Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЕЛИ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПИТОМНИКАХ ЗАПАДНОГО УРАЛА (НА ПРИМЕРЕ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ)

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЕЛИ ОБЫКНОВЕННОЙ В ПИТОМНИКАХ ЗАПАДНОГО УРАЛА (НА ПРИМЕРЕ ПЕРМСКОЙ ОБЛАСТИ)"

ЬЫ)6

На правах рукописи Балков Вячеслав Владимирович Зэссл&эу*--

Совершенствование технологий выращивания посадочного материала ели обыкновенной в питомниках Западного Урала (на примере Пермской области)

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж-2004

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

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Родин Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Чернодубов Алексей Иванович кандидат сельскохозяйственных наук Кострикин Виктор Андреевич

Ведущая организация: Российский государственный проектно-

изыскательский институт "Росгипролес" Министерства природных ресурсов РФ («Росгипролес», г.Москва)

Защита состоится «14» мая 2004 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.034.01 при Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседаний-ауд. 118.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан « 0 » апреля 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного

совета, доктор сельскохозяйственных ___

наук, профессор Панков Я.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из наиболее эффективных способов восстановления вырубаемых лесных площадей является создание лесных культур, успех которых во многом определяется качеством посадочного материала, выращиваемого в лесных питомниках, В лесном фонде Западного Урала согласно условиям местопроизрастания основной культивируемой породой является ель обыкновенная. Выращивание стандартного посадочного материала в этих специфических лесорастительных условиях крайне сложно. На тяжелых суглинистых почвах поздние весенние заморозки приводят к выжиманию одно-двухлетних сеянцев. Песчаные почвы содержат недостаточное количество питательных веществ, что отрицательно влияет на рост и развитие сеянцев.

Имеющиеся исследования не отвечают на многие вопросы, возникающие в процессе выращивания сеянцев и саженцев ели в открытом грунте, необходимы дополнительные исследования с учетом различных почвенных и природно-климатических особенностей.

Кроме того, функциональная деятельность современного питомника, в отличие от недавнего прошлого, определяется не только производством лесного посадочного материала, но и побочным производством посадочного материала других пород, как для целей промышленного производства, так л озеленения населенных пунктов, В этом направлении делаются только первые шаги. Но они особенно важны в обеспечении экономической стабильности и более рационального ведения питомнического хозяйства. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на решение этих вопросов, актуальна.

Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Леса России» на 1996-2000 годы (утверждена Постановлением правительства РФ от 26 сентября 1997 г. № 1240), Подпрограммы (Об) "Российский лес" на 1996-2000 годы (утверждена Постановлением Правительства РФ от 23 ноября 1996г. Лй1414).

Цель исследований. Цель исследований - повышение рентабельности питомнических хозяйств и качества посадочного материала ели обыкновенной, снижение материально - трудовых затрат и сроков выращивания в питомниках Западного Урала путём совершенствования технологии на базе прогрессивных агроприёмов и перспективных машин лесопитомнического комплекса.

Научная новизна. Впервые для Пермской области определена потенциальная продуктивность почв лесных питомников для выращивания посадочного материала хвойных пород по разработанной и обоснованной бони-тировочной шкале.

Усовершенствован комплекс агроприёмов,!ПСЪЫШ&ЮЩИИ БЫХОД'СТай-' дартного посадочного материала ели и его качество; устанУь^н^рй((иональ-

ная густота размещения растений в посевной строке, подтверждена эффективность и целесообразность подрезки корней сеянцев ели.

Все исследования проводились на базе комплексной механизации работ с использованием новых машин и орудий, созданных с учётом региональных особенностей.

Обоснованы пути более рационального использования площадей питомников, включая многоцелевое ведение хозяйственной деятельности, повышающее рентабельность питомнических хозяйств.

Практическая ценность. На основе проведённых исследований усовершенствована региональная технология и предложены практические рекомендации по выращиванию сеянцев ели применительно к условиям Пермской области. Внедрение в питомниках области предложенного комплекса агроприемов и усовершенствованной технологии выращивания укрупнённых сеянцев ели на базе новых машин позволило снизить на 40% трудозатраты и увеличить выход стандартного посадочного материала на 20,.,25%. Проведённые исследования по бонитировке почв позволяют оценить хозяйственную деятельность питомников области и наметить мероприятия по её совершенствованию.

Обоснованность н достоверность научных положений и выводов.

Исследования проводились по известным, общепринятым методикам. Получены обоснованные решения задач, имеющих важное прикладное значение. При обработке и анализе экспериментального материала применялись методы математической статистики.

Личный вклад автора. Автором разработана программа и методика работ, заложены опытные участки, проведены многолетние наблюдения, обработаны экспериментальные данные и сделан анализ полученных результатов, выработаны рекомендации для практического применения. Под руководством и при его непосредственном участии были заложены опыты и проведены исследования в пята постоянных питомниках области.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на республиканских и областных семинарах и школах передового опыта по вопросам интенсификации выращивания посадочного материала хвойных пород (г. Ижевск - 1999 г.; г, Пушкино - 2000. ..2002 гг.; г. Пермь - 2002 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано пять научных статей.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений, списка литературы из 110 наименований отечественных и зарубежных источников. Основной материал изложен на 149 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц, 7 рисунков и 4 приложения.

Научные положения, выносимые защиту выносится:

- усовершенствованная технология выращивания посадочного материала хвойных пород в питомниках Западного Урала, включающая дополнительные афоприёмы по подготовке семян и выращиванию укрупнённых сеянцев

ели на базе комплексной механизации, повышающая выход стандартных укрупнённых сеянцев и сокращающая сроки выращивания посадочного материала на один год;

- оценочные показатели бонитировки почв, влияющие на рост сеянцев и выход посадочного материала;

- пути повышения рентабельности хозяйственной деятельности лесных питомников на основе рационального использования площадей, включающих создание новых отделений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние проблемы. Цель и задач» исследований

Пермская область расположена на северо-востоке Восточно-Европейской (Русской) равнины и на западных склонах Урала. Простирается с севера на юг почти на 550 км, с запада на восток в северной части - на 420 км., в южной - на 200 км., занимает площадь 16 млн. га. На территории области выделены три лесорастительные зоны: лесная (с подзонами северной, средней и южной тайги), хвойно-шнроколиственных лесов и лесостепная.

Климат области континентальный, с характерными продолжительной холодной зимой и коротким теплым летом. Вегетационный период длится 150...160 дней. Влагообеспеченностъ растительности Пермской области достаточная, но количество осадков заметно меняется в направлении с юго-запада на северо-восток от 450 до 1000 мм.

Проведённый анализ литературных источников показал, что основными способами повышения качества посадочного материала является рациональное размещение сеянцев, применение удобрений и формирование компактных корневых систем, выращивание посадочного материала с улучшенными наследственными свойствами.

В работах Игауниса Г. (1981) отмечается, что для получения требуемого выхода посадочного материала при раннем посеве семян сосны необходимо высевать 195 шт./пог.м, при позднем - 225 шт./ пог.м всхожих семян, а еж, соответственно, 185 и 205 шт./ пог.м.

Ковалев и др. (1992) отрицательным моментом при выращивании посадочного материала хвойных пород считают чрезмерную перегущенность посевов. В ряде случаев последняя в 3...5 раз превосходит нормативные дан-вые, что вызывает снижение качества посадочного материала и увеличение сроков его выращивания.

Исследования Полупарнева Ю.И., Смогуновой Т.С. и Фабричного Б.И. (1979) также показали, что выход стандартного посадочного материала зависит от густоты размещения сеянцев, при которых растению обеспечивается максимальное количество света, влаги и тепла.

Особенности почвенно-кл и магических условий определяют необходимость дифференцированного регионального подхода к решению этой проблемы, а достижения современной науки и технический прогресс требуют постоянного пересмотра и совершенствования всего агротехнического комплекса в пределах каждого региона, и в том числе таких основных его элементов как нормы высева н густоты размещения растений.

В настоящее время лесные культуры создаются, в основном, крупномерным посадочным материалом. Посадка культур крупномерным посадочным материалом даёт хорошие результаты. Однако сеянцы 3-х и более лет, выращенные в посевном отделении не в полной мере отвечают предъявленным требованиям.

В лесокультурной практике доказана целесообразность применения крупномерного посадочного материала с разветвленной мочковатой корневой системой, сформированной путём её подрезки в процессе выращивания. Подрезка корней сеянцев в питомниках применяется как у нас в стране, так и за рубежом.

Опыты в Канаде (Carlson W.C., 1988) показали, что во всех вариантах опытов с подрезкой корней масса мелких корешков у сосны желтой была выше, чем без подрезки.

Результаты опытов с 1...2-летними сеянцами сосны в Германии (Lupke В., 1981) свидетельствуют, что наилучшие результаты дает июльская подрезка корней, когда у растений заканчивается прирост в высоту и активизируется рост их корневых систем.

Опыты по выращиванию сеянцев сосны без перешколквакия в Финляндии (Parvainen J., 1979) показали, что 2-х летние сеянцы сосны с подрезкой корневых систем имели более толстое основание стволика и компактную корневую систему по сравнению с перешколенными саженцами.

В нашей стране опыты с подрезкой корней при выращивании посадочного материала без перешколивания проводились в разных регионах. Исследованиями Борисенко Н.П., (1970), Макиенко В.А. (1966) установлено, что подрезка корней сеянцев сосны резко увеличивает их приживаемость.

Результатом поиска экономически рационального метода выращивания укрупнённых сеянцев ели с мочковатой корневой системой явилась подрезка корней сеянцев в посевном отделении питомника. Исследования Макарова В.А. и Шаховой К.И. (1976) показали, что при применении подрезки корней, как агротехнического приёма выращивания сеянцев ели в питомниках, формируется компактная корневая система, сбалансированная по массе с надземной частью. Смирнов H.A. (1983) установил, что при подрезке корней сеянцев ели в питомнике создаются биологические предпосылки хорошей их приживаемости на лесокультурной площади.

Дня реализации в питомниках области эффективных технологий выращивания высококачественного посадочного материала необходимо усовершенствовать параметры проведения технологических операций и уточнить

нормы высева семян и густоту размещения растений в конкретных почвенно-клнматических условиях.

Исследования по совершенствованию агротехники выращивания посадочного материала ели проводились в Пермском, Лысьвенском, Кизелов-ском, Октябрьском и Сивинском питомниках Пермской области.

Питомник Пермского лесхоза организован в 1986 году. Общая площадь питомника составляет 10 га. Почвы питомника дерново-среднеподзолистые, среднесуглинистые. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 1,8.,.2,5%, содержание подвижного фосфора по Кирсанову составляет 3,2...4,6 мг/100 гпочвы.

Питомник Лысьвенского лесхоза занимает площадь 9,7 га, в том числе посевное отделение - 4,95 та. Почвы питомника по механическому составу между тяжёлыми и средними суглинками. Содержание гумуса 2,5...3,3%, степень обеспеченности фосфором низкая (2,0...4,6 мг/100 г почвы); калием средняя (9,3...12,0 мг/100 г почвы).

Питомник Кизеловского лесхоза занимает площадь 52,9 га. Почвы сильнокислые, рН- 4.0...4,5, по механическому составу между тяжёлыми и среди есуглинистыми, малогумусированные.

В питомнике Октябрьского лесхоза площадью 11,5 га почвы представлены серыми лесными почвами, тяжелосуглинистыми по механическому составу. В пахотном горизонте содержится 3...4% гумуса. Степень кислотности от очень кислой до нейтральной. По содержанию подвижных элементов питания Р:Ог от очень низкого до среднего, обменным калием (КЮ) от низкого до повышенного.

Постоянный питомник Сивниского лесхоза организован в 1966 году и его площадь составляет 35 га. Почвы питомника неоднородны по плодородию: от малогумусированных 0...2% до сильногумусированных 6...9%. Кислотность почвы, от очень сильнокислой до нейтральной (рН —4., .6). По содержанию подвижных элементов питания: фосфором от низкого (2,5...5 мг/100 г почвы) до очень высокого (более 25 мг/100 г почвы); калием - от среднего (12., .17 мг) до очень высокого (более 25 мг/100 г почвы).

Для определения потенциального плодородия почв в этих питомниках и степени их рационального использования была составлена бонитировочная шкала почв. В связи с тем, что рост посадочного материала находится в прямой зависимости от физических свойств почвы и содержания гумуса в пахотном горизонте, эти показатели были основными при составлении бонити-ровочной шкалы. При обследовании питомников определялись физические и агрохимические свойства почвы с одновременным определением показателей роста посадочного материала. Питомнику с лучшими показателями роста сеянцев было присвоено 30 баллов.

Анализ полученных данных показал, что на питомниках с равноценными физико-химическими свойствами почв выращивается посадочный материал разного качества. Если в зоне южной тайги для суглинистых почв Пермского питомника трёхлетние сеянцы ели оценить в 30 баллов, то Лысь-

венский питомник будет иметь 25 баллов, С и вине кий - 25 баллов, а Кизелов-ский -18 баллов. Из полученных данных также следует, что при имеющемся плодородии почв рост посадочного материала недостаточный и может быть улучшен за счёт применения более совершенной технологии выращивания.

На качество посадочного материала и его выход с единицы площади существенное влияние оказывают величина оптимальной площади питания, подкормка посевов минеральными удобрениями и закладка питомников на достаточно гумусированных почвах. Снижение материальных и трудовых затрат, а также сроков выращивания возможно, применив подрезку корней растений.

Имеющихся исследований применительно к условиям Западного Урала (Пермской области) недостаточно для разработки научно обоснованных рекомендаций и инструкций, поэтому необходимо проведение дополнительных исследований.

2. Программа работ и методика исследований

Эффективность питомников определяется, прежде всего, применением прогрессивных агротехнических приёмов выращивания посадочного материала с максимальным использованием средств механизации и рациональным, многоцелевым использованием их площадей.

Исследования проводились по следующим программным вопросам:

1. Разработка агротехнических приёмов выращивания укрупнённых сеянцев ели обыкновенной с учётом особенностей региона.

2. Испытание новых машин при выращивании укрупнённого посадочного материала хвойных пород.

3. Многоцелевое и рациональное использование площадей питомников.

В заключении проведены расчёты затрат при выращивании посадочного материала с применением прогрессивной технологии на базе новых средств механизации.

В соответствии с программой работ проведена апробация и уточнение рекомендаций ВНИИЛМ по выращиванию укрупнённого посадочного материала хвойных пород без перешколивания в Пермской области.

Задачей исследований было изучить целесообразность и эффективность применения в питомниках Пермской области агротехники выращивания укрупнённых сеянцев ели без перешколивания на базе новых машин и орудий.

Опыты включали изучение следующих вопросов:

- влияние нормы высева на рост сеянцев ели;

- эффективность применения подкормок растений.

По второму программному вопросу проводилось испытание новых машин для питомников конструкции ВНИИЛМ: пневмосепаратор лесных семян ПЛС-5, выравниватель-грядоделатель ВГ-3,6; машина для предпосевной об-

работки почвы МРБ-1,6; сеялка лесная навесная CJIH-5/9; культиватор КПС-1,5.

По третьему вопросу программа работ включала изучение целесообразности организации в питомнике новых отделений и плантаций. Для этой цели в питомниках Пермской области были организованы опытные отделения зеленого черенкования, заложены плантации ивы, уплотнённая школа ели голубой и начаты работы по созданию школьного отделения для выращивания саженцев экзотов.

При закладке опытных участков определялось содержание питательных веществ в почве по общепринятым методикам. Общий азот определяли по методу А.О. Чесняка (1972). Содержание усвояемого фосфора и обменного калия - по методу А.Т. Кирсанова (Е.В. Аринушкина, 1970). Исследования по выращиванию сеянцев хвойных пород проводились в соответствии с методикой H.A. Смирнова (2000).

В процессе проведения исследований было заложено более 70 опытных участков. Повторность опытов - четырёхкратная. Наблюдения за появлением всходов по вариантам посевов велись на учетных площадках путём подсчёта количества появившихся растений через 2...5 дней в течение вегетационного периода. Учёт результатов опытов осуществлялся полученными количественными и качественными показателями. Корневые системы сеянцев изучались двумя методами, дополняющими друг друга: методом монолитов и методом «скелета».

При расчётах экономической эффективности применения новых технологий или агроприёмов выращивания посадочного материала были составлены расчётно-технологические карты с учётом затрат труда и денежных средств по основным операциям.

Результаты наблюдений обрабатывались методом математической статистики (H.H. Свалов, 1977; Б.А. Доспехов, 1985). Достоверность результатов оценивалась по стандартному критерию t-Стьюдента,

3* Исследование прогрессивных технологий выращивания посадочного материала

Восстановление вырубаемых площадей в Пермской области осуществляется мерами содействия и непосредственной посадкой лесных культур хвойных пород. Постоянные питомники обеспечивают лесхозы необходимым посадочным материалом. С целью повышения эффективности питомнических хозяйств с 1994 года проводятся работы по совершенствованию технологий выращивания посадочного материала.

Особенность технологии выращивания укрупнённых сеянцев ели без перешколивания заключается в проведении дополнительных агроприёмов: предпосевная сортировка семян, равномерно-разреженный посев, подкормка сеянцев минеральными удобрениями и подрезка корней растений.

С целью установления рационального размещения сеянцев в посевных строчках в течение 4 лет были заложены опыты при различной густоте их размещения: 20...25; 50...60 и 100...120 шт,/пог.м. В качестве контроля взяты производственные посевы с густотой 200 ШТЛПОГ.М и более.

В Усть-Качкинском питомнике Пермского лесхоза сеялкой СЛН-5/9 были заложены опытные 5-строчные посевы ели с нормой высева семян от 0,5 до 2,2 г/пог.м. После посева ленты были замульчированы опилками с помощью сетчатого мульчирователя МСН-1. Учёт количества сеянцев в опытных посевах проводился в конце июля. Данные учёта приведены в табл. 1.

Таблица I - Количество однолетних сеянцев ели при различной _норме высева семян __

№ п/п Норма высева Среднее количество сеянцев, шт. Высота сеянцев, см

г/пог.м кг/га шт./пог.м млн. шт./га

1 0,5 16,5 18 0,60 1,3

2 0,8 26,4 20 0,66 1,3

3 1,0 33,0 32 1,10 и

4 1,2 39,6 46 1,50 1,3

5 1,5 49,5 49 1,60 1,3

б 1,8 59,4 50 1,65 1,2

7 2,0 66,0 54 1,80 1,2

8 2,2 72,6 57 1,90 1,2

Приведённые в табл, 1 данные показывают, что в однолетнем возрасте густота посева не оказывает существенного влияния на высоту сеянцев. Однако применение равномерно-разреженных посевов с уменьшенной нормой высева позволило получить больше сеянцев от количества высеянных семян, то есть более экономно расходовать семена.

В последующие годы было продолжено изучение роста сеянцев в зависимости от густоты их размещения (рис. 1).

Как видно из рисунка с увеличением густоты размещения растений значительно снижается их высота. Анализ полученных результатов показывает, что с увеличением густоты размещения сеянцев ели уменьшаются высота и диаметр. При выращивании укрупнённых сеянцев без перешксшивания целесообразно иметь густоту их размещения в количестве 20.,.25 штУпог.м. В этом случае все укрупнённые сеянцы оказались равноценны пятилетним (2+3) саженцам.

Изучение влияния густоты размещения сеянцев на показатели их роста проводились в питомниках Лысьвенского и Сив «некого лесхозов (табл. 2). Анализ приведенных в табл. 2 данных показывает, что с увеличением количества растений на 1 погонном метре показатели их роста заметно снижаются.

Таким образом, при выращивании укрупнённых сеянцев для лесокуль-турных целей оптимальная густота размещения составляет 20...25 шт./пог. м.

В конце вегетации были определены биометрические и весовые показатели сеянцев по вариантам опытов. По полученным данным был также проведён дисперсионный анализ двухфакторного равномерного комплекса, который позволил проанализировать влияние подрезки корней и густоты размещения растений на их рост (табл. 3). Как видно из табл. 3, при выращивании укрупнённых сеянцев ели наилучшие результаты получаются при равномерном их размещении с густотой 20...25 шт./пог.м посевной строчки (660...825 тыс. штУга). С увеличением густоты, размеры и масса сеянцев несколько уменьшаются. Среди критериев качества посадочного материала и как показатели гарантии высокой приживаемости сеянцев на лесо-культурной площади, следует назвать отношение массы корневой системы к массе надземной части (Мк: Мн.ч.) и отношение массы тонких корней к массе хвои (Мт:Мх).

Таблица 2 - Величина двухлетних сеянцев ели при различной густоте их размещения

Показатели Лысьвенский питомник Кизеловский питомник

Количество, штЛгог. м Количество, шт./пог, м

20... 2S 50..,60 100.„120 200 и > 20...25 J0... 60 100...120 200 и >

Высота, см 11,0+0,6 10,2± 0,5 6,9±0,3 7,3+ 0,3 11¿±0, 7 9,7± 0,6 7,1 ±0,4 б,9± 0,3

Диаметр, мм 1,3± 0,08 1,2± 0,08 1,1± 0,06 1,0± 0,05 1,8+ 0,09 1,7+ 0,08 1,4+ 0,02 u± 0,06

Прирост, см 7,4 6,1 4,5 4,2 7,7 6.9 3,9 4,5

Масса,

общ., в т.ч.: 1,31 1,10 0,68 0,48 1,48 1,24 0,33 0,29

хвоя 0,59 0,47 0,23 0.18 0,64 0,53 0,16 0,12

тонкие корна 0,20 0,21 0,16 0,14 0,36 0,28 0,11 0,09

Отмечено, что в равномерно-разреженных посевах наблюдается значительное улучшение соотношения Мт:Мх (с подрезкой 1:2, 1:3, без подрезки 1:5-1:6). В густых посевах влияние подрезки не столь явно выражено.

Кеч

Рисунок 1 - Высота сеянцев ели в зависимости от густоты их размещения

Таблица 3 - Размеры и масса трёхлетних сеянцев ели при разной густоте их размещения в посевных строчках (Лысьвеиский питомник)

Вариант Густота в ряду. щтУпог.м Высота, см М±ш Диаметр, мм М±ш Масса в воздушно - сухом состоянии, г Мт Мх

надземная часть корни

хвоя, Мх стволики всего толстые тонкие, Мг всего

С подрезкой корней 20... 25 25,6±1,2 4,4±0,4 208,57 232,14 440,71 160,25 97,37 257,62 1:2

50...60 2б,9±1,1 4,1±0,3 219,54 244,36 463,90 132,33 75,18 207,51 1:3

100...120 21,6+1,0 3,2±0,1 178,33 242,86 421,19 78,12 37,37 115,49 1:5

200 и > 15,8±0,7 2,4±0,1 100,77 87,22 187,99 37,34 12,28 49,62 1:7

Без подрезки корней 20...25 25,9±1,1 3,9±0,! 200, П 248,70 448,81 98,26 37,39 135,65 1:5

50...60 24,1±1,0 3,7±0,1 216,22 235,27 451,49 105,35 29,68 135,03 1:7

100...120 18,5±0,9 3,1±0,1 181,33 182,38 363,71 66,78 31,75 98,53 1:6

200 и > 14,4±0,6 2,2+0,08 83,17 60,77 143,94 25,69 14,96 40,65 1:6

ю

Установлено, что при недостатке влаги и питательных веществ в почве, корневые системы осваивают больший объём почвы. В горизонтальном направлении они распространяются от ствола тем дальше, чем беднее почва органическими веществами. Так, в питомнике Соликамского лесхоза на супесчаных почвах при низком содержании гумуса (0,8. ..1,3%) у сеянцев ели на третьем году вегетации протяженность корней достигала 1м, тогда как в Лысьвенском питомнике на суглинистых почвах при содержании гумуса 2,5...3,0%, она равнялась 30...35 см.

Дня определения режима минерального питания сеянцев ели были проведены полевые опыты. Исследовалось влияние различных норм внесения минеральных удобрений на рост сеянцев.

С целью определения рациональной нормы внесения удобрений за вегетационный период выращивания сеянцев было проведено 3 варианта подкормок: N0,5^0,дКо^, N1,3? ,,^45, и ^¿Р^оК^ г по действующему веществу на 100 шт растений при соотношении элементов в них 2,0:1,6:1,0.

Большое значение для посадочного материала имеют углеводы, так как они являются показателем его жизнестойкости. Высокие концентрации углеводных запасов связаны с хорошей приживаемостью и повышением устойчивости растений к заморозкам, они увеличивают рост хвои, количество верхушечных почек, способствуют развитию корневой системы (Крамер П., Козловский Т., 1983). По содержанию крахмала в растительных тканях можно судить о физиологическом состоянии растений, получавших разные дозы удобрений при подкормках. Полученные данные показывают, что запас крахмала в хвое больше при норме подкормок Н^Р^оКо,«.

Результаты биохимических анализов позволяют сделать вывод, что лучшим вариантом удобрений следует признать Г^Р^оКо^;, в посевах с применением таких подкормок качество сеянцев выше.

Основной целью ухода за посевами является создание необходимых условий для роста, обеспечивающих выращивание четырёхлетних сеянцев ели с хорошо развитой корневой системой, не уступающих по размерам пятилетним (2+3) саженцам 1 сорта из школьных отделений. Улучшение развития корневых систем достигается подрезкой корней сеянцев.

Исследования по определению эффективности подрезки корней проводились по нескольким направлениям: определение возраста сеянцев при подрезке корней; сроки проведения подрезки; влияние подрезки корневой системы на их жизнестойкость.

Для определения эффективности подрезки корней сеянцев ели различного возраста, были заложены опыты в трехлетних посевах. Результаты опытов приведены в табл. 4,

Из приведенных в табл. 4 данных видно, что подрезку корней целесообразнее проводить на третьем году вегетации.

Таблица 4 - Эффективность подрезки корневых систем трехлетних '_сеянцев ели

Густота размещения сеянцев, шт/пог. м Способ подрезки Высота, см М±ш Диаметр, Мм М±ш Масса в воздушно-сухом состоянии 100 шт., г Мт Мх

надз. часть корни

хвоя стволики толстые тонкие

20...25 Подрезка вер-тикальн. и гориз. корней 25,6+2,0 3,3±1,0 327,85 343,16 160,25 97,37 1:3

Подрезка гориз. корней 2б,9±1,2 3,8± 0,8 219,54 244,36 132,33 75,18 1:3

100... 120 Подрезка гориз. корней 21,6±13 3,0± 1,1 178,33 242,86 78,12 37,37 1:5

Непод-резанные 21,2±1,1 2,8± 1,0 194,66 195,45 76,52 30,33 1:6

Сроки подрезки корней в течение вегетационного периода устанавливали проведением подрезки в конце мая и во второй половине июля. У сеянцев на третьем году выращивания вертикальные корни подрезали на глубине 10...12 см.

Данные исследований приведены в табл. 5.

Таблица 5 - Характеристика трехлетних сеянцев ели в опытах

Густота размещения в ряду, пггУпог.м Вариант подрезки корней Прирост по высоте, см М±ш Масса в воздушно-сухом состоянии 100 шт., г Мт Мх

хвоя, м1 стволики ко рни

толстые тонкие, Мг

20...25 Подрезанные в мае 8,97+0,3 96,87 71,90 28,96 25,07 1:4

Подрезанные в июле 10,0+0,6 76,26 79,61 38,47 40,26 1:2

Неподре-занные 9,77±0,5 87,26 96,39 45,61 26,63 1:4

В результате проведенных наблюдений установлено, что наилучшие результаты получены при подрезке корней во второй половине июля (т.е. когда заканчивается интенсивный рост сеянцев в высоту) с густотой размещения сеянцев 20...25 шт./пог.м. При этом растение не теряет прироста текущего года, а масса тонких корней значительно выше, чем в других вариантах. Подрезка корней, проведённая в конце мая, влияет на текущий прирост. Прирост растений, подрезанных в конце мая, снижается по сравнению с не подрезанными на 27...30%. Сухой вес физиологически активных корней значительно выше у сеянцев с их подрезкой.

Для изучения влияния подрезки корневой системы сеянцев ели на их жизнестойкость определяли содержание ЫРК и углеводов в растениях (табл.6).

Таблица 6 - Влияние подрезкн трехлетних сеянцев ели на содержание в их тканях основных метаболитов

Вариант Части растения Хлорофилл, мг/г N. % рго5, % к2о, % Сумма углеводов, %

Подрезанные в июле, густота 20...25 шт./пог.м хвоя однолетняя 4,23 1,92 0,61 0,95 21Л

хвоя двухлетняя 4Д 5 1,45 0,58 0,92 16,4

корни - 1,82 0,48 0,50 14,7

Неподре-занные, густота 20...25 шт./пог.м хвоя однолетняя 3,94 2,05 0,59 0,90 20,5

хвоя двухлетняя 3,82 2,10 0,55 0,80 -

корни - 1,46 0,53 0,56 13,7

Результаты биохимических анализов показывают, что подрезка корней не оказывает отрицательного влияния на содержание Ы:Р:К и углеводов в надземной части и корнях растений. Во всех вариантах содержание №Р;К и сумма углеводов оставались равными или близкими к контролю.

Для изучения жизнестойкости укрупнённых сеянцев, выращенных по новой технологии без перешколивания с применением дополнительных аг-роприёмов, в кв. 45 Мотовилихинского лесничества, в кв. № 17 и 18 Лёвшинского лесничества Пермского лесхоза заложены опытно-прои-зводственные культуры. Посадочный материал - укрупнённые сеянцы 4-х лет, выращенные в открытом грунте Усть-Качкинского питомника.

В конце вегетационного периода изучалось состояние опытно-производственных культур. Обследование культур включало определение приживаемости и показателей роста надземной части. Данные приведены в табл. 7.

Таблица 7 - Приживаемость культур ели, созданных укрупненными

Варианты посадочного материала Высота, см Прирост, см Диаметр, мм Приживаемость, %

Мотовнлихинское л-во (кв. 45)

Густота 20...25 штУпог.м 26,4 4,8 | 9,2 98

Густота 100...120 штУпог.м 18,7 4,4 1 8,6 96

Левшинское л-во (кв. 17и 18)

Густота 20...25 пгг./пог.м 28,6 5,8 8,6 96

Густота 100.. .120 штУпог.м 22,5 5,2 8,1 93

Контроль (саженцы 2+3) 20,4 1 3.5 77

Анализ полученных данных (табл. 7) показывает, что подрезка корней благоприятно сказывается на приживаемости культур. В вариантах с подрезкой приживаемость укрупненных сеянцев составляет 96.,.98%, тогда как в контрольном варианте прижилось только 77%.

Специальные агротехнические приёмы, необходимые для выращивания укрупнённых сеянцев ели — сортировка семян, равномерно-разреженный посев, подрезка корней, дополняют общепринятую технологию выращивания сеянцев в посевном отделении.

Таким образом, рациональной густотой размещения растений в посевной строке можно считать 20. ..25 шт./пог. м. Для получения такого количества сеянцев норму высева следует принять 0,5-0,8 г/пог. м семян при первом классе их качества.

Подрезку корней сеянцев ели целесообразнее проводить на третьем году вегетации на расстоянии 10 см от ряда и на глубине 10...12 см. На супесчаных почвах для образования мочковатой корневой системы достаточно подрезать лишь горизонтальные корни, а на суглинистых почвах - вертикальные.

Подрезка корневой системы не вызывает существенных изменений в углеводном обмене и содержании №Р:К в хвое, стволиках и корнях сеянцев по сравнению с контролем, что свидетельствует об их жизнестойкости.

В постоянных питомниках применение комплексной механизации работ повышает экономическую эффективность питомнического хозяйства в первую очередь за счёт снижения трудозатрат. В пяти питомниках области в 3-х лесорастительных зонах выращивание сеянцев осуществлялась на базе комплексной механизации, включающей новые машины, выполняющие основные агротехнические операции по выращиванию посадочного материала: предпосевную сортировку семян; выравнивание поверхности почвы; рыхление почвы и подготовка посевных лент; посев семян; уход за посевами.

Целесообразность применения сортировки семян по массе вызвана необходимостью повышения грунтовой всхожести и получения выровненных по размерам сеянцев в посевном отделении питомника. Сортировку семян

проводили перед стратификацией под снегом с помощью пневмосепаратора ПЛС-5. Анализ прорастания семян в грунте после их сортировки показал, что лёгкие семена имеют в 1,5 раза меньшую грунтовую всхожесть по сравнению с более тяжёлыми.

Перед посевом семян почва должна иметь выровненную поверхность. Выступающие гребки или глубина бороздок не должны превышать 3 см. При выравнивании поверхности почвы в питомниках был испытан выравнива-тель-грядоделатель ВГ-3,6. Преимущество его по сравнению с существующими агрегатами в том, что о« может выполнять две агротехнические операции: выравнивание микрорельефа участка и поделка гряд. Опытно-производственная проверка выравнивателя-грядоделателя ВГ-3,6 показала, что он обеспечивает выполнение заданного технологического процесса. Проведённая обработка поверхности поля выравнивателем-грядоделателем ВГ-3,6 позволила получить хорошо выровненный участок.

Рыхление почвы на посевных лентах или грядах должно обеспечить мелкокомковатую её структуру. На обработке почвы применялась машина ротационная бесприводная МРБ-1,6, которая по сравнению с фрезой ФПШ-13 имеет преимущество в большей надежности рабочих органов и простоте конструкции. Кроме того, фреза на суглинистых почвах образует пыпеватую или пылевато-мелкокомковатую структуру почвы с худшими физическими свойствами. Машина МРБ-1,6 обеспечивает послойное рыхление почвы. Долотообразные зубья рыхлят почву на глубину до 15 см. Планчатые катки обеспечили обработку верхнего слоя на глубину передним 6...8 см, а задним -4...6 см.

Для равномерно-разреженного посева была использована лесная навесная сеялка СЯН-5/9. В этой сеялке установлены травяные высевающие аппараты, применение которых позволило достигнуть минимальной (около 0,5 г/пог. м) нормы высева семян хвойных пород. Для уплотнения верхнего слоя и обеспечения лучшего контакта семян с почвой сзади сеялки установлен прикатывающий каток. Эффективность сеялки СЛН-5/9 заключается в том, что она выполняет одновременно три агротехнические операции - высев семян, засыпку их почвой и прикатывание посевов. После посева производилось мульчирование их опилками. Для этой цели был использован сетчатый мульчирователь МСН-1.

Уход за посевами включает уничтожение сорняков, рыхление почвы, полив, подкормку растений, борьбу с вредителями и болезнями. Наибольший объём работ в питомниках по уходу составляет рыхление почвы в междурядьях и уничтожение сорняков. Для выполнения этих агротехнических операций в питомниках испытивался новый культиватор КПС-1,5, который предназначен для агротехнического ухода за растениями, как в посевном, так и в школьном отделениях питомника. Культиватор монтируется на самоходное шасси Т-16, имеет сменные рабочие органы (игольчатые диски, полольные и стрельчатые лапы).

Применение новых машин позволило механизировать основные агротехнические операции и снизить трудозатраты на их выполнение.

В результате проведённых исследований установлено следующее.

Посадочный материал хвойных пород следует выращивать с применением подкормок С нормой внесения удобрений NtJPi.oKo.65, При этом, важным условием является внесение удобрений во влажную почву.

При выращивании укрупненных сеянцев с параметрами надземной части, соответствующими первому сорту саженцев из школьного отделения, одним из основных условий является равномерно-разреженное размещение растений с нормой 0,5.. ,0,8 г/пог.м посевной строчки.

Различная густота посева в однолетнем возрасте не оказывает существенного влияния на рост растений. Однако при равномерно-разреженных посевах выход сеянцев больше в процентном отношении от количества высеянных семян по сравнению с вариантами более густых посевов. Различие существенно проявляется к концу второго вегетационного периода. Лучшие результаты получены при густоте размещения растений 20...25 шт./пог.м посевной строчки с подрезкой корней. В этом случае масса корней возрастает в 2...2,5раза.

Подрезку корней сеянцев ели целесообразно проводить на третьем году вегетации на расстоянии 10 см от ряда и на глубине 10... 12 см. На супесчаных почвах для образования мочковатой корневой системы достаточно подрезать горизонтальные корни, а на суглинистых почвах-вертикальные. Подрезка корневой системы не вызывает существенных изменений в углеводном обмене и содержании Ы:Р:К в хвое, стволиках и корнях сеянцев по сравнению с контролем.

Исследованный комплекс машин, включающий пневмосепаратор ПЛС-5, выравниватель-грядоделатель ВГ-3,6, машину ротационную МРБ-1,6 для рыхления почвы и подготовки посевных лент, сеялку СЛН-5/9, культиватор КПС-1,5, отвечает предъявляемым лесокультурным требованиям и выполняет технологические операции с высоким качеством.

Усовершенствованная технология выращивания укрупнённых сеянцев в условиях Западного Урала (на примере Пермской области) с применением новых перспективных машин питомнического комплекса снижает затраты по сравнению с затратами при выращивании саженцев, в два раза, а сроки выращивания уменьшаются на один год.

4. Повышение рентабельности пнтомннческнх хозяйств в Пермской области

Основной задачей питомников является выращивание посадочного материала для создания лесных культур. В то же время питомники должны быть высокорентабельными хозяйствами. Получаемая прибыль должна компенсировать все затраты на выращивание основной продукции -лесокультурного посадочного материала. Рентабельность хозяйства повышается за сн&г вне-

дрения прогрессивных технологий при выращивании посадочного материала, требующего меньших затрат на его производство, а также, и в большей степени, за счёт более рационального использования имеющихся площадей питомников и закладкой новых отделений и плантаций.

В питомнике Октябрьского лесхоза школа кедра (сосна сибирская) заложена двухлетними сеянцами с размещением между рядами один метр, с шагом в ряду один метр в количестве 10 тыс. шт. С такой же схемой размещения заложена школа по выращиванию саженцев лиственницы в количестве 2 тыс. шт.

В школе по выращиванию ясеня посадочные места размещены 1x0,5 м в количестве 1,5 тыс. шт. В питомнике Лысьвенского лесхоза проведены опытные посевы спиреи, сирени венгерской, пузыреплодника калинолистно-го.

Новые плантации целесообразно создавать из древесных и кустарниковых ив (ивы белой, ломкой, прутовидной, козьей, остролистной, прилистни-ковой, шелюги красной и др.). В Ильинском лесхозе плантации заложены черенками ивы козьей н выращены деревья кустовой формы на площади 2 га.

Отделение зелёного черенкования предназначено для выращивания декоративных форм древесных и кустарниковых пород и представляет собой переносные парники или крупногабаритные полиэтиленовые теплицы.

В Лысьвенском лесхозе была заложена плантация ели колючей черенками, обработанными в растворе гетероаукснна в течение суток. Осенняя инвентаризация показала, что черенки, обработанные раствором гетероаукснна, дали высокий процент окореняемости (60%), черенки без обработки окоренились в три раза меньше,

В питомнике Кишертского лесхоза заложен маточник облепихи 0,25 га с размещением деревьев 3x4 м. Методом окоренения зелёных черенков выращивают саженцы облепихи. Заготовленные и обработанные черенки высаживаются рядами через 1 м, а в ряду расстояние - 0,2 м. Также была заложена теплица по окоренению 2,5 тыс. шт. черенков облепихи, которые будут использованы на рекультивации отвалов шахт Кизеловского угольного бассейна.

В 1998 году заложена маточная плантация чёрной смородины на площади 0,1 га, В 2001 году черенками со своей маточной плантации заложена плантация по укоренению черенков чёрной смородины в количестве 1,5 тыс. шт.

В Усть-Качкинском питомнике Пермского лесхоза заложена плантация кедра (сосна сибирская) на площади 0,25 га в количестве 25 тыс. штук. Также укоренено 500 шт. черенков тополя пирамидального, которые заготовлены с деревьев, растущих в местных условиях. В Шаквинском лесничестве Лысьвенского лесхоза тепличным способом укоренено 150 шт. черенков голубой ели.

В питомнике Лысьвенского лесхоза заложена школа ели сибирской. Посадка сеянцев произведена школьной сажалкой СШ-5/3, что позволило

расстояние между растениями в ряду довести до 10 см и разместить на одном гектаре 180 тыс. шт. растений.

Таким образом, в современных условиях экономических отношений и развития лесного хозяйства подход к выбору площади под питомники, технологий и технических средств должен быть многоцелевым, обеспечивающим выращивание посадочного материала разного назначения и высокую рентабельность питомнического комплекса.

Наиболее ценными и дающими высокую прибыль в зоне Западного Урала являются ель голубая, облепиха, спирея, сирень венгерская н ряд других пород, выращивание которых позволяет хозяйствам получать существенную прибыль.

Саженцы ели обыкновенной целесообразно выращивать в комбинированных школах, где одновременно выращиваются саженцы древесных пород для лесных культур и озеленения. При этом ряды саженцев для лесных культур и озеленения следует чередовать через ряд. Расстояние между рядами 2,4...3,0 м, шаг посадки 0,7...1,0 м.

5. Экономическая эффективность применения результатов исследований

На современном уровне ведения питомнического хозяйства имеется возможность максимальной механизации всех производственных процессов по выращиванию посадочного материала. Эффективность применения комплекса машин зависит от принятой технологии, последовательности технологических операций, обеспечивающих получение высококачественного посадочного материала.

Для расчёта экономической эффективности выращивания сеянцев хвойных пород была составлена технологическая карга, в которой приведен перечень всех технологических операций, состав агрегатов, количество обслуживающего персонала и производительность машин. При выращивании укрупнённых сеянцев ели экономия труда и средств получается за счёт снижения нормы высева семян, выращивания посадочного материала без пере-школивания, а также применения новых машин, позволяющих одновременно выполнять несколько агротехнических операций.

Общие затраты на выращивание 1000 шт. укрупнённых сеянцев ели по сравнению с выращиванием саженцев в школьном отделении снижаются почти в 3 раза, а их стоимость - в 2,3 раза (табл. 8).

Экономическая эффективность организации новых отделений и плантаций в лесных питомниках приведена в табл. 9.

Таким образом, внедрение новых отделений в питомнике позволяет получить значительный экономический эффект.

Таблица 8 - Экономическая эффективность выращивания укрупненных сеянцев ели

Те Нормативные затраты

На 1 га На 1000 растений

чел.-дн. * тыс.руб. чел.-дн. * тыс. руб.

Выращивание 4-летних сеянцев с подрезкой корней (600 тыс. шт7га) 328,8 144 0,55 0,24

Выращивание 4-летних (2+2) саженцев в уплотненной школе (240 тыс. иггУга) 384,0 132 1,60 0,55

В ценах 2001 г. Таблица 9 - Эффективность организации новых отделений и плантаций

Наименование питомника Отделение или плантация Количество растений, тыс. шт. Прямые затраты на выращивание, тыс. руб. Реализация, тыс. руб. Прибыль, тыс. руб.

Кищерт-ский Отделение зеленого черенкования (облепиха) 2,5 45,0 60,0 15,0

Отделение черенковых саженцев (смородина черная) 1»5 27,5 36,2 8,7

Пермский Уплотненная школа (сосна кедровая) 2,5 60,3 200,0 139,7

Отделение черенковых саженцев (тополь пирамидальный) 1,5 28,7 45,5 16,8

Лысьвен-скнй Отделение зелёного черенкования (ель голубая) 0,15 4,2 10,5 6,3

Выводы и предложения производству

1. Почвенно-лесорастительные условия Западного Урала являются благоприятными для совершенствования технологий выращивания посадочного материала ели обыкновенной в направлении повышения качества, снижения сроков и затрат средств и труда на базе комплексной механизации.

2. На качество посадочного материала и выход его с единицы площади существенное влияние оказывают величина оптимальной площади питания, подкормка посевов минеральными удобрениями и закладка питомников на почвах с достаточным содержанием гумуса.

3. Снижение материальных и трудовых затрат, а также сроков выращивания возможно, применив подрезку корней в посевном отделении питомника, с целью получения посадочного материала без перешколивания в виде укрупнённых сеянцев.

4. Оптимальной густотой размещения растений в посевной строке можно считать 20...25 шт./пог.м. Для получения такого количества сеянцев норму высева следует принять 0,5..,0,8 г/пог. м семян при первом классе качества.

5. Подрезку корней сеянцев ели целесообразнее проводить на третьем году вегетации на расстоянии 10 см от ряда и на глубине 10.. .12 см. В условиях супесчаных почв для образования мочковатой корневой системы достаточно подрезать горизонтальные корни, а на суглинистых почвах - вертикальные.

6. Подрезка корневой системы не вызывает резких изменений в углеводном обмене и содержании Ы:Р:К в хвое, стволиках и корнях сеянцев по сравнению с контролем.

7. Испытания в питомниках средств механизации позволили выявить целесообразность их применения и дать рекомендации по их доработке с учетом почвенно-климатических условий региона. Применение новых многооперационных машин (выравнивателя-грядоделателя ВГ-3,6; машины ротационной бесприводной МРБ-1,6; сеялки СЛН-5/9; культиватора КПС-1,5) в технологическом комплексе позволяет повысить производительность труда в 2,3 раза.

8. Составлены и внедрены в питомниках Пермской области расчётно-технологнческие карты на выращивание укрупнённых сеянцев ели при комплексной механизации работ.

9. Применение усовершенствованной технологии выращивания укрупнённых сеянцев ели позволяет в три раза снизить затраты труда по сравнению с затратами при выращивании саженцев в уплотнённых школах и их стоимость уменьшить в 2,3 раза.

10. Существенным резервом повышения эффективности питомнических хозяйств является более рациональное использование площадей, предусматривающее закладку новых отделений и плантаций по выращиванию декора-

тквных пород и экзотов а отделения зелёного черенкования для получения укоренённых черенков ценных пород.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Балков В.В. Лесокультурное дело в Пермской области //Леси, хоз-во. -1998.-Jftl.-C. 15-19.

2. Балков В.В. Применение прогрессивных технологий и новых средств механизации в питомниках /В.В. Балков, Н.А. Смирнов, В.И. Казаков //Леей, хоз-во. - 2000. - №2. - С. 42-45.

3. Балков В.В. Совершенствование агротехники выращивания сеянцев хвойных пород с применением новых средств механизации //Лесн. вестник. -2001. -№72-73. - С. 2.

4. Балков В.В. Совершенствование агротехники выращивания сеянцев хвойных пород с применением удобрений в лесных питомниках Пермской области //Лесохоз. информ. - 2002. - №5. - С. 10-20.

5. Балков ВЗ. Повышение рентабельности лесопнтомнических хозяйств в Пермской области //Лесохоз. информ. - 2003. -№12. -С. 20-23.

ВНИИЛМ ЛР № 021297 от 18.06.98 г.

Формат 60x90'/!« Объем 1.3 п.л.

Тираж 100 экз. Подписано в печать 31.03.2004

Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства 141200, г.Пушкино Московской обл., ул. Институтская, 15

тел.: (8-253)2-46-71

факс: 993-41-91

TS - 67 8 4