Анализ весенней и осенней посадки лесных культур сосны обыкновенной в ленточных борах Прииртышья (на примере ГЛПР "Семей орманы")

Вве^ение. Большие площади лесных по^аров и вырубка древесины на гарях в ленточных борах Прииртышья привели к тому, что возникла острая необходимость в создании лесных культур сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L .). Одним из лимитирующих факторов выращивания продуктивных искусственных наса^дений являются погодные условия района исследований – недостаток влаги, высокая температура воздуха, солнечная инсоляция и др. Кроме того, с^атые сроки весенней посадки на больших лесокультурных площадях так^е влияют на возмо^ность выращивания лесных культур с хорошей при^иваемостью из-за возмо^ного нетщательного выполнения агротехнических требований.

Много споров ме^ду лесоводами вызывает определение оптимального времени посадки лесных культур, особенно в ленточных борах Прииртышья. Имеется много научной литературы, посвященной весенней посадке и практически нет сведений о проведении опытных работ по осенней посадке лесных древесных растений. Последние опыты по осенней посадке сосны обыкновенной в ленточных борах были проведены в прошлом столетии. С того времени многое изменилось – поменялся климат, некоторые приемы агротехники посадки и пр. Общеизвестно, что у весенней и осенней посадки есть как поло^ительные, так и отрицательные стороны [1-13]. Немалова^ным поло^ительным фактором осенней посадки является увеличение срока проведения лесокультурных работ. Весной осенние са^енцы быстрее трогаются в рост, получают больше влаги по сравнению с весенней посадкой, что особенно актуально для засушливых условий ленточных боров.

Целью исследований являлся сравнительный анализ при^иваемости и роста лесных культур сосны обыкновенной в ленточных борах Прииртышья.

Условия, материалы и мето^ы. Объектами исследований являлись лесные культуры сосны обыкновенной в ленточных борах, произрастающих в государственном лесном природном резервате (ГЛПР) «Семей орманы». Климат в районе исследований резко-континентальный, отличается ^арким и засушливым летом с частыми и сильными ветрами. Среднегодовое количество осадков колеблется от 194 до 275 мм. ^мплитуда колебаний максимальных и минимальных температур составляет 37°С.

В порядке опыта в трех филиалах ГЛПР «Семей орманы» в осенний период с 2011 по 2013 гг. были созданы лесные культуры сосны обыкновенной на общей площади 109 га. Расчистка горельников для лесокультурных работ проводилась кулисами шириной 40 м, следующие 10 м занимали порубочные остатки. Размещение посадочного материала 3,0 х 0,7 м. Чистые культуры создавались 2-летними сеянцами сосны обыкновенной, выращенными в собственных питомниках. Посадка проводилась лесопосадочными машинами МПП-1 и СЛН-1 без подготовки почвы.

Пробные площади в осенних посадках подбирались в местах с различным типом лесорастительных условий (табл. 1), в весенних посадках закладывались в аналогичном типе леса.

Таблица 1 – Описание участков лесных культур сосны обыкновенной осенней посадки в ГЛПР «Семей орманы»

Филиал	Лесничество	Местонахо^дение		Год посадки	Тип леса
		квартал	выдел
Канонерский	Тюменское	121	6	2012	С 1
		121	8-13	2013	С 1
Морозовский	Сосновское	123	1-6	2011	С 1
		50	1-2	2013	С 2
Букебаевский	Шадрухинское	29	13,7	2011	С 3
		47	1	2011	С 3
		32	1	2012	С 3

Культуры поса^ены в местах с равнинным (Морозовский филиал) и холмистым (Букебаевский и Канонерский филиалы) рельефом.

Исследования проводились осенью 2014 г. в лесных культурах, созданных в осенний период предыдущего года и в весенний период следующего года наблюдений. Такие культуры считаются одновозрастными и поэтому весенние посадки считались как контрольные. Изучение роста и при^иваемости растений проводилось по общепринятым методикам [14, 15]. На пробных площадях проводился учет ^ивых, сомнительных и погибших растений, причем 50% сомнительных деревьев относилось к ^ивым, 50% – к погибшим. Высота и прирост растений измерялись мерной рейкой с точностью до 1 см. Всего было зало^ено 12 пробных площадей в трех филиалах ГЛПР «Семей орманы», на которых учтено более 30000 са^енцев сосны обыкновенной.

Результаты и обсу^^ения. В 2011 году в период с середины до конца октября посадка проводилась в Букебаевском и Морозовском филиалах, причем в последнем филиале посадка сделана после до^дя. В 2012 году осенние посадки проведены в Букебаевском (середина октября) и Канонерском филиалах (начало ноября) в сухую почву, осадков в момент посадки и после нее не было. В 2013 году посадки произведены в середине – конце октября в Канонерском и Морозовском филиалах в сухую почву, небольшое количество осадков выпало после посадки

Пробные площади были зало^ены в разных типах леса – очень сухом, сухом и све^ем. Выявлено, что в более вла^ных условиях произрастания при^иваемость и прирост сосны обыкновенной осенней посадки больше (рис. 1). При^иваемость культур в 2014 году в очень сухом типе леса колебалась от 52,0 до 63,2%, в сухом и све^ем – соответственно 69,5 и 80,1%. Прирост 2014 года в очень сухом типе леса составил 15,7-16,9 см, в све^ем – 19,6 см.

■ прирост, см

□ при^иваемость, %

Рисунок 1 – Показатели лесных культур сосны обыкновенной осенней посадки в зaвисимости от условий произрaстания

Дисперсионный анализ не выявил достоверной зaвисимости различий изучаемых признаков от условий местопроизрастания, поэтому мы в дальнейшем сравниваем показатели осенних и весенних культур без учета типa лeса.

Практически во всех условиях произрастания число сомнительных деревьев при осенней посадке было меньше, чем при весенней посадке, что говорит о лучшем состоянии осенних культур. Определено, что в период осень 2011 г. и вeсна 2012 г. при^иваемость осенних культур была ни^е, чем вeсенних. В период 2012-2013 гг. при^иваемость лесных культур практически не различалась по врeмени посадки и была самой большой (71,7% при осенней посадке, 69,4% - при весенней посадке). В период 2013-2014 гг. при^иваемость осенних посадок превышала при^иваемость культур весенней посадки (соответственно 60,8 и 46,8%). По данным табл. 2 видно, что наиболее благоприятным для создания лесных культур был период 2012-2013 гг.

Рaссмотрим показатели роста лесных культур по филиалам. Ha рис. 2 приведены высота и прирост са^енцев сосны в Канонерском филиале, произрастающих в сухом типе леса.

Прирост сосны в 2014 году был больше у вeсенних посадок по двум годам наблюдений. Осенние посадки 2013 года значительно превосходили по высоте вeсенние посадки (в 1,3 раза). Коэффициент вариации высоты и прироста растений колебался на повышенном и очень высоком уровнe (соответственно 25-48% и 29-51%), что говорит о большой изменчивости основных биометрических показателей и прохо^дении адаптации в новых условиях после посадки.

Таблица 2 – Состояние и при^иваемость лесных культур сосны обыкновенной в ГЛПР «Семей орманы»

Тип леса	Время посадки	При^иваемость, %	Число растений, шт./га
			здоровых	погибших	сомнительных
С 1	Осень 2012 г.	63,2	2823	1567	370
	Весна 2013 г.	73,2	3172	964	624
С 1	Осень 2013 г.	52,0	2285	2095	380
	Весна 2014 г.	50,0	2223	2223	314
С 3	Осень 2011	51,6	2301	2149	310
	Весна 2012 г.	41,5	1725	2535	500
С 3	Осень 2012 г.	80,1	3749	883	128
	Весна 2013г.	65,5	2990	1514	256
С 2	Осень 2013 г.	69,5	3211	1355	194
	Весна 2014 г.	43,5	1981	2599	180
С 1	Осень 2011 г.	44,3	2078	2620	62
	Весна 2012 г.	64,3	2985	1623	152

В Морозовском филиале осенние посадки 2011 года произрастают в очень сухих условиях, посадки 2013 г. – в сухих. Hа рис. 3 видно, что осенние посадки по высоте и приросту превосходят весенние посадки в обоих типах леса.

й высота, см □ прирост, см

Рисунок 2 – Высота и прирост са^енцев сосны обыкновенной по годам и срокам посадки в Канонерском филиале

к высота, см

□ прирост, см

Рисунок 3 – Высота и прирост са^енцев сосны обыкновенной по годам и срокам посадки в Морозовском филиале

В Букебаевском филиале осенние посадки созданы в све^ем типе леса, показатели высоты и прироста са^енцев сосны несколько превышали весеннюю посадку, но достоверно не различались (рис. 4).

осень весна

2011-2012

осень весна

2012-2013

в высота, см

□ прирост, см

Рисунок 4 – Высота и прирост са^енцев сосны обыкновенной по годам и срокам посадки в Букебаевском филиале

В целом, изучение роста лесных культур сосны обыкновенной показало, что в период 2011-2012 гг. весенние са^енцы незначительно превосходили осенние (соответственно 39,2 и 38,4 см). Более показательным признаком в данных исследованиях является прирост растений, т.к. при посадке большинство растений заглублены при посадке до верхушечной почки и точно определить высоту было сло^но. Прирост 2014 года был наибольшим в посадках 2011-2012 гг (14,7-16,3 см), наименьшим – в посадках 2012-2013 гг. (7,0 и 6,2 см) (рис. 5). Изменчивость признака колебалась на очень высоком уровне (36-40%), что говорит о нестабильности роста растений.

высота, см

■ прирост, см

Рисунок 5 – Биометрические показатели лесных культур сосны обыкновенной, созданных в разные периоды

Hа рис. 6 приведены диаграммы по размаху значений прироста 2014 г. по годам и времени посадки, где 1 – осенняя посадка 2011 г. и весенняя посадка 2012 г., 2 – период посадки 2012-2013 гг., 3-период посадки 2013- 2014 гг.

1                                          2

Рисунок 6 – Диаграмма размаха прироста осенних (1) и весенних (2) лесных культур сосны обыкновенной

Видно, что большой размах (различие) приростов наблюдалось при весенней посадке, особенно в 2012 г. При осенней посадке прирост растений был более однородным. Согласно критерию Шапиро-Уилка разница ме^ду значениями прироста по годам посадки недостоверна (р<0,005).

Большую роль в увеличении при^иваемости растений играет качество посадочного материала и соблюдение всех агротехнических требований посадки. Кроме того, немалова^ным фактором при осенней посадке является наличие осадков до и после лесокультурных работ, а так^е календарный срок. Культуры, поса^енные весной 2013 г., имели лучшую при^иваемость по сравнению с посадкой, проведенной осенью 2012 г. Это объясняется тем, что осенняя посадка 2012 г. была проведена в период отсутствия атмосферных осадков, поэтому выса^енные растения не получили необходимого запаса влаги. Осенние культуры 2013 г. превышают по при^иваемости культуры, поса^енные весной 2014 г. Причиной этого различия является наличие осадков, которые в значительной мере увла^нили почву. В Канонерском филиале осенние посадки были проведены в начале – середине ноября и при^иваемость их была самой низкой по сравнению с культурами других филиалов, поса^енных в октябре.

Проведен однофакторный дисперсионный анализ осенних и весенних культур для определения влияния времени посадки на рост растений (табл. 3). Достоверное влияние времени посадки имеется в 1 варианте (2012-2013 гг.), во втором варианте (2013-2014 гг.) период посадки влияет только на высоту. В остальных вариантах влияние изучаемых признаков недостоверно.

Таблица 3 – Степень влияния времени посадки на рост сосны обыкновенной

Вариант	Период посадки, год	Показатели	Дисперсия	Степень влияния фактора, %	Кор. дисперсия	Коэффициент достоверности
						вычисленный	табли чный
1	Весна 2013, Осень 2012	Высота	211,6	44,0	211,6	6,3	4,1
		Прирост	14,4	42,9	14,4	6,0	4,1
2	Весна 2014, Осень 2013	Высота	220,9	51,1	220,9	8,4	4,1
		Прирост	1,6	1,8	1,6	0,1	4,1
3	Весна 2014, Осень 2013	Высота	144,4	34,6	144,4	4,2	4,1
		Прирост	28,9	22,2	28,9	2,3	4,1
4	Весна 2012, Осень 2011	Высота	136,9	17,2	136,9	1,7	4,1
		Прирост	62,5	24,6	62,5	2,6	4,1

Для определения зависимости показателей при^иваемости и роста культур от наличия осадков до и после посадки, был проведен однофакторный дисперсионный анализ культур, выса^енных осенью в хорошо увла^ненную и сухую почву. Выявлено, что наличие осадков в период посадки оказывает поло^ительное влияние на высоту и при^иваемость выса^иваемых культур (57,4 и 60,2% соответственно). ^нализ достоверен по двум показателям (F= 10,8 и 12,1).

Успешность осенней посадки сосны обыкновенной зависит не только от погодных условий, но и от даты начала и конца посадки. Обычно осеннюю посадку начинают после окончания вегетации растений, но рост растений прекращается в разный период в зависимости от года. Сло^но однозначно определить окончание вегетационного периода для древесных пород, т.к. оно зависит от многих факторов: биологических особенностей древесной породы, абиотических факторов, почвенно-климатических, погодных условий определенного года. Поэтому предлагаем для выявления сроков окончания вегетации проведение в ГЛПР «Семей орманы» многолетних наблюдений за фенологией сосны обыкновенной. По материалам наблюдений мо^но прогнозировать развитие сосны обыкновенной, время выкопки посадочного материала в питомниках, сроков пересадки древесных растений и др. Так^е это играет большую роль при планировании осенних посадок лесных культур.

Выводы. Высаженные осенью лесные культуры сосны обыкновенной ленточных боров Прииртышья при наличии необходимого запаса влаги имеют более высокие показатели роста (на 10,1%) и при^иваемости (на 10%) по сравнению с культурами весенней посадки. Однако, из-за непредсказуемости климатических факторов рекомендовать осенний период как лучший нет возмо^ности. Оптимальным условием успешного лесовосстановления будет комбинирование посадки лесных культур весной и осенью. Кроме того, необходимо учитывать период посадки и проводить ее с середины сентября до середины октября, когда корневые системы растений еще растут и могут регенерировать после посадки.