Влияние способов обработки влажных и переувлажненных почв на рост культур ели

В лесной зоне почвы на вырубках, подлежащих проведению лесовосстановительных работ, характеризуются как влажные и переувлажненные. Результаты наблюдений и производственный опыт показывают, что на вырубках в различных почвенных условиях на глубине до 45 см содержится более 80% влаги, при этом отмечается недостаточное количество воздуха для развития корневых систем. В связи с этим при подготовке площади и обработке почвы на таких вырубках необходимо обеспечить наиболее благоприятные воздушный и водный режимы почв для роста культур [1–4].

Для исследования влияния способов обработки влажных и переувлажненных почв на рост культур ели в кв. 33 Воздвиженского участкового лесничества Сергиево-Посадского лесничества были заложены опытные участки на свежих вырубках в типах условий местопроизрастания С2-3 и С4 с суглинистыми дерново-подзолистыми почвами. В этих условиях мощность гумусового горизонта А1 составляет в среднем 15 см, подзолистого А2 – 10 см, переходного А2В – 20 см и горизонта В – 60 см. Объемная масса почвы в горизонте А1 – около 1,0 г/см3, в горизонте А2 – 1,2–1,3 г/см3, в нижележащем горизонте А2В – 1,5–1,6 г/см3. Применение разных орудий позволяет существенно изменять объемную массу верхних горизонтов почвы. Установлено, что оптимальное состояние дерново-подзолистых почв по объемной массе находится в пределах 1,15– 1,30 г/см3 [2].

При подготовке площади под закладку опытных участков была проведена полосная расчистка и корчевка пней машиной МРП-2 и корчевателем Д-513А с удалением и сохранением дернового горизонта почвы в полосах. Расстояние между центрами полос изменялось от 4 до 6 м. Для обработки почвы с нарезкой пластов применяли плуг ПКЛ-70, с формированием гряд – плуги ПЛМ-1,3 и ПСН-140, а с образованием микроповышений – фрезу шнековую ФЛШ-1,2 и плуг ПЛД-1,2.

Для определения усадки почвы за зимний период были измерены профили почвы сразу после ее обработки осенью и весной следующего года перед посадкой культур. В результате было выявлено, что высота гряд почвы, сформированных плугами ПЛМ-1,3 и ПСН-140, и микроповышений, образованных фрезой шнековой ФЛШ-1,2 и плугом ПЛД-1,2, осенью составляла более 20 см, а весной уменьшилась до 15 см.

В типе условий местопроизрастания С2-3 на участках после полосной расчистки или без нее при разных способах обработки почвы слой почвы с объемной массой менее 1,3 г/см3 составил около 30 см и сохранялся в течение 5 лет. В типе условий местопроизрастания С4 сразу после обработки почвы слой почвы с объемной массой 1,0–1,2 г/см3 составил менее 30 см. Причем, весной высота слоя почвы с такой же объемной массой уменьшилась до 20 см и сохранялась в последующие годы.

При закладке культур на опытных участках были использованы 5-летние (2+3) саженцы ели высотой 32,1–35,7 см и диаметром стволиков 9,5–10,3 мм, а для сравнения показателей роста культур – высажены 2-летние сеянцы ели высотой 16,4–21,4 см и диаметром 2,8–3,3 мм.

В процессе наблюдений за растениями определяли их приживаемость и показатели роста по вариантам обработки почвы и получали статистически достоверные данные.

В результате исследований было установлено, что прирост культур ели в первый год не зависит от способа подготовки площади на вырубках с различными условиями местопроизрастания (С2-3 и С4) как при удалении, так и при сохранении дернового горизонта (табл. 1). Причем прирост изменялся незначительно (от 8,6 до 9,4 см) во всех вариантах опыта. Это объясняется тем, что у растений имеется значительный запас питательных веществ, за счет которого происходит формирование прироста. В первый год корневая система адаптируется, и растения приживаются. Однако уже на второй год роста и в последующие годы, когда корневая система растений начинает развиваться, прирост культур ели зависит как от степени увлажнения почвы, так и от степени сохранности дернового горизонта в пределах посадочных мест, сформированных при подготовке площади и обработке почвы.

Таблица 1. Прирост культур ели, созданных саженцами

Тип условий местопроизрастания	Способ подготовки площади и обработки почвы	Средний прирост культур в высоту, см, в возрасте, лет
		1 ■	2 ■	3■	4■	5■
С2-3	Без удаления дернового горизонта	9,4	11,8	16,3	23,3	27,1
	С удалением дернового горизонта	9,2	5,7	9,8	17,0	18,9
	Без удаления дернового горизонта	9,0	2,9	4,8	6,1	9,8
С4	Без удаления дернового горизонта, но с образованием пластов	8,6	11,3	11,1	15,8	18,8

Установлено, что на вырубках в условиях местопроизрастания С2-3 прирост культур ели, начиная со второго года, более интенсивный, чем на вырубках с временно переувлажненными почвами (С4). Так, на полосах без удаления дернового горизонта в условиях местопроизрастания С2-3 прирост культур ели на второй год роста был выше в 2 раза, на третий – в 1,7 раза, на четвертый – в 1,4 раза и на пятый – в 1,4 раза, чем на полосах с удаленным дерновым горизонтом. Причем в условиях местопроизрастания С4 на полосах с сохраненным дерновым горизонтом прирост культур ели, начиная со второго года роста, был значительно ниже (на 8,9–17,3 см), чем в условиях местопроизрастания С2-3. Кроме того, в условиях местопроизрастания С4 при посадке лесных культур в пласты с сохраненным дерновым горизонтом прирост был выше на 8,4–9,0 см, чем при посадке в необработанную почву.

Таким образом, в условиях местопроизрастания С2-3 и С4 при подготовке площади на вырубках под посадку лесных культур необходимо сохранять дерновый горизонт почвы, а в условиях местопроизрастания С4 посадку лесных культур целесообразно проводить в подготовленные плугом ПКЛ-70 пласты почвы.

Результаты исследований влияния различных способов обработки почвы (микроповышения, гряды и пласты) на показатели роста культур ели на вырубках свидетельствуют о том, что в 15-летнем возрасте в условиях местопроизрастания С2-3 высота культур ели изменялась от 6,5 до 7,2 м при диаметре 6,2–7,7 см. Причем наименьшие показатели роста отмечены на микроповышениях, созданных плугом ПЛД-1,2, и на полосах без обработки почвы (табл. 2). В условиях местопроизрастания С4 высота культур ели была несколько ниже (в 1,1–1,3 раза), чем в условиях местопроизрастания С2-3, и изменялась от 5,0 до 6,7 м при диаметре 4,2–6,8 см. Также наименьшие показатели роста культур ели отмечены на микроповышениях, созданных плугом ПЛД-1,2, и на полосах без обработки почвы. Лучшие показатели роста, как по высоте растений, так и их диаметру, на влажных и переувлажненных почвах получены по микроповышениям, созданным фрезой ФЛШ-1,2, и пластам, образованным плугом ПКЛ-70.

Культуры ели в 30-летнем возрасте в условиях местопроизрастания С2-3 имели высоту 13,8–14,8 м и диаметр 14,6–16,1 см во всех вариантах обработки почвы, причем наименьшие показатели роста отмечены на полосах без обработ-

Таблица 2. Показатели роста культур ели на вырубках с влажными (С_2-3) и временно переувлажненными почвами (С₄) при посадке саженцами ( числитель – высота, м; знаменатель – диаметр, см )

Тип условий местопроизрастания Способ обработки почвы С2-3 С4 Возраст культур, лет 15 30 15 30 Без обработки 6,8/7,1 13,8/14,6 5,1/4,9 12,0/13,5 Микроповышения (ФЛШ-1,2) 7,2/7,4 14,5/16,1 6,6/6,8 12,5/14,2 Микроповышения (ПЛД-1,2) 6,5/6,2 14,8/15,9 5,0/4,2 12,0/11,7 Пласты (ПКЛ-70) 7,2/7,7 14,1/14,9 6,7/6,8 13,2/14,0 Гряды (ПСН-140 и ПЛМ-1,3) 7,1/6,9 14,3/15,0 5,8/5,7 11,3/11,2 ки почвы. В условиях местопроизрастания С4 высота культур была несколько ниже (в 1,1–1,2 раза), чем в условиях местопроизрастания С2-3, и изменялась от 11,3 до 13,2 м при диаметре 11,7–14,2 см. Наименьшие показатели роста культур отмечены на полосах без обработки почвы и на грядах, созданных плугами ПСН-140 и ПЛМ-1,3. Хорошие показатели роста культур ели в 30-летнем возрасте также зафиксированы на микроповышениях, подготовленных с помощью фрезы ФЛШ-1,2, и на пластах, созданных плугом ПКЛ-70, как на влажных, так и на переувлажненных почвах.

Для оценки влияния способа обработки почвы на рост культур ели были заложены опытные участки (табл. 3).

Анализ полученных данных показал, что в условиях местопроизрастания С2-3 на полосах со сформированными грядами и без обработки почвы показатели хода роста (высота и диаметр) 3-, 5- и 10-летних культур ели различались незначительно: созданных саженцами – в 1,1–1,2 раза, а высаженных сеянцами – в 1,1–1,3 раза. Кроме того, высота культур ели, созданных саженцами, в 10-летнем возрасте была больше, чем высота культур, созданных сеянцами, в 1,6 раза на грядах и в 1,4 раза без обработки почвы.

Таким образом, при создании культур ели на влажных почвах (в условиях местопроизрастания С2-3) обработка почвы с различными вариантами микроповышений не оказывает существенного влияния на динамику показателей их роста, и в качестве посадочного материала эффективнее применять саженцы.

В условиях местопроизрастания С4 выявлено существенное различие в ходе роста культур ели на полосах со сформированными грядами и без обработки почвы. Так, высота 3-летних культур ели, созданных саженцами, на грядах была в 1,4 раза, а 5- и 10-летних – в 1,5 раза больше. Разница в диаметре стволов у 3-летних культур – в 1,3 раза, 5-летних – в 1,5 раза и 10-летних – в 1,7 раза больше, чем у культур, созданных на полосах без обработки почвы. При использовании для посадки сеянцев высота 3-летних культур ели на грядах была выше в 1,1 раза, 5-летних – в 1,2 раза и в 10-летних – в 1,2 раза. Разница в диаметре стволов 3летних культур была больше в 1,1 раза, 5-летних – в 1,3 раза и у 5-летних – в 1,5 раза, чем у культур, созданных на полосах без обработки почвы. Кроме того, высота 10-летних культур ели, созданных саженцами, была больше в 1,6 раза на грядах и в 1,4 раза в варианте без обработки почвы, чем высаженных сеянцами в аналогичных вариантах.

Таким образом, при проведении лесовосстановительных работ на переувлажненных почвах (в условиях местопроизрастания С4) обработку почвы целесообразно проводить с формированием гряд и для посадки использовать саженцы.

Для успешного роста лесных культур на вырубках в зонах хвойно-широколиственных лесов с влажными и переувлажненными почвами необходимо сохранять дерновый горизонт в зоне посадки растений.

Таблица 3. Показатели роста культур ели, созданных сеянцами и саженцами

Тип условий местопроизрастания	Способ обработки почвы (марки применяемых машин и механизмов)	Посадочный материал			Культуры в возрасте, лет
		вид	высота, см	диаметр, мм	3		5		10
					высота, см	диаметр, мм	высота, см	диаметр, мм	высота, м	диаметр, см
	Без обработки	Саженцы	35,7	9,5	64,5	19,3	105,9	25,0	3,5	3,0
С 2-3		Сеянцы	21,4	2,8	43,7	10,4	68,6	16,4	2,4	1,8
	Гряды	Саженцы	33,6	10,3	68,5	18,7	111,3	29,0	3,7	3,3
	(ПСН-140 и ПЛМ-1,3)	Сеянцы	18,8	3,3	38,2	8,0	69,1	19,5	2,3	2,0
	Без обработки	Саженцы	32,1	9,8	50,6	14,5	71,2	20,1	2,3	1,8
С 4		Сеянцы	18,0	3,3	33,9	8,2	52,1	10,7	1,7	1,0
	Гряды	Саженцы	33,6	10,3	70,8	18,7	106,7	29,9	3,3	3,0
	(ПСН-140 и ПЛМ-1,3)	Сеянцы	16,4	2,9	36,7	7,7	60,5	14,3	2,0	1,5