GROWING RUSSIAN BROOM FOR SANDY SOILS PHYTOMELIORATION

Маргарита Антиповна КАРАСЕВА, Валерий Николаевич КАРАСЕВ, Дмитрий Иванович МУХОРТОВ, Константин Трифонович ЛЕЖНИН

Abstract


Russian broom (Cutisus ruthenicus) is one of the soil-improving and nitrogen-fixing plants. However, there is lack of study of agricultural methods of growing Russian broom for sandy soil phytomelioration. The goal of the research is to assess the Russian broom reproductive activity, to study the influence of the methods of seeds preparation and seeding time on                             morphometric figures of the containerized seedlings and their growth in plantations. Objects and methods of research. The biometric data and seed production of Russian broom was studied in  dry and wet coniferous forests of Kokshayskoe forestry, the seedlings were grown in the greenhouse of Botanical Garden Institute, Volga State University of Technology (Republic of Mari El). To grow the containerized seedlings, Ardatov-40 containers (76 сm3 cell volume) were used. Results.  In wet coniferous forest, the height of Russian broom shrubs on the open area varies from 0.5 to 1.8 m. The mass of overground part is 1300 g, root system is up to 2.7 m in depth.  Russian broom leaves contain 1.4% nitrogen, 0.113 % phosphorus, and 0.127 % potassium. The humus content in the soil under Russian broom crowns is 4.75 %, total nitrogen  - 0.34 %. In plots with no Russian broom, there is half as much humus (1.86 %), the content of nitrogen - 0.11%. High intensity of physiologic processes of Scots pine in the plantations with Russian broom was determined, photosynthetic rate of pine in June was 4.2±0.36 mg СО2 / g per hour, the content of total chlorophyll - 2.4±0.16 mg/g of dry weight. In pure plantations, these figures are 3.1±0.23 mg СО2 / g per hour and 2.1±0.13 mg/g of dry weight, correspondingly. Mean seeds  production of Russian broom is 155 g of one shrub, seed efficiency is 25.6 g. The seeds were scarified to overcome the seed coat impenetrability and get quick soaking of seeds. One-year seedlings of the scarified seeds are 24-28 сm in height, but in the check seeds their height is no more 20 сm. The positive impact of autumn seeds sowing in the containers on the height figures and the top of one-year seedlings was defined. The development of nodules of nitrogen-gathering bacteria on the roots was  recorded. One-year plants grown of the seeds sowed in the containers in autumn show   21.0±1.0 сm mean height, the plants sowed in spring – 13.4±0.8 сm. The differences are vital at the confidence level 0.95, t table.= 2.1 at a t fact.=5.6. Survival ability of the containerized seedlings of Russian broom when establishing in the planting area is 100 %. Conclusion. When growing Russian groom, autumn seed sowing in the containers may be considered to be the most efficient method. Development of nodules of nitrogen-gathering bacteria on the roots of Russian broom in autumn sowings contributes to more intensive growth after its establishment in the planting area. Establishment of Scots pine plantations with Russian broom favours soil fertility, promotion the intensity to major physiologic process, stability improvement to the unfavourable factors, conservation of forest environment and biodiversity of artificial plantations.


Keywords


Russian broom (Cutisus ruthenicus); fertility; seeds; seedlings

Full Text:

PDF (Russian)

References


Газизуллин А.Х., Сабиров А.Т. Особенности роста высокопроизводительных культур сосны в Среднем Поволжье в зависимости от почвенно-грунтовых условий и первоначальной густоты // Лесоводство, лесные культуры и агролесомелио-рация: межвуз сб. науч.тр. Л.: ЛТА, 1990. С.79-85.

Смирнов В.Н., Пономарев Ю.И., Смирнова А.И. Влияние ракитника на свойства песчаных подзолистых почв // Лесное хозяйство. 1958. № 3. С. 25-27.

Незабудкин Г. К., Карасева М. А., Меледина Л.А. Некоторые вопросы биологии ракитника рус-ского // Лесная геоботаника и биология древесных растений. Тула: Тульский политехнический ин-ститут, 1980. С. 65-67.

Проблемы воспроизводства сосновых ле-сов Среднего Поволжья / С.А. Денисов, К.К. Кали-нин, В.П. Бессчетнов и др.// Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2012. № 1 (15). С. 12-21.

Калинин К. К. Древесно-кустарниковые породы при создании смешанных культур сосны // Лесное хозяйство. 2006. № 3. С. 37-39.

Карасева М.А., Лежнин К.Т. Применение фитомелиорантов при выращивании искусствен-ных насаждений хвойных пород: монография. Йошкар-Ола: Марийский государственный техни-ческий университет, 2012. 160 с.

Данилов М.Д. Способы учета урожайности и выявления ресурсов дикорастущих плодово-ягодных растений и съедобных грибов. Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 1973. 87 с.

Иванов Л.А., Силина А.А., Цельникер Ю.Л. О методе быстрого взвешивания для определения транспирации в естественных условиях // Ботани-ческий журнал. 1950. Т. 35, № 2. С. 171.

Годнев Т.Н. Строение хлорофилла и мето-ды его количественного определения. Минск: Изд-во АН БССР 1952. 327 с.

Карасев В.Н., Карасева М.А. Эколого-физиологическая диагностика жизнеспособности хвойных пород: монография. Йошкар-Ола: По-волжский государственный технологический уни-верситет, 2013. 216 с.

Карасева М.А., Лежнин К.Т., Матор-кин А.А. Влияние фитомелиорантов на рост и устойчивость культур сосны и лиственницы си-бирской в Среднем Поволжье // Лесной вестник. 2007. № 4. С.38-42.

Рывкин Б.В. Корневая губка не страшна // Лес и человек. М., 1975. С.185-186.

Гримальский В.И. Создание сосновых насаждений устойчивых к вредителям и болезням // Лесное хозяйство. 1980. № 11. С.51-52.

Прянишников Н.Д. Избранные сочинения в 3-х т. М.: Сельхозиздат, 1963. Т. 2. 712 с.

Вомперский С.Э. Азотофиксация в лесных биогеоценозах / Академия наук СССР, лаборато-рия лесоведения. М.: Наука, 1987. 150 с.

Николаева М.Г. Физиология глубокого по-коя семян. Л.: Наука, 1967. 207 с.

Влияние фитомелиорантов на лесорасти-тельные свойства почв и рост культур сосны обыкновенной в боровых условиях / М.А. Карасе-ва, В.Н. Карасев, К.Т. Лежнин и др. // Вестник Ка-занского аграрного университета. 2014. Т. 9 (№ 31). С. 122-125.

Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений; пер. с англ. М.: Лесная про-мышленность, 1983. 464 с.

Лир Х., Польстер Г., Фидлер Г. Физиология древесных растений; пер с нем. Л.: Лесная про-мышленность, 1974. 423 с.

Влияние фитомелиорантов на физиологи-ческое состояние культур сосны обыкновенной / В.Н. Карасев, М.А. Карасева, К.Т. Лежнин и др. // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сбор-ник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Брянск: БГИ-ТА, 2005. Вып. 10. С. 110-113.

Применение люпина многолетнего при биологической рекультивации нарушенных при добыче песка территорий / Т.В Нуреева, Н.А. Куклина, М.А. Карасева и др. // Вестник Поволж-ского государственного технологического универ-ситета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2019. № 1 (41). С. 41-53. DOI: 10.25686/2306-2827.2019.1.41

Карасев В.Н., Карасева М.А. Диагностика жизненного состояния насаждений хвойных пород по биоэлектрическим показателям // Вестник По-волжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природо-пользование. 2016. № 2 (30). С. 24-45. DOI: 10.15350/2306-2827.2016.2.24

Маторкин А.А., Карасева М.А. Информа-тивность импеданса прикамбиального комплекса тканей деревьев хвойных пород при диагностике их жизнеспособности // Современная физиология растений: от молекул до экосистем: материалы докладов Международной

конференции. Сыктыв-кар, 2007. Часть 2. С. 265–266.

Rнos-Rojasa L, Franco T., Gurovich A. A. Electrophysiological assessment of water stress in fruit-bearing woody plants // Plant Physiology. 2014. Vol. 171. Pp. 799–806.

Bioimpedance Parameters as Indicators of the Physiological States of Plants in situ / E. Borges, M. Sequeira, A. F. V. Cortez et al. // International Journal on Advances in Life Sciences. 2014. Vol. 6. Pp. 74-86.

Петухов И.Н. Лесоводственная эффектив-ность создания лесных культур сеянцами с закры-той корневой системой в условиях Костромской области // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2011. № 3. С. 33-35.

Edward R. Wilson, Kristjan C. Vitols, Andrew Park. Root characteristics and growth potential of container and bare-root seedlings of red oak (Quercus rubra L.) in Ontario, Canada // New Forests. 2007. Vol. 34. Pp. 163–176.

Comparison of container-grown Pinus taeda L. seedlings raised outdoors and in a growth chamber in sunlight / William A. Retzlaff, Ansel E. Miller, Rob-ert M. Allen // New Forests. 1990. Vol. 4. Pp. 223-230.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.