Removal of nutrients from the soil by pine plantations of different initial density and development of recommendations for fertilizer application
Authors: Лебедев А.В. , Гостев В.В. 
Published: November 2020

Сокращение оборота рубки, переход к комплексному использованию древесины и порубочных остатков приводят к увеличению хозяйственного выноса почвенных элементов питания растений и могут представлять угрозу для продуктивности лесных участков в долгосрочной перспективе. Для повышения и оптимизации почвенного плодородия, увеличения продуктивности древостоев, повышения качества продукции, получаемой из древесины, в лесном хозяйстве применяются системы удобрений. Целью исследования являлось выявление динамики накопления элементов минерального питания в лесных культурах сосны различной начальной густоты посадки и разработка рекомендаций по повышению продуктивности древостоев посредством применения системы удобрений на основании данных хозяйственного выноса. Для вычисления фитомассы произведен расчет величины фитомассы древостоев с применением уравнений зависимости от среднего диаметра и средней высоты с поправкой на число деревьев. Показатели чистой первичной продукции древостоев сосны обыкновенной рассчитывались через уравнения зависимости от возраста и наличной фитомассы. С применением конверсионных коэффициентов определено содержание элементов минерального питания в различных фракциях сосновых древостоев. Особое внимание уделено поиску соотношения между потреблением питательных элементов древостоями различной густоты. Расчет потерь элементов минерального питания с заготавливаемой древесиной при различных сценариях лесосечных работ позволил установить, что при комплексном использовании порубочных остатков хозяйственный вынос элементов питания будет наибольшим. Запроектированная система удобрений позволит компенсировать потери элементов минерального питания с заготавливаемой древесиной, увеличит почвенную обеспеченность химическими элементами и положительно скажется на повышении древесной продуктивности удобряемых лесных культур.

A reduction in the turnover of logging and the transition to integrated use of wood and felling residues lead to an increase in the economic removal of soil elements of plant nutrition and may pose a threat to the productivity of forest areas in the long term. To improve and optimize soil fertility, increase the productivity of stands, and improve the quality of products obtained from wood, forestry uses fertilizer systems. The purpose of the study was to identify the dynamics of accumulation of mineral nutrition elements in pine forest crops of different initial planting density and develop recommendations for increasing the productivity of stands by applying a system of fertilizers based on the data of economic removal. To calculate the phytomass, the value of the phytomass of stands was calculated using the equations of dependence on the average diameter and average height, adjusted for the number of trees. Indicators of net primary production of stands of common pine were calculated using equations depending on age and available phytomass. Using conversion coefficients, the content of mineral nutrition elements in various fractions of pine stands was determined. Special attention is paid to the search for a correlation between the consumption of nutrient elements by stands of different densities. The calculation of losses of elements of mineral nutrition with harvested wood under various scenarios of logging operations allowed us to establish that with the combined use of felling residues, the economic removal of elements of nutrition will be the greatest. The system of fertilizers will compensate for the loss of mineral nutrition elements with harvested wood, increase the soil supply with chemical elements and have a positive impact on increasing the wood productivity of fertilized forest plantations.