Зависимость энергии прорастания семян Pinus sylvestris L. от температуры водяного ложа в условиях стандартизированного лабораторного проращивания

Представлены результаты экспериментального исследования зависимости энергии прорастания семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) от температуры водяного ложа в условиях стандартизированного лабораторного проращивания. Цель работы – определение оптимального температурного режима для увеличения энергии прорастания семян сосны обыкновенной и верификация требований ГОСТ 13056.697 с учетом климатических особенностей Архангельской области. Исследование выполнено на аппарате АПС01 с регулируемой температурой водяного ложа. Экспериментальная выборка включала 11 вариантов испытаний (в том числе референсный по ГОСТ) с четырьмя повторностями каждый. Независимой переменной служила температура водяного ложа (диапазон +16,6...+30,0 °C днем, +14,0...+25,0 °C ночью), зависимыми – количество проросших семян (энергия прорастания) и длина корешка. Статистическая обработка данных охватывала расчет описательной статистики, коэффициента корреляции Пирсона и однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Установлено, что максимальная энергия прорастания семян сосны составляет 69±0,9 % при среднесуточной температуре водяного ложа +18,0 °C (+20,2 °C днем, +17,3 °C ночью). Дальнейшее повышение температуры вызывает резкое снижение их всхожести. Коэффициент корреляции выявил слабую отрицательную линейную зависимость между ростом температуры и энергией прорастания семян. Однофакторый дисперсионный анализ продемонстрировал статистически значимые различия между группами (F = 481,5; p < 0,05), что позволяет отвергнуть нулевую гипотезу об отсутствии влияния температуры. Выявлено расхождение между оптимальной температурой по данным исследования (+18,0 °C) и референсной температурой по ГОСТ (+20,9 °C). Линейный прогноз указывает на критическую точку прорастания около +41 °C, что связано с риском денатурации белков и активации патогенных процессов (например, развития плесени Penicillium spp.). Результаты свидетельствуют о возможном введении зональных поправок при проращивании семян сосны обыкновенной с учетом региональных особенностей. Поправочные коэффициенты должны базироваться на долгосрочных метеорологических данных и широтной зональности. Исследования касаются изменения температуры проращивания в лабораторных условиях в соответствии с природными условиями региона и могут применяться для повышения эффективности технологий лесовосстановления. 

1. ГОСТ 13056.6–97 Семена деревьев и кустарников – Метод определения всхожести: межгосударственный стандарт: утв. и введ. в действие постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 12 марта 1998 г. № 48: дата введения 01.07.1998. М., 1998. 31 с.

2. Дровнина С. И., Беляев В. В., Хмара К. А. Температура почвы на территориях с различными показателями конвективного теплового потока в Архангельской области // Вестник Поморского университета. Серия «Естественные и точные науки». 2007. № 2. С. 20–25.

3. Жигулин А. В., Оплетаев А. С. Влияние освещенности на рост сеянцев с закрытой корневой системой // Междунар. науч.-исслед. журн. 2021. № 11(113)-1. С. 124–128. DOI: 10.23670/IRJ.2021.113.11.022

4. Мохначев П. Е., Махнева С. Г., Потапенко А. М., Бартыш А. А., Клеткин А. А. Основные показатели качества семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), сформированных в условиях аэропромвыбросов разного химического состава // Леса России и хозяйство в них. 2023. № 3 (86). С. 65–73. DOI: 10.51318/FRET.2023.3.86.007

5. Наквасина Е. Н. Географическая изменчивость как основа семеноводства сосны обыкновенной на Европейском Севере России : автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: специальность 06.03.01 – Лесные культуры, селекция и семеноводство / СПб., 2000. С. 12. // Национальная электронная библиотека : [сайт]. URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_RU_NLR_bibl_831258/?ysclid=mimuagazcv756728101 (дата обращения: 15.02.2024).

6. Нилов В. Н. О микроклимате вейниковых вырубок // Вопросы таежного лесоводства на Европейском Севере. М. : Наука, 1967. С. 125–130.

7. Протопопов В. В. Микроклиматические условия в зарослях кипрея [Chamaenerium angustifolium (L.) Scop.] // Ботанический журнал. 1959. Т. 44, № 8. С. 1125–1134.

8. Сурсо М. В. Микрофенология женского репродуктивного цикла и структура урожаев семян сосны обыкновенной в северной тайге [Текст] // Известия вузов. Лесной журнал 2015 № 2. С. 50–62. ISSN 0536-1036. Библиогр.: с. 59–62 [сайт]. URL: https://lesnoiz-hurnal.ru/upload/iblock/165/5-_-surso.pdf?ysclid=mimvi63xj490565966 (дата обращения: 10.03.2024).

9. Castoldi E., Mattioni C., Vendramin G. G., La Porta, N. Effect of seed mass and number of cotyledons on germination and early seedling performance in two Mediterranean pines under contrasting temperature regimes // Annals of Forest Science, 2014. Vol. 71(7). Р. 847–856. DOI:10.5424/fs/2014233-05480

10. Kamra S. K. Germination studies on Scots pine (Pinus sylvestris L.) seed. Silvae Genetica. 1968. Vol. 17(3–4). Р. 95–98. URL: https://pub.epsilon.slu.se/5842/1/SFS062.pdf (дата обращения: 10.03.2024).