Влияние почвообрабатывающей скандинавской техники на плотность почвы и приживаемость лесных культур

 

Степанова О.П., Бурцев Д.С. (СПбГЛТА им. С.М. Кирова, г.С-Петербург, РФ)

 

Tests of the Scandinavian technical equipment were spent in Leningrad region (Tikhvin) on cutover of a pine forest cowberry. Dependency of soil density from mechanical treatments of site preparation was considered.

 

Лесная почва представляет собой сложную биокосную открытую систему, все свойства и процессы в которой тесно между собой связаны и взаимообусловлены [5].

Большое влияние на развитие почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений оказывают структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические, физико-механические и агрохимические свойства почвы. Для большинства лесных почв характерна четкая дифференциация их профиля на сравнительно маломощные, неравноценные по лесорастительным свойствам генетические горизонты; наличием на их поверхности органогенного горизонта, свойства которого связаны через лесной полог со свойствами минеральной части почвы.

Для подзолистых почв типичны бедность большей части их профиля гумусом, нарастанием кислотности с максимумом в иллювиальном горизонте В и аналогичным кислотности распределением в почвенном профиле подвижных форм алюминия, магния и закисного железа – токсичных для древесных корней.

С глубиной в почве ухудшаются физические свойства: повышается плотность, уменьшается скважность, аэрация и водопроницаемость, увеличивается набухаемость, липкость, плотность в сухом состоянии и т.д. [5].

Большое влияние на плотность оказывает обработка почвы и воздействие движущейся по поверхности почвы техники. Плотность сильно влияет на поглощение влаги, газообмен в почве, развитие корневых систем, интенсивность микробиологических процессов [4].

Задачей проведенных исследований являлось: выполнение сравнительного агрохимического анализа почвы и изучение ее плотности в посадочных местах, созданных различными почвообрабатывающими орудиями.

Работа выполнена в 2006–2007 гг. в Шомушском лесничестве Тихвинского лесхоза Ленинградской области.

Изучение агрохимических, физических свойств почвы и приживаемости лесных культур сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) проводилось на трех пробных площадях, расположенных в одинаковых почвенно-грунтовых условиях – А₂ (свежий бор). Рельеф вырубки ровный. Состав древостоя до рубки – 10С, класс бонитета – III-IV. Бывший тип леса – сосняк брусничный. Количество пней – 400–500 шт./га. Почвы сильноподзолистые песчаные. Мощность гумусового горизонта 1–3 см. Обработка почвы осуществлялись осенью 2004 г. в год рубки леса. Посадка культур производилась 2х-летними сеянцами весной 2005 г.

Для изучения механического состава и агрохимических свойств отбирались образцы почвы из почвенных разрезов и прикопок по горизонтам.

Анализ почв проводился по общепринятым методикам [1,2]. Все агрохимические анализы делали в трехкратной повторности. Механический состав определялся по методу Сабанина и Качинского [3]. Определение плотности твердой фазы проводилось пикнометрическим способом. Определение плотности осуществлялось также в трехкратной повторности, с помощью бура системы АМ-16.

Обработка почвы проводилась путем создания дискретных и непрерывных микроповышений следующими орудиями:

1)           трехрядным культиватором Bracke M36.a (трехрядный) (Швеция) на базе трактора Тимберджек,

2)           тарельчатый плуг TTS-35 (двухрядный) (Финляндия).

3)           толкателем клиновидным ТК-1,2 на базе трактора ТДТ-55.

 

Таблица 1 – Сравнительный агрохимический анализ почвы различных типов посадочных мест, созданных исследуемыми почвообрабатывающими орудиями

Тип посадочного места	Показатели агрохимического анализа
	%	мг·экв/100г почвы			рН вод
	гумус	К2О	Р2О5	NO3
гребень борозды (плуг TTS-35)	3,3±0,31	12,1±0,78	6,3±0,35	0,4±0,33	5,9±0,56
дно борозды (плуг TTS-35)	1,7±0,17	3,1±0,45	1,8±0,21	0,2±0,21	4,7±0,78
дискретное микроповышение (культиватор Bracke M36.a)	3.4±0,28	10,8±1,21	5,7±0,44	0,2±0,46	6,2±0,58
дискретное микропонижение (культиватор Bracke M36.a)	1,5±0,15	3,6±0,32	1,5±0,12	0,1±0,12	5,1±0,63
гребень борозды (толкатель клиновидный ТК-1,2)	3,4±0,34	11,8±1,34	6,7±0,29	0,3±0,39	5,5±0,72
дно борозды (толкатель клиновидный ТК-1,2)	1,4±0,21	2,9±0,22	1,4±0,16	0,1±0,15	4,1±0,69
контроль*	2,1±0,11	6,4±0,43	3,8±0,56	0,3±0,23	5,0±0,77

*Для контроля исследовались образцы ненарушенной почвы, взятые под пологом спелого естественного сосняка-брусничника, прилегающего к вырубке.

 

Из приведенной выше таблицы видно, что при использовании всех испытываемых почвообрабатывающих орудий наиболее благоприятный для приживаемости и роста лесных культур питательный режим формируется в типе посадочного места «микроповышение». Причем агрохимический анализ не показывает статистически достоверного различия по плодородию почвы между различными вариантами обработки почвы в данном типе посадочного места.

Однако, в сравнении с контролем, явно прослеживается положительное влияние обработки почвы на ее плодородие. Таким образом, для успешного роста культур необходима качественная обработка почвы, способная оптимизировать не только содержание минеральных элементов ее водный, воздушный и тепловой режим и повысить плодородие. Водный, воздушный, тепловой режимы почвы тесно связаны с ее плотностью и другими физическими свойствами (табл. 2).

 

Таблица 2 – Влияние физических свойств почвы на приживаемость лесных культур

Вариант опыта с обработкой почвы	Анализируемый слой, см	Плотность почвы, г/см3	Плотность твердой фазы почвы, г/см3	Пористость почвы, %	Приживаемость культур, %
TTS-35 (пласт)	0-10	1,18	2,58	54,3	посадка не производилась
	10-20	1,12	2,53	55,7
	20-30	1,22	2,54	52,0
TTS-35 (борозда)	0-10	1,39	2,64	47,3	75
	10-20	1,45	2,70	46,3
	20-30	1,51	2,73	44,7
Bracke M36.a (дискретное микроповышение)	0-10	1,25	2,52	50,4	95
	10-20	1,15	2,55	54,9
	20-30	1,28	2,56	50,0
Bracke M36.a (дискретное микропонижение)	0-10	1,35	2,57	47,5	70
	10-20	1,39	2,61	46,7
	20-30	1,42	2,70	47,4
ТК-1,2 (пласт)	0-10	1,01	2,50	59,6	посадка не производилась
	10-20	1,13	2,60	56,5
	20-30	1,21	2,50	51,6
ТК-1,2 (борозда)	0-10	1,29	2,53	49,0	85
	10-20	1,33	2,56	48,0
	20-30	1,37	2,58	46,9
Контроль (целина)	0-10	1,13	2,60	56,5	посадка не производилась
	10-20	1,27	2,62	51,5
	20-30	1,41	2,72	48,2

 

Исходя из результатов изучения физических свойств почвы, на опытных участках, можно сказать, что оптимальная плотность (объемная масса) почвы (0,9–1,2 г/см³) наблюдается в пластах, а в бороздах она выше оптимальной, независимо от вида применяемого орудия, что отрицательно сказывается на приживаемости созданных культур (табл. 2). При сравнении с контрольными образцами почвы, взятыми из-под полога древостоя, в тех же условиях, физические свойства почвы в пластах, созданных испытанными почвообрабатывающими орудиями, оказались более благоприятными для роста и развития древесных растений.

Главным, лимитирующим рост культур фактором, в брусничных лесорастительных условиях является недостаток органического вещества и азота в почве. Ввиду низкого плодородия почв, зарастание нежелательной растительностью в брусничных лесорастительных условиях (эдатоп А₂) не представляет опасности для лесных культур. Однако, показатели почвенного плодородия, на обследованных участках, одинаково низкие.

Вариант обработки почвы с созданием микроповышений (в т.ч. и дискретных) в этих условиях ближе к оптимуму, так как обеспечивает максимально возможную концентрацию органогенных компонентов почвы в корнеобитаемом слое. Структура и плотность почвы – основные параметры, конденционирующие почвенные условия жизни растений в рассмотренных лесорастительных условиях.

Литература

1.    Аринушкина А.В. Руководство по химическому анализу. – М.: МГУ, 1970. – 236 с.

2.    Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Макаров М.И. Трансформация органического вещества почв. – М.: МГУ, 1990. – 91 с.

3.    Качинский Н.А. Физика почв. – М.: Высшая школа, 1970. – 358 с.

4.    Маркова И.А, Дерябина Н.В. Подготовка почвы под лесные культуры в таежной зоне в СССР и за рубежом. – М.: ЦБНТИ, 1981. – 30с.

5.    Шумаков В.С., Кураев В.Н. Современные способы подготовки почв под лесные культуры. –М.: Лесная промышленность, 1973. – 160 с.