AGRIS - 

2023

Aleksandr A. Ageev | Yuliya V. Saltsevich | Ludmila V. Buryak

Представлены результат 5-летнего эксперимента по выращиванию посадочного материала ели сибирской с применением различных комплексов биостимуляторов и опыт использования полученного посадочного материала в искусственном лесовосстановлении. Биостимуляторы для проведения опыта подбирались исходя из анализа исследований других авторов. Выбор способа обработки семян и сеянцев ели сибирской и концентрация препаратов устанавливались согласно «Государственному каталогу пестицидов и агрохимикатов», а также рекомендациям от производителей биостимуляторов. Выявлено эффективное влияние биопрепаратов «Феровит» (0,1 %) и «Цитовит» (0,01 %) для предпосевной обработки семян ели сибирской и препаратов «Эпин-экстра» и «Гетероауксин» с концентрацией растворов 0,002 % для корневой обработки сеянцев. Установлено, что определенное последовательное применение биостимуляторов роста на разных этапах выращивания сеянцев способствует более интенсивному протеканию биохимических процессов внутри растения (увеличение хлорофилла а, b и каротиноидов), корреляция с высотой и фитомассой надземной части при этом положительная. Применение комплекса стимуляторов в сочетании «Феровит»–«Гетероауксин» и «Цитовит»–«Эпин-экстра»–«Гетероауксин» позволило получить в 3-летний срок посадочный материал, отвечающий не только минимальным требованиям к высоте и диаметру стволика, но и положительно отличающийся другими качественными показателями, такими как соотношение надземной/подземной частей растения, одревесненность стволика. По истечении срока выращивания сеянцев посадочный материал ели сибирской, культивируемый по разработанной технологии, при соблюдении всех требований и нормативов был использован для создания опытного участка лесных культур. За основу создания лесных культур приняты стандартные рекомендации, а также технические характеристики машин и агрегатов лесничества, где происходила посадка сеянцев ели сибирской. По результатам инвентаризационных работ на конец первого года посадочный материал обеспечил высокий процент приживаемости в культурах – 98,7 %. Для цитирования: Агеев А.А., Салцевич Ю.В., Буряк Л.В. Комплексное применение биостимуляторов при выращивании сеянцев ели (Picea obovata L.) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 73–87. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-73-87 | The article presents the results of a 5-year experiment on the cultivation of Siberian spruce seedlings combined with integrated use of biostimulants. Additionally, it describes an experience in application of the acquired planting material to artificial reforestation. The analysis of scientific publications was used for type selection of the chemical substances. The treatment for the seeds and the seedlings of Siberian spruce and the concentration of the growth promoters were chosen according to the “State Catalog of Pesticides and Agrochemicals Permitted for Use on the Territory of the Russian Federation”. For this purpose, the recommendations from manufacturers were also taken into concern. It is revealed that Ferovit (0.1 %) and Cytovite (0.01 %) are effective as pre-sowing treatment of the Siberian spruce seeds. Epin-Extra and Heteroauxin with concentrations of 0.002 % give a positive effect on the root development of the seedlings. The experiments showed that a certain sequential use of biostimulants at different stages of the seedling’s cultivation contributes to more intensive biochemical processes inside the plants (an increase in chlorophyll a, b, and carotenoids) with a positive correlation between height and phytomas in aerial parts. The combinations of the biostimulants, such as Ferovit–Heteroauxin and Cytovite–Epin-Extra–Heteroauxin, have improved the plant material within three years. The seedlings satisfied the requirements for the trunk’s height and diameter. They also demonstrated higher quality parameters, such as the proportion between aerial part and root system of the plants, as well as woodiness of the trunks. At the end of the nursery period, the planting material of Siberian spruce, cultivated according to the developed technology with all the requirements and regulations, was used to create a trial plot of forest. The reforestation of the Siberian spruce seedlings was made based on the standard recommendations and technical characteristics for the forestry equipment. The inventory inspection at the end of the first year demonstrated 98.7 % capacity for survival of the experimental trees. For citation: Ageev A.A., Saltsevich Yu.V., Buryak L.V. Integrated Application of Biostimulants in Cultivation of Siberian Spruce Seedlings (Picea obovata L). Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 73–87. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-73-87

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Sergey A. Shavnin | Irek A. Yusupov | Andrey A. Montile | Dmitry Yu. Golikov | Nataliya V. Marina

Исследовали сезонные изменения в период низких температур и характер корреляционных связей для содержания общей воды в хвое, пероксидазной активности и содержания отдельных компонентов антиокислительной системы хвои: каротиноидов, аскорбиновой кислоты, катехинов и флавонолов – у деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающих в градиенте условий среды, формируемых в зоне влияния теплового поля газового факела (на разном удалении от него) на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (Россия). Проверены 3 гипотезы: 1) тепловое поле газового факела в условиях низких температур влияет на водный обмен и состояние антиокислительной системы хвои; 2) повышение температуры среды в зоне влияния факела в осенне-зимний период приводит к уменьшению количества влаги в хвое, которое вызывает состояние окислительного стресса в клетках; 3) в работе антиокислительной системы хвои между ее отдельными компонентами существуют взаимосвязи, характеристики которых трансформируются в зависимости от условий среды, определяемых удалением от газового факела. В градиенте действия теплового поля факела не наблюдается дополнительного по сравнению с фоном снижения содержания общей воды в хвое и признаков изменения состояния антиокислительной системы, характерных для окислительного стресса. Влияние газового факела на показатели физиологического состояния хвои максимально на ближней к факелу секции. Оно проявляется в виде увеличения пероксидазной активности, количества общей воды, каротиноидов и в снижении содержания флавоноидов и аскорбиновой кислоты. Сезонная динамика изученных показателей не коррелирует с температурой среды, что говорит о ее непрямом действии на регуляцию активности антиокислительной системы хвои. Факторный и корреляционный анализ данных свидетельствуют об отличии физиологического состояния хвои на разном удалении от факела. В функционировании компонентов антиокислительной системы хвои не наблюдается доминирования отдельных процессов. Взаимосвязи между изученными показателями изменяются с удалением от факела. Наиболее устойчивой является отрицательная связь пероксидазной активности с остальными показателями, усиливающаяся с увеличением расстояния до факела. Степень согласованности работы отдельных компонентов антиокислительной системы максимальна в условиях фона и уменьшается с приближением к факелу. Это объясняется модифицирующим влиянием факела на физиолого-биохимические процессы адаптации хвои к конкретным климатическим условиям среды. Для цитирования: Шавнин С.А., Юсупов И.А., Монтиле А.А., Голиков Д.Ю., Марина Н.В. Сезонная динамика содержания компонентов антиокислительной системы хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне локального теплового воздействия // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 38–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57 | The seasonal changes in a period of low temperatures and characteristic correlations of some antioxidant system (AOS) components in pine needles influenced by a gas flare are investigated in this study. The parameters taken are total water content (TWC) in needles, peroxidase activity (AP) and selected elements of the antioxidant system of needles, such as content of carotenoids (Car), ascorbic acid (AA), catechins (Cat) and flavanols (Fl). The needles come from Scots pine trees (Pinus sylvestris L.), which grow in a gradient of environmental conditions formed in the zone of thermal field of the gas flare impact (at various distances). The gas flare is situated on the territory of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug (UGRA) of Russia. Three hypotheses were subject to verification: 1) the thermal field of the gas flare during the low temperature period affects the water exchange and the AOS state of needles; 2) increase in temperature of the environment in the flare impact zone during the autumn-winter period causes the decrease in amount of moisture in needles, which is a trait of oxidative stress in cells; 3) in the functioning of а needle’s AOS, there are correlations between its components, which values depend on distance from the gas flare and environment created by it. It was found that in the thermal field gradient of the flare, there is neither an additional reduction in TWC in needles compared to the background nor signs of change in the state of AOS corresponding to the oxidative stress in the cells. The greatest impact of the gas flare on characteristics of the physiological state of pine needles is observed in the section closest to the flare. It reveals in the higher values of AP, TWC, Car and decrease in concentration of Fl and AA. The seasonal dynamics of the studied traits values do not correlate with the temperature of the environment. It indicates the indirect effect on the regulation of needle’s AOS activity. The factor and correlation analysis of the data indicate a difference in physiological state of pine needles at different distances from the flare. There is no domination of any processes in the functioning of AOS components. The observed correlations between the studied properties change according to distance to the flare. The most stable is a negative AP relationship with ofter parameters, which rise with the increased distance from the flare. The consistency degree of separate AOS components functioning is maximal in background conditions and decreases when approaching the flare. This fact is explained by the modifying effect of the flare on physiological and biochemical processes of the needle’s adaptation to specific climatic conditions of the environment. For citation: Shavnin S.A., Yusupov I.A., Montile A.A., Golikov D.Yu., Marina N.V. Seasonal Dynamics of Content of Antioxidant System Components in Needles of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Trees Situated in the Local Warming Impact Zone. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 38–57. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

В.В. Стасова | Л.Н. Скрипальщикова | Н.В. Астраханцева | А.П. Барченков

Изучено содержание фотосинтетических пигментов в листьях березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях техногенных нагрузок и в фоновых условиях. Исследования проводили в березняках разнотравного типа леса в пригородной зоне г. Красноярска. Древостои, испытывающие техногенные нагрузки, расположены к востоку от города по направлению основного переноса воздушных масс, фоновые – в северном и западном направлениях от города, техногенная нагрузка на эти древостои минимальна. Содержание фотосинтетических пигментов определяли в этанольных экстрактах, расчет проводили на 1 г абсолютно сухой массы листьев. Аккумуляцию пыли листовой поверхностью оценивали по методике Ж. Детри (1973). В промытых листьях определяли содержание ионов цинка, свинца, алюминия и фтора. Показано, что содержание хлорофилла а в листьях берез из условно чистых мест произрастания несколько ниже, чем в листьях из древостоев, подвергающихся техногенным нагрузкам. Содержание хлорофилла b в листьях берез из разных мест произрастания оказалось в 2,5–3 раза ниже, чем хлорофилла а, и сопоставимо с содержанием каротиноидов. Общее содержание хлорофиллов колебалось от 5,4 до 7,3 мг/г абсолютно сухой массы, соотношение форм хлорофиллов – от 2,5 до 3, отношение суммы содержания хлорофиллов к суммарному содержанию каротиноидов – от 3,4 до 3,8. При увеличении пылевой нагрузки росло содержание всех фотосинтетических пигментов. Накопление ионов цинка в клетках листа березы отрицательно сказывалось на содержании пигментов, особенно хлорофилла а, но с соотношением пигментов не коррелировало. Значимой корреляции содержания свинца и фотосинтетических пигментов не установлено. При увеличении концентрации алюминия в листьях количество хлорофиллов и каротиноидов достоверно возрастало, связи уровня алюминия с соотношением пигментов не обнаружено. Между содержанием фтора в листовой массе и количеством разных форм хлорофилла достоверных корреляций не найдено. Полученные результаты свидетельствуют об адаптивной реакции фотосинтетического аппарата на присутствие поллютантов в концентрациях ниже пороговых значений. Для цитирования: Стасова В.В., Скрипальщикова Л.Н., Астраханцева Н.В., Барченков А.П. Фотосинтетические пигменты в листьях березы повислой при техногенном воздействии // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 35–47. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-35-47 | The content of photosynthetic pigments in silver birch leaves (Betula pendula Roth.) is studied in areas with technogenic load and in baseline conditions. The research is performed in a forb type of birch forest in the suburbs of Krasnoyarsk. The wood stands exposed to a high level of technogenic pressure are located to the east of the city in the prevailing direction of air mass movement. The reference stands are under the least technogenic pollution and grow in western and northern areas of the city. The photosynthetic pigments are determined in ethanol extracts, calculated per 1 g of absolute dry mass (a.d.m.) of the leaves. A level of dust deposition on leaf surfaces is evaluated according to the method of J. Detrie (1973). The amounts of zinc, lead, aluminum, and fluorine ions are estimated in the washed leaves. It is found that the content of chlorophyll a inside the birch leaves from a relatively clean environment is slightly lower compared to the concentration in the leaves with the technogenic load. The chlorophyll b concentration is 2.5–3 times less than chlorophyll a and is close to the amount of carotenoids. The total chlorophyll content in birch leaves from different locations ranges from 5.4 to 7.3 mg/g a.d.m., the ratio of chlorophyll forms varies from 2.5 to 3, the proportion of net chlorophyll to carotenoids is between 3.4 and 3.8. As the level of dust increases, the content of the total photosynthetic pigments also rises. The accumulation of zinc ions in the birch leaf cells has a negative effect on pigment content, especially chlorophyll a, but doesn’t correlate with the ratio of the pigments. There has not been any correlation found between the lead and the photosynthetic pigments. It is noted that the rise in the concentration of aluminum significantly affects the contents of the chlorophylls and the carotenoids, while no relationship has been discovered between the concentration of aluminum and the proportion of the pigments. The relationship between fluorine and different forms of chlorophyll is absent as well. The results indicate the adaptive response of the photosynthetic system to the presence of pollutants in concentrations below the threshold values that are indicated in the literature. For citation: Stasova V.V., Skripal’shchikova L.N., Astrakhantseva N.V., Barchenkov A.P. Photosynthetic Pigments in Silver Birch Leaves (Betula pendula Roth.) with Technogenic Load. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 3, pp. 35–47. (In Russ.). https:// doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-35-47

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation