CC BY
5
Гришлова М. В., Братилова Н. П., Шенмайер Н. А., Калагин В. Н., Мантулина А. В. Влияние густоты посадки ... УДК 630.181.2
Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. XL, № 4. С. 276-279
ВЛИЯНИЕ ГУСТОТЫ ПОСАДКИ НА РЕПРОДУКТИВНОЕ РАЗВИТИЕ И РОСТ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ
М. В. Гришлова, Н. П. Братилова, Н. А. Шенмайер, В. Н. Калагин, А. В. Мантулина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский Рабочий», 31
Проведен сравнительный анализ показателей репродуктивного развития 53-55-летних деревьев сосны кедровой сибирской, произрастающих в пригородной зоне Красноярска при разной густоте посадки (400 и 5000 шт./га).
Выявлено преобладание экземпляров, вступивших в репродуктивную стадию развития, в разреженных условиях выращивания в 2,75 раза в сравнении с загущенными посадками. Отмечено влияние густоты посадки на урожайность сосны кедровой сибирской. На деревьях с лучшими условиями роста при меньшей густоте посадки сформировано достоверно большее число шишек.
Деревья, растущие на плантациях, имеют больший диаметр ствола, более толстые ветви в нижней части кроны, но в 2,5 раза меньшую протяженность бессучковой зоны, чем у деревьев, произрастающих при большей густоте.
Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, густота, репродуктивное развитие, шишки, микростробилы, рост.
Conifers of the boreal area. 2022, Vol. XL, No. 4, P. 276-279
THE EFFECT OF PLANTING DENSITY ON REPRODUCTIVE DEVELOPMENT AND THE GROWTH OF SIBERIAN CEDAR PINE
M. V. Grishlova, N. P. Bratilova, N. A. Shenmaier, V. N. Kalagin, A. V. Mantulina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii Rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
A comparative analysis of indicators of reproductive development of 53-55-year-old Siberian cedar pine trees growing in the suburban area of Krasnoyarsk with different planting density (400 and 5000 pcs/ha) was carried out.
The prevalence of specimens that entered the reproductive stage of development in sparse growing conditions was revealed by 2.75 times in comparison with thickened plantings. The influence of planting density on the yield of Siberian cedar pine is noted. On trees with better growth conditions with a lower planting density, a significantly larger number of cones were formed.
Trees growing on plantations have a larger trunk diameter, thicker branches in the lower part of the crown, but 2.5 times the length of the beetle-free zone than trees growing at a higher density.
Keywords: Pinus sibirica, density, reproductive development, cones, microstrobes, growth.
ВВЕДЕНИЕ
Густота посадки оказывает существенное воздействие на темпы роста растений в высоту и по диаметру, строение и размеры кроны, биологическую продуктивность и репродуктивное развитие деревьев. Кедровые плантации с разреженной посадкой деревьев отличаются хорошей урожайностью. Плотная густота посадки приводит к внутривидовой борьбе растений.
Исследуемые кедровые культуры в пригородной зоне Красноярска были созданы под руководством сотрудников Сибирского технологического института (в настоящее время СибГУ им. М. Ф. Решетнева) [5]. Исследования влияния густоты посадки на репродуктивное развитие, рост и биологическую продуктивность кедровых плантаций в первом классе возраста были
проведены Р. Н. Матвеевой, Н. П. Братиловой, А. В. Калининым, А. М. Пастуховой и др. [2, 3, 6; 10].
Однако в настоящее время остаются нераскрытыми вопросы особенностей роста и репродуктивного развития кедровых сосен во втором классе возраста в зависимости от условий произрастания.
М. Д. Мерзленко и др. [7] отмечают важное значение густоты посадки, зависящей от вида культивируемой древесной породы и зонально-типологических условий. М. М. Андроновой и др. [1] отмечается, что отмирание нижних частей кроны кедровых деревьев I класса возраста при густом стоянии приводит к нарушению их репродуктивной способности. По мнению М. Н. Казанцевой, М. М. Спасибовой [4], деревья, выращиваемые по принципу кедросада, отличаются лучшими показателями по продуктивности и
более ранним вступлением в репродуктивную стадию развития, чем при высокой густоте посадки. Г. Г. Терехов и др. отмечали, что высокая густота посадки кедровых саженцев в чистых культурах способствует ранней сомкнутости крон деревьев и вытянутости стволиков вверх, что в свою очередь, повышает риск растений к снеговалу и снеголому [12].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Обследованные объекты сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) были созданы в пригородной зоне Красноярска на территории Учебно-опытного лесхоза Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева на склонах южной экспозиции. Почвы характеризуются как серые лесные, среднесугли-нистые, слабооподзоленные. На плантации «Метеостанция» применялась схема посадки 5*5 м, в дендрарии СибГУ им. М.Ф. Решетнева - схема 2*1 м. Густота посадки составила 400 и 5000 шт./га соответственно.
Полевые исследования были проведены по общепринятым для лесокультурных исследований методикам [9; 11]. При определении количества побегов со стробилами, числа мужских соцветий, макростробилов и шишек сначала проводили рекогносцировочное обследование, глазомерно оценивая относительную величину урожая и цветения. При обильном урожае (рис. 1) ограничивались подсчётом с помощью бинокля с хорошо просматриваемой стороны кроны на одной половине кроны, полученный результат удваивали по методике Т. П. Некрасовой [8].
Рис. 1. Формирование шишек на сосне кедровой сибирской на плантации
Был применен комплексный подход для решения поставленных задач путем систематизации, анализа и обобщения полученных результатов с использованием методов математической статистики в программах Microsoft Excel. Сопоставлены показатели по интенсивности роста и репродуктивному развитию.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Проведено сравнение показателей репродуктивного развития сосны кедровой сибирской при разной густоте посадки в биологическом возрасте 53-55 лет. Выявлено, что при схеме посадки 5*5 м в фазу репродуктивного развития вступило 82,5 % деревьев, а при схеме посадки 2*1 м - не более 30 % деревьев (произрастающих преимущественно в крайних рядах). Превышение составляет 2,75 раза (рис. 2).
В 53-55-летнем биологическом возрасте у деревьев, произрастающих в крайних рядах групповых посадок, преобладало мужское цветение, варьируя по годам в среднем от 142 до 530 шт. микростробилов на дереве. Шишки у деревьев местного происхождения, растущих в крайних рядах групповых посадок, образовались у 27,6 % экземпляров, микростробилы -у 20 %, все виды генеративных органов были отмечены у 13,3 % особей.
В 2015 г. на деревьях крайних рядов загущенных посадок было сформировано в среднем 3,7 шт. шишек. В этом же году на плантации среднее число шишек на деревьях сосны кедровой сибирской бирюсин-ского (местного) происхождения равнялось 18 шт., что в 4,3 раза превышает аналогичный показатель при загущенной посадке деревьев. В 2019 г. при достижении деревьями, растущими на плантации, 55-летнего возраста, данный показатель был еще выше - 22,6 шт./дерево. Количество семеносящих побегов на дереве на плантации в среднем равнялось 14,3±0,92 шт. Максимальное количество шишек в пучке отмечалось 4 шт., в среднем составляя 2,7±0,09 шт. при высоком уровне изменчивости (V = 23,3 %).
В 2018 г. диаметр ствола деревьев, растущих в крайних рядах загущенных посадок, варьировал от 13,2 до 19,6 см, при разреженной посадке - от 24 до 32 см. Средний диаметр ствола составил 16,4±0,90 см и 29,2±0,95 см соответственно. Различия достоверны при 95%-ном уровне вероятности больше t05).
У деревьев, произрастающих в разногустотных условиях, сформировалось в среднем по 5,7-7,0 шт. ветвей в мутовках. Достоверно большее количество ветвей в нижней мутовке отмечено в варианте с меньшей густотой посадки равен 3,09, что больше t05). Больший диаметр ветвей у основания в нижней части кроны отмечен в разреженных посадках (2,8±0,20 см против 1,7±0,12 см) (см. таблицу).
Отмечается средний уровень изменчивости показателя числа ветвей в мутовках, от среднего до высокого - по диаметру ветви у основания. Угол прикрепления нижних ветвей к стволу колебался от 65 до 90 градусов в загущенных посадках (при среднем значении 83,3±3,43 град.) и от 74 до 98 градусов - в разреженных (средний угол прикрепления составляет 87,1±2,59 град.) без достоверных различий между вариантами.
Гришлова М. В., Братилова Н. П., Шенмайер Н. А., Калагин В. Н., Мантулина А. В. Влияние густоты посадки ...
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
¡¡¡¡¡I шж
ШШм'
я Не вступило в репродуктивную стадию развития
□ В ступило в репродуктивную стадию развития
Схема посадки 5x5 м Схема посадки 2x1 м Рис. 2. Репродуктивное развитие деревьев сосны кедровой сибирской в зависимости от схемы посадки
Характеристика ветвей сосны кедровой сибирской при разной схеме посадки
Схема посадки, м Хср ±m ±о V, % P, % Гф при t05 = 2,10
Число ветвей в нижней мутовке, шт.
5х5 7,0 0,30 0,94 13,5 4,3 3,09
2х1 5,7 0,29 0,76 13,2 5,0
Диаметр ветви у основания, см
5х5 2,8 0,20 0,63 22,5 7,1 4,59
2х1 1,7 0,12 0,31 17,9 6,8
Высота живой кроны, м
5х5 0,98 0,07 0,20 20,3 7,1 7,66
2х1 2,46 0,18 0,47 19,0 7,3
Угол прикрепления ветвей, град.
5х5 87,1 2,59 8,18 9,4 3,0 0,88
2х1 83,3 3,43 9,09 10,9 4,1
Большая протяженность бессучковой зоны деревьев отмечается в загущенных посадках (2,46±0,18 м против 0,98±0,07 м).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований выявлено влияние густоты посадки на процент деревьев сосны кедровой сибирской, вступивших в стадию репродуктивного развития к 53-55-летнему биологическому возрасту. При разреженной посадке в пору семеноше-ния вступает подавляющее большинство деревьев, при загущенной посадке - не более трети экземпляров.
Установлена зависимость урожайности от густоты посадки. При редкой посадке деревья образовали достоверно большее количество шишек на дереве, чем при густой.
Лучшим ростом по диаметру ствола, формированию ветвей характеризуются деревья сосны кедровой сибирской при посадке 5*5 м в сравнении с деревья-
ми при посадке 2^1 м. При разреженной посадке отмечается меньшая в 2,5 раза протяженность бессучковой зоны в сравнении с загущенными насаждениями.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Андронова М. М., Корчагов С. А. Рост и развитие сосны кедровой сибирской в Вологодской области // Вестник МГУ Леса - Лесной вестник. 2015. Т. XIX. № 6. С. 45-49.
2. Братилова Н. П., Пастухова А. М. Особенности роста и формирования фитомассы крон сосны кедровой сибирской в зависимости от интенсивности урожая в начальный период онтогенеза // Хвойные боре-альной зоны, 2004. Т. XXII. № 1-2. С. 77-81.
3. Братилова Н. П., Калинин А. В. Оценка биопродуктивности плантационных культур кедровых сосен в зеленой зоне Красноярска. Красноярск : СибГТУ, 2012. 132 с.
4. Казанцева М. Н., Спасибова М. М. Рост и продуктивность кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour)
в посадках дендрария Сибирской лесной опытной станции // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. Тюмень : ТГУ, 2018. Т. IX. № 3. С. 94-107.
5. Матвеева Р. Н., Буторова О. Ф. Коллекция кедровых сосен разного географического происхождения на опытных участках СибГТУ : справочно-учебное пособие. Красноярск : СибГТУ, 2007. 68 с.
6. Матвеева Р. Н., Колосовская Ю. Е., Соколова Е. Ю. Изменчивость репродуктивного развития кедровых сосен разного географического происхождения на плантации юга Средней Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2013. Т. 31. № 3-4. С. 63-66.
7. Мерзленко М. Д., Глазунов Ю. Б. Рост и состояние культур сосны разной густоты в Серебрянобор-ском опытном лесничестве // ИВУЗ. «Лесной журнал». Архангельск : САФУ, 2014. № 6. С. 32-40.
8. Некрасова Т. П. Методы оценки и прогноза урожаев семян кедра сибирского / под ред. д-ра биол. наук Г. В. Крылова ; Акад. наук СССР. Сиб. отд-ние. Биол. ин-т. Новосиб. правл. НТО леспром. Новосибирск : Изд-во Сиб. отд-ния АН СССР, 1960. 36 с.
9. Огиевский В. В., Хиров А. А. Обследование и исследование лесных культур : метод. пособие для лесоводов. Москва : Лесная пром-сть, 1964. 50 с.
10. Пастухова А. М., Армани А. Н. Индивидуальная изменчивость 30-летнего кедра сибирского по показателям шишек и качеству семян // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений, 2009. Т. XII. С. 83-86.
11. Родин А. Р., Мерзленко М. Д. Методические рекомендации по изучению лесных культур старших возрастов. М. : ВАСХНИЛ, 1983. 36 с.
12. Терехов Г. Г. Особенности формирования чистых и смешанных культур кедра сибирского с сосной обыкновенной и елью сибирской на Среднем Урале // Лесотехнический журнал. Воронеж : ВГЛТУ, 2018. № 3. С. 95-104.
REFERENCE
1. Andronova M. M., Korchagov S. A. Rost i razvitie sosny' kedrovoj sibirskoj v Vologodskoj oblasti // Vestnik MGU Lesa - Lesnoj vestnik : 2015. T. XIX. № 6. S. 45-49.
2. Bratilova N. P., Pastuxova A. M. Osobennosti rosta i formirovaniya fitomassy' kron sosny' kedrovoj sibirskoj v zavisimosti ot intensivnosti urozhaya v nachal'ny'j period ontogeneza // Xvojny'e boreaTnoj zony', 2004. T. XXII. № 1-2. S. 77-81.
3. Bratilova N. P., Kalinin A. V. Ocenka bioproduktivnosti plantacionny'x kul'tur kedrovy'x sosen v zelenoj zone Krasnoyarska. Krasnoyarsk : SibGTU, 2012. 132 s.
4. Kazanceva M. N., Spasibova M. M. Rost i produktivnost' kedra sibirskogo (Pinus sibirica Du Tour) v posadkax dendrariya Sibirskoj lesnoj opy'tnoj stancii // Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. E'kologiya i prirodopoFzovanie. Tyumen' : TGU, 2018. T IX. № 3. S. 94-107.
5. Matveeva R. N., Butorova O. F. Kollekciya kedrovy'x sosen raznogo geograficheskogo proisxo-zhdeniya na opy'tny'x uchastkax SibGTU : spravochno-uchebnoe posobie. Krasnoyarsk : SibGTU, 2007. 68 s.
6. Matveeva R. N., Kolosovskaya Yu. E., Sokolo-va E. Yu. Izmenchivost' reproduktivnogo razvitiya kedrovy'x sosen raznogo geograficheskogo proisxozh-deniya na plantacii yuga Srednej Sibiri // Xvojny'e boreal'noj zony', 2013. T. 31. № 3-4. S. 63-66.
7. Merzlenko M. D., Glazunov Yu. B. Rost i sostoyanie kul'tur sosny' raznoj gustoty' v Serebryanoborskom opy'tnom lesnichestve // IVUZ. «Lesnoj zhurnal». Arxangel'sk : SAFU. 2014. № 6. S. 32-40.
8. Nekrasova T. P. Metody' ocenki i prognoza urozhaev semyan kedra sibirskogo / Pod. red. d-ra biol. nauk G. V. Kry'lova ; Akad. nauk SSSR. Sib. otd-nie. Biol. in-t. Novosib. pravl. NTO lesprom. Novosibirsk : Izd-vo Sib. otd-niya AN SSSR, 1960. 36 s.
9. Ogievskij V. V., Xirov A. A. Obsledovanie i issledovanie lesny'x kul'tur : Metod. posobie dlya lesovodov. Moskva : Lesnaya prom-st', 1964. 50 s.
10. Pastuxova A. M., Armani A. N. Individual'naya izmenchivost' 30-letnego kedra sibirskogo po pokaza-telyam shishek i kachestvu semyan // Plodovodstvo, semenovodstvo, introdukciya drevesny'x rastenij, 2009. T. XII. S. 83-86.
11. Rodin A. R., Merzlenko M. D. Metodicheskie rekomendacii po izucheniyu lesny'x kul'tur starshix vozrastov. M. : VASXNIL, 1983. 36 s.
12. Terexov G. G. Osobennosti formirovaniya chisty'x i smeshanny'x kul'tur kedra sibirskogo s sosnoj oby'knovennoj i el'yu sibirskoj na Srednem Urale // Lesotexnicheskij zhurnal. Voronezh : VGLTU. 2018. № 3. S. 95-104.
© Гришлова М. В., Братилова Н. П., Шенмайер Н. А., Калагин В. Н., Мантулина А. В., 2022
Поступила в редакцию 20.01.2022 Принята к печати 01.08.2022
