Всхожесть семян хвойных интродуцентов в условиях Центрального Казахстана при различной стратификации и внесении в субстрат хвойного опада. С. 100–115

УДК

57.047:58.072:630*892.1

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-1-100-115

Аннотация

Данное исследование освещает вопросы возможного применения отходов лесного производства при проращивании семян хвойных растений в условиях засушливого климата Центрального Казахстана. Использование такого типа отходов является более доступным и экономически выгодным при выращивании сеянцев хвойных по сравнению с другими методами. Однако хвоя, имея сложный химический состав, при добавлении ее в почвенный субстрат оказывает многофакторное и неоднозначное действие на энергию прорастания, всхожесть и энергию покоя семян. Индивидуальный характер влияния хвойного опада на всхожесть cемян особенно проявляется на примере Picea purpurea Mast., P. asperata Mast., Pinus banksianaи Lamb., P. densiflora Siebold et Zucc., так как у них отмечена наибольшая всхожесть семян в 2 вариантах опыта – как с внесением хвои, так и без него – по сравнению с данным показателем в вариации с весенней стратификацией без внесения хвои. Кроме этого в статье рассматривается вопрос использования длительной естественной стратификации семян как альтернативного способа их посадки в условиях лесных питомников. Показано, что естественная стратификация значительнее влияет на энергию покоя семян и энергию прорастания по сравнению с искусственной. При этом данные параметры по большей части коррелируют с родовой принадлежностью объектов. Так, представители родов Picea A.Dietr. и Abies Mill. имеют более высокие показатели прорастания при весенней стратификации, тогда как представители родов Pinus L. и Pseudotsuga Carr. – при естественной. Это может являться результатом эколого-биологической адаптации последних двух видов. В то же время, несмотря на достаточно убедительные данные по осенней стратификации, наилучшие показатели всхожести семян у большинства видов отмечены при весенней стратификации, включая вариацию с использованием хвойного опада. Однако вводить использование данного метода, основываясь только на показателях всхожести семян, в условиях Центрального Казахстана является не совсем целесообразным, так как благоприятный период для прорастания семян в этой местности из года в год нестабильный. Таким образом, по результатам исследования сделаны выводы, что наиболее подходящим методом для проращивания семян хвойных видов, за некоторым исключением, является естественная стратификация. Применение хвойного опада незначительно влияет на показатели прорастания семян, при этом может значительно увеличивать период прорастания семян, а в отдельных случаях даже подавлять данный процесс.

Сведения об авторах

Д.Ю. Сирман, преподаватель; ResearcherID: ABI-1493-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0702-9215
Карагандинский университет им. академика Е.А. Букетова, ул. Университетская, д. 28, г. Караганда, Республика Казахстан; den-diatoma@mail.ru

Ключевые слова

Pinaceae, Picea, Pinus, Abies, Pseudotsuga, семена хвойных, всхожесть, энергия прорастания, энергия покоя, стратификация, хвойный опад, Центральный Казахстан

Для цитирования

Сирман Д.Ю. Всхожесть семян хвойных интродуцентов в условиях Центрального Казахстана при различной стратификации и внесении в субстрат хвойного опада // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 100–115. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-100-115

Литература

1. Бородина Н.А., Комаров И.А., Лапин П.И. Семенное размножение интродуцированных древесных растений / отв. ред. П.И. Лапин. М.: Наука, 1970. 319 с. 

2. Бурченко Т.В., Лазарев А.В. Особенности прорастания семян Geum urbanum L. // Науч. вед. БелГУ. Сер.: Естеств. науки. 2010. № 3(74). С. 13–18. 

3. Гожан Н.Я., Гузь Н.М. Особенности выращивания посадочного материала Picea pungens ‘glauca’ семенным способом // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. 2015. Т. 18, № 18. С. 12–16. 

4. Демаков Ю.П., Митякова И.И. Пространственная неоднородность почвенного агрофона лесного питомника и ее влияние на биометрические показатели сеянцев // Вестн. МарГТУ. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2011. № 2. С. 68–75. 

5. Егорова А.В., Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В. Влияние хвойного препарата на рост и элементный состав сеянцев Pinus sylvestris L. в условиях лесного питомника // Химия растит. сырья. 2017. № 2. С. 171–180. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017021720

6. Катмаков П.С., Гавриленко В.П., Бушов А.В. Биометрия / под общ. ред. П.С. Катмакова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Юрайт, 2019. 177 с. 

7. Лагутина А.И., Соснин Н.А., Карпцов Н.С. Поливной режим однолетних посевов сосны и березы в питомниках Северного Казахстана // Защитное лесоразведение и вопросы селекции в Северном Казахстане: сб. науч. тр. КазНИИЛХА. Т. XI. Алма-Ата: Кайнар, 1980. С. 72–79. 

8. Мочалов Б.А. Научное обоснование и разработка интенсивной технологии выращивания посадочного материала хвойных пород для лесовосстановления на Европейском Севере России: автореф. … д-ра с.-х. наук. Архангельск, 2009. 40 с. 

9. Мухортов Д.И., Романов Е.М., Мамаев А.А. Оптимизация технологических параметров производства нетрадиционных органических удобрений в лесных питомниках // Лесн. хоз-во. 2011. № 3. С. 21–23. 

10. Ожимкова Е.В., Ущаповский И.В., Белопухов С.Л., Шайхиев И.Г. Биостимуляторы на основе экстрактов хвои ели обыкновенной (Picea abies L.) для обработки семян льна // Вестн. технол. ун-та. 2016. Т. 19, № 21. C. 181–183. 

11. Патент 2662999 C1 РФ, МПК A01N 65/00. Способ получения стимулятора роста сосны обыкновенной: № 2017118750: заявл. 29.05.2017: опубл. 31.07.2018 / А.В. Егорова, Н.П. Чернобровкина, Е.В. Робонен. 

12. Романов Е.М., Мамаев А.А., Гордеева С.С. Деградация и восстановление плодородия почв лесных питомников Среднего Поволжья // Экология и леса Поволжья: сб. науч. ст. Вып. 2. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. С. 47–67. 

13. Самошин С.Е. Разработка рекомендаций по совершенствованию технологии выращивания посадочного материала // Проблемы и перспективы студенческой науки. 2018. № 1(3). С. 44–45. 

14. Сиделев С.И. Математические методы в биологии и экологии: введение в элементарную биометрию. Ярославль: ЯрГУ, 2012. 140 с. 

15. Сирман Д.Ю. Влияние длительности стратификации и активации перманганатом калия на прорастание семян некоторых видов хвойных древесных растений // Вестн. Караганд. ун-та. Сер.: Биология. Медицина. География. 2017. № 2(86). С. 89–96. 

16. Тупик П.В. Использование новых стимуляторов роста при выращивании сеянцев хвойных интродуцентов в условиях закрытого грунта // Тр. БГТУ. Cер. 1. Лесн. хоз-во. 2008. № 16. С. 223–226. 

17. Тюкавина О.Н., Кунников Ф.А. Содержание минеральных элементов в фитомассе сосны обыкновенной и в древесине тополя бальзамического в г. Архангельске // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2015. № 3. С. 80–86. https://doi.org/10.17238/issn2227-6572.2015.3.80

18. Хузиахметов Р.Х., Сабиров А.М., Сафина А.Р., Бариев И.Ф. Технология пролонгированного азотного удобрения и оценка его влияния на биометрические показатели сеянцев хвойных пород // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2011. № 17. С. 113–116. 

19. Шиманюк А.П. Дендрология. М.: Лесн. пром-сть, 1974. 264 с. 

20. Штукин С.С. Ускоренное выращивание сосны, ели и лиственницы на лесных плантациях. Минск: Право и экономика, 2004. 242 с. 

21. Ямалеев М.М. Некоторые вопросы агротехники выращивания сеянцев пихты в условиях Казахстанского Алтая // Массивное лесоразведение в Казахстане: рефераты науч.-производств. конф., Щучинск, 29 июля–3 авг. 1966 г. Алма-Ата: Кайнар, 1968. С. 59–66. 

22. Abdulsalam O., Wagner K., Wirth S., Kunert M., David A., Kallenbach M., Boland W., Kothe E., Krause K. Phytohormones and Volatile Organic Compounds, Like Geosmin, in the Ectomycorrhiza of Tricholoma vaccinum and Norway Spruce (Picea abies). Mycorrhiza, 2020, vol. 31, pp. 173–188. https://doi.org/10.1007/s00572-020-01005-2

23. Bozhkov P.V., von Arnold S. Polyethylene Glycol Promotes Maturation But Inhibits Further Development of Picea abies Somatic Embryos. Physiologia Plantarum, 1998, vol. 104, iss. 2, pp. 211–224. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.1998.1040209.x

24. Cendán C., Sampedro L., Zas R. The Maternal Environment Determines the Timing of Germination in Pinus pinaster. Environmental and Experimental Botany, 2013, vol. 94, pp. 66–72. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2011.11.022

25. Chrosciewicz Z. Site Conditions for Jack Pine Seeding. Forestry Chronicle, 1990, vol. 66, no. 6, pp. 579–584. https://doi.org/10.5558/tfc66579-6

26. Han A.R., Kim H.J., Jung J.B., Park P.S. Seed Germination and Initial Seedling Survival of the Subalpine Tree Species, Picea jezoensis, on Different Forest Floor Substrates Under Elevated Temperature. Forest Ecology and Management, 2018, vol. 429, pp. 579–588. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.07.042

27. Hay E.I., Charest P.J. Somatic Embryo Germination and Desiccation Tolerance in Conifers. Somatic Embryogenesis in Woody Plants. Vol. 4. Ed. by J.S. Mohan, P.K. Gupta, R.J. Newton. Dordrecht, Springer, 1999, pp. 61–69. https://doi.org/10.1007/978-94-017-3032-7_3

28. Stasolla C., Yeung E.C. Recent Advances in Conifer Somatic Embryogenesis: Improving Somatic Embryo Quality. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2003, vol. 74, pp. 15–35. https://doi.org/10.1023/A:1023345803336

29. Uddin M.R., Keinonen-Mettala K., Dinus R.J. Enhanced Germination of Norway Spruce Somatic Embryos. IPC Technical Paper Series No. 343. Appleton, WI, IPC, 1989. 11 p.

30. Wagner R.G., Little K.M., Richardson B., Mcnabb K. The Role of Vegetation Management for Enhancing Productivity of the World’s Forests. Foresty, 2006, vol. 79, iss. 1, pp. 57–79. https://doi.org/10.1093/forestry/cpi057

31. Wallenda T., Kottke I. Nitrogen Deposition and Ectomycorrhizas. New Phytologist, 1998, vol. 139, iss. 1, pp. 169–187. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.1998.00176.x