Последствия включения высокоактивных органических соединений в агротехнику выращивания сосны в лесных питомниках

Автор: Фрейберг И.А., Стеценко С.К.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 1-3 т.11, 2009 года.

Бесплатный доступ

Приводится характеристика насаждений сосны из сеянцев тератоморфного фенотипа в фазе индивидуального роста. Показана достоверность различия формирования в них стволов по сравнению с деревьями насаждений из сеянцев нормального фенотипа. Делается прогноз о пониженной средообразующей и сырьевой ценности этих насаждений.

Агротехника, сосна, лесной питомник, высокоактивные органические соединения

Короткий адрес: https://sciup.org/148198355

IDR: 148198355

Текст научной статьи Последствия включения высокоактивных органических соединений в агротехнику выращивания сосны в лесных питомниках

Стеценко Светлана Карленовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник.

три негативных момента их использования. Первый характеризуется явлением тератогенеза сеянцев сосны. Он выражается в формировании тератоморфных сеянцев сосны двух фенотипов, которые мы назвали условно нормальные и аномальные. Для первых характерно нарушение корреляции органов, для вторых – различное количество дополнительных побегов (рис. 1). Любое уродство растений, как известно из научных публикаций [6], обязано приводит к изменению их метаболизма. То же происходит и с сеянцами сосны. Исследование у тератоморфных сеянцев некоторых физиологических и биохимических показателей, важных для жизнеспособности растений при переносе из питомника в посадку, свидетельствует об отличии их от подобных у сеянцев нормального фенотипа (рис. 2).

Вторым проявлением негативных последствий является загрязнение почвы пестицидами и их метаболитами. Своеобразие пестицидного загрязнения заключается в том, что у почвы не изменяется морфология профиля, а также ее химизм, но она приобретает « избирательное плодородие» [4], т. е. то или иное воздействие на организм, зависящее от генетической природы последнего. Установить наличие пестицидов в окружающей среде чрезвычайно трудно, методы определения сложны, дорогостоящи и не предназначены к широкому применению. В литературе отмечается, что естественное очищение почвы от пестицидного загрязнения требует значительного времени – до 10 и более лет после окончания использования пестицидов [1].

Рис. 1. Фенотипы 2-летних сеянцев сосны обыкновенной: а - нормальный; б - условно нормальный; в - аномальный

% у с л. ед.

□ нормальный фенотип И условно нормальный фенотип

■ аномальный фенотип

Рис. 2. Количественный рост и некоторые физиолого-биохимические показатели 2-летних сеянцев сосны обыкновенной

* - изменение оптической плотности за 1 с на 1 г сырой массы

Если оба обозначенных выше негативных явления следуют почти непосредственно за применением пестицидов, то третье имеет отдаленный характер и четко проявляется в процессе формирования насаждений из сеянцев с пестицидным синдромом. Сведения о состоянии таких культур сосны, насколько нам известно, отсутствуют. Состояние тератоморфных растений в созданных из них лесных культурах ранее не изучалось. Это побудило нас исследовать их приживаемость (сохранность растений), интенсивность роста и особенности формирования стволов сосны в фазе индивидуального роста культур. В послед -ней ценотическое влияние на сосну менее выражено, и наиболее четко может быть выявена пролонгация дейстия на нее пестицидов. В основу исследований были положены методические указания В.В. Оги-евского и А.А. Хирова [5] и рекомендации по оценке интенсивности роста и особенностей формирования стволов через относительную высоту (отношение высоты к диаметру у основания ствола) С .А. Мамаева [2] и Е.Л. Маслакова [3]. В качестве контроля использованы данные, характеризующие культуры сосны из экологически чистых сеянцев. Результаты исследований свидетельствуют о том, терато-морфные растения больше страдают от по-слепосадочного стресса, чем нормальные, что прослеживается в лесных культурах (табл. 1).

Таблица 1. Сохранность сосны и доля аномальных растений в лесных культурах

№ № пробных площадей	Возраст культур, лет	Со-хран-ность, %	Количество аномальных растений от сохранившихся, %	№ № пробных площадей	Возраст куль тур, лет	Со-хран-ность, %	Количество аномальных растений от сохранившихся, %
Посадка выполнена сеянцами с пестицидным синдромом				Посадка выполнена экологически чистыми сеянцами
1-02	5	60,0	25,0	5	5	86,0	0,0
2-02	10	35,5	22,0	6	5	92,0	0,0
3-02	7	51,0	21,0	7	5	81,0	0,0
4-02	4	57,0	35,0	8	5	81,8	0,0
2-06	9	54,8	50,7	9	6	72,9	0,0
1-05	10	64,5	45,0	10	7	64,8	0,0
1-06	11	46,5	41,0	11	7	69,3	0,0
5-06	8	67,5	14,1	12	7	80,2	0,0
6-06	14	57,5	34,0	13	5	84,1	0,0

По нашим наблюдениям наибольшая гибель растений происходит в первые три года и связана с приведенным выше особенностями метаболизма сеянцев (рис. 2). На каждом участке лесных культур в возрасте индивидуального роста (до 10-12 лет) сохранившиеся деревья сосны делятся на две категории: без видимых морфологических изменений и с изменением морфологии ствола (табл. 1). Последнее выражается в спонтанном перевершинивании центрального побега с частым образованием

2-3 вершин при сохранении неповрежденной центральной почки (рис. 3).

Однако, несмотря на нарушение строения стволов, у значительной части деревьев по интенсивности роста они достоверно при уровне значимости 0,05 не уступают деревьям без морфологических изменений (табл. 2). В то же время достоверность различия существует между относительной высотой деревьев с явными морфологическими изменениями и деревьями, выращенными из экологически чистых сеянцев (табл. 3).

а) б) в)

Рис. 3. Аномальное развитие саженцев сосны в лесных культурах: а – раздвоение ствола у основания; б – искривление ствола; в – остановился рост центрального побега

Таблица 2. Характеристика роста и формирования стволов в культурах сосны из сеянцев с пестицидным синдромом

№ № проб ных пло ща-дей	& О m	Аномальные			Псевдонормальные
№ № проб ных пло ща-дей	& О m	Высота, м	Диаметр (0,1), см	Относительная высота	Высота, м	Диаметр (0,1), см	Относительная высота
Тагильско-Свердловский Зау				Лесная зона ральский предгорный лесохозяйственный			район
1-02	5	0,79±0,046	1,6±0,11	0,52±0,024	0,71±0,025	1,4±0,07	0,52±0,017
2-02	10	2,27±0,237	5,5±0,54	0,41±0,015	2,64±0,120	5,8±0,42	0,45±0,016
3-02	7	0,97±0,070	2,1±0,02	0,48±0,030	1,22±0,060	2,2±0,15	0,52±0,020
4-02	4	0,32±0,030	0,5±0,05	0,61±0,030	0,39±0,030	0,6±0,08	0,66±0,040
2-06	9	2,20±0,059	5,1±0,18	0,43±0,011	2,52±0,054	5,8±0,16	0,43±0,009
1-05	10	2,46±0,068	4,8±0,16	0,52±0,010	2,46±0,083	4,6±0,17	0,53±0,010
Предлесостепной сосново-березовый равнинный лесохозяйственный район
5-06	8	1,29±0,089	2,2±0,19	0,58±0,027	1,29±0,033	2,0±0,06	0,64±0,009
1-06	11	4,22±0,102	10,7±0,39	0,41±0,011	4,41±0,088	10,8±0,28	0,41±0,007
6-06	14	6,27±0,125	12,8±0,39	0,50±0,012	6,39±0,082	13,3±0,35	0,50±0,010

Таблица 3. Сравнительная характеристика относительной высоты деревьев различной морфологии в лесных культурах из тератоморфных и нормальных сеянцев

№ № пробных площадей	Фенотип сеянцев	Морфология деревьев	Статистические показатели
№ № пробных площадей	Фенотип сеянцев	Морфология деревьев	M±m	S	V	P	n
1	Тератоморфный	Псевдонормальная	0,51±0,02	0,07	14,69	4,90	9
2	Тератоморфный	Аномальная*	0,49±0,02	0,07	14,30	4,77	9
3	Нормальный	Нормальная*	0,55±0,01	0,05	9,96	2,57	15

Примечание: достоверность различия относительной высоты при уровне значимости 0,05 - *; М – среднее арифметическое, m – стандартная ошибка, S – среднее квадратическое отклонение, V – коэффициент вариации, P – точность, %, n – количество пробных площадей

Меньшее значение в первом случае свидетельствует о большей сбежистости стволов и влиянии тем самым на процесс формирования их пестицидов. Итак, в росте деревьев в фазе индивидуального роста лесных культур прослеживается закономерность, которая наблюдается у сеянцев разного фенотипа. Сеянцы сосны нормального фенотипа имеют большую относительную высоту, чем тератоморфные (рис. 4). Полагаем, что установленная закономерность обусловлена действием пестицидов на организм сосны уже в стадии развития зародыша и вызывает разбалансированность содержания ростовых веществ, усиливая работу инициальных клеток камбия за счет активизации меристемы апекса.

Выводы: отдаленные последствия использования пестицидов при выращивании сосны выразятся в низкой сохранности растений на лесокультурной площади, формировании древостоев при наличии сбежистых стволов с явлением перевер-шинивания, образованием насаждений с пониженными водоохранно-защитными свойствами и низким, по сравнению с лесорастительным потенциалом, запасом древесины, неравномерно распределенной по площади.

□ нормальный Qусловно нормальный ■ аномальный

Рис. 4. Относительная высота 2-летних сеянцев сосны разного фенотипа

Список литературы Последствия включения высокоактивных органических соединений в агротехнику выращивания сосны в лесных питомниках

Иванова, А.С. Последствия применения стойких хлорорганических пестицидов в садах Крыма//Агрохимия. -2001. -№3. -С. 42-50.
Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. -184 с.
Маслаков, Е.Л. Формирование сосновых молодняков. М.: Лесн. пром-сть, 1984. -165 с.
Овчинникова, М.Ф. Химия гербицидов в почве. М.: МГУ, 1987. -108 с.
Огиевский, В.В. Обследование и исследование лесных культур/В.В. Огиевский, А.А. Хиров//М.: Лесн. пром-сть, 1964. -49 с.
Федоров, А.А. Тератология и формообразование у растений. Комаровские чтения. Х1.М.;Л.:АН СССР,1958. -28 с.

Статья научная