Проблема прорастания семян хвойных пород при длительном их хранении

ПРОБЛЕМА ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ХВОЙНЫХ ПОРОД ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ИХ ХРАНЕНИИ

Пентелькина Н.В.

Results of studying the new perspective biological stimulator of the grow plants Zircon. He may be use in forest gardens when grow valuable coniferous breeds. Zircon raises the quality of Pinus, Picea, Larix seeds.

Одной из актуальных задач лесного хозяйства в настоящее время является сохранение и повышение посевных качеств семян хозяйственно ценных хвойных пород. Это вызвано с одной стороны - периодичностью семеношения многих из них, особенно таких, как сосны, в том числе обыкновенная и кедровые. В связи с этим возникает необходимость в создании резерва семян. В процессе хранения снижаются посевные качества: энергия прорастания, всхожесть. С другой стороны, семена некоторых ценных лесообразующих пород, таких, как лиственница сибирская, даурская, пихта сибирская и кавказская в силу своих биологических особенностей, обладают низкими посевными качествами. Всхожесть их составляет в среднем 50% и лишь половина из собранных семян полнозернистые, даже в достаточно урожайные годы. Семена пихты при хранении практически полностью теряют всхожесть.

Главными отрицательными факторами, влияющими на качество семян во время хранения, являются повышенная температура и влажность, увеличивается выход из них электролитов, снижается биологическая активность эндогенных гиббереллиноподобных веществ и цитокининов, замедляются темпы роста проростков.

Подготовка семян кедра к посеву предусматривает ряд довольно сложных приемов, в числе которых длительная стратификация. Семена кедра сибирского, высеянные без предварительной стратификации или соответствующей подготовки, прорастают недружно, и, как правило, на следующий после посева год. Покой семян древесных растений, связанный с необходимостью холодной стратификации, контролируется соотношением в них ингибиторов и стимуляторов прорастания. Многие процессы, происходящие в растении, находятся под гормональным контролем. Гиббереллины оказывают влияние на прорастание семян, характеризующихся относительно неглубоким покоем. Они стимулируют начало роста зародыша и не оказывают прямого действия на нарушение покоя во время холодной стратификации. Стимулирующее действие ауксинов связано с усилением перестройки запасных питательных веществ. Обогащение некоторых семян ауксинами усиливает их прорастание и улучшает рост растений. Цитокинины стимулируют прорастание семян, снимая ингибирующее действие абсцизовой кислоты.

Еще более сложен процесс подготовки семян кедра корейского к посеву. Семена данной породы обладают глубоким покоем, прерывающимся

стратификацией, в процессе которой в семенах наблюдается уменьшение количества жиров, белков и увеличение растворимых сахаров, возрастает активность некоторых ферментов, что обусловливает высокую всхожесть. По некоторым данным семена кедра корейского необходимо стратифицировать в траншеях в течение 12-18 месяцев. Другой путь - двухэтапная стратификация. Первый этап проходит при температуре 18-250С в течение 3 месяцев, второй -при 0-40С в течение 2-3 месяцев. Семена, содержащие мало влаги (7 и 12%), переносят пониженные температуры до -100- -120С в течение 6 -12 месяцев, не теряя жизнеспособности. Через 2-3 года качество таких семян снижается на один класс. Семена, имеющие высокую влажность (28-37%), хорошо сохраняются в течение непродолжительного времени (3-4 месяца) в условиях небольшой отрицательной температуры (от 0 до -40С) и погибают в первые месяцы хранения в холодных помещениях.

Учитывая вышесказанное, можно понять, что не все хозяйства могут обеспечить необходимые условия для хранения семян, собранных даже в своем регионе, не говоря уже о приобретенных в других лесхозах. Это касается не только кедра, пихты, лиственницы, но и основных лесообразующих пород: ели и сосны обыкновенной. В связи с этим хозяйства вынуждены использовать семена низкого качества (2 и даже 3 класса), завышая при этом норму высева.

Имеются сведения о положительном влиянии стимуляторов роста на прорастание семян хвойных пород. Семена, не требующие длительной стратификации, рекомендуют обрабатывать перед посевом такими стимуляторами, как крезацин, эмистим, амбиол и др. В результате обработки повышается всхожесть семян, ослабленных длительным хранением (1 -4). Ранее нами было изучено влияние гибберелловой и парааминобензойной кислот на прорастание семян сосны обыкновенной с разными сроками хранения и показан положительный эффект при сроках хранения семян до 7 лет (5). Но данные препараты не влияют на прорастание семян кедра сибирского и корейского, хранившихся более 1 года.

Для семян, обладающих глубоким физиологическим покоем, требуется более сложная подготовка. Обработка семян кедра сибирского стимуляторами роста после непродолжительной стратификации позволяет повысить их всхожесть в 2 раза. (6). А обработка семян кедра корейского гиббереллином и янтарной кислотой перед стратификацией позволяет сократить срок стратификации до 5 месяцев и повысить грунтовую всхожесть на 10 -25% (7).

В данной работе изучали действие нового физиологически активного препарата, стимулятора роста циркона, на всхожесть семян сосны обыкновенной, кедровой корейской, пихты кавказской, лиственницы сибирской и ели европейской при выращивании посадочного материала в питомниках Московской и Архангельской областей.

Результаты исследований в Московской области показали, что предпосевная обработка семян цирконом положительно влияет на их грунтовую всхожесть (таблица 1).

Таблица 1 - Количество 1-летних сеянцев, выращенных из обработанных цирконом семян

Порода Концентрация стимулятора, мл/л

Контроль 0.01 0.1 1.0

Кедр корейский 60/100 110/183 350/583 250/417

Пихта кавказская 100/100 100/100 120/120 110/110

Лиственница сибирская 180/100 - 300/167 160/89

В вариантах опыта с кедром корейским всхожесть существенно повысилась, и к концу вегетационного сезона количество сеянцев по сравнению с контролем было в 2-5 раз больше. Максимальные показатели отмечены в вариантах с более высокими концентрациями препарата (1.0 и 0.1 мл/л).

В этих же концентрациях проявилось положительное действие циркона и при обработке семян пихты кавказской. В результате повышения всхожести семян количество 1-летних сеянцев было на 10-20% больше, чем в контроле.

Положительную роль сыграл циркон при обработке семян лиственницы сибирской. Количество сеянцев при обработке цирконом в концентрации 0.1 мл/л было на 67% больше, чем в контроле. Высокая концентрация препарата снижала грунтовую всхожесть по сравнению с контролем на 11%.

Опытно-производственные посевы ели и сосны, выполненные в Куровском питомнике Московской области на площади 2.0 га, предусматривали предпосевную обработку семян цирконом в концентрации 0.1 мл/л.

В конце вегетационного сезона провели учет количества сеянцев, который показал, что обработка семян положительно отразилась на грунтовой всхожести обеих пород. В опытных вариантах их было на 28 (сосна) и 30% (ель) больше, чем в контроле (рисунок 1).

В питомнике Няндомского лесхоза Архангельской области предпосевная обработка семян ели европейской цирконом также дала положительные результаты.

Рисунок 1. Производственный обработанных цирко

300

я 250

В

200

а и

« 150

100

сг

в

§

50

Учет сеянцев в конце вегетационного сезона показал, что в результате повысилась

сохранность

обработки существенно их всхожесть и сеянцев. Количество 1-летних сеянцев на единицу площади было на 36% больше, чем в контроле.

Следует отметить, что погодные условия вегетационного сезона 2003 года в Архангельской области были не вполне благоприятными для выращивания сеянцев ели. В мае, после посева, прошли ливневые дожди, затем на протяжении 2 месяцев (июнь, июль) была засуха. При полном отсутствии дней с дождями средняя температура воздуха достигала 350С. Почвы питомника - дерново-подзолистые супесчаные, с

Ель Сосна

Контроль ЕИ Циркон

низким содержанием гумуса (0.6-1.1%), малопригодны для выращивания посадочного материала ели. С учетом этих факторов можно считать, что обработка семян ели цирконом благоприятно отразилась не только на всхожести семян, но и на сохранности сеянцев, количество которых на опытных площадях составило от 120 до 150 шт. на 1 п.м. при 110 шт. в контроле.

Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать выводы о том, что изучаемый стимулятор роста циркон оказывает положительное влияние на прорастание семян.

Обработка семян кедра корейского, отличающихся наличием глубокого физиологического покоя, связанного с прочным непроницаемым покровом и недоразвитостью зародыша, способствует лучшему прорастанию.

Семена изучаемых древесных пород (кедр корейский, пихта кавказская, лиственница сибирская) характеризуются достаточно низкой технической и грунтовой всхожестью (40-60%) и малыми сроками хранения. Поэтому повышение всхожести семян при выращивании посадочного материала этих ценных пород является одной из основных задач лесовыращивания.

Литература

1. Пентелькин С.К., Пентелькина Н.В. Влияние сепарации и стимуляторов роста на посевные качества и жизнеспособность семян сосны обыкновенной //Генетика и селекция - на службе лесу /Матер.Межд.науч. -практ.конф. 28-29 июня 1996г., Воронеж.-Воронеж, ВГЛТА, 1997.-С.339-342

2. Попов В.К., Попова Н.М. О предпосевной обработке семян сосны обыкновенной экологически чистыми экстрактами из древесных растений //Комплексная продуктивность лесов и организация многоцелевого лесопользования /Тез. Всерос.конф., Воронеж, 13-14 дек. 1995г.-Воронеж, 1996.-С. 175-176.

3. Устинова Т.С. Активация всхожести семян и роста сеянцев сосны обыкновенной //Изв.вузов Лес.журн.-1999.-№5.-С.37-40.

4. Устинова Т.С. Стимуляция эмистимом с медью всхожести семян и роста сеянцев сосны //Лесоводство и экология: современные проблемы и пути их решения /Матер.науч.-практ.конф.-Брянск, БГИТА, 1996.-С. 124-127.

5. Пентелькина Н.В., Пентелькина Ю.С. Влияние стимуляторов роста на посевные качества долго хранившихся семян //Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов /Науч.тр. МГУЛ. -2001. -Вып.311.-С. 150-153.

6. Пентелькина Ю.С. Влияние подготовки семян на выход и рост сеянцев кедра сибирского в опытных посевах //Сб.науч.ст.докто -рантов и аспирантов. /Научн.тр.МГУЛ-2001.-Вып.309(3)-С.118- 122.

7. Кречетова Н.В., Штейникова В.И. Рекомендации по сбору и подготовке к посеву семян кедра корейского и ясеня маньчжурского (под ред. Ершова Л.А.).- ДальНИИЛХ, Хабаровск, 1973.-31с.