Продолжительность влияния параметров посадочного материала на рост лесных культур

Качество посадочного материла существенно влияет на эффективность искусственного восстановления леса. Причем такие результаты получены в разных географических условиях, с разными породами, при испытании конкурирующих технологических процессов и т. п. [1], [2], [3], [5], [11]. Ранее нами публиковались результаты подобных исследований для условий Северо-таежного района европейской части России [6], [7], [8], [9].

Анализировались опытные лесные культуры сосны и ели, созданные на свежих вырубках из-под ельников долгомошных (участок 4), черничных влажных (участок 1) и черничных свежих (участок 11) в условиях Северо-таежного района, с целью определения продолжительности влияния параметров посадочного материала на приживаемость и рост лесных культур.

Участок 4 площадью 5 га заложен на пологом северо-западном склоне верхней плоской части приручейной террасы. Вырубка 1974 года из-под ельника долгомошного с количеством пней 700 шт./га. Почва – торфянисто-подзолистая гле-еватая на мелком суглинке.

Подготовка вырубки заключалась в корчевке пней, полосной расчистке вырубки от порубочных остатков и валежа. На данном участке заложены следующие варианты: 1) обработка почвы двухотвальным плугом ПКЛ-70 по расчищенным и раскорчеванным полосам машиной МРП-2. Ширина полос 2 м, расстояние между их серединами 6–8 м. В качестве посадочных мест использовались плужные пласты. 2) Фрезерование почвы на глубину 10–15 см фрезой болотной навесной ФБН-0,9 по расчищенным технологическим трассам машиной МРП-2. Для сбора верховодки через 6–8 м плугом ПКЛ-70 прокладывались дренирующие борозды, между которыми и были образованы фрезполосы.

Испытывались стандартные сеянцы ели 2 лет, выращенные в полиэтиленовых теплицах, сеянцы ели 3 лет, выращенные в открытом грунте питомника, саженцы ели 3+3 и саженцы ели 2+2. Последние, кроме того, рассортированы на 5 групп по относительной массе по методу комплексной оценки качества посадочного материала, разработанному учеными лаборатории лесных культур АИЛиЛХ (ныне ФБУ «СевНИИЛХ») [4]. В методических указаниях по описанию метода предложены критерии сортировки посадочного материала на группы по относительной массе, то есть отношению индивидуальной массы растения к средней массе всей испытываемой партии. При сортировке перед посадкой к первой группе относили растения с относительной массой менее 0,4 от средней, которые в последующем предлагалось браковать. Ко второй – растения с относительной массой 0,4–0,8, к третьей – 0,8–1,2, к четвертой – 1,2–1,6, к пятой – 1,6 и более. Сеянцы второй, третьей групп рассматривали как обычный стандартный посадочный материал;

Таблица 1

Характеристика 28-летних культур ели

Способ обработки почвы Вид и возраст посадочного материала Характеристика посадочного материала Приживаемость, % Показатели роста культур диаметр, мм высота, см Д2Н, см3 высота, м диаметр, см М ± m М ± m Фрезерованные полосы Сеянцы 2 лет 1,8 10,6 0,36 49,6 2,71 ± 0,05 2,62 ± 0,07 Саженцы 3+3 4,3 16,6 3,07 50,8 3,21 ± 0,21 3,28 ± 0,10 Саженцы 2+2 3,2 12,8 1,60 60,0 2,99 ± 0,08 3,02 ± 0,14 1-я группа 1,9 10,0 0,36 47,6 2,36 ± 0,08 1,75 ± 0,16 2-я группа 2,5 11,4 0,71 58,0 2,43 ± 0,08 2,05 ± 0,15 3-я группа 3,3 13,1 1,43 56,7 2,83 ± 0,07 2,51 ± 0,13 4-я группа 3,6 13,6 1,76 66,9 3,00 ± 0,11 2,98 ± 0,18 5-я группа 4,6 14,3 3,03 53,2 3,29 ± 0,09 3,68 ± 0,15 Пласты Саженцы 3+3 4,3 16,6 3,07 61,1 5,00 ± 0,07 5,54 ± 0,10 Саженцы 2+2 3,2 12,8 1,60 68,8 4,21 ± 0,07 4,74 ± 0,12 Сеянцы 2 лет крупные 2,0 11,2 0,45 63,0 3,66 4,07 четвертой, пятой групп – отборные, высокопродуктивные растения, применяемые как крупномерный посадочный материал. В качестве контроля использовались несортированные сеянцы. Сортировка посадочного материала на 5 групп проводилась с целью поиска практически приемлемых решений для выполнения данных мероприятий.

Посадку сеянцев и саженцев проводили весной 1978 года вручную, под лопату. Густота посадки 4000 шт./га. В 1991 году в междурядьях и рядах культур проведены рубки ухода со сплошным удалением лиственных пород мотокусторезом «Секор-3».

Основные результаты обследования данных культур приведены в табл. 1.

Анализ полученных результатов исследования позволил сделать следующие выводы:

• 1.    Саженцы, в сравнении с сеянцами, более устойчивы к неблагоприятным факторам среды, таким как частое побивание заморозками в первые годы, выжимание и вымокание, и, как следствие, к конкурентной борьбе с лиственными породами. Сеянцы уступают в росте саженцам по высоте на 67,5 %, диаметру – на 59,5 %. С возрастом относительные различия увеличиваются.

• 2.    Ранжирование саженцев ели по относительной массе до посадки сказывается на росте культур и в 28 лет. К примеру, различия между саженцами 1-й и 5-й групп по всем показателям существенное и составляет по высоте – 1,4 раза, по диаметру – 2,1 раза в пользу саженцев 5-й группы; различия между саженцами разного возраста по высоте составляет 1,1 раза, по диаметру – 1,2 раза в пользу крупномерных саженцев. Это связано в первую очередь с селекционными свойствами, а также с тем, что растения, попав под полог лиственных, в последние годы не побивались морозом.

• 3.    Ель периодически побивается поздневесенними и раннелетними заморозками. Полог лиственных пород снижает данное негативное воздействие, угнетая при этом ель. В итоге, после проведения уходов посредством сплошного удаления лиственных пород, деревья ели вновь начинают страдать от негативного влияния заморозков. Это проявляется в первую очередь в гибели центрального побега и его последующем замещении боковыми побегами. Ствол деревьев имеет кустистую форму и характеризуется многовершинностью. В то же время нами отмечено, что ряды, расположенные в непосредственной близости к рядам культур сосны, не побивались заморозками под хвойным пологом. Сосна, опережая по высоте ель в среднем в 4,7 раза, позитивно влияет на устойчивость ели к воздействию низких температур.

• 4.    Культуры ели не менее чем в 3 раза отстают в росте от полога лиственных пород и представлены в количестве, достаточном для формирования впоследствии второго яруса лиственнохвойного древостоя. Лесоводственные уходы необходимо начинать в возрасте 10–15 лет, ухаживая только за рядами культур во избежание охлестывания центрального побега и побивания растений морозом.

Участок 1 опытных культур общей площадью 6 га заложен на 3-летней вырубке из-под ельника черничного влажного. Данный объект расположен на слабопокатых и пологих склонах невысокой волнистой гряды. Почва – подзолистая, супесчаная и легкосуглинистая, подстилаемая тяжелым суглинком. Задернение луговиком извилистым – от слабого до среднего, распространение его чаще куртинное. Почва обрабатывалась 3 способами: 1. Плугом ПКЛ-70 (в двухотвальном варианте) с посадкой в дно борозды. 2. Минерализованные полосы, подготовленные покровосдирателем ПДН-1. 3. Фрезерованные

Таблица 2

Характеристика 25-летних культур ели

Способ обработки почвы Вид и возраст посадочного материала Характеристика посадочного материала Приживаемость, % Показатели культур высота, см диаметр, мм высота, м диаметр, см М ± m М ± m Фрезерованные полосы Сеянцы 2 лет 13,6 1,6 39,4 2,2 ± 0,09 1,94 ± 0,12 Саженцы 2+2 17,9 4,4 81,3 3,3 ± 0,08 3,12 ± 0,09 Саженцы 2+3 23,3 5,9 84,2 2,9 ± 0,07 2,88 ± 0,09 Целина между фрезерованными полосами Сеянцы 2 лет 13,6 1,6 29,0 2,0 ± 0,09 1,71 ± 0,12 Саженцы 2+2 17,9 4,4 40,2 2,7 ± 0,11 2,38 ± 0,12 Саженцы 2+3 23,3 5,9 46,2 2,8 ± 0,10 2,63 ± 0,12 Минерализованные полосы ПДН-1 Сеянцы 2 лет 13,6 1,6 16,0 1,6 ± 0,10 1,04 ± 0,13 Саженцы 2+2 17,9 4,4 66,6 2,0 ± 0,07 1,56 ± 0,09 Саженцы 2+3 23,3 5,9 44,2 2,6 ± 0,09 2,31 ± 0,11 Борозды ПКЛ-70 Сеянцы 2 лет 13,6 1,6 51,3 1,6 ± 0,06 1,25 ± 0,08 Саженцы 2+2 17,9 4,4 43,2 2,4 ± 0,10 2,07 ± 0,12 Саженцы 2+3 23,3 5,9 47,6 3,0 ± 0,12 2,93 ± 0,14 полосы шириной 0,6–0,7 м, подготовленные вручную, под лопату.

В качестве контроля проводились посадки по целине между фрезерованными полосами.

На участке испытывался посадочный материал различного качества – сеянцы 2 лет, саженцы 2+2 и 2+3. Посадку сеянцев и саженцев проводили весной 1977 года вручную, под лопату. Агротехнических и лесоводственных уходов за культурами не проводилось. Все культуры ели до 5–8 лет периодически побивались поздневесенними и раннелетними заморозками, пока лиственные породы не сформировали защитный полог.

Характеристика обследованных культур приведена в табл. 2.

В результате обследования нами получены следующие результаты. Более высокими показателями обладают культуры, созданные сеянцами и 4-летними саженцами, на фрезерованных полосах. Самые низкие значения – в культурах, высаженных по минерализованным полосам. Это обусловлено тем, что минерализация почвы и посадка растений в тяжелые почвенные горизонты в условиях периодического переувлажнения не способствуют снижению негативных природно-климатических факторов (низкая прогреваемость почвы и избыток влаги), а более того, ухудшают гидротермический режим почвы в посадочных местах. В первые годы жизни культуры подвергаются вымоканию весной и осенью и выжиманию в осенне-зимний период. В итоге к 25 годам растения в этих вариантах имеют показатели средней высоты выше на 35–65 %, диаметра – в 1,5–2,0 раза. Саженцы 2+3 оказались более устойчивыми к неблагоприятным факторам.

Культуры ели на целине хотя и растут несколько лучше, чем на минерализованных по- лосах, но имеют низкую приживаемость. Это обусловливается сложностью заделки корневой системы растений при посадке.

Различие по биометрическим показателям у посадочного материала сказывалось на росте культур во все годы наблюдений. Выжиманию морозом, заглушению травянистой растительностью в первые годы были подвержены все растения. Однако саженцы оказались более жизнестойкими в сравнении с сеянцами.

В целом культуры ели в 1,5 раза отстают в росте от полога лиственных пород, представленных в основном березой, и устойчиво формируют второй ярус. Береза, представленная в количестве 7800 шт./га, имеет высоту 5,3 м, диаметр 4,4 см. В искусственно созданных мо-лодняках требуется проведение лесоводствен-ных уходов, но лишь в рядах культур – для предотвращения охлестывания березой. По нашему мнению, их следует начинать в возрасте 12–15 лет. Уже сейчас можно определить уровень и направление ведения лесного хозяйства на подобных объектах.

Участок 11 опытных культур площадью 10 га заложен на свежей луговиковой вырубке. Рельеф участка – повышенное плато с небольшим уклоном на север. Мезорельеф хорошо выражен вследствие карстовых явлений. Почва – подзол маломощный супесчаный гумусово-железистый на карбонатной глине, подстилаемой карбонатным песком. На вырубке проводилась расчистка полос от пней, порубочных остатков и вале-жа толкателем клиновидным ТК-1,2 в агрегате с трактором ЛХТ-55, почва обрабатывалась плугом ПШ-1 с формированием микроповышений. На участке испытывались 2-летние тепличные сеянцы сосны и ели, рассортированные на 3 группы по методу комплексной оценки качест-

Таблица 3

Динамика роста культур ели

Группы по относительной массе	Характеристика посадочного материала			Показатели роста культур в возрасте, лет
				4		6		16		23
	Н, см	Д, мм*	Д2Н, см3	Н, см	Д, см*	Н, см	Д, см*	Н, м	Д, см	Н, м	Д, см
I (до 0,4)	6,0	1,9	0,22	19,1	0,5	32,4	0,9	0,9	-	1,7	1,21
II (0,4–1,2)	8,9	2,2	0,43	28,1	0,6	42,8	1,0	1,0	-	2,3	2,01
III (1,2 и >)	13,5	2,7	0,98	29,6	0,7	47,7	1,2	1,4	0,9	3,2	3,08
Несортиров.	10,7	2,4	0,62	24,4	0,6	41,5	1,0	1,0	-	2,1	1,71

* – диаметр растений у шейки корня.

ва посадочного материала, разработанному учеными лаборатории лесных культур АИЛиЛХ (ныне ФБУ «СевНИИЛХ») [4]. В качестве контроля использовались несортированные сеянцы. Посадку сеянцев проводили весной 1986 года вручную, под лопату.

В 23-летнем возрасте приживаемость культур ели колеблется в пределах 56,3–72,9. Растения III группы на протяжении всего периода выращивания имеют наивысшую приживаемость, а у растений I группы отпад наибольший. Приживаемость культур сосны в 23-летнем возрасте не определялась, так как в возрасте 15 лет проведены рубки ухода. Количество учтенных в 23 года растений сосны варьирует от 1980 до 2456 шт./га в зависимости от вида посадочного материала. Наименьший отпад наблюдается у культур II группы.

Высота растений ели III группы в 2 раза больше растений I группы и в 1,5 раза растений II группы, диаметр выше в 2 раза (табл. 3). Как показали визуальные наблюдения, культуры ели меньше побивались морозом именно на микроповышениях плуга ПШ-1. Высота культур сосны III группы в 1,4 раза больше растений I группы и в 1,2 раза растений II группы, диаметр выше в 1,2 раза (табл. 4).

Поэтому данную технологию создания культур следует рассматривать как наиболее приемлемую для этих лесорастительных условий, что в конечном счете указывает на унификацию технологических решений для всего многообразия лесорастительных условий изучаемого района. В этой связи считаем, что на луговиковых вырубках Северо-таежного района использование почвообрабатывающих орудий плужных конструкций не только допустимо, но и предпочтительно. Дальнейший поиск путей и средств повышения продуктивности искусственных насаждений целесообразно вести на фазе оптимизации первоначальной густоты лесных культур, то есть определении шага посадки и расстояния между рядами.

Поскольку береза как быстрорастущая порода формирует верхний ярус, она создает благоприятные условия для роста медленнорастущей ели во втором ярусе без негативных последствий заморозков. На участке лесных культур изучался ход естественного лесовозобновления в 23-летнем возрасте. Лиственный ярус представлен в основном березой в количестве 3602 шт./га. Береза имеет средние значения по высоте 5,6 м, диаметру 4,6 см, запас стволовой древесины в объеме 37,1 м3/га. Рассматривая результаты формирования березово-елового древостоя на луговиковой вырубке, следует отметить, что к 23 годам ель уступает в росте быстрорастущей березе, появившейся в последующие годы, на 32–61 % и растет по III классу бонитета, имея запас стволовой древесины 24,9 м3/га [10]. Общий состав древостоя 5Е5Б. Количество ели, составляющее 2220–3224 шт./га, позволит обеспечить к возрасту главной рубки формирование хвойного по составу древостоя.

Рассматривая результаты формирования сосново-березового древостоя на луговиковой вырубке, следует отметить, что к 23 годам сосна опережает в росте березу, появившуюся в последующие годы, на 44–62 % и растет по II классу бонитета, имея запас стволовой древесины 147 м3/га [10].

Таблица 4

Динамика роста культур сосны

Группы по относительной массе	Характеристика посадочного материала			Показатели роста культур в возрасте, лет
				4		6		16		23
	Н, см	Д, мм*	Д2Н, см3	Н, см	Д, см*	Н, см	Д, см*	Н, м	Д, см	Н, м	Д, см
I (до 0,4)	8,6	1,09	0,11	48,6	1,3	4,29	3,23	6,74	5,60	9,0	10,52
II (0,4–1,2)	11,3	1,71	0,34	58,7	1,6	4,58	3,46	6,81	5,65	10,2	11,06
III (1,2 и >)	15,9	2,60	1,12	76,7	2,1	5,31	3,75	7,42	5,80	12,5	13,06
Несортиров.	11,9	1,80	0,51	58,5	1,6	4,69	3,49	6,83	5,68	9,9	10,96

* – диаметр растений у шейки корня.

Следует подчеркнуть, что древостои естественного происхождения в данных лесорастительных условиях формируются по III классу бонитета. Общий состав древостоя 8С2Б. Количество сосны, составляющее 1980–2456 шт./га, позволит обеспечить к возрасту главной рубки формирование хвойного по составу древостоя.

Лесоводственные уходы в культурах сосны проводились, когда молодняки достигли 15-летнего возраста. Главная цель рубок ухода в сосновых молодняках, произрастающих в наиболее производительном черничном типе леса, – не допускать формирования березово-сосновых насаждений [12]. 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.

Лесоводственные уходы в культурах ели не проводились. Вместе с тем исследования в этом направлении показывают, что главная цель рубок ухода в еловых молодняках, произрастающих в наиболее производительном черничном типе леса, – выращивание крупномерной пиловочной древесины, второстепенная задача – создание условий для выращивания крупномерной высококачественной березы [12]. Авторы рекомендуют в первый прием рубок уход непосредственно за елью не проводить, оставлять исходное число стволов для ускорения естественной дифференциации и отбора наиболее жизнеспособных экземпляров. В таких насаждениях, по нашему мнению, необходимо начинать лесоводственные уходы в возрасте 12–15 лет, ухаживая за рядами культур и удаляя мягколиственные породы, во избежание охлестывания и побивания морозом.

Создание оптимальных условий по площади питания – задача последующих приемов рубок ухода; для формирования целевого состава насаждений искусственного происхождения к 30– 40 годам должно оставаться 1,0–1,2 тыс. шт./га деревьев ели.

Анализ выполненных исследований позволяет заключить, что влияние качества посадочного материала на состояние и рост лесных культур сосны и ели сказывается по крайней мере до 28-летнего возраста. Особенно это проявляется при использовании отборных сеянцев и саженцев, которые обладают стабильным ростом и более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.

DURATION OF INFLUENCE OF PLANTING MATERIALS’ PARAMETERS

ON GROWTH OF FOREST CULTURES