CC BY
316
ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ
ОСОБЕННОСТИ УСКОРЕННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ КЕДРА СИБИРСКОГО С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ
А.Б. АГЕЕВ
Исследования направлены на поиск эффективных, экологически чистых способов ускоренного выращивания качественных саженцев кедра сибирского, наиболее полно учитывающих его биологические особенности.
Основной способ размножения кедра сибирского - семенной. Поэтому от качества семенного материала зависит и качество выращиваемых саженцев. Лучше использовать семена, собранные с плюсовых деревьев в низкогорных районах Северо-Восточного Алтая и Западных Саян. В этих местах сосредоточен наиболее ценный генофонд кедра сибирского.
Семена кедра обладают глубоким физиологическим покоем, что позволяет им длительное время сохранять жизнеспособность в неблагоприятный период и обеспечивает в естественных условиях сохранение вида, так как прорастание орешков и последующее развитие всходов протекает в наиболее благоприятное время. Для преодоления глубокого семенного покоя требуется стратификация (длительное выдерживание семян во влажном, хорошо аэрированном рыхлом субстрате при пониженной температуре около 0 °С).
Были испытаны разные способы стратификации семян кедра. На рис. 1 сравнивается эффективность наиболее экономичных способов - осеннего посева и снегования.
Семена заготавливались 20-22 августа 2004 г. с урожайных кедров около пос. Арты-баш и Кебезень (Турочакский р-н Республики Алтай ). Для посевов были отобраны наиболее крупные и зрелые семена. Сразу после сбора семена были высушены и хранились в сухом, темном, прохладном помещении.
Перед осенним посевом и снегованием семена 2 часа замачивались в 0,5 % растворе марганцовокислого калия, затем двое суток замачивались в чистой воде. После флотации недоброкачественные семена (плавающие на поверхности воды) были удалены. Были выполнены 3 варианта опыта:
опыт №1 - осенний посев 03.10.04 (семена из пос. Артыбаш);
опыт №2 - осенний посев 03.10.04 (семена из пос. Кебезень);
опыт №3 - снегование с 12.12.04 по 07.04.05 (семена из пос. Артыбаш).
Осенью семена высевались в деревянный ящик высотой 20 см. Под ящиком была закреплена металлическая сетка для защиты семян от повреждения кротами. Сверху ящик был накрыт рамкой высотой 8 см с металлической сеткой для защиты посевов от мышей и птиц. Использовалась легкая песчаная почва (содержание илистых частиц 7,4 %).
Для стерилизации почва пропаривалась. Семена высевались точечно по шаблону с размещением 5 х 5 см (глубина заделки семян - 1,5 см). Дополнительно использовалась наиболее стерильная мульча - свежие сосновые опилки слоем 3 см [11]. Посев обильно поливался водой.
Перед снегованием предварительно замоченные семена смешивались с влажными сосновыми опилками в соотношении 1 : 4 и помещались в пластиковые перфорированные контейнеры. Контейнеры были установлены во время оттепели на приподнятом, хорошо дренированном месте и сверху засыпаны слоем утрамбованного снега толщиной 1 м.
Весной семена были извлечены из-под снега и 1 сутки прогревались перед посевом при температуре +15°С. Стратифицированные под снегом семена были посеяны 8 апреля 2005 г. по той же технологии, что и семена осеннего посева.
Анализ графиков на рис. 1 показывает, что при осеннем посеве появление всходов началось 7 мая 2005 г., на 8 дней раньше, чем при весеннем посеве, и семена отличались более высокой энергией прорастания (более 80 % за 2 недели). При весеннем посеве энергия прорастания семян за 2 недели была около 50 %. Кроме того, при осеннем посеве грунтовая всхожесть составила 98 % (опыт № 2), а при весеннем - только 65 % (опыт № 3).
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2008
183
ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ
1Л iri iri iri i/~i «О «О 40 40 40 40 40
oooo oo о о oo oo
S О СО «П -H rs 04 О <N (N40
O^h^h^h (N (N <N О (N (N
Рис 1. Динамика прорастания кедровых семян после осеннего посева (1 и 2) и стратификации под снегом в течение 4-х месяцев (3)
Осенний посев, наиболее близкий к естественному процессу подготовки семян к прорастанию в кедровой тайге, оказался намного эффективнее весеннего посева после снегования. Но он редко применяется в европейской части страны из-за отсутствия семян кедра ко времени посева (начало октября).
Для решения этой проблемы были выполнены прививки кедровых черенков на хорошо развитые сосновые подвои (возраст сосен 10-12 лет). Черенки заготавливались в Ивантеевском дендрарии и с урожайных кедров на Алтае. Прививки выполнялись свежезаготовленными черенками 29 июля и 26 августа 2004 г. способами: вприклад сердцевиной на камбий и врасщеп. Плодоношение началось на второй год после прививок.
Несмотря на наличие явления несовместимости привоя с подвоем [5], прививки являются достаточно долговечными, что подтверждается многолетним опытом Ивантеевского питомника.
По данным А.И. Северовой, на 12-летних прививках образуется до 42-х шишек на одном дереве [10]. Такие прививки позволяют быстро создать лесосеменную базу кедра
сибирского в европейской части страны, клонируя наиболее ценные формы этой древесной породы.
Биологически кедр хорошо приспособлен к суровому континентальному климату, поэтому сеянцы и саженцы кедра обладают очень высокой стойкостью к холоду. Они не боятся весенних заморозков в отличие от ели. Поэтому нежелательно использовать пленочные теплицы для ускорения роста сеянцев кедра. В них кедры попадают в неестественные условия повышенной влажности и очень высокой температуры в дневные часы. Побеги вырастают «изнеженными», что требует постепенной адаптации их к зимним условиям. Кроме того, в теплицах повышается вероятность заболеваний сеянцев (в т.ч. фузариозом).
Всходы кедра не боятся солнечных ожогов корневой шейки и поэтому не требуют затенения. Несмотря на высокую теневыносливость, сеянцы и саженцы кедра растут лучше при полном солнечном освещении [12].
Особенность кедра - очень медленный рост надземной части в первые годы по сравнению с быстрым развитием корневой системы [3]. Вместе с тем кедр в первые годы обладает большой вегетативной способностью. Это, в частности, проявляется в быстрой регенерации утраченных частей побегов и корней и появлении придаточной корневой системы при создании оптимальных для этого условий.
Особенностью минерального питания кедра является его высокая калиефильность. Присутствие фосфора в почве улучшает рост кедра, а избыток азота подавляет развитие корневой системы [4]. Эти биологические особенности кедра были учтены при выращивании саженцев.
Ускорение роста надземных частей кедров достигалось за счет раннего формирования мощной мочковатой корневой системы и создания максимально комфортных условий для развития корневых систем.
Редкий точечный посев семян с шагом 5 х 5 см позволил извлекать всходы кедра из посевного ящика, не тревожа еще не проросшие орешки. После подрезки корешков на 1/4 длины всходы высаживались для доращивания в ящики, заполненные легкой плодородной песчаной почвой. Состав почвы приведен в табл. 1.
184
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2008
ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ
Таблица 1
Агрохимическая характеристика почвы, используемой для выращивания саженцев кедра
рН Р2О5, мг/кг К2О, мг/кг Гумус, % Азот нитратный, мг/кг Азот аммиачный, мг/кг Гранулометр. состав, %
5,7 82 100 5,85 11,48 следы 7,9 (песок)
Рис. 2. Однолетние сеянцы кедра сибирского (шаг координатной сетки - 1 см)
Для образования на корнях кедров микоризы, улучшающей минеральное питание саженцев, использовался лесной гумус, содержащий мицелий грибов-симбионтов. Для стерилизации почва пропаривалась.
За две недели до посадки почва была обработана микробиологическим удобрением «БАЙКАЛ-ЭМ1» и накрыта черной мульч-пленкой. Всходы высаживались в разрезы в пленке с размещением 8 х 10 см. Посадочные ящики устроены так же, как и посевные. Для ускорения корнеобразования высаженные всходы под корень поливались раствором ин-долилмасляной кислоты.
Через неделю после подрезки у всходов отрастали боковые корешки длиной до 8 мм и начиналось активное формирование мочковатой корневой системы. Слабая подрезка не дает положительного эффекта.
Стержневой корешок раздваивается и образования корневой мочки не происходит.
Использование легкой плодородной песчаной почвы в сочетании с ранней подрезкой корешков и мульчированием почвы черной пленкой позволяет уже к концу первого сезона вегетации получить хорошо развитые сеянцы с мочковатой корневой системой длиной до 25 см. Средние по уровню развития сеянцы показаны на рис. 2.
Подтвердилась эффективность ранней подрезки корешков всходов кедров [6] и использования черной мульчпленки [8] для ускорения роста кедров. Большинство сеянцев за сезон вегетации дали вторичные приросты, которые начались во второй декаде июля 2005 г.
Черная мульчпленка повышает температуру почвы в зоне корней, сохраняет почвенную влагу, препятствует вымыванию питательных веществ из почвы. Под пленкой активизируется деятельность дождевых червей и почвенных микроорганизмов. Почва остается по всей глубине влажной и рыхлой. Пленка подавляет развитие сорняков. Отпадает необходимость в частых поливах, прополке и рыхлении почвы, при которых повреждаются корешки кедров.
Уход за всходами в период вегетации состоял в опрыскивании надземных частей кедров в сухую погоду водой и трехкратной подкормке раствором сульфата калия (20 г/10 л воды). В конце 1-го сезона вегетации всходы были высажены в пластиковые контейнеры объемом от 2,5 до 5 литров. В дне контейнеров были сделаны дренажные отверстия. Перед посадкой в контейнеры корешки кедров подрезались до длины 15 см.
При выращивании саженцев древесных пород в контейнерах нежелательно использовать торф. Даже в смеси с песком он не является лучшим субстратом, так как сильно задерживает влагу, что представляет большую опасность для распространения корневой гнили, т.к. почвенный ком изнутри не проветривается и тормозится процесс роста корневой системы [9].
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2008
185
ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ
Таблица 2
Биометрические показатели двухлетних саженцев кедра сибирского, выращиваемых в контейнерах объемом 2,5 л
Показатель М ± m ±б V, % P, %
Диаметр корн. шейки, мм 4,2 0,11 0,5 11,9 2,6
Высота до верх. почки, мм 98,6 4,5 20,2 20,5 4,6
Таблица 3
Агрохимическая характеристика почвы, используемой для выращивания саженцев кедра в контейнерах и с открытой корневой системой
Варианты опыта pH Р2О* мг/кг К20, мг/кг Гумус,% Азот нитратный, мг/кг Азот аммиачный, мг/кг Гранулометр. состав, %
1 (З.К.С.) 6,1 172 100 6,69 5,01 следы 8,4 (песок)
2 (О.К.С.) 4,9 373 79 7,55 4,89 следы 7,9 (песок)
Таблица 4
Биометрические показатели трехлетних саженцев кедра сибирского, выращиваемых в контейнерах объемом 3 л и с открытой корневой системой
Варианты опыта 1 (З.К.С.) 2 (О.К.С.)
параметры диаметр корневой шейки, мм высота до верх. почки, мм длина хвои, мм диаметр корневой шейки, мм высота до верх. почки, мм. длина хвои, мм.
М 7,8 204,8 95,8 7,6 136,5 94,1
± m 0,18 8,1 3,2 0,2 4,9 3,8
б 1,0 44,3 17,5 1,1 26,8 20,7
V, % 12,82 21,63 18,27 14,47 19,63 22
P, % 2,3 3,9 3,34 2,63 3,58 4,02
Рис. 3. Трехлетние саженцы кедра сибирского (шаг координатной сетки - 1 см)
186
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2008
ЛЕСОРАЗВЕДЕНИЕ
Влажная и легкая песчаная почва способствует развитию корневых систем древесных пород, усиливающих рост их надземных частей [3, 7]. Учитывая это, в контейнерах использовалась такая же по составу песчаная почва, как и при выращивании всходов. После посадки кедров поверхность почвы в контейнерах накрывалась пластинами рубероида для улучшения почвенного микроклимата, уменьшения испарения влаги и предотвращения зарастания сорняками.
Контейнеры надежно защищают корни кедров от повреждения кротами и личинками насекомых-вредителей. В контейнерах скапливаются дождевые черви, улучшающие плодородие и аэрацию почвы, поселяются полезные энтомофаги (пауки и муравьи). Все это повышает устойчивость кедров к заболеваниям и насекомым-вредителям. Уход за саженцами проводился такой же, как и за сеянцами. Биометрические показатели 2-летних саженцев приведены в табл. 2.
В конце второго сезона вегетации саженцы кедра уже имели мощную мочковатую корневую систему длиной более 30 см. Средний диаметр корневой шейки составил 4,2 мм, средняя высота до верхушечной почки - 98,6 мм.
Около 15 % двухлетних саженцев имели высоту более 120 мм и полностью соответствовали требованиям ГОСТ 3317-90 [2]. Предложенная технология позволяет на 1 год сократить срок выращивания стандартных сеянцев кедра сибирского без применения дорогостоящих пленочных теплиц.
Для сравнения эффективности выращивания саженцев кедра в контейнерах и с открытой корневой системой в течение 2-го и 3-го сезонов вегетации было проведено исследование, в ходе которого были использованы сеянцы-полусибы (семена были заготовлены с одного урожайного кедра на Алтае в августе 2003 г.). Это уменьшило влияние генетического фактора на точность эксперимента.
Первый год сеянцы выращивались в общем посадочном ящике по описанной выше технологии. Затем одна часть кедров, после вторичной подрезки корней, выращивалась 2 года в трехлитровых контейнерах (по приведенной выше технологии) на тер-
ритории опытного питомника. Другая часть кедров была высажена в деревянные короба без дна высотой 15 см, заполненные плодородной песчаной почвой на территории питомника Березического лесничества национального парка «Угра» (Калужская обл.). Оба питомника находятся в близких по значениям климатических условиях. Состав почвы, использовавшейся в 2-х вариантах опыта, приведен в табл. 3.
Короба с почвой были установлены в теплице. Кедры в коробах были высажены с шагом 12 х 20 см. По мере необходимости проводилась прополка, рыхление почвы и полив. В течение каждого сезона вегетации кедры трехкратно подкармливались раствором сульфата калия. Теплица накрывалась пленкой только на 2-й год.
В табл. 4 приведены биометрические показатели кедров, выращенных в контейнерах и с открытой корневой системой.
Анализ приведенных данных показывает, что различия по диаметру корневой шейки и длине хвои у кедров по вариантам опыта незначительны и лежат в пределах ошибки опыта. В то же время средняя высота саженцев, выращенных в контейнерах, на 50 % превышает высоту саженцев с открытой корневой системой (t = 7,2 > t б = 3,7 при степени вероятности p =0,999). Среди обмеренных трехлетних саженцев с открытой корневой системой только 30 % соответствуют требованиям ГОСТ 24835-81 [1]. Тогда как среди трехлетних саженцев, выращенных в контейнерах, более 93 % являются стандартными.
На рис. 3 показаны наиболее развитые трехлетние саженцы, выращенные в трехлитровых контейнерах.
Анализируя приведенные данные можно сделать следующие выводы.
Для стратификации семян кедра сибирского осенний посев оказался намного эффективнее весеннего посева после снегования. При этом необходимо использовать легкую песчаную почву, редкий точечный посев семян по шаблону, мульчирование посевов сосновыми опилками и защиту семян от птиц и мышей деревянными коробами с металлическими сетками.
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2008
187
