Учебно-исследовательская работа по биологии Выращивание сосны веймутовой из семян

Всероссийский юниорский лесной конкурс «Подрост»

«За сохранение природы и бережное отношение к лесным богатствам»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Стегаловка

Долгоруковского муниципального района Липецкой области

Тема работы:

«Выращивание сосны веймутовой из семян».

Работу выполнила обучающаяся 9 класса

МБОУ СОШ с. Стегаловка

Хайитбоева Диана Андреевна .

Руководитель: учитель биологии

МБОУ СОШ с. Стегаловка

Карцева Светлана Дмитриевна.

2014

Оглавление

1. Введение………………………………………………….3-4

2. Методика исследования………………………………….5-6

3. Результаты исследований………………………………..7

4. Выводы……………………………………………………7

5. Список использованной литературы…………………….8

6. Приложения……………………………………………….9 -19

Введение

В Долгоруковском районе недалеко от железнодорожного вокзала располагается старый парк, в котором растут нехарактерные для нашего региона растения. Нас заинтересовали огромные красивые сосны, непохожие на привычную для нас сосну обыкновенную. За помощью мы обратились к участковому лесничему Демидову Владимиру Ивановичу. Он рассказал, что заинтересовавшие нас красавицы - сосны веймутова (Приложение №1). Из беседы с заведующей музеем-усадьбой края Долгоруковский Крюковой Надеждой Ивановной мы выяснили, что эти растения появились в нашем крае приблизительно в конце 19 века. «Деревья красивые, почему бы им не украсить улицы наших родных сел: Стегаловка и Свишни» - подумали мы и поставили себе нижеперечисленные цели и задачи.

Цель:

Вырастить из семян саженцы сосны веймутовой.

Задачи:

1. Определить место и сроки проведения исследования.

2. Изучить историю появления сосны веймутовой в с. Долгоруково.

3. Изучить биологию сосны веймутовой.

4. Вырастить саженцы сосны веймутовой.

5. Сфотографировать растения.

6. Оформить результаты.

Историческая справка. После 1820 года князь Долгоруков передал местные имения внуку своей родной сестры князю П. Д. Салтыкову, который заложил парк, позднее приобретенный выходцами из Липецка - братьями Михаилом и Евграфом Быхановыми для «Садоводства Аграфены Алексеевны Быхановой с сыновьями».

Со слов заведующей музеем-усадьбой Край Долгоруковский Крюковой Н.И.: «Сыновьями Быхановыми и были посажены сосны веймутова ( 2 дерева сохранились до настоящего временны), сосна черная, ель голубая и другие интересные деревья».

Много необычных растений можно приобрести на современном рынке, но гораздо интереснее вырастить их самим. Такие деревья долго будут хранить тепло и любовь человека к родному краю.

В помощь себе мы в первую очередь взяли книги: «Как вырастить лес»-А.Ю. Ярошенко (методическое пособие) Гринпис России, Сибирский экологический цент, Всемирная лесная вахта,2006, «Хвойные растения в вашем саду»,М.С. Александрова, П.В. Александров; интернет-ресурсы: свободная энциклопедия Википедия.

В качестве консультантов: лесничий Долгоруковского участкового лесничества Демидов В.И., заведующая музеем-усадьбой Край Долгоруковский Крюкова Н.И.

Место проведения: питомник школьного лесничества «Берендей», парк с. Долгоруково.

Сроки проведения: 2014-2016 годы.

Характеристика сосны Веймутова.

Сосна веймутова (лат. Pinus strobus) - вечнозеленое крупное дерево семейства Сосновые. Наибольшее распространение получила на севере-востоке США и юго-востоке Канады. Дословно Pinus strobus переводится как «сосна с шишками». Впервые сосна была вывезена из Америки в 1705. Вывез ее в свое поместье в Европе лорд Веймут, от которого и произошло название «сосна лорда Веймута», а позднее просто «Веймутова сосна». Синоним «белая восточная сосна».

Вырастает до 40-70 м в высоту, диаметр кроны достигает 12-15 м. Крона вначале имеет правильную узкопирамидальную форму, с возрастом становится более неравномерной и широкопирамидальной.

Отличительная особенность сосны веймутовой от других видов - ее хвоинки: расположены по 5 в пучке, длина 7-12 см и толщина 0,8-1 мм, тёмно-зелёного или сизовато-зелёного цвета, обновляются каждые 2-3 года.

Сосна Веймутова - одно из самых быстрорастущих хвойных деревьев, по скорости роста уступает только лиственнице. Морозостойка, менее требовательна к свету, чем сосна обыкновенная или сосна черная. По большей части к грунтам не требовательна, хорошо растет на всех видах, кроме засоленной почвы. Из недостатков: слабая сопротивляемость ржавчине (грибковое заболевание), поэтому рекомендуется ее высаживать в отдалении от носителей заболевания: смородины, крыжовника, боярышника и рябины. Из преимуществ стоит отметить высокую скорость роста, особенно в период от 10 до 40 лет. В 40-летнем возрасте высота достигает 18-19 метров. Живет больше 400 лет.

Методика исследования.

Зимой набрали 100 кг шишек и положили их в теплое помещение, затем собрали семена-крылатки и отправили в холодильник для стратификации. Уже в апреле семена высеяли в ящики, а весной 2015 года - в питомник.

Для посадки взяли песчаный грунт, добавили дренаж (осколки битого кирпича). Для сосны веймутовой необходим щелочной или нейтральный по кислотности грунт. Проверили грунт с помощью лакмусовой бумаги, он оказался слабощелочной.
Ящики, в которые посеяли семена, взяли с отверстиями для стока излишней влаги. Земля - рыхлая, присыпанная сверху торфом. Торф необходим для профилактики грибковых заболеваний, которым подвержены молодые саженцы сосны. Семена высеяли неглубоко.Интервал между посеянными семенами как минимум 5 мм: если этого не сделать, то проросшие всходы подымут землю, при этом нежные корешки саженцев засохнут. (Приложение №1)

1. Календарный график работ.

№п/п

Выполняемые работы

Сроки

1.

Сбор шишек

Январь-февраль2014

2.

Сбор семян и стратификация

Февраль-апрель 2014

3.

Посев семян

Апрель-май2014

4.

Полив, прополка, борьба с болезнями.

Лето 2014

5.

Подготовка сеянцев к первой зимовке

Август-октябрь 2014

6.

Высадка саженцев в школку.

Апрель-май2015

7.

Полив, прополка, борьба с болезнями.

Лето 2015

8.

Подготовка саженцев ко второй зимовке.

Август-октябрь 2015

9.

Высадка саженцев на постоянное место.

Весна 2016.

10.

Уход за молодыми растениями.

Лето 2016.

2. Определение размеров «материнских» деревьев.

Дерево №1

Дерево№2

Высота, м

23

25

Диаметр ствола, см

46

65

3. Характеристика основных этапов проведенных работ.

1)Членами школьного лесничества «Берендей» в январе были собраны шишки сосны веймутовой-100 кг.

2) Шишки помещены в теплое помещение на неделю. После их полного раскрытия были собраны семена- 516 штук.

3) Семена сосны Веймутова поместили в холодильник для стратификации.

4) Провели высев семян в ящики.

5) Провели высев семян в парник на школьном питомнике.

3. Результаты в таблице:

№п/п

Наблюдения

Даты

1.

Первые всходы в ящиках

26 апреля 2014

2.

Первые всходы в парнике

15 мая 2014

3.

Появление больных растений.

10 мая в ящиках, 30 мая в парнике.

4.

Обработка раствором перманганата калия.

3.06.2014

13.06. 2014

23.06.2014.

5.

Появление второго пучка листьев.

25-30 июля 2014

При появлении очажков заболевания из питомника 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, до полного прекращения болезни.

Результаты:

В ящики было высеяно 150 штук семян, взошло 83 штук. В результате заболевания (Приложение № 2)погибли 20 растений. В ящиках осталось 63 растения.

В парнике было высеяно 366 штук семян, взошло 36 штук. В результате заболевания погибли все всходы в парнике.

Выводы.

В результате проведенной работы мы выяснили, что размножение сосны веймутовой дело достаточно хлопотное, но вполне выполнимое. При соблюдении всех правил по выращиванию сосны, борьбе с ее болезнями, можно вырастить саженцы самостоятельно.

Из 516 посеянных семян взошли 119, после перенесенной болезни осталось 63 растения, что составило 12,2 %. Мы считаем, что это хороший результат, так как за все годы произрастания сосны веймутова в парке рядом нет ни одного молодого растения. Причины гибели возможно: грибок, вытаптывание почвы ( растения растут в парке).

Задачи на перспективу:

1)высадить саженцы в питомник, заботиться о них;

2) молодые растения высадить на улицах сел Стегаловка, Свишни, на территории школы.

Список использованной литературы:

1. activestudy.info/poleganie-seyancev-sosny/ © Зооинженерный факультет МСХА

2. «Как вырастить лес»-, А.Ю. Ярошенко (методическое пособие) Гринпис России, Сибирский экологический цент, Всемирная лесная вахта,2006

3. «Хвойные растения в вашем саду»,М.С. Александрова, П.В. Александров; интернет-ресурсы: свободная энциклопедия Википедия.

Приложение №1.

Фото 1. Сосны веймутова зимой 2014г.

Фото 2. Шишка сосны веймутовой.

Фото 3. Шишка и семена сосны веймутовой.

Фото 4. Члены школьного лесничества «Берендей» с урожаем шишек сосны веймутова.

Фото 5,6. Посев семян сосны веймутовой в ящики.

Фото 7. Посев семян сосны веймутовой в парник.

Фото 8. Всходы сосны веймутова.

Фото 9. Рыхление почвы в ящиках со всходами сосны веймутова. Фото 10. Всходы сосны веймутовой, май 2014г.

Фото11,12. Саженцы сосны веймутовой, сентябрь 2014.

Приложение №2.

Это заболевание вызывается грибами из рода Fusarium, а также грибами из родов Pythium, Botrytis, Alternaria и др. Заболеванию подвергаются всходы сосны в возрасте до 1-2 месяцев. Внешне болезнь проявляется в образовании перетяжки вблизи корневой шейки или ниже подсемядольного колена. В результате пораженный сеянец валится на землю и постепенно отмирает, причем увядание сеянцев идет от корня к верхушке. Одновременно начинается загнивание корня. При выдергивании заболевшего сеянца из почвы происходит разрыв периферической части корешка и обнажается центральная его часть. В некоторых случаях гриб вызывает гибель проростков еще до выхода их на поверхность. Отмирание проростков старше 2-месячного возраста из-за наступившего у них одревеснения стволика не сопровождается полеганием. Мицелий гриба у пораженных проростков можно наблюдать при влажной погоде на месте перетяжки в виде белого войлочка, имеющего иногда розовые подушечки, представляющие собой скопления конидий. Мицелий гриба, проникая в проростки, выделяет токсические вещества, вызывающие отмирание клеток. Наряду с этим происходит заполнение грибницей водопроводящей системы проростков. Заболевание возникает среди всходов в виде отдельных куртинок или очагами, причем оно быстро распространяется по окружности, особенно в первые две декады, и в конечном результате может вызвать отмирание всех всходов на грядке. Распространению болезни в сильной степени способствует близкое расположение проростков в молодом возрасте, влажная сырая погода, а также предварительное намачивание семян перед посевом. Главными источниками заражения являются: почва, в которой грибы живут как сапрофиты, и покрышка, использовавшаяся ранее для укрывания гряд в питомнике. Причина полегания сеянцев определяется методом влажной камеры. Сущность этого метода заключается в том, что мицелий гриба, находящийся внутри клеток проростков, при создании благоприятных условий способен прорастать наружу и давать спороношение. С этой целью на дно чашки Петри кладут круги из фильтровальной бумаги, затем ее стерилизуют, смачивают стерильной водой и помещают на бумагу проростки, предварительно промыв их стерильной водой или спиртом. После этого чашки Петри выдерживают в темноте при температуре 20 - 25° С в течение 7 - 8 дней. За это время обычно наступает плодоношение, служащее диагностическим признаком для определения систематического положения гриба. Следует, однако, отметить, что метод влажной камеры не позволяет быстро приступить к борьбе с заболеванием, так как результаты метода становятся известными через 7 - 8 дней. За это время болезнь быстро прогрессирует и потери от полегания становятся более значительными. В связи с этим И. И. Журавлев разработал и предложил (1968) способ быстрого распознавания причин полегания (в течение 5 - 10 мин) путем окрашивания тканей больного растения марганцовокислым калием, позволяющим легко обнаруживать грибницу в клетке. Методика определения состоит в следующем: у больного сеянца берут кусочек стебелька длиной 2 - 3 мм (предпочтительно из области корневой шейки) и помещают для размачивания в каплю воды на 2 - 3 мин. Удалив затем воду, расплющивают кусочек, раскатывая его. В зависимости от тщательности расплющивания получают полоску ткани, в которой имеются участки толщиной в 1 - 2 слоя клеток. Эту полоску заливают 2 - 3 каплями 5%-ного раствора марганцовокислого калия и выдерживают 3 мин. После этого отсасывают излишки раствора пипеткой или фильтровальной бумагой и промывают 2-3 каплями чистой воды. Затем просматривают полоску тканей под микроскопом. Если полегание имеет инфекционный характер, т. е. вызвано грибами, то в клетках осевого цилиндра отчетливо будут видны гифы гриба, а если полегание не связано с инфекцией (например, опал шейки), то в клетках гифы будут отсутствовать. Гифы можно также обнаружить при помощи портативных школьных микроскопов, что позволяет в лесной обстановке быстро определить причину гибели всходов и сразу же приступить к борьбе с заболеванием. Грибы из рода Fusarium, относящиеся к классу несовершенных, вызывают полегание сеянцев, называемое фузариозом. Возбудителями этого заболевания являются свыше 40 видов Fusarium. Фузариумы имеют две формы плодоношения - конидиальную (несовершенную) и сумчатую (совершенную). Конидии продолговатые, заостренные и несколько согнутые на концах, с перегородками, размером 21-32×4-6 мм. Для этих грибов характерны и микроконидии - одноклеточные образования яйцевидной формы, а также хламидоспоры с толстыми оболочками, значительно повышающие устойчивость грибов к неблагоприятным условиям внешней среды (резким температурным колебаниям, засухе, воздействию ядовитых веществ и т. д.). Мицелий грибов из рода Fusarium розовый, при выращивании на питательной среде имеет оранжевый цвет. Фузариумы - полупаразиты, поэтому могут длительное время развиваться на почве за счет остатков органических веществ. Способность грибов образовывать хламидоспоры, а также их всеядность делает их особенно опасными. Грибы из рода Pythium, принадлежащие к классу фикомицетов, имеют хорошо развитую белую грибницу, шаровидные зооспорангии, 15 - 20, в диаметре, и гладкие ооспоры, размером 14 - 18 мм. Места поражения сеянцев мицелий покрывает плотным, хорошо заметным белым налетом. У грибов из рода Botrytis серовато-коричневая грибница, конидиеносцы разветвленные, коричневые или оливковые, образующие на концах разветвления бесцветные конидии округлой или яйцевидной формы, размером 10 - 12 X 7 - 10 мм. Грибы из рода Alternaria, принадлежащие к классу несовершенных, имеют одиночные или собранные в пучки конидиеносцы, на которых располагаются бутылковидные конидии с продольными и поперечными перегородками в виде цепочек, размером 30 - 50 X 14 - 18. Инфекционное полегание сеянцев - опасное заболевание, особенно часто встречающееся в питомниках, где выращиваются сеянцы сосны. В питомниках Центрально-Черноземной полосы, севера европейской части СССР, Украины и в других географических районах отпад сеянцев сосны, вызванный инфекционным полеганием, в отдельные годы составляет 50% и выше. Известны случаи полной гибели всех сеянцев, произраставших в питомниках. Меры борьбы. Мероприятия по борьбе с полеганием всходов состоят из комплекса предупредительных, истребительных и агротехнических рекомендаций. 1. Предупредительные меры заключаются в дезинфекции почвы, семян и покрышек. Для дезинфекции почвы в весенний период применяется 40%-ный формалин из расчета 50 см3 на 1 м2 почвы. Это количество формалина растворяют, в зависимости от степени влажности почвы, в 6 - 12 л воды. При дезинфекции в осенний период берут двойную дозу формалина, так как гриб в это время находится в стадии, более устойчивой к действию ядохимикатов. После сплошного равномерного полива почва покрывается рогожей на 7 - 10 дней. Для дезинфекции почвы применяют также разбавленные растворы серной и соляной кислоты и ТМДТ. Препарат ТМДТ вносится за сутки до посева из расчета 60 - 70 г на 1 м2 почвы. 2. Протравливание семян сосны проводят в 0,15%-ном формалине путем намачивания их в течение 2 ч. Согласно данным Н. С. Погореловой (1967), при предпосевном намачивании семян в течение 24 ч в суспензиях тетрациклина (200 ед/мл) и гранозана (0,15%), 0,01%-ном растворе гидрохинона и 0,01%-ной эмульсии тиофаза процент полегания сосны резко снижается. Для защиты прорастающих семян от полегания рекомендуется также полив посевов 0,01%-ным раствором ДНОК. 3. При появлении очажков заболевания из питомника следует удалить больные сеянцы и полить оставшиеся всходы 0,5%-ным раствором марганцовокислого калия из расчета 6-12 л на 1 м2. Для этих целей можно также применять протравливание формалином (40 мл на 1 м2) и уксусной кислотой (60 мл на 1 м2). Очажки болезни поливают так, чтобы захватить по окружности 3-5 растений, не имеющих признаков поражения. В случае, если после протравливания очажков заболевание не прекращается, через 5-7 дней проводят вторичное протравливание. 4. В целях повышения устойчивости сеянцев к полеганию необходимо строго соблюдать агротехнику выращивания сеянцев сосны. Для сохранения влаги в почве грядки следует притенять щитами или различными покрышками. Важно обеспечить сеянцы достаточным количеством минерального питания, особенно фосфором, азотом, калием. Посевы семян нужно проводить в оптимальные сроки, так как ранний посев способствует возникновению болезни, а поздний подвергает проростки действию высокой температуры.

Источник: activestudy.info/poleganie-seyancev-sosny/ © Зооинженерный факультет МСХА