Особенности роста сеянцев Pinus sylvestris и Picea abies на торфяно-перлитных субстратах, обогащенных органическими добавками и минеральными удобрениями с контролируемым высвобождением элементов

Авторы

  • Вероника Евгеньевна Артишевская Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Антонина Юрьевна Шашко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Александр Анатольевич Овсей Республиканский лесной селекционно-семеноводческий центр, автодорога Р-1, 17-й километр, 223049, район д. Волковичи, Щомыслицкий с/с, Минский р-н, Беларусь
  • Рената Сергеевна Неделько Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Владислав Юрьевич Бондаренко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Мария Александровна Черныш Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Полина Вацлавовна Гриусевич Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Оксана Геннадьевна Яковец Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Николай Афанасьевич Ламан Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси, ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск, Беларусь
  • Анатолий Иосифович Соколик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Вадим Викторович Демидчик Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси, ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск, Беларусь

Ключевые слова:

почвенный субстрат, удобрение с контролируемым высвобождением, сосна обыкновенная, ель европейская, сеянцы хвойных пород, рост и развитие растений

Аннотация

Приведены результаты исследования особенностей влияния компонентного состава торфяно-перлитных субстратов на рост сеянцев Pinus sylvestris L. (сосна обыкновенная) и Picea abies (L.) H. Karst. (ель европейская) при их культивировании в кассетах в течение одного вегетационного сезона. В качестве компонентов почвенных субстратов испытаны капсульно-мембранные удобрения пролонгированного действия (удобрения с контролируемым высвобождением (controlled-release fertilisers, CRF)) «Basacote» и «Top Substra», водорастворимое специализированное удобрение для минерального обогащения торфа «PG mix», цеолитное удобрение пролонгированного действия «ЦИОН», органические добавки «Organicum» и «Биогумус» на основе сухого куриного помета и вермикультуры соответственно, а также трепел, вермикулит и льняная костра. Продемонстрировано, что на ранней стадии роста (42 сут) сеянцы ели европейской росли быстрее на субстратах с органической добавкой «Organicum» (высушенный и простерилизованный куриный помет), тогда как в более поздние фазы вегетации (56 – 91 сут) они росли и развивались наиболее интенсивно на субстратах с добавлением удобрения «Basacote» (капсулы, содержащие макро- и микроэлементы, покрытые неорганической полимерной мембраной). Для сеянцев сосны обыкновенной скорость роста как в ранние, так и в поздние фазы вегетации (42– 91 сут) была наибольшей при их культивировании на субстратах, содержащих специализированное удобрение для обогащения торфа «PG mix» (без раскисления; pH 2,7–3,2). Введение в субстраты удобрений (добавок) «Top Substra», «ЦИОН» и «Биогумус» имело значительно меньший ростостимулирующий эффект, чем введение удобрений «Basacote», «Organicum» и «PG mix». Выявлены корреляции между насыщенностью почвенного раствора электролитами (тест на электропроводность), уровнем рН и ростовыми показателями, выполнено цифровое фенотипирование надземной части молодых растений ели и сосны.

Биографии авторов

  • Вероника Евгеньевна Артишевская, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    соискатель кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета. Научный руководитель – В. В. Демидчик

  • Антонина Юрьевна Шашко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии и биотехнологии растений кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

  • Александр Анатольевич Овсей, Республиканский лесной селекционно-семеноводческий центр, автодорога Р-1, 17-й километр, 223049, район д. Волковичи, Щомыслицкий с/с, Минский р-н, Беларусь

    заместитель директора, начальник научно-исследовательского отдела

  • Рената Сергеевна Неделько, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    студентка биологического факультета. Научный руководитель – А. Ю. Шашко

  • Владислав Юрьевич Бондаренко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    старший преподаватель кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

  • Мария Александровна Черныш, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    заведующий учебной лабораторией биоинженерии растений и ландшафтного дизайна биологического факультета

  • Полина Вацлавовна Гриусевич, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук; доцент кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

  • Оксана Геннадьевна Яковец, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук, доцент; заведующий кафедрой клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

  • Николай Афанасьевич Ламан, Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси, ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск, Беларусь

    доктор биологических наук, академик НАН Беларуси, профессор; заведующий лабораторией роста и развития растений

  • Анатолий Иосифович Соколик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

    кандидат биологических наук, доцент; заведующий научно-исследовательской лабораторией физиологии и биотехнологии растений кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

  • Вадим Викторович Демидчик, Институт экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН Беларуси, ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск, Беларусь

    доктор биологических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, профессор; главный научный сотрудник лаборатории роста и развития растений

Библиографические ссылки

  1. Rodríguez SM, Ordás RJ, Alvarez JM. Conifer biotechnology: an overview. Forests. 2022;13(7):1061. DOI: 10.3390/f13071061.
  2. Малашевич ДГ, Дашкевич ЕА. Лесное хозяйство Республики Беларусь: современное состояние и стратегические направления развития. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2016;46:31–35. EDN: WZXJJV.
  3. Лапицкая ОВ. Проблемы управления лесным хозяйством Беларуси с целью перспективной организации производства. Вестник Гомельского государственного технического университета имени П. О. Сухого. 2021;3:36–43. EDN: YSTCQB.
  4. Лебедев ЕВ. Минеральное питание и биологическая продуктивность основных лесообразующих пород Беларуси в онтогенезе. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2013;3:23–29. EDN: RCCTVX.
  5. Толкач ИВ, Кравченко ОВ, Ожич ОС, Таркан АВ, Ильючик МА. Закономерности изменчивости спектральных яркостей полога основных лесообразующих пород Беларуси на снимках сканера ADS100. Труды БГТУ. Серия 1, Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2017;2:43–49. EDN: YMIEBH.
  6. Clyde D. Genomic insights into conifer evolution. Nature Reviews Genetics. 2022;23(3):136. DOI: 10.1038/s41576-022-00452-1.
  7. Якимов НИ, Крук НК, Юреня АВ. Агротехника выращивания сеянцев сосны обыкновенной в условиях закрытого грунта. Труды БГТУ. Серия 1, Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2018;1:25–30. EDN: GKROCQ.
  8. Якимов НИ, Крук НК, Юреня АВ. Оценка показателей роста саженцев ели европейской в уплотненной школе. Труды БГТУ. Серия 1, Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. 2017;1:50–54. EDN: ZWBYWZ.
  9. Чернобровкина НП, Чернышенко ОВ, Егорова АВ, Зайцева МИ, Робонен ЕВ. Современные технологии выращивания посадочного материала хвойных пород и пути их совершенствования. Лесной вестник. 2016;20(6):6–14. EDN: WDWUWY.
  10. Мухортов ДИ, Антропова АВ. Рост и развитие сеянцев сосны обыкновенной в контейнерах при использовании субстратов различной плотности сложения. В: Курбанов ЭА, Барталев СА, Чумаченко СИ, Хлюстов ВК, Воробьев ОН, Терехин ЭА и др., редакторы. Лесные экосистемы в условиях изменения климата: биологическая продуктивность и дистанционный мониторинг. Выпуск 5. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет; 2019. с. 42–53. DOI: 10.25686/2675.2019.5.58815.
  11. Schmilewski G. The role of peat in assuring the quality of growing media. Mires and Peat. 2008;3:02. DOI: 10.19189/001c.128252.
  12. Томсон АЭ, Наумова ГВ. Торф и продукты его переработки. Минск: Беларуская навука; 2009. 328 с.
  13. Melo CA, de Oliveira LK, Goveia D, Fraceto LF, Rosa AH. Enrichment of tropical peat with micronutrients for agricultural applications: evaluation of adsorption and desorption processes. Journal of the Brazilian Chemical Society. 2014;25(1):36–49. DOI: 10.5935/0103-5053.20130265.
  14. Asadu CO, Ezema CA, Ekwueme BN, Onu CE, Onoh IM, Adejon T, et al. Enhanced efficiency fertilizers: overview of production methods, materials used, nutrients release mechanisms, benefits and considerations. Environmental Pollution and Management. 2024;1:32–48. DOI: 10.1016/j.epm.2024.07.002.
  15. Зайцева МИ, Робонен ЕВ, Чернобровкина НП. Использование порубочных остатков для приготовления торфяных субстратов при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой. Лесной вестник. 2010;1:4–8. EDN: KYOKZB.
  16. Мухортов ДИ, Романов ЕМ. Утилизация органических отходов при искусственном лесовосстановлении. Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2013;3:20–35. EDN: RCKOMJ.
  17. Lemaire F, Dartigues A, Rivière LM. Physical and chemical characteristics of a ligno-cellulosic material. In: Maher MJ, editor. Symposium on substrates in horticulture other than soils in situ; 1988 September 12–16; Dublin, Ireland. [S. l.]: International Society for Horticultural Science; 1989. p. 9–22 (Acta horticulturae; number 238). DOI: 10.17660/ActaHortic.1989.238.1.
  18. Тебенькова ДН, Лукина НВ, Воробьев РА, Орлова МА. Всхожесть семян и биометрические параметры сеянцев на субстратах из твердых отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Лесоведение. 2014;6:31–40. EDN: TEUWUT.
  19. Dovzhenko AP, Yapryntseva OA, Sinyashin KO, Doolotkeldieva T, Zairov RR. Recent progress in the development of encapsulated fertilizers for time-controlled release. Heliyon. 2024;10(15):e34895. DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e34895.
  20. Редько ГИ, Огиевский ДВ, Наквасина ЕН, Романов ЕМ. Биоэкологические основы выращивания сеянцев сосны и ели в питомниках. Москва: Лесная промышленность; 1983. 64 с.
  21. Demidchik V, Shabala S, Isayenkov S, Cuin TA, Pottosin I. Calcium transport across plant membranes: mechanisms and functions. New Phytologist. 2018;220(1):49–69. DOI: 10.1111/nph.15266.
  22. Pallant E, Riha SJ. Surface soil acidification under red pine and Norway spruce. Soil Science Society of America Journal. 1990;54(4):1124–1130. DOI: 10.2136/sssaj1990.03615995005400040034x.
  23. Grossnickle SC. Ecophysiology of Northern spruce species: the performance of planted seedlings. Ottawa: NRC Research Press; 2000. XII, 407 p.
  24. Oliet J, Planelles R, Segura ML, Artero F, Jacobs DF. Mineral nutrition and growth of containerized Pinus halepensis seedlings under controlled-release fertilizer. Scientia Horticulturae. 2004;103(1):113–129. DOI: 10.1016/j.scienta.2004.04.019.
  25. Hakkarainen A, Kasanen E, Puttonen V. Foreign exchange risk management: evidence from Finland. Managerial Finance. 1997;23(7):25–44. DOI: 10.1108/eb018633.
  26. Birchler T, Rose RW, Royo A, Pardos M. La planta ideal: revisión del concepto, parámetros definitorios e implementación práctica. Investigación Agraria: Sistemas y Recursos Forestales. 1998;7(1–2):109–121.
  27. Timmer VR, Aidelbaum AS. Manual for exponential nutrient loading of seedlings to improve outplanting performance on competitive forest sites. Sault Ste. Marie: Great Lakes Forestry Centre; 1996. 29 p. Report No.: TR-25.
  28. Priya E, Sarkar S, Maji PK. A review on slow-release fertilizer: nutrient release mechanism and agricultural sustainability. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2024;12(4):113211. DOI: 10.1016/j.jece.2024.113211.
  29. Kaakinen S, Jolkkonen A, Iivonen S, Vapaavuori E. Growth, allocation and tissue chemistry of Picea abies seedlings affected by nutrient supply during the second growing season. Tree Physiology. 2004;24(6):707–719. DOI: 10.1093/treephys/24.6.707.
  30. Huett DO, Gogel BJ. Longevities and nitrogen, phosphorus, and potassium release patterns of polymer-coated controlled-release fertilizers at 30 °C and 40 °C. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2000;31(7–8):959–973. DOI: 10.1080/00103620009370490.
  31. Fu Y, Oliet JA, Li G, Wang J. Effect of controlled release fertilizer type and rate on mineral nutrients, non-structural carbohydrates, and field performance of Chinese pine container-grown seedlings. Silva Fennica. 2017;51(2):1607. DOI: 10.14214/sf.1607.
  32. Benson RB. Fertilizer technology. In: Haase DL, Rose R, editors. Forest seedling nutrition from the nursery to the field. Proceedings of the symposium; 1997 October 28–29; Corvallis, USA. Corvallis: Nursery Technology Cooperative, Oregon State University; 1997. p. 5–9.
  33. Reddell P, Gordon V, Hopkins MS. Ectomycorrhizas in Eucalyptus tetrodonta and E. miniata forest communities in tropical northern Australia and their role in the rehabilitation of these forests following mining. Australian Journal of Botany. 1999;47(6):881–907. DOI: 10.1071/bt97126.
  34. Landis TD, Dumroese RK. Using organic fertilizers in forest and native plant nurseries. In: Haase DL, Pinto JR, Riley LE, technical coordinators. National proceedings: forest and conservation nursery associations – 2011. Fort Collins: Rocky Mountain Research Station, USDA Forest Service; 2012. p. 45–52 (USDA Forest Service proceedings; RMRS-P-68).
  35. Schuch UK, Mahato TR, Subramani J, Martin EC. Response of desert-adapted landscape trees to deficit irrigation. In: Snyder RL, Ortega-Farias S, Carlile WR, Raviv M, Nichols M, Clothier B, et al., editors. 29 th International horticultural congress on horticulture: sustaining lives, livelihoods and landscapes (IHC2014). Proceedings of the International symposia on water, eco-efficiency and transformation of organic waste in horticultural production; 2014 August 17–22; Brisbane, Australia. [S. l.]: International Society for Horticultural Science; 2016. p. 193–200 (Acta horticulturae; number 1112). DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1112.27.
  36. Erdal İ, Aktaş H, Yaylacı C, Türkan ŞA, Aydın G, Hor Y. Effects of peat based substrate combinations on mineral nutrition, growth and yield of tomato. Journal of Plant Nutrition. 2024;47(1):30–48. DOI: 10.1080/01904167.2023.2265969.

Загрузки

Опубликован

2025-11-24

Выпуск

№ 2 (2025): Экспериментальная биология и биотехнология

Раздел

Биотехнология и микробиология

Лицензия

Copyright (c) 2025 Экспериментальная биология и биотехнология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

Артишевская, В. Е., Шашко, А. Ю., Овсей, А. А., Неделько, Р. С., Бондаренко, В. Ю., Черныш, М. А., Гриусевич, П. В., Яковец, О. Г., Ламан, Н. А., Соколик, А. И., & Демидчик, В. В. (2025). Особенности роста сеянцев Pinus sylvestris и Picea abies на торфяно-перлитных субстратах, обогащенных органическими добавками и минеральными удобрениями с контролируемым высвобождением элементов. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 44-57. https://doi.org/10.33581/2957-5060-2025-2-%p