Агротехника выращивания сосны обыкновенной и сосны крымской в домашних условиях из семян

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области

основная общеобразовательная школа № 23 г.о. Чапаевск

Исследовательский проект на тему

«Агротехника выращивания сосны обыкновенной и сосны крымской из семян в домашних условиях»

Введение

В настоящее время по всей России остро стоит проблема - исчезновение лесных массивов. Огромный урон лесам наносит нерациональное, браконьерское выпиливание, пожары… Если люди и в дальнейшем будут так пренебрегать необходимостью соблюдать экологическую безопасность лесных систем, то участь человечества уже в недалеком будущем незавидна.

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.

Исходя, из выше написанного, нами, членами школьного лесничества «Зелёные береты», был разработан и на данный момент реализуется исследовательский проект «Агротехника выращивания сосны обыкновенной и сосны крымской из семян в домашних условиях».

Сосны - вечнозеленые растения. Они обладают уникальной способностью очищать воздух, обеззараживать его и насыщать полезными для организма человека фитонцидами. И самое главное - это свойство остается и летом, и зимой! Вспомните сами запахи соснового бора - это свежесть, чистота, легкий смолистый аромат. В общем, сказка!

Наша работа актуальна на сегодняшний день, так как выращивание леса – это длительный процесс, измеряемый десятилетиями, и ошибки, допущенные при посеве и посадке леса, могут проявиться не сразу, исправить их бывает трудно.

Цель исследования:

•        Познакомиться с основными свойствами сосен: обыкновенной и крымской,  проверить возможность выращивания их в домашних условиях из семян.

Объект исследования – сосна обыкновенная и сосна крымская

Предмет исследования – процесс выращивания сосен.

Гипотеза: возможно ли, вырастить сосны из семян.

В соответствии с поставленной целью, объектом и предметом исследования были сформулированы основные задачи:

- Изучить основные  сведения о сосне обыкновенной и сосне крымской, выяснить их полезные свойства.

- Изучить литературу о способах  выращивания сосны в домашних условиях.

- Провести первые этапы выращивания сосен в домашних условиях из семян.

Организация исследования осуществлялась в три этапа.

Первый этап – поисково-теоретический:  анализ теоретических данных о соснах, их полезных свойствах, местах произрастания, особенностях.

Второй этап – опытно-экспериментальный: выращивание сосен в домашних условиях.

Третий этап – обобщающе-аналитический:

ü проведение анализа полученных результатов;

ü формулирование основных выводов;

ü оформление полученных результатов  в виде проектного исследования.

ГЛАВА 1.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О СОСНАХ:

ОБЫКНОВЕННОЙ И КРЫМСКОЙ.

 

1.1.  Основные сведения о сосне обыкновенной.

Ботаническое название: сосна обыкновенная (Pinus silvestris)

Родина: Сибирь, Урал, Европа

Освещение: светолюбивая

Почва: песчаная, супесчаная

Максимальная высота: 40 м

Средняя продолжительность жизни: 200 лет

Размножение: семенами, прививкой

 

Сосна является  одной из ценнейших хвойных пород в нашей стране. Достигая 35-40 м в высоту, относится к деревьям первой величины. Окружность ствола достигает 1 м. Покрыт он красновато-бурой, с бороздками, отслаивающейся корой. У основания ствола кора намного толще той, которая расположена вверху. Такая «задумка» природы несет в себе защитную функцию, защищая дерево от перегрева и низового пожара. Пока дерево молодое, крона имеет конусовидную форму. С возрастом она круглеет, становится более широкой, а в старости приобретает плоскую или зонтиковидную форму. Сосновая хвоя имеет сизо-зеленый цвет. Она достаточно плотная, часто торчащая, изогнутая, собранная в пучки по 2 иголки. Длина 4-7 см. Хвоинки заостренные, чуть сплюснутые, имеют тонкую продольную полосу. Живет хвоя 3 года. Осенью, чаще в сентябре, часть хвои опадает. Перед этим хвоинки приобретают желтый цвет, от чего крона выглядит пестрой.

Шишки расположены одиночно или по 2-3 штуки на опущенных вниз ножках. Незрелая шишка имеет коническую форму и темно-зеленый цвет. Иногда может присутствовать буроватый оттенок. Созревают сосновые шишки на второй год. Созревшие шишки становятся коричневого или бурого цвета. Длина составляет 3-6 см, ширина 2-3 см.

Широко распространённое дерево Евразии, начиная с Испании и Великобритании и далее на восток до бассейна реки Алдан и среднего течения Амура в Восточной Сибири. На севере сосна обыкновенная растёт вплоть до Лапландии, на юге встречается в Монголии и Китае.

Образует чистые насаждения и растёт вместе с елью, берёзой, осиной, дубом; малотребовательная к почвенно-грунтовым условиям, занимает часто непригодные для других видов площади: пески, болота. Приспособлена к различным температурным условиям. Отличается светолюбием, хорошо возобновляется на лесосеках и пожарищах, как основной лесообразователь широко используется в лесокультурной практике во всех климатических зонах. На севере ареала поднимается на высоту до 1000 м над уровнем моря, на юге до 1200—2500 м над уровнем моря.

Данный представитель хорошо размножается семенами. Для этого необходим хороший грунт и обилие солнца. Лучше всего пересаживать саженцы в возрасте 3-7 лет.

Сосна плохо реагирует на загрязненный городской воздух, хотя и произрастает там довольно часто. За 2 года жизни в городе смолистая поверхность иголок покрывается пылью и копотью, что мешает фотосинтезу растения.

 

Сосна обыкновенная: применение

Ветви и ствол сосны пронизан смоляными ходами, которые наполнены смолой, обычно называемую «живицей». «Живица» имеет большое значение для растения: заживляет нанесенные раны, отпугивает вредителей. Добывают такую живицу путем подсочки. Используется она для получения канифоли, скипидара. Главное, что получить ее можно не только с живого дерева, но и с соснового пня. Воздух в сосновом бору («смолистый») богат озоном и не содержит микробов. Сосновые леса издавна славятся благоприятными для человека свойствами.

В медицине широко применяются почки, которые необходимо успеть собрать ранней весной, пока они не распустились. Почки содержат эфирные масла, смолы, крахмал, дубильные и горькие вещества. Сосновая хвоя содержит в большом количестве каротин и витамин С. Благодаря ценности древесины, сосновые леса считаются главным объектом лесоэксплуатации.

Сосна обыкновенная относится к самым древним лекарственным растениям. Ее хвоя входила в состав припарок и компрессов еще 5000 лет назад. В Древнем Египте сосновая смола находилась в бальзамирующих составах. Кстати, даже сейчас, спустя 3000 лет, эти составы не потеряли свои бактерицидные свойства. В Риме и Греции хвою использовали для лечения простуд. А на Руси для дезинфекции ротовой полости, укрепления зубов и десен было принято жевать сосновую смолу.

Сосновая древесина широко применяется в производстве мебели. Используется она и в строении судов и вагонов. Из нее сегодня возводят портовые сооружения, дамбы и причалы. Сосновый лес даже называли «корабельной рощей» или «мачтовым лесом». А суда – «плавучими соснами». Сосновая смола интенсивно использовалась корабельщиками для обработки канатов, судов и лодок. Все это говорит о высоких характеристиках сосновой древесины.

Однако посадки сосен применяются и в других целях. Так, своеобразная сосновая корневая система позволяет предупредить эрозию почвы, обеспечивает оптимальный уровень влажности, предохраняет обрывы и овраги от обсыпания.

 

1.2. Основные сведения о сосне крымской.

Ботаническое название: сосна обыкновенная (Pinus silvestris)

Родина: горы Крыма, главным образом южный склон Яйлы, и северная часть Черноморского побережья Кавказа

Освещение: светолюбивая

Почва: суглинистые и глинисто-известняковые

Максимальная высота: 40 м

Средняя продолжительность жизни: 500 лет

Размножение: семенами, прививкой

Дерево высотой 25-35м и 35-50 см в диаметре ствола. В молодом возрасте крона широкопирамидальная, с возрастом становится более открытой и плосковершинной. На хорошо освещенных местах формирует широкоовальную, ажурную крону, с длинными, горизонтально распростертыми ветвями. В сомкнутом древостое, ствол хорошо очищается от сухих сучьев. Диаметр кроны может достигать 20 и более метров. Кора продольно-глубоко-трещиноватая, пепельно-серая, в глубине борозд черно-серая или черно красная.

Побеги желто-оранжевые, без опушения. Почки заостренные, ширококонические, плотные, смолистые, белого цвета, чешуйки почек коричнево окаймленные. Почки длиной 1.5-2 см.

Хвоя жесткая и острая, упругая, равномерно изогнутая, толщиной 1.5-1.8 мм и длиной 10-16 см. темно-зеленого цвета.

Шишки ширококонические или вытянуто-конические, песочно-коричневые, немного блестящие, длиной 6-10 см. Собраны одиночно или по нескольку (2-4 шт.), отстоящие относительно оси побега в разные стороны. Щитки шишек ромбические, с острым, не сильно выступающим килем, спереди слегка закругленные. Созревают шишки в декабре-январе. Семена 6-7 см длиной с прозрачным крылышком до 25 мм длиной серо черные. Цветение мужских микро-стробилов происходит в апреле-мае. Цветки светло-желто-оранжевые.

В ареале, в основном произрастает на каменистых почвах содержащих известь. Хорошо растет на суглинистых и глинисто-известняковых. Может хорошо расти на сухих и очень бедных почвах, чистых известняках и почвах с малым содержанием зольных элементов.

Сосна крымская очень светолюбива. В тени развивается плохо и может поражаться различными заболеваниями. Теплолюбива и относительно влаголюбива. Очень хорошо возобновляется самосевом на открытых местах, особенно после пожаров и на вырубках.

Развивает мощную поверхностную корневую систему, особенно на известняках и каменистых почвах. Также образует и стержневой корень, который может врастать в каменистую почву. Стержневой корень удерживает от ветровала и снеговала.

Образует как чистые, так и смешанные древостои с другими хвойными и лиственными породами. Чаще всего произрастает с дубом пушистым на всех высотах, ясенем, кленом полевым, земляничником мелкоплодным в нижнем поясе, тисом ягодным в среднем и высокогорном поясе, можжевельником, грабом, осиной, буком восточным в высокогорном поясе, рябиной.

Ареал – Юг Крымского полуострова и небольшие по площади, территории в районе Геленджика, вблизи поселка Архипо-Осиповка. Основная по площади часть ареала – южные склоны Крымских гор и Крымские Яйлы. В широтном направлении ареал не пересекает северную линию, проходящую от Бахчисарая до Судака. Растает на высотах от уровня моря и до 1500 м над уровнем моря.

Высоко декоративна. Широко применяется в озеленении. В старых парках южного берега Крыма растут деревья, возраст которых нередко превышает 100 -150 лет. Некоторые из них росли там еще до освоения парков. Размеры этих сосен поражают воображение своей монументальностью. Диаметр крон старых деревьев часто превышает 20 м отметку.

Сосна крымская получила широкое применение как порода, имеющая большое лесохозяйственное значение, ее выращивают в степной и лесостепной зонах умеренного пояса. Десятки тысяч гектаров лесонасаждений были заложены в пятидесятые годы прошлого века в Краснодарском и Ставропольском крае, Ростовской и Воронежской области, в Украине. В этих регионах крымская сосна оказалась вполне зимостойкой и быстро растущей породой, не требовательной к почвам, рекреационным нагрузкам, сухости воздуха, дыму, пыли и загазованному воздуху.

 

ГЛАВА 2.

ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО ВЫРАЩИВАНИЮ

СОСНЫ КРЫМСКОЙ И СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

2.1. Как посадить саженцы сосны

Саженцы сосны должны быть не старше 5 лет. Взрослые деревья и кустарники высаживают зимой с замороженным комом земли. При обычной весенней (конец апреля -начало мая) или раннеосенней (конец августа — сентябрь) посадке роют яму глубиной 0,8-1 м. На тяжелых почвах для дренажа на дно насыпают слой песка или гравия толщиной 20 см. Заправляют посадочную яму смесью из верхнего окультуренного слоя почвы, дерновой земли и глины или речного песка (2:2:1) с добавлением 30-40 г нитроаммофоски, а при кислой почве 200-300 г гашеной извести.

Высаживают так, чтобы корневая шейка находилась на уровне земли. При групповой посадке расстояние между растениями зависит от их размера во взрослом состоянии и может быть от 1,5 до 4 м.

Если правильно посадить, сосна быстро приживется, не болея. Хотя большинство сосновых саженцев, особенно молодых (2-3 года) отлично переносят пересаживание и на укорачивание основного корня не реагируют. Но, чем старше становится дерево, тем болезненней оно относится к манипуляциям подобного плана.

2.2. Уход за саженцами сосны

В особом уходе сосны не нуждаются – они неприхотливые. Единственное, что в первые 2 года после посадки можно внести в приствольный круг минеральное удобрение из расчета 30г на м². В дальнейшем подкармливать необязательно. Опадающую хвою удалять не нужно, она образует толстую подстилку под деревом. В этой подстилке будет накапливаться органическое питание, которого хватит растению для нормального роста.

Сосны – засухоустойчивые растения, поэтому в поливе не нуждаются. Поливают лишь саженцы и молодые деревца. К застою воды хвойные относятся крайне негативно. Даже редкие влаголюбивые сорта требуют полив всего 2-3 раза за сезон (не более 20 л на дерево).

Сосны любят кислую почву, это поддерживается мульчированием. Рекомендуется защищать сосны от морозов и жгучего солнца. Можно укрывать дерево лапником или мешковиной. Особенно внимательно нужно ухаживать за сосной в первый год высадки. Обрезка сосны производится в конце зимы - начале весны, но вообще-то формирование сосны лучше производить не обрезкой, а прищипыванием. Лучше не перекармливать, а проливать грунт стимуляторами роста.

2.3. Условия прорастания семян

Почва нужна легкая. Это может быть или легкая минеральная почва (песок, супесь), или компост на основе верхового торфа. Тяжелые почвы могут приводить к гибели сеянцев. Наихудшие результаты получаются при использовании плотных и не очень воздухопроницаемых компостов типа тех, которые получаются с помощью калифорнийских дождевых червей.

Освещение нужно максимально возможное с первых дней после прорастания семян. Сосна - очень светолюбивая порода (если речь идет о сосне обыкновенной), и малейшее затенение приводит к заметному ослаблению роста. Чем больше света, тем лучше.

Глубина посева - в идеале не более 5 мм. Посев на большую глубину может существенно снижать всхожесть; 2 см - это уже критическая глубина, с которой не все семена смогут прорасти, а на тяжелой почве могут и не прорасти вовсе. В идеале семена должны быть лишь настолько прикрыты землей, чтобы не высыхали и чтобы прорастающий корешок не выпирал из земли. Например, возможен такой вариант: посеять прямо на поверхность почвы и прикрыть стеклом или нетканым укрывным материалом, а после прорастания всё убрать.

Замачивание перед посадкой полезно и ускоряет прорастание. Считается, что замачивание в талой ледяной воде увеличивает всхожесть и энергию прорастания (хотя это вопрос спорный). Хорошие результаты дает выдерживание семян перед посевом в воде комнатной температуры, или, лучше, во влажной марле или фильтровальной бумаге, в течение суток или чуть меньше. Можно вообще выдержать семена во влажной марле до наклевывания (как поступают с семенами огурцов), а потом наклюнувшиеся семена посадить в горшочки, если речь идет о выращивании сеянцев в домашних условиях.

Царапание, прокалывание и т.д. в случае с сосной обыкновенной результатов никаких не дает - оболочка семени и без того достаточно мягкая, набуханию и прорастанию не препятствует.

Жесткость воды сильно не влияет на рост сосны и прорастание семян.

Еще очень важный момент при выращивании сеянцев в домашних или тепличных условиях - объем земли на каждый сеянец. Он должен быть таким, чтобы в течение жаркого летнего дня земля не пересыхала существенно и обеспечивала нормальные условия для жизни сеянца. Минимальный объем, который можно рекомендовать для сосны - примерно 200 мл на один сеянец (в промышленных питомниках используют меньшие контейнеры - менее 100 мл - но там обеспечивается частый полив, по несколько раз в день).

2.2 Этапы выращивания обыкновенной и крымской сосен.

Первым этапом мы подготовили посадочный материал. Шефы школьного лесничества «Зелёные береты» - лесничие Чапаевского участкового лесничества, подарили нам семена сосны обыкновенной. А семена сосны крымской привезла с финала Всероссийского юниорского лесного конкурса наш классный руководитель Шанина Елена Александровна.

Второй этап. Семена были перебраны. Далее замочены на трое суток в отстоянной воде комнатной температуры. При этом вода ежедневно менялась. Доброкачественные семена за этот период набухали и опускались на дно сосуда. На поверхности оставались пустые и недоброкачественные семена, они удалялись. 

Третий этап: стратификация. Отобранные семена были протравлены в крепком (1%) водном растворе марганцовокислого калия (около 20 минут). Затем были  перемешаны с влажным (50%) субстратом (песок, мох сфагнум, опилки) и помещены на холод (большой сугроб) в небольшом пластиковом контейнере (для защиты от грызунов).

На четвёртом этапе стратифицированные семена мы достали из сугроба, отделили от субстрата, залили на 20 минут раствором марганцовки, промыли в 3-х водах, вернули в субстрат; выложили в раскрытом контейнере в закрытом от прямого солнца месте (субстрат должен быть слегка влажным, но не переувлажнённым – молодые ростки  этого не любят).

5 декабря 2016 года, мы посеяли семена обыкновенной сосны и сосны крымской по 30 штук каждой. Посадки мы осуществили в почву, состоящую из 50% песка и 50% чернозема. 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: примерно 5 мм. Интервал между посеянными семенами мы сделали  10 мм: если этого не сделать, то проросшие всходы подымут землю, при этом нежные корешки саженцев засохнут. После чего накрыли прозрачной пленкой и, поставили контейнер на свет.

Первые всходы начали появляться через три недели. Это были всходы  сосны обыкновенной. Через пять недель после посева начали появляться ростки крымской сосны. Ростки отличались по внешнему виду: крымские более мощные с длинной хвоей, сосна обыкновенная - меньшего размера.

Всхожесть стратифицированных семян сосны обыкновенной составила 80% (24 шт.), сосны крымской -  70% (21 шт.)

3.     Результаты  наблюдения:

№ п/п	Наблюдения	Даты
		Сосна обыкновенная	Сосна крымская
1.	Первые всходы в ящиках	21 декабря 2016	11 января 2017
2.	Высота сеянца в возрасте 1 неделя	13 мм (28 декабря 2016)	15 мм (18 января 2017)
	Длина хвои в возрасте 2 недели	6 мм (11 января 2017)	8 мм (25 января 2017)
3.	Обработка раствором перманганата калия.	13 января 23 января 2 февраля	25 января 6 февраля

При появлении очажков заболевания ( падение сеянцев, пожелтение корня) из «питомника» удалили  больные сеянцы и полили  оставшиеся всходы 0,5%-ным раствором марганцовокислого калия. 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.

Сеянцы активно росли и развивались в первые три недели, а после их внешнее развитие замедлилось. Но начала развиваться корневая система.

Полив осуществлялся 1 раз в неделю обычной водой, или слабым раствором марганцовки, главное для нас было не переувлажнять почву.

№ п/п	Сроки	Рост
		Сосна обыкновенная	Сосна крымская
1.	Первые всходы в ящиках	21 декабря 2016	11 января 2017
2.	Высота сеянца в возрасте 1 неделя	13 мм (28 декабря 2016)	15 мм (18 января 2017)
3.	Высота сеянца в возрасте 2 недели	20 мм (11 января 2017)	25 мм (25 января 2017)
4.	Высота сеянца в возрасте 3 недели	30 мм (18 января 2017)	32 мм (1 февраля 2017)
5.	Высота сеянца в возрасте 4 недели	40 мм (25 января 2017)	45 мм (8 февраля 2017)
6.	Высота сеянца в возрасте 5 недель	45 мм (1 февраля 2017)	45 мм (15 февраля 2017)
7.	Высота сеянца в возрасте 6 недель	45 мм (8 февраля 2017)	45 мм (22 февраля 2017)
8.	Высота сеянца в возрасте 7 недель	45 мм (15 февраля 2017)	46 мм (1 марта 2017)

На сегодняшний день для предотвращения травмирования корневой системы, все сеянцы  посажены в контейнеры средней жесткости по 200 мл каждый  с дренажными отверстиями. Что позволит в дальнейшем произвести щадящую перевалку в контейнер большего размера до высадки на постоянное место произрастания. В таких условиях саженцы развиваются без конкуренции за свет и почвенное питание и растения с закрытой корневой системой легче переносят пересадки.

В таком виде сеянцы благополучно проведут 3 года.

Затем их можно будет высадить на постоянное место произрастания или в контейнер большего размера (5-6л.)

Результаты:

Изначально было высеяно 60 штук семян, взошло 43 сеянца. В результате заболевания погибли  8 растений.

Нами были выявлены следующие этапы развития сеянцев:

1.    Рост гипокотиля. Происходит примерно в первые 2 недели после прорастания. Следующие 2 недели рост незначительный, а после он и вовсе прекращается.

2.    Выпрямление гипокотиля происходит на 4 – 8 день после прорастания.

3.    Отпадание семенной кожуры происходит на 6 – 11 день.

4.  После прекращения роста гипокотиля ствол сеянца начинает одревесневать. Это происходит в среднем на 21 день после прорастания.

В ходе исследовательского проекта у меня возникали вопросы которые потребовали поиска дополнительной информации, на некоторых из них нам хотелось остановиться по подробнее.

Почему нужно столько марганцовки на всех этапах?

Профилактика гнили прикорневой части растения («чёрная ножка»), которой очень подвержены хвойные породы до периода одревесневения стволика.

Это грибковое заболевание, развивающееся в условиях повышенной влажности и отсутствия или недостаточности естественного ультрафиолетового излучения.

Почему нельзя пересаживать на постоянное место в возрасте 3 лет (из 2-л контейнера)?

Чаще всего рекомендует высаживать в грунт саженец, достигший размера 30 см, а в 3 года он ещё 10-15 см. Также до 3 лет некоторые хвойные могут неожиданно погибнуть в результате неблагоприятной наследственности.

Корневая система ещё не велика и в случае неблагоприятных условий (промерзание почвы, засушливый период) может погибнуть.

Почему лучше сначала сажать в 2-3 л контейнер, а потом ещё в 5-6 л ?

У сосен пластичная корневая система. Все корни она располагает по поверхности стенок контейнера, поэтому, пересаживая её в контейнер большего размера, мы добиваемся более развитых корней – это создаёт плотный земляной ком, что облегчает пересадку в грунт.

Заключение

В результате проведенных исследований и эксперимента наша гипотеза подтвердилась, сосны, возможно, выращивать в домашних условиях. Мы выяснили, что размножение сосны (как обыкновенной, так и крымской) дело достаточно хлопотное, но вполне  выполнимое. При соблюдении всех правил по их выращиванию, борьбе с их болезнями, можно вырастить саженцы самостоятельно.

         В этом году мы продолжим начатую нами работу. Выращенный посадочный материал мы планируем использовать для пополнения школьного учебно – опытнического участка, на котором уже произрастают несколько «взрослых» саженцев сосны обыкновенной. Общеизвестно, что сосна может быть объектом воровства особенно во время новогодних праздников, поэтому мы планируем вести строгий учет и контроль над каждым саженцем, а так же проводить разъяснительную работу среди населения по предупреждению таких случаев.

Приложение