Агротехника выращивания сосны меловой из семян в домашних условиях
Всероссийский конкурс для учащихся 5-11 классов
на лучшую проектно-исследовательскую работу «Грани науки»
Агротехника выращивания сосны меловой из семян в домашних условиях
Автор: Широкий Михаил Романович, 7 класс
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Никитовская средняя общеобразовательная школа им. А.С. Макаренко»
Красногвардейского района Белгородской области
Руководитель: Орлова Ольга Дмитриевна, учитель химии и биологии
Никитовка, 2020 г.
Содержание
1 | Введение | 3 |
2 | Методика исследований | 6 |
3 | Результаты исследований и их анализ | 14 |
4 | Выводы | 14 |
5 | Заключение | 16 |
6 7 | Список использованной литературы Приложения | 17 18 |
Введение
Угрожающая экологическая обстановка современности, катастрофическое сведение лесов не может не заставить задуматься любого здравомыслящего человека. Вопрос «Что мы оставим в наследство своему потомству?» волнует многих жителей планеты. Эти и многие другие экологические проблемы заставили задуматься и нас, что лично мы можем сделать для изменения сложившейся ситуации.
Мы узнали о сосне меловой – растении, находящемся под угрозой исчезновения. Сосна меловая занесена в Красную Книгу России и Украины. Растение считается реликтом третичного периода, а поэтому представляет научный интерес, связанный с пониманием эволюции растительного мира.
Семена этого уникального растения привезла из поездки в заказник «Бекарюковский бор» (Шебекинский район) наш учитель биологии. Почва у нас вполне подходящая, т.к. растение это хорошо произрастает на меловых отложениях. Поэтому и было принято решение о проведении научного исследования по выращиванию сосны меловой из семян.
Цель работы: определение возможности выращивания в домашних условиях рассады сосны меловой.
Задачи:
1. Провести анализ научных данных по выращиванию хвойных растений в домашних условиях.
2. Провести эксперимент по выращиванию сосны меловой в домашних условиях.
3. Определить оптимальные агротехнические условия для проращивания семян сосны меловой (свет, влажность, температура, почва) в домашних условиях.
Краткий литературный обзор [1,2]
- Систематика (Приложение 1) и характеристика сосны меловой
Сосна меловая – хвойное вечнозеленое дерево, достигающее в высоту 30 м. Свое название получило из – за свойства произрастать на территориях, почва которых содержит большое количество карбоната кальция (т.е. на меловых отложениях и супесчано – карбонатных). Хуже естественное возобновление происходит на почвах, покрытых дерном, а также с имеющимся слоем мертвой подстилки. Размножается сосна меловая семенами.
- Отличительные особенности
У сосны меловой хвоя короче и, как правило, светлее, семена и шишки мельче, чем у обыкновенной. Крона ее кудрявая, сквозистая, с возрастом приобретает ярко выраженную зонтиковидную форму. Отличительной особенностью сосны меловой является способность расти практически на чистом мелу. Она легко переносит засушливые условия.
- Распространение и встречаемость в Белгородской области [3]
В Белгородской области самый крупный массив «Бекарюковский бор» (Шебекинский район) площадью около 50 га имеет статус регионального ботанического заказника и генетического резервата. Возраст деревьев около 200 лет (Приложение 2).
На участке «Стенки-Изгорья» заповедника «Белогорье» (Новооскольский район) сохранилось 7 деревьев сосны меловой в возрасте 120-190 лет в составе сложного бора. Высота деревьев от 10 до 20 метров, диаметр - от 20 до 70 см. Здесь же имеется и участок относительно молодых сосен, в возрасте до 100 лет (Приложение 2).
Южнее поселка Чернянка (Чернянский район) находится заказник «Меловые сосны». Всего здесь произрастает 330 реликтовых сосен, высотой до тридцати метров. Но он находится в запущенном состоянии (Приложение 2).
- Лимитирующие факторы[1,2]
Рубки, выпас скота; усиление рекреационного воздействия, сокращение площади, занятой меловыми борами. Популяции сосны крайне уязвимы из-за карстовых процессов, сопровождающихся провалами, оползнями и эрозией меловых склонов. Здесь нельзя проводить никакую хозяйственную деятельность.
- Принятые меры охраны
Была внесена в Красные книги СССР (1978, 1984) и РСФСР (1988). Включена в Красные книги Белгородской (2005) и Ульяновской (2003) обл., Республики Чувашия (2001), охраняется на территории Воронежской обл. (1978). Охраняется в заповеднике «Белогорье», а также в ряде заказников, где режим охраны следует усилить.
- Необходимые меры охраны
Создание памятников природы и ботанических заказников. Учет всех экземпляров сосны и организация введения их мониторинга. Категорический запрет любых рубок Осуществление контроля за состоянием популяций. Нуждается в индивидуальной охране. Организация сбора семян и выращивание в питомниках, ботанических садах и дендрологических парках
- Возможности культивирования
Культивируется в ботанических садах и дендропитомниках Белгорода, Воронежа, Пятигорска, Сочи и в Жигулёвском заповеднике (Самарской обл.). Только в Воронеже растения вступили в период семеношения.
Актуальность исследования:
Наша работа актуальна на сегодняшний день, так как сосна меловая, имеющая уникальную генетическую природу и являющаяся реликтом мелового периода, нуждается в охране как часть природного богатства и необходимого компонента ее биоразнообразия.
Гипотеза: если соблюдать необходимые агротехнические условия, то можно в домашних условиях вырастить из семян саженцы сосны меловой – уникального реликтового растения.
Место и сроки проведения исследования: частный дом в селе Никитовка, осень 2019 года – весна 2020 года.
Этапы работы
Подбор и изучение необходимой научной литературы.
Предпосевная обработка семян.
Посев семян.
Уход за посевами до появления всходов.
Уход за посевами после появления всходов.
Ведение дневника наблюдений на протяжении всего эксперимента.
Методика исследований
Так как выращивание сосны меловой нигде не описано, мы воспользовались рекомендациями по выращиванию сосны обыкновенной, прочитав методическое пособие Ярошенко А.Ю. «Как вырастить лес» [4].
Этапы проведения практической части исследовательской работы
Дата | Название этапа | Описание действий, наблюдение | Фотография |
14 ноября 2019 года | Начало практической части исследования | | |
15 ноября 2019 года | Посев семян в открытый грунт | Часть семян (40 штук) посеяли в саду, в открытый грунт и сверху засыпали довольно толстым слоем песка. Высеивали безгрядковым способом, характер размещения посевных строк - рядовой. | |
15 ноября 2019 года | Посев семян в контейнеры | Вторую часть семян (80 штук) замочили в растворе перманганата калия (0,5%) на 2 часа, посеяли в закрывающиеся контейнеры для рассады. Расстояние между семенами – 5 см. Число рядов в каждом контейнере – 2. Число семян – 10. Грунт предварительно хорошо полили. Контейнеров взяли четыре: в два насыпали специальную землю для хвойных, купленную в магазине; в третий и четвертый насыпали нашу местную почву (избыток карбонат кальция), слегка перемешанную с песком. Заделывали семена в почву неглубоко. Затем еще раз пролили и сверху насыпали небольшой слой песка. | |
| |||
15 ноября 2019 года | Определение местоположения контейнеров | В первых двух контейнерах прикрыли посадки прозрачной крышкой и поставили на подоконник, выбрав солнечную сторону. Оставшиеся контейнеры оставили открытыми, поставив без попадания прямых солнечных лучей, на столе в середине комнаты. | |
Ноябрь - декабрь | Полив | Один раз в неделю поливал почву во всех четырех контейнерах. | |
8-13 декабря 2019 года | Появление всходов | Таким образом, на прорастание семян сосны меловой потребовалось 23 - 28 дней. В двух накрытых прозрачными крышками контейнерах всходы появились раньше, чем в открытых, примерно на 3-4 дня. | |
Декабрь 2019 – январь 2020 года | | Во всех контейнерах провели подкормку раствором специального питательного состав «Фертика».
| |
14 февраля 2020 года | Появление больных растений. Увядание сеянцев. | Всходы сосны меловой неожиданно начали увядать и полегли – они заболели. Изучив внешние признаки, нашли информацию в Интернете и выяснили, что эта болезнь называется инфекционное полегание (Приложение 3). Вызывается почвенными грибами - сапрофитами. Заносятся в почву с семенами, компостом, землей. Симптомы заболевания: вблизи корневой шейки стебель всходов становится вялым, теряет тургор и буреет. Образуется перетяжка и сеянец падает на землю и увядает (И. И. Журавлев). Эти признаки мы и наблюдаем. | |
14-22 февраля 2020 года | Борьба с заболеванием | При появлении очажков заболевания из контейнеров удалили больные сеянцы и полили оставшиеся всходы 0,5%-ным раствором марганцовокислого калия из расчета 6—12 л на 1 м2. Очажки болезни полили так, чтобы захватить по окружности 3—5 растений, не имеющих признаков поражения. Так как больные растения появлялись снова, протравливание повторили еще два раза. В течение недели во всех контейнерах растения, к сожалению, постепенно погибали. | |
23 февраля 2020 года | Окончание исследования из – за массового заболевания сеянцев сосны меловой | К сожалению, борьба оказалась напрасной. Заражен, по – видимому, был посадочный грунт. Все растения, высаженные в контейнеры, погибли. Остается надежда на то, что сеянцы в открытом грунте окажутся более стойкими. Ждем весну! | |
12 апреля 2020 года | Продолжение исследования (в природных условиях) | И вот она, удача – в небольшом парничке, поставленном в глубине сада, 4 сеянца сосны меловой прекрасно перезимовали и активно растут! Провели замеры: высота молоденьких растений 3,1 см. | |
15 мая 2020 года | Наблюдение за развитием. Подкормка. | Сеянцы хорошо развиваются. Провели подкормку комплексным удобрением «Кемира». Провели замеры: высота молоденьких растений 3,2 см. | |
Лето 2019 года | Наблюдение за ростом и развитием. | Лето выдалось жаркое. Пришлось молодые сосны притенять и поливать. Но сеянцы развиваются очень хорошо, не болеют. Провели замеры: высота молоденьких растений 4,3 см. | |
Зима 2020 года | Наблюдение за ростом и развитием. | Зима аномально теплая. Сеянцы сосны заметно окрепли. Окраска насыщенная. Признаков никаких болезней не обнаружено. Провели замеры: высота растений 4,7 см. | |
Рост и развитие сеянцев 
Результаты исследований и их анализ
Проанализируем результаты практического эксперимента (таблица 1).
Табл. 1 Сравнительная характеристика
выращивания семян сосны меловой
Факторы | Контейнеры 1 и 2 | Контейнеры 3 и 4 | Примечание |
Почва | Грунт специальный из магазина для хвойных растений (экологический чистый питательный торфогрунт). | Местная почва (избыток карбонат кальция), слегка перемешанная с песком. | |
Температура | 18-19 0 С | 18-19 0 С | Условия одинаковые |
Влажность | Полив регулярный, 1 раз в неделю | Полив регулярный, 1 раз в неделю | Условия одинаковые |
Свет | Подоконник, солнечная сторона | Без прямых солнечных лучей | |
Подкормка | Минеральное удобрение «Фертика» | Минеральное удобрение «Фертика» | Условия одинаковые |
Выводы
При одинаковых температуре, влажности почвы и подкормках минеральным удобрением для хвойных «Фертика» и разной по составу почве и степени освещенности семян итог практического эксперимента (в помещении) таков:
В ящики было высеяно 80 штук семян сосны меловой, взошло 43 штуки (53,75%).
В результате заболевания погибли сначала сразу 20 растений. В ящиках осталось 23 растения (54,5 % от числа взошедших семян).
После первой обработки раствором марганцовокислого калия погибли еще 12 сеянцев.
Через неделю погибли и оставшиеся сеянцы (100%). Заражен, по – видимому, был посадочный грунт.
Рис. 1 Диаграмма статистических показателей эксперимента в закрытом помещении
В относительно открытом грунте:
В небольшой открытый парничок с садовой землей, не содержащей никаких дополнительных питательных компонентов, было высеяно 40 семян сосны меловой, взошли 4 штуки (10%).
Все 4 развиваются нормально!
Рис. 2 Диаграмма статистических показателей эксперимента в открытом грунте
Заключение
В результате проведенной работы мы можем заключить, что гипотеза подтвердилась - если соблюдать необходимые агротехнические условия, успешно бороться с болезнями в первые месяцы жизни растения, то можно в домашних условиях вырастить из семян саженцы сосны меловой – уникального реликтового растения.
Но в естественных условиях сеянцы чувствуют себя лучше. С ними и будем проводить дальнейшие исследования и наблюдения, надеясь на положительный результат.
Список использованной литературы
Красная книга России: [Электронный ресурс] // BioDat. URL: http://biodat.ru/db/rbp/rb.php?src=1&vid=449/. (Дата обращения: 23.02.2019).
Присный, А.В. Красная книга Белгородской области. Редкие и исчезающие растения, грибы, лишайники и животные. Официальное издание [Текст] / А.В. Присный. – Белгород, 2005. – 534 с.
Чернодубов, А.И. Сосна меловая на Восточно-европейской равнине: Доклады Третьего международного совещания по сохранению лесных генетических ресурсов Сибири. Красноярск, 23-29 августа 2011 г.
Ярошенко, А.Ю. Как вырастить лес: Методическое пособие [Текст] /А.Ю. Ярошенко. – М.: Гринпис России, Сибирский экологический центр, Всемирная лесная вахта, 2006. – 457 с.
.
Приложение 1
Систематика сосны меловой
Царство: Растения Отдел: Хвойные Класс: Хвойные (Pinopsida Burnett, 1835) Порядок: Сосновые Семейство: Сосновые Род: Сосна Вид: Сосна обыкновенная Разновидность: Сосна меловая - Pinus sylvestris L. var. cretacea Kalenicz. ex Kom. Категория и статус: I - исчезающий вид. |
Источник изображения - http://900igr.net/up/datai/244945/0035-082-.jpg
Приложение 2
Распространение и встречаемость сосны меловой в Белгородской области
|
Источник изображения - https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/1114/0013c023-c0ca39b0/640/img2.jpg Приложение 2 Распространение и встречаемость сосны меловой в Белгородской области |
|
«Бекарюковский бор» (Шебекинский район) |
Источник изображения - https://cdn.turkaramamotoru.com/ru/bekaryukovskij-bor-8985.jpg |
|
Участок «Стенки-Изгорья» заповедника «Белогорье» (Новооскольский район) |
Источник изображения - https://rosphoto.com/images/u/ugallery/1511/img4177.jpg |
Приложение 2
Распространение и встречаемость сосны меловой в Белгородской области
|
Заказник «Меловые сосны» (Чернянский район) |
Источник изображения - http://www.aukcion.zapoved.net/media/com_mtree/images/listings/o/2015.jpg |
Приложение 3
Болезни всходов сосны
Всходы сосны, как и других древесных пород, в первые месяцы роста довольно сильно подвержены заражению патогенными организмами.
Этому благоприятствуют слабые защитные свойства молодых растеньиц, связанные с рядом анатомических и физиологических особенностей. Среди патогенных организмов наибольший ущерб наносят почвенные грибы.
Наиболее распространенным заболеванием всходов сосны и кедра является инфекционное полегание. Вызывается грибами родов Fusarium, Verticillium, Alternaria, Botrytis, Pythium. Все они сапрофиты.
Заносятся в почву с семенами, компостом, землей, а также при укрытии посевов старым зараженным материалом, число их в почве резко увеличивается при монокультуре.
Мицелий гриба проходит в стебель и вызывает закупорку трахеид, нарушает снабжение хвои питательными веществами, отравляет растеньице продуктами своего метаболизма. В процессе жизнедеятельности эти грибы образуют и накапливают различные продукты, благодаря чему они изменяют среду, в которой обитают.
Для распознавания причин полегания сеянцев И. И. Журавлевым разработана специальная методика. Симптомы заболевания: вблизи корневой шейки стебель всходов становится вялым, теряет тургор и буреет. Образуется перетяжка и сеянец падает на землю и увядает. Заболевание начинается с корней и идет вверх по стеблю.
Источник информации: http://www.activestudy.info/bolezni-vsxodov-i-seyancev-sosny
/ © Зооинженерный факультет МСХА
5
