CC BY
286
ЛЕСОВОДСТВО, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА
исследований заброшенных сельскохозяйственных землях наблюдается массовое возобновление сосны, молодняка лиственницы не обнаружено, возможно, по причине отсутствия пирогенного фактора и достаточной минерализации почвы.
Таким образом, естественное возобновление лиственницы в ареале интродукции - процесс уникальный, который представляет для лесоводов как научный, так и практический интерес, и изучен для условий региона впервые.
1. Лиственница успешно возобновляется естественным путем на вырубках Центральной России до 200 м и преобладает в составе молодняка до 50 м на расстоянии от материнского насаждения.
2. При содействии естественному возобновлению лиственницы необходимо проводить минерализацию почвы и огневую очистку лесосек, которые эффективны в первые три года после рубки древостоя. Хорошие результаты дает технология широкополосной раскорчевки для подготовки площади под лесные культуры, в дальнейшем здесь можно получить комбинированное возобновление хвойных пород с участием лиственницы.
3. Для формирования естественных насаждений лиственницы в ареале интродукции необходимы своевременные лесоводс-твенные уходы (осветление) в смешанных молодняках, которые следует проводить не
позднее возраста 7-9 лет с целью удаления мягколиственных пород.
4. В местах массовой концентрации копытных для получения качественных мо-лодняков лиственницы рекомендуется проводить регулирование их численности.
Библиографический список
1. Беляев, В.В. Некоторые аспекты восстановления лиственницы в Архангельской области / В.В. Беляев, В.Д. Козловский, Р.В. Сунгуров и др. // Лиственничные леса Архангельской области, их использование и воспроизводство: Материалы регионального рабочего совещания. - Архангельск, 2002. - С. 56-59.
2. Вялых, Н.И. Естественное возобновление лиственницы на вырубках елово-лиственничных лесов Келдозерского лесничества / Н.И. Вялых, Д.П. За-сухин // Лиственничные леса Архангельской области, их использование и воспроизводство: Материалы регионального рабочего совещания.
- Архангельск, 2002. - С. 73-76.
3. Козобродов, А.С. Естественное возобновление лиственницы Сукачева на концентрированных вырубках и других открытых местах Европейского Севера / А.С. Козобродов, В.И. Кашин // Лиственница. XXXIX. - Т. II. - Красноярск, 1964. -С. 167-180.
4. Мельник, П.Г. Естественное возобновление лиственницы европейской в Никольской лесной даче / П.Г. Мельник, Н.Ю. Насыпайко // Леса Евразии
- Русский Север: Материалы VII Международ. конф. молодых ученых. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. - С. 35-37.
5. Мерзленко, М.Д. Лесоводственная экскурсия в Никольскую лесную дачу / М.Д. Мерзленко, П.Г. Мельник. - М.: Терция и К°, 2000. - 43 с.
ВЫРАЩИВАНИЕ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА С ЗАКРЫТОЙ
корневой системой в архангельской ОБЛАСТИ
Б.А. МОЧАЛОВ, проф. каф. лесоводства и почвоведения Лесотехнического института Северного Арктического федерального университета им. Ломоносова, д-р с.-х. наук,
С.В. БОБУШКИНА, асп. каф. лесоводства и почвоведения Лесотехнического института Северного Арктического федерального университета им. Ломоносова
bmochalov@mail.ru; svetlana-bobushkina@rambler.ru
Современное направление ведения лесного хозяйства по пути неистощимого лесопользования ставит перед лесоводами задачу своевременного лесовосстановления и постоянного повышения продуктивности лесов.
Большую роль при этом играет возможность обеспечения в полной мере лесокультурного производства высококачественным и разнообразным посадочным материалом, отвечающим требованиям широкого диапазона лесо-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2012
79
ЛЕСОВОДСТВО, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА
растительных условий. Большой эффект при создании лесных культур может дать использование посадочного материала с закрытой корневой системой (ПМЗК). Технология его производства является весьма перспективной по научно-техническому потенциалу. Преимуществами ПМЗК являются высокая технологичность производства, увеличение сроков посадки, снижение трудоемкости при посадке, высокая приживаемость и хороший рост культур в первые годы после создания [1-4 и др.].
Успех выращивания посадочного материала в закрытом грунте обуславливается многими факторами: температурным режимом, условиями полива и минерального питания, влажностью субстрата и воздуха, сроками выращивания. Для сеянцев с закрытой корневой системой, кроме того, важен также тип контейнера, качество субстрата, сроки доращивания на полигоне и др. При этом ряд факторов имеют общетехнологическое значение, например качество полива и влажность субстрата, другие зависят от региональных условий, например режимы микроклимата в теплицах, и они должны носить региональный характер.
Наши исследования проводятся в тепличном комплексе Вельского лесхоза Архангельской области (средняя подзона тайги), оборудование которого приобретено в Финляндии. Сеянцы сосны и ели выращиваются на субстрате из местного торфа с внесением отечественных удобрений, который имеет определенные отличия от финского субстрата по ряду характеристик. Его готовят из низинного или переходного разложившегося торфа с более высокой зольностью и низкой влагоемкостью, чем финский, в состав которого входит верховой слаборазложившийся торф. Из отечественных удобрений используются простые или сложные, которые отличаются от финских меньшей растворимостью в воде и отсутствием в них микроэлементов. Сеянцы выращиваются в кассетах «Пант-81» и, частично, «Плантек-81». Регулирование температуры в теплицах проводится автоматически открыванием фрамуг в крыше теплицы. Полив и подкормки сеянцев ведутся
через поливную установку со стационарно закрепленной трубой с форсунками на тележке, передвигающейся вдоль теплицы.
Целью исследований является совершенствование технологии выращивания ПМЗК в условиях севера с использованием местных субстратов и отечественных удобрений, мониторинг роста сеянцев при различных режимах температуры, влажности и минерального питания, возможность увеличения выхода ПМЗК с единицы площади.
Наблюдения показали, что при большом различии абсолютных температур в теплицах и на открытом участке в целом ход срочных температур в утренние и вечерние часы имеет довольно тесную связь при высоком уровне достоверности. Так, за период 28.07 - 8.09.2010 г. сумма минимальных температур в теплицах была выше на 155,0-167,2°С, или на 42,4-45,7 %, чем на открытом участке, сумма максимальных соответственно на 269,9-278,4°С, или на 24,2-25,0 %. В теплицах за этот период было 19-20 дней с температурой выше 35°С и 12-13 дней с температурой выше 40°С, а в ночное время и в утренние часы половина срока были с температурой ниже 10°С.
Известно, что в пределах температур от 0 до 10°С и от 30 до 35°С у сеянцев снижается фотосинтез, тормозятся процессы роста и развития, а при температурах ниже 0°С и выше 40°С практически останавливаются физиологические процессы и возможно повреждение растений [5]. Поэтому необходимы дополнительные меры по поддержанию оптимальных параметров температурного режима. Ими могут быть принудительная вентиляция и необильные поливы в жаркие периоды, а для исключения низких (менее 10°С) температур необходим обогрев теплиц, особенно при многоротационном выращивании сеянцев.
Дождевание в теплицах проводят, преследуя две цели. Во-первых, это полив для повышения влажности субстрата до необходимых параметров и для снижения температуры поверхности субстрата и воздуха в жаркие периоды. Во-вторых, регулярные подкормки сеянцев раствором минеральных
80
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2012
ЛЕСОВОДСТВО, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА
удобрений через поливную систему с последующим поливом для смыва капель раствора с хвои и стволиков сеянцев во избежание химического ожога растений. Количество воды, попадающей в ограниченное пространство каждой ячейки, определяет качество полива. От этого зависят десукция и транспирация влаги, концентрация элементов питания в почвенном растворе и, в конечном итоге, размеры и качество посадочного материала. [6]
По результатам наблюдений установлено, что отличие между отдельными кассетами и точками определения количества воды достигало значительных величин, а разница между минимальным и максимальным показателем колебалась от 155,8 до 270,6 %. Такое варьирование попадания раствора удобрений и воды в ячейки, наряду с неодинаковым содержанием минеральной части в субстратах, обуславливает большие различия влажности, концентрации растворов и содержания элементов питания между кассетами и ячейками.
Общая картина распределения осадков при подкормках и поливах имеет определенную закономерность по площади и во времени (рис. 1).
Определения показали, что количество воды, попавшей в ячейки при поливе сразу после подкормки, количество раствора при подкормке и их суммарное значение имеют примерно одинаковый ход кривой поперек теплицы. Необходимо техническое решение по поддержанию равномерного полива в теплицах. Им может быть переоборудование крепления трубы с форсунками на поливной установке так, чтобы было возможно периодически перемещать ее вдоль продольной оси на расстояние 10-15см.
Влажность субстрата в ячейках кассет в теплицах колеблется в среднем от 247 до 314 % в разные сроки определения. Такая влажность характерна для относительно уплотненного торфа переходного или низинного типа. Различия крайних показателей влажности при одном сроке определения составляют 88-210 %, что довольно значительно даже для торфов.
Определения влажности субстрата в разные сроки (в июле и сентябре), но при-
мерно в одних рядах кассет, показывают определенную устойчивость ее по кассетам во времени.
Определение зависимости полевой влажности субстрата от количества попадае-мой в ячейки влаги при поливах и подкормках показало довольно низкую полиноминальную связь между ними при общей положительной направленности связи с широким диапазоном разброса данных. Одним из факторов, обуславливающим это, являются значительные различия зольности субстратов в ячейках. Определение зольности и влажности субстратов в ряде кассет показали довольно высокую связь этих показателей.
В России для сеянцев и саженцев установлены определенные требования по размерам [7], но для ПМЗК таких требований пока нет. В Финляндии минимальный размер для сеянцев с закрытыми корнями установлен 10 см [8]. Ранее проведенные исследования показали, что средний размер сеянцев сосны, выращиваемых в теплицах Вельского лесхоза, колеблется в пределах 7-9 см. Если основная часть сеянцев имеет меньшие размеры, то они доращиваются год на полигоне.
Для производственного посева использовались семена сосны 2 класса качества из двух партий 2001 г. и 2004 г. со всхожестью соответственно 68 и 60 %. Эти же семена использовались для закладки опытов.
При очень жаркой погоде летом 2010 г. средняя высота сеянцев при выращивании весь период в теплицах составляла: у сосны 8,5-8,7 см, у ели - в пределах 5 см. В опытах с различными сроками выращивания сеянцев в теплицах и доращивания на открытом участке в течение сезона были приняты два показателя. Первый - за общий срок выращивания сеянцев принято число дней (109) от посева семян до выноса кассет с производственными посевами и ряда опытных вариантов из теплиц и проведения замеров сеянцев. Вторым периодом принято число дней выращивания сеянцев под пленкой в теплицах до выноса кассет с сеянцами на площадку доращивания.
При выращивании сеянцев сосны под пленкой 77, 65 и 31 день их высота была
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2012
81
ЛЕСОВОДСТВО, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА
Точки измерения
Рис. 1. Расход воды при поливе и подкормке сеянцев сосны в теплице 27.07.2010 г.
7,00
6,00
1С 2С 3С 4С 5С 6С 7С 8С 9С 10С 18С 19С
Вариант
Рис. 2. Высота сеянцев сосны по вариантам. 9.09.2011 г.
меньше соответственно на 31, 34,5 и 56,3 % или на 4,9-2,6 см. Вполне естественно, что в разные по погодным условиям годы показатели высоты и число дней будет несколько меняться. Однако, в целом, при доращивании их еще сезон без пленки сеянцы будут пригодны для производства лесных культур.
Продолжение исследований в данном направлении позволит разработать рациональные схемы многоротационного выращивания посадочного материала с закрытыми корнями и в суровых климатических условиях севера.
В 2011 г. посев семян и вынос кассет в теплицы проводился позднее. Опытные варианты отличались содержанием элементов питания в субстрате. Были заложены опыты на торфе без добавок (вариант 1С) и с внесением
различных видов минеральных удобрений. Испытывались удобрения (с содержанием в % №Р:К) в расчете 1 кг на 1 м3 без извести и с внесением извести тоже 1 кг/м3:
- ПУМ - 4 = 11:18:20, варианты 2С и 5С;
- диаммофоска (ДАФК) = 10:26:26, варианты 3С и 6С;
- азофоска (АЗФК) = 16:16:16, варианты 4С и 7С.
Дополнительно заложены варианты с внесением 1,5 и 2,0 кг/м3 извести без удобрений, соответственно 8С и 10С, и вариант с внесением по 1,5 кг/м3 ДАФК и извести (9С).
На всех вариантах подкормка сеянцев в течение сезона проводилась по режиму, принятому в целом для комплекса, а на нескольких рядах кассет производственных по-
82
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2012
ЛЕСОВОДСТВО, ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА
севов она была удвоена (19С). Субстрат для производственных посевов готовили на поточной линии, в качестве добавок к торфу использовали удобрение ПУМ и известь. Контролем была принята средняя высота сеянцев производственных посевов (вариант 18С). В текущем году она была несколько ниже, чем в предыдущем, из-за задержки посевных работ. Показатели средней высоты сеянцев приведены на рис. 2.
На опытных вариантах более высокие показатели высоты, в сравнении с контрольными, получены у сеянцев сосны и ели в кассетах с двойной подкормкой (6,5 см, вариант 19С) и при внесении в субстрат азофоски с известью и без извести (5,2см, варианты 4С и 7С). Наиболее низкие показатели высоты в конце вегетационного сезона оказались у сеянцев сосны и ели на вариантах с внесением диаммофоски и извести по 1,5 кг/м3 и только извести 2,0 кг/м3 (варианты 9С и 10С).
Данные опыты показывают, что размеры сеянцев в значительной мере зависят от вида, нормы и способа внесения удобрений. При этом большое значение имеют физические свойства субстрата, равномерность попадания удобрений в ячейки кассет при подготовке субстрата и забивке его в кассеты. Значительную роль также играет концентрация раствора удобрений при подкормах и соотношение основных элементов питания в растворе на разных стадиях роста и развития сенцев. Поиск оптимальных параметров минерального питания при выращивании сеянцев с закрытыми корнями позволит более полно реализовать биологический потенциал культуры. При этом, очевидно, будут играть определенную роль климатические условия региона и погодные условия сезона выращивания.
Другим важным негативным моментом является большая дифференциация сеянцев по высоте как в кассете, так и в целом по теплице. Различия между максимальными и минимальными показателями высоты в конце сезона составляют 3,5-4 раза. Очевидно, это связано с рядом факторов и необходим поиск наиболее лимитирующих из них. Значительную роль могут играть гене-
тический потенциал семян, подготовка их к посеву, условия среды в период прорастания семян, влажность субстрата и концентрация элементов питания в почвенном растворе в ячейках кассет.
Состояние сеянцев на площадке доращивания после выноса из теплицы зависит от времени наступления, силы и продолжительности заморозков. По наблюдениям сотрудников СевНИИЛХ, в отдельные годы сеянцы сосны и особенно ели в значительной мере бывают повреждены осенними заморозками, наступающими сразу после выноса кассет с сеянцами на площадку доращивания. В 2010 г. заморозки на открытом участке (от -1,6 до -5,0 °С) были примерно через 2 недели после выноса сеянцев из теплицы. В 2011 г. заморозки в конце сезона на открытом участке были в третьей декаде августа и в третьей декаде сентября. Отрицательных температур в теплицах в августе не было. Сеянцы из теплиц на площадку доращивания вынесены в первой декаде сентября. При обследовании в октябре видимых повреждений сеянцев низкими температурами не было оба года.
Приведенные материалы показывают, что в тепличных комплексах в условиях средней подзоны тайги имеются значительные перспективы по повышению качества и увеличению выхода сеянцев с закрытой корневой системой. Для этого необходимо продолжение исследований по разработке оптимальных параметров температурного режима по фазам роста сеянцев, режимов влажности субстратов и минерального питания, сроков выращивания под пленкой и доращивания на открытой площадке.
Библиографический список
1. Мочалов, Б.А. Использование разных видов посадочного материала для лесовосстановления в зоне европейской части России / Б.А. Мочалов // Вопросы таежного лесоводства на Европейском Севере. Сб. научн. трудов. - Архангельск, 2005. -С.123-136
2. Жигунов, А.В. Теория и практика выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой / А.В. Жигунов. - СПб: СПбНИИЛХ, 2000. - 293 с.
3. Родин, С.А. Повышение результативности выращивания лесных культур посадочным материа-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2012
83
