Effect of Nutrient Substrate on Seedling Growth and Biomass Allocation of Picea obovata Ledeb. in Northern Mongolia | Влияние питательного субстрата на рост и распределение биомассы сеянцев Picea obovata Ledeb. в Северной Монголии

English. The development of seedling production technology and methods of establishing highyielding plantations of Picea obovata Ledeb. on a scientific basis is one of the urgent problems of forestry in Mongolia. In this study, we aimed to solve the following problems: to conduct a comparative analysis of the seedling growth parameters and biomass accumulation grown on different nutrient substrates; to assess the relationship between seedling growth, biomass accumulation and soil properties; to determine the most optimal nutrient substrates for seedling production of Siberian spruce in greenhouse conditions in Northern Mongolia. Six formulations of nutrient substrates (T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6) were used for the seedling production of Picea obovata Ledeb. in greenhouses equipped with a sprinkler system. Nutrient substrates were prepared using black soil, manure, compost, peat, sawdust, sand in different composition ratios. During the 4-year-observation period height, root collar diameter, root length and aboveground and belowground biomass of seedlings were measured at the end of each growing season. We divided the biomass of seedlings into several structural elements. We found that all tested nutrient substrates, except the control substrate, had a positive effect on seedling growth in height and diameter. Comparative analyses showed that different ratio and composition of black soil, compost, manure, sawdust, and sand in the nutrient substrate had different effects on seedling growth (p > 0.001) and biomass accumulation (p > 0.001). Among the proposed nutrient substrates, the treatments T2 (50 % black soil + 20 % sand + 20 % peat + 10 % compost) and T6 (60 % black soil + 20 % sand + 10 % peat + 10 % compost) were selected as the most effective soil substrate that are suitable for further seedling production of Siberian spruce under greenhouse conditions in Mongolia. There fore, it was observed that good root system development was a determinant of seedling growth in height, diameter, and aboveground biomass accumulation especially from 3–4 years of age. Spruce seedling growth was positively correlated not only with humus content (r = 0.46), but also with soil acidity (r = 0.43) and available phosphorus (r = 0.48). The results of this investigation made an important contribution to the development of production technology for growing standard and large-sized seedlings of Picea obovata in greenhouse complexes in Northern Mongolia. For citation: Jagdag D., Batsaikhan G., Baatarbileg N., Lobanov A.I., Gerelbaatar S. Effect of Nutrient Substrate on Seedling Growth and Biomass Allocation of Picea obovata Ledeb. in Northern Mongolia. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 6, pp. 57–69. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-57-69

Russian. Разработка технологии производства сеянцев и способов создания высокопродуктивных насаждений Picea obovata Ledeb. на научной основе является одной из актуальных проблем лесного хозяйства Монголии. Проведен сравнительный анализ показателей роста выращенных на различных питательных субстратах сеянцев ели сибирской и накопления их биомассы. Оценена взаимосвязь между ростом сеянцев, накоплением их биомассы и свойствами почвы. Определены наиболее оптимальные питательные субстраты для выращивания сеянцев в тепличных условиях Северной Монголии. Сеянцы ели сибирской выращивали в теплицах, оборудованных системой дождевания. Применяли 6 видов питательных субстратов: T1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6. Питательные субстраты готовили с использованием чернозема, навоза, компоста, торфа, опилок и песка в различных соотношениях. В течение 4-летнего периода наблюдений в конце каждого вегетационного периода измеряли высоту, диаметр корневой шейки, длину корня и определяли надземную и подземную биомассу сеянцев. Биомасса сеянцев разделена на несколько структурных элементов. Установлено, что все испытанные питательные субстраты, за исключением контрольного (Т1), оказали положительное влияние на рост сеянцев в высоту и по диаметру. Сравнительный анализ показал, что различные соотношение и состав чернозема, компоста, навоза, опилок и песка в питательном субстрате по-разному влияют на рост сеянцев (p > 0,001) и накопление биомассы (p > 0,001). Питательные субстраты Т2 (50 % чернозема + 20 % песка + 20 % торфа + 10 % компоста) и Т6 (60 % чернозема + 20 % песка + 10 % торфа + 10 % компоста) оказались наиболее эффективными, подходящими для дальнейшего производства сеянцев ели сибирской в тепличных условиях Монголии. Отмечено, что хорошее развитие корневой системы было определяющим фактором роста сеянцев в высоту, по диаметру и накопления надземной биомассы, особенно с 3–4-летнего возраста. Рост сеянцев ели положительно коррелировал не только с содержанием гумуса (r = 0,46), но и с кислотностью почвы (r = 0,43) и доступным фосфором (r = 0,48). Результаты этих оценок являются важным вкладом в разработку технологии выращивания стандартных и крупномерных сеянцев P. obovata в тепличных комплексах Северной Монголии. Для цитирования: Жагдаг Д., Батсайхан Г., Баатарбилэг Н., Лобанов А.И., Гэрэлбаатар С. Влияние питательного субстрата на рост и распределение биомассы сеянцев Picea obovata Ledeb. в Северной Монголии // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 6. С. 57–69. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-57-69