Применение минеральных удобрений при выращивании сеянцев каштана конского обыкновенного

Применение минеральных удобрений при выращивании сеянцев конского каштана обыкновенного

В.Б. Троц, д.с.-х.н, профессор, О.А. Белоусова, магистрант, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА

Одной из основных проблем современного лесного хозяйства Самарской области является дефицит посадочного материала, это касается и древесных пород, используемых в озеленении населённых пунктов [1]. По мнению многих специалистов, существенно увеличить выход сеянцев в лесных питомниках можно за счёт внедрения в производство современных приёмов выращивания молодых деревцев, направленных на оптимизацию жизненных факторов растительного организма. Одним из наиболее эффективных и экономически быстро окупаемых приёмов регулирования темпов роста и развития сеянцев является применение минеральных удобрений [2—4].

Однако в лесничествах минеральные удобрения применяются крайне редко, и нет конкретных рекомендаций по нормам и срокам их внесения под отдельные древесные породы, в частности под конский каштан обыкновенный.

Цель исследования — изучить влияние различных норм и сроков внесения полного минерального удобрения на особенности роста, морфологические параметры и выход стандартных сеянцев конского каштана обыкновенного (Aesculus Hippocastanum).

Материал и методы исследования. Эксперименты проводили в 2015—2016 гг. в лесном питомнике ФГБОУ ВО «Самарская ГСХА». Для решения поставленных задач закладывалось два полевых опыта. В опыте № 1 сеянцы конского каштана обыкновенного выращивали на трёх уровнях (вариантах) плодородия почвы: I — контроль (без удобрений); II — фон 1 (N40P40K40); III — фон-2 (N60P60K60). Расчётные дозы азотных, калийных и фосфорных удобрений вносились в один приём с осени под перепашку парового поля.

В опыте № 2 сеянцы выращивали на повышенном удобренном фоне N60P60K60. При этом схема опыта предусматривала три способа применения удобрений: 1-й — контроль — вся расчётная норма N60P60K60 вносилась под вспашку парового поля;

2-й — K^o — под вспашку парового поля, а N60P60 — весной при посеве; 3-я — K^0 — под вспашку парового поля, N30P30 — весной при посеве и N30P30 — при подкормках. Подкормки в течение вегетации проводили трижды при поливах: 1-я — весной после появления всходов; 2-я — в конце июня;

3-я — в конце июля. При подкормках удобрения растворяли в воде и вносили в почву с помощью обычной садовой лейки. Из азотных минеральных удобрений использовали аммиачную селитру (NH4NO3) с содержанием азота 35%, фосфорных — двойной суперфосфат Ca(H2PO4), содержащий

42% усваиваемого фосфора, калийных — хлористый калий (KCL) с концентрацией действующего вещества 62%.

Почва участка — чернозём типичный средне-мощный с содержанием гумуса 5,0%, подвижного фосфора 16 мг и обменного калия 19 мг на 100 г почвы. Обработку почвы проводили по системе чистого пара. Площадь опытных делянок составляла 12 м2, размещение вариантов систематическое, повторность опыта четырёхкратная. Схема посева — безгрядковая, рядовая с шириной междурядий 30 см.

Наблюдения и измерения в опытах проводили в соответствии с существующими методиками и ГОСТами [5—7]. Высоту растений измеряли с помощью линейки, начиная от корневой шейки до вершины стволика. Измеряли 100 случайно выбранных деревцев. Аналогично и параллельно с измерениями высоты стволиков проводили промеры длины корневой системы. Площадь листьев измеряли в период вегетации молодых деревцев путём промера ширины и длины 30 случайно выбранных листьев. Корневую массу сеянцев взвешивали после отделения стволиков в районе корневой шейки у 30 случайно выбранных деревцев, параллельно измеряли диаметр корневой шейки сеянцев. Для измерений контрольных образцов использовали линейку, штангенциркуль, а для взвешивания — электронные лабораторные весы ВК-300.

Результаты исследования. Экспериментами выявлено, что высота стволиков сеянцев конского каштана обыкновенного на неудобренной почве к концу первого года жизни достигла в среднем 12,0 см при диаметре корневой шейки 2,8 мм. Это соответственно на 20,0 и 30,0% меньше требований стандарта [8]. При этом длина корневой системы равнялась в среднем 8,8 см, а её масса — 6,7 г. Из 100 случайно отобранных сеянцев только 24,8% соответствовали стандартным параметрам (высота стволиков не менее 15 см, а их толщина у корневой шейки не менее 4,0 мм) (табл. 1).

Внесение минеральных удобрений существенно стимулировало ростовые процессы молодых деревцев. Так, на I уровне минерального питания (фон 1) линейный рост стеблей повышался на 25,0%, а их высота достигала 15,0 см при диаметре корневой шейки 3,9 мм, что на 39,2% больше контрольного значения. Менялись и темпы прироста подземной части растений. Длина корней увеличивалась в 1,4 раза, а их масса — в 1,3 раза. Выход стандартных сеянцев в данном варианте опыта составил 57,3%.

Повышение уровня минерального питания до фона 2 увеличивало ростовые процессы сеянцев в высоту по отношению к контролю на 36,6%, а в диаметре — почти в 1,5 раза. Длина корневой си-

стемы достигала в среднем 15,6 см, а её вес 13,5 г. Это соответственно в 1,8 и 2,0 раза больше, чем у растений неудобренного варианта, и в 1,3 и 2,0 раза выше показателей сеянцев делянок фона 1.

Установлено, что внесение полного минерального удобрения в норме N6oP6oK6o позволяет получить уже к концу первого года жизни 88,4% стандартных сеянцев, готовых к высадке на лесо-культурной площади. Выращивание посадочного материала без удобрений снижает выход сеянцев необходимого размера в 3,5 раза, а применение минеральных удобрений в сравнительно небольшой норме ^40Р40Кд0) — в 1,5 раза.

Наблюдения за сеянцами второго года жизни показали, что деревца, выращиваемые на удобренных делянках, имеют большую высоту и толщину стволиков. В вариантах фона 2 эти значения равнялись в среднем соответственно 44,4 см и 8,4 мм. Длина корневой системы достигала 26,5 см, а её масса 40,9 г. На делянках фона 1 высота стволиков была в среднем на 9,9 см ниже, их диаметр равнялся 6,7 мм, или на 1,7 мм меньше. Деревца контрольного варианта по высоте стволиков на 9,9 см уступали растениям удобренного фона 1 и на 22,1 см — фона 2. По диаметру корневой шейки разница составляла соответственно 2,6 и 4,3 мм.

Варьировала и длина корневых систем сеянцев: от 16,4 см — у контрольных экземпляров до 26,5 см у растений удобренного фона 2, или увеличивалась в 1,6 раза. Внесение умеренных норм удобрений (фон 1) повышало длину корней по сравнению с неудобренным вариантом на 6,1 см, или в 1,5 раза.

Применение удобрений, так же как и у саженцев первого года жизни, существенно влияло на вес корневой системы, увеличивая её с 20,2 г у контрольных растений до 27,6 г, или на 36,6% — у растений фона 1. Масса корней у сеянцев фона 2 достигала в среднем 40,9 г, что в 2,0 раза больше контрольного значения и в 1,5 раза — показателей фона 1.

Опытами выявлено, что выращивание посадочного материала конского каштана обыкновенного без применения минеральных удобрений даже в

течение двухлетнего периода не гарантирует полного выхода стандартных сеянцев. Измерения и подсчёты показали, что из 100 деревцев в среднем только 92,0 шт. будут соответствовать требованиям ГОСТа. Вместе с тем на удобренных вариантах у всех полученных сеянцев стандартные размеры существенно превышали нормативы ГОСТа. Очевидно, ограниченность в элементах минерального питания обусловливает проявление острой внутривидовой конкуренции и, как следствие, значительную дифференциацию морфологических параметров растений. Измерения высоты растений показали, что в неудобренном варианте вариация между максимальными и минимальными значениями достигает 15,4—20,5 см, в то время как у растений на удобренном фоне 1 она равнялась 10,5—13,4 см, а на фоне 2 — 5,6—8,2 см.

Установлено, что дробное внесение минеральных удобрений является более эффективным приёмом выращивания сеянцев конского каштана обыкновенного. Так, высота стволиков сеянцев первого года жизни в варианте с внесением К« под вспашку парового поля, а ^0Р60 — весной при посеве оказалась в среднем на 6,7% больше значений варианта с внесением всей нормы минерального удобрения под вспашку. Увеличивалась и длина корневой системы деревцев, достигая в среднем 16,0 см, что на 1,0 см больше контрольного значения (табл. 2).

Всё это способствовало большему выходу стандартных сеянцев — от 88,4 до 90,0%. Очевидно, внесение азота и фосфора весной уменьшает миграцию этих макроэлементов по почвенному профилю и способствует лучшему поступлению элементов минерального питания в молодые деревца. При осенней заправке почвы полным минеральным удобрением часть питательных веществ неизбежно теряется, поскольку происходит их вымывание в нижележащие горизонты почвы с талыми и дождевыми водами. В результате слаборазвитые корневые системы молодых деревцев не в состоянии обеспечить их поступление в растительный организм с большой глубины.

1. Морфологические показатели сеянцев в опыте № 1, 2015—2016 гг.

Уровень минерального питания

Показатель контроль фон 1 фон 2

сеянцы первого года жизни

Высота стволика, см 12,0 15,0 16,4

Диаметр корневой шейки, мм 2,8 3,9 4,3

Длина корней, см 8,8 12,3 15,6

Масса корней, г 6,7 8,9 13,5

Выход стандартных сеянцев, % 24,8 57,3 88,4

сеянцы второго года жизни

Высота стволика, см 22,1 34,5 44,4

Диаметр корневой шейки, мм 4,1 6,7 8,4

Длина корней, см 16,4 22,5 26,5

Масса корней, г 20,2 27,6 40,9

Выход стандартных сеянцев, % 92,0 100,0 100,0

2. Морфологические показатели сеянцев в опыте № 2, 2015—2016 гг.

Срок внесения минеральных удобрений

Показатель контроль N6oP6oK6o - К60 - под вспашку паро- К60 - под вспашку парового

под вспашку вого поля, К60Р60 - весной поля, К30Р30 - весной при посеве,

парового поля при посеве К30Р30 - при подкормках

сеянцы первого года жизни

Высота стволика, см 16,4 17,5 19,0

Диаметр корневой шейки, мм 4,3 4,5 4,6

Длина корней, см 15,0 16,0 18,0

Масса корней, г 13,5 14,0 15,5

Выход стандартных сеянцев, % 88,4 90,0 95,0

сеянцы второго года жизни

Высота стволика, см 44,4 45,6 49,0

Диаметр корневой шейки, мм 6,4 6,5 7,0

Длина корней, см 26,5 27,0 35,0

Масса корней, г 40,9 41,0 46,4

Выход стандартных сеянцев, % 100,0 100,0 100,0

По результатам исследования видно, что наиболее эффективно дополнительные питательные вещества использовались при их внесении по схеме Кбо — под вспашку парового поля, ^0Р30 — весной при посеве и ^0Р30 — при подкормках. Измерения высоты стволиков показали, что к концу вегетации деревца в данном варианте опыта достигали длины 19,0 см, что в среднем было на 2,6 см выше контрольного значения и на 1,5 см больше, чем на варианте с внесением К60 под вспашку парового поля, а ^0Р60 — весной при посеве. Применение азота и фосфора при подкормках способствовало формированию более мощной корневой системы со средней длиной корней 18 см и массой 15,5 г, что на 20,0 и 14,8% превышало контрольные показатели и на 12,5 и 10,7% — индексы во II варианте опыта. Измерения 100 случайно выбранных растений показали, что в среднем 95,0 шт. из них соответствовали требованиям, предъявляемым отраслевым стандартом ОСТ 58-98-93.

Наблюдения за сеянцами второго года жизни выявили, что к концу вегетации высота стволиков конского каштана обыкновенного на удобренной почве достигла в среднем 44,4—49,0 см, что в 2,5—2,7 раза больше высоты сеянцев первого года жизни. При этом длина корней составляла 26,5—35,0 см при массе 40,9—46,4 г, или соответственно на 68,0—94,4% и в 2,9—3,0 раза больше, чем у однолетних деревцев.

Установлено, что действие дробного внесения удобрений проявляется и на второй год жизни. Сеянцы на варианте с подкормками азотом и фосфором по всем показателями превосходили деревца на других вариантах опыта. Они оказались в среднем на 10,3% выше деревцев, где все удобрения вносились одновременно под вспашку, и на 7,4% деревцев II варианта опыта — с внесением К60 под вспашку парового поля, а ^0Р30 — весной при посеве. Длина их корневой системы была в среднем на 8,6 см больше контрольного значения и на 8,0 см превышала показатель на II варианте опыта. Аналогичные закономерности прослежива-

лись и по массе корней. Разница между контролем и вариантом с подкормками достигала 13,4%.

Выводы. По результатам исследования можно сделать следующие основные выводы.

1. Использование минеральных удобрений в норме N60P60K60 при выращивании посадочного материала конского каштана обыкновенного на чернозёме типичном в условиях Самарской области позволяет уже к концу первой вегетации растений производить не менее 88,4% стандартных сеянцев.

2. Выращивание сеянцев при естественном плодородии почвы требует двухлетнего временного периода, при этом выход стандартного посевного материала составляет только 92,0%.

3. Внесение полного минерального удобрения по схеме K^ под вспашку парового поля, N30P30 — весной при посеве и N30P30 — при подкормках, проводимые при поливах весной после появления всходов (1-й), в конце июня (2-й), в конце июля (3-й) позволяет добиться максимальных темпов роста надземной и подземной частей молодых деревцев и уже к концу первого года жизни получать не менее 95,0% стандартных сеянцев.

Литература

1. Троц В.Б. Применение биологически активных веществ при выращивании сеянцев дуба черешчатого // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.

2016. № 6 (62). С. 49-51.

2. Кутилкина В.В., Троц В.Б. Применение минеральных удобрений при выращивании сеянцев ясеня обыкновенного // Известия Оренбургского государственного аграрного уни-верситеа. 2016. № 3 (59). С. 63-66.

3. Бобылев Д.В. Оптимизация минерального питания в питомнике на чернозёме Тамбовской области: автореф. дисс. ... кан,д. с.-х. наук. Мичуринск, 2000. 19 с.

4. Сахнов В.В. Особенности развития сеянцев сосны обыкновенной (pinus sylvestris L.) и лиственницы Сукачева (larix sukaczewii) при использовании препарата «Гумирал» в лесных питомниках Среднего Поволжья: автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Уфа, 2007. 20 с.

5. Мерзленко М., Редько Г. Лесные культуры: учебник для СПО. В 2-х ч. Ч. 2. 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2016. 305 с.

6. Тихонов А., Ковязин В. Лесоводство. СПб.: Изд-во «Лань»,

2017. 480 с.

7. Родин А.Р. Лесные культуры / А.Р. Родин, Е.А. Калашникова, С.А. Родин, Г.В. Силаев Новгород: «Вектор ТиС», 2009. 462 с.

8. Отраслевой стандарт ОСТ 58-98-93. Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород. Технические условия. [Электронный ресурс]. URL: // http://lawru.info/ dok/1993/12/10/n468077.htm.