Study of wood waste-based soil substrates for forest seedlings growing

封面

如何引用文章

全文:

详细

The seedlings low survival rate, reduced soil fertility and forest soils disturbance result in insufficient reforestation in Russia. This problem might be solved by cultivation substrates preparation that compensate for the lack of fertile soils and increase the sustainability of homogeneous forest plantations. Cultivation substrates were produced from the waste of Karelian timber industry enterprises by composting with addition of sewage sludge from nearby housing and communal services. The substrates fertile properties were evaluated by seeds germinating ability and growth rate of oats (Avena sativa L.) and Scotch pine (Pinus sylvestris L.). The substrates properties were compared with those of factory-made peat mixture. The distribution of the variant in the samples for compliance with the normal law was checked by the Shapiro-Wilk test. Resampling methods were used for statistical data processing. The range of variation of indicators was estimated using a simple nonparametric bootstrap method, and confidence intervals were established by the percentile method. The MCR randomization test was used for comparisons. Trends in the variability of indicators over time were described by logarithmic models. Substrates were produced by using pine sawdust (substrate 1) and bark (substrate 2). The production time of the substrates varied: 5 months and 1.5 years, respectively. The resulting substrates differed in chemical composition and morphological consistency. In both substrates, the content of heavy metals and the absence of pathogenic microorganisms and parasites corresponded to sanitary standards thus ensuring their safety usage. The germination of oats seeds varied from 0 to 100%. The plants height in the control group did not differ significantly from that of substrate 2, but was significantly greater than in substrate 1. The germination rate of pine seeds ranged from 20 to 100%, the slowest seedlings growing rate was observed in substrate 1, the fastest one — in substrate 2. The average growing rates of plants in peat and substrate 2 did not differ significantly. Thus, no significant differences were found between the tested substrates for seed germination. The research results indicate that the fertile properties of the obtained substrates do not differ significantly from those prepared in the factory. Substrates obtained from fresh and long-term storaged wood waste can be used to grow seedlings in nurseries, to increase the fertility of forest soils during reforestation, and to reclaim disturbed lands.

作者简介

Elena Grafova

Petrozavodsk State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: grafova.elena.karelia@gmail.com

Olga Gavrilova

Petrozavodsk State University

Email: ogavril@petrsu.ru

Viacheslav Gorbach

Petrozavodsk State University

Email: gorbach@petrsu.ru

参考

  1. Andreev A. A. Resource saving and use of waste materials for harvesting and processing of wood raw materials. Fundamental and Applied Research: Problems and Results, 2014, no. 10, pp. 148–155. (In Russ.)
  2. Veprikova E. V., Kuznetsova S. A., Chesnokov N. V., Kuznetsov B. N. Obtaining organomineral fertilizers based on tree bark (review). Journal of the Siberian Federal University. Series: Chemistry, 2016, vol. 9, no. 4, pp. 414–429. doi: https://doi.org/10.17516/1998-2836-2016-9-4-414-429. (In Russ.)
  3. Galdina T. E., Kulakov A. V., Rantsev-Kartinov V. A. Forest Engineering Journal, 2021, vol. 11, no. 2 (42), pp. 24–34. doi: 10.34220/issn.2222-7962/2021.2/3. (In Russ.)
  4. Grafova E. O., Parshin N. V. Investigation of methods for treating sewage sludge from Petrozavodsk treatment facilities. Resources and Technology, 2019, vol. 16, no. 4, pp. 94–118. (In Russ.)
  5. Deineko I. P., Faustova N. M. Elemental and group chemical composition of aspen bark and wood. Chemistry of Plant Raw Materials, 2015, vol. 1, pp. 51–62. (In Russ.)
  6. Zalesov S. V., Frolova E. A., Lisina E. I. Possibility of using non-traditional fertilizers when growing planting material in forest nurseries. Bulletin of the Bashkir State Agrarian University, 2015, no. 2 (34), pp. 104–108. (In Russ.)
  7. Kaigorodov R. V. Influence of bark and wood waste on the biological activity of technogenic surface formations of roadside spaces. Successes of Modern Natural Science, 2019, no. 11, pp. 83–88. (In Russ.)
  8. Kurilo O. N., Shirinkina E. S., Vaisman Ya. I. A method of using the resource potential of the long-term storage bark. Transport. Transport Facilities. Ecology, 2014, no. 1, pp. 79–87. (In Russ.)
  9. Mishustin O. A., Khantimirova S. B., Zheltobryukhov V. F. [et al.] Assessment of the level of negative impact on the components of the natural environment of an unauthorized dump near the village of Samofalovka, Volgograd Region. Engineering Bulletin of the Don, 2019, no. 9, p. 50. (In Russ.)
  10. Mokhirev A. P., Bezrukikh Yu. A., Medvedev S. O. Processing of wood waste from timber industry enterprises as a factor in sustainable nature management. Engineering Bulletin of the Don–North Caucasian Scientific Center of the Higher School of the Southern Federal University, 2015, no. 2, part 2. 13 p. (In Russ.)
  11. Mokhirev A. P., Rubinskaya A. V., Mezentseva N. V. Obtaining organic fertilizers from logging waste as a way to increase the integrated use of wood. International Scientific Research, 2015, no. 3 (24), pp. 147–151. (In Russ.)
  12. Sergienko A. V., Yatsun I. V. The need for rational use of woodworking waste. Science and Education Today, 2017, no. 1 (12), pp. 12–13. (In Russ.)
  13. Shitikov V. K., Rozenberg G. S. Randomization and bootstrap: statistical analysis in biology and ecology using R. Corrected and supplemented Internet version dated 11/15/2013. Tolyatti: Kassandra, 2013. 314 p. (In Russ.)
  14. Dossa G. G. O., Schaefer D., Zhang J.-L., Tao J.-C., Cao K.-F., Corlett R. T., Cunningham A. B., Xu J.-C., Cornelissen J. H. C., Harrison R. D. The cover uncovered: bark control over wood decomposition. Journal of Ecology, 2018, no. 106, pp. 2147–2160.
  15. Palviainen M., Finér L. Decomposition and nutrient release from Norway spruce coarse roots and stumps — a 40-year chronosequence study. Forest Ecology and Management, 2015, no. 358, pp. 1–11. doi: https://doi.org/10.1016/J.FORECO.2015.08.036.
  16. R Core Team (2021). R: a language and environment for statistical computing. R version 4.1.2 (2021–11–01). Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2021. Available at: http://www.r-project.org/. (accessed on: 01.03.2022). Text. Image: electronic.
  17. Van den Boogaart K. G., Tolosana-Delgado R., Bren M. Package ‘composition’. Compositional Data Analysis, 2022. Version 2.0–4. Available at: https://cran.microsoft.com/web/packages/compositions/compositions.pdf. (accessed on: 10.04.2022). Text. Image: electronic.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Grafova E.O., Gavrilova O.I., Gorbach V.V., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».