Выбор и обоснование технологии клонирования или технологии семенного размножения

Посадочный материал для создания ЛСП получают в результате размножения выделенных в насаждениях плюсовых и элитных деревьев. При этом в зависимости от типа плантации (клонового или семенного происхождения) посадочный (посевной) материал установленных параметров производят, выращивая из семян сеянцы и саженцы либо выращивая прививки, укорененные черенки, отводки, корневые отпрыски, либо получая неукорененные черенки и т.п.

7.1. Обоснование выбора технологии вегетативного или семенного размножения

Размножение дуба черешчатого возможно укоренением зелёных черенков, результат которого зависит от возраста материнских растений. Черенки от взрослых растений практически не укореняются, от молодых — довольно успешно. Например, черенки, взятые от однолетних растений, укоренялись на 70-90%, тогда как с двулетних — на 30-70%.

Дубы хорошо размножаются посадкой свежесобранных желудей. Началом сбора считают сентябрь и октябрь. Собранные и высеянные в августе желуди обладают низкой всхожестью.

Легче и проще высадить 1-2-летние саженцы. Саженцы дуба черешчатого обладают практически 100% приживаемостью. Их высаживают в грунт, сохраняя естественный ком земли.

В условиях проектирования культуры дуба черешчатого наиболее оптимальным является третий вариант – посадка 1-2-летних саженцев, так как они обладают практически 100% приживаемостью.

7.2. Характеристика выбранного способа клонирования или семенного размножения

Первый этап селекции – заготовка семян с плюсовых деревьев. Признак созревания семян дуба – приобретение ими тёмно-коричневой окраски. Семена созревают и опадают одновременно. Их собирают с земли.

Второй этап селекции – выращивание сеянцев. Лучше высевать жёлуди весной во влажную почву. Посев ленточный по трехстрочной схеме в узкие (3см) бороздки. На 1м посевной бороздки высевают 125г желудей I класса качества.

Семена дуба высевают весной. Посевы важно произвести вовремя, чтобы не пересохла почва, потому что в сухой почве снижается грунтовая всхожесть семян. Также весенние посевы являются наиболее подходящими для Нижегородской области, т.к. она обладает достаточным увлажнением. Семена высевают на глубину 6-10 см. Норма высева семян на 1 м² – 600-800 г. Посевы строчные, строчки образуют сошником сеялок, дно бороздки не уплотняют.

Если на площади, выбранной для выращивания сеянцев дуба, он раньше не произрастал, необходимо на каждый метр посевной строки внести до 100 г почвы, взятой из дубовых насаждений или чистую культуру микоризных грибов. Всходы дуба появляются через 10-15 дней после посева. Для получения хорошо разветвленной корневой системыкорни подрезают после образования первой пары настоящих листьев. Подрезку выполняют на глубине 10-12 см, после чего сеянцы поливают.

Третий этап селекции. Сеянцы, достигшие в своем развитии и росте состояния, определяемого стандартом на посадочный материал как пригодного к использованию для посадки в школу, выкапывают из посевного отделения осенью и весной в период их покоя: осенью – после листопада, когда растения закончили рост, одревеснели и заложили верхушечные почки, весной – до распускания почек. Лучшие сеянцы пересаживают в школьное отделение, выращивают из них крупномерные саженцы. Из них также отбирают лучшие для создания семенной плантации.

Четвертый этап селекции. Способ подготовки семян дуба к посеву: протравливание ТМТД.

 

7.3. Технология заготовки первичного клонового или семенного материала

В данном курсовом проекте основным посадочным материалом для создания культур дуба черешчатого, от которых и будут получены крупномерные саженцы, являются сеянцы с закрытой корневой системой, выращенные из семян на специализированных предприятиях – в теплично-питомнических комплексах. Технология их выращивания предусматривает выполнение системы агротехнических мероприятий, направленных на получение высококачественных сеянцев. К такому посадочному материалу относятся растения, которые имеют определенные размеры надземной и подземной частей, свойственные данному виду и возрасту, оптимальное соотношение их биомасс и накопившие при выращивании в питомнике, достаточное количество запасных питательных веществ, необходимых для приживания сеянцев и их первоначального роста после посадки.

Поэтому для повышения приживаемости сеянцев и увеличения сроков посадки на лесосеменных плантациях используют посадочный материал с закрытой корневой системой. Его выращивают в различных контейнерах для корневых систем: торфоперегнойных горшочках с полным комплексом органоминеральных удобрений; стаканчиках из бумаги, целлюлозы или картона, постепенно разлагающихся в почве; пластмассовых стаканчиках, гильзах и тюбиках с продольными щелями или перфорацией для выхода корней; торфяных или торфяно-почвенных брикетах разной формы и размеров с удерживающей перфорированной пластиковой оболочкой или без нее; брикетах из пористых синтетических материалов и т.п.

Технологический процесс выращивания сеянцев состоит из следующих этапов:

Первым этапом является получения семян. Их заготавливают на объектах ПЛСБ и ВЛСУ, лесосеках главного пользования, а также в защитных насаждениях, аллеях, парках и других объектах, признанных в результате фенологических наблюдений и предварительного обследования пригодными для сбора лесосеменного сырья. Сбор осуществляют с плюсовых деревьев, так как они признаны самыми лучшими в насаждении. Лесосеменное сырье следует собирать в сроки, обеспечивающие получение высококачественного посевного материала. Признак спелости семян – приобретение ими тёмно-коричневой окраски. Сбор следует проводить в сухую, ясную и безветренную погоду.

Желуди собирают после первых осенних заморозков в сентябре-октябре до наступления морозов. В первые дни опадают преимущественно больные, поврежденные желуди (иногда до 70-90%). После первых заморозков наблюдается максимальный опад, а количество здоровых желудей при этом достигает 60-70%, в конце периода опадения здоровые желуди составляют 90-95%. Здоровые, зрелые желуди имеют тёмно-коричневый цвет, покрыты блестящей, глянцевитой кожурой.

После сбора лесосеменного сырья осуществляют его прием и хранение. Собранные семена формируют в отдельные партии в соответствии с требованиями действующих стандартов, на каждую из которых составляют паспорт. В отдельную партию объединяют желуди с одного лесосеменного участка, плантации или с насаждения одной селекционной категории, одной группы типов леса, одной возрастной категории, собранные в течение одного месяца и хранящиеся в одинаковых условиях. Каждую партию кроме паспорта, снабжают этикеткой. Один экземпляр этикетки вкладывают внутрь, а другой прикрепляют снаружи каждого места тары с семенами данной породы. Принимают заготовленное лесосеменное сырье только после удаления мелких и поврежденных желудей, а также частей веток, земли и прочего мусора.

Принятое и очищенное от всевозможной примеси лесосеменное сырье, не идущее сразу же на переработку, для удаления избытка влаги подсушивают под навесом или в хорошо проветриваемом помещении с регулярным перемешиванием.

Для выращивания сеянцев применяют арочные теплицы летнего типа с полиэтиленовым покрытием, шириной 12 м, высотой по коньку 4.5 м, длиной 50–100 м. Они оборудованы автоматической системой вентиляции "Микроклимат" и передвижной поливной установкой ДПТ-2. Контейнеры из вспененного полистирола "Тоотси" размещают на подставках так, чтобы между дном контейнера и грунтом теплицы образовалась воздушная прослойка не менее 10 см. Контейнеры "Тоотси" имеют металлические подставки, что также обеспечивает вентиляцию воздушного пространства под их дном. Выращивание сеянцев с так называемой "воздушной" подрезкой – один из вариантов решения проблемы деформации корневых систем.

При выращивании контейнеризированных сеянцев необходимо вносить комплекс микроэлементов, проводить поливы, подкормки, прополки, вентиляцию теплиц и меры защиты сеянцев от болезней. В каждой ячейке должно быть не более одного сеянца, поэтому следует удалять лишние всходы в возможно ранние сроки и одновременно подсевать семена в пустые ячейки.

Для снижения себестоимости посадочного материала можно применять многоротационные схемы выращивания: контейнеры с сеянцами после 2-х месяцев выращивания переставляют на открытый полигон для доращивания, а освободившуюся площадь теплиц используют для посева следующей ротации контейнеризированных сеянцев.

Зимнее хранение контейнеризированных сеянцев осуществляют на открытом воздухе. Однако в этом случае может происходить высыхание и вымерзание корней, поскольку корневые системы находятся над поверхностью почвы, поэтому сеянцы часто вымерзают. В связи с этим целесообразно с осени укрывать посадочный материал хвойным лапником, соломой и другими материалами. Лучше всего такой посадочный материал хранить в специализированных хранилищах с регулируемым режимом среды.

Посадочный материал с закрытой корневой системой позволяет проводить посадку лесосеменных плантаций в течение всего безморозного периода года с высокой приживаемостью; корневая система сеянцев при посадке не повреждается; наличие субстрата, обогащенного элементами минеральной пищи, повышает жизнестойкость высаженных растений. Состав питательного субстрата, используемого для выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой, а также наружная оболочка брикета, горшочка и т.п. не должны препятствовать нормальному развитию корневых систем.

В данном курсовом проекте производится доращивание сеянцев в школьном отделении и уже готовые саженцы из школьного отделения высаживаются на постоянное место на ЛСП по заданным схемам размещения и смешения.

 

8. Расчёт общей площади селекционно-семенной плантации и составление схемы организации территории

Одним из важнейших этапов проектирования ЛСП является определение её площади и распределение на ней всех структурно-хозяйственных элементов. Оба эти момента проектирования тесно взаимосвязаны, и площадь ЛСП во многом зависит от схемы её организации.

8.1. Расчёт площади

Организация территории плантации предусматривает разделение её общей площади на участки, поля или кварталы, прокладку дорожной и оросительной сети, устройство механической изгороди и защитной лесной полосы, размещение вспомогательных объектов.

Продуцирующая полезная площадь лесосеменной плантации составляет 11,8 га.

Проектируемая семейственная лесосеменная плантация имеет прямоугольную форму со сторонами 600 м и 204 м. Поля расположены в направлении север-юг.

Площадь вспомогательной части берётся не более 50% от продуцирующей площади. Во вспомогательную площадь входят дороги, механическая изгородь, живая изгородь, хозяйственный участок.

Дорожная сеть лесосеменной плантации предназначена для обеспечения хорошей связи между его хозяйственными частями. Она должна иметь достаточную ширину для разворота трактора во время работы. Кроме того, дорожная сеть должна быть связана с системой защитных лесных полос и системой орошения. Разбивку дорожной сети начинают обычно с основных дорог – магистральной и окружной. Магистральная дорога разделяет поля продуцирующей площади на всём их протяжении. Её прокладывают параллельно длинной стороне семенной плантации (ширина – 10 м). Окружная дорога располагается параллельно механической изгороди, по окружности, служит для проезда механической техники в любую точку лесосеменной плантации, ширина данной дороги – 10 м. Вспомогательная дорога прокладывается перпендикулярно длинной стороне лесосеменной плантации, её ширина составляет 4 м.

Дороги следует постоянно поддерживать в чистом от сорняков состоянии, следить, чтобы они не были источником распространения семян сорных растений.

Для защиты ЛСП устраивают живые изгороди. Кроме того, питомник защищают механической изгородью.

Механическую изгородь создают, в основном, из жердей и проволоки, её ширина составляет 0,5 м. Живую изгородь создают из колючих деревьев и кустарников, образующих плотную ограду и хорошо переносящих стрижку: боярышник, лох узколистный, облепиха, клён татарский, робиния лжеакация и т.п.

Сеянцы сажают в два ряда с размещением 1×0,25м для медленнорастущих и 1×0,5м – для быстрорастущих пород. До смыкания саженцев осуществляется уход за почвой, регулярная стрижка, начиная с 3-4 года после посадки, когда саженцы достигают высоты 0,5-0,7 м. Стрижку выполняют садовыми ножницами поздней осенью или ранней весной, срезая верхние и боковые побеги на 1/2 – 2/3 их длины. В процессе стрижки изгороди придают форму трапеции или треугольника.

Также предусматривается изоляция созданной семенной плантации от окружающих насаждений того же вида. Необходимость данной организации семенной плантации обусловлена возможностью нежелательного опыления лучших растений, полученных семенным путём, пыльцой не отобранных растений, находящихся вне плантации. Это может привести к снижению качества семян.

Площадь магистральной дороги равна:

S_м = 604м *10м = 6040м² = 0,6 га

Площадь вспомогательной дороги равна:

S_в = 214м * 4м = 856м² = 0,09 га

Площадь окружной дороги равна:

S_окр = 1636м * 10м = 16360м² = 1,6 га

Общая площадь дорог равна:

S_общ = 0,6 + 0,0856 + 1,636 = 2,32 га

Площадь механической изгороди равна:

S_мех = 1716м * 0,5м = 858м² = 0,09 га

Площадь живой изгороди равна:

S_жив = 1716м * 6м = 10296м² = 1,03 га

8.2. Составление схемы организации

Баланс всех площадей территории лесосеменной плантации приведён в таблице 1.

 

 

Таблица 1

Баланс площадей лесосеменной плантации

№ п.п.	Категории площадей	площадь
		га	%
1	2	3	4
Полезная площадь
1.	Продуцирующая площадь	11,8	77
	Итого полезной площади:	11,8	77
Вспомогательная площадь
1.	Дороги	2,32	14
2.	Оросительная сеть	-	-
3.	Мелиоративная сеть	-	-
4.	Живая изгородь	1,03	6,6
5.	Механическая изгородь	0,09	0,4
6.	Противопожарный разрыв	-	-
7.	Минерализованная полоса	-	-
8.	Хозяйственный участок	0,30	2
	Итого вспомогательной площади:	3,4	23
	Общая площадь:	15,2	100

 

 

9. Выбор и обоснование агротехники подготовки почвы под плантацию

Правильное проектирование агротехнических мероприятий при создании ЛСП имеет определяющее значение для успешности её дальнейшего функционирования. Первичная обработка почвы на участке, отведенном под ЛСП, выполняется один раз перед посадкой деревьев и кустарников, которые будут в дальнейшем эксплуатироваться несколько десятков лет. Ошибки, допущенные на этапе выбора агротехнических мероприятий, трудно устранимы в последующем и могут отрицательно сказываться на росте и развитии растений длительное время. Напротив, правильно принятые проектные решения обеспечат устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, высокие темпы развития и скорейшее вступление ЛСП в плодоношение, длительность продуктивного генеративного периода и снижение затрат на уходы за плантацией.

Агротехнические мероприятия по созданию ЛСП я предлагаю проводить по системе чёрного пара. Осенью проводят дискование почвы дисковыми боронами БДТ-3, с целью уничтожения сорняков и снятия поверхностной почвенной корки. На своей лесосеменной плантации дискование я провожу трактором МТЗ-82, на глубину 4-6 см. Через 1-1,5 месяца необходимо произвести зяблевую вспашку плугом ПЛН-3-35, который агрегатируется с трактором МТЗ-82, на глубину до 30 сантиметров. Так как почвы на моём участке средние, боронование проводится зубчатой бороной БЗСС-1.0 с шириной захвата одной секции – 0.98 м, которая агрегатируется с трактором МТЗ-82. Глубина боронования составляет 6 см. По моему мнению, в данном районе проектирования целесообразно провести 2-х кратное снегозадержание, путём устройства снежных валков снегопахами. Это мероприятие следует проводить агрегатом СВУ-2.6, который агрегатируется с трактором ДТ-75. 

Весной проводим боронование в двух взаимноперпендикулярных направлениях с целью влагозадержания и снятия твёрдой поверхностной корки. Используем для этого зубчатую борону БЗСС-1, которая агрегатируется с трактором МТЗ-82. Затем я назначаю пятикратную культивацию (так как, в данном районе проектирования происходит быстрое засорение почвы сорной растительностью), которую провожу культиватором КПС-4. Осенью произвожу вспашку без оборота пласта с целью наполнения нижних слоев почвы кислородом и влагой плугом ПЛН-3-35, который агрегатируется с трактором МТЗ-82.

Далее я назначаю 2-х кратное снегозадержание путём устройства снежных валков снегопахами, которое производится агрегатом СВУ-2.6 с трактором ДТ-75. Другие мероприятия назначаем на следующий год.

Весной снова проводим боронование в двух взаимноперпендикулярных направлениях с целью влагозадержания и снятия твёрдой поверхностной корки. Используем для этого зубчатую борону БЗСС-1, которая агрегатируется с трактором МТЗ-82.

Затем производим предпосевную культивацию с одновременным боронованием зубчатой бороной БЗСС-1.0, а культивацию – культиватором КПН-2.2 на глубину 6 см. После я назначаю посадку саженцев дуба.

Перед посадкой планирую провести подготовку посадочного материала, а именно обрезку корней. Сажаем вручную под меч Колесова. Далее назначаем механический уход между рядами, производимый КРЛ-1, который агрегатируется с трактором МТЗ-82.

Итогом работы является назначение уходов в рядах, которые выполняются вручную, так как качественные уходы за создаваемыми культурами являются надёжной гарантией успешного выращивания устойчивых и высокоэффективных насаждений.

 

10. Выбор и обоснование агротехники посадки растений и ухода за плантацией

Агротехнические мероприятия по первичной обработке почвы по системе чёрного пара, применяемой на ЛСП, приведены в таблице 2.

Таблица 2