Н. Г. Чернышевского занятия по экологии на пришкольном участке: теория и практика учебно-методическое пособие



страница7/11
Дата02.05.2016
Размер2.06 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

2.2.3. Семенное размножение


Агротехника семенного размножения древесных растений приведена во многих пособиях [18]. В работах и рекомендациях даны сроки, нормы и способы посева семян, глубина их заделки, уход за сеянцами и т.д. Остановимся на выращивании растений из семян в небольших интродукционных питомниках, в том числе и для целей организации и проведения учебно-опытных занятий на территории школьного экологического центра.

Одним из этапов организации и проведения учебно-опытных занятий является мобилизация видов растений. Процесс мобилизации заключается в сборе и завозе посевного или посадочного материала из мест их естественного обитания или из интродукционных центров (ботанических коллекций, дендрариев). При этом важно от каждого привлеченного образца семян получить всходы. Гибель семян приводит к задержке исследований (проведения экспериментов, учебно-опытных занятий), как минимум, на один год, т.е. до следующего урожая, сбора и завоза семян. Применяемая агротехника размножения в интродукционных центрах аридных регионов заключалась в посеве семян в откосы поливных борозд с последующим поливом по бороздам, т.е. традиционным методом. Такой процесс выращивания растений сопровождается неизбежным в условиях пустыни, полупустыни и степи значительным процентом гибели семян и всходов. Частые сильные ветры выдувают семена из посевных строк или же способствуют их погребению на значительную глубину. Полив, осуществляемый по бороздам, дополняет отрицательные действия ветров, смывая или вмывая семена в почву. Исследований показали, что многие малочисленные образцы семян практически не давали всходов или их количество не позволяло осуществить намеченные учебной программой опыты. Кроме того, гибель растений наблюдалась также и при пересадке сеянцев из посевного в школьное отделение питомника — на доращивание, а также при переносе саженцев на постоянное место или для проведения эксперимента. Одной из причин гибели растений является специфическое развитие в аридных условиях у многих видов корневых систем, заключающееся в формировании малоразветвленных, глубоко уходящих в почву корней. Выкопка такого посадочного материала сопровождается значительным повреждением корней, что отрицательно влияет на их приживаемость при пересадке. В связи с этим предлагается выращивание сеянцев в посевных чеках, устройство которых не представляет больших затрат. Чек выполняется из деревянного каркаса шириной 120 см, высотой — 25 см, длина зависит от наличия посевного материала и обычно составляет 200—300 см. По длине каркас разделен на посевные ячейки шириной


20 см (рис. 6). Каркас заглубляется в почву, посевные ячейки заполняются субстратом из местной почвы, перегноя, песка и древесных опилок в пропорции 2:1:1:1. Проводится обильный полив и выравнивание субстрата. Семена большинства видов высеваются на поверхность почвосмеси с последующим прижатием их к субстрату и мульчированием (покрытием семян) смесью перегноя и просеянных опилок в пропорции 1:1. При посеве семян хвойных растений в состав субстрата, для нормального развития микоризы, добавляется почва из-под хвойных насаждений. Толщина мульчи зависит от размера семян и их биологии (0,5—2,5 см). При осеннем посеве семян увлажненная и уплотненная поверхность мульчи покрывается слоем древесных опилок в 3—4 см.



Рис. 6. Деревянный каркас посевного чека
Полив осуществляется путем распыливания воды специальными насадками, вмонтированными в водовод, проходящий над посевными чеками (рис. 7).

Стенки посевных ячеек фиксируют семена, что предотвращает их смешивание с другими видами. Состав смеси, стенки каркаса, посевных ячеек и регулярный полив путем распыливания воды над чеком способствуют формированию компактной, хорошо разветвленной в верхнем (5—20 см) слое почвы корневой системы, что повышает процент приживаемости сеянцев при их пересадке. Сравнительный анализ показал, что такой способ выращивания сеянцев значительно повышает грунтовую всхожесть семян и сохранность растений в посевном отделении питомника. Применение посевных чеков позволяет значительно ускорить этап мобилизации видов и организации учебно-опытных занятий.



Рис.7. Распылитель поливной воды, рекомендуемый нами

для выращивания растений в небольших питомниках

2.2.3.1. Посевные гидроизолированные чеки
с подпитывающим увлажнением

Многим приречным растениям пустынной, полупустынной и степной зоны свойственны анемо- и гидрохория. Таковы ивы, тополя, гребенщики и др. Эти древесные растения имеют очень сходную экологию расселения и прорастания. Созревание семян у таких видов, как правило, приурочено к спаду паводковых вод в данной местности и освобождению от воды прибрежных отмелей, то есть к оптимальному для прорастания семян периоду вегетации. Для этих растений характерны мелкие семена, быстрая потеря всхожести. Для прорастания семян необходима высокая влажность субстрата и достаточно высокая температура. Подтверждением этого может служить совместное произрастание на образующихся отмелях самосева тополей, ив и гребенщиков, что наблюдалось в поймах рек Или, Чу, Сыр-Дарьи и Аму-Дарьи. Разработка методов генеративного размножения упомянутых деревьев и кустарников имеет важное практическое значение. Из видов, представляющих флору пустынь, туранговые тополя являются наиболее перспективными растениями для озеленительных работ и защитного лесоразведения в аридных регионах. Они обладают широкой экологической валентностью к атмосферной засухе, засоленности почв, высоким температурам. Однако их внедрение в культуру сдерживается трудностью генеративного размножения. Стеблевыми черенками туранга практически не размножается. Использование их корневых отпрысков также не удовлетворяет запросы производства в посадочном материале. В степных регионах тополя и ивы, в основном, размножаются путем укоренения черенков, ввиду того, что отсутствует эффективная технология генеративного размножения этих видов. Исследователями предложен новый способ, который основан на анализе наблюдений за процессом генеративного размножения в природе. В результате выявлялись основные абиотические факторы, лимитирующие размножение.
1 2 3 4 5 6 7





Р
8
ис. 8. Посевной чек с постоянным
подпитывающим через дренаж увлажнением:


1) поливная вода, 2)-торфяная крошка (предпосевное покрытие почвосмеси), 3)- дренажный горизонт, 4) почвосмесь, 5) каркас, 6) водопровод,
7) гидроизоляция, 8) сливной кран, 9) сливная яма

На этой основе разрабатывались приемы, позволяющие моделировать в условиях искусственного размножения, оптимальные условия для прорастания семян и развития проростков. В природе естественное возобновление из семян тополей наблюдается в условиях избыточного увлажнения. В дальнейшем, по мере подсыхания почвы, происходит массовая гибель всходов, а выживают лишь единичные особи. Аналогичные явления наблюдаются в процессе изучения генеративного размножения в пустынных условиях у видов из родов Tamarix L. и Salix L. Для обеспечения высокой и стабильной влажности почвы разработана специальная конструкция гидроизолированного посевного чека с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением [8]. Для устройства такого чека готовится выемка грунта размером 500х200х35 см, дном и стенками ее служит 10-сантимметровый слой бетона (рис. 4). На дно насыпается 10 см дренажного слоя (галька). Для засыпки грунта на дренаж устанавливается деревянный каркас (450х150х25 см), между ним и бортами выемки оставляется 25-сантиметровое пространство. В каркас засыпается почва слоем 20 см. Вода заливается в пространство между каркасом и бортами выемки до уровня поверхности почвы. Таким образом достигается ее постоянное, полное насыщение влагой (рис.8).



Для регулирования уровня воды и отвода ее в сбросную яму в борт выемки вмонтирован кран. В производственных условиях размеры чеков могут быть значительно увеличены по длине. Гидроизоляцией может служить водоупорная глина, полиэтиленовая пленка или специальные литые формы. На полуострове Мангышлак, в условиях пустыни, начиная с 1977 г., успешно выращиваются сеянцы различных видов тополей, ив, гребенщиков, спиреи и представителей других родов.

Таблица 18

Влияние состава почвосмеси на рост и выход сеянцев
с единицы площади P. diversifolia Schrenk


Показатели

m



Cv

P

t

1

2

3

4

5

6

Песок, перегной, суглинок (3:1:6)

Выход сеянцев с 1 м2 (шт)

230,09,2

65,0

23,0

4,0

25

Средняя высота (см)

9,30,28

1,99

21,4

3,0

33

Промытый песок

Выход сеянцев с 1 м2 (шт)

155,05,4

38,18

24,6

3,4

28

Средняя высота (см)

4,20,17

1,2

28,5

4,4

24

Суглинок

Выход сеянцев с 1 м2 (шт)

187,06,2

44,19

23,7

3,3

30

Средняя высота (см)

5,60,21

1,48

26,4

3,7

26

Песок, торф (2:1)

Выход сеянцев с 1 м2 (шт)

263,99,24

71,1

27,0

3,5

28

Средняя высота (см)

9,80,12

0,85

8,7

1,2

81

Для определения оптимального состава почвосмеси на рост и выход сеянцев были проведены специальные исследования. Семена Populus diversifolia Schrenk, с лабораторной всхожестью 83%, высевались 25.V в почвосмесь, состоящую из песка, перегноя и суглинка в пропорции 3:1:6; из чистого песка; из суглинка; из песка и торфа, в пропорции 2:1. Выход сеянцев с единицы площади и их высота в см приведены в табл. 18.

Из исследованных субстратов лучшим является почвосмесь, состоящая из песка и торфа в пропорции 2:1. В табл. 19 отражена засоленность почвосмеси по вариантам опыта. Сумма легкорастворимых солей в субстрате из песка и торфа значительно ниже, чем в других вариантах и составляет в верхнем (0—5 см) горизонте 0,31%, на глубине 5—10 см — 0,27% и на глубине 10—15 см — 0,24%, что объясняет хороший рост сеянцев.


Таблица 19
Засоленность почвосмеси в опытах

(%, на абсолютно сухую почву)

Глубина

Состав водной вытяжки

образцов, см

Сумма солей

CO3,,

HCO3,,

Cl,

SO4,,

Ca..

Mg..

Na.+K.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Песок, перегной, суглинок (3:1:6)

0-5

0,62

нет

0,027

0,117

0,28

0,033

0,02

0,144

5-10

0,18

нет

0,116

0,022

0,052

0,06

0,01

0,011

10-15

0,38

нет

0,037

0,004

0,024

0,006

0,01

0,009

Промытый песок

0-5

0,34

нет

0,053

0,021

0,242

0,071

0,15

0,044

5-10

0,38

нет

0,015

0,050

0,112

0,009

0,004

0,051

10-15

0,28

нет

0,025

0,034

0,134

0,011

0,007

0,053

Суглинок

0-5

0,59

нет

0,025

0,167

0,288

0,036

0,125

0,117

5-10

0,31

нет

0,023

0,118

0,177

0,023

0,113

0,054

10-15

0,18

нет

0,026

0,005

0,077

0,034

0,006

0,027

Песок, торф (2:1)

0-5

0,31

нет

0,013

0,031

0,170

0,052

0,010

0,028

5-10

0,27

нет

0,012

0,007

0,179

0,060

0,012

0,003

10-15

0,24

нет

0,012

0,007

0,151

0,046

0,012

0,006

Посев семян непосредственно в почвосмесь дает относительно низкий выход сеянцев с единицы площади. Семена высевались во всех вариантах нормой 10000 шт. на один квадратный метр. Максимальный выход составил 263,09,24 сеянца с одного м2. В связи с этим были проведены исследования, направленные на выявление влияния покрытия почвосмеси различным материалом на выход сеянцев. Семена Populus ariana Dode (лабораторная всхожесть 86%) и P. diversifolia Schrenk (лабораторная всхожесть 66%) высевались в почвосмесь, покрытую:1—5 см слоем крупнозернистого песка, 2—5 см слоем суглинка, 2—3 см слоем торфяной крошки (табл. 20).


Таблица 20
Выход сеянцев тополей
в зависимости от материала, покрывающего субстрат (шт. /м2 )



Название вида

Статистические показатели




Mm



Cv

P

T

1

2

3

4

5

6

Покрытие песком (5 см)

P. diversifolia Schrenk

160,05,2

36,7

22,9

3,2

30,7

P. ariana Dode

100,03,8

26,8

26,8

3,8

26,3

Покрытие суглинком (5 см)

P. diversifolia Schrenk

150,05,5

38,88

25,2

3,7

27,2

P. ariana Dode

310,06,1

43,13

13,9

1,9

50,8

Покрытие торфом (2 см)

P. diversifolia Schrenk

1230,023,2

164,02

13,3

1,8

53,4

P. ariana Dode

2979,034,2

243,2

8,2

1,16

87,6

Анализ исследований показал, что лучшим материалом для покрытия субстрата перед посевом семян является торфяная крошка. Торф исполняет роль фиксатора семян и в то же время, обладая высокой гигроскопичностью, создает оптимальные условия для их прорастания. Определена также возможность использования для предпосевного покрытия почвосмеси перегноя в смеси с древесными опилками в пропорции 1:1. Выход сеянцев с 1 м2 P. ariana Dode при лабораторной всхожести семян 72% составляет 2500 31, а в контроле (без покрытия) — 2508 шт.

С целью определения оптимальных сроков посева были проведены посевы семян Populus ariana Dode, P. pruinosa Schrenk, P. diversifolia Schrenk и Salix songarica Pall. Семена высевались в фазе физиологической зрелости и в фазе урожайной зрелости. Степень зрелости семян определялась экспериментально путем сбора семян в разные сроки и определения их лабораторной всхожести.

Таблица 21
Высота сеянцев тополей и ив, в зависимости от сроков посева


Дата посева

Продолжительность роста (дни)

Высота (см)

Mm




Cv

P

t

1

2

3

4

5

6

7

Посев семян в фазе физиологической зрелости

Populus ariana Dode

7.V

83

10,960,3

3,0

27,3

2,7

21,6

P. diversifolia Schrenk

7. V

83

11,30,32

3,2

28,3

2,8

21,0

P. pruinosa Schrenk.

27. V

90

12,10,36

3,6

29,8

2,9

17,0

Salix songarica Pall.

7. V

87

27,30,65

6,5

23,8

2,3

25,1

Посев семян в фазе урожайной зрелости

Populus ariana Dode

15. V

46

4,250,09

0,9

21,1

2,1

47,2

P. diversifolia Schrenk

15. V

46

4,560,12

1,2

26,3

2,6

38,0

P. pruinosa Schrenk

25. V

62

5,30,17

1,7

32,1

3,2

31,1

Salix songarica Pall.

15. V

46

9,250,3

3,2

34,5

3,4

30,8

Посев семян в фазе физиологической зрелости позволил увеличить период развития и роста сеянцев для тополей в среднем на 38 дней и для ив — на 43 дня. Высота однолетних сеянцев при посеве семян в фазе физиологической зрелости значительно превышает высоту растений, полученных при посеве семян в фазе урожайной зрелости. Так, например, средняя высота сеянцев P. pruinosa Schrenk, полученных в результате посева семян в фазе физиологической зрелости, составляет 12,10,36 см, а в фазе урожайной зрелости — 5,30,17 см. Аналогичны и результаты по другим видам (табл. 21).

Сохранность сеянцев, выращенных из семян, высеянных в фазе физиологической зрелости, в результате их перезимовки, в среднем на 17,8% выше, чем сеянцев выращенных из семян, высеянных в фазе их урожайной зрелости. Таким образом, посев семян в фазе физиологической зрелости позволяет сократить до одного года содержание сеянцев в посевных чеках, повысить процент сохранности растений в зимний период.

Применение торфяной крошки для покрытия субстрата перед посевом семян в значительной степени повышает выход сеянцев с единицы площади.

Эффективность посева семян в фазе физиологической зрелости и высева семян в субстрат, покрытый торфяной крошкой, приведена в табл. 22.

Таблица 22

Эффективность выращивания сеянцев тополей из семян
в фазе их физиологической зрелости, с покрытием субстрата торфом


Показатели

Контроль

Опыт

Разница

Площадь посева (м2)

15

15

-

Выращено сеянцев, тыс. шт.

4,65

44,5

+39,85

Выход сеянцев с 1 м2, шт.

310,0

2970

+2660

Затраты на выращивание 1 тыс. шт., выраженные в %

100

46

–54

Контроль — посев семян в период их урожайной зрелости в субстрат без предпосевного покрытия;

Опыт — посев семян в период их физиологической зрелости в субстрат, покрытый 2 см слоем торфяной крошки.

Таким образом, предлагаемый прием посева семян туранговых тополей в фазе физиологической зрелости с предпосевным покрытием субстрата торфом сокращает трудозатраты на выращивание одной тысячи сеянцев с 1,76 до 0,81 человеко-дня.

Следует отметить, что до наших исследований отсутствовала агротехника размножения ценных для аридных районов туранговых тополей, занесенных в «Красную книгу».

Посевные гидроизолированные чеки с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением успешно использовались при выращивании трудноразмножающихся в аридных условиях видов из родов Salix L., Populus L., Tamarix L., Spiraea L., Physocrpus Maxim., Betula L. и других. В таких чеках, разделенных на отдельные отсеки, представляется возможным проведение научных и учебно-опытных исследований разного направления. В чеке возможно моделирование различных экологических условий, что позволяет отбор растений по определенным признакам: солевыносливости, отношению к атмосферной и почвенной засухе, энергии роста и т.д.

К семенному способу размножения чаще всего прибегают при размножении таких деревьев и кустарников, которые плохо или совсем не размножаются стеблевыми черенками. Не исключается возможность исследований, целью которых является омоложение популяции, путем генеративного размножения. При семенном размножении происходит генетическое обновление особей. Такие особи более устойчивы к сердцевинной гнили и другим болезням. Эффективные методы семенного размножения необходимы для селекции. В данном разделе не только приведена методика и технология создания посевных чеков, но результат проведенных исследований, которые определяют некоторые направления в организации и проведении учебно-опытных занятий на школьном экологическом участке.

На основании опытов и литературных исследований, целесообразно внедрение в практику организации экологических практикумов в школах, наряду с использованием посевных чеков внедрение метода выращивания растений с закрытыми корневыми системами.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница