Продуктивность сосновых и сосново-еловых искусственных насаждений на моренных суглинках

УДК 630.114.2

И. В. Соколовский, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (БГТУ);

А. В. Юреня, кандидат сельскохозяйственных наук, ассистент (БГТУ);

М. В. Герасименко, аспирант

СВОЙСТВА ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ

СОСНОВЫХ И СОСНОВО-ЕЛОВЫХ ИСКУССТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ

НА МОРЕННЫХ СУГЛИНКАХ

Приведены исследования продуктивности искусственных сосновых и сосново-еловых насаждений в возрасте 26 лет, созданных путем кулисного смешения. Выявлено, что к указанному возрасту сохранность сосны составляет до 29,8% в чистых насаждениях и 17,1% в смешанных, а сохранность ели в смешанных насаждениях - 44,4%. Определен гранулометрический состав дерново-подзолистых суглинистых почв, сформированных на моренных почвообразующих породах, изучены химические свойства. Установлено, что под елью почва характеризуется более высокой кислотностью в гумусовом горизонте.

Researches of productivity of pine and pine-fir-tree plantations at the age of 26 years created by coulisse way of mixture are resulted. It is revealed, that to the specified age safety of a pine makes to 29,8% in pure plantations, and 17,1% in mixed, and safety of a fur-tree in the mixed plantings makes 44,4%. It is defined particle size distribution of sod-podzolic loamy soils formed on moraine soil-forming rocks, chemical properties are studied. It is established, that under a fir-tree the soil is characterised by higher acidity in humus horizon.

Введение. Сосновые древостой на территории Беларуси занимают более 50% лесной площади и к возрасту 80-100 лет могут формировать запас древесины более 500 м3/га в зависимости от плодородия почвы [1].

Рациональное использование естественного плодородия почв предусматривает формирование высокопродуктивных и устойчивых насаждений, что требует изучения роста искусственных насаждений от момента их создания до возраста спелости.

В условиях Беларуси сосновые насаждения произрастают преимущественно на дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах различного увлажнения. Однако в Центральной и Северной почвенных провинциях сосновые насаждения иногда произрастают на дерново-подзолистых суглинистых почвах, занимающих повышенные элементы рельефа, сформировавшихся на моренных почвообразующих породах. На данных почвах могут произрастать древостой различного видового состава.

В работе поставлены задачи: изучить сохранность и рост сосны и ели в искусственных насаждениях, произрастающих на дерново-подзолистой суглинистой почве, установить их влияние на свойства почв.

Основная часть. В качестве объектов исследования взяты искусственные сосновые и сосно-

во-еловые насаждения в возрасте 26 лет (табл. 1), созданные на суглинистых почвах на территории Заславского лесничества Минского лесхоза.

Заложены две пробные площади (1111), различающиеся составом древостоя.

На ПП 1 произрастает чистое искусственное сосновое насаждение. Почва дерново-подзолистая слабооподзоленная суглинистая, на суглинке легком, моренном, подстилаемом с глубины 65 см суглинком средним, моренным.

На ПП 2 произрастает искусственное со-сново-еловое насаждение, созданное по схеме 5рС5рЕ. Почва дерново-подзолистая слабооподзоленная суглинистая, на суглинке легком, подстилаемом с глубины 48 см суглинком средним, моренным.

Обработка почвы проводилась плугом ПКЛ-70 с нарезкой борозд через 2 м. Посадка осуществлялась однолетними сеянцами сосны и трехлетними сеянцами ели под меч Колесова в дно борозды. Шаг посадки составлял 0,7-0,8 м.

Искусственные насаждения на ПП 1 и 2 в возрасте 26 лет можно отнести к кисличному типу леса по типу условий произрастания, средней высоте и продуктивности. Древостой произрастают по 1а классу бонитета при полноте 0,91 до 1,09 соответственно. Под пологом насаждений живой напочвенный покров развит слабо, его проективное покрытие составляет 5-10%.

Таблица 1

Лесоводственно-таксационная характеристика насаждений

ПИ Состав, % Возраст, лет Тип леса Порода Средние Бонитет Полнота Количество деревьев, шт./га Сохранность, % Запас, м3/га

D, см H, м

1 100С 26 С. кис. С 13,4 13,1 Ia / 0,91 1940 29,8 186

2 60Е40С 26 Е. кис. Е 14,3 12,6 Ia / 1,09 1442 44,4 139

С 17,3 14,0 557 17,1 94

186

1ББМ 1683-0377. Труды БГТУ. 2011. № 1. Лесное хозяйство

Под пологом насаждения произрастают кислица, злаки. Сохранность сосны на 1111 1 составляет 29,8%, на ПП 2 - 17,1%, а ели - 44,4%. Наиболее низкая сохранность сосны наблюдается в рядах, граничащих с елью. Следует отметить, что высокая конкурентная борьба обусловила выживание наиболее развитых экземпляров сосны. При высоком отпаде увеличилась площадь питания растений и поступление атмосферных осадков в почву. Так как ель более теневынослива, то количество сохранившихся экземпляров в 2,6 раза больше, чем сосны в смешанных культурах, однако превышение по запасу ели над сосной составляет только 1,5 раза. Именно с этой позиции можно объяснить более высокие средние показатели у сосны по диаметру и высоте, произрастающей при кулисном смешении с елью.

Строение почв и их морфологические признаки не имеют существенных различий и выделены следующие генетические горизонты.

А0 (0-2 см). Лесная подстилка темно-бурого цвета, среднеразложившаяся, состоящая из хвои, коры, веточек, свежая, густо корни.

А1 (2-27 см). Гумусовый горизонт серого цвета с бурым оттенком, суглинок легкий, моренный, сухой, слегка уплотненный, густо принизан корнями, встречаются валуны, переход заметный, граница затечная.

А2В1 (27-65 см). Подзолисто-иллювиальный горизонт буровато-желтого цвета, затеки гумуса, суглинок легкий, моренный, свежий, уплотненный, редко корни, встречаются валуны, переход ясный, граница волнистая.

В (65-200 см). Подстилающая порода красно-бурого цвета, суглинок средний, моренный, свежий, плотный, встречаются валуны.

Почвы чистых искусственных сосновых и со-сново-еловых насаждений схожи по строению почвенного профиля и протяженности генетических горизонтов.

По характеристике влажности и признаков генетических горизонтов можно отметить, что запасы влаги в почве формируются за счет ат-

мосферных осадков в виде капиллярно-подвешенной влаги.

Для сравнительного анализа химических свойств почв были взяты на ПП 2 образцы в гумусовых и подзолисто-иллювиальных горизонтах в кулисах сосны и ели [2].

Для изучения свойств почв применялись следующие методы исследования: гранулометрический состав почв определялся по методу Н. А. Качинского; содержание гумуса - по методу И. В. Тюрина в модификации В. Н. Симакова; рН - на рН-метре Н1 931400; гидролитическая кислотность - по методу Г. Каппена; обменная кислотность и подвижный алюминий - по методу А. В. Соколова; обменные основания кальция и магния - с помощью тритона Б; подвижные формы фосфора и железа - по методу А. Т. Кирсанова на ФЭКе; обменного калия - по методу А. Д. Масловой на пламенном фотометре [3].

При анализе гранулометрического состава почв пробных площадей установлено, что фракция гравия составляет от 1,6 до 6,5% по генетическим горизонтам (табл. 2).

Примерно в таком же количестве содержится и фракция крупного песка. Содержание среднего песка изменяется по генетическим горизонтам от 6,1 до 22,4%. Во всех генетических горизонтах отмечается стабильное содержание фракций мелкого песка (24,7-29,2%) и крупной пыли (23,6-28,2%). Песчаные фракции составляют не более 51% от всей массы почвы.

Фракции крупной пыли и физической глины в горизонтах А\ и А2В\ составляют от 44 до 48% всей массы почвы, а в плотных подстилающих средних суглинках - от 60 до 63%. Эти фракции обуславливают поглотительную и водоудерживающую способность почвы и влияют на продуктивность насаждений [4].

Содержание гумуса в верхнем гумусовом горизонте (табл. 3) на ПП 1 составляет 2,11%, на ПП 2 - 2,22%, с глубиной, в подзолисто-иллювиальных горизонтах его содержание снижается до 0,9%.

Таблица 2

Гранулометрический состав почв, %

Генетический горизонт, мощность, см Гравий, 3-1 мм Размер фракций, мм Физическая глина, <0,01 мм

песок пыль крупная 0,05-0,01

крупный 1,0-0,5 средний 0,50-0,25 мелкий 0,25-0,05

ПП 1 чистое сосновое насаждение

А1 2-27 3,4 4,4 17,5 29,2 24,2 21,3

А2В1 27-65 4,4 3,5 22,4 25,3 23,6 20,8

В 65-200 1,6 1,3 10,7 26,5 26,4 33,5

ПП 2 смешанное сосново-еловое насаждение

А1 2-25 2,9 3,6 17,6 27,4 26,4 22,1

А2В1 25-48 6,5 8,7 12,9 26,8 23,7 21,4

В 48-200 3,7 1,7 6,1 24,7 28,2 35,6

Таблица 3

Химические свойства почв

Генетический горизонт, мощность, см Гумус, % рН Гидролитическая кислотность Са2+/ Мй2+ Обменная кислотность Степень насыщенности основаниями, % А13+ Р2О5 Ре3+ К2О

мг-экв. на 100 г почвы мг на 100 г почвы

ПП 1 чистое сосновое насаждение

А1 3-27 2,11 4,4 6,9 2,4/3,6 1,7 46,5 7,0 10,9 3,7 14,3

А2В1 27-65 0,91 4,6 4,7 5,7/1,0 1,4 58,7 5,6 19,6 2,1 9,0

О 65-200 - 5,2 2,8 3,2/2,0 2,4 65,0 16,8 15,0 10,3 4,5

ПП 2 кулиса ели

А1 3-25 2,28 4,0 9,2 2,5/1,6 1,3 30,8 7,8 9,3 5,1 12,6

А2В1 25-48 0,97 4,2 6,6 5,3/1,7 1,0 51,5 5,0 10,8 2,8 7,7

ПП 2 кулиса сосны

А1 3-25 2,16 4,3 7,4 2,0/4,1 1,5 45,2 7,6 10,2 4,1 12,3

А2В1 25-48 0,88 4,5 4,9 6,0/0,9 1,1 58,5 5,2 12,3 2,5 8,5

О 48-200 - 5,0 3,0 3,8/1,8 0,9 65,1 7,2 13,8 17,0 5,5

Почвы характеризуются сильнокислой реакцией среды в верхних горизонтах. Величина рН в гумусовом горизонте сосновых культур составляет 4,4, а в еловых кулисах - 4,0. Отмечается закономерное снижение кислотности с глубиной по почвенному профилю, и в подстилающей породе она составляет 5,2 и 5,0 соответственно.

В гумусовых горизонтах гидролитическая кислотность составляет от 6,9 мг-экв. на 100 г почвы под сосной до 9,2 мг-экв. на 100 г почвы под елью.

Содержание обменных оснований кальция и магния ниже в гумусовом горизонте, чем в подзолисто-иллювиальном в среднем на 15-35%. Отмечается превышение содержания обменного магния над кальцием в гумусовом горизонте сосновых насаждений в 1,5-2,0 раза по сравнению с елью. Ниже по профилю в почвах всех пробных площадей содержание обменного магния (в 2-6 раз ниже, чем обменного кальция).

Степень насыщенности почв основаниями в горизонте А1 под елью составила 30,8%, тогда как под сосной - 45,2%, с глубиной в горизонте А2Вх этот показатель сравнивается. Это проявляется за счет увеличения гидролитической кислотности в почвах под елью.

Потенциальная кислотность исследуемых почв в основном обуславливается высоким содержанием подвижного алюминия, который в верхних горизонтах варьирует от 5,5 до 7,0 мг на 100 г почвы. Отмечается накопление алюминия в подстилающей породе (О).

Почвы и произрастающие насаждения характеризуются средней и повышенной обеспеченностью подвижным фосфором (10-20 мг на 100 г почвы) и средней обменным калием (814 мг на 100 г почвы).

Содержание обменных форм железа в верхних горизонтах составляет 2,1-5,1 мг на 100 г

почвы, а в подстилающих горизонтах оно достигает более 10 мг на 100 г почвы.

Заключение. Дерново-подзолистые суглинистые почвы, на которых произрастают сосновые и сосново-еловые насаждения, имеют высокую кислотность в верхних горизонтах, характеризуются средней обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием, низким содержанием гумуса.

Сосновые и сосново-еловые культуры на дерново-подзолистых суглинистых почвах произрастают по 1а классу бонитета.

Сохранность сосны в возрасте 26 лет в чистых культурах составила 29,8%. При кулисном смешении 5 р С 5 р Е сохранность сосны составляет только 17,1%, при этом наибольший отпад отмечается в рядах на границе с елью. Сохранность ели составляет 44,4%, что, по-видимому, определило более низкие ее показатели по диаметру и высоте в сравнении с сосной на 1111 2.

Литература

1. Леса и лесное хозяйство Беларуси / М-во лесного хоз-ва Респ. Беларусь. - Минск: Лесное и охотничье хоз-во, 2009. - 30 с.

2. Юреня, А. В. Методика отбора среднего образца при анализе кислотности и гумуса дерново-подзолистых почв / А. В. Юреня // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. - 2009. -Вып. XVII. - С. 221-222.

3. Блинцов, И. К. Практикум по почвоведению / И. К. Блинцов, К. Л. Забелло. - Минск: Ураджай, 1980. - 207 с.

4. Юреня, А. В. Прирост ели европейской по диаметру и высоте в зависимости от почвенных факторов / А. В. Юреня, И. В. Соколовский // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. - 2005. -Вып. XIII. - С. 140-142.

Поступила 15.02.2011