CC BY
20
УДК 630*4:630*174
С. В. Ребко, аспирант; Н. Ф. Кириленкова, аспирант; Л. Ф. Поплавская, доцент;
В. А. Ярмолович, доцент
УСТОЙЧИВОСТЬ СЕМЯН ГИБРИДНЫХ ФОРМ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ К ФУЗАРИУМУ ОСТРОСПОРОВОМУ (FUSARIUM OXYSPORUM)
Features of defeat of seeds of a pine ordinary cluster forms and usual fructification are studied. As a result of researches it is established, that seeds of a pine cluster forms are steadier to Fusarium oxysporum in comparison with seeds of trees of usual fructification. The average percent of the amazed seeds of a pine cluster forms is equal 70,1%, and usual fructification of 81,3%. The analysis of a shaped variety of clones has shown, that the greatest resistency characterizes genotypes with dark color of seeds (black and brown seeds). The average percent of seeds contamination of these forms has made accordingly 72,6 and 72,1%, and motley and beige - 90,4 and 75,9%. Also unequal of seeds contamination clones of a pine ordinary depending on board of cone are characterized. Greater stability pines with turned down and pyramidal board (68,0 and 74,3%) and considerably smaller with flat and convex (89,4 and 87,1%) possess.
Введение. При выращивании посадочного материала в лесных питомниках существует опасность поражения и массовой гибели всходов и молодых сеянцев на ранних стадиях их развития. Наиболее распространенной болезнью, встречающейся в питомниках Республики Беларусь, является полегание сеянцев, вызываемое многими грибами из родов Fusarium, Alternaría, Pythium, Rhizoctonia [1]. Чаще всего болезнь вызывается грибами из рода Fusarium, вследствие чего получила название фузариоз сеянцев. Особенность протекания этой болезни заключается в том, что патоген в своем развитии проходит две фазы - довсходовую и по-слевсходовую. Следовательно, при первой фазе развития заражение семян происходит в почве, когда семена еще не дали всходов, вторая фаза развития характеризуется тем, что поражение растений патогеном происходит в первые 20 дней после появления всходов [2].
В специальной научной литературе имеются сведения о патологической предрасположенности и изменении устойчивости отдельных деревьев к грибным болезням [3-9]. Имеющиеся данные о поражении растений грибами из рода Fusarium касаются характера протекания и развития болезни, степени поражения и устойчивости растений [10-15]. Непосредственно сведений о проведении в лабораторных условиях специальных опытов по определению степени устойчивости семян сосны обыкновенной к патогену Fusarium oxysporum в научной литературе нет. Постановка такого опыта позволит провести предварительный отбор и оценку генотипов сосны обыкновенной на устойчивость к патогену на уровне семян, результатом которых будет выделение наиболее устойчивых генотипов сосны обыкновенной.
Цель данной работы заключается в определении степени устойчивости и выделении наиболее резистентных гибридных форм сосны обыкновенной к Fusarium oxysporum. Задачи, необходимые для выполнения поставленной цели, следующие: а) определить динамику и
характер поражения сосны обыкновенной гроздешишечной формы, а также различных форм сосны обыкновенной по цвету семян и апофизу шишек; б) на основании изучения динамики и характера заражения выделить наиболее устойчивые клоны к заражению патогеном Fusarium oxysporum.
Объект и методика исследований. Для проведения исследований по оценке устойчивости гибридных форм сосны обыкновенной к Fusarium oxysporum нами в качестве объекта исследования была выбрана клоновая гибридно-семенная плантация сосны обыкновенной Негорельского учебно-опытного лесхоза. История создания и характеристика данного объекта нами описаны ранее [16, 17]. В настоящее время на плантации насчитывается 182 дерева, 19 из которых гроздешишечной формы [18]. Предметом исследования являются различия в устойчивости гибридных форм сосны обыкновенной, в том числе гроздешишечной формы, к Fusarium oxysporum.
Заготовка лесосеменного сырья осуществлялась на 24 деревьях, 12 из которых представлены сосной обыкновенной гроздешишечной формы. Искусственное заражение семян спорами патогена проводили в лабораторных условиях. Для этого предварительно в боксе проводили стерилизацию чашек Петри вместе с фильтровальной бумагой, при этом отдельно стерилизовали семена марганцовокислым калием KMn04. Всего для заражения было подготовлено 24 образца семян. Необходимую для заражения куль-туральную жидкость со спорами получали путем смыва дистиллированной водой чистой культуры гриба. Успешное заражение семян возможно лишь при определенном достаточном количестве спор патогена в суспензии. Концентрацию спор в суспензии определяли с помощью специального прибора, позволяющего произвести подсчет спор гриба, - счетной камеры Горяева. В результате расчетов установлено, что в 1 см3 суспензии находиться 250 тыс. спор гри-
ба. Такого количества достаточно для успешного искусственного заражения семян. При помощи пипетки споры гриба вместе с водой переносили в чашки Петри на фильтровальную бумагу, затем туда помещали семена (в каждую чашку Петри помещали по 25 шт.). Чашки Петри накрывали крышками и ставили в термостат с заданной постоянной температурой (26°С). Учет степени заражения семян производили в отдельные дни (примерно через 3 дня) на протяжении 65 дней. При этом визуально определяли процент поражения семян патогеном по площади покрытия фильтровальной бумаги мицелием гриба, а также проводили поштучный учет пораженных семян с последующим их удалением из чашек. При подсчете семян для увлажнения фильтровальной бумаги в чашки добавляли по 4-5 капель дистиллированной воды.
Результаты исследования. В результате проведенных исследований нами определены показатели зараженности сосны обыкновенной гроздешишечной формы, а также различных форм сосны обыкновенной по цвету семян и по апофизу шишек. Анализ данных свидетельствует о существующей достоверной разнице в зараженности семян сосны обыкновенной. Так, семена подвергались заражению патогеном на протяжении 65 дней до полного их заражения.
Учет динамики заражения показывает (таблица), что на протяжении первых трех недель с момента заражения семена сосны обыкновенной гроздешишечной формы имеют более низкие показатели заражения по сравнению с сосной обычного плодоношения. Однако достоверного различия между ними не выявлено. Затем, начиная с 25-го дня, наблюдается статистически достоверное меньшее поражение семян сосны обыкновенной гроздешишечной формы по сравнению с сосной обычного плодоношения. Критерий достоверности различий пораженности на 25-й день равен 3,75. Наблюдаемая тенденция большей пораженности семян сосны обыкновенной обычного плодоношения наблюдается до 59-го дня учета, при этом коэффициенты достоверного различия превышают стандартное табличное значение при 5%-ном уровне значимости (^ = 2,0) [19]. Но уже на 62-й день исследования происходит выравнивание показателей заражения между двумя исследуемыми группами. На 65-й день учета было зафиксировано полное заражение всех образцов семян в 2 группах.
Таким образом, учет динамики заражения семян позволяет заключить, что на протяжении 65 дней исследования наблюдаются различия в характере заражения сосны обыкновенной
Таблица
Зараженность семян гибридных форм сосны обыкновенной патогеном Fusarium oxysporum
Дни учета зараженных семян Зараженные семена сосны обыкновенной (M±mM), % Критерий достоверного различия t
гроздешишечной формы обычного плодоношения
11 1,7±0,8 2,7±0,6 1,00
17 6,3±2,2 10,3±2,4 1,23
19 28,7±2,1 30,0±1,9 0,46
22 31,7±2,7 37,7±2,1 1,75
25 45,3±3,1 60,7±2,7 3,75
36 56,3±3,2 73,0±2,9 3,87
41 61,7±3,9 78,7±3,8 3,12
43 66,3±3,5 81,7±3,1 3,29
45 69,3±3,8 85,3±3,6 3,06
48 74,0±3,4 88,3±2,9 3,20
50 75,7±2,7 89,3±2,2 3,90
53 76,3±2,2 90,7±3,1 3,79
55 76,7±2,6 92,3±2,4 4,41
59 81,3±3,3 93,7±2,7 2,91
62 92,3±2,8 97,0±2,1 1,48
65 100,0 100,0 -
Средневзвешенный % зараженных семян 70,1 81,3
гроздешишечной формы и обычного плодоношения. При этом средневзвешенный процент заражения семян сосны обыкновенной гроздешишечной формы составил 70,1%, что на 11,2% меньше по сравнению с сосной обыкновенной обычного плодоношения.
Исследования по изучению формового разнообразия клонов сосны обыкновенной на гибридно-семенной плантации показали, что на плантации присутствуют 4 формы сосны по цвету семян (преобладает коричневосеменная форма - 46%, минимальное количество клонов с бежевыми семенами - 10%), а также 4 формы по апофизу шишек (большинство клонов с крючковатым апофизом - 36%, меньше всего представлено клонов с пирамидальным апофизом - 19%) [20]. Результаты анализа зараженности цветосеменных форм показали, что наиболее устойчивыми к патогену Fusarium oxysporum являются клоны с черными и коричневыми семенами (рис. 1).
Семена различных по цвету групп имеют различную тенденцию заражения. Статистической обработкой материала установлено, что до 17-го дня учета достоверных различий заражения между черными и коричневыми семенами не наблюдалось, а затем на протяжении 20 дней процент зараженных коричневых семян был существенно ниже черных. В дальнейшем показатели зараженности черных и коричневых семян выравнялись и до окончания опыта существенных различий по заражаемости между ними не наблюдалось.
Анализ динамики поражения пестрых семян показывает, что полное заражение семян данной группы отмечено на 59-й день, т. е. на неделю раньше черных и коричневых семян. При этом половина семян данной группы была поражена уже на 19-й день. Вариационно-статистическая обработка данных показывает, что данная группа семян по зараженности существенно отличается от зараженности черных и коричневых.
Динамика поражения бежевых семян значительно отличается от всех остальных цветосеменных форм сосны. Так, на 19-й день учета процент поражения бежевых семян был в 2 раза больше, чем у черных семян, в 6 раз больше, чем у коричневых и в 1,5 раза больше, чем у пестрых. Однако на 17-й день учета процент зараженности пестрых семян был несколько выше, чем бежевых. На 41-й день учета нами зафиксировано полное заражение бежевых семян.
Таким образом, изучение заражаемости семян различных цветосеменных форм показало, что в зависимости от цвета семенной кожуры наблюдается различная их зараженность патогеном Fusarium oxysporum. Так, выявлено, что семена с темным тоном (черный и коричневый цвет) имеют повышенную устойчивость к данной болезни, чем семена светлого тона (бежевые и пестрые семена).
Процесс заражения форм сосны обыкновенной, отличающихся строением семенных чешуй шишек, происходит несколько по-иному. Динамика заражения семян из шишек с плоским и выпуклым апофизом практически не отличается друг от друга и протекает одинаково. Достоверных различий между этими группами семян не выявлено. Однако следует отметить, что семена из шишек с плоским апофизом были полностью поражены на 53-й день учета (рис. 2).
Наблюдения за процессом заражения семян сосны с крючковатым и пирамидальным апофизом шишек показали, что до 19-го дня учета эти группы семян были поражены патогеном примерно одинаково, но в последующие дни, вплоть до 48-го, семена из шишек с крючковатым апофизом имели статистически достоверно меньшие показатели заражения, чем семена из шишек с пирамидальным апофизом. Но уже начиная с 50-го дня и до полного их заражения наблюдается выравнен-ность в динамике заражения семян этих исследуемых групп.
о4
CS I
К
100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Дни учета зараженности семян
—•— коричневые
семена
- — пестрые семена
-А— — черные семена
-■ бежевые
семена
Рис. 1. Динамика заражения различных цветосеменных форм сосны обыкновенной патогеном Fusarium oxysporum
100,0
-ч® 90,0
80,0
Ii 70,0
<U О 60,0
<D 50,0
X X 40,0
<D 30,0
£ 20,0
oo 10,0
0,0
^^4 —у?
-плоский апофиз
— —выпуклый апофиз
- пирамидальныи апофиз
-крючковаый апофиз
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Дни учета зараженности семян
Рис. 2. Динамика заражения различных форм сосны обыкновенной по апофизу шишек патогеном
Fusarium oxysporum
Характеризуя в целом заражение семян сосны различных форм по апофизу шишек, следует отметить, что, как видно из рис. 2, начиная с 17-го дня учета, семена из шишек с плоским и выпуклым апофизом существенно отличаются по зараженности от семян из шишек с пирамидальным и крючковатым апофизом.
Таким образом, результаты исследования позволяют заключить, что у семян, полученных из шишек с более выраженным апофизом (от плоского к крючковатому), имеется ярко выраженная тенденция более низкой заражаемости патогеном Fusarium oxysporum.
Кроме этого, в пределах группы сосны обыкновенной гроздешишечной формы и сосны обыкновенной обычного плодоношения нами выделены генотипы, наиболее устойчивые к заражению и генотипы, длительность заражения которых составила половину времени исследования и менее.
Из группы гроздешишечной сосны наиболее устойчивыми оказались генотипы 3-5, 9-4,
9-7, 9-8, 10-2, 10-6, 10-7. Эта группа представлена исключительно черными и коричневыми семенами и крючковатым и пирамидальным апофизом шишек.
Устойчивыми к заражению из группы сосны с обычным плодоношением оказались генотипы 3-3, 4-12, 5-1, 8-4, 12-3, в большинстве имеющие черные и коричневые семена и крючковатый апофиз.
Среди сосны обыкновенной гроздешишечной формы слабоустойчивыми оказались генотипы 6-6,
10-3, 10-4, 10-5 с преобладанием плоского апофиза шишек. Менее устойчивыми из группы сосны обыкновенной обычного плодоношения оказались генотипы 1-8, 2-2, 6-3, 8-2, имеющие пестрый и бежевый цвет семян и выпуклый апофиз.
Заключение. Проведенные исследования по определению устойчивости генотипов сосны
обыкновенной к искусственному заражению патогеном Fusarium oxysporum позволяют сделать следующие выводы:
а) сосны гроздешишечной формы являются более устойчивыми к Fusarium oxysporum по сравнению с соснами обычного плодоношения;
б) из цветосеменных форм сосны обыкновенной наибольшей резистентностью характеризуются генотипы с темным цветом семян (черные и коричневые семена), а у генотипов со светлыми семенами устойчивость к Fusarium oxysporum значительно ниже;
в) формы сосны обыкновенной по апофизу шишек имеют различную устойчивость к Fusarium oxysporum. Большей устойчивостью обладают сосны с крючковатым и пирамидальным апофизом и значительно меньшей с плоским и выпуклым;
г) среди исследованных 24 генотипов сосны обыкновенной большей устойчивостью характеризуются 12 генотипов: 3-3, 3-5, 4-12, 5-1, 8-4, 9-4, 9-7, 9-8, 10-2, 10-6, 10-7, 12-3, которые имеют темный цвет семян и крючковатый апофиз шишек. Слабоустойчивых генотипов выделено 8: 1-8, 2-2, 6-3, 6-6, 8-2, 10-3, 10-4, 10-5, которые относятся к формам со светлыми семенами и плоским апофизом семенных че-шуй шишек.
Литература
1. Малыженкова, Л. А. Влияние различных препаратов на устойчивость сеянцев сосны к инфекционному полеганию в лабораторных условиях / Л. А. Малыженкова // Лес, наука, молодежь: материалы Междунар. науч. конф., Гомель, 5-7 окт. 1999г.: в 2 т. / ИЛ HAH Беларуси; редкол.: В. Ф. Багинский [и др.]. - Гомель, 1999,- Т. 1.- С. 171-173.
2. Федоров, Н. И. Лесная фитопатология: учеб. для студентов специальности «Лесное хозяйство» / Н. И. Федоров. - Минск: БГТУ, 2004. - 462 с.
3. Чураков, Б. П. Зараженность фитопатоген-нымн грибами различных форм сосны обыкновенной в ленточных борах Алтая / Б. П. Чураков // Лесоведение. - 1986. - № 2. - С. 62-67.
4. Чураков, Б. П. Зараженность различных форм сосны обыкновенной фитопатогенными грибами / Б. П. Чураков // Лесоведение. -1989.- № 1. - С. 69-73.
5. Якименко, Е. Е. Влияние грибов рода Trichoderma на почвенные микромицеты, вызывающие инфекционное полегание сеянцев хвойных в лесных питомниках Сибири / Е. Е. Якименко, И. Д. Гродницкая // Микробиология. - 2000. - № 6. - С. 850-854.
6. Возбудители фузариоза в питомниках Красноярского края / Г. И. Громовых [и др.] // Лесоведение. - 2002. - № 6. - С. 68-71.
7. Светогоров, Ю. П. Грибные заболевания в лесных питомниках бассейна озера Байкал / Ю. П. Светогоров // Лесное хозяйство. - 1974. -№ 12. - С. 74-76.
8. Kowalski, T. Endophytic fungi in needles of Pinus nigra growing under different site conditions / T. Kowalski, P. Zych // Polish Botanical Journal. - 2002. - Vol. 47. - № 2. - P. 251-257.
9. Schonhar, S. Infektionsversuche an Fichten-und Kiefernkeimlingen mit aus kranken Fichtenfeinwurzeln isolierten Pilzen / S. Schonhar // Allgemeine Forst und Jagdzeitung. - 1986. -Vol. 9.- №2,- P. 97-98.
10. Леухина, Т. А. Индивидуальные особенности в устойчивости сеянцев сосны обыкновенной к некоторым грибным заболеваниям / Т. А. Леухина // Лесной журнал. - 1960. -№ 6. - С. 31-36.
11. Рогозин, М. В. Защита всходов сосны от полегания при испытаниях потомства деревьев / М. В. Рогозин // Лесной журнал. - 1988. -№4,- С. 15-18.
12. Трощанин, П. Г. Устойчивость сеянцев сосны в географических культурах / П. Г. Трощанин // Лесное хозяйство. - 1950. - № 5. -С. 79-81.
13. Effet inhibiteur in vitro et in vivo du Trichoderma harzianum sur Fusarium oxysporum f. cp. radicis-lycopersici / H. Khaled [et al.] // Biotechnol., agr., soc. et environ. - 2005. - Vol. 9. - №3.-P. 163-167.
14. Ребко, С. В. Семенная продуктивность гибридно-семенной плантации сосны обыкновенной Негорельского учебно-опытного лесхоза / С. В. Ребко // Весщ HAH Беларуси Сер. б!ял. навук. - 2006. - № 5. - С. 155-157.
15. Ребко, С. В. Семеношение клоновой гибридно-семенной плантации сосны обыкновенной Негорельского учебно-опытного лесхоза / С. В. Ребко // Научное творчество молодежи -лесному комплексу России: материалы III Все-рос. науч.-техн. конф. студ. и асп., Екатеринбург, 24-25 апр. 2007 г.: в 2 ч. / Урал. гос. лесо-техн. ун-т; редкол.: С. В. Залесов [и др.]. - Екатеринбург, 2007. - Ч. 2. - С. 138-141.
16. Ведерников, H. М. Болезни сеянцев в питомниках и повышение устойчивости к ним / H. М. Ведерников // Пробгемы лесной фитопатологии и микологии: материалы 5-й Между-нар. конф., Москва, 7-10 окт. 2002 г. / Рос. акад. наук ; редкол.: С. И. Курнаев [и др.]. - М., 2002.- С. 39-42.
17. Кустова, Ю. Г. Роль микромицетов в полегании сеянцев Pinus sibirica / Ю. Г. Кустова, Ю. А. Чикин // Наука и образование: материалы 5-й Общероссийской межвуз. конф. студ., асп. и молодых ученых, Томск, 23-26 апр. 2001 г.: в 2 т./ Томск, гос. ун-т; редкол.: А. П. Игнатьев [и др.]. - Мурманск, 2003. - Т. 1. - С. 283-286.
18. Ребко, С. В. Семенная продуктивность гибридно-семенной плантации сосны обыкновенной Негорельского учебно-опытного лесхоза / С. В. Ребко, Л. Ф. Поплавская // Научный поиск молодежи XXI в: материалы VIII Между-нар. науч. конф. студ. и асп., Горки, 23-25 окт. 2 00 6".: в 2 ч. / Бел. го с с.-х. акад; редкол.:
B. С. Обухович [и др.]. - Горки, 2006. - Ч. 1. -
C.31-34.
19. Зайцев, Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике / Г. Н. Зайцев; под ред. В. Н. Былова. - М.: Наука, 1984. -424 с.
20. Ребко, С. В. Репродуктивная способность и формовое разнообразие клонов сосны обыкновенной на гибридно-семенной плантации / С. В. Ребко // Сб. науч. тр. / Ин-т леса HAH Беларуси. - Гомель, 2007. - Вып. 67: Проблемы лесоведения и лесоводства. -С.223-233.
УДК 630*548
А. И. Русаленко, профессор; Д. И. Филон, ассистент
ГЛУБИНА ЗАЛЕГАНИЯ И АМПЛИТУДА КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД В ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ
The size of optimum depth of subsoil waters and annual amplitude of fluctuation of their level in forest phytocenoses proves.
Введение. В Беларуси около 80% лесов произрастают в условиях непосредственного влияния грунтовых вод (ГВ) на структуру и продуктивность лесных фитоценозов. При определенной глубине их залегания все наши ле-сообразующие древесные породы, в том числе и ель, могут формировать высокопродуктивные древостой 1-1а классов бонитета даже на низкоплодородных рыхлопесчаных почвах. Однако при характеристике почвенно-грунтовых условий лесных фитоценозов глубине залегания ГВ не уделяется внимания как при научных исследованиях [1], так и в практической деятельности [2].
Основная часть. При сравнительно неглубоком залегании ГВ от дневной поверхности в почвенном профиле выделяются 3 зоны: избытка влаги, оптимального увлажнения и недостатка влаги, отличающиеся качественно одна от другой по водно-воздушному режиму (рис. 1). Зона избытка влаги располагается над зеркалом гр угговых во д Влажность почвы в ней о (условливается капиллярным поднятием влаги от грунтовых вод и по величине превышает наименьшую влагоемкость (НВ). Основным фактором в этой зоне, ограничивающим рост и развитие растений, является недостаток кислорода. Особенно низким его содержанием данная зона
х гр актер шу егся в том случае, если залегает в поверхностных гумусированных слоях почвы, имеющих, как правило, высокую биологическую насыщенность (корни и корневища растений, почвенные организмы, гумус), что обусловливает интенсивный расход кислорода из почвенного раствора. Мощность этой зоны определяется гранулометрическим составом.
Над зоной избытка влаги располагается зона оптимального увлажнения. Влажность почвы в ней колеблется между НВ и критической влажностью, т. е. находится в оптимальных для роста и развития растений пределах. Здесь лучше и кислородный режим, так как помимо поступления с влагой атмосферных осадков, содержание кислорода в почвенном растворе увеличивается за счет аэрации почвы. Но мощность этой зоны незначительна (например, на песчаных почвах со сгавляет всего лишь около 1 0 см). Верхние слои почвенного профиля занимает зона недостатка влаги. Аэрацию почвы в этой зоне следует признать удовлетворительной даже в тор фяно-болотных почвах при значительном снижении уровня грунтовых вод (например, на осушенных торфяниках).
Влажность почвы в зоне недостатка влаги колеблется в больших пр делах , но в период вегетации находится в основном между крити-
Поверхность почвы
Зона
недостатка влаги
-- Зона оптимального __увлажнения
Зона
I_L
избытка влаги (КК)
Зеркало ГВ
J_ J_1 _1_
Рис. 1. Изменение водно-воздушного режима почв в почвенном профиле: зеркало ГВ - верхняя поверхность водоносного слоя (горизонта); УГВ - уровень ГВ (глубина их залегания); КК - капиллярная кайма
ческой влажностью и влажностью завядания (ВЗ), т. е. в почве ощущается недостаток влаги. Минимальное содержание влаги, до которого иссушаются особенно поверхностные слои этой зоны, определяется ее мощностью. Чем больше по величине зона недостатка влаги, тем при прочих равных условиях сильнее, глубже и чаще могут иссушаться поверхностные слои почвы, даже ниже ВЗ за счет физического испарения. Таким образом, водно-воздушный режим, складывающийся в том или ином почвенном профиле, обусловливается наличием и мощностью каждой из указанных зон, т. е. в конечном счете, определяется глубиной залегания грунтовых вод. Мощность зон избытка влаги и оптимального увлажнения является величиной постоянной для конкретного почвенного профиля, так как обусловливается гранулометрическим составом. Поэтому естественное или антропогенное нарушение глубины залегания грунтовых вод приводит в первую очередь к изменению мощности зоны недостатка влаги. Следует указать, что название категорий почвенной влаги (наименьшая влаго-емкость, критическая влажность, влажность завядания) позаимствовано нами из работы [3]. Зона аэрации (ЗА) включает в себя зону недостатка влаги и зону оптимального увлажнения, т. е. зона аэрации - толща почвогрунтов, располагающаяся от поверхности почвы до зоны капиллярной каймы. При выходе капиллярной каймы на дневную поверхность газообмен между почвенным раствором и атмосферой происходит за счет диффузии газов в водной среде, которая, как известно, осуществляется в тысячи раз медленнее, чем в воздухе. При этом обогащение почвенного раствора кислородом происходит на незначительную глубину. Высшие растения, обладающие малой фитомассой, и древесные породы в начальный период жизни способны в таких условиях расти и развиваться. С возрастом и, следовательно, увеличением фитомассы для нормального роста и развития деревьев необходима определенной величины зона аэрации. Величина оптимальной зоны аэрации зависит в основном от возраста древостоев, так как с увеличением надземной фитомассы возрастает фито-масса корней и соответственно мощность корне-
обитаемой толщи почвогрунтов [4]. Оптимальный уровень грунтовых вод определяется, кроме того, и почвенной разностью, так как при изменении гранулометрического состава соответственно изменяется высота капиллярного поднятия влаги от грунтовых вод. Оптимальная зона аэрации для сосновых древостоев колеблется от 24 см в 20-летних древостоях до 82 см в возрасте 100 лет (табл. 1).
Для других древесных пород величину оптимальной зоны аэрации можно принимать такой же. Высота капиллярного поднятия влаги от грунтовых вод (мощность КК) определяется по формуле
у = 52,7 + 8,7х, (1)
где у - высота капиллярного поднятия влаги от ГВ (мощность КК), см; х - содержание частиц физической глины в зоне капиллярной каймы, %.
При оценке почвенно-грунтовых условий в сосновых насаждениях величину оптимальной зоны аэрации необходимо принимать для 80-летнего древостоя, т. е. в возрасте главной рубки. Следовательно, оптимальную глубину залегания ГВ, или уровень грунтовых вод (УГВ), можно определить по следующей формуле:
у = ЗА + КК = 74 + 52,7 + 8,7х = 127 + 8,7х, (2)
где у - оптимальный УГВ, см; х - содержание частиц физической глины в зоне капиллярной каймы, %.
Используя данную формулу, можно определить оптимальный УГВ на почвах различного гранулометрического состава (табл. 2).
Из данных табл. 2 следует, что при установлении зависимости продуктивности древостоев от глубины залегания грунтовых вод необходимо подбирать объекты примерно одинакового как возраста древостоя, так и гранулометрического состава почв. Игнорирование данного обстоятельства приводит к ошибочному заключению об отсутствии связи продуктивности лесных фитоценозов с глубиной залегания ГВ.
На территории Беларуси грунтовые воды, залегающие в поверхностных слоях земной коры, по происхождению являются инфильтраци-
Таблица 1
Величина оптимальной зоны аэрации для сосновых древостоев
Возраст древостоя, лет Зона аэрации, см Возраст древостоя, лет Зона аэрации, см Возраст древостоя, лет Зона аэрации, см
20 24 50 53 80 74
30 34 60 61 90 78
40 44 70 68 100 82
