СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА АНЕМОХОРНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ Российский патент 2010 года по МПК A01G23/00 

Область применения

Изобретение относится к способам выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов растений и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве для получения посадочного материала местного происхождения с улучшенными наследственными свойствами. Более конкретно изобретение применимо в основном в защитном лесоразведении для открытых безлесных территорий с устойчивым режимом интенсивных ветров господствующего направления.

Уровень техники

Анемохория широко распространена в естественных лесах в качестве средства семенного возобновления леса. Особенно интенсивно протекают процессы естественного возобновления леса в последние десятилетия на заброшенных пахотных угодиях в лесах умеренного пояса (Уткин А.И. Взаимоотношения хвойных и мягколиственных лесообразующих пород в лесоаграрных условиях русской равнины // Вестник ОГУ.№4. 2006. С.103-104).

В современном лесокультурном производстве используют сеянцы древесных видов, выращенные в открытом грунте крупных базисных питомников из семян, собранных в семенных насаждениях, в том числе и таких, летучие семена которых легко разносятся ветром на значительные расстояния, то есть анемохорных (например, кленов, ясеней, ильмовых и др.). Существующая технология выращивания сеянцев в открытом грунте питомников включает заготовку семян с растущих деревьев, очистку их от примесей, хранение, предпосевную подготовку, посев семян в посевные борозды по вспаханной и выровненной почве, прополку сорняков и рыхление почвы, внесение удобрений и полив дождеванием, формирование мочковатой корневой системы сеянцев подрезкой стержневых корней плоскорезами, механизированную выкопку. Она незаменима и оправдана для древесных видов, семена которых не могут распространяться ветром из-за отсутствия у них к этому приспособлений, но у анемохорных древесных видов при этом не используют важное и хозяйственно ценное биологическое свойство их семян-крылаток к естественному обсеменению под действием ветра площадей, прилегающих к лесным плодоносящим насаждениям.

Централизованная заготовка крупных партий семян анемохорных древесных видов в разбросанных и удаленных на значительные расстояния (до 500 км и более) мелких семенных базах хозяйств-потребителей (лесхозов), большей частью расположенных в различных почвенно-климатических условиях, а при недостатке семян и со случайных деревьев с асфальта в населенных пунктах, приводит к тому, что впоследствии хозяйства-потребители получают из питомников готовый посадочный материал с весьма разнообразными наследственными свойствами, зачастую мало соответствующими местным лесорастительным условиям. Это в конечном итоге снижает устойчивость и долговечность создаваемых из него лесных культур. Кроме того, выращенный посадочный материал в базисных питомниках транспортируется хозяйствами-потребителями на дальние расстояния, что отражается на его качестве, увеличивает грузоперевозки и растягивает агротехнические сроки посадки. К тому же технология выращивания сеянцев в питомниках полностью не исключает ручного труда и содержит ряд трудоемких и дорогостоящих операций по заготовке семян с растущих деревьев, очистке их от примесей, хранению их на складах, предпосевной подготовке и посеву семян в грунт (Справочник агролесомелиоратора // изд. Лесная промышленность. М. 1971. С.135-154).

Указанные недостатки устранены в известном беспитомниковом способе выращивания посадочного материала ивы и тополя из семян на месте создаваемых запруд, использующем естественное обсеменение и заключающемся в равномерном размещении по площади запруды, предназначенной для выращивания семенного посадочного материала этих пород, веток с созревающими плодами (см. П.И.Мороз. Ивы и тополя из семян // журн. Цветоводство. №6. 1977. С.14-15). К моменту вылета из них семян воду из нижней запруды выпускают и созревшие легкие летучие семена потоками воздуха равномерно рассеиваются вокруг веток и прилипают к мокрой поверхности дна запруды, обеспеченные необходимыми условиями для дружного прорастания и появления массовых всходов. В дальнейшем по мере роста самосева и иссушения почвы необходимую влажность ее поддерживают путем подпитывания при напуске воды из верхней запруды в водорегулирующую канаву с перемычками. При этом способе получают дешевый посадочный материал быстрорастущих ив и тополей стандартных размеров в виде сплошного массива самосева.

Однако он может быть применен только лишь для влаголюбивых древесных пород (разные виды ивы, тополей, ольхи) с мелкими семенами, созревающими в весенне-летний период и требующими для выращивания сеянцев из семян постоянной повышенной влажности верхних горизонтов почвы и в дальнейшем культивируемых во влажных местообитаниях. Необходимым условием для его осуществления является обязательное наличие пониженных элементов рельефа, тальвеги которых не всегда располагаются в желаемом направлении, что не позволяет осуществить естественное обсеменение ветром площади непосредственно с семенных взрослых деревьев. Кроме того, при заготовке ветвей с плодами в сильной степени повреждается крона плодоносящих деревьев, что отрицательно отражается на их состоянии. Использование продолжительного затопления площади перед рассевом семян, хаотичное распределение семян при естественном обсеменении и подпитывание водой в процессе выращивания сеянцев полностью исключает применение механизации уходных работ вплоть до выкопки готового посадочного материала. Все это ограничивает применение этого способа очень узким видовым ассортиментом влаголюбивых быстрорастущих анемохорных древесных растений с мелкими летучими семенами, созревающими в поздневесенний и летний периоды вегетации. Известно, что в аридной зоне на комплексах светло-каштановых почв с разным долевым участием солонцов обильный самосев клена ясенелистного, ясеня зеленого (пенсильванского), вяза приземистого (мелколистного) появляется во влажные годы под пологом защитных полосных насаждений и вблизи них. Этот самосев рекомендуется использовать в качестве посадочного материала (А.Е.Беспалова. Возобновление древесных и кустарниковых пород в защитных насаждениях полупустыни // ж. Лесное хоз-во. 1978. №9. С.51-54).

Технический результат: обеспечивается возможность получения посадочного материала с высокими наследственными свойствами, максимально приспособленного к местным лесорастительным условиям; доступность и легкость выполнения работ; значительное снижение себестоимости выращивания посадочного материала; совмещение в одном технологическом процессе семеноводства и выращивания посадочного материала; массовое размножение перспективных устойчивых форм; полностью исключаются капитальные и текущие затраты на обустройство крупных питомников и их функционирование.

Осуществление изобретения

Заявленный технический результат достигается тем, что способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов характеризуется выращиванием посадочного материала в богарных условиях южных безлесных степных и полупустынных территорий между искусственно созданными полосами семенных насаждений, ориентированных поперек господствующего направления ветров, а упорядоченное обсеменение площади получают путем естественного рассева семян с плодоносящих деревьев под действием ветра в предварительно подготовленные открытые посевные борозды и в засушливые годы проводят полив дождеванием. Чистопородные полосы семенных насаждений у однодомных видов создают посадкой молодых растений однорядными или формируют реконструкцией существующих взрослых многорядных насаждений путем вырубки и раскорчевки внутренних рядов для создания широких межполосных пространств, а у двудомных видов для обеспечения оптимальных условий опыления - из трех рядов с расстоянием между растениями в ряду 1,5-2 м. С целью исключить переопыление с нежелательными в селекционном отношении формами полосы семенных насаждений (семенные участки) создают посадкой молодых семенных растений или вегетативного потомства плюсовых деревьев, размещая их вдали на расстоянии более 3 км от других насаждений данного вида или родственных видов. Ширину межполосных пространств подбирают опытным путем дифференцированно для каждого древесного вида в пределах 20-100 м с учетом биологических особенностей крылатых семян, ветрового режима данной местности и конструкции семенных участков. Для обеспечения необходимого севооборота при выращивании посадочного материала создают систему семенных полос, чередующихся с межполосными пространствами определенной ширины.

Процесс выращивания посадочного материала осуществляют непосредственно в межполосных пространствах лесосеменных участков, малорядные (не более 3 рядов) полосы которых формируют продуваемой конструкцией и размещают поперек господствующего направления ветра для обеспечения равномерного заполнения разлетающимися семенами предварительно подготовленных (на вспаханной вблизи полос почве) посевных борозд. При этом полосы семенных насаждений создают из одного вида посадкой молодых растений или реконструкцией существующих взрослых многорядных насаждений путем вырубки и раскорчевки внутренних рядов для создания широких межполосных пространств. В степных и полупустынных районах плодоношение у древесных растений наступает уже в возрасте 5-7 лет.

В межполосных пространствах перед облетом с семенных деревьев созревших семян проводят вспашку почвы плантажным плугом с отвалом на глубину до 35-40 см с одновременным дискованием и боронованием. Нарезку посевных борозд осуществляют культиватором по схеме, принятой в питомниках для выращивания сеянцев данного вида или другой удобной схеме. Например, после культивации расстояние между центрами борозд составляет 35-40 см, что позволяет в дальнейшем механизировать уходные работы в межбороздном пространстве и выкопку готового посадочного материала. При разлете семена падают на почву, ветром сносятся с гребней и скапливаются в углублениях борозд (см. чертеж). Семена древесных видов, (например, кленов, ясеней и др.), созревающие и большей частью облетающие осенью, зимой в углублениях посевных борозд покрываются снегом и проходят стратификацию естественным образом. Они не подвержены загниванию, а весной после схода снега и нарастания эффективных температур быстро прорастают и дают массовые всходы, которые максимально используют весеннюю влагу поверхности почвы и в течение вегетации не нуждаются в поливе. Семена древесных видов /например, ильмовых/, созревающие в конце весны после обсеменения площади, для прорастания и появления всходов в засушливые годы нуждаются в поливах дождеванием.

Упорядочение естественного обсеменения в открытые посевные борозды создает условия для последующего проведения механизированных уходов между рядками сеянцев, а в рядках осуществляют ручную прополку в течение периода вегетации до смыкания сеянцев, то есть технология выращивания посадочного материала по предлагаемому способу после появления всходов аналогична общепринятой в питомниках. Кроме того, наличие лесных полос-обсеменителей при такой технологии выращивания посадочного материала способствует улучшению микроклиматической обстановки процесса выращивания - в зимнее время равномерно распределяя снег в межполосных пространствах, а в летнее время снижая скорость ветра и уменьшая физическое испарение с поверхности почвы. При этом посадочный материал получают стандартных размеров уже в первый год в количестве, превышающем в 1,5-2 раза плановый выход при выращивании его в питомниках.

Для использования в качестве семенных участков плодоносящих взрослых многорядных насаждений в них формируют межполосные пространства путем вырубки и раскорчевки внутренних рядов с оставлением на опушках рядов деревьев обсеменителей. Кроме того, для исключения переопыления с нежелательными в селекционном отношении формами и для массового размножения перспективных устойчивых форм полосы семенных насаждений создают посадкой молодых семенных растений или вегетативного потомства плюсовых деревьев, размещая их в удалении от других насаждений данного вида или родственных видов (для вяза приземистого - вдали от его переопылителя береста, гибридные формы с которым в сильной степени подвержены голландской болезни).

Полосы семенных насаждений у обоеполых растений (например, ильмовых) формируют из 1-2-х рядов, а у раздельнополых (например, ясени, клены) - из 3-х рядов для обеспечения оптимальных условий ветропроницаемости полос и опыления в них растений. Соотношение мужских и женских экземпляров в лесных полосах из клена ясенелистного, ясеня пенсильванского колеблется примерно поровну (50% на 50%). Для организации необходимого севооборота выращивания посадочного материала создают систему полос из семенных насаждений, чередующихся с межполосными пространствами. Ширину межполосных пространств подбирают дифференцированно для каждой древесной породы с учетом ветрового режима данной местности, конструкции полос семенных насаждений, их продуваемости, летучести и дальности разлета крылатых семян.

На чертеже изображен схематически поперечный профиль через 3-рядные полосы семенных насаждений клена ясенелистного в возрасте 17 лет и межполосное пространство (2) шириной 20 м, полученное путем реконструкции 1-й ленты широкой многорядной Гослесополосы Волгоград-Элиста-Черкесск на ее 5-километровом отрезке, расположенном в Сарпинском районе республики Калмыкия. Для этого были вырублены и раскорчеваны внутренние ряды деревьев с оставлением опушечных трехрядных семенных полос. В них удалялись больные и фаутные деревья, а на стволах оставленных здоровых деревьев для улучшения продуваемости полос убирались нижние сучья до высоты 1,5 м. При формировании полос семенных насаждений стремились к равномерному чередованию в рядах женских и мужских особей. Запас семян на плодоносящих (1000 штук) деревьях одного километра трехрядной полосы составлял около 9-10 млн. шт. При периодической смене направления господствующего ветра на противоположное, что характерно для сухостепных безлесных территорий Калмыкии, в обсеменении межполосного пространства участвовали обе опушечных полосы семенных насаждений, поэтому площадь обсеменялась равномерно. Основная масса семян (3) крылаток клена ясенелистного облетела осенью в течение двух месяцев после их созревания при скорости ветра 10-15 м/сек (порывы ветра достигают скорости 24 м/сек). Дальность разлета семян при средней высоте насаждения 8-9 м и скорости ветра 10 м/сек и более составляла 60-100 м.

Для равномерного распределения семян на площади межкулисного пространства и упорядочения их рассева по вспаханной на глубину до 40 см и выровненной боронованием почве были приготовлены широкие посевные борозды глубиной 15 см культиватором КПН-2,8 в агрегате с трактором МТЗ3-50.

На чертеже изображен схематически поперечный разрез посевных борозд. Расстояние между центрами борозд (4) составляло 35-40 см. Гребни (1) между бороздами пологие, что обеспечивало сдувание семян ветром в посевные борозды. При такой схеме расположения борозд на 1 погонный метр посевной борозды после обсеменения площади в среднем приходилось 60-80 шт. семян или 150-200 шт. на 1 м², а в пересчете на 1 га - 1,5-2 млн. шт. семян, в то время как в питомниках для посева на 1 га расходуется свыше 200 кг семян или около 5 млн. шт. при плановом выходе стандартного посадочного материала 400 тысяч сеянцев.

Семена (3) в бороздах под зиму оставляли без заделки почвой, что повысило их грунтовую всхожесть до 80-85%, так как они практически не загнивали по сравнению с заделкой их почвой, где грунтовая всхожесть не превышала 65% в связи с загниванием части семян в почве. Ранней весной сразу после таяния снега и прогрева поверхности почвы до 8-10°С семена клена ясенелистного, прошедшие стратификацию в естественных условиях, дружно проросли и дали массовые всходы в количестве 140-180 шт на 1 м². За период вегетации в межполосном пространстве с сеянцами было проведено 4 ручных ухода, заключавшиеся в удалении сорняков и рыхлении почвы. К осени выход стандартного посадочного материала клена ясенелистного, выращенного описанным способом, составил 800 тысяч шт./га при стоимости одной тысячи штук сеянцев 315 рублей или в 2,5 раза дешевле посадочного материала, выращиваемого обычным способом в питомниках (расчет в ценах 2008 г.).

Использование предлагаемого способа выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов в открытом грунте путем естественного обсеменения с растущих деревьев обеспечивает по сравнению с питомниками следующие преимущества:

- возможность получения посадочного материала с высокими наследственными свойствами, максимально приспособленного к местным лесорастительным условиям;

- доступность и легкость выполнения работ (практически это реально сделать в каждом лесничестве лесхозов региона, разве что за исключением самых южных пустынных лесхозов);

- значительное снижение себестоимости выращивания посадочного материала за счет исключения ряда традиционных технологических приемов, используемых в питомниках (заготовка семян с растущих деревьев, очистка их от примесей, хранение на складах, предпосевная подготовка и посев семян в грунт);

- совмещение в одном технологическом процессе семеноводства и выращивания посадочного материала (создание полос-обсеменителей из потомства плюсовых деревьев как заменителей лесосеменных участков);

- массовое размножение перспективных устойчивых форм;

- полное исключение капитальных и текущих затрат на обустройство крупных питомников и их функционирование.

Все это значительно повышает качество выращиваемого посадочного материала и создаваемых из него лесных культур и снизит в разы их себестоимость.

Способ может быть использован для выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов в богарных условиях южных безлесных степных и полупустынных территорий. Выращивание посадочного материала осуществляют между искусственно созданными полосами семенных насаждений. Полосы семенных насаждений ориентированы поперек господствующего направления ветров. Упорядоченное обсеменение площади получают путем естественного рассева семян с плодоносящих деревьев полос под действием ветра в предварительно подготовленные открытые посевные борозды. В засушливые годы проводят полив дождеванием. Способ обеспечивает получение посадочного материала с высокими наследственными свойствами, максимально приспособленного к местным лесорастительным условиям; доступность и легкость выполнения работ; значительное снижение себестоимости выращивания посадочного материала; совмещение в одном технологическом процессе семеноводства и выращивания посадочного материала; массовое размножение перспективных устойчивых форм семенных насаждений. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов, характеризующийся выращиванием посадочного материала в богарных условиях южных безлесных степных и полупустынных территорий между искусственно созданными полосами семенных насаждений, ориентированных поперек господствующего направления ветров, а упорядоченное обсеменение площади получают путем естественного рассева семян с плодоносящих деревьев под действием ветра в предварительно подготовленные открытые посевные борозды и в засушливые годы проводят полив дождеванием.

2. Способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов по п.1, отличающийся тем, что чистопородные полосы семенных насаждений у однодомных видов создают посадкой молодых растений однорядными или формируют реконструкцией существующих взрослых многорядных насаждений путем вырубки и раскорчевки внутренних рядов для создания широких межполосных пространств, а у двудомных видов для обеспечения оптимальных условий опыления - из трех рядов с расстоянием между растениями в ряду 1,5-2 м.

3. Способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов по п.1, отличающийся тем, что полосы семенных насаждений (семенные участки) создают посадкой молодых семенных растений или вегетативного потомства плюсовых деревьев, размещая их вдали на расстоянии более 3 км от других насаждений данного вида или родственных видов.

4. Способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов по п.1, отличающийся тем, что ширину межполосных пространств подбирают опытным путем дифференцирования для каждого древесного вида в пределах 20-100 м с учетом биологических особенностей крылатых семян, ветрового режима данной местности и конструкции семенных участков.

5. Способ выращивания посадочного материала анемохорных древесных видов по п.1, отличающийся тем, что при выращивании посадочного материала создают систему семенных полос, чередующихся с межполосными пространствами определенной ширины.