CC BY
36
УДК 634.92: 634.93:634.953
СИСТЕМА ПЕРВООЧЕРЕДНЫХ ЛЕСХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ НА ПАХОТНЫХ ЗЕМЛЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
А.С. Манаенков, д.с.-х.н., manaenkov1@yandex.ru - ФНЦ агроэкологии РАН
В статье приведены материалы исследования площади, сохранности, состояния и потребности полезащитных лесных полос региона в неотложном лесохозяйственном вмешательстве.
В разрезе почвенных зон и подзон обоснованы и приведены системы первоочередных лесоводст-венных и агротехнических мероприятий, направ-
По недавнему административно-географическому делению Нижнее Поволжье входило в Поволжский экономический район, протяженностью в субмеридианальном направлении более 1000 км. Площадь сельскохозяйственных земель в регионе составляет около 40 млн га, защитных лесных насаждений (ЗЛН) - 701 тыс. га при потребности 2123 тыс. га. Основу лесомелиоративного каркаса образуют противоэрозионные насаждения (299,5 тыс. га), полезащитные лесные полосы (ПЗЛП)(237,7 тыс. га), насаждения на песках (106,4 тыс. га) и пастбищах (57,4 тыс. га) [17]. В зависимости от района, рельефа местности и типа почвенного покрова основное назначение ЗЛН сводится к предотвращению водной эрозии, пыльных бурь, ослаблению засух и суховеев, рациональному сне-гораспределению, повышению противодефляци-онной устойчивости ландшафтов.
ПЗЛП были созданы в основном в три периода: до 1940 г., в 1948-1956 гг. и в 1967-1995 гг. Вследствие старения, отсутствия своевременных уходов и разного рода повреждений они во всех природных зонах пришли в запущенное состояние, снизили свое мелиоративное влияние на поля и нуждаются в неотложном проведении комплекса лесохозяйст-венных мероприятий. Основное назначение этих мероприятий - улучшение состояния и повышение долговечности древостоев.
Материалы и методика исследований. Исследования проводились в 2006-2010 гг. в полезащитных лесных полосах (ПЗЛП) с использованием методов сбора и анализа статистического материала, лесной таксации насаждений в натуре [1], лесоводственно-мелиоративных исследований [4] и авторских подходов [10]. Полевые наблюдения на территории Самарской и Волгоградской области выполнялись на базе отдела лесохозяйственных проблем засушливой зоны ВНИАЛМИ, Поволжской АГЛОС и Тимашевского опорного пункта.
Результаты исследований. Установлено, что территория региона пересекает четыре природные зоны: лесостепь, настоящую степь, сухую степь и северную полупустыню с крайне неоднородными агроэкологическими и лесорастительными условиями. По лесохозяйственному районированию [4] на ней выделяют семь районов (1,2,5,6,8,9,11 и 12). Первые два района охватывают лесостепную часть региона (Правобережье Волги и Заволжье) с разностями серых лесных почв и черноземов, вторые (5 и 6) - разнотравно-злаковые степи с черноземами (за исключением южных), третьи - злаковые степи с южными черноземами, темно-каштановыми и каштановыми почвами, четвертые (11 и 12) - полынные степи со светло-каштановыми почвами. Годовая норма осадков уменьшается с северо-запада на юго-
ленных на их оздоровление, увеличение срока службы и повышение агромелиоративной эффективности.
Ключевые слова: почвенная зона, полезащитные лесные полосы, породный состав, возрастная структура, состояние, повышение долговечности, мероприятия.
восток региона с 500 до 275 мм. В этом же направлении лесорастительные условия, рост, состояние ЗЛН ухудшаются, а их долговечность сокращается.
Породный состав и возрастная структура (см. рис.) насаждений постепенно изменяются по мере снижения влагообеспеченности территории. В лесостепной зоне преобладают дуб, береза, клен, ясень, тополь, сосна. В Заволжской части с повышенной опасностью дефляции почвы увеличивается доля березы. На территории разнотравных степей Правобережья в насаждениях также преобладают береза, дуб черешчатый, клен, ясень тополь. В Заволжье с полезащитными лесными полосами - береза, ясень зеленый, клен, дуб, тополь. В сухостепном Правобережье в ПЗЛП и насаждениях на песках преимущество получили белая акация, дуб, ясень зеленый, клен ясенелистный, вяз приземистый, сосна обыкновенная и крымская. В ПЗЛП Заволжья - вяз приземистый, ясень зеленый, клен ясенелистный. Поле-, пастбищезащитные полосы и насаждения в полупустыне Заволжья состоят из вяза приземистого, клена ясенелистного, ясеня зеленого.
Возрастная структура насаждений на черноземах, темно-каштановых и каштановых почвах региона имеет небольшие различия: до 10% площади ЗЛН приходится на молодняки, 20-40 на средневозрастные, 20-30 на приспевающие и 20-50% на спелые и перестойные древостои. На светло-каштановых почвах, вследствие ускоренного старения насаждений, около 30% площади занимают приспевающие, более 25% спелые и перестойные древостои.
Состояние насаждений обусловлено длительным (на протяжении всей жизни или нескольких последних десятилетий) отсутствием лесоводст-венных уходов, недостатком агротехнических уходов в молодняках и имеет ярко выраженную зональную окраску. В поясе распространения серых лесных почв, выщелоченных и обыкновенных черноземов, а также южных черноземов, темно-каштановых и легких каштановых почв средне- и многорядные стокорегулирующие лесополосы старше 30 лет имеют очень плотный вертикальный профиль. Вследствие накопления большого запаса сухостоя сопутствующих и подгоночных пород (ильма, клена татарского, клена ясенелистного, вяза приземистого), выполнивших свою функцию и часто отмерших целыми рядами, а также разрастания подлесочных кустарников (жимолости, караганы, скумпии, сви-дины и др.) в них затруднен процесс естественного возобновления главных пород (дуба, ясеня, клена остролистного и др.).
Сформировалась повышенная пожарная и фито-патологическая опасность. В смешанных твердоли-ственно-березовых насаждениях береза захватила первый ярус, тормозит развитие средне и медлен-
но растущих пород, а в степной зоне в возрасте 4050 лет достигла биологической спелости, активно повреждается стволовыми гнилями и выпадает (неоправданно теряется урожай товарной древесины). В смешанных насаждениях под влиянием конкурентов излишне интенсивно выпадает дуб. Широко распространена самовольная приисковая вырубка его деревьев.
В малорядных лесополосах из светолюбивых пород (березы, тополя, робинии, вяза приземистого, клена ясенелистного) широко распространено за-дернение почвы злаками. Негативное влияние его на древостой усиливается к юго-востоку, с ростом плодородия почвы и с возрастом насаждений. В поясе каштановых почв по этой причине в массе отмирают полезащитные лесонасаждения старше 2030 лет, а значительная часть их до этого возраста не смогла образовать сомкнутого полога.
При отсутствии периодической обработки почвы закраек ПЗЛП происходит их саморасширение (как
Заключение. Таким образом, системы лесохо-зяйственных мероприятий следует дифференцировать по почвенно-климатическим зонам и лесо-хозяйственным районам Нижнего Поволжья. Они включают следующие базовые виды первоочередных работ.
В поясе лесостепи и разнотравно-злаковой степи (как и в соседних регионах):
- сплошные санитарные и лесовозобновитель-ные рубки в потерявших жизнеспособность и агроэ-кологическую эффективность малорядных (спелых и перестойных) ПЗЛП из быстрорастущих пород (березы, тополя, клена ясенелистного, вяза приземистого, ильма) с последующим созданием лесных культур и воспитанием порослевого поколения;
- выборочные санитарные и проходные рубки в спелых и приспевающих многорядных смешанных насаждениях с участием твердолиственных пород (дуба, ясеня обыкновенного и зеленого, клена остролистного, груши и др.) и содействие их семенному возобновлению (включая удаление рядов и изреживание подлесочных кустарников) в расчете на формирование разновозрастных насаждений и повышение доли участия этих пород в составе древостоя;
- выборочные санитарные рубки и прорежива-
правило, в обе стороны) на 5-10 м и более за счет самосева и корневых отпрысков ясеня, вяза, робинии и других пород. На каштановых почвах это сопровождается преждевременным усыханием внутренних рядов материнского древостоя. Происходит как бы раздвоение лесных полос. Широко распространено явление образования редкостойных молодняков груши на пустырях и залежах.
Наконец, большая доля ПЗЛП (особенно на юге региона) достигла или приближается к предельному возрасту в местных почвенно-климатических условиях и нуждается в замене на порослевое поколение или новые культуры. На комплексных светло-каштановых почвах в массе усохли древостои на пятнах солонцов. Лесные полосы превратились в куртинно-колковые насаждения разного санитарного состояния в западинах, падинах, ложбинах стока. Недостаток древесной растительности делает их особенно ценными для экологии диких и выпасающихся домашних животных.
ния в средневозрастных многорядных смешанных насаждениях с участием твердолиственных пород в целях улучшения их санитарного состояния, повышения освещенности почвы и стимулирования естественного возобновления долговечных лесоо-бразующих пород;
- рубки осветления и выборочное изреживание (прочистка) перегущенных молодняков лиственных пород в расчете на улучшение состояния и качества древостоев;
- выборочная санитарная рубка и возобновление агротехнических уходов в жизнеспособных мо-лодняках лиственных пород с задерневшей почвой междурядий в расчете на формирование сомкнутого полога и лесной обстановки;
- прочистки и прореживания в молодняках и средневозрастных насаждениях хвойных пород в расчете на улучшение качества древостоя и ветро-проницаемости ПЗЛП;
- раскорчевка подроста в самообразовавшихся опушках ПЗЛП с целью расширения площади полей севооборотов и повышения равномерности снего-распределения на них.
В поясе южных черноземов, темно-каштановых и каштановых почв:
- сплошная вырубка потерявших жизнеспособ-
Чернозем обыкновенный 18% _ 2" 18%
Чернозем южный
7% 8%
26%
38%
Темно-каштановые почвы
8% 10%
28%
16%
29%
28%
25%
31%
□ Молоди ЯКИ ■ Спелые
28%
Каштановые почвы 31% Светло-каштановые почвы
6% 11% 9% 10% 22%
36%
30%
29%
□ Средневозрастные г Приспевающие
□ Перестойные
Рис. - Возрастная структура ПЗЛП Нижнего Поволжья
ность или ветроломную эффективность малорядных лесных полос из березы, клена ясенелистного, вяза приземистого, ильма, робинии без кустарников в расчете на искусственное лесовосстановле-ние (посадку новых культур);
- вырубка усохших деревьев и рядов крупного кустарника (клена татарского, лоха узколистного) в частично потерявших жизнеспособность полезащитных лесных полосах из быстро- и среднера-стущих пород деревьев с густым кустарниковым подлеском с целью формирования крупно-средне-кустарниковых насаждений (из клена татарского, акации желтой, жимолости, скумпии) с редким древесным ярусом;
- реконструктивная вырубка усохших рядов деревьев (со стороны сильно задерневших участков гидрографического фонда земель) в приовражно-прибалочных многорядных одноярусных насаждениях (вяз приземистый, робиния, клен ясенелист-ный, береза), посадка кустарника вдоль нижней опушки живого ряда и периодическая (через 2-3 года) обработка почвы в междурядьях и закрайках живых рядов с целью повышения функциональной долговечности противоэрозионно-полезащитных лесных полос;
- выборочные санитарные рубки и низовое прореживание приспевающих и средневозрастных многорядных дубово-ясенево-кленовых (-ильмовых, -грушевых) и ясеневых насаждений с примесью клена остролистного, ильма, вяза приземистого и др. пород с целью оздоровления древостоев, улучшения условий развития подроста главных пород и формирования смешанных разновозрастных насаждений;
- сплошная вырубка деревьев верхнего яруса и выборочное низовое изреживание второго яруса в спелых (по березе) березово-дубово-ясеневых и березово-ясенево-кленовых (ильмовых) насаждениях в расчете на усиление роста и формирование смешанных разновозрастных древостоев твердо-лиственных пород;
- рубки осветления и выборочное изреживание (прочистка) перегущенных молодняков лиственных пород в расчете на улучшение состояния и качества древостоев;
- выборочные санитарные рубки с низовым из-реживанием жизнеспособных средневозрастных насаждений и молодняков ясеня, вяза, клена ясене-листного с задерневшими междурядьями и возобновление уходов за почвой с целью формирования полнотных насаждений;
- раскорчевка подроста в самообразовавшихся опушках ПЗЛП с целью расширения площади полей севооборотов, повышения равномерности снегора-спределения;
- рубки повышения засухоустойчивости молод-няков сосны;
- выборочные санитарные рубки и низовое прореживание средневозрастных насаждений сосны.
В поясе светло-каштановых почв:
- сплошные лесовосстановительные рубки потерявших жизнеспособность и защитную функцию вязовых, вязово-ясене-робиниевых, ясене-робини-евых ПЗЛП с оставлением куртин живых деревьев на падинах, в ложбинах стока и периодическое (через 2-3 года) возобновление в них уходов за почвой с последующим искусственным лесовосстановле-нием куртинным методом; омоложение опушечных рядов смородины золотой по всей длине полос
и возобновление уходов за почвой на закрайках с целью частичного сохранения и постепенного восстановления зооэкологической и снегораспредели-тельной функций лесных полос;
- выборочная санитарная рубка деревьев и под-лесочных кустарников в частично сохранивших жизнеспособность средневозрастных, приспевающих и спелых древесно-кустарниковых насаждениях с целью перевода их в кустарниковые;
- сплошная лесовозобновительная рубка с омоложением опушечных кустарников в сохраняющих жизнеспособность приспевающих одноярусных лесных полосах, возобновление уходов за почвой в их междурядьях и на закрайках с целью получения порослевого поколения древостоя;
- выборочная санитарная рубка деревьев, омоложение опушечных кустарников и возобновление уходов за почвой в жизнеспособных средневозрастных одноярусных древостоях лесных полос с целью их оздоровления, повышения долговечности, усиления агро- и зоомелиоративной функции;
- рубки осветления и прочистки с возобновлением периодических уходов за почвой в молодняках с недостаточной сомкнутостью древесного полога.
Основу выполнения зональной системы лесоводческих мероприятий в Нижнем Поволжье составляют базовые технологии и серийно выпускаемые технические средства [2, 3, 5-9, 11-16]. Однако некоторые работы имеют зональные и лесоэкологиче-ские особенности, обусловленные происхождением и формой насаждений.
Так, при проведении выборочных санитарных, проходных рубок и низового прореживания в сложных по строению насаждениях многорядных лесных полос следует, прежде всего, удалять ряды экологически агрессивных кустарников (клена татарского, скумпии), способных к активному семенному размножению под пологом древостоя и угнетению подроста главных пород.
Неперспективные деревья и подлесочные кустарники в первую очередь убирают (сажают на пень) вокруг наиболее крупных деревьев главной породы (дуб, ясень, клен остролистный и др.), способных к обильному плодоношению, формируя «окна» их семенного возобновления диаметром 10-15 м по возможности равномерно по площади насаждений. Эти рубки проводят накануне или в семенные годы до появления самосева.
В насаждениях с задерневшей почвой периодические уходы за ней (перепашка, дискование, фрезерование) проводят в первой половине весны и приурочивают их к влажным годам, наиболее эффективным в отношении формирования буферных запасов почвенной влаги.
На территории сухостепной подзоны рубки ухода в молодняках сосны проводят перед началом засушливых лет, не допуская кризиса влагообеспе-ченности насаждений. Выполнение лесоводствен-ных мероприятий сочетают с пожаропрофилакти-ческими работами.
Литература:
1. Анучин Н. П. Лесная таксация. Учебное пособие для вузов. - 5-е изд., доп. - М.: Лесная промышленность, 1982. - 552 с.
2. Арцыбашев, Е. С. Охрана от пожаров лесных культур засушливой зоны: практич. рек. / Е. С. Арцыбашев, В. Г. Гусев, А. С. Манаенков; НИИЛХ. - СПб., 2003. - 55 с.
3. Бабенко, Д. К. Предложения по проведению лесо-хозяйственных уходов в противоэрозионных лесных насаждениях северной части лесостепной зоны Средне-
русской возвышенности // Д. К. Бабенко, Н. Е. Новиков; ВНИАЛМИ.- Волгоград, 1983.- 15 с.
4. Бабенко, Д. К. Научные основы ведения хозяйства в защитных лесных насаждениях / Д. К. Бабенко. - М.: Агро-промиздат, 1985. - 222 с.
5. Ведение хозяйства в защитных лесных насаждениях (рекомендации) // Д. К. Бабенко [и др.].- М.: Россельхози-здат, 1986.- 31 с.
6. Ерусалимский, В. И. Лесоразведение в степи / В. И. Ерусалимский. - М.: ВНИИЛМ, 2004. - 176 с.
7. Зюзь, Н.С. Культуры сосны на песках Юго-Востока / Н. С. Зюзь. - М.: ВО Агропромиздат, 1990.-155 с.
8. Инструктивные указания по проектированию и выращиванию лесных насаждений на землях сельскохозяйственных предприятий РСФСР. - М.: Россель-издат, 1979.- 45 с.
9. Манаенков, А. С. Методические рекомендации по проектированию рубок ухода в искусственных молод-няках сосны степной зоны ЕТР / А.С. Манаенков; РАСХН, ВНИАЛМИ. - М., 2004. - 34 с.
10. Манаенков А.С. Особенности инвентаризации и лесохозяйственного обслуживания защитных лесных насаждений в новых экономических условиях// Лесное хозяйство, 2009. - №4. - С. 25-26.
11. Павловский, Е. С. Лесоводственный уход за лесными полосами в Поволжье / Е. С. Павловский // Сб. вопросов подъёма производительных сил с.-х. и развития орошаемого земледелия в Поволжье. - М., 1972.
12. Павловский, Е. С. Рубки ухода в защитных лесных полосах (обзорная информация) / Е. С. Павловский.- М., 1975.- 72 с.
13. Павловский, Е. С. Уход за лесными полосами / Е. С. Павловский.- М.: Лесная промышленность, 1976.- 248 с.
14. Рекомендации по рубкам ухода в лесных полосах / Д. К. Бабенко [и др.].- М.: Колос, 1979.- 29 с.
15. Рекомендации по технологии создания мелиоративных, рекреационных и других лесных насаждений на песках юго-востока европейской части СНГ / А. С. Манаенков [и др.]; РАСХН. - М., 1993. - 43 с.
16. Руководство по лесовосстановлению и лесоразведению в лесостепной, степной, степной и полупустынной зонах европейской части Российской Федерации / Н. П. Калиниченко [и др.]. - М., 1994. - 148 с.
17. Федеральная программа развития агролесомелиоративных работ в России. - Волгоград, 1995. - 245 с.
SYSTEM OF PERVENTIVE FORESTRY MEASURES IN PROTECTIVE FOREST PLANTATIONS ON FARMS OF THE LOWER VOLGA REGION
A.S. Manaenkov, Dr. Sci. Agr. -
FSC of Agroecology RAS, Volgograd, E-mail: manaenkov1@yandex.ru
In the article the materials of the study of the area, safety, condition and needs of the forest shelterbelts of the region in the urgent forest management intervention. In the context of soil zones and subzones, systems of priority silvicultural and agrotechnical measures aimed at improving their health, increasing the service life and increasing agro-meliorative efficiency are justified and given.
Key words: soil zone, forest shelterbelts, species composition, age structure, condition, increase of durability, measures.
УДК 551.5:631
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И УРОЖАЙ РАННИХ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
НА ОПЫТНОМ ПОЛЕ НВНИИСХ
В.И. Балакшина, к.б.н., в.н.с., Е.Е. Леонтьева, н.с. -Нижне-Волжский НИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН
В статье представлены экспериментальные данные по урожайности озимой пшеницы, яровой пшеницы, ячменя в зависимости от метеорологических условий выращивания с 1950 по 2016 год на опытном поле НВНИИСХ. Выявлена средняя положительная
корреляция между уровнем урожайности и количеством осадков, причем важное значение имеет их распределение в течение весенне-летней вегетации.
Ключевые слова: осадки, ГТК, урожайность, озимая пшеница, яровая пшеница, ячмень.
Опытное поле Нижне-Волжского НИИСХ расположено в сухостепной зоне каштановых почв. Климат засушливый с резко выраженной конти-нентальностью. Осадков выпадает мало, и распределены они неравномерно как по сезонам, так и по годам.
В таких суровых условиях проводили научные исследования сотрудники нашего учреждения с начала его образования. Им посвящается эта статья, именно благодаря им получен бесценный научный материал, на основе которого разрабатываются новые технологии выращивания полевых культур и выводятся новые сорта, адаптированные для Нижнего Поволжья.
Анализ данных метеорологического поста НВНИИСХ, полученных сотрудниками института с 1950 по 2016 год, показал, что в течение весенне-летней вегетации ранних зерновых культур в среднем выпадает 108-118 мм осадков. Однако по годам наблюдалось значительное их варьирование от 25,4 до 388 мм, коэффициент вариации - 58-65%. Количество осадков ниже средних показателей было 32 года. Максимальное их количество 230-388 мм (ГТК - 1,2-2,2) выпадало только в течение 4 лет (1978 год, 1988-1990 гг.), минимальное - 25-50 мм (ГТК 0,10,4) - 11 лет. Очень засушливыми (50-100 мм) были 18 лет, засушливыми (100-150 мм) 17 лет, незначительно засушливыми (150-200 мм) - 10 лет. Четкой
закономерности распределения осадков по годам не наблюдается (рис. 1). В то же время можно отметить, что меньше всего осадков выпало с 1950 по 1959 годы (99,2 мм) (табл. 1), затем до 1990-х годов шло постепенное их увеличение. В 80-е годы зафиксировано наибольшее количество выпавших осадков (164,9 мм), а с 2000-го года - вновь снижение.
Урожайность сельскохозяйственных культур в условиях сухостепной зоны зависит от количества выпавших осадков за период весенне-летней вегетации. Выявлена средняя положительная корреляция между уровнем урожайности и количеством осадков, так у озимой пшеницы т = 0,58, яровой пшеницы - 0,46, ячменя - 0,54. Примерно такие же коэффициенты выявлены между урожайностью и гидротермическим коэффициентом (ГТК): т = 0,56; 0,50; 0,61 соответственно.
Величина урожая у культур значительно варьировала по годам: у озимой пшеницы от 0,12 т/га (1956, 2013 гг.) до 5,2 т/га (2005 г.); у яровой пшеницы от 0,07 т/га (2011 г.) до 2,79 т/га (1971 г.); у ячменя от 0,09 т/га (1975, 2007, 2011 гг.) до 3,95 т/га (1976 г.).
В среднем наименьшая урожайность озимой пшеницы на опытном поле (0,97 т/га - 1,86 т/га) была в 50-60-е годы (табл. 1). В дальнейшем наблюдалось увеличение до 2009 г., когда за десятилетие (20002009) получена наибольшая урожайность - 3,02 т/ га, тогда как с 2010 года намечается ее снижение.
