Исследования всхожести желудей и роста однолетних сеянцев дуба черешчатого в почвенно-климатических условиях Волго-Ахтубинской поймы Астраханской области

Полный текст

Введение

Астраханская область расположена в природной зоне полупустыни [1, 2]. Мониторинговые исследования лесов Астраханской области были проведены сотрудниками ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук» (ФГБНУ «ПАФНЦ РАН»). Результат показал, что видовой состав лесов в этом районе не богат, в основном преобладают вяз, ветла, груша, лох серебристый, ясень, тополь, дуб встречается редко [3, 4], хотя является ценной и долгоживущей породой [5, 6]. Дубравы являются удивительным компонентом средообразующей экосистемы [7—9]. Дуб ценен не только техническими качествами древесины [10], его применяют и в медицине (кора дуба) [11]. Единственный его недостаток —  медленный рост [12]. Для увеличения видового разнообразия региона исследования (южная часть Черноярского района), где в лесных фитоценозах Волго-Ахтубинской поймы дуб отсутствует полностью, и улучшения деградированных пойменных лесов Астраханской области был выбран самый распространенный из видов дуба — ч ерешчатый (Quércus róbur) [13]. Условия его произрастания соответствуют условиям данной местности, он может расти на разных почвах, тем самым защищая ее от эрозии [14, 15]. По результатам исследований было выявлено, что посадки дуба черешчатого благоприятно влияют на почвенное плодородие, так как увеличивают гумус до 6 %.

Цель исследования — и зучить влияние длительности затопления на всхожесть желудей дуба черешчатого в почвенно-климатических условиях Волго-Ахтубинской поймы севера Астраханской области.

Материалы и методы исследования

Посев семян дуба черешчатого в Волго-Ахтубинской пойме производился сотрудниками ФГБНУ «ПАФНЦ РАН» 10—25 октября ежегодно в течение 2018— 2020 гг. Были выбраны участки в правобережной части Волго-Ахтубинской поймы в районе с. Соленое Займище Астраханской области, с вариантами длительности затопления, в т. ч. незаливной, краткопоемный (заливается на срок до 15 дней) и долгопоемный (заливается на срок более 15 дней).

Посевной материал собирали в естественных дубравах села Вязовка Черноярского района Астраханской области. Сроки сбора семян дуба: конец сентября — начало октября. Отбирали наиболее крупные желуди, которые не имели внешних признаков повреждений или заселения грибами (трещинки, погрызы, нетипичные изменения окраски, плесень, гнили) [16]. При отборе семенного материала проводили тест: собранные в лесу желуди помещали в сосуды с водой. Пригодные для посева отбирали из категории «утонувшие» [17].

Посадку желудей проводили способом «конверт» со сторонами 1 м, 5 лунок по 4 шт. желудей в каждой лунке [18]. Повторность опыта пятикратная. Всего высаживали по 300 шт. желудей каждый год.

Результаты исследования и обсуждение

В период исследования перед посевом семян проводился агрохимический анализ почв опытных участков (табл. 1). Механический состав почв — т яжелосуглинистый. На территории поймы в пределах Черноярского района преобладают аллювиальные лесолуговые и луговые почвенные разности. Эти почвы имеют выраженную зернисто-комковатую структуру и темно-серую окраску гумусового горизонта.

Таблица 1. Результаты агрохимического анализа почв опытных участков Волго-Ахтубинской поймы в пределах с. Соленое Займище по годам исследования

Показатели	Варианты длительности затопления участков
	Незаливной			Краткопоемный			Долгопоемный
	2018	2019	2020	2018	2019	2020	2018	2019	2020
рН водный, ед. рН	7,1	7,0	7,1	7,9	8,0	8,0	7,7	7,6	7,7
Органическое вещество (гумус),%	1,90	1,92	1,94	1,86	1,93	1,94	2,62	2,60	2,63
Азот щелочногидролизуемый, мг/кг	55	56	56	60	56	56	89	90	91
Фосфор подвижный, мг/кг	67	64	67	63	65	64	70	75	74
Калий подвижный, мг/кг	488	487	486	356	352	350	415	419	420

Table 1. Results of agrochemical analysis of soils from experimental plots  in the Volga-Akhtuba floodplain, Solenoe Zaymishche village

Indicators	Duration of flooding of the sites
	Dry			Short-term			Long-term
	2018	2019	2020	2018	2019	2020	2018	2019	2020
pH aqueous	7.1	7.0	7.1	7.9	8.0	8.0	7.7	7.6	7.7
Organic substance (humus),%	1.90	1.92	1.94	1.86	1.93	1.94	2.62	2.60	2.63
Alkaline hydrolyzable nitrogen, mg/kg	55	56	56	60	56	56	89	90	91
Mobile phosphorus, mg/kg	67	64	67	63	65	64	70	75	74
Mobile potassium, mg/kg	488	487	486	356	352	350	415	419	420

По результатам анализа выявлено, что почвы участков независимо от года и места проведения исследования в основном идентичны. Почвы опытных участков являются слабощелочными, по содержанию гумуса они разделились на среднеплодородные (незаливные и краткопоемные участки) и плодородный (долгопоемный).

Метеоусловия при посадке желудей: температура воздуха —  16…19 °C, температура почвы —  10…14 °C.

В период проведения опыта (2019—2021 гг.) отслеживали динамику продуктивной влаги в слое почвы 0—0,5 м, ниже приведены средние данные (рис.).

Динамика продуктивной влаги, мм, в слое почвы 0—0,5 м, по вариантам опыта, среднее 2019—2021 гг.

Dynamics of productive moisture, mm, in 0—0.5 m soil layer, according to the variants of the experiment, 2019–2021

Результаты исследования показали, что в период всходов дуба черешчатого запас продуктивной влаги в почве был хороший и составил в среднем 55…70 мм.

В первый год исследования —  2019 г. — в сходы были отмечены 3 июня (посев 2018 г.). На конец октября 2019 г. выявлено 92 сеянца — 3 0,7 % от всего посеянного семенного материала. Первые всходы посева 2019 гг. отмечены 5 июня 2020 г. На конец октября 2020 г. насчитали 89 сеянца —  29,7 %. В посеве 2020 г. первые всходы были 3 июня 2021 г. На конец октября 2021 г. выявлено 95 сеянцев — 3 1,7 % от всего посеянного семенного материала. Результаты всходов дуба черешчатого в Волго-Ахтубинской пойме по годам исследования и вариантам опыта приведены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты всходов дуба черешчатого в Волго-Ахтубинской пойме по годам исследования и вариантам опыта

Варианты длительности затопления участков	Количество посеянных семян, шт.	2019		2020		2021
		Количество сеянцев, шт.	Всхожесть, %	Количество сеянцев, шт.	Всхожесть, %	Количество сеянцев, шт.	Всхожесть, %
Незаливной	100,0	34,0	34,0	30,0	30,0	35,0	35,0
Краткопоемный	100,0	29,0	29,0	28,0	28,0	30,0	30,0
Долгопоемный	100,0	29,0	29,0	31,0	31,0	30,0	30,0
НСР (05)	—	4,2	—	3,2	—	4,5	—

Table 2. The results of common oak germination in the Volga-Akhtuba floodplain

Flooding duration	Number of seeds sown	2019		2020		2021
		Number of seedlings	Germination, %	Number of seedlings	Germination, %	Number of seedlings	Germination, %
Dry	100.0	34.0	34.0	30.0	30.0	35.0	35.0
Short-term	100.0	29.0	29.0	28.0	28.0	30.0	30.0
Long-term	100.0	29.0	29.0	31.0	31.0	30.0	30.0
LSD 05	—	4.2	—	3.2	—	4.5	—

Результаты дисперсионного анализа показали, что в 2019 и 2021 г. всхожесть дуба черешчатого на незаливном участке существенно отличалась от двух других вариантов опыта (краткопоемного и долгопоемного участков), то есть была выше на 5 %. Мы предполагаем, что на заливных участках произошел выпад посадочного материала в результате длительного затопления. А в 2020 г. разность по вариантам оказалась несущественной (меньше НСР), так как опытные участки были затоплены в течение непродолжительного времени.

По окончании первого года жизни сеянцев (октябрь) проведены замеры высоты растений (табл. 3).

Таблица 3 Средняя высота однолетних сеянцев дуба черешчатого по вариантам опыта, см

Год исследования	Варианты длительности затопления участков			НСР (05)
	Незаливной	Краткопоемный	Долгопоемный
2019	6	7	11	2,5
2020	5	7	10	2,1
2021	6	8	11	2,1

Table 3 Height of common oak seedlings, cm

Research year	Duration of flooding			LSD 05
	Dry	Short-term	Long-term
2019	6	7	11	2.5
2020	5	7	10	2.1
2021	6	8	11	2.1

 

Результаты исследования высоты однолетних сеянцев дуба черешчатого показали, что на всех участках в период исследования (2019—2021 гг.) при длительном затоплении (долгопоемные участки) высота сеянцев была существенно выше, чем на других вариантах (незаливные и краткопоемные участки) — н а 3…5 см (разность больше НСР). Разность высоты растений на незаливном и краткопоемном участках по годам исследования была несущественна (меньше НСР).

Заключение

В результате исследований выявлено:

• почвы опытных участков Волго-Ахтубинской поймы слабощелочные, разделяются на среднеплодородные (содержание гумуса 1,86…1,94 %) и плодородные (2,60…2,63 %);
• в период всходов дуба черешчатого продуктивный запас влаги в почве составил в среднем 55…70 мм;
• средняя всхожесть по годам исследования составила 31 % от всего посеянного материала;
• в 2019 и 2021 гг. всхожесть дуба была выше на 5 % на незаливных участках, вследствие выпада посевного материала из-за продолжительного половодья;
• всхожесть в 2020 г. в результате короткого периода половодья имела несущественную разность по вариантам;
• высота однолетних сеянцев дуба черешчатого на варианте длительного затопления существенно отличалась (выше на 3…5 см) от других вариантов.

Об авторах

Анна Александровна Баканева

Прикаспийский аграрный федеральный научный центр Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: solnce5508@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2619-8794

младший научный сотрудник, отдел рационального природопользования

416251, Российская Федерация, Астраханская область, Черноярский район, с. Соленое Займище, квартал Северный, д. 8

Список литературы

Дополнительные файлы