Введение

Питомник – это место, где растения размножаются и выращиваются до пригодного размера. В основном, речь идет о растениях для садоводства, лесоводства или биологии сохранения, а не для сельского хозяйства. Питомники бывают розничными, продающими растения населению; оптовыми, продающими только предприятиям, таким как другие питомники и коммерческие садовники; и частными, обеспечивающими потребности учреждений или частных владений. Некоторые питомники также занимаются селекцией растений. "Питомниковод" – это человек, владеющий питомником или работающий в нем. Некоторые питомники специализируются в определенных областях, таких как размножение и продажа небольших растений или растений с открытой корневой системой другим питомникам; выращивание растительного материала до товарного размера или розничная продажа. Питомники также могут специализироваться на определенном типе растений, например, почвопокровных, теневыносливых или растений для рокариев. Некоторые производят большие объемы посадочного материала, будь то саженцы или привитые деревья, определенных сортов для таких целей, как фруктовые деревья для садов или лесопосадочный материал для лесного хозяйства. Некоторые производители производят сезонный посадочный материал, готовый к весне для экспорта в более холодные регионы, где размножение не могло начаться так рано, или в регионы, где сезонные вредители препятствуют прибыльному выращиванию в начале сезона.

Питомники

Существует несколько различных типов питомников растений, которые обычно делятся на оптовые и розничные, хотя между ними может быть некоторое пересечение в зависимости от конкретной деятельности. Оптовые питомники производят растения в больших количествах, которые затем продаются розничным питомникам.

Оптовые питомники могут быть небольшими предприятиями, специализирующимися на определенном виде растений и использующими небольшую площадь земли, или очень крупными, занимающими много акров. Они размножают растительный материал или закупают растения в других питомниках, включая укорененные и неукорененные черенки, небольшие укорененные растения, называемые плагинами, или растения с открытой корневой системой, выращенные в поле и доведенные до нужного размера. Некоторые оптовые питомники производят растения по контракту для других, которые размещают заказ на определенное количество и размер растений, в то время как другие выращивают широкий ассортимент растений, предлагаемых для продажи другим питомникам и ландшафтным дизайнерам по принципу "первый пришел – первый обслужен". Розничные питомники продают растения, готовые к посадке в ландшафт или использованию в домах и на предприятиях.

Методы

Размножающие питомники производят новые растения из семян, черенков, культуры тканей, прививки или деления. Затем растения доводят до товарного размера и продают другим питомникам, которые могут продолжать выращивать их в больших контейнерах или в поле до достижения необходимого размера. Размножающие питомники также могут продавать растительный материал, достаточный для розничной продажи, и таким образом продавать его непосредственно розничным питомникам или садовым центрам (которые редко занимаются собственным размножением растений). Питомники выращивают растения для лесовосстановления, зоопарков, парков и городов. В США питомники производят около 1,3 миллиарда саженцев в год для проектов по восстановлению лесов. Растения выращивают в открытом грунте, в контейнерах, в туннелях или теплицах. В открытом грунте питомники выращивают декоративные деревья, кустарники и травянистые многолетники. В контейнерных питомниках выращивают небольшие деревья, кустарники и травянистые растения, обычно предназначенные для продажи в садовых центрах. В них обеспечивается надлежащая вентиляция, освещение и т.д. Растения можно выращивать из семян, но наиболее распространенным методом является укоренение черенков, которые берутся из верхушек побегов или корней.

Кондиционирование

С целью получения посадочного материала, более устойчивого к стрессам после высадки в постоянное место, были предприняты попытки разработки и применения различных методов обработки в питомнике. Например, Buse и Day (1989) изучили влияние подготовки (кондиционирования) саженцев белой и черной ели на их морфологию, физиологию и последующие показатели после высадки. В качестве обработки применялись обрезка корней, выкручивание саженцев и внесение калийных удобрений в количестве 375 кг/га. Обрезка корней и выкручивание изменяли характеристики саженцев в питомнике, уменьшая высоту, диаметр корневой шейки, соотношение побега к корням и размер почек, но не улучшали выживаемость или рост после посадки. Внесение удобрений снижало рост корней у черной ели, но не оказывало влияния на рост корней белой ели.

Упрочнение, морозостойкость

Растения различаются по своей восприимчивости к повреждениям от мороза. Повреждения могут быть катастрофическими, если "незакаленные" саженцы подвергнутся воздействию мороза. Морозостойкость может быть определена как минимальная температура, при которой определенный процент случайной популяции саженцев выживет или получит определенную степень повреждения (Siminovitch 1963, Timmis and Worrall 1975). Обычно используется термин LT50 (летальная температура для 50% популяции). Определение морозостойкости в Онтарио основано на измерении утечки электролитов из 2-3 сантиметровых верхушечных почек основного стебля, взятых еженедельно (Colombo and Hickie 1987). Почки замораживают, затем оттаивают и погружают в дистиллированную воду, электрическая проводимость которой зависит от степени повреждения клеточных мембран при замораживании и высвобождения электролитов. Уровень морозостойкости -15 °C используется для определения готовности контейнерного посадочного материала к высадке из теплицы, а -40 °C – для определения готовности к замораживанию (Colombo 1997). В более ранней методике саженцы в горшках помещали в морозильную камеру и охлаждали до определенного уровня в течение определенного времени; через несколько дней после извлечения саженцы оценивали на предмет повреждений по различным критериям, включая запах, общий внешний вид и исследование тканей камбия (Ritchie 1982). Посадочный материал для осенней посадки должен быть должным образом закален. Саженцы хвойных пород считаются закаленными, когда сформировались верхушечные почки и прекратился рост тканей стебля и корней. У некоторых видов цвет и жесткость хвои также указывают на состояние покоя, но эти признаки не проявляются у белой ели.

Лесные питомники

На рост саженцев, как в лесу, так и в питомнике, в первую очередь влияет плодородие почвы, однако плодородие почвы в питомнике гораздо легче поддается улучшению, чем в лесу. Азот, фосфор и калий регулярно вносятся в качестве удобрений, а кальций и магний – время от времени. Вносимый с удобрениями азот не накапливается в почве, образуя заметный запас доступного азота для последующих культур. Фосфор и калий, напротив, могут накапливаться, создавая запас, доступный в течение длительного времени. Удобрение позволяет саженцам продолжать рост в течение более продолжительного периода вегетационного периода по сравнению с неудобренными саженцами; удобренная белая ель достигает вдвое большей высоты, чем неудобренная. Высокое плодородие в среде для укоренения способствует росту побегов в ущерб росту корней, что может привести к появлению непропорционально высоких саженцев, плохо приспособленных к суровым условиям посадочного участка. Избыток питательных веществ может замедлить рост или снизить поглощение других питательных веществ. Кроме того, избыток ионов питательных веществ может затянуть или ослабить рост, препятствуя своевременному развитию покоя и укреплению тканей, необходимому для перезимовки.

Типы запасов, размеры и партии

Размер саженцев обычно соответствует нормальному распределению при выкопке для посадочного материала. Саженцы с замедленным ростом в нижней части шкалы обычно отбраковываются до установленного лимита, но, особенно среди саженцев с открытой корневой системой, разброс в размерах обычно значителен. Доббс (1976) и Макминн (1985a) исследовали, как показатели 2+0 белой ели с открытой корневой системой соотносятся с различиями в начальном размере посадочного материала. Саженцы были пересортированы на крупные, средние и мелкие фракции в соответствии с их свежим весом. Мелкая фракция (20% от исходного запаса) имела лишь четверть сухой массы крупной фракции на момент высадки. Десять лет спустя, на участке со шрамами от подготовки почвы, саженцы крупной фракции имели почти на 50% больший объем ствола, чем саженцы мелкой фракции. Без подготовки участка крупный посадочный материал был более чем в два раза больше мелкого через 10 лет. Аналогичные результаты были получены при повторной сортировке 2+1 трансплантатов, отобранных для определения потенциала роста корней. Крупный посадочный материал имел более высокий потенциал роста корней, а также большую массу, чем мелкая фракция. Важность большого размера на момент посадки особенно заметна, когда саженцы сталкиваются с сильной конкуренцией со стороны другой растительности, хотя большая начальная масса не гарантирует успеха. То, что потенциал роста посадочного материала зависит от гораздо большего, чем размер, становится очевидным из невысокой успешности пересадки мелких саженцев 2+0 для использования в качестве 2+1 "восстановительных" трансплантатов. Типы саженцев белой ели были 2+0, 1.5+0.5, 1.5+1.5 и 3+0. Саженцы были выращены в лесном питомнике Мидхерст и тщательно обработаны при выкопке в три срока, упаковке и горячей посадке в культивированную, очищенную от сорняков суглинистую почву. Через 7 лет общая выживаемость составила 97%, без значительных различий в выживаемости между типами саженцев. Саженцы 1.5+1.5 со средней высотой 234 см были значительно выше на 18-25%, чем другие типы саженцев. Саженцы 1.5+1.5 также имели значительно больший диаметр ствола, чем другие типы саженцев на 30-43%. Лучший тип саженцев был на 57 см выше и на 1 см больше в диаметре ствола, чем худший. Дата выкопки не оказала существенного влияния на рост или выживаемость. Высокогорные районы в южных горах Британской Колумбии характеризуются коротким вегетационным периодом, низкими температурами воздуха и почвы, суровыми зимами и глубоким снегом. Лайзерович и др. (2006) сравнили выживаемость и рост ели Энгельмана и субальпийской пихты, высаженных в 3 лесокультурных опытах на таких участках в разрывах различного размера. Выживаемость через 5 или 6 лет снижалась с уменьшением размера разрыва. Высота и диаметр также уменьшались с уменьшением размера разрыва; средняя высота составляла от 50 до 78 см через 6 лет, что соответствует ожидаемой высоте для ели Энгельмана в исследовании посадки на большой высоте в юго-восточной Британской Колумбии. В больших разрывах (≥1,0 га) прирост высоты к 6 году составлял от 10 до 20 см. Лайзерович и др. пришли к выводу, что посадка хвойных деревьев на вырубках на большой высоте в южных горах Британской Колумбии, вероятно, будет успешной, даже вблизи границы леса; и системы выборочных рубок, основанные на разрывах площадью 0,1 га или больше, также, вероятно, будут успешными. Разрывы площадью менее 0,1 га не обеспечивают подходящих условий для обеспечения адекватной выживаемости или роста высаженных хвойных деревьев.

Растения

Посадочный материал, включающий “сеянцы, рассаду, черенки и, изредка, самосев для высадки”, – это питомниковый материал, подготовленный к высадке в постоянное местообитание. Количество семян, используемых в производстве саженцев белой ели и при прямом посеве, варьируется в зависимости от применяемого метода. Рабочее определение качества посадочного материала было принято на семинаре IUFRO 1979 года, посвященном методам оценки качества посадочного материала в Новой Зеландии: “Качество посадочного материала – это степень, в которой данный материал реализует цели ведения лесного хозяйства (до конца цикла рубок или достижения определенных желаемых результатов) при минимальных затратах. Качество – это соответствие назначению”. Поэтому четкое определение целей является обязательным условием для определения качества посадочного материала. Необходимо не только определить показатели, но и оценить их соответствие целям ведения лесного хозяйства. Посадочный материал производится для реализации лесной политики организации. Важно различать “качество посадочного материала” и “потенциал продуктивности посадочного материала” (ППМ). Фактическая продуктивность конкретной партии высаженного посадочного материала определяется лишь частично видом и состоянием материала, то есть его внутренним ППМ. Внешний вид, особенно материала, извлеченного из холодильного хранения, может ввести в заблуждение даже опытных лесоводов, которые сочли бы оскорбительным сомнение в их способности распознавать хороший посадочный материал. До демонстрации Уэйкли (1954) важности физиологического состояния посадочного материала для определения его способности к приживанию и росту после высадки, и во многом даже после этого, морфологический вид обычно служил основой для оценки качества посадочного материала. Однако постепенно стало понятно, что дело не только в этом. Такер и др. (1968), например, после оценки данных о выживаемости в течение 10 лет в нескольких экспериментальных плантациях белой ели в Манитобе отметили, что “возможно, самым важным выводом является то, что некоторые партии рассады показали лучшие результаты, чем другие”, хотя вся рассада обрабатывалась и высаживалась с осторожностью. Интуитивное убеждение, что “хорошо выглядящий материал должен быть хорошим”, является убедительным, но потенциально опасным принципом. Великий учитель, горький опыт, не раз демонстрировал ошибочность такой оценки, хотя и обратное утверждение – “плохо выглядящий материал должен быть плохим” – скорее всего, справедливо. Физиологические свойства посадочного материала скрыты и должны быть выявлены путем испытаний. Потенциал выживания и роста партии посадочного материала можно оценить по различным морфологическим и физиологическим характеристикам материала или его выборки. Тем не менее, размер, форма и общий вид саженца могут дать полезную информацию о ППМ. В условиях низкой стрессовости при высадке и при минимизации цикла обработки и извлечения посадочного материала, система, основанная на спецификациях для питомников и минимальных морфологических стандартах для приемлемых саженцев, работает достаточно эффективно. В определенных обстоятельствах выгода часто достигается при использовании крупного посадочного материала высокого морфологического качества. Длина лидера, диаметр стебля, объем корневой системы, соотношение побега к корню и высота к диаметру были соотнесены с продуктивностью в конкретных почвенно-климатических условиях и при определенных условиях посадки. Однако представление о том, что “больше – лучше”, игнорирует лежащую в основе сложность. Шмидт-Вогт (1980), например, обнаружил, что хотя смертность среди крупной рассады в год посадки выше, чем среди мелкой, смертность в последующие вегетационные периоды выше среди мелкой рассады, чем среди крупной. Большая часть литературы о сравнительной продуктивности саженцев осложнена неопределенностью относительно того, имеют ли сравниваемые партии одинаковое физиологическое состояние; различия делают такие сравнения недействительными. Высота и диаметр корневой шейки обычно признаются наиболее полезными морфологическими критериями и часто являются единственными, используемыми при установлении стандартов. Количественная оценка морфологии корневой системы затруднительна, но может быть выполнена, например, с помощью фотометрического ризометра для определения площади пересечения или объема методами вытеснения или гравиметрическими методами. Посадочный материал всегда подвергается воздействию различных условий, которые никогда не бывают оптимальными в полной мере. Воздействие неоптимальных условий вызывает стресс у растений. Руководитель питомника стремится и обычно способен избегать стрессов, превышающих умеренные, то есть ограничивать стрессы уровнями, которые растения могут переносить без серьезного ущерба. Широкое распространение получила практика применения в питомниках режимов, обеспечивающих посадочный материал характеристиками, повышающими его способность выдерживать стрессы при высадке, путем управления уровнями стресса в питомнике для “закаливания” посадочного материала и повышения его устойчивости к различным послепосадочным стрессам окружающей среды, особенно в отношении контейнерной рассады. Высаженный материал, не способный переносить высокие температуры на поверхности почвы, не приживется на многих лесных участках, даже в самых северных регионах. Факторы, влияющие на теплоустойчивость, были исследованы Коломбо и др. (1995); в этом отношении важны производство и роль тепловых белков (ТБ). ТБ, постоянно присутствующие в черной ели и многих других, возможно, большинстве высших растений, важны как для нормального функционирования клеток, так и для механизма стрессовой реакции после воздействия высоких, нелетальных температур. По крайней мере, в черной ели существует связь между ТБ и повышенным уровнем теплоустойчивости. Исследование суточной изменчивости теплоустойчивости корней и побегов саженцев черной ели в возрасте 14–16 недель показало во всех 4 испытаниях, что теплоустойчивость побегов значительно выше во второй половине дня, чем утром. Температура является основным фактором, контролирующим скорость, и необходимо следить за тем, чтобы избежать перегрева. Навратил (1982) неудовлетворительные показатели выживаемости после посадки, не связанные с морфологией материала, привели к попыткам оценить физиологическое состояние посадочного материала, особенно для количественной оценки способности к образованию новых корней. Можно предположить, что новый рост корней необходим для успешного приживания материала после посадки, но, хотя тезис о том, что РГК положительно связан с полевой продуктивностью, кажется разумным, подтверждающие данные скудны. Физиологическое состояние саженцев отражается в изменениях активности корней. Это помогает определить готовность материала к извлечению и хранению, а также к высадке после хранения. Навратил (1982) придерживался аналогичной линии, как и в пионерской работе Стоуна (1955) в Калифорнии. Симпсон и Ритчи (1997) обсуждали утверждение о том, что потенциал роста корней посадочного материала предсказывает полевую продуктивность; их вывод заключался в том, что потенциал роста корней, как суррогат для жизнеспособности саженцев, может предсказывать полевую продуктивность, но только в тех ситуациях, когда позволяют почвенно-климатические условия. Выживаемость после посадки лишь частично зависит от способности высаженного материала образовывать корни в тестовых условиях; емкость роста корней не является единственным предиктором продуктивности плантации. Некоторые серьезные проблемы препятствуют более широкому использованию РГК в лесном хозяйстве, в том числе: не стандартизированные методы; не стандартизированная количественная оценка; неопределенная корреляция между количественно оцененным РГК и полевой продуктивностью; изменчивость внутри данной, номинально идентичной, партии посадочного материала; и нерелевантность значений РГК, определенных на выборке из родительской популяции, которая впоследствии, перед посадкой, подвергается каким-либо существенным физиологическим или физическим изменениям. В своей нынешней форме тестирование РГК полезно в лесном хозяйстве главным образом как средство выявления посадочного материала, который, хотя и не имеет видимых повреждений, находится в состоянии упадка. Содержание влаги в саженцах можно увеличить или уменьшить при хранении, в зависимости…

Классификация по коду описания рассады

Поскольку возраст сам по себе не является достаточной характеристикой посадочного материала, были разработаны различные коды для описания таких параметров, как высота, диаметр стебля и соотношение надземной части к корневой системе. Код описания может включать указание на планируемый сезон посадки.

Физиологические характеристики

Ни возрастная классификация, ни код описания саженцев не дают информации о физиологическом состоянии посадочного материала, однако строгое соблюдение определенной технологии выращивания в сочетании с наблюдением за результатами посадки в течение нескольких лет позволяет получить материал, пригодный для последующего воспроизводства.

Классификация по системе производства

Материал для питомников продается с использованием различных систем. Наиболее распространенными системами для древесных растений являются растения с открытой корневой системой, в контейнерах и с земляным комом в мешковине. В Северной Америке существуют специальные руководства по выращиванию растений с открытой корневой системой и в контейнерах. Американский стандарт для питомников (ANSI Z.60.1) и канадский стандарт питомничного материала устанавливают спецификации, определяющие, к какой размерной категории относится растение. Если растение выращивается в контейнере, а не в поле, регулярная пересадка в горшки большего размера важна для предотвращения оплетения корней. Воздух останавливает рост и закручивание корней вокруг стенок горшка. Контейнерное выращивание можно использовать для любых видов растений, которые затем весной пересаживают обратно в поле или утилизируют при нехватке места. Проблема оплетения корней отсутствует у растений с открытой корневой системой, поскольку нет контейнера, вокруг которого могли бы закручиваться корни. Растения с открытой корневой системой должны соответствовать стандартам, предусматривающим отсутствие деформаций корней и вредителей. Размер земляного кома у деревьев с земляным комом в мешковине зависит от диаметра ствола и вида дерева. Земляной ком должен быть достаточно глубоким, чтобы сохранить большую часть корневой системы, а также достаточно прочным, чтобы не разрушиться при транспортировке или посадке. Существуют термины для обозначения стадии развития растений в питомнике. Лайнеры – это молодые растения возрастом один-два года, которые могут продаваться как с открытой корневой системой, так и в контейнерах. Кнут – это дерево, состоящее только из ствола с небольшим количеством или полным отсутствием ветвей. Кнуты можно вырастить из одревесневших черенков, саженцев или размножить окулировкой – методом прививки, при котором отдельная почка желаемого сорта прививается на подвой. В случае окулировки подвой будет старше корневой шейки.