from 01.01.2018 to 01.01.2025
Russian Federation
Voronezh, Voronezh, Russian Federation
The Poplars (genus Populus L.) have a rapid growth and resistance to abiotic stress. They often used in urban landscaping and forest planting. The poplars reproduction by cuttings promotes of breeding achievements in forest and landscape management. The optimal conditions of lighting, temperature, moisture and soil nutrients are need for growth and development of cuttings. The purpose of this article was to study the effect of the Organic Mix fertilizer on the growth parameters of cuttings of 'E.S.–38' poplar variety. The effect of organic fertilizer "Organic Mix" on the "E.S.–38" variety poplar cuttings growth parameters detected at the first time. Study conducted for perspective poplar variety for landscaping urban areas due to its resistance to adverse environ-mental conditions. This study is aimed at evaluating the effectiveness of this organic fertilizer for accelerated cultivation of poplar seedlings of this variety, unlike other studies that used other types of fertilizers and different varieties of poplar. The height, diameter, number of leave and biomass measured in experience and control plants during the two-month research. The results of the experiment confirmed the Organic Mix fertilizer application effectiveness: the growth increase of 76% for containerized experience plants. Experimental plants dry biomass increased of twice at compared with control plants. The positive effect of Organic Mix fertilizer on the poplar cuttings growth parameters can be used for to optimize the cultivation process which contributes to an increase of high-quality planting material amount.
poplar, cuttings, organic fertilizer, morphometric parameters, biomass, growth processes
Введение
Тополь (Populus spp.) встречается практически повсеместно и занимает важное место в озеленении городов благодаря множеству его полезных свойств, положительно влияющих как на окружающую среду, так и на жизнь общества [21].
Тополь – это быстрорастущее дерево, характерное для умеренных климатических зон [15]. Его быстрое развитие и способность к вегетативному размножению позволяют использовать разные виды тополя (Populus sp.) для селекции и выращивания. В настоящее время в результате селекционной работы доступны различные виды, сорта тополей, которые выращиваются вегетативно и формируют клоновое потомство, сохраняющее быстрый рост, форму ствола, устойчивостью к болезням и воздействию факторов окружающей среды [5, 8].
При озеленении городов учитывается важная особенность тополя – его способность активно поглощать вредные газообразные выбросы и эффективно осаждать пыль. Благодаря этому дерево значительно улучшает качество воздуха в городской среде, уменьшая содержание таких загрязнителей, как углекислый газ, оксиды азота и серы. Кроме того, крупные листья тополя задерживают частицы пыли, помогая очищать воздух от твердых примесей [1].
Создание оптимальной методики вегетативного размножения тополей путем черенкования для массового воспроизводства потомства с сохранением ценных генетических характеристик существенно улучшит результаты селекционной работы. Это позволит увеличить ассортимент посадочного материала и удовлетворить запросы в озеленении садов, парков и городских территорий [22].
Черенкование представляет собой один из самых действенных методов вегетативного размножения, позволяющий сохранить все сортовые характеристики родительского растениях [6]. Этот метод является одним из старейших способов селекции и клонального размножения тополей, основан на способности развития придаточных корней и почек [19].
Равномерное развитие черенков требует оптимального сочетания солнечного света, тепла, питательных элементов и множества других естественных условий. Одним из ключевых факторов является плодородие почвы, которое играет ключевую роль в жизнедеятельности молодых растений [3]. Тополя относятся к числу видов деревьев, требовательных к влажности, питательным веществам и освещенности. Исследования показывают, что контроль роста на ранних стадиях развития может положительно сказаться как на выживаемости, так и на начальном росте этих растений [17].
Использование органических и неорганических удобрений способствует значительному увеличению массы побегов и корней, а также общей биомассы [18]. Известно, что применение удобрений в период активного роста тополя в питомнике оказывает позитивное воздействие. Удобрения не только поддерживают плодородие почвы, но и улучшают её физические, химические и биологические характеристики, тем самым уменьшая нагрузку на грунт. В большинстве научных работ органические и неорганические удобрения рассматриваются прежде всего как источники азота, фосфора, калия, а также как потенциальные источники микроэлементов, включая железо, цинк и бор [8].
Во многих промышленных странах синтетические удобрения в настоящее время замещаются органическими, которые не только не наносят вред растениям и человеку, но также существенно улучшают структуру почвы, изменяя ее механический состав и повышая образование почвенных гидроколлоидов, поддерживают состояние почвенной микрофлоры и стимулируют рост растений [10].
Однако органическое удобрение имеет множество преимуществ благодаря сбалансированному поступлению питательных веществ, включая микроэлементы, повышенной доступности питательных веществ в почве из–за микробной активности почвы, разложению вредных элементов, улучшению структуры почвы и развитию корней, а также повышенной доступности почвенной воды [4]. Для нормального роста и развития тополя необходимы следующие питательные вещества:
1. Азот (N) – важный элемент для роста листьев и побегов. Он стимулирует рост зеленой массы растения [9].
1. Garus I.A., Runova E.M., Orlova Yu.V. Ocenka sostoyaniya topolya bal'zamicheskogo (Populus balsamifera L.) v zelenyh nasazhdeniyah Bratska Prirodoobustroystvo. 2023; 4: 103-109.
2. Zharkova N. N., Suhockaya V.V., Ermohin Yu. I. Effektivnost' primeneniya cinkovyh udobreniy pri vyraschivanii lekarstvennyh kul'tur v usloviyah Zapadnoy Sibiri. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 1(64): 77 -84. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2071 –2243.2020.1.77.
3. Kabanova S. A, Kabanov A.N., Kirillov V. Yu., Danchenko M.A.. Primenenie udobreniy v lesnyh pitomnikah. Lesnoy vestnik. 2020; 4: 52-58. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie–udobreniy–v–lesnyh–pitomnikah–kazahstana.
4. Kapustin V. P., Brusenkov A. V. Organicheskie udobreniya i urozhaynost' sel'skohozyaystvennyh kul'tur. 2020; 2(38): 86-89. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/organicheskie-udobreniya-i-urozhaynost....
5. Carev A.P., Careva R.P., Carev V.A., Laur N.V. Nekotorye rezul'taty ispytaniya topoley v central'noy lesostepi. Lesohozyaystvennaya informaciya. 2023; 1: 111-120. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nekotorye-rezultaty-ispytaniya-topoley...
6. Ceplyaev A.N., Popova A.A., Pal'ceva A.V. Effektivnost' razmnozheniya razlichnyh sortov dekorativnyh kustarnikov metodom zelenogo cherenkovaniya v usloviyah Voronezhskoy oblasti // Lesovodstvenno-biologicheskie osnovy ustoychivosti prirodnyh i iskusstvennyh fitocenozov : mater. mezhdunar. molodezhnoy nauch.-prakt. konferencii. S. 249-254. DOI: https://doi.org/10.58168/FBFSNAP2024_249-254.
7. Ahmed N., Zhang B., Chachar Z. et al. Micronutrients and their effects on Horticultural crop quality, productivity and sustainability. . 2024; 323: 112512. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112512.
8. Bergante S., Barbetti R., Coaloa D., Facciotto G. Nitrogen fertilization of ‘I-214’ poplar trees with urea and different slow-release fertilizers: Yield, economic and environmental aspects. . 2023; V. 173: 106806. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2023.106806.
9. Giaudinis G., Jasinskas A., Karčauskienė D., Repšienė R. The effect of liming and nitrogen application on common osier and black poplar biomass productivity and determination of biofuel quality indicators. Renewable Energy. 2020; 152: 1035-1040. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.01.139.
10. Grammenou A., Petropoulos S.A., Thalassinos G. Biostimulants in the Soil–Plant Interface: Agro-environmental Implications—A Review. . 2023; 7: 583 –600. DOI: https://doi.org/10.1007/s41748 –023 –00349 –x.
11. Ishfaq M., Wang Y., Yan M. et al. Physiological Essence of Magnesium in Plants and Its Widespread Deficiency in the Farming System of China. Front Plant Sci. 2022; 13: 802274. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.802274.
12. Jing T., Li J., He Y. et al. Role of calcium nutrition in plant Physiology: Advances in research and insights into acidic soil conditions - A comprehensive review. Plant Physiol Biochem. 2024; 210: 108602. DOI: https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.108602.
13. Karacic A., Adler A., Weih M. An Analysis of Poplar Growth and Quality Traits to Facilitate Identification of Climate-Adapted Plant Material for Sweden. 2021; : 409-425. DOI: https://doi.org/10.1007/s12155-020-10210-y.
14. Khan F., Siddique A.B., Shabala S., Zhou M., Zhao C. Phosphorus Plays Key Roles in Regulating Plants' Physiological Responses to Abiotic Stresses. Plants (Basel). 2023; 12(15): 2861. DOI: https://doi.org/10.3390/plants12152861.
15. Komán S., Németh R., Báder M. An Overview of the Current Situation of European Poplar Cultures with a Main Focus on Hungary. Applied Sciences. 2023; 13(23):12922. DOI: https://doi.org/10.3390/app132312922.
16. Mir A.R, Pichtel J., Hayat S. Copper: uptake, toxicity and tolerance in plants and management of Cu-contaminated soil. Biometals. 2021; 34(4): 737-759. DOI: https://doi.org/10.1007/s10534-021-00306-z.
17. Qiao R., Song Z., Chen Y. et al. Planting density effect on poplar growth traits and soil nutrient availability, and response of microbial community, assembly and function. BMC Plant Biol. 2024; 24(1): 1035. DOI: https://doi.org/10.1186/s12870-024-05648-715.
18. Singh G., Singh T., Singh A.. International Journal of Bioresource and Stress Management. 2019; 10 (1): 64-69. – DOI: https://doi.org/10.23910/IJBSM/2019.10.1.1928.
19. R., Magagnotti N., Lombardini C., Leonello E.C. The effect of cutting technique on the mortality and resprouting vigor of poplar stumps in short-rotation plantations. Canadian Journal of Forest Research. 2021; 51(3): 439-444. DOI: https://doi.org/10.1139/cjfr-2020-0208.
20. Thornburg T.E., Liu J., Li Q. et al. Potassium Deficiency Significantly Affected Plant Growth and Development as Well as microRNA-Mediated Mechanism in Wheat (Triticum aestivum L.). Front Plant Sci. 2020; 11: 1219. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01219.
21. Xi B., Clothier B., Coleman M. G. et al. Irrigation management in poplar (Populus spp.) plantations: A review. Forest Ecology and Management. 2021; 494: 119330. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119330 5 5.
22. Yu Y., Meng N., Chen S. et al. Transcriptomic profiles of poplar (Populus simonii × P. nigra) cuttings during adventitious root formation. Front Genet. 2022; 13: 968544. DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2022.968544.
