Приморский край – один из самых крупных регионов Дальнего Востока Российской Федерации [1]. Территория края простирается вдоль побережья Японского моря, которое оказывает значительное воздействие на климат и растительность Приморья.
По последним данным учета лесного фонда, общая площадь лесов края составляет 10295,2 тыс. га. На площади 5341,5 тыс. га произрастают хвойные древесные породы [2]. В лесном фонде повсеместно распространены представители семейства Сосновые – Pinaceae Lindl., которое представлено четырьмя родами: сосной (Pinus L.), пихтой (Abies Mill.), елью (Picea A. Dietr.) и лиственницей (Larix Mill.).
Леса Дальнего Востока богаты и разнообразны по флористическому составу. Только представителей рода пихта (Аbies Mill.) в лесном фонде насчитывается пять видов: почкочешуйная (белокорая, амурская) (A. nephrolepis Maxim.), цельнолистная (A. holophylla Maxim.), Майра (A. mayriana Miyabe et Kudo), сахалинская (A. sachalinensis Mast.), Вильсона (A. wilsonii Myabe et Kudo) [3].
В общей площади лесного фонда Дальневосточного федерального округа пихтарники составляют 18,4 % [2].
На крайнем юге Приморского края на площади около 23,4 тыс. га произрастает пихта цельнолистная. Самая крупная хвойная порода на российском Дальнем Востоке [4]. Стройное дерево, высотой 45–50, редко – 55 м и 1,5–2 м в диаметре ствола с густой ширококонической раскидистой кроной [5].
Чернопихтово-широколиственные леса, где основной лесообразующей породой является пихта цельнолистная, отличаются своей уникальностью от других формаций юга Дальнего Востока. Этим лесам свойственна сложность фитоценозов и высокое биологическое разнообразие.
Древесина пихты цельнолистной широко применяется в народном хозяйстве. Она также высоко ценится как экспортный товар. Используется в виде круглых сортиментов, для производства превосходных пиломатериалов, шахтных стоек, столбов, шпал, бруса. Из отборных стволов получается резонансная древесина. Cлужит сырьем для производства целлюлозы, бумаги, используется в гидролизной промышленности. Хвоя пихты используется для изготовления хвойных эфирных масел [6].
Приказом Федерального агентства лесного хозяйства (Рослесхоз) от 05 декабря 2011 г. № 513 утвержден Перечень видов (пород) деревьев и кустарников, заготовка древесины которых не допускается [7–8].
Однако запасы пихты цельнолистной в лесном фонде ограничены. Массовые бессистемные и хищнические рубки ее начались еще во времена хозяйничанья интервентов и частных коммерсантов. Отборные экземпляры повсеместно вырубались в приисковом порядке [6].
Некоторый ущерб чернопихтовым лесам наносят дикие животные (олени, изюбры и др.), поедающие подрост пихты, а также несанкционированные рубки местным населением деревьев пихты на «новогодние елки» [6, 9].
В этой связи необходимы эффективные меры по сохранению и ускоренному восстановлению данной ценной древесной породы. Ключевыми направлениями по сохранению дальневосточной пихты цельнолистной являются защита лесов от лесных пожаров, незаконных рубок спелой древесины и интенсификация работ по лесовосстановлению, за счет применения стимуляторов роста, которые положительно зарекомендовали себя в сельском хозяйстве [10]. В последние годы стимуляторы роста широко используются в лесном хозяйстве России [11–12] и за рубежом [13–14].
Целью настоящего исследования является изучение влияния корневой подкормки стимуляторами роста Крезацин, Рибав-Экстра, Циркон, Экопин, Эпин-Экстра одно-двулетних сеянцев пихты цельнолистной на их рост и развитие.
Материалы и методы исследования
Объект исследования - питомник ГТС – филиал ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, который расположен в с. Горно-Таежное, в 25 км к юго-востоку от г. Уссурийска. Исследования проведены в 2016–2019 гг. Шишки пихты цельнолистной заготовлены осенью в лесном массиве, прилегающем к территории станции. Семена извлечены из шишек, очищены от крылаток и весной высеяны в гряды питомника на площади 0,02 га. Повторность опыта – трехкратная. Подготовку почвы и дальнейшее выращивание сеянцев проводили по указанной ранее методике [3, 15].
Материалы полевых опытов были подвергнуты статистической обработке в прикладной программе MS Excel 2007. Полученные результаты сравнивали по вариантам опыта и с контролем. Существенность различий с контролем рассчитывалась с использованием t-критерия Стьюдента [16].
Результаты исследования и их обсуждение
Эффективность применения стимуляторов на рост сеянцев пихты цельнолистной отмечена в первый год их роста (рис. 1–3).
Наблюдается активизация нарастания корневой системы. Наиболее эффективное воздействие стимуляторов роста отмечено при подкормке сеянцев растворами Крезацина, Рибав-Экстра и Циркона.
Так, при концентрации препарата 1 мл / 10 л воды превышение длины мочки корня, по отношению к контролю составило при подкормке Цирконом – 22,1 %, Рибав-Экстра и Крезацином соответственно 16,2 и 19,1 %.
Рис. 1. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю высоту однолетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 2. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на средний диаметр шейки корня однолетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 3. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю длину мочки корня однолетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
При более низкой концентрации растворов (1 мл / 5 л) величина превышений снизилась до 11,8 % (Крезацин) – 19,1 % (Рибав-Экстра и Циркон).
Одновременно, с нарастанием длины мочки корня, происходила активизация роста сеянцев и по диаметру корневой шейки, которая по сравнению с контролем и, в зависимости от концентрации препарата, превышала контроль на 4,5–13,6 %.
Положительное влияние стимуляторов роста на нарастание корневой системы активизировало рост сеянцев и по высоте. Так, при концентрации препаратов 1 мл / 10 л показатели роста сеянцев превышали контроль: при подкормке раствором стимулятора Эпин-Экстра – на 21,6 %. Крезацин и Циркон способствовали повышению роста по высоте – на 33,3–35,3 %, а Рибав-Экстра и Экопин – на 27,5 и 29,4 %.
Более высокая активность наблюдается у Циркона. Слабая концентрация раствора (1 мл / 5 л) менее эффективна: превышения к контролю снизились до 15,7 % (Эпин-Экстра) –25,5 % (Циркон). Различия с контролем существенны.
Активное развитие однолетних сеянцев стимулировало их рост во второй год и, в сочетании с проведенной корневой подкормкой, обусловило дальнейшее нарастание биометрических показателей их роста (рис. 4–6).
Рис. 4. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю высоту двулетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 5. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на средний диаметр шейки корня двулетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 6. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю длину мочки корня двулетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Так, превышения по высоте составили 19,4–44,9 %; диаметру шейки корня – 3,6– 28,6 %, по длине мочки корня – 1,2–51,6 %. Наиболее эффективна подкормка препаратами концентрацией растворов 1 мл / 10 л.
Более высокие показатели роста сеянцев наблюдались при корневой подкормке препаратами Крезацин и Циркон концентрацией растворов 1 мл / 10 л.
В конце второго года роста у опытных сеянцев отмечено начало образования кроны. Наблюдалось заложение почек боковых побегов.
В начале следующего, третьего вегетационного периода, после прекращения подкормки, продолжался активный рост опытных сеянцев (рис. 7–9).
Сеянцы достигли стандартных размеров, а в конце вегетации – значительно их превышали. Наиболее активный рост наблюдался у сеянцев, подкормленных стимуляторами Крезацин, Циркон, Экопин, Рибав-Экстра.
Рис. 7. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю высоту трехлетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 8. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на средний диаметр шейки корня трехлетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Рис. 9. Влияние корневой подкормки стимуляторами роста на среднюю длину мочки корня трехлетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.): а – контроль, b – Крезацин, с – Рибав-Экстра, d – Циркон, e – Экопин, f – Эпин-Экстра
Более активный рост сеянцев отмечен при корневой подкормке растворами стимуляторов концентрацией 1 мл / 10 л. Также отмечена активизация роста сеянцев, подкормленных растворами более низких концентраций. Различия с контролем достоверны.
Одновременно с активизацией роста сеянцев после проведения корневой подкормки наблюдается и эффективность их развития. У трехлетних сеянцев началось развитие боковых побегов.
На нарастание массы сеянцев в сухом состоянии активное влияние оказали все используемые в опытах стимуляторы. Наиболее эффективны стимуляторы: Крезацин, Рибав-Экстра, Циркон и Экопин (превышение к контролю, в зависимости от концентрации раствора, составило 140,1–179,7 %, 125,4–158,5 %, 142,1–179,9 % и 100,3–126,3 %). При концентрации 1 мл / 10 л различия с контролем существенны: tфакт > tтабл при Р = 0,05 %. Эпин-Экстра менее эффективен (превышение к контролю 97,2–111,3 %) (таблица).
Влияние стимуляторов роста на формирование биомассы трехлетних сеянцев пихты цельнолистной (Abies holophylla Maxim.)
|
Номер п/п |
Стимулятор |
Количество веточек первого порядка, шт. |
Сухая масса сеянца в воздушно-сухом состоянии, г |
|||||
|
стволик |
веточки |
хвоя |
итого надземная часть |
корневая система |
общая масса |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Контроль |
3 |
0,56 |
0,43 |
1,19 |
2,18 |
1,36 |
3,54 |
|
|
Концентрация раствора 1 мл / 5 л |
||||||||
|
1 |
Эпин-Экстра |
2 |
1,54 |
0,87 |
0,87 |
3,28 |
3,70 |
6,98* |
|
Процент к контролю |
–33,3 |
+175,0 |
+102,3 |
–26,9 |
+50,5 |
+172,1 |
+97,2 |
|
|
2 |
Циркон |
2 |
1,75 |
0,61 |
1,48 |
3,84 |
4,73 |
8,57* |
|
Процент к контролю |
–33,3 |
+212,5 |
+41,9 |
+24,4 |
+76,1 |
+247,8 |
+142,1 |
|
|
3 |
Крезацин |
2 |
1,92 |
0,54 |
1,07 |
3,53 |
4,97 |
8,50 |
|
Процент к контролю |
–33,3 |
+242,9 |
+25,6 |
–10,1 |
+61,9 |
+265,4 |
+140,1 |
|
|
4 |
Рибав-Экстра |
3 |
1,86 |
0,48 |
1,34 |
3,68 |
4,30 |
7,98 |
|
Процент к контролю |
– |
+232,1 |
+11,6 |
+12,6 |
+68,8 |
+216,2 |
+125,4 |
|
|
5 |
Экопин |
3 |
1,57 |
0,41 |
1,03 |
3,01 |
4,08 |
7,09 |
|
Процент к контролю |
– |
+180,4 |
–4,7 |
–13,4 |
+38,1 |
+200,0 |
+100,3 |
|
|
Концентрация раствора 1 мл / 10 л |
||||||||
|
1 |
Эпин-Экстра |
2 |
1,85 |
0,45 |
0,92 |
3,22 |
4,26 |
7,48 |
|
Процент к контролю |
–33,3 |
+230,4 |
+4,7 |
22,7 |
+47,7 |
+213,2 |
+111,3 |
|
|
2 |
Циркон |
5 |
2,07 |
0,67 |
1,94 |
4,68 |
5,23 |
9,91* |
|
Процент к контролю |
+66,7 |
+269,6 |
+55,8 |
+63,0 |
+114,7 |
+284,6 |
+179,9 |
|
|
3 |
Крезацин |
4 |
2,11 |
0,56 |
1,82 |
4,49 |
5,41 |
9,90* |
|
Процент к контролю |
+33,3 |
+276,8 |
+30,2 |
+52,9 |
+106,0 |
+297,8 |
+179,7 |
|
|
4 |
Рибав-Экстра |
3 |
1,96 |
0,51 |
1,71 |
4,18 |
4,97 |
9,15* |
|
Процент к контролю |
– |
+250,0 |
+18,6 |
+43,7 |
+91,7 |
+265,4 |
+158,5 |
|
|
5 |
Экопин |
2 |
1,62 |
0,49 |
1,47 |
3,58 |
4,43 |
8,01* |
|
Процент к контролю |
–33,3 |
+189,3 |
+14,0 |
+23,5 |
+64,2 |
+225,7 |
+126,3 |
|
Примечание: * различия достоверны.
Заключение
1. Таким образом, опыты показали, что для выращивания сеянцев пихты цельнолистной наиболее эффективны стимуляторы роста Крезацин, Рибав-Экстра, Циркон и Экопин при концентрации раствора 1 мл / 10 л. Стимулятор Эпин-Экстра менее эффективен.
2. Наблюдалась активизация роста сеянцев по биометрическим показателям. Трехлетние сеянцы, выращенные при корневой подкормке указанными выше стимуляторами, по показателям роста соответствуют требованиям действующего ОСТ 56–98–93, превышая его [17].