Распечатать страницу

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

1

ОПЫТ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР НА МИКРОПОВЫШЕНИЯХ ПРИ ЭКСКАВАТОРНОЙ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ

5–16

УДК 630*232

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-5-16

EDN: WOREBI

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

А.С. Ильинцев^{1, 2}, Е.Н. Наквасина^{1, 2}, А.П. Богданов^{1, 2}, А.А. Парамонов¹

¹ФБУ «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства» (СевНИИЛХ), Россия, 163062, г. Архангельск, ул. Никитова, д. 13

²ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

a.ilintsev@narfu.ru

Представлены материалы изучения лесных культур, созданных на микроповышениях точечного типа, в условиях Двинско-Вычегодского таежного района. Проведено натурное обследование 17 лесокультурных площадей, где заложили учетные площадки для оценки качества лесных культур и обработки почвы, изучив водно-физические свойства в корнеобитаемом слое в микроповышениях и пасеках, где не было обработки почвы. Установлено, что густота лесных культур в целом соответствует нормативным показателям, заложенным в проектах искусственного лесовосстановления. Определена приживаемость лесных культур, созданных посадочным материалом с закрытой и открытой корневой системой, которая изменяется от 72 до 100 %. Самое высокое значение приживаемости приходится на первый год создания лесных культур сеянцами сосны с закрытой корневой системой, на участках двух- и трехлетних культур приживаемость несколько ниже, особенно при посадке сеянцев ели с открытыми корнями. Приведены результаты корреляционного анализа, показавшего, что наибольшее влияние на приживаемость сеянцев с открытыми корнями оказала влажность почвы (ρ = –0,894, p = 0,04). Проанализирована связь между приживаемостью сеянцев и физическими свойствами почвы в посадочных местах. Приведено сравнение свойств почвы в корнеобитаемом слое в микроповышениях и на пасеке, где не проводилась обработка почвы. Выявлено, что плотность сложения почвы в микроповышениях выше на 8 %, а влажность ниже на 11,4 %. Установлено, что это приводит к снижению общей пористости и повышению пористости аэрации в корнеобитаемом слое почвы в микроповышениях. Показано, что обработка почвы путем создания микроповышений с помощью экскаваторов в условиях Севера обеспечивает достаточно благоприятные водно-воздушные свойства посадочных мест для создания лесных культур посадочным материалом сосны и ели как с закрытой, так и открытой корневой системой.

Ключевые слова: сплошные вырубки, экскаваторная обработка почвы, физические свойства почвы, лесные культуры, густота, приживаемость

Ссылка для цитирования: Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Богданов А.П., Парамонов А.А. Опыт создания лесных культур на микроповышениях при экскаваторной обработке почвы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 2. С. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-5-16

Список литературы

[1] Simonsen R., Rosvall O., Gong P., Wibe S. Profitability of measures to increase forest growth // Forest Policy and Economics, 2010, v. 12, no. 6, pp. 473–482.

[2] Sikström U., Hjelm K., Hanssen K.H., Saksa T., Wallertz K. Influence of mechanical site preparation on regeneration success of planted conifers in clearcuts Fennoscandia – a review // Silva Fennica, 2020, v. 54, no. 2, pp. 1–35. https://doi.org/10.14214/sf.10172

[3] Jansson G., Hansen J.K, Haapanen M., Kvaalen H., Steffenrem A. The genetic and economic gains from forest tree breeding programmes in Scandinavia and Finland // Scandinavian J. of Forest Research, 2017, v. 32, no. 4, pp. 273–286.

[4] Häggström B., Domevscik M., Öhlund J., Nordin A. Survival and growth of Scots pine (Pinus sylvestris) seedlings in north Sweden: effects of planting position and arginine phosphate addition // Scandinavian J. of Forest Research, 2021, v. 36, no. 6, pp. 423–433. https://doi.org/10.1080/02827581.2021.1957999

[5] Luoranen J., Laine T., Saksa T. Field performance of sand-coated (Conniflex®) Norway spruce seedlings planted in mounds made by continuously advancing mounder and in undisturbed soil // Forest Ecology and Management, 2022, v. 517, pp. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120259

[6] Ramantswana M., Guerra S.P.S., Ersson B.T. Advances in the mechanization of regenerating plantation forests: a review // Curr. For. Rep., 2020, v. 6, no. 2, pp. 143–158. https://doi.org/10.1007/s40725-020-00114-7

[7] Örlander G., Gemmel P., Hunt J. Site preparation: A Swedish overview (No. 105). BC Ministry of Forests, 1990, 62 p.

[8] Burton P., Bedford L., Goldstein M., Osberg M. Effects of disk trench orientation and planting spot position on the ten-year performance of lodgepole pine // New For., 2000, v. 20, no. 1, pp. 23–44

[9] Langvall O., Nilsson U., Örlander G. Frost damage to planted Norway spruce seedlings — influence of site preparation and seedling type // Forest Ecology and Management, 2001, v. 141, no. 3, pp. 223–235.

[10] Örlander G., Hallsby G., Gemmel P., Wilhelmsson C. Inverting improves establishment of Pinus contorta and Picea abies — 10-year results from a site preparation trial in Northern Sweden // Scandinavian J. of Forest Research, 1998, v. 13, no. 1–4, pp. 160–168.

[11] de Chantal M., Leinonen K., Ilvesniemi H., Westman C.J. Combined effects of site preparation, soil properties, and sowing date on the establishment of Pinus sylvestris and Picea abies from seeds // Canadian J. of Forest Research, 2003, v. 33, no. 5, pp. 931–945.

[12] Варфоломеев Л.А., Сунгуров Р.В. Почвенная экология лесных культур на Севере. Архангельск: Изд-во Северного научно-исследовательского института лесного хозяйства, 2007. 291 c.

[13] Sutton R.F. Mounding site preparation: a review of European and north American experience // New For., 1993, v. 7, no. 2, pp. 151–192.

[14] Grossnickle S.C. Importance of root growth in overcoming planting stress // New For., 2005, v. 30, no. 2–3, pp. 273–294.

[15] Мочалов Б.А. Подготовка почвы и выбор посадочного места при создании лесных культур сосны из сеянцев с закрытыми корнями // ИзВУЗ Лесной журнал, 2014. № 4. С. 9–18.

[16] Бабич Н.А., Набатов Н.М. Лесные культуры. Архангельск: Изд-во Северного (Арктического) федерального университета, 2010. 166 с.

[17] Малаховец П.М. Лесные культуры. Архангельск: Изд-во ИПЦ САФУ, 2012. 223 с.

[18] Hall P. Mechanical site preparation using excavators // New Zealand Journal of Forestry, 1995, pp. 31–35.

[19] Морозов А.Е., Батурин С.В. Эффективность лесовосстановления на сплошных вырубках после применения комплексов многооперационных лесозаготовительных машин в условиях Бисерского лесничества Пермского края // Леса России и хозяйство в них, 2020. № 2 (73). С. 50–57.

[20] Об утверждении Правил лесовосстановления, формы, состава, порядка согласования проекта лесовосстановления, оснований для отказа в его согласовании, а также требований к формату в электронной форме проекта лесовосстановления: Приказ Минприроды России от 29.12.2021 № 1024. URL: https://docs.cntd.ru/document/728111110 (дата обращения 01.10.2022).

[21] Наквасина Е.Н., Серый В.С., Семенов Б.А. Полевой практикум по почвоведению. Архангельск: Изд-во Архангельского ГТУ, 2007. 127 с.

[22] Наквасина Е.Н., Любова С.В. Почвоведение. Архангельск: Изд-во САФУ, 2016. 146 с.

[23] Скляров Г.А., Шарова А.С. Почвы лесов Европейского Севера. М.: Наука, 1970. 271 с.

[24] Бондарев А.Г. Физические свойства почв как теоретическая основа прогноза их уплотнения // Влияние сельскохозяйственной техники на почву. М.: Наука, 1981. С. 80–85.

[25] Серый В.С., Аникеева В.А., Вялых Н.И., Кубрак Н.И. Изменение лесорастительных условий вырубок при современных лесозаготовках // Экологические исследования в лесах Европейского Севера. Архангельск, 1991. С. 3–15.

[26] Соколовская Н.А., Ревут К.Б., Маркова И.А, Шевляков И.Р. Роль плотности почв при лесовосстановлении // Лесоведение, 1977. № 2. С. 44–55.

[27] Серый В.С., Вялых Н.И., Крюкова М.М., Гулая З.И. Лесоводственная оценка использования валочно-трелевочных машин ЛП-49 // Материалы отчетной сессии по итогам научно-исследовательских работ за 1989 год. Архангельск, 1990. С. 35–37.

[28] Шеин Е.В. Курс физики почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.

[29] Ilintsev A., Bogdanov A., Nakvasina E., Amosova I., Koptev S., Tretyakov S. The natural recovery of disturbed soil, plant cover and trees after clear-cutting in the Boreal Forests, Russia // iForest, 2020, v. 13, pp. 531–540. https://doi.org/10.3832/ifor3371-013

[30] Richards D., Cockroft B. Soil physical properties and root concentrations in an irrigated apple orchard // Australian J. of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 1974, v. 14, pp. 103–107.

[31] Page-Dumroese D.S., Harvey A.E., Jurgensen M.F., Amaranthus M.P. Impacts of soil compacition and tree stump removal on soil properties and outplanted seedlings in northern Idaho, USA // Canadian J. of Forest Research, 1998, v. 78, pp. 29–34. https://doi.org/10.4141/S97-022

[32] Карпечко А.Ю. Изменение плотности и корненасыщенности почв под влиянием лесозаготовительной техники в еловых лесах южной Карелии // Лесоведение, 2008. № 5. С. 66–70.

[33] Grable A.R., Siemer E.G. Effects of bulk density, aggregate size, and soil water suction on oxygen diffusion, redox potentials, and elogation of corn roots // Soil Sci. Soc. Am. Proc, 1968, v. 32, pp. 180–186.

[34] Kozlowski T.T. Soil aeration, flooding and tree growth // J. of Arboriculture, 1985, v. 11, pp. 85–96.

[35] Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Switzerland: Springer Science & Business Media, 2013, 217 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4_2

[36] Бартенев И.М. К вопросу создания лесных культур посадкой ПЗМК // Лесотехнический журнал, 2013. № 2. С. 123–130.

[37] Мочалов Б.А., Сеньков А.О. Рост сеянцев сосны с закрытыми и открытыми корнями в культурах таежной зоны // ИзВУЗ Лесной журнал, 2007. № 4. С. 145–147.

[38] Львов П.Н., Ипатов Л.Ф., Клинов Р.Н., Наквасина Е.Н. Планирование и организация работ по естественному и искусственному лесовосстановлению в зоне тайги: технические указания. Архангельск: РИО АЛТИ, 1986. 36 с.

[39] Гладинов А.Н., Коновалова Е.В., Содбоева С.Ч. Сравнительные результаты использования сеянцев сосны обыкновенной с открытой и закрытой корневой системой при искусственном лесовосстановлении в условиях Западного Забайкалья // Успехи современного естествознания, 2021. № 11. С. 7–12.

[40] Nzokou P., Cregg B.M. Morphology and foliar chemistry of containerized Abies fraseri (Pursh) Poir. seedlings as affected by water availability and nutrition // Annals of Forest Science, 2010, v. 67, pp. 1–9. https://doi.org/10.1051/forest/2010015

Сведения об авторах

Ильинцев Алексей Сергеевич — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., ФБУ «СевНИИЛХ», доцент кафедры лесоводства и лесоустройства, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», a.ilintsev@narfu.ru

Наквасина Елена Николаевна — д-р. с.-х. наук, проф., ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»; вед. науч. сотр., ФБУ «СевНИИЛХ», nakvasina@yandex.ru

Богданов Александр Петрович — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., ФБУ «СевНИИЛХ», доцент кафедры лесоводства и лесоустройства, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», aleksandr_bogd@mail.ru

Парамонов Андрей Алексеевич — канд. с.-х. наук, науч. сотр., ФБУ «СевНИИЛХ», a.paramonov@sevniilh-arh.ru

FOREST CROPS AT SPOT MOUNDS AFTER EXCAVATOR SOIL CULTIVATION

A.S. Ilintsev^{1, 2}, E.N. Nakvasina^{1, 2}, A.P. Bogdanov^{1, 2}, A.A. Paramonov¹

¹Northern Research Institute of Forestry, 13, Nikitova st., 163062, Arkhangelsk, Russia.

²Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

a.ilintsev@narfu.ru

The article presents the study materials of forest crops created at spot mounds in the climate conditions of the Dvinsk-Vychegodsk taiga region. We conducted a field survey of 17 forest-cultivated areas, where we laid quadrats for assessing the quality of forest crops and site preparation. We studied the water-physical properties in the rooting depth at spot mounds and cutting strips where there was no soil cultivation. It has been established that the density of forest crops generally corresponds to the regulatory limits designed in artificial reforestation projects. We have determined the survival rate of forest crops created by planting material with a root-balled and bare root tree system, which varies from 72 to 100 %. The plantations showed the highest survival rate during the first year especially pine crops with a root-balled system, in areas of two- and three-year-old crops, the survival rate is slightly lower, especially when planting bare root spruce seedlings. The results of a correlation analysis are presented, which showed that soil moisture had the greatest effect on the survival of bare root seedlings (ρ = –0,894, p = 0,04). We have analyzed the relationship between the survival rate of seedlings and the physical properties of the soil in the planting spots. We have compared the properties of the soil in the rooting depth at spot mounds and cutting strips, where no soil cultivation was carried out. It was revealed that the soil bulk density at spot mounds was 8 % higher, and humidity was 11,4 % lower. We have found that this leads to a decrease in the total porosity and an increase in the porosity of aeration in the rooting depth of the soil at spot mounds. It is shown that soil cultivation by creating spot mounds by excavators in the conditions of the North provides sufficiently favorable water-air properties of planting sites for the creation of forest crops with pine and spruce planting material with both ball-root and bare root system.

Keyword: clear cuts, excavator tillage, physical soil properties, forest crops, density, survival rate

Suggested citation: Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Bogdanov A.P., Paramonov A.A. Opyt sozdaniya lesnykh kul’tur na mikropovysheniyakh pri ekskavatornoy obrabotke pochvy [Forest crops at spot mounds after excavator soil cultivation]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 2, pp. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-5-16

References

[1] Simonsen R., Rosvall O., Gong P., Wibe S. Profitability of measures to increase forest growth. Forest Policy and Economics, 2010, v. 12, no. 6, pp. 473–482.

[2] Sikström U., Hjelm K., Hanssen K.H., Saksa T., Wallertz K. Influence of mechanical site preparation on regeneration success of planted conifers in clearcuts Fennoscandia — a review. Silva Fennica, 2020, v. 54, no. 2, pp. 1–35. https://doi.org/10.14214/sf.10172

[3] Jansson G., Hansen J.K, Haapanen M., Kvaalen H., Steffenrem A. The genetic and economic gains from forest tree breeding programmes in Scandinavia and Finland. Scandinavian J. of Forest Research, 2017, v. 32, no. 4, pp. 273–286.

[4] Häggström B., Domevscik M., Öhlund J., Nordin A. Survival and growth of Scots pine (Pinus sylvestris) seedlings in north Sweden: effects of planting position and arginine phosphate addition. Scandinavian J. of Forest Research, 2021, v. 36, no. 6, pp. 423–433. https://doi.org/10.1080/02827581.2021.1957999

[5] Luoranen J., Laine T., Saksa T. Field performance of sand-coated (Conniflex®) Norway spruce seedlings planted in mounds made by continuously advancing mounder and in undisturbed soil. Forest Ecology and Management, 2022, v. 517, pp. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120259

[6] Ramantswana M., Guerra S.P.S., Ersson B.T. Advances in the mechanization of regenerating plantation forests: a review. Curr. For. Rep., 2020, v. 6, no. 2, pp. 143–158. https://doi.org/10.1007/s40725-020-00114-7

[7] Örlander G., Gemmel P., Hunt J. Site preparation: A Swedish overview (no. 105). BC Ministry of Forests, 1990, 62 p.

[8] Burton P., Bedford L., Goldstein M., Osberg M. Effects of disk trench orientation and planting spot position on the ten-year performance of lodgepole pine. New For., 2000, v. 20, no. 1, pp. 23–44

[9] Langvall O., Nilsson U., Örlander G. Frost damage to planted Norway spruce seedlings — influence of site preparation and seedling type. Forest Ecology and Management, 2001, v. 141, no. 3, pp. 223–235.

[10] Örlander G., Hallsby G., Gemmel P., Wilhelmsson C. Inverting improves establishment of Pinus contorta and Picea abies — 10-year results from a site preparation trial in Northern Sweden. Scandinavian J. of Forest Research, 1998, v. 13, no. 1–4, pp. 160–168.

[11] de Chantal M., Leinonen K., Ilvesniemi H., Westman C.J. Combined effects of site preparation, soil properties, and sowing date on the establishment of Pinus sylvestris and Picea abies from seeds. Canadian J. of Forest Research, 2003, v. 33, no. 5, pp. 931–945.

[12] Varfolomeev L.A., Sungurov R.V. Pochvennaya ekologiya lesnyh kul’tur na Severe [Soil ecology of forest crops in the North]. Arkhangelsk: Severnyy nauchno-issledovatel’skiy institut lesnogo khozyaystva, 2007, 291 p.

[13] Sutton R.F. Mounding site preparation: a review of European and north American experience. New For., 1993, v. 7, no. 2, pp. 151–192.

[14] Grossnickle S.C. Importance of root growth in overcoming planting stress. New For., 2005, v. 30, no. 2–3, pp. 273–294.

[15] Mochalov B.A. Podgotovka pochvy i vybor posadochnogo mesta pri sozdanii lesnyh kul’tur sosny iz seyancev s zakrytymi kornyami [Soil cultivation and selection planting site attached to pine artificial stands creation from containerized seedlings]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2014, no. 4, pp. 9–18.

[16] Babich N.A., Nabatov N.M. Lesnye kul’tury [Forest crops]. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University, 2010, 166 p.

[17] Malahovec P.M. Lesnye kul’tury [Forest crops]. Arkhangelsk: CPI SAFU, 2012, 223 p.

[18] Hall P. Mechanical site preparation using excavators. New Zealand Journal of Forestry, 1995, pp. 31–35.

[19] Morozov A.E., Baturin S.V. Effektivnost’ lesovosstanovleniya na sploshnykh vyrubkakh posle primeneniya kompleksov mnogooperatsionnykh lesozagotovitel’nykh mashin v usloviyakh Biserskogo lesnichestva Permskogo kraya [The effectiveness of reforestation in clear cuts after the use of multi-operational logging machines in the conditions of the Bisersky forestry of the Perm Region]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh, 2020, no. 2 (73), pp. 50–57.

[20] Ob utverzhdenii Pravil lesovosstanovleniya, formy, sostava, poryadka soglasovaniya proekta lesovosstanovleniya, osnovaniy dlya otkaza v ego soglasovanii, a takzhe trebovaniy k formatu v elektronnoy forme proekta lesovosstanovleniya: Prikaz Minprirody Rossii ot 29.12.2021 N 1024 [On approval of the Rules of reforestation, form, composition, procedure for approving the reforestation project, grounds for refusal to approve it, as well as requirements for the format in electronic form of the reforestation project: Order of the Ministry of Natural Resources of the Russian Federation dated 29.12.2021 N 1024]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/728111110 (accessed 01.10.2022).

[21] Nakvasina E.N., Seryy V.S., Semenov B.A. Polevoy praktikum po pochvovedeniyu [Field workshop on soil science]. Arkhangelsk: Arkhangel’skiy GTU [Arkhang. State Technical University], 2007, 127 p.

[22] Nakvasina E.N., Lyubova S.V. Pochvovedenie [Soil science]. Arkhangelsk: SAFU, 2016, 146 p.

[23] Sklyarov G.A., Sharova A.S. Pochvy lesov Evropeyskogo Severa [Forest soils of the European North]. Moscow: Nauka, 1970, 271 p.

[24] Bondarev A.G. Fizicheskie svoystva pochv kak teoreticheskaya osnova prognoza ikh uplotneniya [Physical properties of soils as a theoretical basis for the forecast of their compaction]. Vliyanie sel’skokhozyaystvennoy tekhniki na pochvu [The influence of agricultural machinery on the soil]. Moscow: Nauka, 1981, pp. 80–85.

[25] Seryy V.S., Anikeeva V.A., Vyalykh N.I., Kubrak N.I. Izmenenie lesorastitel’nykh usloviy vyrubok pri sovremennykh lesozagotovkakh [Changing Forest Site of Cuttings in Modern Logging]. Ekologicheskie issledovaniya v lesakh Evropeyskogo Severa [Proceedings of Environmental Studies in the Forests of the European North]. Arkhangelsk: AILiLKh, 1991, pp. 3–15.

[26] Sokolovskaya N.A., Revut K.B., Markova I.A, Shevlyakov I.R. Rol’ plotnosti pochv pri lesovosstanovlenii [The role of soil bulk density in reforestation]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1977, no. 2, pp. 44–55.

[27] Seryy V.S., Vyalykh N.I., Kryukova M.M., Gulaya Z.I. Lesovodstvennaya otsenka ispol’zovaniya valochno-trelevochnykh mashin LP-49 [Forestry assessment of the use of felling and skidding machines LP-49]. Materialy otchetnoy sessii po itogam nauchno-issledovatel’skikh rabot za 1989 god [Materials of the reporting session on the results of research works for 1989]. Arkhangelsk, 1990, pp. 35–37.

[28] Shein E.V. Kurs fiziki pochv [Course of soil physics]. Moscow: MSU, 2005, 432 p.

[29] Ilintsev A., Bogdanov A., Nakvasina E., Amosova I., Koptev S., Tretyakov S. The natural recovery of disturbed soil, plant cover and trees after clear-cutting in the Boreal Forests, Russia. iForest, 2020, v. 13, pp. 531–540. https://doi.org/10.3832/ifor3371-013

[30] Richards D., Cockroft B. Soil physical properties and root concentrations in an irrigated apple orchard. Australian J. of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 1974, v. 14, pp. 103–107.

[31] Page-Dumroese D.S., Harvey A.E., Jurgensen M.F., Amaranthus M.P. Impacts of soil compacition and tree stump removal on soil properties and outplanted seedlings in northern Idaho, USA. Canadian J. of Forest Research, 1998, v. 78, pp. 29–34. https://doi.org/10.4141/S97-022

[32] Karpechko A.Yu. Izmenenie plotnosti i kornenasyshchennosti pochv pod vliyaniem lesozagotovitel’noy tekhniki v elovykh lesakh yuzhnoy Karelii [Changes in density and root mass in soils under the influence of harvesting machines in spruce forests of Southern Karelia]. Lesovedenie [Russian J. of Forest Science], 2008, no. 5, pp. 66–70.

[33] Grable A.R., Siemer E.G. Effects of bulk density, aggregate size, and soil water suction on oxygen diffusion, redox potentials, and elogation of corn roots. Soil Sci. Soc. Am. Proc, 1968, v. 32, pp. 180–186.

[34] Kozlowski T.T. Soil aeration, flooding and tree growth. J. of Arboriculture, 1985, v. 11, pp. 85–96.

[35] Osman K.T. Forest Soils: Properties and Management. Switzerland: Springer Science & Business Media, 2013, 217 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-02541-4_2

[36] Bartenev I.M. K voprosu sozdaniya lesnykh kul’tur posadkoy PZMK [On the issue of creating forest crops by planting PZMC]. Lesotekhnicheskiy zhurnal, 2013, no. 2, pp. 123–130.

[37] Mochalov B.A., Sen’kov A.O. Rost seyantsev sosny s zakrytymi i otkrytymi kornyami v kul’turakh taezhnoy zony [Growth of bare-root and containerized pine seedlings in cultures of taiga zone]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2007, no. 4, pp. 145–147.

[38] L’vov P.N., Ipatov L.F., Klinov R.N., Nakvasina E.N. Planirovanie i organizatsiya rabot po estestvennomu i iskusstvennomu lesovosstanovleniyu v zone taygi: tekhnicheskie ukazaniya [Planning and organization of works on natural and artificial reforestation in the taiga zone: technical instructions]. Arkhangelsk: RIO ALTI, 1986, 36 p.

[39] Gladinov A.N., Konovalova E.V., Sodboeva S.Ch. Sravnitel’nye rezul’taty ispol’zovaniya seyantsev sosny obyknovennoy s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy pri iskusstvennom lesovosstanovlenii v usloviyakh Zapadnogo Zabaykal’ya [Results of a comparative analysis of the use of scottal pine seedlings with open and closed root system under artificial forest recovery in the conditions of western transbaikalie]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, 2021, no. 11, pp. 7–12.

[40] Nzokou P., Cregg B.M. Morphology and foliar chemistry of containerized Abies fraseri (Pursh) Poir. seedlings as affected by water availability and nutrition. Annals of Forest Science, 2010, v. 67, pp. 1–9. https://doi.org/10.1051/forest/2010015

Authors’ information

Ilintsev Aleksey Sergeevich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Northern Research Institute of Forestry; Associate Professor of the Department of Forestry and Forest Management of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, a.ilintsev@narfu.ru

Nakvasina Elena Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Forestry and Forest Management of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov; Leading Researcher of the Northern Research Institute of Forestry, nakvasina@yandex.ru

Bogdanov Aleksandr Petrovich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Northern Research Institute of Forestry; Associate Professor of the Department of Forestry and Forest Management of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, aleksandr_bogd@mail.ru

Paramonov Andrey Alekseevich — Cand. Sci. (Agriculture), Researcher of the Northern Research Institute of Forestry, a.paramonov@sevniilh-arh.ru

2

ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ФОТОЛЮМИНОФОРОМ АГРОТЕКСТИЛЯ СПАНБОНД НА УКОРЕНЕНИЕ ЧЕРЕНКОВ ТУИ ЗАПАДНОЙ (THUJA OCCIDENTALIS L.)

17–26

УДК 630*232.12: 631*535

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-17-26

EDN: WKYHHI

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

Н.Н. Бессчетнова¹, В.П. Бессчетнов¹, Р.Н. Храмов²

¹ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», Россия, 603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

²ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», Россия, 142290, Московская обл., г. Пущино, ул. Институтская, д. 3

lesfak@bk.ru

Исследовано влияние светотрансформирующих добавок, интегрированных в укрывные материалы вегетационных сооружений, при укоренении физиологически активных черенков туи западной (Thuja occidentalis L.). Испытаны два типа укрывных материалов на основе сетчатого нетканого термоскрепленного полипропиленового полотна: с включением светотрансформирующих добавок и без таковых. Фотолюминофором являлся оксисульфид иттрия, легированный европием (Y2O2SEu). Обеспечено соблюдение принципа единственного логического различия, а также базовых требований к постановке опыта. Реализован полевой стационарный опыт с фиксацией морфометрических параметров корневых систем черенков. Установлено усиление регенерационной способности черенков под действием светотрансформирующих укрытий. Обнаружено увеличение показателей корнеобразовательного процесса по средней и суммарной длине придаточных корней, сформированных на регенерировавших черенках. Зафиксировано увеличение анализируемых показателей при использовании в качестве укрывного материала светотрансформирующего волокна во всех повторностях опыта. Обнаружено весьма заметное превышение средней длины корней и их средней суммарной длины по вариантам опыта (типам укрытий): Thuja occidentalis f. ‘Brabant’ — в 2,69 и 2,70 раза; Thuja occidentalis f. ‘Tiny Tim’ — в 1,83 и 3,02 раза; Thuja occidentalis f. ‘Golden Smaragd’ — в 2,26 и 9,17 раза. Подтверждена существенность зафиксированных различий результатами однофакторного дисперсионного анализа. Обнаружено достоверное влияние различий в типах укрытия, которое составило 11,43 ± 0,90 % (по методу Плохинского) и 18,93 ± 0,83 % (по алгоритму Снедекора). Доказана эффективность применения светотрансформирующего укрывного материала при укоренении черенков различных декоративных форм туи западной.

Ключевые слова: туя западная, черенки, укоренение, теплицы, светотрансформирующие материалы, фотолюминофор, регенерационная способность, корнеобразование

Ссылка для цитирования: Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Храмов Р.Н. Влияние модифицированного фотолюминофором агротекстиля спанбонд на укоренение черенков туи западной (Thuja occidentalis L.) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 2. С. 17–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-17-26

Список литературы

[1] Edser C. Light manipulating additives extend opportunities for agricultural plastic films // Plastics, Additives and Compounding, 2002, v. 4, no. 3, pp. 20–24. DOI: 10.1016/S1464-391X(02)80079-4

[2] Brown R.P. Polymers in agriculture and horticulture // Rapra Review Reports, 2004, v. 15, no. 2, pp. 1–103.

[3] Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology // Horticultural Reviews, 2012, v. 40, (Horticultural Reviews; Book 108), pp. 259–396.

[4] Иваницкий А.Е., Райда В.С., Минич А.С., Ивлев Г.А. Исследование свойств фотолюминесцентных пленок при возбуждении солнечным излучением // Вестник Томского государственного педагогического университета, 2011. Вып. 8(110). С. 119–123.

[5] Khramov R.N., Kreslavski V.D., Svidchenko E.A., Surin N.M., Kosobryukhov A.A. Influence of photoluminophore-modified agro textile spunbond on growth and photosynthesis of cabbage and lettuce plants // Optics Express, 2019, v. 27, no. 22, pp. 31967–31977. DOI: 10.1364/OE.27.031967

[6] Brown C.S., Schuerger A.C., Sager J.C. Growth and photomorphogenesis of pepper plants under red light-emitting-diodes with supplemental blue or far-red lighting // J. of the American Society for Horticultural Science, 1995, v. 120, no. 5, pp. 808–813. DOI: 10.21273/JASHS.120.5.808

[7] González A., Rodríguez R., Bañón S. J.A., Franco, Fernández J.A. The influence of photoselective plastic films as greenhouse cover on sweet pepper yield and on insect pest levels // Acta Horticulturae, 2001, v. 559, pp. 233–238. DOI:10.17660/ActaHortic.2001.559.34

[8] Espi E., Salmeron A., Fontecha A., García Y., Real A.I. Plastic films for agricultural applications // J. of Plastic Film and Sheeting, 2006, v. 22, no. 2, pp. 85–122 DOI: 10.1177/8756087906064220

[9] Espi E., Salmeron A., Fontecha A., García Y., Real A.I. New Ultrathermic Films for Greenhouse Covers // J. of Plastic Film and Sheeting, 2006, v. 22, no. 1, pp. 59–68. DOI: 10.1177/8756087906062764

[10] Kosobryukhov A.A., Kreslavski D., Khramov R.N., Bratkova L.R., Shchelokov R.N. Effect of additional low intensity luminescence Radiation 625 nm on plant growth and photosynthesis // Biotronics, 2000, v. 29, pp. 23–31.

[11] Карасев В.Е. Полисветаны — полимерные светотрансформирующие материалы для сельского хозяйства // Вестник Дальневосточного отделения РАН, 1995. № 2. С. 66–73.

[12] Smith J.L., Burritt D.J., Bannister P. Shoot Dry Weight, Chlorophyll and UV-B-absorbing Compounds as Indicators of a Plant’s Sensitivity to UV-B Radiation // Annals of Botany, 2000, v. 86, no. 6, pp. 1057–1063. DOI:10.1006/anbo.2000.1270

[13] Jansen M.A.K. Ultraviolet-B radiation effects on plants: induction of morphogenic responses // Physiologia Plantarum, 2002, v. 116, no. 3, pp. 423–429. DOI: 10.1034/j.1399-3054.2002.1160319.x

[14] Delprato M.L., Krapp A.R., Carrillo N. Green Light to Plant Responses to Pathogens: The Role of Chloroplast Light-Dependent Signaling in Biotic Stress // Photochemistry and Photobiology, 2015, v. 91, no. 5, pp. 1004–1011. DOI: 10.1111/php.12466

[15] Щелоков Р.Н. Полисветаны и полисветановый эффект // Известия АН СССР, 1986. № 10. С. 50–55.

[16] Минич А.С., Минич И.Б., Зеленьчукова Н.С., Карначук Р.А., Головацкая И.Ф., Ефимова М.В., Райда В.С. Роль красного люминесцентного излучения низкой интенсивности в регуляции морфогенеза и гормонального баланса Arabidopsis thaliana // Физиология растений, 2006. Т. 53, № 6. С. 762–767.

[17] De Salvador F.R., Scarascia Mugnozza G., Vox G., Schettini E., Mastrorilli M., BouJaoudé M. Innovative photoselective and photoluminescent plastic films for protected cultivation // Acta Horticulturae, 2008, v. 801(801), pp. 115–122. DOI:10.17660/actahortic.2008.801.7

[18] Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П. Регенерационная способность представителей рода туя при укоренении черенков в теплицах // Современное лесное хозяйство — проблемы и перспективы: Материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию «ВНИИЛГИСбиотех», г. Воронеж, 3–4 декабря 2020 г. Ч–1. Воронеж: Истоки, 2020. С. 40–44.

[19] Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Укоренение черенков декоративных форм туи западной (Thúja Occidentális L.) в теплицах // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: Матер. XVIII Межд. науч.-тех. конф.: г. Вологда, 1 декабря 2020 г. / Отв. ред. С.М. Хамитова. Вологда: ВоГУ, 2020. С. 147–149.

[20] Pedlar J.H., McKenney D.W., Allen D., Lawrence K., Lawrence G., Campbell K. A street tree survey for Canadian communities: Protocol and early results // The Forestry Chronicle, 2013, v. 89 (6), pр. 753–758. DOI 10.5558/tfc2013-137

[21] Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2003, 752 p.

[22] Srinagesh K. The Principles of Experimental Research. Waltham, Massachusetts (United States): Butterworth-Heinemann, 2005, 432 p.

[23] Dean A. Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics), Kindle Edition. Heidelberg, Germany: Springer-Verlag GmbH, 2017, 865 p.

[24] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Котынова М.Ю. Сезонный характер содержания пигментов в хвое туи западной в условиях Нижегородской области // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства, 2022. № 3. С. 38–58. DOI 10.21178/2079–6080.2022.3.3

[25] Houpis J.L.J., Surano K.A., Cowles S., Shinn J.H. Chlorophyll and carotenoid concentrations in two varieties of Pinus ponderosa seedlings subjected to long-term elevated carbon dioxide // Tree Physiology, 1988, v. 4, no. 2, pp. 187–193. DOI: 10.1093/treephys/4.2.187

[26] Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology // Horticultural Reviews, 2012, v. 40, (Horticultural Reviews; Book 108), pp. 259–396.

[27] Mead R., Curnow R.N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. New York: Chapman and Hall/CRC, 2003, 488 p.

[28] Zar J.H. Biostatistical Analysis: Fifth Edition. Edinburg Gate: Pearson New International edition — Pearson Education Limited, 2014, 756 p.

[29] Филатов Д.А., Иванов А.А., Сваровская Л.И., Юдина Н.В. Влияние светокорректирующей пленки и гуминовых кислот на биохимическое окисление нефти в почве // Агрохимия, 2011. № 10. С. 76–82.

[30] Филатов Д.А., Иванов А.А., Сваровская Л.И., Юдина Н.В. Активация биохимических процессов в нефтезагрязненной почве с применением светокорректирующей пленки и гуминовых кислот // Почвоведение, 2011. № 2, С. 226–232

[31] Жевора С.В., Федотова Л.С., Тимошина Н.А., Князева Е.В., Шабанов А.Э. Биологическая активность почвы, урожайность и качество картофеля в зависимости от использования микробиологических препаратов // Российская сельскохозяйственная наука, 2019. № 4. C. 31–35. DOI: 10.31857/S2500-26272019431-35

Сведения об авторах

Бессчетнова Наталья Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент, декан факультета лесного хозяйства, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет»,

besschetnova1966@mail.ru

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных культур, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», lesfak@bk.ru

Храмов Роберт Николаевич — канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», khramov30@mail.ru

EFFECT OF SPUNBOND AGROTEXTILE MODIFIED WITH PHOTOLUMINOPHORE ON ROOTING OF NOTHERN WHITE CEDAR (THUJA OCCIDENTALIS L.) CUTTINGS

N.N. Besschetnova¹, V.P. Besschetnov¹, R.N. Khramov²

¹Nizhegorodsky State Agrotechnological University, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

²Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, 3, Institutskaya st., 142290, Pushchino, Moscow reg., Russia

lesfak@bk.ru

The effect of light-transforming additives integrated into the covering materials of vegetation structures during the rooting of physiologically active cuttings of Northern white-cedar (Thuja occidentalis L.) was investigated. Two types of covering materials based on a mesh nonwoven thermally bonded polypropylene fabric were tested: with the inclusion of light-transforming additives and without them. A covering material was used with a photoluminophore introduced into its composition, which is yttrium oxysulfide doped with europium (Y2O2SEu). The principle of the only logical difference is observed, as well as the basic requirements for the formulation of experience. A field stationary experiment was implemented with the fixation of morphometric parameters of root systems of cuttings. The strengthening of the regenerative ability of cuttings under the action of light-transforming shelters has been established. An increase in the indicators of the root-forming process was found in the average and total length of the adventitious roots formed on regenerated cuttings. A significant excess of the analyzed indicators was recorded when using a light-transforming fiber as a covering material in all repetitions of the experiment (forms and varieties). The excess of the average length of the roots and their average total length according to the variants of the experiment (types of shelters) was very noticeable and, accordingly, amounted to: Thuja occidentalis f. ‘Brabant’ — 2,69 and 2,70 times; Thuja occidentalis f. ‘Tiny Tim’ — 1,83 and 3,02 times; Thuja occidentalis f ‘Golden Smaragd’ — 2,26 and 9,17 times. The significance of the recorded differences was confirmed by the results of one-factor analysis of variance. A significant effect of differences in the types of shelter was found, which amounted to 11,43 ± 0,90 % (according to the Plokhinsky method) and 18,93 ± 0,83 % (according to the Snedekor algorithm). The positive effect of a light-transforming covering material for rooting cuttings of various decorative forms of Northern white-cedar was proved.

Keywords: northern white-cedar, cuttings, rooting, greenhouses, light-transforming materials, photoluminophore, regenerative ability, root formation

Suggested citation: Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Khramov R.N. Vliyanie modifitsirovannogo fotolyuminoforom agrotekstilya spanbond na ukorenenie cherenkov tui zapadnoy (Thuja occidentalis L.) [Effect of spunbond agrotextile modified with photoluminophore on rooting of Nothern white cedar (Thuja occidentalis L.) cuttings]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 2, pp. 17–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-17-26

References

[1] Edser C. Light manipulating additives extend opportunities for agricultural plastic films. Plastics, Additives and Compounding, 2002, v. 4, no. 3, pp. 20–24. DOI: 10.1016/S1464-391X(02)80079-4

[2] Brown R.P. Polymers in agriculture and horticulture. Rapra Review Reports, 2004, v. 15, no. 2, pp. 1–103.

[3] Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology. Horticultural Reviews, 2012, v. 40, (Horticultural Reviews; Book 108), pp. 259–396.

[4] Ivanitskiy A.E., Rayda V.S., Minich A.S., Ivlev G.A. Issledovanie svoystv fotolyuminestsentnykh plenok pri vozbuzhdenii solnechnym izlucheniem [Investigation of the properties of photoluminescent films when excited by solar radiation]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta [Tomsk State Pedagogical University Bulletin], 2011, v. 8 (110), pp. 119–123.

[5] Khramov R.N., Kreslavski V.D., Svidchenko E.A., Surin N.M., Kosobryukhov A.A. Influence of photoluminophore-modified agro textile spunbond on growth and photosynthesis of cabbage and lettuce plants. Optics Express, 2019, v. 27, no. 22, pp. 31967–31977. DOI: 10.1364/OE.27.031967

[6] Brown C.S., Schuerger A.C., Sager J.C. Growth and photomorphogenesis of pepper plants under red light-emitting-diodes with supplemental blue or far-red lighting. J. of the American Society for Horticultural Science, 1995, v. 120, no. 5, pp. 808–813. DOI: 10.21273/JASHS.120.5.808

[7] González A., Rodríguez R., Bañón S. J.A., Franco, Fernández J.A. The influence of photoselective plastic films as greenhouse cover on sweet pepper yield and on insect pest levels. Acta Horticulturae, 2001, v. 559, pp. 233–238. DOI:10.17660/ActaHortic.2001.559.34

[8] Espi E., Salmeron A., Fontecha A., García Y., Real A.I. Plastic films for agricultural applications. J. of Plastic Film and Sheeting, 2006, v. 22, no. 2, pp. 85–122 DOI: 10.1177/8756087906064220

[9] Espi E., Salmeron A., Fontecha A., García Y., Real A.I. New Ultrathermic Films for Greenhouse Covers. J. of Plastic Film and Sheeting, 2006, v. 22, no. 1, pp. 59–68. DOI: 10.1177/8756087906062764

[10] Kosobryukhov A.A., Kreslavski D., Khramov R.N., Bratkova L.R., Shchelokov R.N. Effect of additional low intensity luminescence Radiation 625 nm on plant growth and photosynthesis. Biotronics, 2000, v. 29, pp. 23–31.

[11] Karasev V.E. Polisvetany — polimernye svetotransformiruyushchie materialy dlya sel’skogo khozyaystva [Polysvetans — polymer light-transforming materials for agriculture]. Vestnik Dal’nevostochnogo otdeleniya RAN [Bulletin of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences], 1995, no. 2, pp. 66–73.

[12] Smith J.L., Burritt D.J., Bannister P. Shoot Dry Weight, Chlorophyll and UV-B-absorbing Compounds as Indicators of a Plant’s Sensitivity to UV-B Radiation. Annals of Botany, 2000, v. 86, no. 6, pp. 1057–1063. DOI:10.1006/anbo.2000.1270

[13] Jansen M.A.K. Ultraviolet-B radiation effects on plants: induction of morphogenic responses. Physiologia Plantarum, 2002, v. 116, no. 3, pp. 423–429. DOI: 10.1034/j.1399-3054.2002.1160319.x

[14] Delprato M.L., Krapp A.R., Carrillo N. Green Light to Plant Responses to Pathogens: The Role of Chloroplast Light-Dependent Signaling in Biotic Stress. Photochemistry and Photobiology, 2015, v. 91, no. 5, pp. 1004–1011. DOI: 10.1111/php.12466

[15] Shchelokov R.N. Polisvetany i polisvetanovyy effekt [Polysvetans and polysvetan’s effect]. Izvestiya AN SSSR [Proceedings of the USSR Academy of Sciences], 1986, no. 10, pp. 50–55.

[16] Minich A.S., Minich I.B., Zelen’chukova N.S., Karnachuk R.A., Golovatskaya I.F., Efimova M.V., Rayda V.S. Rol’ krasnogo lyuminestsentnogo izlucheniya nizkoy intensivnosti v regulyatsii morfogeneza i gormonal’nogo balansa Arabidopsis thaliana [The role of low-intensity red luminescent radiation in the regulation of morphogenesis and hormonal balance of Arabidopsis thaliana]. Fiziologiya rasteniy [Russian J. of Plant Physiology], 2006, v. 53, no. 6, pp. 762–767.

[17] De Salvador F.R., Scarascia Mugnozza G., Vox G., Schettini E., Mastrorilli M., BouJaoudé M. Innovative photoselective and photoluminescent plastic films for protected cultivation. Acta Horticulturae, 2008, v. 801(801), pp. 115–122. DOI:10.17660/actahortic.2008.801.7

[18] Kotynova M.Yu., Besschetnov V.P. Regeneratsionnaya sposobnost’ predstaviteley roda tuya pri ukorenenii cherenkov v teplitsakh [Regenerative ability of representatives of the genus thuja when rooting cuttings in greenhouses]. Sovremennoe lesnoe khozyaystvo — problemy i perspektivy: mater. Vseros. nauch.-prakt. konf., posvyashch. 50-letiyu «VNIILGISbiotekh». Voronezh, 3–4 dekabrya 2020. Chast’–1 [Modern forestry — problems and prospects. Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 50th anniversary of VNIILGISBIOTECH: Voronezh, December 3-4, 2020. Part 1]. Voronezh: Istoki, 2020, pp. 40–44.

[19] Kotynova M.Yu., Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Ukorenenie cherenkov dekorativnykh form tui zapadnoy (Thúja Occidentális L.) v teplitsakh [Rooting cuttings of ornamental forms of Northern white-cedar (Thuja Occidentalis L.) in greenhouses]. Aktual’nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa: Mater. XVIII Mezhd. nauch.-tekh. konf. [Actual problems of the development of the forest complex. Materials of XVIII International Scientific and Technical Conference], Vologda, December 1, 2020. Ed. S.M. Khamitova. Vologda: Vologda State University, 2020, pp. 147–149.

[20] Pedlar J.H., McKenney D.W., Allen D., Lawrence K., Lawrence G., Campbell K. A street tree survey for Canadian communities: Protocol and early results. The Forestry Chronicle, 2013, v. 89 (6), pр. 753–758. DOI 10.5558/tfc2013-137

[21] Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2003, 752 p.

[22] Srinagesh K. The Principles of Experimental Research. Waltham, Massachusetts (United States): Butterworth-Heinemann, 2005, 432 p.

[23] Dean A. Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics), Kindle Edition. Heidelberg, Germany: Springer-Verlag GmbH, 2017, 865 p.

[24] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kotynova M.Yu. Sezonnyy kharakter soderzhaniya pigmentov v khvoe tui zapadnoy v usloviyakh Nizhegorodskoy oblasti [The seasonal nature of the pigment content in the conifers of the Western thuja in the conditions of the Nizhny Novgorod region]. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Scientific Research Institute of Forestry], 2022, v. 3, pp. 38–58. DOI 10.21178/2079–6080.2022.3.3

[25] Houpis J.L.J., Surano K.A., Cowles S., Shinn J.H. Chlorophyll and carotenoid concentrations in two varieties of Pinus ponderosa seedlings subjected to long-term elevated carbon dioxide. Tree Physiology, 1988, v. 4, no. 2, pp. 187–193. DOI: 10.1093/treephys/4.2.187

[26] Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology. Horticultural Reviews, 2012, v. 40, (Horticultural Reviews; Book 108), pp. 259–396.

[27] Mead R., Curnow R.N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. New York: Chapman and Hall/CRC, 2003, 488 p.

[28] Zar J.H. Biostatistical Analysis: Fifth Edition. Edinburg Gate: Pearson New International edition — Pearson Education Limited, 2014, 756 p.

[29] Filatov D.A., Ivanov A.A., Svarovskaya L.I., Yudina N.V. Vliyanie svetokorrektiruyushchey plenki i guminovykh kislot na biokhimicheskoe okislenie nefti v pochve [Effect of light-corrective film and humic acids on the biochemical oxidation of petroleum in the soil]. Agrokhimiya [Agricultural Chemistry], 2011, v. 10, pp. 76–82.

[30] Filatov D.A., Ivanov A.A., Svarovskaya L.I., Yudina N.V. Aktivatsiya biokhimicheskikh protsessov v neftezagryaznennoy pochve s primeneniem svetokorrektiruyushchey plenki i guminovykh kislot [Activation of biochemical processes in oil-contaminated soil with the use of light-correcting film and humic acids]. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science], 2011, v. 2, pp. 226–232

[31] Zhevora S.V., Fedotova L.S., Timoshina N.A., Knyazeva E.V., Shabanov A.E. Biologicheskaya aktivnost’ pochvy, urozhaynost’ i kachestvo kartofelya v zavisimosti ot ispol’zovaniya mikrobiologicheskikh preparatov [Biological activity of soil, yield and quality of potatoes depending on the use of microbiological preparations]. Rossiyskaya sel’skokhozyaystvennaya nauka [Russian Agricultural Sciences], 2019, v. 4, pp. 31–35. DOI: 10.31857/S2500-26272019431-35

Authors’ information

Besschetnova Natal’ya Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Dean of the Faculty of Forestry of the Nizhny Novgorod State Agrotechnological University, besschetnova1966@mail.ru

Besschetnov Vladimir Petrovich — Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Forest crops of the Nizhny Novgorod State Agrotechnological University, lesfak@mail.ru

Khramov Robert Nikolaevich — Cand. Sci. (Phys. and Math.), Leading Researcher at the Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, khramov30@mail.ru

3

ТЕПЛОТВОРНАЯ СПОСОБНОСТЬ ФРАКЦИЙ НАДЗЕМНОЙ ФИТОМАССЫ КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ТАЕЖНОГО ЛЕСНОГО РАЙОНА

27–33

УДК 630.232.411

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-27-33

EDN: WBUCBT

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

О.Н. Тюкавина¹, Д.Н. Клевцов¹, В.И. Мелехов¹, Н.А. Неверов²

¹ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

²ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. Н.П. Лаверова УрО РАН, Институт геодинамики и геологии», Россия, 163020, г. Архангельск, пр. Никольский, д. 20

o.tukavina@narfu.ru

Приведены результаты оценки теплотворной способности фракций наземной фитомассы культур сосны 76-летного возраста в лишайниковом, брусничном и черничном типах условий местопроизрастания северо-таежного лесного района. Определена теплотворная способность древесины, коры, древесной зелени, ветвей, сухих сучьев в абсолютно сухом состоянии с помощью автоматизированного бомбового калориметра АБК-1В. Установлено отсутствие значимого влияния типа леса на теплотворную способность фракций наземной фитомассы сосны. Выявлена корреляционная зависимость теплотворной способности следующих частей сосны: древесины — от средней высоты древостоя, количества хвои на ветви, диаметра смоляных ходов в хвое, коры — от длины и площади поверхности хвоинки, древесной зелени — от диаметра смоляных ходов в хвоинке, площади проводящего пучка в поперечном сечении хвоинки, ветвей — от ширины и доли поздней древесины в годичном слое, площади проводящего пучка, центрального цилиндра и мезофилла в поперечном сечении хвоинки, сухих сучьев — от площади проводящего пучка, центрального цилиндра в поперечном сечении хвоинки. Рекомендуется использовать полученные параметры теплотворной способности фракций надземной фитомассы сосны как качественные характеристики растительного сырья.

Ключевые слова: сосна, теплотворная способность, древесина, кора, древесная зелень, ветви, сухие сучья

Ссылка для цитирования: Тюкавина О.Н., Клевцов Д.Н., Мелехов В.И., Неверов Н.А. Теплотворная способность фракций надземной фитомассы культур сосны обыкновенной в условиях северо-таежного лесного района // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 2. С. 27–33. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-27-33

Список литературы

[1] Куницкая О.А., Помигуев А.В., Бурмистрова Д.Д., Тихонов Е.А., Стородубцева Т.Н. Результаты экспериментальных выдержек брикетирования лесосечных отходов в условиях лесных терминалов // Лесотехнический журнал, 2021. № 3. С. 109–120. DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2021.3/9

[2] Алексеенко А.А., Шушпанова Д.В. Переработка древесины лесоперерабатывающего комплекса России и ее отходов во вторичные продукты // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология, химия, 2021. Т. 7 (73). № 2. С. 3–13.

[3] Ильинцев А.С., Шамонтьев И.Г., Третьяков С.В. Современная динамика лесопользования в бореальных лесах России (на примере Архангельской области) // Лесотехнический журнал, 2021. № 3. С. 45–62. DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2020.3/4

[4] Сунгурова Н.Р., Клевцов Д.Н. Биоэнергетический потенциал северных лесов // Хвойные бореальной зоны, 2021. Т. 39. № 5. С. 385–391.

[5] Pishvaee Mir S., Mohseni Sh., Bairamzadeh S. Biomass to Biofuel Supply Chain Design and Planning under Uncertainty. Book: Academic Press. 2020. 271 p. https://doi.org/10.1016/C2019-0-01795-5

[6] Whitaker J., Field J.L., Bernacchi C.J., Cerri C.P., Ceulemans R., Davies С.A., De Lucia E.H., Donnison I.S., Mc Calmont J.P., Paustian K., Rowe R.L., Smith P., Thornley P., Mc Namara N.P. Consensus, uncertainties and challenges for perennial bioenergy crops and land use // GCB Bioenergy, 2019, v. 10, no. 3, pp. 150–164. DOI: 10.1111/gcbb.12488

[7] Ширинкина Е.С., Вайсман Я.И., Курило О.Н. Использование энергетического потенциала органических отходов при их сжигании на утилизационных установках // Экология и промышленность России, 2018. Т. 22. № 7. С. 54–58. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-7-54-58

[8] Agrawai A., Sood D. Development and Performance Analysis of Pine Needle Based Downdraft Gasifier System // Advances in Clean Energy Technologies, 2021, pp. 163–170. DOI:10.1007/978-981-16-0235-1_13

[9] Sreekumar A., Mohan O., Kurian V., Mvolo C., Kumar A. A review of Canadian wood conversion technologies for the production of fuels and chemicals // The Canadian J. of Chemical Engineering, 2023, рр. 1–29. DOI:10.1002/cjce.24820

[10] Mandal S., Kumar G.V.P., Bhattacharya T.K., Tanna H.R., Jena P.C. Briquetting of Pine Needles (Pinus roxburgii) and Their Physical, Handling and Combustion Properties // Waste and Biomass Valorization, 2019, v. 10, рр. 2415–2424. Doi.org/10.1007/s12649-018-0239-4

[11] Sharma K.H., Kumain A., Bhattacharya T.K. Characteristic properties of pine needle biochar blocks with distinctive binders // Current science, 2020, v. 118, no. 12, v. 25, рр. 1959–1967.

[12] Rawat S., Kumar S. Critical review on processing technologies and economic aspect of bio-coal briquette production // Preparative Biochemistry & Biotechnology, 2021, v. 52, no. 8, pp. 1–17. DOI:10.1080/10826068.2021.2001754

[13] Ansari T., Chandra G., Gupta P.K., Joshi G., Rana V. Synthesis of pine needle cyanoethyl cellulose using Taguchi L25 orthogonal array // Industrial Crops and Products, 2023, v. 191, no. 7–8, p. 115973. DOI:10.1016/j.indcrop.2022.115973

[14] Ladapo H.L., Alli A.A., Dickson P.O. Evaluation of energy potentials of briquettes produced from maize and sawmill residues // J. of Research in Forestry, Wildlife and Environment, 2020, v. 12, no. 3, рр. 192–197.

[15] Yerima I., Grema M. Z. The Potential of Coconut Shell as Biofuel // The J. of Middle East and North Africa Sciences, 2018, v. 4, no. 8, рр. 11–15.

[16] Krajnc N. Wood fuels handbook. Pristina: Food and agriculture organization of the United Nations, 2015, 31 p.

[17]