеялка СЛУ-5-20; культиватор комбинированный для питомников ККП-1,5А.

3. Исследование влияния на рост и развитие сеянцев сосны смеси циркона и цитовита и испытание регуляторов роста (циркон, фумар, креза-цин и смеси эпина-экстра и цитовита) в условиях степного Придонья.

4. Анализ затрат труда и средств на выращивание посадочного материала с применением усовершенствованной технологии на базе новых технических средств.

5. Изыскание способов повышения рентабельности лесных питомников в современных экономических условиях путем более рационального использования их площадей.

Методика работ. Выполнение работ проводилось по методике, предложенной H.A. Смирновым (1975). Равномерно-разреженный посев проведен модернизированной лесной сеялкой СЛУ-5-20 с одновременным внесением минеральных удобрений. Подрезка корней выполнена вручную путем подрезки горизонтальных корней на расстоянии 10... 12 см от стволиков и вертикальных корней на различную глубину. Применение регуляторов роста выполнено различными способами по предложенным С.К. Пен-телышным и Н.В. Пентелькиной (1990) методикам.

Основным методом исследования являлся метод сравнения. Повтор-ность опытов - четырёхкратная. В процессе исследований было поставлено 30 вариантов опыта для каждой породы (по 100 шт. сеянцев в каждом опыте).

Исследования роста и развития сеянцев сосны проводились в соответствии с методикой H.A. Смирнова (2000): определение биометрических показателей двухлетних сеянцев сосны (средний диаметр, средняя высота и средний прирост по высоте) и масса стволиков, хвои и тонких корней у 100 шт. сеянцев. Корневые системы сеянцев изучались двумя методами, дополняющими друг друга: методом монолитов и методом «скелета».

Статистическая обработка опытных данных проведена по критерию t - Стьюдента и критерию отношения средних квадратов (дисперсий) F -Фишера на 5-% уровне значимости.

В главе 3 приводятся результаты исследований, которые проводились на Пигаревском питомнике в 2002-2010 гг. Опытные участки по различной густоте механизированным посевом с помощью модернизированной сеялки СЛУ-5-20 с одновременным внесением удобрений (гранулированного двойного суперфосфата) в количестве 68...90 кг/га. Результаты

качественного анализа двухлетних сеянцев сосны представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Биометрические показатели и масса двухлетних сеянцев сосны

Густота размещения, шт./пог. м Средний диаметр, мм Е)±т Средняя высота, см Ь±т Средний прирост, см гн±т Масса 100 шт. сеянцев в воздушно-сухом состоянии, г мх

стволики хвоя (Мх) тонкие корни (Мтк)

Сосна обыкновенная

30...40 4,4±0,2 22,Ш,5 15,3±],2 145,9 403,1 80,6 1:5

50...60 4,б±0,2 19,6±0,7 13,5±0,б 163,4 569,4 94,9 1:6

70...80 3,5±0,1 18,5±0,5 11,3±0,7 125,0 365,1 45,6 1:8

100...110 (контроль) 2,5±0,3 18,4±0,9 11,7±0,8 91,7 286,1 35,8 1:8

Сосна крымская

20...30 4,5±0,2 19,6±0,7 12,9±0,б 149,0 531,9 106,4 1:5

40...50 4,1±0,2 18,0±1,0 10,3±0,7 144,5 411,0 68,5 1:6

60...70 3,7±0,2 17,3±1,2 9,7±1,0 159,3 446,4 55,8 1:8

80...90 ](контроль) 3,6±0,3 14,5±0,8 7,2±0,6 126,0 319,1 35,5 1:9

Анализ приведенных в таблице 1 данных показал, что при снижении густоты размещения до 30...40 нгг./пог. м для сосны обыкновенной средняя высота увеличилась на 3,7 см, т.е. на 20 % по сравнению с контролем. При густоте 30...40 шт./пог. м сеянцы имеют лучшее соотношение Мтк/Мх (1:5).

Со снижением густоты размещения растений до 20...30 шт./пог. м для сосны крымской средний диаметр увеличивается на 0,9 мм, т.е. на 25 %, а средняя высота увеличивается на 5,1 см, т.е. на 35 % (по сравнению с контролем). При густоте 20...30 шт./пог. м сеянцы имеют лучшее соотношение Мтк/Мх (1:5), что свидетельствует о лучшем развитии корневой

системы растений.

Густота размещения сеянцев сосны обыкновенной 30...40 шт./пог. м выше, чем оптимальная густота при выращивании укрупненных сеянцев ели и близка к густоте двухлетних сеянцев сосны в лесной зоне. Густота сосны крымской ниже густоты сосны обыкновенной. Если же сравнить полученные результаты с исследованиями В.А. Черствина (1951), следует отметить, что рекомендуемая норма высева (1 г/пог. м), может быть снижена до 0,5 г/пог. м, а для сосны крымской норма высева может быть повышена до 1,25 г/пог. м для получения сеянцев сосны с лучшими качественными показателями.

Проведенные исследования показали, что выращивание сеянцев сосны в условиях степного Придонья с параметрами надземной части, отвечающими действующим требованиям возможно при равномерно-

разреженном их размещении в посевной строчке в количестве 30...40 нгг./пог. м — для сосны обыкновенной и 20...30 шт./пог. м - для сосны крымской.

Подрезка корней растущих сеянцев сосны проводилась в трех вариантах: с подрезкой вертикальных корней на глубину 10, 20 и 30 см. В качестве контроля использовался участок без подрезки корней. Результаты исследования показателей роста сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской при подрезке корней представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Показатели роста двухлетних сеянцев сосны при подрезке вертикальных корней___

Сроки подрезки Глубина подрезки, см Средний диаметр, мм Шш Средний прирост, см 2ь±т Масса 100 шт. сеянцев в воздушно-сухом состоянии, г

стволики хвоя (Мх) тонкие корни (Мтк) м*

1 2 3 4 5 6 7 8

Сосна обыкновенная

без подрезки - 2,5±0,3 11,7±0,8 91,7 286,1 35,8 1:8

май 10 20 30 2,1 ±0,2 2,3±0,3 2,6±0,2 10,6±0,б 11,5±0,5 12,0±0,5 63,6 70,0 81,8 216,9 258,1 287,1 72,3 51,6 41,0 1:3 1:5 1:7

июль 10 20 30 2,3±0,1 2,7±0,2 3,0-1:0,2 11,3±0,4 11,5±0,9 11,9±0,6 74,1 83,7 102,3 260,4 276,0 290,0 52,1 46,0 41,4 1:5 1:6 1:7

Сосна крымская

без подрезки - 3,6±0,3 7,2±0,6 126,0 319,1 35,5 1:9

май 10 20 30 3,0±0,2 3,3±0,2 3,6±0,4 6,9±0,4 7,0±0,7 7,3±0,5 97,6 115,2 130,4 298,0 309.6 322.7 99,3 62,0 40,3 1:3 1:5 1:8

июль 10 20 30 3,2±0,2 3,5±0,2 3,8±0,4 7,0±0,7 7,2±0,3 7,4±0,8 113,0 124,5 135,7 304,3 324,5 327,3 76,1 54,1 40,9 1:4 1:6 1:8

Анализ приведенных в таблице 2 данных показал, что при подрезке корней сеянцев сосны обыкновенной средний диаметр и средний прирост изменились незначительно по всем вариантам. Масса физиологически активных тонких корней в воздушно-сухом состоянии больше при подрезке корней сеянцев в мае на глубину 10 см и в этом случае наблюдается лучшее соотношение Мтк/Мх. Подрезка корней сеянцев в июле не оказывает существенного влияния на показатели роста двухлетних сеянцев сосны обыкновенной.

При подрезке вертикальных корней сеянцев сосны крымской в мае на глубину 10 см средний прирост в высоту уменьшился на 0,3 см, т.е. на 17 % по сравнению с контролем. Масса физиологически активных тонких

корней в воздушно-сухом состоянии больше при подрезке на глубину 10 см. При этом получено лучшее соотношение Мтк/Мх.

Результаты исследований показывают, что подрезка корней растущих сеянцев сосны значительно влияет на формирование корневой системы при ее проведении на втором году роста. При этом в отличие от данных, полученных в лесной зоне, ее целесообразно проводить в первой декаде мая, а не во второй половине июля.

Это обусловлено специфическими условиями степного Придонья: высокие температуры и недостаточное количество осадков в летний период, слабогумусировнные почвы с большим количеством пылеватых частиц, затрудняющих питание и аэрацию растений. При этом параметры подрезки горизонтальных и вертикальных корней на втором году роста близки к параметрам ее проведения на третьем году роста в лесной зоне.

Таким образом, для получения у сеянцев сосны крымской компактной и хорошо развитой корневой системы необходимо проводить подрезку их корней на втором году роста перед началом вегетационного периода. Горизонтальные корни подрезают на расстоянии 10...12 см от стволика, а вертикальные - на глубину 10 см, при этом отношение массы тонких корней к массе хвои у двухлетних сеянцев составляет 1:3, тогда как без подрезки-1:8 ...1:9.

Согласно анализу почвы в Пигаревском питомнике были предложены суммарные дозы минеральных элементов для питания для сосны обыкновенной и сосны крымской: ^Р^.-.го для однолетних сеянцев и К75Р15...20 для двухлетних (в кг/га по д.в.). Если фосфорные удобрения вносились одновременно с посевом семян сосны, то состав жидких подкормок - N45 для однолетних сеянцев и N75 для двухлетних.

Влияние кратности подкормок на рост и развитие сеянцев сосны было изучено при трехкратном и пятикратном их внесении. Полученные результаты исследований влияния кратности подкормок на качественные показатели двухлетних сеянцев сосны обыкновенной представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Влияние кратности подкормок на качественные показатели двухлетних сеянцев сосны _______

Кратность внесения подкормок Средний диаметр, мм Шш Средняя высота, см Ь±т Средний прирост, см Ъ^ш Масса 100 шт. сеянцев в воздушно-сухом состоянии, г Мв Мх

стволики хвоя (Мх) тонкие корни (Мтк)

Сосна обыкновенная

Контроль 2,5±0,3 18,4±0,9 11,7±0,8 91,7 286,1 35,8 1:8

Трехкратная 3,2±0Д 18,6±0,8 11,9±0,8 108,0 363,4 45,5 1:8

Пятикратная 3,8±0,2 19,3±0,7 12,7±0,6 120,6 404,9 68,1 1:6

Сосна крымская

Контроль 3,6±0,3 14,5±0,8 7,2±0,6 126,0 319,1 35,5 1:9

Трехкратная 3,8±0,3 15,9±0,9 8,0±0,7 149,6 351,1 43,9 1:8

Пятикратная 4,1±0,3 17,4±1,2 9,4±0,9 185,0 514,9 73,6 1:7

Анализ приведенных в таблице 3 данных показал, что средний диаметр стволиков сеянцев сосны обыкновенной увеличился более значимо при пятикратном внесении подкормок: на 1,3 мм, т.е. на 52 %, а средний прирост по высоте - на 1,0 см или на 8,5 %. Соотношение Мтк/Мх составляет 1:6, что свидетельствует о лучшем развитии корневой системы при более частом внесении подкормок.

Средний диаметр сеянцев сосны крымской увеличился более значимо при пятикратном внесении подкормок - на 0,5 мм, т.е. на 14 %; а средний прирост - на 2,2 см, т.е. на 30,5 %. Соотношение Мтк/Мх составляет 1:7, что свидетельствует о лучшем развитии растений при пятикратном

внесении подкормок.

Подкормка выращиваемых сеянцев сосны улучшает рост надземной части и развитие корневой системы. Минеральные удобрения предпочтительнее вносить в жидком виде составом ^Р^.^о для однолетних сеянцев и К75Р15...20 для двухлетних (в кг/га по д.в.), рассчитанным с учетом агрохимического состава почвы. Наиболее эффективно применение пятикратных подкормок, при этом показатели роста сеянцев увеличиваются на 8,5...30,5%.

В посевном отделении Пигаревского питомника было заложено пять опытных участков посевов сосны обыкновенной и сосны крымской для определения влияния различных агроприемов на рост и развитие сеянцев сосны.

Сочетание равномерно-разреженного посева семян с подрезкой корней растений и применение минеральных подкормок благоприятно влияет на рост и развитие сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской. Сеянцы сосны, выращенные по действующей и усовершенствованной технологии, представлены на рисунке 1. Заметное увеличение высоты надземной части сеянцев и мочковатости корневой системы свидетельствуют о положительном эффекте комплекса новых агроприемов.

Созданные опытные культуры, с использованием сеянцев, выращенных по усовершенствованной технологии, отличаются от производственных культур высокой сохранностью. Этому способствовало формирование компактной корневой системы у посадочного материала путем подрезки корней. При этом приживаемость опытных и производственных культур незначительно отличаются друг от друга (не более 3 %), а разница их сохранности к пятилетнему возрасту составляет 17 % для сосны обыкновенной и 24 % для сосны крымской. Различие в таксационных показателях культур уменьшается с возрастом: от 22 до 5 % для сосны обыкновенной и от 50 до 7 % для сосны крымской.

Рисунок 1 - Общий вид двухлетних сеянцев, выращенных по действующей (слева) и усовершенствованной (справа) технологии: а) сосна обыкновенная; б) сосна крымская

Таким образом, лесокультурная оценка двухлетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской, выращенных по усовершенствованной технологии, показала, их более высокую приживаемость в опытных культурах (на 11... 14 %). Они также характеризуются высокими (более 20 %) показателями прироста по диаметру и высоте по сравнению с производственными.

В главе 4 приведена оценка комплекса машин, включающего бесприводную ротационную машину, сеялку, культиватор, которые использовались при разработке усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны.

Проведенные испытания новых машин в питомниках позволили уточнить их агротехнические и эксплуатационные показатели в условиях степного Придонья:

- машина ротационная бесприводная МРБ-1,6 обеспечивает послойную обработку почвы и имеет более высокую производительность (на 0,6 га/ч), чем почвенная фреза ФПШ-1,3. При этом размер фракции диаметром 0...25 мм составляет 83,9 % и образуется мелкокомковатая структура почвы;

- модернизированная сеялка СЛУ-5-20 имеет более высокую производительность (на 1,1 км/ч) и снижает на 15,6 % количество не заделанных почвой семян по сравнению с существующей;

- культиватор комбинированный ККП-1,5 обеспечивает хорошее рыхление верхнего слоя почвы и полное уничтожение сорняков при снижении до 3 % степени повреждения сеянцев по сравнению с фрезерным культиватором КФП-1,5.

В главе 5 приведены результаты испытания росторегулирующих препаратов при выращивании сеянцев сосны. В течение ряда лет проведены предпосевная обработка семян, внекорневая и комбинированная обработка сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской водным раствором циркона и цитовита. Предпосевная обработка увеличивает всхожесть семян сосны обыкновенной на 7... 18 %, а сосны крымской - 18.. .25 %.

Анализ результатов исследований предпосевной, внекорневой и комбинированной обработки сосны обыкновенной и сосны крымской показал некоторые особенности влияния смеси циркона и цитовита на прирост растений по высоте и диаметру (рисунок 2).

Сосна обыкновенная

Сосна обыкновенная

1>*' ,

Норма высева, г/ пог. м

Норма высева, г/ пог. м

— £ез обработки

» - Предпосевмаа обработка

— Внекорневая обработка

— Комбинированная обработка

- > - Без обработки

— - Предпосевная обработка

- * ■ Внекорневая обработка

— ♦ Комбинированная обработка

Сосна крымская

Сосна крымская

&

1 5

О С

Й

о

£

2,5 3,75

Норма высева, г/ пог, м

2,5 3,75 5

Норма высева, г/ пог. м

— > - Без обработки

— ■•» • Предпосевная обработка

— А - Внекорневая обработка

—♦ — Комбинированная обработка

# Без обработки — V * Предпосевная обработка ■ й Внекорневая ©бработха

»■ Комбинированная обработка

Рисунок 2-Прирост по диаметру и высоте двухлетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской при различных видах обработки посевов смесью циркона и цитовита

При всех способах обработки посевов сосны более интенсивный прирост по диаметру и высоте наблюдается при уменьшении нормы высева. При снижении нормы высева до 1,0 г/пог. м прирост по диаметру увеличился на 16,9...25,8 %, а по высоте - на 35,8.. .48,3 %.

Для сосны крымской при снижении нормы высева до 2,5 г/пог. м прирост по диаметру увеличился на 22,3...36,2 %, а по высоте - на 20,8...27,9%.

Анализ приведенных в таблице 4 данных влияния регуляторов роста на биометрические показатели и массу двухлетних сеянцев показывает, что средний диаметр сеянцев сосны обыкновенной увеличивается при всех видах стимуляторов роста: при применении эпина-экстра+цитовита - а 40 %, циркона - на 48 %, крезацина - на 48 % фумара - на 52 %. Характеризме-нения средней высоты под влиянием стимуляторов роста следующий: увеличение показателя при применении эпина-экстра+цитовита - на 3 %, циркона - на 2 %, крезацина - на 6 %, фумара - на 8 %. Соотношение массы тонких корней к массе хвои (Мтк/Мх) при фумаре составляет 1:4. Не-

сколько меньшее увеличение массы тонких корней дают эпин-экстра+цитовит и крезацин.

Таблица 4 - Влияние различных регуляторов роста на биометрические показатели и массу двухлетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской

Препарат Средний диаметр, мм Е)±т Средняя высота, см Ы=т Средний прирост, см Zt1±m Масса 100 шт. сеянцев в воздушно-сухом состоянии, г Мтк мх

для обработки стволики хвоя (Мх) тонкие корни (Мтк)

Сосна обыкновенная

Без обработки Эпин-экстра +ЦИТОВИТ Циркон Крезацин Фумар 2,5±0,3 18,4±0,9 11,7±0,8 91,7 286,1 35,8 1:8

3,5±0,2 3,7±0,3 3,7±0,2 3,8±0,2 19,0±1,4 18,8±1,2 19,5±0,9 19,9±1,0 12,3±1,3 11,9±0,9 12,б±0,8 12,8±1,0 121,5 112,4 123,7 135,0 339.6 330,5 344.7 351.8 67,9 55,1 68,9 88,0 1:5 1:6 1:5 1:4

Сосна крымская

Без обработ- 3,6±0,4 14,5±0,8 7,2±0,6 126,0 319,1 35,5 1:9

Эпин-экстра +ЦИТ0ВИТ Циркон Крезацин Фумар 4,0±0,5 3,8±0,5 4,2±0,4 4,4±0,4 16,2±1,8 15,5±1,7 16,7±1,6 17,1±2,0 8,3±0,9 7,7±0,9 8,б±1,3 9,Ш2 145,9 133,1 158,9 162,7 445,9 429,1 456,6 462,6 84,4 59,7 78,3 91,6 1:5 1:7 1:6 1:5

Средний диаметр сеянцев сосны крымской увеличивается при всех видах стимуляторов роста: при применении эпина-экстра+цитовита - на 11 %; циркона - на б %; крезацина - на 17 % и фумара - на 22 %. Средняя высота изменяется также в сторону повышения: увеличение показателя при применении эпина-экстра+цитовита - 12 %, циркона - на 7 %, крезацина -на 15 %, фумара - на 18 %. Соотношение массы тонких корней к массе хвои (Мтк/Мх) при этом стимуляторе составляет 1:5.

Таким образом, проведенные опыты показывают, что на рост и развитие двухлетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской существенно влияет применение фумара и крезацина на втором году роста, менее значимое воздействие оказывает обработка посевов смесью эпин-экстра+цитовит, применение циркона практически не оказывает влияние на их рост и развитие.

В 6 главе приведен расчет экономической эффективности усовершенствованной технологии выращивания сосны и рассмотрены пути повышения рентабельности питомников степного Придонья. Технология выращивания сеянцев в посевном отделении питомника включает следующие

операции: подготовку почвы, посев семян, уход за посевами и выкопку сеянцев.

На основании проведенных исследований составлена расчетно-технологическая карта на выращивание сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской по усовершенствованной технологии на базе новых средств механизации и с применением стимуляторов роста, которая успешно апробирована и внедрена в лесных питомниках степного Придонья.

Расчет экономической эффективности усовершенствованной технологии по сравнению с базовой приведен в таблице 5 на 1 га посевных площадей и на 1000 шт. сеянцев.

Таблица 5 - Экономическая эффективность выращивания двухлетних сеянцев сосны_____

Технология Нормативные затраты

На1 га На 1000 шт. сеянцев

чел.-дн. тыс. руб.* чел.-дн. руб.*

Выращивание 2-летних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской по базовой технологии (1200 тыс. шт./га) 516,74 461,8 0,43 385

Выращивание 2-летних сеянцев по усовершенствованной технологии: - сосна обыкновенная (990 тыс. шт./га) - сосна крымская (830 тыс. шт./га) 290,78 295,7 0,29 0,35 299 356

- В ценах 2008 г.

Из таблицы 5 видно, что затраты труда на выращивание 1 га двулетних сеянцев сосны по усовершенствованной технологии уменьшаются на 225,96 чел.-дн., т. е. на 43,7 % по сравнение с базовой. При этом экономия средств составляет 166,1 тыс. рублей, т.е. на 36 % меньше, чем по действующей технологии.

Нормативные затраты на выращивание 1000 шт. сеянцев по усовершенствованной технологии уменьшились для сосны обыкновенной на 0,14 чел.-дн., т.е. на 32,5 %, чем по действующей; а для сосны крымской уменьшились на 0,08 чел.-дн., т.е. на 18,6 %. Себестоимость выращивания 1000 шт. сеянцев по усовершенствованной технологии также уменьшилась для сосны обыкновенной на 86 рублей, т.е. на 22,3 %, чем по базовой; а для сосны крымской на 29 рублей, т.е. на 7,5 %.

По данным Ростовского департамента лесного хозяйства в настоящее время лесокультурный фонд восстановления составляет 17 тыс. га. Для обеспечения его посадочным материалом на территории Ростовской области находятся 37 постоянных питомников с общей площадью 337,2 га и 12 временных лесных питомников общей площадью 57,3 га. В 2008 году общая площадь посевов на питомниках составила 37,78 га; школьные от-

деления — 16,06 га. Следовательно, продуцирующая площадь постоянных питомников не более 16 %, не считая временных.

Организация новых секций в лесных питомниках необходима, особенно для лесничеств Ростовской области, где продуцирующая площадь питомника используется менее 15 %. Большие объемы лесовосстановления требуют значительного количества различного посадочного материала при условии достаточного и своевременного ведения лесокультурных работ.

ВЫВОДЫ

1. Выращивание сеянцев сосны в условиях степного Придонья с параметрами надземной части отвечающими действующим требованиям возможно при равномерно-разреженном их размещении в посевной строчке в количестве 30...40 шт./пог. м — для сосны обыкновенной и 20...30 шт./пог. м — для сосны крымской.

2. Для получения у сеянцев сосны компактной и хорошо развитой корневой системы необходимо проводить подрезку их корней на втором году роста перед началом вегетационного периода. Горизонтальные корни подрезают на расстоянии 10...12 см от стволика, а вертикальные - на глубину 10 см, при этом отношение массы тонких корней к массе хвои у двухлетних сеянцев составляет 1:3, тогда как без подрезки — 1:8 ... 1:9.

3. Подкормка выращиваемых сеянцев сосны улучшает рост надземной части и развитие корневой системы. Минеральные удобрения предпочтительнее вносить в жидком виде составом N4^15.,.2о для однолетних сеянцев и ^Ри.^о для двухлетних (в кг/га по д.в.), рассчитанным с учетом агрохимического состава почвы. Наиболее эффективно применение пятикратных подкормок, при этом показатели роста сеянцев увеличиваются на 8,5...30,5%.

4. Лесокультурная оценка двухлетних сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской, выращенных по усовершенствованной технологии, показала, их более высокую приживаемость в опытных культурах (на 11...14 %). Они также характеризуются высокими (более 20 %) показателями прироста по диаметру и высоте по сравнению с производственными.

5. Проведенные испытания новых машин для механизации работ в питомниках позволили уточнить их агротехнические и эксплуатационные показатели в условиях степного Придонья:

- машина ротационная бесприводная МРБ-1,6 обеспечивает послойную обработку почвы и имеет более высокую производительность (на 0,6 га/ч), чем почвенная фреза ФПШ-1,3. При этом размер фракции диаметром 0...25 мм составляет 83,9 % и образуется мелкокомковатая структура почвы;

- модернизированная сеялка СЛУ-5-20 имеет более высокую производительность (на 1,1 км/ч) и снижает на 15,6 % количество не заделанных почвой семян по сравнению с существующей;

- культиватор комбинированный ККП-1,5 обеспечивает хорошее рыхление верхнего слоя почвы и полное уничтожение сорняков при снижении до 3 % степени повреждения сеянцев по сравнению с фрезерным культиватором КФП-1,5.

6. Применение регуляторов роста при выращивании сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской в условиях степного Придонья позволило вывить следующее:

- предпосевная обработка семян смесью циркона и цитовита увеличивает их всхожесть на 7...18 % для сосны обыкновенной и на 18...25 % для сосны крымской;

- использование смеси циркона и цитовита наиболее эффективно при комбинированной обработке (предпосевной и внекорневой);

- проведение внекорневой обработки сеянцев сосны на втором году роста раствором фумара, дает наибольший эффект. Внекорневая обработка крезацином и смесью эпин-экстра+цитовит обеспечивает лучшее развитие корневой системы.

7. Сочетание равномерно-разреженного посева семян с подрезкой корней растений и применением минеральных подкормок благоприятно влияет на рост и развитие сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской.

8. Для рационального использования площадей лесных питомников степного Придонья следует открывать новые секции в отделениях лесных питомников с целью получения большего ассортимента выращиваемого посадочного материала. Это позволит создавать смешанные насаждения сосны и поддерживать биоразнообразие при лесовосстановлении и лесоразведении.

9. Разработана расчетно-технологическая карта на выращивание сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской по усовершенствованной технологии на базе новых средств механизации с применением регуляторов роста, которая апробирована и внедрена в лесных питомниках степного Придонья.

10. Затраты труда на 1 га при выращивании двулетних сеянцев сосны по усовершенствованной технологии уменьшаются на 225,96 чел.-дн., т. е. на 43,7 % по сравнение с базовой технологией и получен экономический эффект в размере 166,1 тыс. руб. на 1 га. При этом нормативные затраты на выращивание 1000 шт. сеянцев по усовершенствованной технологии уменьшились для сосны обыкновенной на 0,14 чел.-дн., т.е. на 32,5 %, чем по действующей; а для сосны крымской уменьшились на 0,08 чел.-дн., т.е. на 18,6 %. Себестоимость выращивания 1000 шт. сеянцев по усовершенствованной технологии также уменьшились для сосны обыкновенной на 86 рублей, т.е. на 22,3 %, чем по базовой; а для сосны крымской на 29 рублей, т.е. на 7,5 %.

Опубликованные работы автора по теме диссертации

В гаданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ

1. Чукарина, А. В. Особенности усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны в условиях степного Придонья I В. И. Казаков, А. В. Чукарина // Вестник Марийского государственного технического университета. - Сер.: Лес. Экология. Природопользование. - 2011. - № 1. - С. 19-24.

В других изданиях

1. Чукарина, А. В. Опыт выращивания сеянцев сосны на питомниках степной зоны / А. В. Чукарина // Проблемы функционирования, стабилизации и устойчивости развития предприятий лесопромышленного комплекса в новом столетии : Сб. научн. тр. под ред. проф. В.П. Бычкова, Т.Л. Безруковой. - Воронеж : ВГЛТА, 2004.-С. 151-158.

2. Чукарина, А. В. Воздействие способов и норм внесения подкормок на рост сеянцев сосны в условиях Казанско-Вешенского массива / А. В. Чукарина И Пути рационального воспроизводства, использования и охраны лесных экосистем в зоне хвойно-широколиственных лесов : научные чтения, посвященные 70-летию Заслуженного лесовода России д.с.-х.н. профессора Аглиуллина Ф.В. - Казань : Казанский государственный университет, 2005. - С. 368.

3. Чукарина, А. В. Влияние густоты посевов сосны на качество сеянцев в питомниках степного региона / А. В. Чукарина // Повышение устойчивости и продуктивности дубрав, опыт и перспективы выращивания насаждений лиственницы в европейской части России : совещание-семинар 30 августа-1 сентября 2005 г. - Чебоксары : Новое время, 2005. - С. 620.

4. Чукарина, A.B. Перспективы развития технологий выращивания сеянцев сосны обыкновенной и крымской в питомниках степного Придонья (на примере Ростовской области) / А. В. Чукарина // Актуальные проблемы лесного комплекса : сб. научн. тр. по итогам международной научно-технической конференции под ред. Е.А. Памфилова. - Брянск : БГИТА, 2007 - Вып. 19. - С. 8183.

5. Чукарина, A.B. Испытание стимуляторов роста для выращивания сеянцев хвойных пород в условиях степного Придонья / А. В. Чукарина // Лесохоз. Информ. - 2008. - № 10-11.-С. 31-32.

6. Чукарина, A.B. Техническое оснащение лесных питомников в Ростовской области и способы его обновления / А. В. Чукарина Н Леса и лесное хозяйство Западной Сибири : сб. науч. тр., посвященный 40-летию филиала ФГУ ВНИИЛМ «Тюменская ЛОС». - Тюмень : Изд-во ТГСХА, 2008. - Вып. 8. - С. 288-295.

7. Чукарина, A.B. Особенности выращивания посадочного материала хвойных пород для защитного лесоразведения / В. И. Казаков, Е. Н. Лобанова, А. В. Чукарина // Леса степной зоны европейской части России и ведение хозяйства в них : сб. статей, посвященный 60-летию филиала ФГУ ВНИИЛМ «ЮжноЕвропейская НИЛОС». - Пушкино, 2009. - С. 13-20.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по адресу: 141202, Московская область, г. Пушкино, ул. Институтская, 15,

ФБУ ВНИИЛМ.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Подписано в печать 11.04.2012 Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1.25 печ. л.. Тираж 100 экз.

141202, г. Пушкино Московской обл., ул. Институтская, 15 ФБУ ВНИИЛМ

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Чукарина, Алла Васильевна, Пушкино

61 12-6/396

Федеральное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства

механизации лесного хозяйства»

На правах рукописи

Чукарина Алла Васильевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА СОСНЫ В ПИТОМНИКАХ

СТЕПНОГО ПРИДОНЬЯ (НА ПРИМЕРЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Специальность: 06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, Заслуженный машиностроитель РФ

Казаков Владимир Иванович

Пушкино - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение..............................................................................................................................................................5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ... 10

1.1 Природно-климатические и почвенно-лесорастительные условия степного Придонья..............................................................................................................................................10

1.2 Анализ технологий выращивания посадочного материала....................19

1.3 Опыт выращивания сеянцев сосны в условиях степного Придонья 35

1.4 Характеристика объектов исследований..................................................................40

1.5 Цель и задачи исследований..........................................................................................................44

2 ПРОГРАММА РАБОТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ........................46

2.1 Программа работ........................................................................................................46

2.2 Методика исследований............................................................................................................50

3 ОБОСНОВАНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА СОСНЫ..............................56

3.1 Особенности усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской.........................................................56

3.2 Исследование влияния нормы высева на рост сеянцев сосны............58

3.3 Исследование влияния подрезки корней растущих сеянцев на формирование их корневых систем........................................................................................64

3.4 Исследование влияния способов и норм внесения минеральных удобрений на рост сеянцев сосны.............................................................................................................70

3.5 Исследования влияния комбинированных агроприемов на качество двухлетних сеянцев сосны......................................................................................................78

3.6. Лесокультурная оценка усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны....................................................................................................................86

4 ЛЕСОКУЛЬТУРНАЯ ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ МАШИН ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ..............................................................................91

4.1 Машины для предпосевной обработки почвы и подготовки посевных лент......................................................................... 91

4.2 Сеялки для посева мелких сыпучих семян хвойных пород........... 95

4.3 Культиваторы для агротехнического ухода за посевами.............. 98

5 ВЛИЯНИЕ РОСТОРЕГУЛИРУЮЩИХ ПРЕПАРАТОВ НА КАЧЕСТВО СЕЯНЦЕВ СОСНЫ В ЛЕСНЫХ ПИТОМНИКАХ СТЕПНОГО ПРИДОНЬЯ................................................................................. ЮЗ

5.1 Исследование влияния предпосевной обработки семян сосны

смесью циркон+цитовит на показатели роста сеянцев..................... 105

5.2 Изучение влияния внекорневой обработки сеянцев сосны смесью циркон+цитовит на показатели их роста............................................ 111

5.3 Влияние комбинированной обработки посевов смесью циркон+цитовит на показатели роста сеянцев сосны................................ 115

5.4 Сравнительный анализ изменения биометрических показателей и массы сеянцев сосны при различных способах их обработки смесью циркон+цитовит................................................................... 120

5.5 Влияние внекорневой обработки регуляторами роста двухлетних сеянцев сосны на их рост и развитие.......................................... 123

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ И ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ПИТОМНИКОВ СТЕПНОГО ПРИДОНЬЯ................................................................................................ j 27

6.1 Расчет экономической эффективности внедрения усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны........................... 127

6.2 Особенности рационального использования площадей питомников Ростовской области........................................................... 130

6.3 Организация новых секций в лесных питомниках.................. 140

ВЫВОДЫ......................................................................................................................................................146

ЛИТЕРАТУРА..........................................................................................................................................149

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................................................160

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Степное Придонье, где проведены исследования по теме диссертации на примере Ростовской области, относится к малолесным регионам России. Лесистость территории области составляет около 2,5 %. Все леса области отнесены к защитным лесам и основное их назначение -выполнение водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических и оздоровительных функций.

Поэтому в современных условиях ведения лесного хозяйства требуется обеспечение лесовосстановления посадочным материалом. Наиболее приемлемыми породами для облесения песчаных земель степного Придонья является сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.) и сосна крымская (Pinus Pallasia-na Lamb).

В Правилах лесовосстановления, утвержденных Приказом МПР РФ № 183 от 16.07.2007 г. «Об утверждении Правил лесовосстановления» в соответствии со статьей 62 Лесного кодекса Российской Федерации, в районе степей европейской части РФ предусмотрены более высокие требования к размерам сеянцев: для сосны обыкновенной диаметр стволика должен быть не менее 2,5 мм; для сосны крымской - не менее 3 мм. Обследование лесных питомников региона за последние 5 лет показывает, что в среднем до 20 % сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской не отвечают этим требованиям и выбраковываются.

За последние пять лет фонд лесовосстановления в Ростовской области увеличился с 20,6 тыс. га до 28,1 тыс. га за счет гарей и пустырей. За период 2003...2007 г.г. из созданных культур на площади 5534 га, большую часть которых составляют культуры сосны (около 70 %), 2078 га или 37,5 % культур были списаны. Таким образом, для обеспечения лесовосстановления сосновых насаждений и предотвращения ветровой эрозии песчаных почв, необхо-

димо вырастить высококачественный посадочный материал и в достаточном объеме.

Анализ литературных источников показывает, что для выращивания посадочного материала и уменьшения влияния на него негативных факторов созданы и апробированы прогрессивные технологии. Они включают равномерно-разреженный посев, формирование корневой системы путем подрезки вертикальных и горизонтальных корней, рациональное внесение минеральных удобрений, обновление технического оборудования питомнических хозяйств, применение препаратов, влияющих на рост, и рациональное использование площадей питомников.

Исследования ученых в других регионах не в полной мере отвечают на многие вопросы выращивания сеянцев сосны в условиях степного Придонья и не могут быть использованы при разработке прогрессивных технологий. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на решение этих вопросов, представляет научный и практический интерес и является актуальной для лесного комплекса.

Работа выполнена в соответствии с госбюджетными темами ФБУ «ВНИИЛМ» «Технологии и технические средства для выращивания сортировки и хранения укрупненных сеянцев хвойных пород с улучшенными наследственными свойствами» и «Разработка научно-обоснованных предложений по совершенствованию технологии выращивания хвойных и лиственных пород на базе комплексной механизации с использованием средств химии».

Цель исследований. Повышение качества посадочного материала сосны обыкновенной и сосны крымской и снижение материальных и трудовых затрат и более рациональное использование площадей питомников в условиях степного Придонья путем совершенствования технологии на базе прогрессивных агроприемов и современных средств механизации для лесопитомни-ческого комплекса.

Задачи исследований:

- установить норму высева для получения оптимальной густоты размещения сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской;

- определить сроки и параметры подрезки корней сеянцев сосны;

- обосновать кратность подкормок растений минеральными удобрениями;

- провести испытания и выявить агротехническую оценку работы новых машин: для предпосевной обработки почвы, посева семян и ухода за сеянцами в условиях степного Придонья;

- выявить целесообразность использования препаратов росторегули-рующего действия при выращивании посадочного материала сосны обыкновенной и сосны крымской;

- установить эффективность внедрения усовершенствованной технологии выращивания посадочного материала сосны и рационального использования площадей питомников.

Научная новизна. На основании многолетних исследований усовершенствован комплекс агроприёмов, повышающий выход стандартного посадочного материала сосны и его качество: установлена рациональная густота размещения растений в посевной строке; подтверждена эффективность подрезки корней у растущих сеянцев сосны и определены сроки и параметры ее проведения; определены нормы и способы внесения минеральных удобрений; проведены испытания новых средств механизации для выращивания посадочного материала и получены показатели их работы. Впервые для условий степного Придонья проведены испытания препаратов росторегулирую-щего действия, в том числе в смеси с хелатным микроудобрением, для предпосевной обработки семян и внекорневой обработки сеянцев сосны. Разработана схема обработки сеянцев цирконом и цитовитом при различной густоте размещения растений. Определено влияние препаратов росторегулирующего действия при внекорневой обработке сеянцев сосны на их качество. Разрабо-

таны предложения по рациональному использованию площадей в условиях степного Придонья.

Практическая ценность. На основе проведённых исследований предложена усовершенствованная региональная технология и практические рекомендации по выращиванию сеянцев сосны в условиях степного Придонья. Внедрение в лесных питомниках Ростовской области предложенного комплекса агроприемов и усовершенствованной технологии выращивания сеянцев сосны обыкновенной и сосны крымской позволило уменьшить расход семян и улучшить качество посадочного материала. При этом снижение нормативных трудозатрат составило 43,7 %, а экономия денежных средств - 36 %. Установлены рациональная густота сеянцев растений в посевной строчке, сроки и параметры подрезки корней растущих сеянцев, кратность подкормок минеральными удобрениями, определена эффективность применения росто-регулирующих препаратов при выращивании сеянцев сосны в условиях степного Придонья.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов. Подтверждается созданными объектами, использованием известных и общепринятых методик проведения исследований и применением при обработке и анализе экспериментальных данных методов математической статистики и дисперсионного анализа.

Личный вклад автора. Все опытные работы по закладке посевов сосны, подкормке сеянцев минеральными удобрениями, подрезке корней растущих сеянцев, обработке регуляторами роста семян и сеянцев, учетам, обмерам и анализу отобранных растений проведены автором.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: Воронеж (2004), Казань (2005), Чебоксары (2005), Брянск (2007), ВНИИЛМ (2004-2010).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 статей, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК, опубликована одна статья.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 104 наименований источников. Основной материал изложен на 175 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц, 14 рисунков и 10 приложений.

На защиту выносится:

- усовершенствованная технология выращивания посадочного материала сосны в питомниках степного Придонья, улучшающая качество посадочного материала при снижении затрат труда и средств, включающая следующие агроприемы на базе комплексной механизации: равномерно-разреженный посев; формирование корневой системы сеянцев путем подрезки их корней; рациональное внесение минеральных удобрений; применение препаратов росторегулирующего действия.

- пути повышения эффективности лесных питомников степного Придонья на основе усовершенствованной технологии и рационального использования площадей, включающих создание новых отделений.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Природно-климатические и почвенно-лесорастительные условия степного Придонья

Основным регионом исследований является степное При донье. Ее характеристика приводится на примере Ростовской области. Она расположена в южной части Восточно-Европейской равнины и частично в СевероКавказском регионе и занимает обширную территорию в речном бассейне нижнего Дона. По характеру поверхности территория области представляет собой равнину, расчлененную долинами рек. Максимальная высота над уровнем моря - 253 м. С севера на территорию области заходит Среднерусская возвышенность, на западе вклинивается восточная часть Донецкого кряжа, в юго-восточной части области возвышаются Сальско-Манычская гряда и Ергени. Граничит с Украиной на западе, с Воронежской областью на севере, с Волгоградской на востоке и северо-востоке, на юге - с Краснодарским и Ставропольским краем и республикой Калмыкия. Простирается с севера на юг почти на 500 км, с запада на восток в северной части - на 235 км, в южной - 475 км. Лесистость территории области составляет 2,5 %, тогда как по Южному федеральному округу она превышает 10 %. Наибольшие площади лесов сосредоточены в центральной части и на севере области.

Характеристика сложных климатических и почвенно-гидрологических условий дана на основе рекомендаций «Создание защитных насаждений в Ростовской области» (1987) [80] и по данным Вешенской и Казанской метеостанции за период 1952...2007 г.г. На основании геоморфологических, поч-венно-климатических, гидрологических и эрозионных характеристик степное Придонье разделено на пять лесомелиоративных районов: северо-западный, северо-восточный, южный, западный и восточный. В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 28 марта

2007 № 68 «Об утверждении перечня лесорастительных зон и лесных районов Российской Федерации» леса Ростовской области отнесены по лесорас-тительным зонам - к степной зоне, по перечню лесных районов - к району степей европейской части Российской Федерации.

Северо-западный район характеризуется как разнотравно-ковыльная степь. На этой территории находятся Верхнедонское, Шолоховское, Боков-ское, Кашарское, Донецкое, Чертковское, Тарасовское и Каменское лесничества. Рельеф равнинно-широковолнистый и широковолнистый, охватывает отроги Донецкого кряжа. Почвенный покров представлен обыкновенными и отчасти южными черноземами. Главную проблему представляет водная и ветровая эрозия почв.

Северо-восточный район представляет собой типчаково-ковыльную степь. В этом районе расположены Селивановское, Обливское и северная часть Романовского лесничества. Рельеф широковолнистый. Почвенный покров состоит в основном из южных черноземов. Не благоприятными природными факторами являются засухи, суховеи, пыльные бури и водная эрозия.

В южном районе разнотравно-типчаково-ковыльная степь. Здесь находятся Сальское и Семикаракорское лесничества. Рельеф слабоволнистый. Преобладают северо-приазовские черноземы.

Западный район - это сухая разнотравно-типчаково-ковыльная степь. В данном районе расположены Шахтинское и Усть-Донецкое лесничества. Рельеф равнинный или слабоволнистый. Основу почвенного покрова составляют предкавказские бурые черноземы. Проявление водной эрозии несколько ниже.

Восточный район представлен сухой разнотравно-типчаково-ковыльной и полынно-типчаковой степью. Рельеф равнинный или слабоволнистый. Почвенный покров составляют южные черноземы, темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы, последние встречаются в комплексе с солонцами и солончаками. Это характеризует условия про-

израстания насаждений в Зимовниковском, Ремонтненском и Мартыновском лесничествах, а также на юге Романовского лесничества.

Характеристики рельефа и морфологических показателей почв представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Характеристика рельефа лесомелиоративных районов

Лесомелиоративные районы Средний уклон местности, град. Коэффициент расчлененности, км/100 га Глубина местного базиса эрозии, м

1.Степной северо-западный 2,5 0,72 140

2.Стеной северо-восточный 2,0 0,60 110

3.Степной южный 2,8 0,53 100

4.Сухостепной западный 0,66 0,18 60

5.Сухостепной восточный 0,74 0,27 70

Вовлеченные в �