ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И РАЗВИТИЕ СЕЯНЦЕВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

the seed path, of all fragments, four are considered full-term. Three periods and seven ontogenetic states are distinguished in the ontogenetic spectrum. Assessment of the age and effectiveness of FM showed that most of them are young. The quantitative parameters of the plant crown have characteristic features of manifestation in two areas. According to all the listed signs, the average values increase upon transition to the subsequent ontogenetic state. The differences in the values of all the measured characters between successive states within the same habitat are significant. There is a quadratic relationship between the diameters of the crown D1 and the heights H of all the measured plants, and there is a high linear relationship between the diameters in the two directions D1 and D2.

Key words: Cotoneaster lucida, habitats, ontogenetic and demographic structure, vitality spectrum, morphological parameters.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-83-3-138-145

-♦-

УДК 630.161

Влияние биологически активных веществ на прорастание семян и развитие сеянцев древесных растений

В.Б. Троц, д-р с.-х. наук, профессор; Н.М. Троц, д-р с.-х. наук, профессор

ФГБОУ ВО Самарский ГАУ

Цель исследования - изучить влияние различных биологически активных веществ - регуляторов роста растений на особенности прорастания семян и развитие сеянцев ясеня обыкновенного ^гахтш ехсеЫог). Лабораторный опыт проводился в ФГБОУ ВО «Самарский ГАУ» в 2017 г Он предусматривал предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в течение 24 час. при температуре 22 - 25 °С в растворах Циркона, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К. По результатам проведённого исследования установлено, что замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов повышает их лабораторную всхожесть на 12,8 - 16,5 %. При этом наибольший эффект достигнут при применении Эпин-экстра. Предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов позволяет увеличить грунтовую всхожесть семян на 8,5 - 21,0 % и повысить темпы линейного роста стволиков на 10,9 - 34,4 %, а в диаметре - на 5,7 - 25,0 % по сравнению с контрольным вариантом. При этом выход стандартных сеянцев с единицы площади повышается на 10,5 - 58,8 %. Наибольшая грунтовая всхожесть семян - 72,6 %, а также максимальный выход стандартных сеянцев уже к концу первого года выращивания - не менее 93,4 % обеспечивается при использовании препарата Эпин-экстра.

Ключевые слова: древесные растения, семена, сеянцы, биологически активные вещества, эффективность.

Одной из основных задач современного лесного хозяйства Самарской области является своевременное восстановление нарушенных лесных насаждений, главным образом за счёт создания лесных культур. Однако сложившаяся на данный момент ситуация с производством посадочного материала не позволяет быстро проводить лесовосстановление.

По мнению многих специалистов [1, 2], увеличить производство посадочного материала в области можно за счёт внедрения в производство новых технологий выращивания сеянцев и саженцев и повышения их выхода с единицы площади имеющихся питомников. В частности, ряд лесоводов считает, что наиболее эффективным и экономически быстро окупаемым приёмом совершенствования технологий в питомниках области является применение биологически активных веществ - регуляторов роста растений, позволяющих существенно сократить время выращивания стандартных сеянцев и саженцев [3, 4]. Однако в лесных питомниках Самарской области регуляторы роста растений практически не используются, и нет конкретных рекомендаций по обработке семян и молодых деревцев отдельных древесных пород данными препаратами.

Цель исследования - изучить влияние различных биологически активных веществ - регуляторов роста растений на особенности прорастания семян и развитие сеянцев ясеня обыкновенного ^гахтш вхеекюг).

Материал и методы исследования. Для решения поставленной задачи нами закладывались лабораторные и полевые опыты. Лабораторный опыт проводился в условиях кафедры «Лесоводство, экология и безопасность жизнедеятельности» ФГБОУ ВО «Самарский ГАУ» в 2017 г. Он предусматривал предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в течение 24 час. при температуре 22 - 25 °С в растворах: Циркона, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К. Перед замачиванием семена освобождались от плодовой оболочки. Концентрация раствора определялась в соответствии с заводской инструкцией по применению конкретного биологического препарата. Опыт предусматривал и контрольный вариант, в котором семена в течение суток замачивались в обычной водопроводной воде. Для проведения опытов для каждого варианта отбирали четыре пробы семян, по 100 шт. в каждой. Проращивание семян проводили при температуре 20 - 30 °С на аппарате, в качестве ложа использовались

подкладки с фитилями из фланелевой ткани, на которых размещали кружки фильтровальной бумаги с семенами. Энергию прорастания семян подсчитывали на 10-й день после начала проращивания, а всхожесть - на 20-й день. Полученные в опыте данные сравнивали с контрольными показателями по ГОСТам [5, 6].

Полевые исследования проводили на первом поле учебного лесного питомника в 2017 - 2019 гг. Почва участка - чернозём типичный среднемощ-ный, с содержанием гумуса 5,0 %, подвижного фосфора - 16 мг и обменного калия - 19 мг на 100 г почвы. Обработка почвы проводилась по системе чистого пара. Площадь опытных делянок - 12 м2, размещение вариантов систематическое, повторность опыта четырёхкратная. Схема посева - безгрядковая, рядовая, с шириной междурядий 30 см. Срок посева - ранневесенний. Перед посевом семена ясеня обыкновенного замачивались в растворах изучаемых препаратов, а в контрольном варианте - в водопроводной воде.

Наблюдения и измерения при полевых исследованиях проводились в соответствии с существующими методиками и ГОСТами [7 - 9]. Подсчёт грунтовой всхожести семян проводили на контрольных площадках размером 3,0 м2, заложенных в 4-кратной повторности, в каждом варианте опыта. Высоту надземной части сеянцев измеряли с помощью линейки, начиная от корневой шейки до вершины ствола. Измерения проводили у 100 случайно выбранных деревцев. Параллельно с измерениями высоты стволиков линейкой изучали и промеры длины корневой системы, а с помощью штангельциркуля 11111-1 - 125 проводили измерение диаметра корневой шейки сеянцев. Корневая масса сеянцев взвешивалась на электронных лабораторных весах ВК-300. Для этого у 50 случайно выбранных растений с помощью секатора проводилось её отделение от стеблей в районе корневой шейки. После взвешивания рассчитывали средние значения.

Результаты исследования. Полноценные всходы древесных пород в лесном питомнике можно получить только при использовании доброкачественного посевного материала, имеющего высокую энергию прорастания и всхожесть. Однако в силу биологических особенностей многие древесные породы отличаются длительным периодом покоя семян и не всегда дают дружные всходы. В соответствии с ГОСТом 13056.6 - 97 «Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести» всхожесть семян ясеня обыкновенного для 1-го класса должна быть не менее 85 %, 2-го - 70 % и 3-го - 50 % [5].

Проведённые нами опыты показали, что из четырёх контрольных проб, по 100 шт. семян в каждой, на 20-е сутки после их закладки в ро-стильни суммарно проросло 272 шт., или 68,0 % от общего количества семян (табл. 1). В соответствии

с требованиями ГОСТа по данному показателю, имеющийся посевной материал можно отнести к 3-му классу посевного стандарта. Замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных веществ позволяет повысить всхожесть семян на 12,8 - 16,5 % и выйти на показатели 2-го класса посевного стандарта.

1. Влияние биологически активных веществ на посевные качества семян

Вариант обработки, препарат Число исследованных семян, шт. Число проросших семян на 10-е сут. Число проросших семян на 20-е сут.

шт. % шт. %

Контроль (без обработки) 400 140 35,0 272 68,0

Циркон 400 156 39,0 307 77,0

Эпин-экстра 400 184 46,0 317 79,3

НВ-101 400 172 43,0 294 73,6

АГАТ-25К 400 189 47,3 316 79,0

НСР05 4,08 1,59 5,05 1,84

При этом наибольший эффект наблюдался в варианте с применением препаратов Эпин-экстра и АГАТ-25К, когда всхожесть семян достоверно увеличивалась соответственно до 79,3 и 79,0 %, или в среднем на 16,1 - 16,6 %, по сравнению с контрольным значением. Очевидно, физиологически активные вещества, содержащиеся в данных препаратах, энергичнее проникают в растительные клетки, быстрее запускают процессы обмена веществ и активизируют рост тканей. Установлено, что уже на 10-е сут. после закладки проб на прорастание в данных вариантах суммарно в четырёх пробах прорастало соответственно 184 и 189 шт. семян, или 46,4 и 47,3 %, что на 32 и 40 шт., или 22,8 и 35,0 %, больше контрольного показателя.

Сравнительно высокая эффективность стимулирующего эффекта отмечалась нами и в варианте с препаратом Циркон, где на 10-е сутки прорастало 156 шт. семян, или 39,0 %, а на 20-е сутки 307 шт., или 77,0 % от общего количества заложенных в ростильни. Это в среднем на 11,4 и 12,8 % больше контрольного значения. По активности воздействия на ростовые процессы этот препарат на начальном этапе (на 10-е сутки) на 10,2 - 21,2 % уступал препаратам Эпин-экстра и АГАТ-25К, но к концу контрольного срока эта разница составляла лишь 2,9 - 3,2 %. Очевидно, содержащиеся в Цирконе физиологически активные вещества в начальный период медленнее проникают в клетки зародыша и эндосперма, но в последующем их каталитическая роль усиливается.

Подсчёты в варианте с применением НВ-101 показали, что на 10-е сутки прорастало в среднем 43,0 % опытных семян, на 20-е сут. данный по-

казатель повышался до 73,6 %, что было соответственно на 31,4 и 8,0 % больше контрольного значения. Однако данный биологически активный препарат по степени эффективности на 7,4 - 7,8 % уступал препаратам Эпин-экстра и АГАТ-25К.

Исследованиями выявлено, что, используя для предварительного предпосевного замачивания семян ясеня обыкновенного регуляторы роста Циркон, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К можно при равных прочих условиях увеличить грунтовую всхожесть семян на 8,5 - 21,0 % по сравнению с контрольным вариантом (табл. 2).

Установлено, что при замачивании семян в обычной водопроводной воде (контрольный вариант) из 450 шт. семян, высеянных на 1 м2, на дневной поверхности появляется в среднем только 270 шт. всходов растений, или 60,0 % от общего числа посеянных семян.

Использование для предпосевной подготовки раствора НВ-101 позволяет увеличить число всходов до 293 шт/м2, а препарата Циркон - до 308 шт/м2, или на 23 и 38 шт/м2. Грунтовая всхожесть в этих вариантах опыта соответственно на 8,5 и 14,1 % превышала контрольный показатель. Наибольшее число всходов ясеня обыкновенного отмечалось нами в варианте с предварительным замачиванием семян в растворе Эпин-экстра -327 шт/м2, или 72,6 % от числа высеянных семян. Близко к показателям этого варианта опыта находились и значения, полученные на делянках с посевом семян, предварительно замоченных в растворе АГАТ-25К, - 322 шт/м2, что было на 19,2 % больше контрольного значения.

Очевидно, гормоны роста, содержащиеся в препарате Эпин-экстра, способны быстро проникать в растительные клетки и оперативно включаться в окислительные процессы, усиливая их деление, а, следовательно, и прорастание семян. К тому же наличие в растворе препарата брассинолидов повышает устойчивость молодых растений к негативному действию биотических и абиотических факторов, увеличивая их выживаемость. Аналогичный эффект прослеживался и при действии штамма бактерий Pseudomonas aureofaciens H16, содержащихся в растворе препарата АГАТ-25К, способных синтезировать комплекс ростостимулирующих и имуноповы-шающих соединений.

Успешное решение вопросов лесовосстанов-ления и создания лесных насаждений невозможно без наличия доброкачественных сеянцев, отвечающих требованиям стандарта. Однако в условиях лесных питомников не всегда удаётся в течение одного года вырастить посадочный материал нужного размера. В результате на посадку отправляются слабые сеянцы или проводится их доращивание в школьном отделении, на что тратится дополнительное время и расходуются материальные ресурсы [1, 2, 4].

В соответствии с ГОСТом 3317 - 90 «Сеянцы деревьев и кустарников. Технические условия», высота стволиков однолетних сеянцев ясеня обыкновенного для лесостепной зоны страны должна составлять не менее 15 см, а толщина корневой шейки - не менее 4,0 мм [9].

Измерения в наших опытах показали, что на чернозёмной почве учебного лесного питомника, расположенного в центральной агроклиматической зоне Самарской области, к концу первого года выращивания из 100 случайно выбранных сеянцев ясеня обыкновенного только 58,8 % будут соответствовать требованиям стандарта, а 41,2 % сеянцев потребуют доращивания. При этом средняя высота 100 измеренных стволиков будет составлять 13,7 см, а диаметр корневой шейки - 3,5 мм, что на 9,4 и 14,2 % меньше стандартного значения (табл. 3).

Выявлено, что использование для предпосевной обработки семян биологически активных препаратов позволяет существенно увеличить выход стандартных сеянцев с единицы площа-

3. Морфологические показатели сеянцев ясеня обыкновенного, 2017 - 2019 гг.

Показатель Биологически активные вещества НСР05

контроль (без обработки) Циркон Эпин-экстра НВ-101 АГАТ-25К

Высота стволика, см 13,7 15,9 18,4 15,2 16,5 0,83

Диаметр корневой шейки, мм 3,5 3,7 4,4 3,9 4,0 0,43

Длина корней, см 9,5 14,3 19,6 13,0 15,0 0,48

Масса корней, г 10,7 15,6 18,5 14,0 17,4 0,64

Выход стандартных сеянцев, % 58,8 67,3 93,4 65,0 88,5 3,11

2. Грунтовая всхожесть семян ясеня обыкновенного, среднее, 2017 - 2019 гг.

Вариант опыта Показатель

высеяно семян, шт/1 м2 число всходов, шт/1 м2 грунтовая всхожесть, %

Контроль (без обработки) 450 270 60,0

Циркон 450 308 68,4

Эпин-экстра 450 327 72,6

НВ-101 450 293 65,1

АГАТ-25К 450 322 71,5

НСР05 - 6,11 2,18

ди - на 14,4 - 58,8 %. Особенно значительный эффект достигается при замачивании семян в растворе препарата Эпин-экстра, когда выход стандартных сеянцев в среднем ровнялся 93,4 %. Средняя высота стволиков в данном варианте опыта к концу вегетации достигала 18,4 см при их толщине у корневой шейки 4,4 мм, что соответственно на 20,0 и 10,0 % выше стандартного порога и на 34,3 и 25,7 % больше значений контрольного варианта. При этом средняя длина корневой системы сеянцев составляла 18,5 см, а её масса 19,8 г, это в 2,0 и в 1,7 раза больше, чем у сеянцев, выращенных без использования биопрепаратов.

Применение препарата АГАТ-25К позволило добиться выхода стандартных сеянцев на уровне 88,5 % при средней высоте стволиков 16,6 см и диаметре корневой шейки 4,0 мм. Из 100 случайно выбранных деревцев только 18 шт. имели размеры ниже стандартных. Средняя длина корневой системы в этом варианте опыта равнялась 15,0 см при массе 17,4 г, что на 57,8 и 62,6 % больше контрольного значения.

Замачивание семян в растворе препарата Циркон оказывало меньшее влияние на темпы роста и развития молодых деревцев. Средняя высота их стволиков хотя и была на 2,2 см больше контрольного показателя, но все же она не достигала стандартного значения. Из 100 сеянцев в среднем 28 шт. нуждались в доращи-вании. Средняя длина и вес корневой системы у сеянцев данного варианта опыта были на 37,0 и 18,5 % меньше, чем в варианте с препаратом Эпин-Экстра, и на 4,8 и 11,5 % меньше значений варианта с применением АГАТ-25К.

Использование биологического препарата НВ-101 хотя и увеличивало выход стандартных сеянцев на 10,5 % по сравнению с контрольным вариантом до 65,0 %, всё же в среднем на 3,5 - 43,6 % оказалось менее эффективным по сравнению с препаратами Эпин-экстра, АГАТ-25К и Циркон.

По результатам проведённого исследования можно сделать следующие основные выводы:

1. Замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов Циркон, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-24-К повышает их лабораторную всхожесть на 12,8 - 16,5 %. При этом наибольший эффект наблюдался в варианте с применением Эпин-экстра.

2. Предпосевное замачивание семян ясеня обыкновенного в растворах биологически активных препаратов Циркон, Эпин-экстра, НВ-101 и АГАТ-25К позволяет увеличить грунтовую всхожесть семян на 8,5 - 21,0 % и повысить темпы линейного роста стволиков на 10,9 - 34,4 %, а в диаметре - на 5,7 - 25,7 % по сравнению с контрольным вариантом. При этом выход стандартных сеянцев с единицы площади повышается на 10,5 - 58,8 %. Наибольшая грунтовая всхожесть семян - 72,6 %, а также максимальный выход стандартных сеянцев уже к концу первого года выращивания - не менее 93,4 % обеспечивается при использовании препарата Эпин-экстра.

Литература

1. Официальный сайт Министерства лесного хозяйства, охраны окружающей среды и природопользования Самарской области [и др.]. URL: priroda.samregion.ru (дата обращения 20.04.2020 г.).

2. Троц В.Б. Влияние биологически активных веществ на прорастание семян и вегетативное возобновление древесных пород // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 205 - 208.

3. Еремеева В.Е., Троц В. Б. Влияние регуляторов роста на рост и развитие сеянцев ясеня обыкновенного // Вклад молодых учёных в аграрную науку: матер. Междунар. науч.- практич. конф. Кинель, 2017. С. 101 - 103.

4. Устинова Т.С. Биологические стимуляторы роста, применяемые в лесных питомниках // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2009. № 23. С. 23 - 25.

5. ГОСТ 13056.6 - 97 Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести.

6. ГОСТ 13204 - 91 Семена косточковых и семечковых древесных пород. Посевные качества. Технические условия.

7. Коростелев И.Ф. Основы научных исследований в лесном хозяйстве. Екатеринбург: редакц.-издат. отдел УГЛТУ, 2011. С. 4 - 8.

8. Родин А.Р., Калашникова Е.А. и [др.]. Лесные культуры. Изд. 2-е. Нижний Новгород: Вектор ТиС, 2009. С. 85 - 183.

9. ГОСТ 3317 - 90 «Сеянцы деревьев и кустарников. Технические условия».

Троц Василий Борисович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой

Троц Наталья Михайловна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ФГБОУ ВО «Самарский государственный аграрный университет»

Россия, 446442, Самарская область, г. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2

E-mail: dr.troz@mail.ru; troz_shi@mail.ru

The effect of biologically active substances on seed germination and woody plant seedlings development

Trot Vasily Borisovich, Doctor of Agricultum, Professor, Head of Department Trots Natalia Mikhailovna, Doctor of Agricultum, Professor Samara State Agricultural University

2 Uchebnaya St., p. Ust-Kinelsky, Samara region, 446442, Russia E-mail: dr.troz@mail.ru; troz_shi@mail.ru

The purpose of the study was to study the effect of various biologically active substances - plant growth regulators on the characteristics of seed germination and the development of seedlings of common ash (Fràxinus excélsior). The laboratory experiment was conducted at the Samara State Agrarian University in 2017. It provided for pre-sowing soaking of the seeds of common ash for 24 hours at a temperature of 22 - 25 °C in solutions of Zircon, Epin-Extra, NV-101 and AGAT-25K. According to the results of the study, it was found that soaking the seeds of common ash in solutions of biologically active preparations increases their laboratory germination by 12.8 - 16.5 %. In this case, the greatest effect was achieved with the use of Epin-extra. Presowing soaking of common ash seeds in solutions of biologically active preparations allows to increase soil germination of seeds by 8.5 - 21.0 % and increase the rate of linear growth of stems by 10.9 - 34.4 %, and in diameter by 5.7 - 25,7 % compared with the control option. At the same time, the yield of standard seedlings per unit area is increased by 10.5 - 58.8 %. The highest soil germination of seeds - 72.6 %, as well as the maximum yield of standard seedlings by the end of the first year of cultivation - at least 93.4 % is achieved when using the Epin-extra preparation.

Key words: woody plants, seeds, seedlings, biologically active substances, efficiency.

-♦-