CC BY
68
Анализ возрастной структуры G. pneumonanthe показал, что в ЦП преобладали молодые генеративные особи (33,34%). Высока доля растений ювинильной и виргинильной фракций — 23,08 и 17,95% соответственно (рис. 2). Самоподдержание ценопопуляций G. pneumonanthe осуществляется в основном семенным путём.
Индекс восстановления был больше 1 (1в= 1,12), т.е. популяция устойчива, прегенеративная фракция этой ценопопуляции может полностью заменить особи генеративной. Популяция характеризуется медленными процессами старения (1ст=0,10). По классификации Л.А. Животовского, исследованная ценопопуляция G. pneumonanthe является молодой (Д = 0,25, ю = 0,49), по Т.А. Работнову — нормальной полночленной.
Фитоценотическое окружение S. officinalis в ЦП 1 представлено 13 видами из 6 семейств с преобладанием видов семейства Asteraceae (7 видов). Доминантами летне-осенней синузии выступили Artemisia vulgaris L. и Gentiana pneumonanthe L. с обилием 24 и 19 особей на 10 м2 соответственно. Видовая насыщенность ЦП 2 составила 11 видов из 7 семейств, из которых 5 видов принадлежит семейству Asteraceae. Доминанты — Artemisia absinthium L., A. vulgaris L., Ahillea millefolium L. и Elytrigia repens (L.) Nevski. (семейство Poaceae). В данной ценопопуляции сопутствующим видом S. officinalis явился Althaea officinalis L. с обилием 16 особей на 10 м2. В обеих ценопопуляциях травянистые растения представлены многолетними формами (табл. 2).
Выводы. Исследованные виды образуют нормальные полночленные ценопопуляции, характери-
зующиеся средней численностью и жизненностью. Процессы самоподдержания в ценопопуляциях идут интенсивно, устойчивость обеспечивается высокой семенной продуктивностью и интенсивным семенным возобновлением.
Определённое сходство в ценопопуляциях присутствует, хотя они разнятся по единично представленным видам. Ценопопуляции по структуре видов являются богатыми и стабильными, а произрастание в них S. officinalis говорит об экологической пластичности вида.
Литература
1. Красная книга Саратовской области. Грибы. Лишайники. Растения. Животные / Комитет охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. Саратов: Изд-во Торгово-промышл. палаты Сарат. обл. 2006. 528 с.
2. Семенова Н.Ю. Экология, биология и распространение Gentiana pneumonanhe L. в условиях восточной части Окско-Донской равнины / Н.Ю. Семенова, Е.Б. Смирнова, М.И. Киселева, Ю.А. Сальникова // Materials of the XI International scientific and practical conference, «Modernscientific potential». 2015. Volume 30. Biological sciences. Sheffild. Science and education LTD. C. 51—53.
3. Полевая практика по экологической ботанике / под ред. проф. А.О. Тарасова. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1981. 90 с.
4. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Русское издание. СПб.: Мир и семья-95, 1995. 992 с.
5. Работнов Т.А. Определение возрастных состояний популяций видов в сообществе // Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука,
1974. Т. 3. С. 132-208.
6. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки.
1975. № 2. С. 7-34.
7. Злобин Ю.А., Скляр В.Г., Клименко А.А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методы изучения. Сумы: Университетская книга, 2013. 439 с.
8. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / Л.Б. Заугольнова, Л.А. Жукова, А.С. Комаров. М.: Наука, 1988. 181 с.
9. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.
Применение минеральных удобрений
при выращивании сеянцев ясеня обыкновенного
В.В. Кутилкина, соискатель, В.Б. Троц, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА
Одной из актуальных задач современного лесного хозяйства является своевременное восстановление нарушенных лесных насаждений. В лесостепных районах лесовосстановление, как правило, производится за счёт создания лесных культур, чаще всего путём высаживания предварительно выращенных в питомниках сеянцев или саженцев. Однако применяемые в настоящее время в большинстве лесных питомников технологии производства посадочного материала несовершенны и не позволяют получать достаточное количество стандартных сеянцев и саженцев, выращенных за короткий временной период [1, 2]. По мнению ряда исследователей, эта проблема может быть решена за счёт применения мине-
ральных удобрений при производстве сеянцев в питомниках [3, 4].
Цель исследования — изучить влияние различных норм полного (NPK) минерального удобрения на особенности роста, морфологические параметры и выход стандартных сеянцев ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior).
Материал и методы исследования. Опыты закладывались в 2014—2015 гг. на первом поле лесного питомника ФГБОУ ВО Самарской ГСХА. Сеянцы выращивали на трёх уровнях плодородия почвы (вариантах): I — контрольный (без удобрений), II — первый уровень минерального питания — фон 1 (N40P40K40), III — второй уровень — фон 2 (N60P60K60). Расчётные дозы калийных и фосфорных удобрений вносили с осени в паровое поле, а азотных — весной, перед посевом — под культивацию и в подкормки, которые дважды
проводили в период вегетации сеянцев первого года жизни.
Почва участка — чернозём типичный средне-мощный с содержанием гумуса 5,0%, подвижного фосфора, 16 мг и обменного калия — 19 мг на 100 г почвы. Почву обрабатывали по системе чистого пара. Площадь опытных делянок составляла 12 м2, размещение вариантов систематическое, повтор-ность опыта четырёхкратная. Схема посева — безгрядковая, рядовая с шириной междурядий 30 см.
Наблюдения и измерения в опытах проводили в соответствии с существующими методиками и ГОСТами [5]. Для измерений контрольных образцов использовали линейку, штангенциркуль, а для взвешивания — электронные лабораторные весы ВК-300.
Результаты исследования. Экспериментами выявлено, что высота стволиков сеянцев ясеня обыкновенного на неудобренной почве к концу первого года жизни достигала в среднем 12,7 см при диаметре корневой шейки 2,8 мм. Это было соответственно на 15,4 и 16,7% меньше требований стандарта [6]. При этом длина корневой системы равнялась в среднем 8,5 см, а её масса — 5,7 г. Из 100 случайно отобранных сеянцев только 28,8% соответствовали стандартным параметрам (высота стволиков не менее 15 см, а их толщина у корневой шейки не менее 3,0 мм) (табл. 1).
Внесение минеральных удобрений существенно стимулировало ростовые процессы молодых деревцев. Так, на фоне 1 минерального питания линейный рост стеблей повышался на 25,2%, а их высота достигала 15,9 см при диаметре корневой шейки 3,5 мм, что было на 32,0% больше контрольного значения. Менялись и темпы прироста подземной части растений. Длина корней увеличивалась в 1,4 раза, а их масса — в 1,5 раза. Выход стандартных сеянцев в данном варианте опыта достигал 67,3%.
Повышение уровня минерального питания до фона 2 увеличивало ростовые процессы сеянцев в
высоту по отношению к контролю в 1,6 раза, а в диаметре — почти в 1,8 раза. Длина корневой системы достигала в среднем 17,6 см, а её вес — 13,5 г. Это соответственно в 2,0 и 2,3 раза было больше, чем у растений на I неудобренном варианте, и в 1,4 и 1,5 раза выше показателей сеянцев на делянке II варианта (фон 1).
Установлено, что внесение полного минерального удобрения в норме ^0Р60 и К60 позволяет получать уже к концу первого года жизни 98,4% стандартных сеянцев, готовых к высадке на лесо-культурной площади. Выращивание посадочного материала без удобрений снижает выход сеянцев необходимого размера в 3,4 раза, а применение минеральных удобрений в сравнительно небольшой норме ^40Р40 и К40) — в 1,4 раза.
Наблюдения за сеянцами второго года жизни показали, что деревца, выращиваемые на удобренных делянках, имеют большую высоту и толщину стволиков. На делянках фона 2 эти значения равнялись в среднем соответственно 64,4 см и 11,4 мм. Длина корневой системы достигала 37,5 см, а её масса — 40,9 г. На делянках фона 1 высота стволиков была на 6,9 см ниже, их диаметр равнялся 8,7 мм, или был на 2,7 мм меньше. Деревца I контрольного варианта по высоте стволиков на 17,4 см уступали растениям удобренного фона 1 и на 24,3 см — фона 2, по диаметру корневой шейки разница составляла соответственно 3,9 и 6,6 мм.
Варьировала и длина корневых систем сеянцев: от 18,4 см — у экземпляров контрольного варианта до 37,5 см у растений удобренного фона 2, или увеличилась в 2,0 раза. Внесение умеренных норм удобрений (фон 1) повышало длину корней по сравнению с неудобренным вариантом на 10,1 см, или в 1,5 раза.
Применение удобрений, так же как и у саженцев первого года жизни, существенно влияло на вес корневой системы, увеличивая её с 28,2 г у растений контрольного варианта до 37,6 г, или на 33,3% — у растений II варианта (фон 1). Масса корней у
1. Морфологические показатели сеянцев, 2014—2015 гг.
Уровень минерального питания, вариант
Показатель I контрольный, II - фон 1 III - фон 2
без удобрений (К4оР4оК4о) (адоКбо)
Сеянцы первого года жизни
Высота стволика, см 12,7 15,9 20,4
Диаметр корневой шейки, мм 2,5 3,3 4,4
Длина корней, см 8,5 12,3 17,6
Масса корней, г 5,7 8,6 13,5
Выход стандартных сеянцев, % 28,8 67,3 98,4
Сеянцы второго года жизни
Высота стволика, см 40,1 57,5 64,4
Диаметр корневой шейки, мм 4,8 8,7 11,4
Длина корней, см 18,4 28,5 37,5
Масса корней, г 28,2 37,6 50,9
Выход стандартных сеянцев, % 92,0 100,0 100,0
2. Фотосинтетические показатели сеянцев, 2014—2015 гг.
Уровень минерального питания, вариант
Показатель I контрольный, II - фон 1 III - фон 2
без удобрений (N40P40K40) (N60P60K60)
Сеянцы первого года жизни
Число листовых пластинок, шт. 15,3 25,5 35,2
Площадь листовой пластинки, см2 3,3 4,4 5,0
Общая площадь поверхности листьев, см2 50,4 112,2 176,0
Сеянцы второго года жизни
Число листовых пластинок, шт. 29,3 40,9 58,9
Площадь листовой пластинки, см2 4,7 5,6 6,7
Общая площадь поверхности листьев, см2 137,7 229,0 394,6
сеянцев III варианта (фон 2) достигала в среднем 50,9 г, что было в 1,7 раза больше контрольного значения и в 1,4 раза — показателей фона 1.
Выявлено, что выращивание посадочного материала ясеня обыкновенного без применения минеральных удобрений даже в течение двухлетнего периода не гарантирует полного выхода стандартных сеянцев. Измерения и подсчёты показали, что из 100 деревцов в среднем только 92,0 шт. будут соответствовать требованиям ГОСТа. На удобренных же вариантах все полученные сеянцы существенно превышали стандартные размеры. Очевидно, ограниченность в элементах минерального питания обусловливает проявление острой внутривидовой конкуренции и, как следствие, значительную дифференциацию морфологических параметров растений. Измерения высоты растений показали, что в неудобренном варианте вариация между максимальными и минимальными значениями достигает 19,4—26,5 см, в то время как у растений удобренного фона 1 она равнялась 12,5-16,4 см, а фона 2 - 8,6-14,2 см.
Внесение минеральных удобрений оказывало влияние и на фотометрические параметры сеянцев. Установлено, что к концу первой вегетации число листовых пластинок одного молодого деревца ясеня обыкновенного на неудобренной почве составляет в среднем 15,3 шт. при среднем размере одной листовой пластинки 3,3 см2. Общая площадь листьев равняется 50,4 см2. Улучшение условий минерального питания растений до фона 1 в 1,6 раза увеличивает число листьев на одном растении, в 1,3 раза повышает размер листовых пластинок и в 2,2 раза их суммарную площадь — до 112,2 см2. Однако максимальную листовую поверхность в опытах имели сеянцы повышенно удобренного фона 2 — 176,0 см2, размер листовых пластинок достигал 5,0 см2, а их число равнялось 35,2 шт., что было соответственно в 3,5; 1,5 и 2,3 раза больше контрольных значений (табл. 2).
Аналогичные закономерности прослеживались и у сеянцев второго года жизни с той лишь разницей, что общая площадь листьев одного растения по вариантам опыта была в среднем в 2,0—2,7 больше, чем у сеянцев первого года жизни. При этом максимальное значение — в среднем 394,6 см2 отмечалось нами у растений делянок на повышенно удобренном фоне 2, а минимальное — 137,7 см2, или в 2,8 раза меньше, — у сеянцев контрольного варианта.
Выводы. Результаты исследования показали, что использование минеральных удобрений в норме ^0Р60Кб0 при выращивании посадочного материала ясеня обыкновенного на чернозёме типичном в условиях Самарской области позволяет уже к концу первой вегетации растений производить не менее 98,4% стандартных сеянцев. Выращивание сеянцев при естественном плодородии почвы требует двухлетнего временного периода, при этом выход стандартного посевного материала составляет только 92,0%. Внесение минеральных удобрений существенно увеличивает фотосинтетический аппарат молодых деревцов, повышая размер листовых пластинок в 1,3—2,3 раза и их суммарную поверхность в 2,2—3,5 раза.
Литература
1. Устинова Т.С., Ченцов С.С. Выращивание сеянцев сосны обыкновенной с использованием стимулятора Эпин-экстра // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2013. № 37. С. 155-157.
2. Герасимова Е.Ю. Проблемы озеленения населённых пунктов в Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 5 (49). С. 60-63.
3. Лебедев Е.В. Минеральное питание и биологическая продуктивность сосны обыкновенной в древостоях разных бонитетов на уровне организма в онтогенезе в Центральном Черноземье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 5 (49). С. 51-55.
4. Родин А.Р. Лесные культуры. М.: Издательство МГУЛ, 2002. С. 205-214.
5. Коростелев И.Ф. Основы научных исследований в лесном хозяйстве: учебное пособие / Урал. гос. лесотехн. ун-т. Екатеринбург, 2011. 96 с.
6. Сеянцы деревьев и кустарников. Технические условия. ГОСТ 3317 - 90. М., 1990. 47 с.
