CC BY
39
механизмов конструкции ЦОКБлесхозмаш для теплиц и открытого грунта к самоходному шасси Т-16М и трактору МТЗ-82.
Предпосевная обработка в питомниках включает выравнивание поверхности поля, рыхление посевной ленты и в ряде случаев - нарезку гряд.
Для выравнивания поверхности поля и поделки гряд в питомниках применяется выравниватель-грядоделатель ВГ-3,6. Это орудие обеспечивает хорошее качество планировки поля при высокой производительности до 7 км/ч. Опыт применения выравнивателя-грядоделателя ВГ-3,6 показал, что такая технологическая операция обеспечивает стабильную работу всех машин, применяемых в питомнике.
Для предпосевной обработки почвы обычно применялись почвообрабатывающие фрезы типа ФПШ-1,3 и ФП-1,3. Однако они чрезмерно измельчают почву, имеют низкую надежность и высокую энергоёмкость.
Разработанная новая машина ротационная бесприводная МРБ-1,6 лишена этих недостатков. Особенностью конструкции этой машины являются рабочие органы, выполненные в виде двух барабанов с вырезными планками. Барабаны расположены один за другим и связаны между собой цепной передачей. Рабочая скорость машины в агрегате с трактором МТЗ-80/82 не менее 8 км/ч.
Для равномерно-разреженного посева семян хвойных пород разработана лесная навесная СЛН-5/9. В отличие от существующих новая сеялка за один проход выполняет три операции: посев, заделку семян и прикатывание посевных лент.
Для агротехнического ухода за растениями в посевном и школьном отделениях питомника используется культиватор комбинированный ККП-1,5, монтируемый на шасси Т-16 М. Особенностью конструкции является возможность установки рабочих органов на
любую схему посева с минимальной защитной зоной 5...6 см.
При выращивании укрупнённых сеянцев без пе-решколивания необходимо проводить подрезку их корневых систем. Для подрезки вертикальных корней разработано приспособление ППК-1,2, представляющее собой плоский нож толщиной 6. 8 мм, шириной 100 мм, который монтируется на выкопочную скобу НВС-1,2. Отличается простотой конструкции и надёжностью в работе.
Выкопка посадочного материала производится с помощью выкопочной машины МВ-1,3А в агрегате с трактором МТЗ-82. В результате использования этой машины в 2. 3 раза снижается усилие на извлечение растений из почвы и лучше сохраняется их корневая система [2].
Таким образом, оснащение питомника новыми машинами позволило полностью механизировать основные технологические операции, повысить производительность труда и улучшить качество выращиваемого посадочного материала.
Эти машины могут найти применение и в питомниках лесостепной и степной зон. Но поскольку в этих зонах почвы в лесных питомниках более тяжёлые по сравнению с почвами лесной зоны, требуются специальные исследования по уточнению параметров и рабочих режимов, особенно почвообрабатывающих машин.
Литература
1 Свиридов Л.Т., Вершинин В.И. Технологии, машины и оборудование в лесном хозяйстве: Учеб. пособие. Воронеж, 2002.
2 Результаты опытных и научно-исследовательских работ в
ОЛХ «Русский лес»: Сб. статей. Серпухов, 1999.
12 декабря 2006 г.
Воронежская государственная лесотехническая академия
УДК 581.431
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ ПОДРОСТА И ПОСАДОК ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО НА ВЫРУБКЕ
© 2007 г. М.В. Драпалюк, В.Ю. Заплетин, О.М. Корчагин
Среди древесных пород, произрастающих на европейской территории России, наиболее важное хозяйственное значение имеет дуб черешчатый [1].
В настоящее время особое значение приобретает проблема деградации дубовых лесов, в основе которой лежат три основных широко распространившихся негативных явления: усыхание, плохое возобновление, смена дуба другими древесными породами и
смена высокопродуктивных семенных дубрав низкопродуктивными порослевыми в результате хозяйственной деятельности [1, 2].
Воспроизводство дуба за всю историю лесоводства всегда было сложным и противоречивым делом [3]. Ключевым местом в данной проблеме, на наш взгляд, являются молодые особи дуба, поскольку их массовая гибель лишает дубравы перспективы восстановления.
Для эффективности лесовосстановления большое значение приобретает комплексное изучение надземной и подземной частей растения [4]. Хотя вопросы, связанные и изучением корневых систем различных пород, в том числе и дуба, всегда были в зоне особого внимания отечественных и зарубежных учёных разного профиля [2, 5-8], работы, связанные с изучением корневых систем недостаточно представлены в литературе, особенно за последние годы. По данным Западной ассоциации лесной генетики, исследованию корневых систем посвящено всего 2 % работ [9].
Настоящая работа посвящена сравнительному изучению корневых систем имматурных (шх) особей дуба черешчатого естественного происхождения и посадок.
Объекты и методика исследования
В качестве объекта исследования взяты культуры дуба черешчатого, созданные посадкой двухлетних сеянцев на вырубке порослевой дубравы, кв. 8 Правобережного лесничества Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА (УОЛ ВГЛТА). В качестве посадочного материала использовались стандартные двухлетние сеянцы дуба черешчатого, выращенные в лесном питомнике УОЛ ВГЛТА. Выкопка сеянцев проводилась на глубине 20 см.
Для сравнения были выкопаны особи подроста дуба черешчатого, произрастающего на вырубке. Извлечение корневых систем проводилось методом сухой раскопки [10]. После удаления напочвенного покрова почва вокруг растения снималась послойно до глубины проникновения первого корня. Затем на расстоянии 1 м от особи выкапывалась траншея глубиной 50 см, далее постепенно при помощи мелких лопаток и грабелек производилось полное отделение боковых корней. Стержневой корень раскапывался до глубины 80 см, поскольку раскопка на большую глубину была затруднена в связи с большей плотностью нижних горизонтов почвы и наличием крупных корней срубленных деревьев. По мнению В.А. Колесникова [10], большая часть корней расположена в верхних горизонтах почвы, поэтому при изучении корневых систем молодых растений достаточно раскапывать корни на глубину до 1 м.
У каждого выкопанного растения описывалась надземная и подземная части. Описание надземной части включало в себя определение диаметра, высоты, количества и размеров листьев, порядка ветвления, а также высоты точек перевершинивания (смены оси роста). Для определения диаметра использовался штангенциркуль. Измерение высоты включало в себя следующее: определение высоты растения над почвой (Н), длины побега (Ь), а также суммарную длину приростов (Ьх) (рис. 1). Зная данные показатели, можно определить наклон (НКЛ = Н/Ь = 8та) и кривизну растения (КР = Ь/Ь£).
Анализ подземной части включал в себя определение диаметра корня и количества корней I и II порядка на различной глубине шагом 10 см. Корни разделялись на мелкие (<1 мм) и крупные (>1 мм). Кроме того, определялась средняя и максимальная длина бокового корня на различной глубине [4, 6, 7, 10].
Рис. 1. Определяемые параметры высоты молодых особей дуба
Результаты исследования
Морфологическое описание растений приведено в табл. 1. Ветвистость посаженных дубков оказалась значительно больше, чем у особей подроста: по количеству ветвей I порядка посаженные дубки в 2 раза превосходили дубки естественного происхождения.
По характеру роста особи естественного происхождения характеризуются значительно более прямым и вертикальным стволиком по сравнению с посадками: если подрост растет относительно вертикально (угол наклона к горизонту около 80 °), то посадки достаточно сильно наклонены: уклон к горизонту составляет около 55
Как видно на рис. 2, у особей подроста дуба че-решчатого в естественных условиях формируется типично стержневая корневая система. Посаженные дубки формируют более разветвленную корневую систему, чем особи подроста (рис. 2 б). По количеству крупных и мелких корней I порядка посаженные дубки превосходят подрост примерно в 2 раза (табл. 1). По количеству корней II порядка культуры дуба превосходят в 3 раза особи естественного происхождения (103 против 28).
б
Рис. 2. Корневая система особи подроста (а) и посаженного сеянца (б) дуба черешчатого
а
Таблица 1
Характеристика корневой системы дуба черешчатого на вырубке порослевой дубравы (кв. 8) Правобережного лесничества УОЛ ВГЛТА
Морфологические признаки Варианты опыта
Особи естественного происхождения Искусственные посадки t
Характеристика надземной части
1. Диаметр корневой шейки, см 6,7 ± 0,46 11,6 ± 1,13 4,0
2. Высота растения над почвой, см 46,3 ± 7,77 52,3 ± 8,88 0,5
3. Длина стебля, см 47,8 ± 8,11 63,7 ± 11,2 1,1
4. Количество приростов 50,3 ± 8,05 70,7 ± 11,68 1,4
5. Текущий прирост 7,3 ± 0,43 8,2 ± 0,17 1,9
6. Количество листьев 29 ± 8,59 50 ± 6,56 1,9
7. Площадь листа 35,4 ± 4,06 25,6 ± 1,75 2,2
8. Площадь ассимилирующего аппарата 1011,2 ± 351,12 1286±207 0,7
9.1. Высота I перевершинивания 20,3 ± 3,38 15 ± 0,58 1,5
9.2. Высота II перевершинивания 27 ± 8,00 38 ± 12,06 0,8
9.3. Высота III перевершинивания 49,5 ± 28,5 38 ± 0,00 0,4
10.1. Количество ветвей I порядка 3,3 ± 1,25 8,7 ± 0,33 4,2
10.2. Количество ветвей II порядка 2,7 ± 1,35 2,7 ± 0,33 0,0
11. Наклон 0,97 ± 0,01 0,82 ± 0,03 4,7
12. Искривление 0,95 ± 0,03 0,9 ± 0,01 1,6
Характеристика подземной части
1. Диаметр корня, мм 9,2 ± 1,03 15,0 ± 2,02 2,6
2. Количество корней I порядка 38,0 ± 5,82 72,0 ± 7,33 3,7
2.1. Мелких 1 < 1 мм 33,0 ± 5,85 59,0 ± 5,9 3,2
2.2. Крупных 1 > 1 мм 6,0 ± 2,42 13,0 ± 1,73 2,7
3. Количество корней II порядка 28,0 ± 6,96 103 ± 22,5 3,1
По размерам корней посадки дуба также в 2-3 раза превосходят особи естественного происхождения (табл. 2, 3). Корни II порядка у особей естественного происхождения представлены мелкими корешками длиной 0,5 см, у культур дуба корни II порядка достигают 5-7 см.
Подробный анализ распределения корневых систем по глубинам показывает, что большая часть мелких и крупных корней сосредоточена на глубине до 20 см (табл. 2, 3).
Хотя у посадок дуба глубже 20 см крупных корней не наблюдается, по количеству корней I порядка особи подроста уступают культурам (табл. 2, 3)
Обсуждение результатов
Интересным, на наш взгляд, является то, что культуры дуба не формируют полностью мочковатую корневую систему, а происходит постепенное восстановление стержневого корня на глубину более 80 см за счет развития нижнего бокового корня (рис. 2, 3). На наш взгляд, подрезка корней во время выкопки сеянцев привела к нарушению апикального доминирования и коррелятивного торможения со стороны стержневого корня, что привело к развитию боковых корней, которые обеспечивали растение питательными веществами и влагой после посадки. Однако в связи с необходимостью достижения корнями грунтовых вод произошло восстановление стержневой корневой системы.
Таблица 3
Характеристика корневой системы посадок дуба черешчатого на вырубке порослевой дубравы (кв. 8)
Правобережного лесничества УОЛ ВГЛТА
Таблица 2
Характеристика корневой системы особей подроста дуба черешчатого на вырубке порослевой дубравы (кв. 8)
Правобережного лесничества УОЛ ВГЛТА
Глубина Диаметр корня, мм Количество корней Длина корней, см
мелких (d<1 мм) I порядка крупных (d>1 мм) I порядка II порядка
I порядка II порядка средняя максимальная средняя максимальная средняя максимальная
всего мелких (<1 мм) крупных (>1 мм)
0 9,2
10 7,2 13 12 1 11 4,6 7,0 12,0 13,0 0,5 1,3
20 5,4 13 11 2 10 4,0 6,0 15,5 18,3 0,5 1,0
30 3,3 4 3 2 4 3,2 6,2 14,7 18,7 0,9 1,5
40 2,0 4 3 1 3 4,3 5,5 9,5 11,5 1,0 2,5
50 1,6 2 2 0 1 1,3 2,0 - - 0,4 0,7
60 1,2 1 1 0 0 1,0 2,1 - - - -
70 0,8 1 1 0 0 1,5 2,5 - - - -
80 0,6 0 0 0 0 - - - - - -
Итого 38 33 6 29
Глубина Диаметр корня, мм Количество корней Длина корней, см
мелких (d<1 мм) I порядка крупных (d>1 мм) I порядка II порядка
I порядка II порядка средняя максимальная средняя максимальная средняя максимальная
всего мелких (<1 мм) крупных (>1 мм)
0 15,0
10 12,3 20 14 6 52 12,3 17,7 21,0 35,7 2,1 5,5
20 9,3 25 18 7 50 10,5 18,0 19,7 38,3 2,8 7,2
30 5,1 8 8 0 1 3,0 5,0 - - 0,3 0,8
40 3,0 7 7 0 0 2,0 3,7 - - - -
50 2,0 4 4 0 0 1,5 3,2 - - - -
60 1,6 3 3 0 0 1,3 2,5 - - - -
70 1,2 3 3 0 0 0,5 1,0 - - - -
80 0,8 2 2 0 0 1,5 2,2 - - - -
Итого 72 59 13 103
Заслуживает внимания тот факт, что подобное явление наблюдается и в естественных условиях (рис. 3). Если по каким-то причинам стержневой корень был поврежден или произошло отмирание апикальных меристем, то происходит восстановление стержневой корневой системы за счет развития
бокового корня, что иногда приводит к раздвоению стержневого корня.
По нашему мнению дуб, обладающий симподи-альным ветвлением, способен к смене оси роста и восстановлению стержневого корня при его повреждении по аналогии с перевершиниванием при повреж-
дении верхушечной почки или отмирании части осевого побега.
5
6
10
15
в
Рис. 3. Восстановление стержневого корня у посадок дуба черешчатого (а, б), смена оси роста стержневого корня в связи с отмиранием его части в результате естественного повреждения (в)
Вывод
При каком-либо повреждении стержневого корня дуба при выкопке и пересадке или в естественных условиях происходит смена оси роста стержневого корня и восстановление стержневой корневой системы.
Литература
1. КалиниченоН.П. Дубравы России. М., 2000.
2. Andersen L, Rasmussen H., Brander P. Regrowth and dry matter allocation in Quercus robur (L.) seedlings root pruned prior to transplanting // New Forests. 2000. № 2. С. 205-213.
3. Зеленко Е.И., Щербань В.А. Воспроизводство дубрав и частичные лесные культуры // Лесное хозяйство. 2000. № 5. С. 15-18.
4. КалининМ.И. Корневедение. М., 1991.
5. Мамаев В.В. Сезонные изменения биомассы молодых поглощающих корней дуба в южной лесостепи // Лесоведение. 2000. № 4. С. 44-50.
6. Рахтеенко И.Н. Рост и взаимодействие корневых систем древесных растений. Минск, 1963.
7. Рахтеенко И.Н., Крот Л.А. О взаимоотношениях дуба, липы и клена в чистых и смешанных культурах // Эколо-го-физиологические особенности взаимоотношений растений в сообществах. Минск, 1968. С. 42-51.
8. Frank T., Gunter H. Tree rooting patterns and soil water relations of healthy and damaged stands of mature oak (Quercus robur L. and Quercus petraea [Matt.] Liebl.) // Plant and Soil. 1998. № 1. P. 145-158.
9. Friend A.L. Plenary address: Applications of belowground forest biology : Pap. Frontiers of Forest Biology: Proceedings of the Joint Meeting of the North American Forest Biology Workshop and the Western forest Genetics Association. 1998. Pt 2 // J. Sustainable Forest. 2000. 10. № 3, 4. P. 199-212.
10. Колесников В.А. Методы изучении корневой системы древесных растений. М., 1972.
Воронежская государственная лесотехническая академия
12 декабря 2006 г.
0
а
УДК 630*232.4
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ В ОБЪЕДИНЕНИИ «РУССКИЙ ЛЕС»
© 2007 г. М.Н. Лысыч, А.А. Кузнецов
Восстановление лесов и повышение их продуктивности является основной задачей опытного лесного хозяйства «Русский лес». Такая постановка цели для хозяйства определялась тем, что ко времени организации объединения в 1973 г. в результате хозяйственной деятельности произошло частичное ухудшение качества лесных насаждений. Была нарушена приуроченность основных лесообразующих культур к свойственным и типичным для них лесорастительным условиям, а также значительно уменьшилась площадь сосновых, еловых и дубовых насаждений, которые в этом регионе представляют коренные группы типов леса. Гари 1920-1921 гг. (4,8 тыс. га) и вырубки 1941— 1945 гг. возобновились мягколиственными породами — березой, осиной, ольхой серой [1].
За прошедшие с организации объединения 25 лет (на 01.01.99) произошли существенные изменения в качестве лесного фонда. Площадь непокрытых лесом земель сократилась в 7 раз с 1180 га до 163 га. Площадь хвойных насаждений увеличилась на 38,4 %,
мягколиственных сократилась на 8,5 %. Запас древесины увеличился с 10,7 млн м3 до 13,5 млн м3, среднее изменение запаса древесины также возросло с 3,7 до 4,0 м3 на 1 га. Эти положительные изменения стали возможны потому, что за последние 25 лет было создано 4,8 тыс. га лесных культур [2].
Применяемые технологии создания и выращивания лесных культур на вырубках были разработаны применительно к дренированным, временно переувлажненным и постоянно переувлажненным почвам. На участках с дренированными почвами, где возможна посадка культивируемых растений в дно борозд или минерализованные полосы, применялась обработка почвы нарезкой борозд на глубину 12 — 15 см плугами ПКЛ-70 или ПЛ-1. Агротехнический уход осуществлялся культиватором КЛБ-1,7.
На временно переувлажненных почвах культуры создавались при расчистке и раскорчевке полос шириной 2,5 —3,0 м корчевателями Д-513 и МП-8. Обработка почвы на раскорчеванных полосах производи-
