Морозоустойчивость контейнерных сеянцев сосны обыкновенной в условиях высоких широт. Стр. 92–105

УДК

582.475:58.036.5:630*232.32

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-6-92-105

Аннотация

Совершенствуется технология производства посадочного материала с закрытой корневой системой основных лесообразующих пород с использованием многоротационного режима выращивания. В лесных питомниках подзоны среднетаежных лесов России с коротким вегетационным периодом затруднено внедрение такого режима изза риска неподготовленности сеянцев к пересадке на лесокультурную площадь, низкой стрессоустойчивости. По окончании вегетационного периода в ноябре 2023 г. проводили сравнительный анализ 1-летних контейнерных сеянцев Pinus sylvestris L. при безротационном (0rot), а также 2-ротационном (2rot) режимах выращивания в условиях северных широт. Опытный вариант 1rotT отличался от 1rot (1-ротационный режим) использованием затеняющей сетки. У сеянцев определяли морфометрические показатели, обеспеченность основными элементами минерального питания (N, P, K). Исследовали динамику индекса повреждения мембран клеток хвои низкими температурами в осенний период при переходе растения от вегетации к состоянию покоя. Морфометрические показатели у сеянцев 2rot, за исключением диаметра стволика, были ниже, чем у сеянцев других вариантов, и не соответствовали стандартным. Хвоя и стебли сеянцев 2rot отличались от всех вариантов повышенными уровнями азота и калия, а также фосфора в стеблях по сравнению с вариантами 0rot и 1rotT. В отличие от других вариантов их хвоя имела ярко-зеленую окраску, у них не была сформирована верхушечная почка. Хвоя сеянцев всех режимов выращивания в 1-й декаде сентября была устойчива к низким температурам лишь до –4 °C. Морозоустойчивость хвои сеянцев повышалась и в 3-й декаде октября во всех вариантах, кроме 2rot, хвоя не повреждалась даже при –25 °C. Сеянцы 2rot отличались от других вариантов пониженной морозоустойчивостью хвои со 2-й декады сентября. Учитывая возможность заморозков в осенний период, существует риск повреждения сеянцев 2rot.

Сведения об авторах

Н.П. Чернобровкина^, д-р биол. наук, доц.; ResearcherID: K-6120-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9716-003X
Е.В. Робонен, науч. сотр.; ResearcherID: AAD-1958-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7926-8672
А.В. Егорова, канд. с.-х. наук, мл. науч. сотр.; ResearcherID: K-6095-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1691-1269
К.Г. Нелаева, аспирант; ResearcherID: GYJ-7223-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3283-4451
Е.А. Копосова, стажер-исследователь; ResearcherID: ODM-1685-2025, ORCID: https://orcid.org/0009-0005-1804-9042
Институт леса КарНЦ РАН, ул. Пушкинская, д. 11, г. Петрозаводск, Россия, 185910;
chernobrovkina50@bk.ru, er51@bk.ru, egorova.anast@mail.ru, nelaevakg@krc.karelia.ru, elena-kpv@yandex.ru

Ключевые слова

Pinus sylvestris, сеянцы, морфометрические показатели сеянцев, химические показатели сеянцев, морозоустойчивость, высокие широты

Для цитирования

Чернобровкина Н.П., Робонен Е.В., Егорова А.В., Нелаева К.Г., Копосова Е.А. Морозоустойчивость контейнерных сеянцев сосны обыкновенной в условиях высоких широт // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 6. С. 92–105. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-6-92-105

Литература

1. Бобушкина С.В. Приемы повышения эффективности производства посадочного материала хвойных пород с закрытой корневой системой в Архангельской области // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2021. Т. 25, № 6. С. 45–54. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-6-45-54

2. Гаврилова О.И., Дмитриева М.И., Нелаева К.Г. Перспективы применения двухротационного выращивания сеянцев в питомниках Карелии //Актуал. Проблемы лесн. комплекса. 2023. № 64. С. 185–188. 

3. Жигунов А.В. Теория и практика выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой. СПб.: СПб НИИИЛХ, 2000. 293 с. 

4. Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Выращивание посадочного материала закрытой корневой системой в Архангельской области // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2012. № 1. С. 79–83. 

5. Наквасина Е.Н. Ритмика роста сеянцев сосны и ели. Биоэкологическое обоснование агротехники выращивания. Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2016. 158 с. 

6. Наставления по системам применения удобрений в лесном хозяйстве на европейской территории СССР. 25 сентября 1991 года. 

7. Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Егорова А.В., Зайцева М.И., Нелаева К.Г. Морфометрические критерии оценки качества контейнерных сеянцев хвойных пород // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 5. С. 42–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-42-57

8. Степанов С.А., Зайцева М.И. Выращивание и использование посадочного материала с закрытой корневой системой. Петрозаводск, 2015. 27 с. 

9. Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А., Аганина Ю.Е., Пахов А.С. Изменчивость биохимических признаков Pinus sylvestris (Pinaceae) при адаптации форм в условиях избыточного увлажнения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 58–75. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-58-75

10. Федотов А.Н., Жигунов А.В. Влияние длины дня на формирование верхушечных почек у однолетних контейнеризированных сеянцев сосны обыкновенной и ели европейской // Изв. С.-Петерб. лесотехн. акад. 2016. Вып. 215. С. 80–91. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2016.215.80-91

11. Чернобровкина Н.П. Экофизиологическая характеристика использования азота сосной обыкновенной. СПб.: Наука, 2001. 175 с. 

12. Чурагулова З.С. Почвы лесных питомников Южного Урала и оптимизация их лесорастительных свойств: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Томск, 2004. 25 с. 

13. Шибаева Т.Г., Икконен Е.Н., Шерудило Е.Г., Титов А.Ф. Влияние ежесуточных кратковременных понижений температуры на теплолюбивые и холодостойкие растения // Физиология растений. 2019. T. 66, № 4. C. 266–276. https://doi.org/10.1134/S0015330319040122

14. Aronsson A., Eliasson L. Frost Hardiness in Scots pine (Pinus silvestris L.). I. Conditions for Test on Hardy Plant Tissues and for Evaluation of Injuries by Conductivity Measurements. Studia Forestalia Suecica, 1970, no. 77, pp. 1–30.

15. Bannister P., Colhoun C.M., Jameson P.E. The Winter Hardening and Foliar Frost Resistance of Some New Zealand Species of Pittosporum. New Zealand Journal of Botany, 1995, vol. 33, pp. 409–414. https://doi.org/10.1080/0028825X.1995.10412967

16. Boorse G.C., Ewers F.W., Davis S.D. Response of Chaparral Shrubs to Below-Freezing Temperatures: Acclimation, Ecotypes, Seedlings vs. Adults. American Journal of Botany, 1998, vol. 85, iss. 9, pp. 1224–1230. https://doi.org/10.2307/2446631

17. Burr K.E., Tinus R.W., Wallner S.J., King R.M. Relationships among Cold Hardiness, Root Growth Potential and Bud Dormancy in Three Conifers. Tree Physiology, 1989, vol. 5, iss. 3, pp. 291–306. https://doi.org/10.1093/treephys/5.3.291

18. Climent J., Costa e silva F., Chambel M.R., Pardos M., Almeida M.H. Freezing Injury in Primary and Secondary Needles of Mediterranean Pine Species of Contrasting Ecological Niches. Annals of Forest Science, 2009, vol. 66, art. no. 407. https://doi.org/10.1051/forest/2009016

19. Colombo S.J. Second-Year Shoot Development in Black Spruce Picea mariana (Mill.) B.S.P. Seedlings. Canadian Journal of Forest Research, 1986, vol.16, no. 1, pp. 68–73. https://doi.org/10.1139/x86-011

20. Dormling I. Bud Dormancy, Frost Hardiness, and Frost Drought in Seedlings of Pinus sylvestris and Picea abies. Advances in Plant Cold Hardiness. Boca Raton, CRC Press, 1993, pp. 285–298. https://doi.org/10.1201/9781351069526-20

21. Ekberg I., Eriksson G., Dormling I. Photoperiodic Reactions in Conifer Species. Ecography: A Journal of Space and Time in Ecology, 1979, vol. 2, iss. 4, pp. 255–263. https://doi.org/10.1111/j.1600-0587.1979.tb01297.x

22. Flint H.L., Boyce B.R., Beattie D.J. Index of Injury – A Useful Expression of Freezing Injury to Plant Tissues as Determined by the Electrolytic Method. Canadian Journal of Plant Science, 1967, vol. 47, no. 2, pp. 229–230. https://doi.org/10.4141/cjps67-043

23. Folk R.S., Grossnickle S.C., Axelrood P., Trotter D. Seed Lot, Nursery, and Bud Dormancy Effects on Root Electrolyte Leakage of Douglas-Fir (Pseudotsuga menziesii) Seedlings. Canadian Journal of Plant Science, 1999, vol. 29, no. 8, pp. 1269–1281. https://doi.org/10.1139/x99-084

24. Hannerz M., Westin J. Growth Cessation and Autumn-Frost Hardiness in One-YearOld Picea abies Progenies from Seed Orchards and Natural Stands. Scandinavian Journal of Forest Research, 2000, vol. 15, iss. 3, pp. 309–317. https://doi.org/10.1080/028275800447931

25. Islam M.A., Apostol K.G., Jacobs D.F., Dumroese R.K. Fall Fertilization of Pinus resinosa Seedlings: Nutrient Uptake, Cold Hardiness, and Morphological Development. Annals of Forest Science, 2009, vol. 66, art. no. 704. https://doi.org/10.1051/forest/2009061

26. Krasowski M.J., Simpson D.G. Frost-Related Problems in the Establishment of Coniferous Forests. Conifer Cold Hardiness. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 2001, pp. 253–285. https://doi.org/10.1007/978-94-015-9650-3_10

27. Larcher W. Climatic Constraints Drive the Evolution of Low Temperature Resistance in Woody Plants. Journal of Agricultural Meteorology, 2005, vol. 61, iss. 4, pp. 189–202. https://doi.org/10.2480/agrmet.61.189

28. Lavender D.P. Environment and Shoot Growth of Woody Plants. Corvallis, Oregon State University, Forest Research Lab, 1981. 47 p.

29. Lindström A., Stattin E., Gräns D., Wallin E. Storability Measures of Norway Spruce and Scots Pine Seedlings and Assessment of Post-Storage Vitality by Measuring Shoot Electrolyte Leakage. Scandinavian Journal of Forest Research, 2014, vol. 29, iss. 8, pp. 717–724. https://doi.org/10.1080/02827581.2014.977340

30. Livingston W.H. Taking Advantage of Mother Nature to Overwinter Woody Plants. L’Hivernage des Plantes Ligneuses et des Vivaces Ornementales. Proceedings of the Institut Québécois du Dévelopment de L’Horticulture Ornementales (IQDHO). Trois Rivières Que, 1995, pp. 269–278.

31. Malcolm D.C., Freezaillah B.C.Y. Early Frost Damage on Sitka Spruce Seedlings and the Influence of Phosphorus Nutrition. Forestry, 1975, vol. 48, iss. 2, pp. 139–145. https://doi.org/10.1093/forestry/48.2.139

32. Malmqvist C., Wallertz K., Johansson U. Survival, Early Growth and Impact of Damage by Late-Spring Frost and Winter Desiccation on Douglas-Fir Seedlings in Southern Sweden. New Forests, 2018, vol. 49, pp. 723–736. https://doi.org/10.1007/s11056-018-9635-7

33. Malmqvist C., Wallertz K., Lindström A. Storability and Freezing Tolerance of Douglas-Fir and Norway Spruce Seedlings Grown in Mid-Sweden. Scandinavian Journal of Forest Research, 2017, vol. 32, pp. 30–38. https://doi.org/10.1080/02827581.2016.1183704

34. Meza-Basso L., Guarda P., Rios D., Alberdi M. Changes in Free Amino Acid Content and Frost Resistance in Nothofagus dombeyi Leaves. Phytochemistry, 1986, vol. 25, iss. 8, pp. 1843–1846. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)81159-0

35. Pardos M., Royo A., Gil L., Pardos J.A. Effect of Nursery Location and Outplanting Date on Field Performance of Pinus halepensis and Quercus ilex Seedlings. Forestry, 2003, vol. 76, iss. 1, pp. 67–81. https://doi.org/10.1093/forestry/76.1.67

36. Radoglou K., Dini-Papanastasi O., Kostopoulou P., Spyroglou G. Forest Regeneration Material: State of the Art and a New European Approach for Pre-Cultivated Planting Stock Production. Forestry in Achieving Millennium Goals. Serbia, Novi Sad, 2008, vol. 1, pp. 23–29.

37. Repo T., Zhang G., Ryyppö A., Rikala R., Vuorinen M. The Relation between Growth Cessation and Frost Hardening in Scots Pines of Different Origins. Trees, 2000, vol. 14, pp. 456–464. https://doi.org/10.1007/s004680000059

38. Ryyppö A., Repo T., Vapaavuori E. Development of Freezing Tolerance in Roots and Shoots of Scots Pine Seedlings -at Nonfreezing Temperatures. Canadian Journal of Forest Research, 1998, vol. 28, no. 4, pp. 557–565. https://doi.org/10.1139/x98-022

39. Savolainen O., Bokma F., García-Gil R., Komulainen P., Repo T. Genetic Variation in Cessation of Growth and Frost Hardiness and Consequences for Adaptation of Pinus sylvestris to Climatic Changes. Forest Ecology and Management, 2004, vol. 197, iss. 1–3, pp. 79–89. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.05.006

40. Simpson D.G. Frost Hardiness, Root Growth Capacity and Field Performance Relationships in Interior Spruce, Lodgepole Pine, Douglas-Fir, and Western Hemlock Seedlings. Canadian Journal of Forest Research, 1990, vol. 20, no. 5, pp. 566–572. https://doi.org/10.1139/x90-073