ДИПЛОМНАЯ РАБОТА ПРИЕМЫ УЛУЧШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕМЯН ДРЕВЕСНЫХ И КУСТАРНИКОВЫХ ПОРОД 2008 Печать

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА ПРИЕМЫ УЛУЧШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕМЯН ДРЕВЕСНЫХ И КУСТАРНИКОВЫХ ПОРОД 2008

 

Симферополь 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ……………………………………………………………………………3

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН………………………………………………………….4

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………...6

1.1.  Плодоношение и сбор семян древесно-кустарниковых растений…………..6

1.2.  Хранение семян…………………………………………………………………9

1.3.  Подготовка семян к посеву…………………………………………………...11

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………………….16

2.1.  Природно-климатические условия места проведения исследований……...16

2.2.  Место, объекты, цель, задачи, методика исследований…………………….20

2.3.  Агротехника в опытах………………………………………………………...24

2.4.  Результаты исследований……………………………………………………..28

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТОВ………….39

4. ОХРАНА ТРУДА…………………………………………………………….46

4.1.  Общие положения……………………………………………………………..48

4.2.  Требования безопасности перед началом экспериментов………………….49

4.3.  Требования безопасности в период проведения работ……………………..49

4.4.  Требования безопасности в аварийных ситуациях………………………….51

4.5.  Требования безопасности после окончания работ………………………….52

ВЫВОДЫ…………………………………………………………………………..54

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………...56

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………...59

ВВЕДЕНИЕ

При выращивании древесно-кустарниковых пород применяют семенной и вегетативный способы размножения. Семенное размножение большинства деревьев и кустарников в декоративном и лесном питомниководстве остается основным способом из-за технологической простоты, возможности механизации и общей экономичности [29]. Кроме того, семенной способ размножения – единственный путь интродукции растений, получившей особенно широкое развитие в зеленом строительстве [12].

Основным и наиболее ценным свойством семенного размножения является возможность получения растений на основе индивидуальной изменчивости, в большей мере приспособленных к определенным экологическим условиям. Кроме того, семенные растения зачастую имеют большую долговечность, сохранность и декоративность в насаждениях, лучшую развитость надземных и подземных органов [8].

Важнейшим направлением в современном семеноводстве древесных растений выступает разработка приемов улучшения биологических свойств их семян. Реализовывать это направление необходимо путем создания постоянной семенной базы на генетико-селекционной основе, которая предусматривает использование для сбора семян высокопродуктивных ценных древостоев, плюсовых деревьев, селекционных плантаций; разработку научной методологии семенного районирования. Не менее важным является и разработка путей повышения посевных качеств семян за счет оптимизации технологии их заготовки, очистки, хранения и подготовки к посеву, которые в свою очередь должны базироваться на знаниях об анатомо-морфологических особенностях и физиолого-биохимических свойствах семян, детальном понимании биологии процессов их роста, созревания, покоя и прорастания.

Улучшение биологических свойств семян древесно-кустарниковых пород – это важнейшее звено в системе организации интенсивного питомниководства, лесоводства и зеленого строительства. Именно поэтому данная проблема является актуальной и требует своевременного решения.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Плодоношение и сбор семян древесно-кустарниковых растений

Возможность использования семенного способа размножения зависит в большой степени от плодоношения, т. е. от того, образуют ли данные виды в определенной местности семена, в каком количестве и какого качества [29]. Важна и периодичность плодоношения, которая у многих пород выражена весьма четко [18].

Период наибольшего плодоношения у древесных видов приходится на средний возраст, после того как закончится период быстрого роста в высоту [4]. Возраст обильного плодоношения связан с общей продолжительностью жизни – у таких недолговечных пород, как ива, тополь, береза он начинается в 10-20 лет, а у долговечных – в 30-50 лет (у сосны) и в 40-50 лет (у дуба). У кустарников период обильного плодоношения наступает в 3-8 лет. Обычно обильно плодоносят и дают семена хорошего качества экземпляры, растущие на свободе и на освещенной солнцем стороне кроны [3; 28, 31].

Плодоношение зависит от погодных условий: при дождливой холодной погоде может произойти невызревание семян, опадение плодов, а в жару семена могут погибнуть от иссушения и перегрева. Условия погоды в период образования генеративных органов и в период цветения также определяют, каким будет урожай. Особенности плодоношения являются кроме того наследственным качеством.

Плоды и семена древесно-кустарниковых пород морфологически сильно различаются между собой, что обусловливает многообразие способов их сбора, обработки, хранения и подготовки к посеву.

Сбор плодов в большинстве случаев проводят тогда, когда семена созрели. Показателем созревания являются внешние признаки: семена считаются созревшими, когда плоды отделяются от материнского растения. Однако у некоторых пород (ели, сосны, робинии, гледичии, софоры, церциса, ясеня) семена созревают задолго до опадения плодов и шишек [11].

На созревание семян и плодов оказывают влияние условия произрастания: на юге, в жарком климате, плоды и семена созревают быстрее; в насаждениях позже, чем на отдельно стоящих растениях. Поэтому сбор плодов и семян надо проводить по мере их созревания, в соответствующие сроки [21].

Созревание семян у разных плодов и соплодий определяется по характерным внешним признакам. Чаще всего это изменение окраски плодов: у ильмовых – пожелтение крылаток и светло-коричневый цвет семян; у березы пушистой – побурение сережек и их ломкость; у караганы древовидной – отвердение и пожелтение створок бобов; у сосен и елей – побурение шишек; у соплодий липы буреет листочек, а орешки становятся серовато-зеленоватыми; наблюдается появление первого «пушка» у единичных раскрывшихся коробочек тополя; у яблони характерную окраску и вкус приобретают сочные съедобные плоды, семена у дуба – темно-коричневую окраску [17].

Заготовку семян производят с момента поспевания плодов до начала их опадения, иначе семена или выпадут из оболочки плода, или будут уничтожены животными и насекомыми. Зрелые плоды у одних видов опадают спустя несколько дней после поспевания, у других – в течение нескольких недель и даже месяцев.

Одновременно созревают и опадают плоды и семена у березы плакучей и пушистой, дуба черешчатого и красного, лещины обыкновенной, жимолости синей, покрывальной и съедобной, ивы и тополя; в течение одной-двух недель – у вяза гладкого, клена остролистного, сосны румелийской [32]. Период же опадения семян по мере созревания может растягиваться до нескольких недель. Так, массовое опадение семян у березы пушистой может проходить в течение двух-трех месяцев, а общий период опадения растягивается до пяти месяцев; наоборот, у бархата амурского зрелые плоды висят, не падая до весны. На интенсивное опадение поспевших плодов заметное влияние оказывают осадки, легкие морозы, сухость воздуха, ветер. Сочные поспевшие плоды опадают в основной массе после дождей, и наоборот, рассеивание семянок у березы происходит интенсивно в сухую и ветреную погоду. Мягкий мороз способствует раскрыванию оболочек плодов у ольхи, вейгелы, сирени, дейции и т. д. Поэтому за поспевающими плодами необходимо вести систематические наблюдения и снимать их, не дожидаясь опадения. Кроме того, чем дольше спелые семена находятся на растении, тем дольше и хуже они всходят [22].

Сроки сбора плодов предполагают сбор вполне созревших семян. Однако в практике плоды некоторых пород собирают в начальной стадии вызревания [7]. Это относится к видам, семена которых, собранные в зрелом состоянии, требуют очень длительной обработки (стратификации в течение 12-24 месяцев) перед их посевом и прорастанием – плоды шиповника, боярышника сибирского, обыкновенного, однокосточкового, кизильника. По данным М. Г. Николаевой [24] если плоды шиповника собрать в период их полузрелости (в начальной стадии окрашиванияесли плоды шиповника собрать в период их полузрелости ()очкового, кизильника. ень длительной обработки ()исходит интенсивно в с), то после посева семян сразу в грунт весной получают дружные всходы, а для семян кизильников и боярышников сроки стратификации могут быть сокращены в несколько раз. В то же время автор отмечает, что растения из недозрелых семян в большей степени подвержены влиянию неблагоприятных условий, хуже развиваются и менее жизнестойки, чем растения из полнозрелых семян.

Плоды древесных пород собирают непосредственно с деревьев или кустарников, а после их опадения – с земли, воды, с поваленных деревьев. С деревьев и кустарников плоды собирают в основном вручную, но используют и такие приспособления, как сучкорезы, секаторы, гребни для вычесывания шишек, специальные крючки [13].

При сборе семян, особенно при стряхивании их с деревьев, под кроной рекомендуется устраивать полог.

С земли собирают плоды таких пород, как каштан конский, дуб, орех, бук, яблоня, груша, ясень, вяз, клен, липа. Но у многих пород сначала опадают поврежденные плоды, непригодные для заготовки, поэтому собирать их с земли надо в момент опадения полноценных плодов.

Сразу после сбора плоды обычно просушивают под навесом или в проветриваемом помещении. Для этого их рассыпают слоем 10-15 см и в течение 5-10 дней по несколько раз в сутки перелопачивают. Когда плоды с внешней стороны просохнут, семена очищают от околоплодников.

Семена сочных плодов отделяют от мякоти в возможно короткие сроки после сбора [20]. Нельзя допускать самонагревания, брожения и загнивания плодов, т. к. это может снизить всхожесть семян.

Для повышения качества семенного материала необходимо сортировать семена по фракциям определенной крупности и полнозернистости. Выравненность посевного материала обусловливает с самого начала равномерность роста и развития, а в последующем одновременность проведения прививок при выращивании подвоев [14].

1.2. Хранение семян

Необходимость хранения семян обусловливается периодичностью плодоношения ряда пород, неурожаями в связи с климатическими условиями года или гибелью урожая от вредителей и болезней, а также тем, что часто семена высевают не сразу, особенно если их получают от специальных заготовительных организаций [29].

Продолжительность хранения семян зависит от того, как долго они сохраняют всхожесть, а также от условий внешней среды.

Для того чтобы сохранять семена длительное время без утраты ими способности к прорастанию, необходимо довести их до определенной влажности, а также регулировать условия среды (температуру и влажность) при хранении. Семена с повышенной влажностью самонагреваются, плесневеют и в результате быстро теряют всхожесть.

В помещениях, где относительная влажность воздуха и температура колеблются, многие авторы [8; 18; 31] рекомендуют хранить семена в стеклянных бутылях с притертыми пробками. Наиболее часто подобный способ хранения применяют для семян хвойных пород.

Большинство семян лиственных пород можно хранить в мешках, ларях, корзинах [22]. Так, семена робинии, караганы, лоха, гледичии, аморфы, шелковицы, клена, ясеня и других хранят в деревянных ящиках, установленных на стеллажах, или в мешках, подвешенных к потолку; семена вишни, сливы, терна, абрикоса и ореха хранят в песке: слой песка 2-3, слой семян 3-5 см. Для хранения более мелких семян лиственных пород можно также использовать ящики, послойно чередуя в них семена (2-3 см) и песок (1-1,5 см). Семена березы и вяза, рыхло насыпанные в ящики, переслаивают через 4-5 см оберточной или газетной бумагой; при хороших условиях их также можно хранить в мешках или ящиках. Для кратковременного хранения семян лещины, каштана, ореха, фисташки, миндаля в качестве тары используют корзины, мешки или лари.

В процессе хранения семян не реже чем один-два раза в месяц его визуально обследуют. В случае выявления изменения блеска, цвета, появления плесени всю партию семян просушивают и повторно проверяют на посевные качества.

Особенно важно в процессе хранения следить за изменением влажности семян. Ю. М. Дебринюк с коллегами [8] для различных видов сосен, ели, лиственницы, жимолости рекомендует подобные наблюдения проводить при помощи индикаторной бумаги, пропитанной хлористым кобальтом (CoCl2 + 6 H2O), которая изменяет цвет в зависимости от влажности воздуха. В обезвозженном состоянии «кобальтовый» индикатор имеет ярко-голубой цвет, а при намокании – розовый.

Для подсушивания семян перед закладкой их на хранение часто прибегают к адсорбционной сушке, которая состоит в смешивании семян с веществом, поглощающим водяной пар, или в хранении семян вместе с гигроскопическим веществом (сорбентом). Для этого рекомендуются хлористый кальций (CaCl2), оксид кальция (CaO), силикагель и другие специальные химические вещества [7].

1.3. Подготовка семян к посеву

Семена древесных пород прорастают неодинаково быстро. Это относится к только что собранным семенам, и к тем, которые хранятся какое-то время в семенохранилищах [3].

Семена большинства древесных пород сразу после сбора не прорастают даже при благоприятных условиях, поскольку в них содержится значительное количество ингибиторов [18]. Именно поэтому созревшие к осени семена не трогаются в рост и не погибают. В течение зимы под влиянием низких температур количество ингибиторов в семенах уменьшается, накапливаются стимуляторы роста (ауксины, гиббереллины) и с наступлением теплой погоды и прогреванием почвы семена трогаются в рост. У некоторых пород, однако, семена не прорастают и после одной зимовки, им требуется больший период холодных температур (кизильники, боярышник).

Различная скорость прорастания семян древесно-кустарниковых пород, созревающих в разное время года, является биологически полезным свойством приспособления к окружающей среде. В основе ее лежит состояние вынужденного и глубокого (органического) покоя.

Состояние вынужденного покоя определяется неблагоприятными факторами: недостатком воды, кислорода, неблагоприятной температурой, кислотностью субстрата [16]. Как только семенам будут созданы необходимые условия, они дадут хорошие всходы. Семена в состоянии вынужденного покоя имеют: актинидия, аморфа, береза, вяз, гортензия, дейция, диервилла, дрок, дуб, жимолость татарская, катальпа, облепиха, ольха, осина, тополь, пузыреплодник, ракитник, сирень, спирея, чубушник, шелковица, ель, пихта, лиственница, сосна.

Состояние глубокого (органического) покоя определяется особенностями самих семян, из-за чего они не могут прорасти даже при благоприятных условиях – плотные внешние и внутренние покровы семян, особенности обмена веществ, количество определенных регуляторов роста в семени, выделение оболочкой веществ, задерживающих рост (ингибиторов), и др. Часто покой семян является результатом сочетания указанных причин.

Несмотря на существование различных типов глубины покоя семян, границы между ними выражены недостаточно четко. Причиной этого являются: видовая специфика семян, условия их формирования, степень зрелости, условия в период хранения. По причинам, обуславливающим наличие глубокого (органического) покоя, М. Г. Николаева [23] классифицирует его на экзогенный, эндогенный и комбинированный типы.

Тип экзогенного покоя определяется свойствами семенной кожуры и околоплодника, эндогенного типа покоя – состоянием зародыша, физиологическими причинами торможения прорастания; комбинированный тип определяется сочетанием причин экзогенного и эндогенного покоя.

Типы собственно экзогенного покоя связаны с наличием околоплодника. Его действие объясняется комплексом причин, связанных с механическими препятствиями задерживания прорастания, присутствием в нем ингибиторов, созданием неблагоприятного вокруг семени осмотического давления, ухудшением газообмена в семени и т. д.

При слабом экзогенном покое в большинстве случаев тормозящее действие околоплодника устраняется адсорбцией ингибирующих веществ почвой или путем промывания плодов водой. Тормозящее действие околоплодника проявляется слабо или может вообще не проявляться.

Сильный собственно экзогенный покой наблюдается у семян с твердой оболочкой, которая препятствует прорастанию не только в силу механических причин, но и из-за того, что мешает вымыванию ингибиторов и затрудняет газообмен (слива, боярышник, фисташка, калина, алыча, терн, шиповник и др.).

Физический покой семян связан с полной водонепроницаемостью кожуры – твердосемянностью. Зародыши обычно не находятся в состоянии покоя и быстро прорастают при нарушении покровов семени.

Эндогенные типы покоя обусловлены недоразвитостью зародыша, его физиологическим состоянием или сочетанием этих причин.

Экзогенный покой в большинстве случаев сочетается с причинами эндогенного покоя.

Для семян с разным типом покоя применяют разные способы предпосевной обработки семян. Так, для семян с физическим типом покоя в качестве предпосевной подготовки используют способы механического разрушения их покровов – скарификацию: перетиранием с песком, надрезание или подпиливание вручную, надкалывание. В некоторых случаях хорошие результаты получают при встряхивании семян, смешанных с песком – импакция [27]. Кроме скарификации к таким семенам применяют ошпаривание кипятком, намачивание в концентрированных кислотах и др.

При температурной обработке используют различные режимы промораживания, прогревания, резкую смену температуры сухих или намоченных семян. Семена гледичии и робинии псевдоакации рекомендуют ошпаривать кипятком или замачивать в горячей воде при температуре 80-85˚С в течение 10 минут и оставлять их в горячей воде до остывания [9; 15].

Из химических веществ, для обработки семян используют концентрированную серную и азотную кислоты.

Для размягчения околоплодника семена на определенное время (от 15 минут до 24 часов) помещают в концентрированную серную кислоту с обязательным последующим пяти-, шестикратным промыванием их в большом количестве воды [29].

М. Г. Николаева [24] для устранения твердосемянности некоторых видов растений рекомендует использовать этиловый спирт.

Семена с недоразвитым зародышем (т. н. морфологический покой) довольно распространены среди растений многих семейств (преобладают у более древних древесных видов). У таких семян при достаточно крупных размерах семени размеры самого зародыша микроскопичны, а части зародыша слабо дифференцированы; им нужен более или менее длительный период для роста зародыша вне материнского растения после опадения семян.

Для роста зародыша в семени необходима повышенная температура при постоянном доступе воды и воздуха. Оптимальная температура для семян лимонника, актинидии, некоторых видов бересклета +15-20˚С, ясеня черного +20˚С в течение 2-3 месяцев [23].

Физиологический эндогенный покой обусловливается пониженной ростовой активностью зародыша и недостаточной газопроницаемостью тканей и эндосперма.

Неглубокий физиологический покой наблюдается у свежесобранных семян большинства видов и проявляется в пониженной всхожести или в отсутствии прорастания. Он исчезает в процессе хранения в течение 5-12 месяцев. Семена с этим типом покоя при проращивании чувствительны к ростовым веществам, свету (береза, сосна), повышенному содержанию кислорода и углекислого газа в атмосфере.

На семена с физиологическим промежуточным типом покоя (абрикос, клен ясенелистный, ясень зеленый) при сухом хранении положительное действие оказывает обработка их гиббереллином [11]. Но наиболее эффективно (и наиболее изучено) на семена с физиологическим типом покоя действие пониженных температур – стратификация семян, прогревание их или проращивание при переменных температурах [8; 21;26].

Чаще всего для устранения физиологического покоя семян применяют холодную стратификацию при температуре 0-7˚С. При этом семена, находящиеся в неглубоком физиологическом покое, прорастают через 1-15 суток, а для прерывания глубокого физиологического покоя требуется до четырех и более месяцев.

Сроки стратификации значительно удлиняются при несоблюдении оптимальных условий, а также если семена находятся в комбинированном покое.

При морфофизиологических типах покоя семена вначале стратифицируют при повышенных температурах (от 10 до 35˚С) в зависимости от видовой принадлежности в течение одного-четырех месяцев (тепловая стратификация). Повышенные температуры необходимы для доразвития зародыша. Физиологический же покой устраняется при холодной стратификации (0-7˚С) в течение 4 месяцев.

Эффективность стратификации зависит от соблюдения температурного режима, колебаний температуры и влажности. Отмечено, что колебания температуры во время стратификации + 1˚С оказываются наиболее эффективными [16].

Таким образом, предпосевная подготовка семян – физиологический процесс, который происходит в тканях семени с учетом факторов внешней среды, которые ускоряют или затормаживают процесс прорастания. В этой связи главным с практической точки зрения будет являться разработка методов, позволяющих управлять процессом прорастания семян, обеспечивающих дружное появление всходов и получение хорошо развитых сеянцев.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Природно-климатические условия места проведения исследований

Орографически Белогорский район располагается на территории предгорного и горного Крыма. Почвы района отличаются большим разнообразием с преобладанием черноземов карбонатных на элювии и делювии карбонатных пород, а также дерново-карбонатных почв. На опытном же поле доминируют черноземы южные мицелярно-карбонатные на красно-бурых глинах. Их анализ показал, что мощность гумусового слоя (горизонт А) на поле составляет 28-32 см, всей гумусовой толщи 63-70 см. Горизонт А серый с темно-бурым оттенком; его структура – глыбисто-пылевато-порошистая. В горизонте В буровато-серая окраска в нижней части становится неоднородной. Структура крупнокомковатая, сложение плотное. Вскипание от HCl наблюдается с глубины 45 см. Горизонт обильной, четкой белоглазки отмечается на глубине 80-90 см. Скопления кристаллов гипса прослеживаются в толще 170-200 см. Карбонатная плесень и мицелий отсутствуют. Содержание гумуса в горизонте А составляет 2,4-2,6%. Валового азота содержится 0,11-0,12%, валового фосфора – 0,20%, калия – 1,96%.

Карбонаты в рассматриваемых почвах вымыты из верхней части гумусовой толщи. В горизонте вскипания их количество составляет в среднем 3,88%, в карбонатно-иллювиальном горизонте – 15,94%. Сумма обменных оснований в горизонте А – 28,9 мг-экв. В составе поглощенных катионов кальция содержится 82-87%, магния 10-12% и натрия 2-6% от емкости поглощения. Реакция почвенного раствора в верхнем горизонте слабощелочная (рН 7,7-7,8), с глубиной, в карбонатно-иллювиальном горизонте, щелочная (рН 8,3-8,4). Гидролизуемого азота в пахотном слое (0-20 см) содержится 5,2-5,8 мг, в подпахотном 2,9-3,4 мг, количество подвижного фосфора колеблется в пределах 1,9-2,2 мг, обменного калия 26-28 мг/100 г.

Механический состав данных почв тяжелосуглинистый. Почвенная масса по всему профилю хорошо микроагрегированна. Коэффициент дисперсности составляет 9,5-10.

Воднорастворимых солей в почвенном профиле до глубины 150-200 см содержится незначительное количество. Величина плотного остатка колеблется в пределах от 0,22 до 0,27%. В горизонте скопления гипса сумма солей возрастает до 1,5%. Тип засоления сульфатно-кальциевый.

Климат Белогорского района характеризуется континентальностью и относится к полузасушливому, умеренно жаркому [1].

Для рассматриваемого района характерна неустойчивая зима со значительными колебаниями температур. Средний из абсолютных минимумов температуры составляет - 20˚С, в отдельные же годы морозы могут достигать -30-35˚С. Максимальная температура воздуха в отдельные годы в июле и августе может повышаться до 35-39˚С. Период со среднесуточными температурами 10˚С и выше продолжается 182 дня, а суммы положительных среднесуточных температур воздуха за период с температурой выше 10˚С составляет 3191˚. Самым теплым месяцем является июль (22,0˚С), а самым холодным январь. Средняя температура воздуха за год равняется 9,9˚С (табл. 2.1).

Даты последнего заморозка весной и первого заморозка осенью приходятся на 6 мая и 5 октября соответственно. Продолжительность безморозного периода составляет 151 день. Весенние заморозки заканчиваются позднее, а осенние начинаются раньше перехода температуры через 10˚. Благодаря этому вероятность повреждения древесно-кустарниковых пород заморозками здесь высока.

К числу неблагоприятных особенностей климата следует отнести феновые явления, наиболее ярко проявляющиеся в предгорных районах. В некоторые годы оттепели, усиленные интенсивными и продолжительными фенами, вызывают активную вегетацию с несвоевременным развитием почек и даже цветением отдельных пород. Последующие похолодания часто сопровождаются массовыми повреждениями почек и цветков.

Годовое количество осадков находится на уровне 457 мм. Большая засушливость Белогорского района определяется не только малым количеством осадков, но и значительной сухостью воздуха. С апреля по октябрь включительно средняя относительная влажность воздуха в 13 часов составляет 49%.

В рассматриваемом районе наибольшее количество осадков выпадает летом. Величина испаряемости влаги составляет 744-855 мм, что почти в два раза превышает количество осадков. Осадки летом выпадают большей частью в виде ливней и поэтому значительная часть их теряется на поверхностный сток.

В таблице 2.2 приведены метеорологические показатели в годы исследований. Они свидетельствуют о том, что 2006-й и 2007-й годы не были типичными. 2006-й год был чрезмерно дождливым (особенно это касается июля, когда за месяц выпало 156 мм осадков), а 2007-й – более теплым.

2.2. Место, объекты, цель, задачи, методика исследований

Исследования проводились на базе питомниководческого хозяйства Белогорского лесхоза, расположенного в Ущельном лесничестве (с. Алексеевка) в 14 км от г. Белогорск.

Объектами исследования служили семена сосны крымской, клена ложноплатанового, робинии псевдоакации, гледичии трехколючковой и розы собачей, произрастающих на территории Белогорского лесхоза.

Цель исследования состояла в улучшении биологических свойств семян перечисленных выше видов на основе совершенствования приемов технологии их заготовки, хранения и подготовки к посеву.

Исходя из цели исследования были поставлены следующие Задачи:

- Провести фенологические наблюдения для определения оптимальных сроков заготовки семян исследуемых пород в Белогорском районе.

- Изучить влияние предпосевной подготовки семенного материала (намачивание, стратификация, термическая обработка, скарификация и т. д.) на посевные качества семян и ростовые показатели формирующихся из них сеянцев.

- Выявить изменчивость биологических свойств семян при различных сроках сева.

- Уточнить допустимые сроки хранения семян исследуемых видов.

- Провести анализ экономической эффективности предлагаемых приемов улучшения биологических свойств семян.

Для решения поставленных задач было заложено 6 полевых опытов по следующим схемам:

ОПЫТ №1

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян сосны крымской на их биологические свойства

1.  Посев семян в грунт без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Замачивание семян в воде в течение 10 ч (производственный контроль).

3.  Замачивание семян в воде на 20 ч.

4.  Стратификация во влажном песке при температуре 5˚С в течение 4 недель.

5.  Снегование на протяжении 1,5 месяцев.

ОПЫТ №2

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян клена ложноплатанового на их биологические свойства

1.  Посев семян в грунт без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Стратификация семян сначала в торфе 45 дней при 0-3˚С, а затем под снегом в течение 45 дней (производственный контроль).

3.  Стратификация семян во влажном песке при температуре 0-3˚С в течение 90 суток.

4.  Замачивание семян в растворе микроэлементов при комнатной температуре в течение 18 ч.

5.  Стратификация семян во влажном песке при температуре 0-3˚С в течение 90 суток, а затем замачивание в растворе микроэлементов при комнатной температуре в течение 18 ч.

ОПЫТ №3

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян робинии псевдоакации на их биологические свойства

1.  Посев семян в грунт без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Замачивание семян в горячей воде при температуре 80˚С с дальнейшим остыванием в ней после охлаждения на 12 ч (производственный контроль №1).

3.  Обработка семян концентрированной серной кислотой в течение 60 мин (производственный контроль №2).

4.  Замачивание семян в горячей воде при температуре 80˚С с дальнейшим остыванием в ней после охлаждения на 12 ч. В последующем набухшие семена смешиваются с влажным песком и выдерживаются при температуре 20-24˚С, периодически перемешиваясь и увлажняясь в течение 5 суток.

5.  Накалывание семян с последующим замачиванием их в воде при комнатной температуре на 3 ч.

ОПЫТ №4

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян гледичии трехколючковой на их биологические свойства

1.  Посев семян в грунт без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Замачивание семян в горячей воде при температуре 85˚С с оставлением в ней до остывания (производственный контроль №1).

3.  Обработка семян концентрированной серной кислотой в течение 60 минут (производственный контроль №2).

4.  Перетирание семян в смеси с песком с последующим выдерживанием их в воде в течение 12 ч (производственный контроль №3).

5.  Перетирание семян в смеси с песком с последующей обработкой их раствором гиббереллина (С19Н24О6) концентрацией 0,05%.

6.  Перетирание семян в смеси с песком с последующей обработкой их раствором гиббереллина (С19Н24О6) концентрацией 0,2%.

7.  Перетирание семян в смеси с песком с последующей обработкой их активатором прорастания семян (АПС) концентрацией 1% в течение 3 ч.

ОПЫТ №5

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян розы собачей на их биологические свойства

1.  Посев семян в грунт без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Стратификация семян во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев (производственный контроль).

3.  Обработка семян концентрированной серной кислотой в течение 1 часа, затем двухэтапная стратификация: I – 90 дней при температуре 2-7˚С; II – 90 дней при температуре 3˚С.

4.  Обработка семян концентрированной серной кислотой в течение 1 часа с последующей обработкой азотовитом концентрацией 0,05% в течение 2 ч.

5.  Обработка семян концентрированной серной кислотой в течение 1 часа с последующей обработкой бактофосфином концентрацией 0,1% в течение 2 ч.

ОПЫТ №6

Влияние сроков и способов посева розы собачей на биологические свойства ее семян

1.  Весенний посев в грунт зрелыми семенами без специальной подготовки (абсолютный контроль).

2.  Весенний посев в грунт зрелыми семенами после стратификации их во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев (производственный контроль).

3.  Осенний посев в грунт полузрелыми семенами.

4.  Осенний посев в грунт зрелыми семенами.

5.  Зимний посев в грунт зрелыми семенами после двухмесячной стратификации во влажном песке при температуре 5˚С.

Полевые эксперименты закладывались методом рендомизированных повторений. Каждый эксперимент включал по 4 повторения. Размер опытной делянки составлял 20 м2. Учет грунтовой всхожести семян осуществлялся в 1-й декаде июня.

Лабораторная всхожесть и энергия прорастания определялись нами в соответствии с Международными правилами анализа семян.

Массу 1000 семян (плодов) определяли у кондиционных семян. Из чистых семян после тщательного их перемешивания отсчитывали две пробы по 500 семян в каждой. После взвешивания каждой из проб, полученные значения суммировали. Если расхождение в массе двух проб превышало 5%, то взвешивали третью пробу и вычисляли массу 1000 семян по двум пробам, имеющим наименьшее расхождение.

Фенологические наблюдения, как и другие исследования проводились в 2006-2008 гг. При этом у растений отмечались две основные фенологические фазы:

- начало созревания плодов – появление единичных зрелых плодов;

- конец созревания плодов – среди массы здоровых созревших плодов 1-5% находятся в фазе созревания.

Обработку результатов полевых экспериментов проводили при помощи ПЭВМ по методике Б. А. Доспехова [10].

2.3. Агротехника в опытах

Семена исследуемых видов заготавливались нами самостоятельно на территории Ущельного и Пристепного лесничеств. При этом непосредственно с растений собирались плоды и шишки робинии псевдоакации, гледичии трехколючковой, розы собачей и сосны крымской, а с земли – клена ложноплатанового.

С целью извлечения семян, специальной переработке подвергались лишь плоды розы собачей. Их раздавливали в керамической ступе деревянным пестиком. Полученная размятая масса заливалась водой и перемешивалась. При перемешивании мезга всплывала, а полноценные семена оседали на дно. Их собирали и повторно промывали на ситах с отверстиями разного диаметра: сначала на сите с более крупными отверстиями, через которое проходят семена и мелкие частицы мезги, а затем на сите, через отверстия которого семена уже не проходят. После промывки семена сушили в термостате при температуре 35˚С. Высушенные семена при помощи вентилятора очищались от примесей.

Для извлечения семян из шишек сосны крымской их помещали в самодельную солнечную переносную шишкосушильню (для промышленных целей в хозяйстве используются шишкосушильни ШС-200), где они сушились в течение суток. За это время большинство из них раскрывалось и семена высыпались.

Изучение длительности хранения семян на их посевные качества проводились нами лишь по одному виду – клену ложноплатановому. Данный опыт был заложен специалистами Белогорского лесхоза еще в конце 2004 года; мы же продолжили его в 2006-2007 гг. В эксперименте семена клена хранились в четырех двухлитровых стеклянных банках с притертыми крышками. Для поглощения влаги в банки сверху были уложены марлевые пакеты с хлористым кальцием: 15 г на одну банку.

В четырех из шести опытов по изучению влияния различных способов предпосевной подготовки семян на их грунтовую всхожесть применялась стратификация. Ее осуществляли в ящиках в специальном подвале. При этом семена с субстратом засыпали в деревянные ящики, в дне и стенках которых для лучшего доступа воздуха делались отверстия диаметром 0,5-1 см через 5-10 см одно от другого. Ящики устанавливались на деревянные поддоны. Для защиты семян от грызунов их закрывали металлическими сетками.

Каждые 2-3 недели смесь тщательно перемешивалась, удалялись загнившие и заплесневевшие семена; при необходимости проводилось увлажнение семян и субстрата.

В опытах с робинией, гледичией и розой собачей применялась обработка семян горячей водой и концентрированной серной кислотой. При этом использовалась эмалированная и фарфоровая посуда. После обработки серной кислотой осуществлялась тщательная 5-6 кратная промывка семян водой.

Для обработки семян микроэлементами готовился раствор следующего состава: марганцовокислый калий (KMnO4) – 100, сернокислая медь (CuSO4) – 100, молибденово-кислый аммоний ((NH4)6Mo7O24) – 400, сернокислый кобальт (CоSO4) – 400 мг/л.

Обработку семян растворами гиббереллина, АПС, азотовита и бактофосфина проводили из расчета 1 л раствора на 1 кг семян. При работе с последними тремя препаратами приготовлениераствора и обработка семян осуществлялись в затененном месте, поскольку яркий свет оказывает негативное влияние на жизнедеятельность входящих в их состав микроорганизмов.

Посев семян в грунт после соответствующей подготовки осуществлялся вручную с использованием сеятельной воронки и сеятельного уголка. На уголок длиной 1 м насыпали семена меркой объемом, соответствующим норме высева. Затем их равномерно разравнивали и высыпали в борозду, переворачивая уголок на 90˚. Во всех опытах посев проводился ленточным пятистрочным способом с шириной строк 20 см и междурядий 70 см (рис. 2.1). Данная схема былы применена нами в связи с тем, что в питомнике Белогорского лесхоза она принята за базовую как при выращивании сеянцев лиственных, так и хвойных пород. Данная схема позволяет механизировать все работы, в т. ч. и выборку сеянцев. Что касается других основных элементов агротехнологии, связанных с посевом семян, то они приведены в таблице 2.3.

Уход за посевами в опытах включал в себя полив, притенение, рыхление и прополку сорняков.

Полив осуществлялся дождеванием при помощи самодельной поливной установки с интенсивностью 0,05 мм/мин.

Рис. 2.1 Опытные делянки с сеянцами клена ложноплатанового (ориг.)

Таблица 2.3

Элементы агротехнологии в опытах по изучению влияния различных способов предпосевной подготовки семян на их грунтовую всхожесть

Название вида

Сроки посева

Норма высева семян на 1 пог. м борозды, г

Глубина посева, см

Сосна крымская

1-я декада апреля

1,6

2,0-2,5

Клен ложноплатановый

1-я декада апреля

12

4-5

Робиния псевдоакация

2-я декада апреля

3

2-3

Гледичия трехколючковая

2-я декада апреля

10

3-4

Роза собачья

3-я декада февраля

3,5

1-2

Отенение всходов применялось лишь для сеянцев сосны крымской. Его основная задача – предохранение сеянцев от солнечных ожогов и перегрева. Для отенения использовались драночные щиты размером 1,5 х 1 м с просветами, составляющими около 50% площади. Щиты устанавливались с южной стороны под углом 35-45˚ к поверхности земли. Установка их осуществлялась во время массового появления всходов.

Прополки и рыхления почвы проводились нами регулярно после дождей и поливов, что позволяло легче удалять сорняки и разрушать почвенную корку.

2.4. Результаты исследований

Одним из важнейших показателей, влияющих на биологические свойства семян является срок их сбора [14, 18, 28, 30]. Основными критериями при определении спелости семян выступает их окраска, а также окраска плодов и шишек. Так, спелые шишки у сосны крымской имеют светло-коричневую или желтовато-коричневую окраску с обязательным блеском, окраска же семян должна быть темно-серая или почти черная; у клена ложноплатанового спелые плоды становятся буро-коричневыми или темно-коричневыми; бобы робинии псевдоакации в спелом состоянии имеют коричневато-бурую, коричневую или темно-желтую окраску, а у гледичии – темно-коричневую; плоды розы собачей в спелом состоянии становятся оранжево-красными или красными, а семена белыми или беловато-серыми.

Проведенные нами фенологические наблюдения позволили выявить оптимальные сроки заготовки семян в районе исследования (табл. 2.4). Такими сроками для сосны крымской в Белогорском районе будет являться период с начала декабря по середину марта; у клена ложноплатанового – с ноября по декабрь; у робинии псевдоакации и гледичии трехколючковой – с середины сентября по конец декабря; у розы собачей – с начала сентября по конец октября.

Таблица 2.4

Особенности формирования семян исследуемых видов в Белогорском районе

Название вида

Возраст вступления в пору плодоношения, лет

Периодичность плодоношения, лет

Период созревания семян

Сроки сбора семян

Сосна крымская

8-10

(20-30)

2-4

XII

XII-III

Клен ложноплатановый

11-20

Ежегодно

X-XI

XI-XII

Робиния псевдоакация

5-7

1-3

Конец IX-начало X

IX-XII

Гледичия трехколючковая

6-8

1-2

IX-X

IX-XII

Роза собачья

5

Ежегодно

IX

IX-X

Общебиологической тенденцией является снижение всхожести семян по мере их хранения. Для большинства основных лесных и декоративных древесно-кустарниковых пород весьма точно определены максимальные сроки хранения семян, в течение которых их всхожесть остается на высоком уровне. Так, среди рассматриваемых в нашей дипломной работе видов, у сосны крымской, гледичии трехколючковой и робинии псевдоакации при соблюдении технологии семена могут храниться в течение 36 месяцев, у розы собачей – 24 месяца. Литературные же данные по клену ложноплатановому очень противоречивы и определяют срок хранения его семян в очень широком диапазоне – от 12 до 24 месяцев [3, 6, 14, 22]. В этой связи на базе Белогорского лесхоза в 2004 году был заложен эксперимент по изучению влияния длительности хранения семян данного вида на их посевные качества. С 2006 по 2007 гг. мы продолжили данный эксперимент. Результаты совместных трехлетних исследований по вышеуказанной проблеме приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Влияние длительности хранения семян клена ложноплатанового на их посевные качества

Период хранения, месяцев

Масса 1000 плодов, г

Энергия прорастания, %

Лабораторная всхожесть, %

1

85,24

69,4

86,0

6

83,56

68,1

85,7

12

82,12

63,8

84,2

18

80,96

51,2

81,5

24

75,33

28,3

70,3

36

73,19

3,1

14,7

Данные таблицы свидетельствуют, что при хранении семян до 18 месяцев у клена ложноплатанового сохраняются высокие показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести. Спустя же 24 месяца наблюдается резкая тенденция ухудшения посевных качеств семян, особенно ярко проявляющаяся в снижении энергии прорастания. Данный показатель в сравнении с семенами, хранившимися 18 месяцев, оказался ниже более чем в 1,8 раза, а в сравнении со свежесобранными семенами – в 2,5 раза. При хранении семян в течение 36 месяцев в сравнении со свежесобранными семенами энергия прорастания снизилась более чем в 22, а лабораторная всхожесть – в 5,9 раза.

Основу нашей дипломной работы составляют эксперименты по изучению влияния различных способов предпосевной подготовки семян древесно-кустарниковых пород на их посевные качества.

У семян сосны крымской отсутствует состояние органического покоя, однако многочисленный производственный опыт и научные исследования [7, 8, 26] свидетельствуют о возможности улучшения их биологических свойств посредством применения специальных способов предпосевной подготовки. Одним из таких способов является замачивание семян в воде на 10 ч. Именно так готовятся к посеву семена сосны крымской в Белогорском лесхозе, вследствие чего данный вариант был включен в наш эксперимент в качестве производственного контроля.

Результаты исследования показали, что все опытные варианты, включая и производственный контроль будут обеспечивать достоверное и значительное повышение грунтовой всхожести семян сосны крымской (табл. 2.6). Лучшим способом предпосевной подготовки семян будет являться стратификация во влажном песке при температуре 5˚С в течение 4 недель. В нашем опыте он обеспечил всхожесть семян на уровне 43,3% в сравнении с 22,9 и 32,2%, которые были получены соответственно в абсолютном и производственном контролях.

Таблица 2.6

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян сосны крымской на их грунтовую всхожесть (данные 2008 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Без подготовки (абсолютный контроль)

22,9

-

-

2. Замачивание в воде на 10 ч (производственный контроль)

32,2

9,3

40,6

3. Замачивание в воде на 20 ч

35,1

12,2

53,3

4. Стратификация

43,3

20,4

89,1

5. Снегование

36,2

13,3

58,1

НСР05

4,11

12,1

FV=29,50>F05(V)=3,06

Для семян клена ложноплатанового, в отличии от сосны крымской, характерно наличие органического покоя физиологического типа. Его устранение в производственных условиях чаще всего достигается двухэтапной стратификацией сначала в торфе в течение 45 дней при 0-3˚С, а затем под снегом также на протяжении 45 дней. Наши исследования показали, что стратификация семян во влажном песке достоверно не уступает по эффективности двухэтапной стратификации (табл. 2.7), однако позволяет отказаться от такого дефицитного для Крыма субстрата как торф. Еще лучшие результаты дает стратификация семян во влажном песке с последующим замачиванием их в растворе микроэлементов при комнатной температуре в течение 18 часов. Данный вариант оказывается эффективней производственного контроля на 28,1, а абсолютного – на 147,7%.

Таблица 2.7

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян клена ложноплатанового на их грунтовую всхожесть (данные 2008 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Без подготовки (абсолютный контроль)

30,2

-

-

2. Стратификация в торфе и под снегом (производственный контроль)

58,4

28,2

93,4

3. Стратификация в песке

57,2

27,0

89,4

4. Замачивание в растворе микроэлементов

46,0

15,8

52,3

5. Стратификация в песке + замачивание в растворе микроэлементов

74,8

44,6

147,7

НСР05

4,12

7,73

FV=145,98>F05(V)=3,06

Семена робинии, гледичии и розы собачей имеют водонепроницаемые покровы, поэтому их предпосевная подготовка основывается на разрушении целостности или уменьшении плотности тканей семенной кожуры.

На производстве при подготовке семян робинии псевдоакации к посеву одинаково часто используется как замачивание их в горячей воде, так и обработка серной кислотой. Именно поэтому в опыте по изучению влияния способов предпосевной подготовки семян робинии псевдоакации на их грунтовую всхожесть нами использовалось два производственных контроля, которые, как показали результаты эксперимента, достоверно не различаются между собой по эффективности (табл. 2.8).

Таблица 2.8

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян робинии псевдоакации на их грунтовую всхожесть (данные 2008 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Без подготовки (абсолютный контроль)

41,8

-

-

2. Замачивание в горячей воде (производственный контроль №1)

68,4

26,6

63,6

3. Обработка серной кислотой (производственный контроль №2)

65,6

23,8

56,9

4. Замачивание в горячей воде + теплая стратификация

79,0

37,2

89,0

5. Накалывание + замачивание в воде

60,8

19,0

45,5

НСР05

4,62

7,32

FV=79,37>F05(V)=3,06

Согласно Международным правилам, при изучении лабораторной всхожести и энергии прорастания семян робинии псевдоакации в случае их плохого прорастания рекомендуется накалывать, срезать или надпиливать семена у семядольного колена. Основываясь на этом, мы попробовали применить данный метод для повышения грунтовой всхожести семян робинии, однако он достоверно оказался хуже двух производственных контролей, хотя и обеспечил увеличение всхожести в сравнении с абсолютным контролем на 45,5%.

Лучшим способом предпосевной подготовки семян робинии псевдоакации оказалось замачивание их в горячей воде при температуре 80˚С с дальнейшим оставлением в ней после охлаждения на 12 часов. В последующем такие семена должны быть смешаны с влажным песком и периодически перемешиваясь и увлажняясь выдержаны при температуре 20-24˚С в течение 5 суток.

При исследовании различных способов предпосевной подготовки семян гледичии наряду с аналогичными с робинией двумя производственными контролями, в схему опыта был включен еще и третий, применяющийся в Белогорском лесхозе. Он заключается в перетирании семян в смеси с песком с последующим выдерживанием их в воде в течение 12 часов.

Согласно данным В. М. Деревянко и Ф. М. Левона [9] механическая скарификация семян гледичии оказывается значительно более эффективной с последующим применением различных стимуляторов роста. Результаты наших исследований полностью подтвердили данные авторов.

Лучшим способом предпосевной подготовки семян гледичии трехколючковой оказалось перетирание их в смеси с песком с последующей обработкой однопроцентным раствором активатора прорастания семян (АПС) или раствором гиббереллина (табл. 2.9). Оптимальной концентрацией раствора гиббереллина следует считать 0,2%.

В опыте с розой собачей мы сделали попытку комбинировать различные способы предпосевной подготовки семян не с механической, а с химической скарификацией, применяя для этой цели концентрированную серную кислоту.

Таблица 2.9

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян гледичии трехколючковой на их грунтовую всхожесть (данные 2008 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Без подготовки (абсолютный контроль)

41,3

-

-

2. Замачивание в горячей воде (производственный контроль №1)

68,2

26,9

65,1

3. Обработка серной кислотой (производственный контроль №2)

69,1

27,8

67,3

4. Механическая скарификация + замачивание в воде (производственный контроль №3)

64,8

23,5

56,9

5. Механическая скарификация + обработка гиббереллином, 0,05%

76,5

35,2

85,2

6. Механическая скарификация + обработка гиббереллином, 0,2%

83,9

42,6

103,1

7. Механическая скарификация + обработка АПС, 1%

75,3

34,0

82,3

НСР05

3,89

5,7

FV=104,81>F05(V)=2,57

Лучшим способом предпосевной подготовки семян данного вида оказалась обработка их азотовитом (0,05%) или бактофосфином (0,1%) в течение 2 ч на фоне предварительной химической скарификации (табл. 2.10).

В разделе «Обзор литературы» нами было отмечено, что из-за необходимости осуществления длительной стратификации при подготовке семян розы собачей к посеву, в питомниководческих хозяйствах для

Таблица 2.10

Влияние различных способов предпосевной подготовки семян розы собачей на их грунтовую всхожесть (данные 2008 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Без подготовки (абсолютный контроль)

3,9

-

-

2. Холодная стратификация (производственный контроль)

30,1

26,2

671,8

3. Обработка серной кислотой + двухэтапная холодная стратификация

29,2

25,3

648,7

4. Обработка серной кислотой + обработка азотовитом

38,4

34,5

884,6

5. Обработка серной кислотой + обработка бактофосфином

37,4

33,5

859,0

НСР05

1,97

7,1

FV=456,85>F05(V)=3,06

Ускоренного получения сеянцев иногда применяют посев недозрелыми (полузрелыми) семенами. С целью выяснения эффективности данного подхода нами был заложен полевой эксперимент, где в качестве производственного контроля выступал весенний посев в грунт зрелыми семенами после двенадцатимесячной стратификации. Для получения более полной информации по рассматриваемому вопросу, в схему опыта были включены кроме того осенний посев зрелыми семенами, а также зимний посев зрелыми семенами после короткой стратификации.

Исследования показали, что среди рассматриваемых вариантов наибольшую грунтовую всхожесть обеспечивают осенний посев полузрелыми семенами, а также весенний посев зрелыми семенами после стратификации их во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев (табл. 2.11).

Таблица 2.11

Влияние сроков и способов посева розы собачей на грунтовую всхожесть ее семян (данные 2007 г.)

Варианты

Всхожесть семян, %

Отклонения от абсолютного контроля

D

%

1. Весенний посев зрелыми семенами (абсолютный контроль)

3,4

-

-

2. Весенний посев зрелыми семенами после стратификации (производственный контроль)

29,8

26,4

776,5

3. Осенний посев полузрелыми семенами

30,0

26,6

782,4

4. Осенний посев зрелыми семенами

6,8

3,4

100,0

5. Зимний посев зрелыми семенами после короткой стратификации

14,8

11,4

335,3

НСР05

2,26

13,3

FV=278,67>F05(V)=3,06

Изучение влияния сроков и способов посева розы собачей на высоту и диаметр стволика однолетних сеянцев показало (табл. 2.12), что несмотря на высокую грунтовую всхожесть, качество получаемых сеянцев при посеве недозрелыми семенами оказывается низким. Наибольшей высоты, среди рассматриваемых вариантов, однолетние сеянцы достигают при весеннем посеве в грунт зрелых семян, предварительно стратифицированных во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев.

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТОВ

Основу нашей работы составляли исследования влияния различных способов подготовки семян к посеву на их биологические свойства. В этой связи в данном разделе мы поставили задачу определить эффективность использования тех или иных технологических приемов по подготовке семян с позиции их экономической целесообразности.

При расчете затрат на проведение работ по подготовке семян к посеву мы пользовались отраслевыми нормами 2007 г., приведенными в таблице 3.1.

Экономический анализ показал (табл. 3.2-3.6, прил. 9-13), что все применяемые в опытах способы подготовки семян к посеву весьма малозатратны и доля их в общей структуре технологических затрат на производство сеянцев исследуемых видов несущественна. В то же время экономический эффект от них оказывается более чем заметным. Так, в опыте по изучению влияния различных способов предпосевной подготовки семян сосны крымской на их биологические свойства, применение стратификации во влажном песке при температуре 5˚С в течение 4 недель позволило добиться 264%-ного уровня рентабельности, в то время как посев семян в грунт без специальной подготовки обеспечил рентабельность при выращивании сеянцев лишь на уровне 92,7%. Не менее заметный экономический эффект от применения специальных способов подготовки семян был получен и в опыте с кленом ложноплатановым, где стратификация семян во влажном песке при температуре 0-3˚С в течение 90 суток, а затем замачивание в растворе микроэлементов при комнатной температуре в течение 18 ч позволили добиться уровня рентабельности свыше 246%, при 42,7%-ной рентабельности абсолютного контроля. В опытах с остальными видами применение лучших способов предпосевной подготовки семян также обеспечивало высокий экономический эффект, превышающий по уровню рентабельности абсолютный контроль у робинии, гледичии и розы собачей соответственно в 3,1, 4,9 и 21,5 раза соответственно.

Таблица 3.1

Нормативные данные на работы по подготовке семян к посеву

№ п/п

Название выполняемой работы

Ед. измере-ния

Сменная

Норма выработки

Тарифная ставка за смену

Итого затрат, грн

1

Подготовка песка или торфа для стратификации

М3

1,2

42,50

35,42

2

Стратификация семян в ящиках:

А) мелкого, среднего

Кг

85

42,50

0,50

Б) крупного с крылатками

Кг

71

42,50

0,60

3

Перемешивание стратифицированных семян в ящиках

Т

0,16

42,50

265,63

4

Перемешивание и увлажнение семян за 2-3 недели до окончания стратификации

Т

1,40

42,50

30,36

5

Заготовка снега для снегования

М3

3,5

42,50

12,14

6

Засыпание семян снегом

М3

4,7

42,50

9,04

7

Извлечение семян из-под снега

Кг

323

42,50

0,13

8

Просушивание семян перед посевом

Кг

121

39,00

0,18

9

Скарификация семян

Кг

49

42,50

0,87

10

Обработка семян кипятком

Кг

146

42,50

0,29

11

Замачивание семян в холодной воде

Кг

263

42,50

0,16

12

Обработка семян концентрированной серной кислотой

Кг

54

60,75

1,13

13

Обработка семян растворами микроэлементов и фитогормонов

Кг

122

42,50

0,35

14

Накалывание семян среднего размера

Кг

1,9

42,50

22,37

Примечание. Нормы выработки приведены из расчета на 8-часовую рабочую смену, а на работах с вредными условиями труда – на 6-часовую.

4. ОХРАНА ТРУДА

Охрана труда - это система правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни, здоровья и трудоспособности человека в процессе трудовой деятельности.

Правовой основой законодательства по охране труда является Конституция Украины, Законы Украины: «Об охране труда», «О здравоохранении», «О пожарной безопасности», «Об общеобразовательном государственном социальном страховании от несчастного случая на производстве и профессионального заболевания, повлекших потерю трудоспособности», а также «Кодексе законов о труде».

Права граждан на охрану труда при приеме на работу, во время работы, а также льготы и компенсации представлены в законе Украины «Об охране труда».

Безопасность условий труда достигается путем рационального размещения основного и вспомогательного оборудования, а также правильной организации рабочих мест. Порядок размещения оборудования и расстояние между ним определяются его размерами, технологическими требованиями и требованиями техники безопасности.

Для ведения технологического процесса и обеспечения безопасности обслуживающего персонала оборудование должно быть оснащено контрольно-измерительными приборами, автоматическими регуляторами, автоматикой безопасности и производственной сигнализацией в соответствии с технологической схемой производства. Конструкция оборудования и его узлов должны обеспечивать безопасность и удобство при обслуживании, ремонте и санитарной обработке.

Операции по чистке, мойке и санитарной обработке ёмкостей и аппаратов должны проводиться механизированным способом, обеспечивающим безопасность обслуживающего персонала.

Размещение трубопроводов, шлангов, штуцеров, вентиляционных устройств должно обеспечивать безопасность эксплуатации, возможность непосредственного наблюдения за их техническим состоянием и выполнением монтажных работ.

Механизация и автоматизация производственных процессов должны обеспечивать пожарную безопасность и взрывобезопасность их проведения, а также возможность контроля и регулирования технологического процесса. Дистанционное управление должно осуществляться с центрального пульта управления.

Одна из важнейших задач по охране труда - это работа по обеспечению безопасности работающих.

Безопасность труда и проблемы здоровья, работающих во всех сферах человеческой деятельности отражаются на социальной и экономической жизни общества, влияют на развитие общественного производства.

Все инструктажи (кроме вводного) проводит непосредственно начальник работ. Проверка знаний осуществляется посредством устного опроса. Инструктажи оформляются в специальном журнале.

Каждый рабочий, поступающий вновь, переведённый или меняющий свою специальность должен последовательно пройти: первичный инструктаж, теоретическое и практическое обучение безопасным приёмам и методам работы на рабочем месте.

Управление охраной труда на предприятии в целом осуществляет его руководитель (работодатель), а в цехах, отделах, службах начальники этих подразделений. Координирует эту деятельность служба охраны труда.

На наиболее заметных местах каждого производственного участка должны быть вывешены:

- инструкция по технике безопасности;

- инструкция по пожарной безопасности;

- технологическая схема производства;

- схема эвакуации производственного персонала при авариях;

- перечень мер оказания первой помощи при воздействии на работающих опасных и вредных производственных факторов.

Служба охраны труда должна быть построена в соответствие с положением об организации работы по охране труда и техники безопасности на предприятиях, в организациях и учреждениях системы АПК Украины.

Согласно требованиям об организации работы по охране труда на каждом рабочем месте должна иметься соответствующая инструкция по технике безопасности и охране труда.

Изучение биологических свойств семян древесно-кустарниковых растений практически всегда целесообразно начинать в лабораторных условиях, где осуществляется их первичный анализ и подготовка к посеву в полевых условиях. Работа в лаборатории предусматривает целый комплекс правил по технике безопасности.

4. 1. Общие положения

При работе в лабораториях работникам приходится иметь дело с разными приборами, аппаратурой, реактивами, посудой, приспособлениями и разнообразными материалами, источниками энергии (спиртовками, электроплитами, осветителями), аптечкой.

Главным условием предотвращения производственного травматизма, антисанитарии, пожаров является соблюдение правил и требований настоящей инструкции, обеспечивающей безопасное проведение лабораторных работ.

В соответствии с ней все рабочие места, подсобное помещение для мытья посуды должны содержаться в чистоте, периодически проветриваться.

Инструктаж проводится на рабочем месте руководителем и оформляется им в журнале регистрации по технике безопасности - в соответствии с данным положением.

В лаборатории имеется аптечка для оказания первой медицинской помощи пострадавшим.

В лаборатории должны быть огнетушитель, защитные халаты, фартуки, перчатки, очки, жидкости для нейтрализации кислот и щелочей.

Категорически запрещается курить в помещении, а также зажигать спички при наличии легко воспламеняющих веществ.

В случае возникновения пожара должны применить кошму, одеяло, песок, воду для его тушения, объявить тревогу по лаборатории.

Лица, нарушающие требования инструкции по охране труда, пожарной безопасности и производственной санитарии, привлекаются к ответственности.

4.2. Требования безопасности перед началом экспериментов

Перед началом работы следует надеть лабораторный халат, ознакомиться с планом эксперимента, практически освоить инструкцию по эксплуатации необходимых на данном эксперименте приборов, оборудования, реактивов.

Тщательно осмотреть приборы и оборудование, убедиться в их полной исправности и наличии заземления электрооборудования.

Обо всех случаях обнаружения повреждений в приборах и оборудовании следует сообщить руководителю.

Необходимо подготовить рабочее место - убрать все лишнее, проверить состояние химической посуды и реактивов для экспериментов. При необходимости - убедиться в наличии вентиляции.

4.3. Требования безопасности в период проведения работ

Следует соблюдать установленную дисциплину, быть аккуратными, подтянутыми и внимательными к окружающим сотрудникам.

Непрерывно следить за исправностью приборов, оборудования, точным исполнением правил их эксплуатации.

При появлении любой неисправности в приборах, оборудовании, изоляции, заземлении, потери этикеток немедленно сообщить руководителю или лаборанту.

Быть осторожным при работе со стеклянным оборудованием, не пользоваться надтреснутым и, тем более, разбитыми пробирками, колбами. Мерными цилиндрами.

Строго соблюдать правила безопасного нагревание пробирок, колб и других емкостей с жидкостями во избежание выброса последних на себя и окружающих, на таблицы и методические указания, приборы и мебель. Не допускать нагревания на открытом огне легковоспламеняющихся веществ (спирты, эфиры), не термостойких стеклянных предметов, оборудования.

Все работы с летучими веществами производить только в вытяжном шкафу при включенной принудительной вентиляции.

Во время приготовления питательных сред следует помнить, что взвешивание и растворение ядовитых веществ (гормонов, мутагенов, ферментов и др.) необходимо проводить под тягой или пользоваться респиратором (ватно-марлевой повязкой).

Быть осторожным при работе с реактивами: дозирование агрессивных жидкостей производить только автоматическими пипетками и бюретками. Не пользоваться реактивами из емкостей без этикеток, склянок.

При работе с ядовитыми жидкостями тщательно мыть руки с мылом. Не допускать их потерь, разбрызгивания и распыления.

При замачивании посуды в хромовой смеси необходимо исключить ее попадание на кожу, поэтому следует надеть защитный резиновый фартук, перчатки, очки; всю работу следует проводить под тягой, пользуясь специальными щипцами.

Включать электроприборы в электросеть только на период их использования, после чего немедленно выключать.

При работе с электроприборами проверять их изоляцию от окружающих предметов, изоляцию проводки, заземление. Все электронагревательные приборы располагать только на специальных, с надежной противопожарной изоляцией подставках (обитых железом).

Соблюдать порядок и тишину, чистоту в лаборатории на всех рабочих местах (столах, полах, раковинах и подсобных помещениях).

ЗАПРЕЩАЕТСЯ

Производить в лабораториях посторонние работы, не связанные с научно-исследовательской работой.

Пользоваться неисправными приборами и оборудованием. Загромождать электрические розетки какими бы то ни было предметами.

Оставлять без присмотра включенные в работу приборы. Производить какой-либо ремонт приборов и оборудования, а также ликвидацию обнаруженных неисправностей.

Демонтировать установки, перемещать приборы, аппаратуру и оборудование.

Сливать в раковину агрессивные реактивы и твердые предметы. Оставлять без надобности горящие спиртовки, включенные свет и электронагревательные приборы.

Снимать и перевешивать предупреждающие и запрещающие знаки, снимать и наклеивать этикетки. Сменять пипетки в склянках.

Приносить продукты питания и употреблять их в пищу, т. к. это связано с риском попадания вредных веществ внутрь организма.

Хранить в лабораториях химические вещества неизвестного происхождения или без этикеток на упаковке.

4.4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

Для предотвращения несчастных случаев при работе необходимо строго соблюдать все требования техники безопасности, пожарной безопасности, изложенные в настоящей инструкции.

При работе с ядовитыми веществами при нагревании легковоспламеняющихся летучих веществ (спирты, эфиры) можно вызвать пожар и загрязнение окружающей среды. Поэтому необходимо внимательно и строго соблюдать все меры предосторожности.

При возникновении возгорания на рабочем месте необходимо сообщить руководителю подразделения, вызвать пожарную охрану по телефону 01 и до их прибытия приступить к ликвидации возгорания, используя имеющиеся подручные средства (огнетушители, песок, одеяло и др.).

Следует срочно удалить из помещения всех людей, не занятых ликвидацией пожара, провести при необходимости отключение электроэнергии, вентиляции и другие мероприятия, способствующие предотвращению распространения пожара.

• Воспламеняющиеся жидкости и прочие жидкости необходимо тушить асбестовым полотном или огнетушителем.

• Горящие электропровода и электроприборы, находящиеся под напряжением, необходимо обесточить и тушить углекислотными огнетушителями. Тушить их водой запрещается.

• При работе с кислотами в случае их попадания на кожу пораженное место следует немедленно промыть в течение 10-15 мин проточной водой, а затем нейтрализовать 2% раствором соды.

• Разлитые кислоты и щелочи необходимо засыпать песком, нейтрализовать и лишь после этого проводить уборку.

В случае аварии, приведшей к травмированию, оказать первую медицинскую помощь с применением средств из аптечки, а при необходимости вызвать скорую помощь

4.5. Требования безопасности после окончания работ

После окончания работ необходимо тщательно убрать рабочие места, вымыть стеклянную посуду, расставить по местам все мелкое оборудование. Отходы и использованные реактивы сложить в мусорную корзину. Убрать на столах и подмести полы.

Сдать лаборанту все материалы и мелкие инструменты.

Проверить выключены ли все приборы, изъять штепсельные вилки из электрических розеток.

Доложить руководителю об окончании работы.

Покинуть лабораторию можно только с разрешением руководителя.

ВЫВОДЫ

1.  Лучшим способом предпосевной подготовки семян сосны крымской является стратификация во влажном песке при температуре 5˚С в течение 4 недель.

2.  Лучшим способом предпосевной подготовки семян клена ложноплатанового является стратификация их во влажном песке при температуре 0-3˚С в течение 90 суток, а затем замачивание в растворе микроэлементов при комнатной температуре в течение 18 часов.

3.  Лучшим способом предпосевной подготовки семян робинии псевдоакации является замачивание их в горячей воде при температуре 80˚С с дальнейшим оставлением в ней после охлаждения на 12 часов. В последующем такие семена должны быть смешаны с влажным песком и периодически перемешиваясь и увлажняясь выдержаны при температуре 20-24˚С в течение 5 суток.

4.  Лучшими способами предпосевной подготовки семян гледичии трехколючковой следует считать перетирание их в смеси с песком с последующей обработкой активатором прорастания семян (1%) или раствором гиббереллина. Оптимальной концентрацией раствора гиббереллина является 0,2%.

5.  Лучшими способами предпосевной подготовки семян розы собачей следует считать обработку их концентрированной серной кислотой в течение 1 часа с последующей обработкой азотовитом (0,05%) или бактофосфином (0,1%) в течение 2 ч.

6.  Исследование сроков и способов посева розы собачей показало, что среди рассматриваемых вариантов наибольшую грунтовую всхожесть будут обеспечивать осенний посев полузрелыми семенами, а также весенний посев зрелыми семенами после стратификации их во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев.

7.  Исследование сроков и способов посева розы собачей показало, что среди рассматриваемых вариантов наибольшей высоты однолетние сеянцы достигают при весеннем посеве в грунт зрелых семян, предварительно стратифицированных во влажном песке при температуре 5˚С в течение 12 месяцев.

При одинаковых сроках посева использование зрелых семян будет обеспечивать достоверное увеличение высоты и диаметра стволика однолетних сеянцев в сравнении с полузрелыми семенами.

8. Максимально допустимым сроком хранения семян клена ложноплатанового в районе исследования должен быть период не превышающий 18 месяцев.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроклиматический справочник по Крымской области. – Л.: Гидрометеоиздат, 1959. – 136 с.

2. Бочаров В. С., Никулин Ф. М. Выращивание посадочного материала в механизированных питомниках. – М.: Лесн. пром-ть, 1979. – 96 с.

3. Вересин М. М., Ефимов Ю. П., Арефьев Ю. Ф. Справочник по лесному селекционному семеноводству. – М.: Агропромиздат, 1985. – 245 с.

4. Вересин М. М. Лесное семеноводство. – М.: Гослесбумиздат, 1963. – 158 с.

5. Галузеві норми виробітку і норми витрати пального на роботи в лісових розсадниках. – К.: Укрдержцентрпрацяліс, 1995. – 62 с.

6. Гордієнко М. І., Фесюк А. В., Маурер В. М., Гордієнко Н. М. Лісові культури. – К.: ІСДО, 1995. – 344 с.

7. Дебринюк Ю. М., Калінін М. І., Оприсько М. В. Збирання, переробка та підготовка насіння до висіву основних видів дерев і чагарників, що зростають в Україні. – Львів: УкрДЛТУ, 1995. – 156 с.

8. Дебринюк Ю. М. та ин. Лісове насінництво / Дебринюк Ю. М., Калінін М. І., Гузь М. М., Шаблій І. В. – Львів: Світ, 1998. – 432 с.

9. Дерев’янко В. М., Левон Ф. М. Гледичія на півдні України: Монографія. – К.: ННЦ ІАЄ, 2007. – 148 с.

10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). – М.: Колос, 1979. – 416 с.

11. Калінін М. І. Лісові культури. – Львів: Світ, 1994. – 296 с.

12. Калуцкий К. К., Болотов Н. А., Михайленко Д. М. Древесные экзоты и их насаждения. – М.: Агропромиздат, 1986. – 271 с.

13. Кальной П. Г., Гордиенко М. И., Корецкий Г. С. Лесные культуры. – К.: Вища школа, 1986. – 248 с.

14. Климович В. И., Климович И. В. Размножение и выращивание декоративних древесных пород. – М.: Россельхозиздат, 1987. – 324 с.

15. Кохно Н. А. и др. Плоды и семена деревьев и кустарников, культивируемых в Украинской ССР. – К.: Наук. думка, 1991. – 320 с.

16. Крамер Пол Д., Козловський Теодор Т. Физиология древесных растений: Пер. с англ. – М.: Лесн. пром-ть, 1983. – 464 с.

17. Мисник Г. Е. Календарь цветения и плодоношення деревьев и кустарников. – М.: Лесная промышленность, 1992. – 144 с.

18. Молотков П. І., Патлай І. М., Давидова Н. І. Насінництво лісових порід. – К.: Урожай, 1989. – 232 с.

19. Наставления по выращиванию посадочного материала древесных и кустарниковых пород в лесных питомниках РСФСР. – М.: Лесн. пром-ть, 1979. – 175 с.

20. Настанови з лісового насінництва / Молотков П. І., Патлай І. М., Давидова Н. І. та ін. – Харків: УкрНВО «Ліс», 1993. – 58 с.

21. Некрасов В. И. Основы семеноведения древесных растений при интродукции. – М.: Наука, 1973. – 280 с.

22. Нестерович Н. Д., Чекалинская Н. И., Сироткин Ю. Д. Плоды и семена лиственных древесных растений. – Минск: Наука и техника, 1967. – 286 с.

23. Николаева М. Г., Разумова М. В., Гладкова В. Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. – Л.: Наука, 1985. – 348 с.

24. Николаева М. Г. Ускоренное проращивание покоящихся семян древесных растений. – Л.: Изд-во ЛТА, 1979. – 80 с.

25. Половицкий И. Я., Гусев П. Г. Почвы Крыма и повышение их плодородия: Справ. изд. – Симферополь: Таврия, 1987. – 152 с.

26. Поляков А. К., Суслова Е. П. Хвойные на юго-востоке Украины. – Донецк: Норд-Пресс, 2004. – 197 с.

27. Попцов А. В. Твердые семена // Тр. ГБС АН СССР. – 1953. – Вып. 3. – С. 58-105.

28. Редько Г. И., Родин А. Р., Трещевский Н. В. Лесные культуры. – М.: Агропромиздат, 1985. – 400 с.

29. Соколова Т. А. Декоративное растениеводство. Древоводство: Учебник для студентов высш. учеб. заведений. – М.: Изд-й центр «Академия», 2004. – 2004. – 352 с.

30. Справочник по лесным питомникам. – М.: Лесн. пром-ть, 1983. – 250 с.

31. Угаров А. И., Коженкова А. А. Лесное семенное дело. Методические указания. – М.: МЛТИ, 1989. – 36 с.

32. Чепик Ф. А. Плоды и семена древесных растений. – Л.: Изд-во ЛТА, 1981. – 72 с.