CC BY
36
УДК 630*232.411.11 Н.Р. Сунгурова, Р.В. Сунгуров
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСКУССТВЕННОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕСА
НА ДОЛГОМОШНОЙ ВЫРУБКЕ СЕВЕРНОЙ ПОДЗОНЫ ТАЙГИ
Изучены 25-летние опытные лесные культуры сосны, заложенные на долгомошной вырубке. Приведен анализ роста и сохранности искусственно созданных молодняков. Даны рекомендации по формированию высокопродуктивных древостоев необходимого породного состава, с целью сокращения оборота рубки, увеличения выхода деловой древесины, повышения качества в условиях северной подзоны тайги.
Ключевые слова: долгомошная вырубка, лесная культура, сосна, микроповышение, северная подзона тайги.
N.R. Sungurova, R.V. Sungurov THE RESULTS OF ARTIFICIAL REFORESTATION ON THE WET SUBOR FELLING OF TAIGA NORTHERN SUBZONE
Pine 25-year test forest cultures put on the wet subor felling are studied. Growth and safety analysis of the artificially created underwood is given. Recommendations about highly productive forest stand formation of necessary species structure in order to reduce felling turnover, to increase merchantable wood output and to improve quality in the taiga northern subzone conditions are given.
Key words: wet subor felling, forest culture, pine, microincrease, taiga northern subzone.
Как показывает практический опыт последних 3-4 десятилетий, на долю долгомошных вырубок приходится 35% лесокультурного фонда [6]. Основной объем лесокультурного фонда приходится на вырубки из-под спелых и перестойных ельников, которые в большинстве своем поражены корневой губкой. Поэтому для борьбы с болезнями леса требуется антропогенное воздействие, в т.ч. посредством принудительной смены пород при закладке лесов будущего.
Изучены 25-летние опытные лесные культуры сосны, заложенные на долгомошной вырубке. Лесные культуры созданы в Холмогорском лесничестве Архангельской области (северная подзона тайги).
На участке опытных лесных культур обработка почвы проводилась плугом ПШ-1 по расчищенным и раскорчеванным полосам толкателем клиновидным ТК-1,2 весной непосредственно перед посадкой сеянцев. Везде почва была перенасыщена влагой. При однократном проходе плуг не всегда образовывал борозды нужной глубины и формировал пласты недостаточной мощности. Вследствие стока и испарения влажность почвы со временем стала близкой к норме даже ранней весной следующего года. Следовательно, обрабатывать почву ранней весной в год посадки нецелесообразно. Микроповышения из тяжелых минеральных горизонтов почвы образовывались в местах, где полностью удалены торф и подстилка при расчистке и корчевке полос. Почва на участке торфянисто-подзолистая глеевая. Посадка сеянцев производилась вручную, под лопату. Густота посадки 4000 шт/га. На второй год выращивания все культуры сосны дополнены вручную двухлетними сеянцами, выращенными по той же технологии. Каждому растению сосны присвоен номер в натуре и учетной ведомости. До посадки сеянцы сосны сортировались по относительной массе [4]. Наиболее представленная по количеству группа растений с относительной массой 0,4-1,2 использовалась как стандартный посадочный материал. Растения с относительной массой 1,2 и более отнесены к отборному посадочному материалу. Сильно отставшие в росте сеянцы с относительной массой до 0,4 и больные отбракованы. Непосредственно перед посадкой вносились полные минеральные удобрения в дозе ИзооРшКдо по действующему веществу. Удобрения вносили только в обработанную почву вразброс. На второй, третий годы выращивания культуры проведены агротехнические уходы, которые заключались в рыхлении почвы и окашивании травы мотыгой в рядах высаженных растений.
Механическая обработка существенно изменяет водный, пищевой, температурный и другие режимы почвы. Известно, что удаление напочвенного покрова и подстилки, имеющих низкую теплопроводность, а также обнажение минеральных горизонтов и перемешивание их с органогенными, способствует лучшему прогреванию почвы [1]. Это особенно важно для условий Севера.
Динамика изменения температуры целинной и обработанной почвы на опытном участке изучалась периодически в разные годы выращивания культур на глубине 5, 10, 20 и 30 см. Результаты исследования
показали, что разница температур на микроповышениях и целине сохраняется, по крайней мере, до 20 лет (табл.1). Наибольшие различия отмечаются в верхнем пятисантиметровом слое почвы, с глубиной различия по температуре сглаживаются.
Таблица 1
Динамика температуры почвы на вырубке ельника долгомошного
Срок наблюдения Место наблюдения Температура, °С, на глубине, см
Возраст культур, лет Число, месяц 5°С 10°С 20°С 30°С
21.06-25.06 Микроповышение 8,5 8,1 8,2 8,3
Целина 8,2 7,8 8,0 7,8
I 4.07-9.07 Микроповышение 18,4 14,7 14,0 13,9
Целина 15,7 14,3 13,1 12,0
11.06-16.06 Микроповышение 14,4 12,0 10,2 9,3
Целина 8,4 7,9 7,2 7,1
0 16.07-21.07 Микроповышение 20,1 18,3 17,0 16,6
2 Целина 14,8 14,6 12,8 12,2
20.08-25.08 Микроповышение 11,9 10,9 10,4 10,1
Целина 10,8 9,9 9,4 9,2
10.06-15.06 Микроповышение 16,5 9,5 5,9 2,6
Целина 6,4 3,2 2,2 1,7
1.07-6.07 Микроповышение 14,3 10,7 9,8 8,9
Целина 9,3 7,8 7,4 7,0
? 22.07-27.07 Микроповышение 23,0 17,7 15,1 12,4
3 Целина 14,6 10,9 10,0 9,6
12.08-17.08 Микроповышение 20,3 15,6 14,3 13,0
Целина 14,1 11,7 11,2 10,9
2.09-7.09 Микроповышение 15,4 11,9 10,7 10,2
Целина 11,0 9,8 9,5 9,4
27.05-31.05 Микроповышение 8,4 5,9 4,6 4,0
Целина 7,2 5,1 4,1 3,9
16.06-21.06 Микроповышение 15,1 13,0 12,0 11,0
Целина 12,4 9,4 7,9 7,6
Л 7.07-12.07 Микроповышение 16,7 14,8 13,6 11,8
4 Целина 13,7 11,2 9,1 8,5
28.07-2.08 Микроповышение 20,2 17,5 15,9 14,2
Целина 16,6 13,5 10,1 9,9
18.08-23.08 Микроповышение 12,7 10,2 9,8 10,2
Целина 11,6 9,3 8,4 8,5
28.07-2.08 Микроповышение 22,5 14,5 13,2 11,9
9П Целина 20,9 13,5 12,2 11,2
20 18.08-23.08 Микроповышение 13,1 12,0 11,5 10,8
Целина 12,5 11,4 11,0 10,3
Почвы долгомошных вырубок болотно-подзолистые и торфяно-глеевые приурочены к плоским водоразделам и развитие их происходит в условиях переувлажнения мягкими, обычно поверхностными водами в течение значительной части вегетационного периода. Особенностью вертикального профиля почвы является наличие двух разнородных частей: органогенной торфянистой, имеющей мощность от 10 до 30-40 см, и нижележащей минеральной части. Торфянистые горизонты имеют небольшую объемную массу, высокую пористость и большую влагоемкость (табл. 2). В них значительно содержание азота и других подвижных форм питательных элементов, однако, насыщенность основаниями невелика, реакция верхних горизонтов -сильнокислая. Минеральные горизонты обычно оглеены и уплотнены, низкопористы, что способствует воз-
никновению верховодки в толще торфа и нижележащего подзолисто-глееватого горизонта (табл. 3). Содержание гумуса особенно большое в иллювиальном горизонте.
Таблица 2
Водно-физические свойства почвы на участке опытных культур
Горизонт Глубина, см Объемная масса, г/см3 Удельная масса, г/см3 Общая пористость, % Полная влагоемкость, %
АоТ 0-10 0,08 1,16 93 1160
Т 10-18 0,15 1,35 89 594
А2В 18-26 1,07 2,40 55 51
Вh 26-35 1,17 2,56 54 46
ВС 35-85 1,63 2,62 39 24
Таблица 3
Химические свойства почвы на участке опытных культур
Горизонт Глубина, см Гумус, % Общий азот, % рН солевой суспензии Подвижные формы, мг/100 г почвы
Р2О5 К2О
А0Т 0-10 - 1,08 3,7 99,4 168,0
Т 10-18 - 1,27 3,2 24,1 52,5
А2В 18-26 1,32 0,09 3,6 0,7 3,2
Вh 26-35 0,90 0,11 3,8 8,5 2,2
ВС 35-85 0,60 0,03 3,6 - -
Наблюдения также показали, что в первые годы жизни культур почва верхних слоев на фрезерованных полосах менее увлажнена в период вегетации, чем на целине. Однако данный фактор в северной подзоне тайги, где осадки превалируют над испарением, не лимитирует потребности лесных культур во влаге.
Удаление органического вещества так же, как и в других лесорастительных условиях снизило рост лесных культур (рис., табл. 4). Особенно это заметно при сравнении лучшего варианта - профиль микроповышения, где использовался отборный посадочный материал, стартовое внесение минеральных удобрений и применялись агротехнические уходы, и худшего - микроповышения из тяжелых горизонтов почвы с несортированными сеянцами. Корнеобитаемый слой почвы, состоящий из минеральных разрыхленных горизонтов на берме, предопределил улучшение роста сосны по сравнению с осушенной целиной.
Возраст, лет
Динамика сохранности культур сосны, созданных по разным технологическим схемам:
Н - несортированные сеянцы; С - стандартные сеянцы; О - отборные сеянцы;
У - стартовое внесение минеральных удобрений; А - агротехнические уходы на 2- и 3-й год
Таблица 4
Характеристика культур сосны на вырубке ельника долгомошного
Шифр варианта Показатель роста культур в возрасте, лет
4 7 20 25
Н, см Д, см* Н, см Д, см* Н, м Д, см Н, м Д, см
Н 35,9 0,7 102,1 2,6 6,4 8,4 9,5+0,01 10,8+0,02
С 35,7 0,7 97,0 2,5 6,4 8,5 9,7+0,01 11,5+0,02
СА 38,5 0,8 100,4 2,5 6,0 7,6 9,2+0,01 10,0+0,02
О 41,2 0,9 110,0 3,3 6,3 8,3 9,4+0,01 10,6+0,02
ОУ 37,5 0,7 88,4 2,1 6,1 7,7 9,3+0,01 10,4+0,02
ОУА 47,5 1,0 107,5 2,5 6,5 8,8 9,8+0,01 11,6+0,02
СУА 39,5 0,8 91,9 2,1 6,4 8,6 9,6+0,01 11,2+0,02
* диаметр у шейки корня.
Таким образом, наивысшая лесоводственная эффективность лесных культур сосны на осушенной долгомошной вырубке одновременно с ее культивированием достигнута на микроповышениях, сформированных из перемешанной органической и минеральной почвы.
Стартовое внесение полных минеральных удобрений в дозе №00Р120К90 одновременно с посадкой не дало положительного результата. От внесения азотных удобрений в этот период вероятнее ожидать ухудшение приживаемости, особенно при низкой влажности почвы. Стартовое внесение минеральных удобрений в испытываемой дозе в этих условиях вносить нецелесообразно, так как понесенные затраты не окупаются. Возможно эффект от их применения будет получен при использовании других доз, но это не входит в задачи наших исследований.
При изучении динамики разрастания травянистой растительности на обработанной почве в данных условиях авторы отмечают, что при качественной механической обработке почвы развитие напочвенного покрова происходит медленно и в первые 3-4 года лесные культуры не нуждаются в агротехнических уходах [2]. Вследствие слабого развития биомассы травостоя агротехнические уходы в этих условиях не повышают приживаемости и не усиливают рост лесных культур. Соотношение диаметра и высоты древесных растений в разных вариантах в разные годы изменяются в узких пределах и указывают на отсутствие необходимости их проведения.
На участке лесных культур изучался также ход естественного лесовозобновления в 25-летнем возрасте. Лиственный ярус представлен в основном березой в количестве 6160 шт/га. Береза имеет средние значения по высоте 5,4 м, диаметру 3,9 м, запас стволовой древесины в объеме 37,9 м3/га. Рассматривая результаты формирования сосново-березового древостоя на долгомошной вырубке, следует отметить, что к 25 годам сосна опережает в росте березу, появившуюся в последующие годы, в 1,8 раза и растет по II классу бонитета, имея запас стволовой древесины 175 м3/га [5]. Следует подчеркнуть, что древостои естественного происхождения в данных лесорастительных условиях формируются по IV-V классу бонитета. Общий состав древостоя 8С2Б. Количество сосны, составляющее 2036-2940 шт/га, позволит обеспечить к возрасту главной рубки формирование хвойного по составу древостоя.
Лесоводственные уходы на изучаемом объекте не проводились. Вместе с тем, исследования в этом направлении показывают, что главная цель рубок ухода в сосновых молодняках, произрастающих в долго-мошном типе леса, не допускать формирования березово-сосновых насаждений [7]. Авторы рекомендуют проводить разреживание таких молодняков и отмечают, что для формирования целевого состава насаждений искусственного происхождения к 25-30 годам должно оставаться 1,0-1,1 тыс. шт/га деревьев сосны и
0,2 тыс. шт/га деревьев березы. Поэтому для искусственных сосняков с небольшой примесью лиственных пород потребность в данных уходах уже наступила, и в последующие годы рубки ухода будут проведены. Более того, Н.С. Минин [3] отмечает, что удаление лиственных пород и некоторой части хвойных при проведении рубок скажется на накоплении надземных элементов фитомассы оставшейся частью насаждения. Стволовая масса культур на участках, пройденных рубками ухода, накапливается быстрее, чем на непрой-денных. А это приведет в дальнейшем к выходу более крупных сортиментов.
Таким образом, для формирования высокопродуктивных древостоев необходимого породного состава, с целью сокращения оборота рубки, увеличения выхода деловой древесины, повышения качества, на месте коренных ельников в условиях северной подзоны тайги, необходимо создавать лесные культуры сосны. Достичь высоких результатов можно посредством применения основных лесокультурных приемов -обработка почвы и посадка с использованием качественного посадочного материала. В результате к 25 годам культуры сосны растут по II классу бонитета и имеют запас около 175 м3/га. Последующие работы по формированию древостоев лесоводственными приемами позволят улучшить качество выращиваемых дре-востоев искусственного происхождения.
Литература
1. Варфоломеев Л.А., Пигарев Ф.Т., Сенчуков Б.А. Изменение температурного режима почв заболоченных вырубок под воздействием обработки их под лесные культуры // Тез. Всесоюз. совещ. по вопросам питания древесных растений и повышения продуктивности насаждений, 23-27 сент. 1969 г. -Петрозаводск, 1969. - С.76-77.
2. Динамика разрастания травянистой растительности на обработанной почве вырубок северной подзоны тайги / В.Д. Козловский [и др.] // Флора Севера и растительные ресурсы европейской части СССР: тез. докл. науч. сессии. - Архангельск, 1987. - С.92-94.
3. Минин Н.С. Особенности накопления органического вещества в надземной части культур сосны под влиянием рубок ухода // Проблемы экологии на европейском Севере: сб. науч. тр. - Архангельск, 1992. - С.35-38.
4. Пигарев Ф.Т., Беляев В.В., Сунгуров Р.В. Комплексная оценка качества посадочного материала и его применение на Европейском Севере: метод. указания. - Архангельск, 1987. - 16 с.
5. Таблицы хода роста сосново-березовых насаждений в северной подзоне тайги //Лесотаксационный справочник для северо-востока Европейской части СССР (нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР) / отв. ред. В.В. Загреев. - Архангельск, 1986. - 360 с.
6. Основные положения организации и развития лесного хозяйства в Архангельской области / С.В.Торхов [и др.]; Арханг. лесоустроит. экспедиция. - Архангельск, 2004. - 369 с.
7. Чибисов Г.А., Вялых Н.И., Минин Н.С. Рубки ухода за лесом на Европейском Севере: практ. пособие. -Архангельск, 2004. - 128 с.
УДК 633.11:631.811.5 Е.Н. Конышева
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГУМАТА НАТРИЯ ДЛЯ ДЕТОКСИКАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПШЕНИЦЫ
Приведены данные по влиянию возрастающих доз тяжелых металлов в почве на параметры структуры урожая пшеницы сорта Новосибирская 29. Доказана эффективность использования в качестве детоксиканта гумата натрия, который подавляет негативное действие на растение при содержании свинца в почве до 3 ПДК (кроме массы зерен, где разница с контролем достоверна при 3 ПДК), а кадмия до 2 ПДК.
Ключевые слова: пшеница, урожайность, тяжелые металлы, доза, гумат натрия.
E.N. Konysheva
SODIUM HUMATE APPLICATION FOR HEAVY METALDETOXICATION IN THE PROCESS OF WHEAT CULTIVATION
Data about effect of the heavy metal increasing doses in soil on the structure parameters of Novosibirsk 29wheat species yield are given. Effectiveness of sodiumhumate application asdetoxicant, which neutralizes negative effects on the plant when lead availabilityin soil is up to 3 MPC (except grain mass, when checkup difference is certain at 3 MPC) but cadmium is up to 2 MPC is proved.
Key words: wheat, productivity, heavy metals, dose, sodium humate.
На протяжении последних десятилетий непрерывно повышается уровень антропогенного воздействия на природную среду, одним из проявлений которого является все возрастающее загрязнение почвы тяжелыми металлами. К наиболее опасным из них, по мнению ряда ученых [1-10], относятся свинец и кадмий, обладающие высоким уровнем токсичности для живых организмов и способностью к аккумуляции по звеньям пищевой цепи.
Так, избыток свинца в растениях, связанный с высокой его концентрацией в почве, проявляется в ингибировании таких жизненно важных процессов, как дыхание и фотосинтез, ухудшается всасывания цинка,
