CC BY
8
дя из графиков, продемонстрированных на рисунке 3, видно, что елово-сосновые насаждения наиболее часто встречаются и являются наиболее продуктивными для преобладающего числа ландшафтов на территории объектов исследования. Следовательно, формирование и выращивание смешенных елово-сосновых древостоев позволит увеличить объем заготавливаемой древесины на одном гектаре.
Из всего вышесказанного видно, что смешанные древостои сосны и ели, в большинстве ландшафтах, будут превосходить по средним таксационным показателям чистые древостои. Следовательно, знание и использование ландшафтных особенностей формирования древостоев сосны и ели позволит выращивать более продуктивные смешанные насаждения, что позволит увеличить объем заготовляемой древесины с одного гектара. Использование ландшафтного подхода к ведению лесного хозяйства позволит перейти от экстенсивного к интенсивному ведению хозяйства, а использование постепенных рубок даст дополнительный объем пользования и предоставит возможность вести постоянное, устойчивое хозяйство, не разрушая полностью лесную экосистему.
Список использованных источников
1. Благовидов Н. Л. Почвы Ленинградской области. Л: Лениздат, 1946. 144 с.
2. Исаченко А. Г. Дашкевич З. В., Карнаухова Е. В. Физико-географическое районирование Северо-Запада СССР. Л: ЛГУ, 1965. 249 с.
3. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. -Москва : Высшая школа, 1991. 366 с. ил.
4. Морозов Г. Ф. Исследование лесов Воронежской губернии// Лесной журнал, 1913. стр. 461.
5. Пестряков В.К. Почвы Ленинградской области. Л: Лениздат, 1973. 344 с.
6. Сочава В. Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978. 170 с.
7. Чертов О. Г. Экология лесных земель (почвенно-экологическое исследование лесных местообитаний). Л: Наука, 1981. 192 с.
УДК 630*261+631.45
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ В ПРОЦЕССЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
CHANGES IN FOREST SOIL FERTILITY DURING USE
Яковлева Л.В., Николаева Е.А., Николаев И.Н., Жданов С.С.
(ФГБНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка», Ленинградская область, РФ)
Yakovleva L.V., Nikolaeva E.A., Nikolaev I.N., Zhdanov S.S.
(Leningrad research institute for applied agricultural science "Belogorka")
Показаны изменения свойств почв в ряду: лес- пашня- залежи. Установлена связь катионообменной емкости с различными свойствами почвы.
Changes of soil properties in a row are shown: forest-arable land-fallow land. The connection of cation exchange capacity with different soil properties is established.
Ключевые слова: лесные и пахотные почвы, залежь, плодородие Key words: forest and arable soils, fallow lands, fertility
Изучение процессов окультуривания лесных почв и зарастания пахотных земель представляет значительный научный и практический интерес. Анализ соотношения процессов окультуривания почв и их обратной трансформации к естественному ряду позволяет определить направленность и скорость изменения свойств почвы под влиянием естественных (под лесом) и антропогенных (на пашне) факторов [1].
Наши исследования проводятся на базе длительного полевого опыта, на залежи вблизи опыта и лесной почве, расположенной на расстоянии 300 метров от опыта. Длительный полевой опыт заложен в 1981 году, используется 4 уровня применения минеральных удобрений и 6 уровней внесения извести. Известкование проведено при закладке опыта. Залежь существует с 1982 года. Для сравнения с лесной почвой и залежью мы рассматриваем в настоящей статье лишь один вариант использования пашни: известкование при закладке опыта полной дозой извести (по 1Нг) и ежегодное применение средних доз минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры. На этих участках заложены почвенные разрезы, сделаны морфологические описания, по генетическим горизонтам отобраны образцы почвы, проведен их физико-химический анализ. Полученные материалы обрабатывали методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа.
На пашне при внесении минеральных удобрений, известковании, механических обработках происходит гомогенизация верхних горизонтов почвенного профиля, изменяются наиболее динамичные свойства почвы, состав катионов и анионов в почвенном поглощающем комплексе, изменяются масштабы миграции ионов с атмосферными осадками. Это, безусловно, влияет на процессы почвообразования. Об изменении наиболее динамичных свойств почвы при окультуривании говорит и Апарин Б.Ф.[2].
Изучение строения почвенной толщи в разрезах под лесом, на пашне и 36-летней залежи с помощью цифрового микроскопа МОЛ 1300/2000 показало, что несмотря на пестроту и волнистый характер границ почвенных горизонтов, можно сказать следующее. Почва на пашне и залежи обладает более плотным сложением, чем под лесом. Изменилась мощность верхних горизонтов. Элювиальный горизонт не выражен за счет перемешивания с гумусовым горизонтом при механических обработках.
Анализ определения физико-химических свойств почвы разрезов позволяет утверждать, что за 36 лет использования почвы в качестве пашни при минеральной системе удобрения, без применения органических удобрений и ежегодном отчуждения органического вещества урожая и пожнивных остатков, произошло снижение содержания органического вещества в верхних горизонтах. В почве под лесом в А-горизонте содержалось 4,7% гумуса (мощность слоя около 30 см). За счет повышения интенсивности минерализации, на пашне в верхнем пахотном горизонте гумуса содержалось 1,9%, на залежи в слое 0-8 см - 3%, в слое 8-30см - 2%. В нижележащих горизонтах пахотной почвы до глубины 150 см содержание гумуса достигало 0,2-0,5%, вероятно, за счет миграции органических веществ с атмосферными осадками в комплексе с основаниями. По данным Плыловой И.А.[3] вовлечение почвы в сельскохозяйственный оборот привело к снижению содержания гу-
муса в 3,6 раза. В профиле пахотной почвы отмечено увеличение содержания в иллювиальном горизонте подвижных форм алюминия и оснований. На пахотной почве происходит усиление миграции оснований по профилю почвы за счет внесения с минеральными удобрениями большого количества легко подвижных анионов, таких как хлориды и сульфаты. Мы не наблюдали значительного увеличения содержания подвижных форм фосфора и калия в профиле пахотной почвы, хотя в настоящее время не определено содержание мало подвижных форм этих элементов, способных при определенных условиях становиться доступными растениям.
Карпачевский Л.О. [4] пишет, что большинство территорий южнотаежной подзоны за историческое время подвергались в той или иной степени антропогенному воздействию, поэтому многие дерново-подзолистые почвы под лесом представляют собой результаты эволюции старопахотных территорий в лесные угодья. Можно предположить, что наша лесная почва когда -то использовалась как пахотная, а сейчас её можно рассматривать в качестве вековой залежи, хотя документальных подтверждений этому мы не имеем. По мнению И.Б. Макарова [5], возвращение бывших пахотных почв к исходным целинным лесным почвам, при повторном залесении, происходит уже после 120 - летнего срока.
После прекращения антропогенного воздействия на почву, начинается восстановление зонального дерново-подзолистого типа почвообразования. Мы наблюдали, как за 36 лет пашня постепенно трансформировалась в луг, с поселением естественной растительности на пахотных почвах, оставленных в залежь, а потом в закустаренный луг, мелколиственный лес, под пологом которого начинают развиваться хвойные породы. В почве происходит трансформация пахотного горизонта с постепенным восстановлением генетического профиля дерново-подзолистой почвы, вместо Апах образуются горизонты Ад, А1,А1А2. Элементы плодородия почвы изменяются. Емкость катионного обмена (ЕКО) - один из важнейших показателей плодородия почвы (табл. 1), зависящий от целого ряда свойств.
ЕКО верхних горизонтов пахотной почвы, как показывают расчеты, в значительной степени связана с содержанием органического вещества. В нижележащих горизонтах большее значение имеет содержание илистых частиц. В нашем опыте, без применения органических удобрений, через 36 лет внесения минеральных удобрений, ЕКО пахотного горизонта была ниже, чем в лесной почве.
Мы рассчитали абсолютные величины коэффициентов ранговой корреляции Спирмена (Spearman) для зависимости ёмкости катионного обмена, определенной по методу Алешина, от различных свойств почвы (табл. 2).
Эти коэффициенты напрямую зависят от состава ионов в почвенном поглощающем комплексе, то есть от преобладания в почве тех или иных ионов в результате деятельности человека. Если в лесной почве емкость кати-онного обмена в большой степени связана с содержанием органического вещества, гидролитической кислотности, в большой степени зависящей от содержания гумуса, то в пахотной почве ведущую роль играют вещества, вносимые с удобрениями. Высокая теснота связи ЕКО с содержанием осно-
ваний установлена в почве разрезов на пашне и залежи, по-видимому, за счет внесения извести, на лесной почве теснота связи между этими показателями ниже. На пашне ЕКО очень сильно зависит от величины обменной кислотности. Так как содержание гумуса в пахотной почве нашего опыта невелико, зависимость ЕКО от гидролитической кислотности несколько выше в лесной почве.
Таблица 1- Емкость катионного обмена в почве различного использования
Лес Залежь Пащня
Горизонт Глубина, см ЕКО, мэкв./ Горизонт Глубина, см ЕКО, мэкв./ Горизонт Глубина, см ЕКО, мэкв./
100 г 100 г 100 г
O 0-8 81,5 Aд 0-8 12,3 - - -
A 8-34(36) 24,1 A1 8-41(42) 8,1 Anax 0-25(30) 10,7
E 34(36)-65(68) 3,4 BEL 41(42)-57(63) 6,1 BEL1 25(30)-57(60) 6,2
BF 65(68)-75(76) 5,6 B2 57(63)-79(84) 7,0 BEL2 57(60)-81(88) 4,8
BHFg 75(76)-87(88) 3,9 B3 79(84)-100(108) 1,9 B1 81(88)-131(142) 13,7
B2 87(88)-125(128) 13,4 B4 100(108)-184(185) 17,4 B2g 131(142)- 152 5,9
BG 125(128)-156(158) 15,9 B5g 184(185)-202(203) 7,5 B3g 152-170(171) 9,7
BCG 156(158)- 170 6,6 BCg 202(203)-225 7,3 BG 170(171)-199(200) 12,2
CG 170-190+ 3,5 C 225-240+ 4,8 Cg 199(200)-230 7,8
HCP05 2,7 0,7 3,3
Таблица 2- Зависимость ЕКО от свойств почвы
Вариант Коэффициент ранговой корреляции (по абсолютной величине) зависимости ЕКО от:
Са+Mg Нобм* Нг** Гумус
Лес 0,679 0,350 0,750 0,506
Залежь 0,788 0,338 0,713 0.595
Пашня 0,833 0,917 0,658 0.077
*Нобм. - обменная кислотность
**Нг - гидролитическая кислотность
Таким образом, почвы естественных биоценозов, агроценозов и вторично залесенных территорий различаются по характеру гумусового профиля. Под коренным лесом основные запасы органического вешества в минеральном профиле приурочены к верхнему подподстилочному горизонту, ниже которого содержание гумуса резко снижается. Пахотные почвы характеризуются растянутым гумусовым профилем. Накопление органического вещества на поверхности пахотной почвы выражено слабо. Под влиянием вторичной лесной растительности гумусовый профиль бывших пахотных территорий приобретает черты целинных дерново-подзолистых почв. Ем-
кость катионного обмена лесной почвы в большей степени связана с органическим веществом и содержанием илистой фракции в нижних горизонтах профиля. На пахотной почве с минеральной системой питания растений ЕКО в большей степени зависит от содержания оснований и илистой фракции.
Список использованных источников
1. Хушназар Рахматуллозода. Изменение свойств лесных почв под влиянием сельскохозяйственного пользования: Автореф. дисс... канд. с.-х. наук. М., 2000. 25с.
2. Апарин Б.Ф. Дерново-подзолистые почвы на двучленных породах/Шодзолистые почвы центральной и восточной частей Европейской территории СССР (на песчаных почвообразующих породах). Л.: Наука, 1981. С.96-118.
3. Плылова И.А. Состав гумуса дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почв при известковании, окультуривании и состоянии залежи.: Автореф. дис... канд. с.-х. наук. СПб-Пушкин, 2011. 18 с.
4. Карпачевский Л.О. Особенности генезиса почв лесной зоны. Генезис и экология почв ЦЛГЗ. М.: Наука, 1979. С. 5-17.
5. Макаров И.Б. Эволюция пахотных дерново-подзолистых почв при выводе из сельскохозяйственного использования. История развития почв СССР в голоцене. Тезисы докладов на Всесоюзной конференции (4-7 декабря 1984 г., Пущино). Пушино, 1984. С.191-201.
УДК 630
ФИТОМАССА 10 ЛЕТНИХ НАСАЖДЕНИЙ СОСНЫ НА ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЛЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
PHYTOMASS 10 YEAR OLD TREES PINE ON UNUSED AGRICULTURAL
LAND LENINGRAD REGION
Януш С.Ю., Данилов Д.А., Красновидов А.Н., Иванов А.А.
(ФГБНУ Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «БЕЛОГОРКА» Ленинградская обл., РФ)
Janusz S. Yu., Danilov D. A. Krasnovidov A.N., Ivanov A. A.
("Leningrad scientific research Institute of agriculture "BELOGORKA", Leningrad region, Russia)
Показано перспективность создания насаждений сосны на залежных землях. Запасы древесной фитомассы сосны соответствуют 20 летним плантационным культурам в лесном фонде региона исследования.
The prospects of creating pine plantations on fallow lands are shown. Stocks of wood biomass of pine correspond to 20 years of plantation crops in the forests of the study area
Ключевые слова: древесная биомасса, насаждения сосны на постагрогенных землях
Key words: woody biomass, pine plantations on postagrogenic lands
Разведение высокопродуктивных древесных насаждений на постагрогенных землях позволяет ускоренно получать биомассу для нужд лесохимического производства и биоэнергетики. Вопрос выбора породы и технологии интенсивного выращивания на залежных землях является актуальным
