АГРОХИМИЯ, 2014, № 3, с. 43-47
УДК 630*230.3:631.8(571.55)
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА РОСТ ЛЕСНЫХ ПОЛОС В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ
© 2014 г. В.П. Бобринев, Л.Н. Пак
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН 672014 Чита, ул. Недорезова, 16а, а/я № 521, Россия E-mail: pak_lar@bk.ru
Поступила в редакцию 11.06.2013 г.
Внесение минеральных удобрений в лесных полосах снижало транспирацию деревьев, повышало влажность листьев и почвы, способствовало экономному расходованию влаги. В результате улучшился линейный рост и жизнестойкость деревьев, а также микроклимат на полях, защищенных лесными полосами.
Ключевые слова: удобрения, рост лесных полос, сухостепная зона, Забайкальский край.
ВВЕДЕНИЕ
В связи с увеличением работ по защитному лесоразведению в суровых засушливых условиях Забайкальского края особую значимость приобретают вопросы повышения жизнестойкости лесных насаждений к засухам и разработки способов ускорения их роста в высоту, т. к. от этого зависит эффективность лесных полос. В Сибири во влажных условиях местопроизрастания для увеличения жизнестойкости и роста в высоту достаточно было повысить влагообеспеченность. Это делали путем посадки ажурной конструкции, что задерживало и накапливало зимние осадки. В условиях Забайкалья зимой выпадает небольшое количество снега (10-15 см), поэтому он мало влияет на повышение запаса продуктивной влаги в почве и рост деревьев в высоту. Одним из путей ускорения роста деревьев в высоту в лесных полосах является применение минеральных удобрений.
Сухостепная зона края характеризуется резко континентальным климатом: неравномерным распределением осадков в годичном цикле, большой амплитутой температуры в течение года и сезона, низкой относительной влажностью воздуха, особенно в апреле-июне. Это наиболее теплая и засушливая зона. За истекший период очень засушливыми были: 1976, 1987, 1999, 2002-2004, 2006-2008 гг. Среднегодовые температуры воздуха составляют -0.7°С. Самый холодный месяц -январь со среднемесячной температурой -25°С, минимальная температура может опускаться до 48-52°С. Самый теплый месяц - июль со среднемесячной температурой 21°С. Наиболее высокая температура - 41-42°С. Продолжительность перио-
да с температурой >10°С - 122 сут, >15°С - 83 сут. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 110 сут. Весенние заморозки отмечены в середине июня, ранние осенние - в конце августа. Средняя высота снежного покрова - 10-15 см. Почва за зиму промерзает на глубину до 300-350 см. В течение года выпадает 280-310 мм осадков, из них около 50-60% - в июле-августе. В апреле-июне влажность воздуха в полдень снижается до 16-20%. В засушливое время года (май-июнь) преобладают сухие южные ветры (со стороны пустыни Гоби) со скоростью 8-10 м/сек. В это время наблюдают пыльные бури. В Забайкальском крае преобладают каштановые и дерново-серые почвы легкого механического состава с содержанием гумуса до 3%. В профиле указанных почв отсутствует гипс; карбонатный горизонт мучнистый, содержит много камней и щебня. Травянистая растительность представлена различными степными ассоциациями от типчаково-полынных до ковыльных.
Цель работы - выяснить влияние минеральных удобрений на физиологическое состояние и рост деревьев в высоту в лесных полосах в условиях резкоконтинентального климата.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводили с 1982 по 2012 гг. в совхозе «Красная Ималка» Ононского р-на Забайкальского края, территория которого отнесена к сухо-степной зоне. Всего на полях совхоза за 1967-1992 гг. было посажено 1145 га лесных полос с использованием различных древесных пород [1, 2]. Это первое хозяйство в крае, которое имело взаимосвязанную
систему лесных полос. Под их защитой находилось более 30 тыс. га пашни, было создано зеленое кольцо вокруг села Красная Ималка, озеленены чабанские стоянки и молочно-товарные фермы.
Опыты с минеральными удобрениями были проведены в лесных полосах, выращенных на каштановых мучнисто-карбонатных почвах. Эти почвы, в отличие от бескарбонатных, имеют хорошо выраженный белесый или белесо-серый мучнисто-кар-бонатный горизонт, залегающий, как правило, под гумусовым или немного ниже. Вскипание от соляной кислоты обычно совпадает с верхней границей карбонатного горизонта. Содержание поглощенного магния с глубиной уменьшалось (табл. 1). Содержание гумуса в верхних слоях не превышало 3%.
Исследование по влиянию минеральных удобрений на рост деревьев проводили в 4-рядных лесных полосах, заложенных в 1968 г. Лесные четырехрядные полосы были посажены по черному пару (с доуглублением перед посадкой на 70 см) трехлетними саженцами сосны Крылова (подвид сосны обыкновенной - кулундийская) [3], однолетними черенковыми саженцами тополя бальзамического по схеме с расстоянием между рядами 3.5, в ряду - 1.5 м. Посадку проводили вручную под меч Колесова. По обе стороны лесной полосы оставляли закрайки шириной 2.0 м. В первые 2 года после посадки проводили по 2 агротехнических ухода.
Почвы имели низкое содержание азота и фосфора, среднее - калия. Повторность опыта четырехкратная, площадь каждого варианта составляла 0.25 га с количеством деревьев до 300 шт. Из удобрений использовали N33, Рсдг, Кс (все удобрения можно смешивать). Удобрения вносили вразброс в сухом виде в 3-х дозах (минимальной, средней, максимальной): N30, 60, 90; Р50, 100, 150; К20, 40, 60; полосами вдоль ряда деревьев с обеих сторон шириной по 1 м 1 раз в 5 лет в 1983, 1988, 1993, 1998 гг. Удобрения в почву заделывали граблями. В работе представлены данные для контроля без удобрений и средних доз №К.
Влажность хвои, листьев, древесины определяли весовым методом. Интенсивность транспирации листьев и хвои деревьев определяли методом быстрого взвешивания на торзионных весах.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Внесение минеральных удобрений увеличивало прирост сосны и тополя на 130-136% по сравнению с контролем. Увеличение прироста по годам шло неравномерно. В 1-й год после внесения прирост увеличивался на 110-120%, на 2-й год - еще более значительно. Затем происходило уменьшение роста, и на 5-й год прирост увеличивался всего на 20-25%; в условиях теплого и влажного года на 4-5-й год увеличение прироста составляло 6-10% по сравнению с контролем (табл. 2, 3).
На каштановых почвах наиболее эффективным было внесение в лесных полосах средней дозы полного удобрения ^0Р100К40. Внесение минимальной и максимальной доз удобрений незначительно изменяло рост деревьев по сравнению со средней нормой.
В вариантах с внесением минеральных удобрений и в контроле определяли влажность листьев (хвои) и других частей дерева. На обводненность листьев влияли величина запаса продуктивной влаги в почве и время вегетационного периода. У сосны отмечено постепенное повышение влажности хвои от весны к осени, причем с внесением удобрений влажность хвои была на 1-4% больше, чем в контроле. У тополя весной в отсутствие осадков влажность листьев находилась в пределах 56-60%, в июле при выпадении осадков она увеличивалась до 61%. К осени, несмотря на большой запас продуктивной влаги в почве, влажность листьев уменьшалась, что связано со снижением обменных процессов (завершение вегетационного периода) (табл. 4).
В засушливых условиях края растения обладают повышенной интенсивностью транспирации по сравнению с растениями в других степных районах России [4, 5]. Результаты исследований авторов, проведенные в лесных полосах без внесения удобрений, подтвердили эти выводы. В лесных полосах с внесением удобрений транспирация листьев имела тенденцию к снижению в сравнении с транспи-рацией деревьев на контрольных участках.
В тополевой лесной полосе в контроле (без внесения удобрений), как показали наблюдения авторов, во влажные годы транспирация от июня к
Таблица 1. Химические свойства каштановой мучнисто-карбонатной почвы
Горизонт (глубина, см) РНн2О Поглощенные катионы, мг-экв/100 г почвы Р2О5 К2О Гумус, % Щелочногидролизуемый азот, мг/кг почвы
Са2+ Мя2+ мг/100 г почвы
А (0-12) 7.4 8.0 6.4 1.0 7.5 2.8 131
В (13-20) 7.8 8.8 6.0 1.8 9.8 0.3 110
ВС (21-43) 9.1 8.4 5.3 3.4 9.0 0.1 60
С (44-50) 9.4 7.8 4.0 4.0 12.0 - -
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА РОСТ ЛЕСНЫХ ПОЛОС В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ... 45
Таблица 2. Динамика роста деревьев в лесных полосах по высоте после внесения удобрений №0Р100К40 в 19881992 гг.
Время текущего прироста
Показатель 1988 г. 1989 г. 1990 г. 1991 г. 1992 г.
М ± т
Сосна Крылова
Прирост, см 41.3 + 1.6 51.6 + 1.8 53.0 + 1.8 45.6 + 1.5 40.3 + 1.4
34.6 + 1.2 33.0 + 1.2 34.3 + 1.3 36.2 + 1.3 34.9 + 1.2
Тополь бальзамический
Прирост, см 49.7 + 1.6 59.4 + 1.7 57.5 + 1.6 56.3 + 1.8 54.8 + 1.6
41.2 + 1.2 41.4 + 1.2 40.9 + 1.1 42.3 + 1.2 46.0 + 1.4
Микроклимат
Сумма температур >10°С за май-сентябрь 1720 1680 1750 1698 1659
Количество выпавших осадков за май- 380 320 308 312 334
сентябрь, мм
Примечания. 1. Над чертой - с внесением удобрения, под чертой - контроль без удобрения. 2. М - среднее арифметическое, т -ошибка среднего. То же в табл. 3, 4.
Таблица 3. Основные морфологические показатели роста сосны Крылова и тополя бальзамического в лесной полосе при внесении удобрений в средней дозе Ж0Р100К40
Показатель Время определения показателя
1983 г. 1988 г. 1993 г. 1998 г.
М ± т
Сосна Крылова
Высота дерева, м 4.8 + 0.1 6.3 + 0.2 8.8 + 0.3 10.8 + 0.3
4.1 + 0.1 5.6 + 0.2 7.1 + 0.2 8.5 + 0.3
Диаметр ствола, см 11.2 + 0.2 13.3 + 0.2 14.4 + 0.3 15.6 + 0.3
9.5 + 0.2 10.4 + 0.2 11.3 + 0.2 12.1 + 0.3
Диаметр кроны, м 1.9 + 0.1 2.4 + 0.1 2.9 + 0.1 3.4 + 0.1
1.6 + 0.1 2.0 + 0.1 2.4 + 0.1 2.9 + 0.1
Высота очищения от сучьев, м 1.8 + 0.1 2.3 + 0.1 2.8 + 0.1 3.2 + 0.3
1.8 + 0.1 2.0 + 0.1 2.3 + 0.1 2.6 + 0.1
Сохранность деревьев, % 87.4 + 3.6 84.1 + 3.1 8.1 + 3.0 80.7 + 3.1
88.9 + 3.3 83.9 + 3.0 80,0 + 3.0 79.5 + 2.9
Тополь бальзамический
Высота дерева, м 9.5 + 0.2 11.9 + 0.3 14.3 + 0.3 16.4 + 0.4
7.7 + 0.2 9.8 + 0.3 11.9 + 0.3 14.0 + 0.4
Диаметр ствола, см 20.4 + 0.4 1.6 + 0.1 22.8 + 0.6 24.0 + 0.6
17.3 + 0.4 18.2 + 0.4 19.0 + 0.5 19.8 + 0
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.