science-review.ru
В последние годы появились исследования так называемых малых геоактивных зон (МГА-зон) с положительным влиянием на биоту [1; 2]. При их изучении применяют биолокационный метод, подтверждаемый ныне объективными методами, в частности засвечиванием фотоматериалов гамма-излучением таких зон [3]. Однако верифицировать этот метод можно и по фенотипу деревьев, одновременно и проверяя, и обучаясь ему. Индикацию благоприятных зон осуществляют по крупным деревьям, а неблагоприятных – по деревьям, отстающим в росте [1]. Гипотеза о таких зонах высказывалась ещё в 1973 г. [4; 5]. Ныне ряд исследователей признают, что известных факторов уже недостаточно для математических описаний [6; 7] и моделирования структуры древостоев [8; 9].
Благоприятные зоны представляют собой круги с диаметрами 1,0; 3,0; 4,5; 8,0 м; есть зоны и крупнее, но их влияние на деревья пока отнесено к нейтральному. Указанные размеры были определены нами первоначально по реакции на такие зоны деревьев ели, и размеры эти отражают скорее не размер, а мощность излучения этих зон, которую фиксирует оператор, и которую надо как-то градуировать. При самостоятельном обучении методу эта градуировка, скорее всего, будет отличаться от нашей, так как реакция другого оператора на геоактивные зоны, как и реакция на них деревьев других пород, также будет другой [2].
Ранее было выяснено, что благоприятные зоны размером 1.0 м размещаются через 4,2–14,6 м (в среднем через 8,7 м), соединены попарно, и их сеть представляет собой полосы или цепи, занимающие 38 % территории. Территория внутри полос также благоприятна, и рост 21-летних культур ели в них был достоверно выше на 4,3 %, с увеличением числа деревьев-лидеров в 1,5 раза. Благоприятные полосы перемежаются нейтральными промежутками шириной в среднем 13,4 м с колебаниями от 6 до 25 м [1, с. 92, 101].
Цель исследования: выяснить, можно ли использовать такие благоприятные полосы для улучшения выращивания посадочного материала в лесных питомниках.
Материалы и методы исследования
Для постановки такого опыта посевной материал должен быть достаточно однородным, включая историю его выращивания, с тем чтобы не было сомнений в последействии первоначальных или иных условий его развития, начиная с момента прорастания семян. Для этого мы использовали следующее оборудование и материалы:
1. Маркер для выдавливания четырех посевных бороздок на глубину 1,2 см и длиной 90 см с расстоянием между ними 7,5 см.
2. Сеялку из двух раздвигающихся желобов с расстоянием между ними 7,5 см, длиной 90 см и ячейками в них через 1,0 см для равномерного распределения семян.
3. Промытый и просушенный песок для засыпки посевных бороздок с целью предотвращения образования корки на поверхности почвы после полива.
4. Укрывной материал для защиты всходов от склёвывания птицами.
5. Устройство для изготовления лунок в школе с 15 деревянными треугольными мечами 13,0×4,0×1,3 см, вставленными с шагом 3,3 см в доску и покрытыми эпоксидным клеем; устройство позволяло точно фиксировать корневую шейку сеянцев при посадке.
6. Брусок 4×4 см и длиной 100 см для уплотнения почвы после рассаживания сеянцев.
Почвенные горизонты были максимально выравнены, для чего в местах закладки опыта (на благоприятной полосе) и в контроле (в промежутке между полосами), которые располагались рядом, почву на грядке длиной 4,0 м послойно вынимали на ширину 120 см до глубины 35 см (слой 25 см и слой 26–35 см), складировали по бокам, а затем возвращали на место с переброской грунта в разные места полученной выемки. Ранее эту методику мы использовали при выращивании селекционного посадочного материала, и она подробно иллюстрирована в учебном пособии [10, с. 71–78].
Перед высевом семена отсчитывали по 90 шт. и засыпали в пакеты. Семена из пакета распределяли в сеялке по ячейкам, сеялку переносили на грядку, раздвигали желоба, и семена падали в бороздки. Затем семена вдавливали маркером в дно бороздки и засыпали сухим песком. Опыт включал два блока (две повторности), расположенных в 20 м друг от друга; второй блок находился у стены леса и после 16 часов был в тени до захода солнца. Всего высевалось 3600 шт. семян в опыте и 1200 шт. в контроле.
Почва в питомнике супесчаная, в первом блоке со средним, во втором – с малым содержанием гумуса. Семена заготовили в сентябре 2016 г. с одного поваленного при разрубке просеки ЛЭП дерева ели финской (Picea × fennica (Regel) Kom) в кв. 41 Ильинского лесничества в Пермском крае. Лабораторная всхожесть семян 92 %.
Результаты исследования и их обсуждение
Семена высеяли в питомник 10 мая 2017 г., сразу провели обильный полив и защитили укрывным материалом. Полив оказался единственным за всё время выращивания сеянцев, так как и весна, и лето случились на редкость дождливые и холодные. В период прорастания семян с 11 мая по 10 июня было всего три дня с переменной облачностью и температурой воздуха в дневные часы 20–23 °С. В остальные дни стояла пасмурная или дождливая погода с температурой 12–19 °С. Грядки в питомнике располагались в направлении север-юг, и благоприятная полоса из попарно соединенных зон размером 1,0 м пересекала их почти перпендикулярно (рис. 1, 2).
Грунтовая всхожесть семян в контроле в среднем составила 5,3 %, в том числе 7,2 % в первом и 3,3 % во втором блоке. В опыте она была выше и составила в среднем 37,2 %, в том числе 42,5 % в первом и 31,3 % во втором блоке. Таким образом, в условиях дефицита тепла в период прорастания семян ярко проявилось стимулирующее действие благоприятной геоактивной полосы, где грунтовая всхожесть семян оказалась выше в 7 раз (рис. 2).
Рис. 1. Часть питомника и сеть из зон размером 1,0 м (темно-зеленые круги и полоса) и сеть из зон 3,0 м (светло-зеленые круги). Затемнена часть грядки, где сделана фотография
Рис. 2. Слева всходы ели на нейтральной территории, справа – на благоприятной геоактивной полосе шириной 3,7 м
Однако и на второй год случилось неприятное событие, связанное с погодой. В период таяния снега ударил заморозок –12 °С, и оттаявшая на глубину до 10 см жидкая почва снова замерзла. В результате почти у половины сеянцев корни были буквально оторваны на такую же длину. Явление выжимания сеянцев морозом нередко случается в питомниках, и избежать его практически невозможно. Поэтому сеянцы срочно выкопали, рассортировали и для пересадки в школу выбрали растения без повреждений, а также некоторую часть поврежденных сеянцев с достаточным числом мелких корней, всего 750 шт. (56 %). Затем их высадили в школу на благоприятную геоактивную полосу.
В школе в одну лунку высаживали по 2 сеянца, и устройство для их изготовления позволяло делать 15 лунок только на половине грядки; поэтому по её центру образовался разрыв в поперечных сдвоенных рядах, высаженных именно таким способом с целью будущей подрезки корней для формирования компактной корневой системы (рис. 3).
Рис. 3. Высаженные в школу сеянцы на второй год выращивания при схеме посадки в сдвоенных рядах 4,0×3,3 см и расстоянии между ними от 8 до 10 см
Описанная методика преследовала в конечном счёте одну цель – выровнять факторы, влияющие на рост растений. В результате удалось вырастить достаточно однородный по высоте 3-летний посадочный материал (рис. 4).
Рис. 4. Саженцы ели на третий год выращивания на благоприятной геоактивной полосе
Всего было выращено 713 шт. саженцев. Средняя высота их составила 17,1 ± 0,17 см, при минимуме 6 см, максимуме 34 см и вариации 26,5 %. Частотный ряд их высот из 10 классов почти идеально соответствует нормальному распределению (рис. 5).
Далее 400 лучших саженцев будут высажены под пологом 187-летнего сосняка 1-го класса бонитета полнотой 0,9 в МГА-зоны пяти типов. Опыт будет сложным – с высадкой саженцев в центры и на периферию зон размером 1, 3, 8 и 16 м, а также в нейтралные места. Однако и мелкие саженцы не пропадут. Из них в питомнике будет заложен опыт по их доращиванию с использованием благоприятных геоактивных полос.
Обсуждая возможное улучшение роста деревьев на геоактивных полосах, приведем наши результаты [1, с. 101] в культурах ели в кв. 41 Ильинского лесничества (таблица).
Анализ таблицы показывает, что на всех благоприятных территориях деревья в 21 год были выше контроля в среднем на 4,0 %. На благоприятных полосах из зон 1,0 м высота ели в 21 год составила 5,75 ± 0,06 м, или 104,3 % по отношению к контролю.
Перечисленные выше варианты будущих опытов на МГА-зонах мы уже описывали [1, с. 135], и для проверки предлагались весьма интересные гипотезы. Например, что при совпадении полярности зоны и филлотакиса хвои (правой или левой формы дерева) оно будет развиваться хорошо, а при несовпадении будет отставать в росте. В другой гипотезе предлагалось изучить совпадение полярности зон вблизи дерева и полярности фитогенного поля самого дерева по методике А.М. Горелова [11].
Чтобы вызвать желание поставить такие опыты, нужно вначале признать принципиально возможным существование геоактивных зон, а не отмахиваться от них, как от недостойных внимания по причине субъективности их определениия методами биолокации. Гипотезы – это и цель, и двигатель, и мотивация в работе, её душа и энергия. Без них наука становится пресной, а обучение наукам скучным. Наши исследования делают лишь первые шагы в этом направлении, и здесь возможны самые невероятные результаты.
Рис. 5. Распределение высот 3-летних саженцев ели по частоте
Высота деревьев на геоактивных территориях в 21-летних культурах ели
|
Выборка деревьев |
Статистические показатели |
В % к контролю |
Различие (t) |
||||
|
N, шт. |
X, м |
± m, м |
± б, м |
CV, % |
|||
|
Нейтральные места (контроль) |
759 |
5,51 |
0,04 |
1,21 |
22 |
100,0 |
0,0 |
|
Благоприятные полосы из зон 1,0 м шириной в среднем 8,7 м |
449 |
5,75 |
0,06 |
1,19 |
21 |
104,3 |
3,4** |
|
в т.ч. центр полосы, 33 % площади |
148 |
5,65 |
0,10 |
1,26 |
22 |
102,6 |
1,30 |
|
в т.ч. края полосы, 67 % площади |
301 |
5,79 |
0,07 |
1,15 |
20 |
105,1 |
3,6** |
|
Благоприятные зоны размером 3,0 м |
184 |
5,64 |
0,10 |
1,30 |
23 |
102,4 |
1,3 |
|
Благоприятные зоны размером 8,0 м |
185 |
5,69 |
0,08 |
1,12 |
20 |
103,3 |
2,0* |
|
Узкие полосы шириной 15–30 см, соединяющие зоны 3,0 и 8,0 м |
35 |
6,16 |
0,12 |
0,72 |
12 |
111,7 |
5,0** |
|
Все благоприятные территории |
853 |
5,73 |
0,04 |
1,18 |
21 |
104,0 |
3,8** |
|
Патогенные зоны Хартмана и Курри |
51 |
5,03 |
0,16 |
1,18 |
23 |
91,2 |
2,9** |
Примечание. * – различие достоверно в 95 % случаев; ** – различие достоверно в 99 % случаев.
Заключение
В условиях дефицита тепла и избыточного увлажнения в питомнике с открытым грунтом при посеве семян ели на образуемые сетью из геоактивных зон благоприятные полосы шириной 4–14 м грунтовая всхожесть семян на них составила 37,2 %, что оказалось выше в 7 раз в сравнении с их всхожестью в контроле (в промежутках между благоприятными полосами). Благоприятные полосы занимают примерно 38 % территории, и перспективно использовать площадь питомника выборочно, определяя места прохождения таких полос и выращивая на них высококачественный посадочный материал. Возможно, повышение качества посадочного материала будет наблюдаться на них и в условиях засухи, а также при других неблагоприятных колебаниях погоды и климата.
Библиографическая ссылка
Рогозин М.В. ЛЕСНОЙ ПИТОМНИК НА ГЕОАКТИВНОЙ ТЕРРИТОРИИ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2020. – № 2. – С. 10-14;URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1184 (дата обращения: 18.04.2024).